土壤学章节复习题0306152814Word下载.docx

1、2.增加土壤有机质的方法有哪些 ?你认为最有效是哪种 ? 增加土壤有机质要坚持两个原则，即”平衡原则”和“经济原则” 。增加土壤有机质的 方法有：免耕法、施用有机肥、实行绿肥或牧草与作物轮作、秸秆还田同时施加氮肥、旱地 改成水田等。其中，施用有机肥最显著。3.叙述土壤有机质在土壤肥力上的意义和作用 ?（1）提供植物需要的养分。土壤有机质是作物所需的 N、P、S、微量元素等各种养分的主要来源。 而且，多种有机酸和腐殖酸对土壤矿质部分有一定的溶解能力， 可以促进矿物风 化，有利于某些养料的有效化， 一些与有机酸和富里酸络合的金属离子可以保留于土壤溶液 中不致沉淀而增加有效性； （2）对土壤物理、化

2、学和生物化学等各方面都有良好的作用。 它是土壤养分的主要来源， 可以改善土壤物理性质， 提高土壤的保肥性， 促进作物生长发育， 并且有助于消除土壤的污染。4.水田的腐殖质含量一般比旱地高 ?为什么 ? 腐殖质是动植物残体在厌氧微生物（真菌、放线菌等）作用下形成的，这类细菌必须在 潮湿环境下（而且要有适当的温度和 pH 值）繁殖，只有水田和湿地才满足这些条件，所以 更有利于腐殖质的形成。5.影响土壤有机质转化的条件是什么 ?其中最主要 的条件是哪一种 ? 答：由于微生物是土壤有机质分解和周转的主要驱动力， 因此凡是能影响微生物活动及其生 理作用的因素都会影响有机质的分解和转化。 主要有：温度、

3、土壤水分和通气状况、植物残 体的特性、土壤特性。 植物残体对土壤有机质分解起到一种激发作用，促进土壤原有有机 质的降解，它是影响转化的最主要条件。6.土壤腐殖质的存在形态及基本特性有哪些 ? 存在形态：（1）游离态的腐殖质，在一般土壤中占极少部分。（2）与矿物中强盐基化合成稳定的盐类，主要为腐殖酸钙镁。（3）与含水三氧化物化合成复杂的凝胶体。（4）与粘粒结合成有机无机复合体。1）不是一种纯化合物 ,而是代表一类有着特殊化学和生物本性的 ,构造复杂的稳定的高分子有机化合物 ;2）是一种黑色或棕色的有机胶体 ;3）带有电荷 ,为两性胶体 ,常以带负电荷为主 ;4）具有亲水性和凝聚性离子吸附与交换1

4、.离子吸附：离子吸附是指上壤胶体表面与离子之间的相互柞用，在能呈关系丄表现为离 子的吸附能（或离子的结合能）；2.离子交换：离子交换是指土壞胶体表面吸附的离子与溶液屮离子的相互作用.在能虽上 表现为离了的空换能3.专件吸附；是指在吸附自由能中非静电因議的贡献比静电因素的贡献大时的吸附.也称 化学吸附或强选择性吸附4交换吸附：非专性吸附由舞仑引力引起，故吸附剂所带的电荷越多，则吸附离于数晟越 ft*1在诸多的描述土壤对养分的吸附的公式中， Langmuir是最常用的一种，谈谈你对它的了解。兰茂尔吸附等温式（Langmuir adsorption isotherm ）又称单分子吸附理论”，吸附等温

5、 式之一。1916年由美国物理化学家兰茂尔导出。其基本概念是：固体吸附剂表面上均匀地 分布着具有吸附能力的席位， 每个席位只吸附一个气体分子， 故吸附层只有单分子厚。 吸附在表面上的气体分子与气相中的分子建立起类似于蒸发和凝结的动态平衡。兰茂尔（Langmuir）吸附等温式，其基本形式可表达为 式中：Q为任一平衡状态时的吸附量；Qo为单位表面上达到饱和时最大极限吸附量； b=Ka/ Kb为吸附与解吸的比例关系的比值。该方程能较好地适合各种浓度， 并且式中每一项都有较明确的物理意义。 吸附等温式是定量研究环境中胶体对各种元素迁移的影响的重要方法。相应于朗格缪单层可逆吸附过程， 是窄孔进行吸附，而

6、对于微孔来说，可以说是体积充 填的结果。样品的外表面积比孔内表面积小很多， 吸附容量受孔体积控制。平台转折点对应吸附剂的小孔完全被凝聚液充满。微孔硅胶、沸石、炭分子筛等，出现这类等温线。这类等温线在接近饱和蒸气压时， 由于微粒之间存在缝隙， 会发生类似于大孔的吸附， 等温线会迅速上升。2土壤中等温吸附方程有几种形式，试论述。等温线可分为4类：S、L（Langmuir型）,H（”高亲合力”型）和C（”恒定分配”型）。S型：S型等温线的初始斜率较大，随溶质浓度增加，吸附量接近一个坪区（达到单层覆盖的 最大量）,当溶质浓度再增加时，吸附量增大以至出现第二坪区。H型：可看成是L型曲线的特殊情况，因吸附

7、剂对溶质的强烈吸附性 ，使曲线初始斜率很大 在开始加入溶质的一定浓度范围内，平衡液中溶质浓度几乎为零。C型：如果溶液和吸附剂之间溶质以确定比例分配 ，直到吸附饱和的情况，贝y形成C曲线。在土壤中应用最多的是 L型和H型。3专性吸附和电性吸附的区别？ 2类吸附的典型离子有那些?土鮒淸性吸附是措带电的土壤锹r为达豐电性平葡在具外部因触作用吸聊一4嗣电融醫子园匸 为电荷甲燉过程。运蚪隠荷刑可以和土壌漑中羽葛祀i等当量交换翊。土聲謎吸附是有菴子通如配位说斬物晶恪上昭聞魁嘶 砂臨非专性吸附（又称物理吸附）般认为，Cl-和N03-、碱金属及部分碱土金属如 Li+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+等多为非专

8、性吸附。这种吸附是可逆的，并遵守质量作用定律，故又称为交换吸附。 非专性吸附由库仑引力引起， 故吸附剂所带的电荷越多，则吸附离子数量越大； 因此，一般高价离子比低 价离子易吸附；同价离子，水合半径小的优先被吸附。专性吸附也称化学吸附或强选择性吸附， 是指在吸附自由能中非静电因素的贡献比静电因素的贡献大 时，这种吸附作用可称之为专性吸附。 非静电作用包括水合作用的变化、 离子和分子的相互 作用及共价键和氢键等。 磷酸根、F-和重金属离子 Cu2+、Zn2+、Ni2+、Mn2+、Co2+、Pb2+ 等均属此类吸附。4.离子吸附的 pH50 的定义和作用？土壤对离子的专性吸附，是 pH的函数。一般，

9、磷酸根、F-等阴离子吸附量随 pH升高而降低，而重金属离子吸附量随 pH升高而增大，在 pH较低时变化较小，在 pH达5以上时， 吸附接近最大值，整个曲线呈现为 S形,不同离子的吸附作用随 pH变化不同。pH50是离子相对吸附量达到 50%的pH。可用于度量胶体对不同离子的相对亲和力（也即选择性） ，pH50越小，选择性越大。5.专性吸附对土壤 pH 和 PZC 有什么影响？胶体表面正负电荷相等时的体系 PH值即为电荷零点（PZC。意义：PZC对于具有羟基 化的胶体是一项重要参考数据，当溶液的 PH PZC时，一OH失去H+，氧化物表面带负电荷。金属离子价数对 PZC的影响：PZC首先决定于金

10、属离子（M）对电子亲和力的大小，不同价态离子对电子亲和力不同，一般金属离子价数越高，电荷零点越低 。M价数与PZC有一定关系：一价离子氧化物（ M2O） PZC11.5二价离子氧化物（ MO） 8.5 PZC12.5三价离子氧化物（ M2O3） 6.5PZC 10.4四价离子氧化物（ MO2） 0PZC7.5其它离子氧化物（ M2O5、 MO3） PZC8.5的七壤，这些土屣除SAR过高外，土壤常液中主要以碳战盐和 碳酸氢盐尊緘式址为主。8.Na质土：是指交换性Ha含屋鳥，Jt饱和度大于15%1土壤盐渍化的起因。土壤盐渍化是自然或人类不合理的灌溉造成的含盐碱较多的地下水水位上升， 同时随着地表

11、蒸发，盐分在土壤中逐渐积累而形成的土壤退化现象， 主要发生在地势低且气候干旱的地区。防治办法主要是降低地下水位，修排碱渠，其次是增加有机肥，增加植被覆盖，减少 蒸发。土地盐渍化的原因：（1）在比较干旱的地区大水漫灌或只灌不排， 会导致地下水位上升。地下水位上升时把地下的盐分带到地表面来，在强烈的阳光照射下水分蒸发，盐分留在地表， 使地表土壤中盐分增多，出现盐渍化；（2） 在沿海地区，人们长期过度开采地下水导致海水入侵，使地下水质恶化。再加上灌溉 不合理地下水位上升，盐分随着上升，土地盐渍化；（3） 在一些比较干旱的地区河流上游的人们大量引水灌溉，使河流流向下游的水量减少、 入海水量减少，海水倒

12、灌导致沿海三角洲土壤盐渍化，如尼罗河三角洲地区；（4） 一些比较封闭的河口地区，在河流进入枯水期时，河口水位低海水上溯形成咸潮，导 致河流两岸土地盐渍化。2.盐渍化土壤的改良。土壤盐化主要发生在干旱、 半干旱和半湿润地区， 是指易溶性盐在土壤表层积累的现象 或过程。当表层土壤中的可溶性盐类的质量分数超过 0.1%时，便开始对作物生长有抑制作用，从而影响作物的产量，这样的土壤称为盐化土壤。措施：1、科学调控水资源。明沟或暗沟排水，井灌井排、洗盐、放淤压盐、种植水稻等水资源调控措施排出土壤盐分，抑制土壤返盐。实施合理的灌溉制度，有条件的地方应发展滴 灌、喷灌、渗灌等节水防盐的灌溉技术。2建立生态农

13、业结构。 对潜在盐化严重的土壤， 应因地制宜改水田为旱田， 改种植业为牧业，既节省了水资源，又发展了多种经营，可发挥最佳效益。3合理耕作。平整土地、深耕深翻、适时耕肥等耕作改良措施可以改善土壤结构，提高土壤肥力，巩固土壤改良结果，防治土壤盐渍化。秸秆覆盖防止蒸发。4增施有机肥料。改善土壤结构，提高地温，增加土壤的保蓄性和通透性，加强淋盐作用，减少蒸发，抑制返盐。有机质分解过程中产生的有机酸既可中和碱性， 又能使土壤中的钙活化，消除盐碱害。进展建立完善的灌溉系统建立完善的灌概系统，他地下水深度保持在临界深厦以下口前苏联科学KZ v.AKovda认为，可能引起土壤盐渍化的矿化地下水的深度平均为2.

14、53ma采取平第土地，畦格化、 田园化灌水，渠道清淤防堵零措施。？建立现代化排水系统1水平排水*主畛以明沟、暗管的形式进行，既能碍低地下水位.丈町以排出士壤中的盐份;2垂直（竖用排水，竖井排水价格低不占地、水星大、水丿阪好、控制调旧性地下水位灵济 维修工柞少*同时又可以和灌溉相结合.竖直设井以梅花型布井效果为最好建立井沟渠结 合的灌捋工程系统，合理排灌：机井灌漑，淋洗上壤船分，降低地下水位F增加地下薛容* 起到港摆训蓄等柞用;片沟東錨合，加理水盐交换循环，悝丄壤脱盐淡化化学改良 化学改良刑。一些发达国家如美国S澳大利亚躍盐演土上，特别在碱上上施化学改良剂，如: T7S.硫酸、矿渣（磷石膏）因土

15、地类型不同，施入量也不同，施用时间长短取决于出地的 经验和资金的状况.地用改良剂后需用大战水冲洗.在水资源缺乏的情况卜应用困难，而且 诫本岛但是用这种牙法能便土壤枳水从379犬降到14S大,潼水从292mm开到GOSmmc 化学改良尽管成本高但足从经济效益看是有益的.有机肥料。盐渍土除了盐渍危害以外.千旱、瘠薄常常制釣着农作物生长，并呈现着占:化耗 權加重、土壇肥丿J愈低的趋势s壇施有机吧、牯秆还川、關爪绿吧牧草、使用腐殖酸类吧料 等改H盐碱土，都可收到脱越与培肥的较好效果。种植水稻对緘十的改良较有效匈牙利、罗马尼亚、前苏联、泰国*中国都在大面积盐土匕种水稻.取得良好的改土増产效 果口匈牙利专

16、家通过对屮欧及东欧地区盆遗上的研究捉出淞溉冲洗、施用化学改11剂利种稲 改良三结合的综合改良措施，这一措施为为廨改良誌渍化的車点描施、保这一措施藝求水平 排水畅通.合理轮作，深耕伏耕、軟湘选育抗盐作物种类品种，采出密播作物倒茬套种， 利用地膜覆盖，盖草改良盐斑地等向土壤中注入聚丙烯酸脂溶液日本东京大学研究问土壌中注入聚丙烯駿脂溶液，9丄壤形成0.弘力的不透水层，从而减少 土壤水分的幕发.减少盐份随毛管水蒸发向表土累积.使作物产呈明显增加。供披克七壤学 家研究擀沥青混入寰摆5cm上嗟中，然斤冲洗，可提高上温13-23 C f从而提高盐份的溶 解度.増加淋洗效果.锻用确石育筹代学改良剂等进行盐碱地

17、改良。也可使用硫碳、含钙质 的水、各种漲性肥料、濮渣等改良盐礦地。应肘嘛地背节水型盐碱土壤改良礼 利用咸水灌漑咸水灌溉杲然能增加上壤中盐份.但也能増加土壤湿丿降低土壤濬液中的浓度?英国、 突魁斯 意大利、屮亚、阿拉怕和北Ik分別用小十1K/1或的咸水灌溉，卬度还研究 利用稀得了的蒔水涛溉。芙国和前苏联为利用咸水澤溉提供了大量的理论与实践基础. 种植耐盐碱的树种种植耐盐械的树种特别圧能固竝的耐盐树种和草木绿肥）植物，BE可以减少地总水仆的蒸发* 防止土壤表向枳盐.乂可咲降低地下水位和盐份.改良土壤的物理性弑.增加有机质和上壤 微生物降低土壤州值从Ifli彻底改善周由的生态坏境口开展土壤水盐动态监

18、测，对土壤 盐碱化进行预测预报，为改良利用盐碱地提供科学依据，为预防土囉坎生检滿化奠定基础.3碱化土壤的改良土壤表层碱性盐逐渐积累、交换性钠离子饱和度逐渐增高的现象。一是有机改良法。就是在土壤中掺针叶土或阔叶土。 针叶土是腐烂的松树的针叶、 残枝或锯末沤制而成，是强酸性的，pH值3.5- 4。一般的碱性土掺1/5或1/6的针叶土，最适合喜酸 性的花卉盆栽用。阔叶土是各种阔叶树的落叶腐烂而成， pH值4.5 5.5。有机改良的优点是有机物质自身腐烂后所含的多种元素， 都是花卉生长所必需的， 并使土壤疏松，透气性和透水保水性良好。二是无机改良法。即在 1立方土中掺合100克200克硫黄粉，效用可持

19、续 2年-3年。土壤的氧化还原化学1.Eh: eh通称氧化还原电位，氧化还原反应强度的指标。土壤中有许多氧化还原体系，如 氧体系、铁体系、锰体系、氮体系、硫体系及有机体系等。2.Pe : pE是氧化还原平衡体系电子浓度的负对数，其定义与 pH=-lgH+相似。pEO是氧化态和还原态浓度相等时的 pE，或是lgk/n。准确地讲，应用电子活度来代替上述的电子浓度。1.pe在土壤氧化还原反应中的应用。pe和pH分别代表电子和质子活度的负对数，两者间关系为：a Ox + be + rH + d Red + eHjO）- lg（Red） + -lg（Ox）-亍 pH pe此方程赴一斜率为c/bM距为带中

20、括号项的直线d載距是gK和氣化 剂与还原剂活度的函数稻对b=的单电子转移和c-1的单质子消耗 反必并且当且（RQ三（Ox）时.pe + pH = lj（K若 pTlO 度二1 ，则pe = IrK2.土壤环境中铁和锰的氧化还原转化。不同价态锰和pH、Pe的关系如下图。对于任一 Mn2+活度的溶液，其 pH、Pe的关系 pe = 20（8 - 0.5 lg（ Mn+ ） - 2 pH如卜：如果土壌溶液中Mn2+离子的活度为10 5 1 那么pe = 23 3 - 2 pH这在pe-pH图上是一直线,表示在MnO2和10 5mobL J Mni+离子平 衡存往的溶液中的敦化述原和战慶条件.在此线的

21、下面（pe更低h Mn的浓度髙于10 5mol-L】准线的上面（高pe值的浓处策件口从图中可以清楚着到勒在pH低于7.0的溶液中，占优势形态曲 Mn是可溶性的Mn2除非溶液处于强氧化条件（良好的通气性b肖 pH较高时，在还原条件下易WMnCO5W形式沉淀，而在氧北繃 当pH高于6时，溶解氧可以使亚铁离子很快氧化形成高铁氢氧化物，如果溶液 的还原性较强，可溶性F尹仅在pH低于8.0时是穩定的諾pH上升到 8以上（石灰性土壤及恤质）,Fe的主要形态是FeCg当氣化性较强 时.m 的pH前围内，橡定的兀形态是高度不溶性的蚩黛北佚及氧 化駄3.土壤中Eh的作用和测定方法Eh就是氧化还原点位，也简称 O

22、RP （Oxidation-Reduction Potential），作为介质（土壤、 天然水、培养基）环境条件的一个综合性指标，它表征介质氧化性和还原性的相对程度，对 土壤的化学和生物学过程有重要的影响，是理解土壤的性质和过程的重要参数。氧化还原电位长期以来通常是采用铂电极直接测定的方法， 即将铂电极和参比电极直接插入介质中来测定。但在测定弱平衡体系时， 由于铂电极并非绝对的惰性， 其表面可形成氧化膜 或吸附其它物质，影响各氧化还原电对在铂电极上的电子交换速率， 因此平衡电位的建立极为缓慢，在有的介质中需经过几小时甚至一两天，而且测定误差甚大，通常 40-100 mV。女口果充分考虑了铂电极

23、的表面性质和电极电位建立的动力学过程， 对复杂的介质，如果采用了去极化法测定氧化还原电位，可以在较短的时间， 3分钟内得到较为精确的结果，误差通常小于10 mV或更好。去极化法原理：将极化电压调节到 600或750mV,以银一氯化银电极作为辅助电极，铂电极 接到电源的正端，阳极极化（极化时间 5-15秒中自由选择），接着切断极化电源（去极化时 间在20秒以上自由选择，通常 20-30秒），去极化时监测铂电极相对参比电极（甘汞电极或 银-氯化银电极）的电位。电极电位 E （毫伏）和去极化时间的对数 logt之间存在直线关系。 以相同的方法进行阴极极化和随后的去极化监测。 阳极去极化曲线与阴极去极化曲线的延长线的交点相当于平衡电位。二条曲线的方程为： E阳=a1+b1logt阳E 阴=a2+b2logt 阴求解此二直线方程可得到平衡电位公式 E=（a2b1-a1b2）/（b1-b2）平衡电位加上该温度下参比电极的电位值，即可求出 ORP值。4.Eh/Pe/pH 之关系参考1答案5水稻土的特点及其主要氧化-还原反应水稻土在种稻灌水期间，耕作层为水分所饱和，呈还原状态；在排水、晾田、秋冬干田 季节，耕作层呈氧化状态。水稻土在淹水缺氧的情况下， 有机质分解比较缓慢，腐殖质程度高，肥效比较稳长，养分损失