土壤学 考试复习Word文档格式.docx

1、（1）有效肥力：在当季作物生产上能够表现出来的肥力。在土壤性质描述中，如有效养分、有效水分、活性酸度都属于有效肥力具体概念。有效肥力与作物产量一般有极强的相关性。（2）潜在肥力：在当季作物生产中不能直接表现出来的肥力叫潜在肥力。受环境条件和科技水平限制，在一定生产条件下可转化为有效肥力。全量养分、土壤总含水量、潜性酸等属于潜在肥力的具体体现。二者可互相转化，转化的条件是环境因素与人为因素。土壤肥力的生态相对性* * * * *：概念：某种土壤肥沃或不肥沃,只能针对某种或某些生态要求相同的植物而言，并不是对任何植物而言。三方面诠释：肥沃土壤的广泛适宜性；生态广谱植物的广泛适应性；极端土壤与特殊植

2、物的耐性。适地适作 / 适地适树/适地适栽矿物的概念*：矿物是岩石圈中化学元素的原子或离子通过各种地质作用形成的，并在一定条件下相对稳定的自然产物。 1）矿物是各种地质作用形成的天然化合物或单质。 2）矿物具有一定的化学成分。 3）矿物还具有一定的晶体结构，它们的原子呈规律的排列。 4）矿物具有较为稳定的物理性质。 5）矿物是组成岩石的基本单位。 矿物分类*：1原生矿物 由地下深处高温高压条件下（熔融状态）的岩浆上升冷凝结晶而成的矿物。【如石英、长石、云母、辉石、角闪石等。】2次生矿物 原生矿物经物理、化学风化作用，组成和性质发生化学变化，形成的新矿物称次生矿物。【如方解石、高岭石等。 矿物的

3、物理性质（鉴别特征）：1、颜色：是鉴定矿物的重要特征之一。根据矿物成色的原因，分为自色、他色和假色三种。2、条痕：是矿物粉末的颜色，将矿物在未上釉的瓷板上进行刻划，其留下的粉末痕迹就是条痕。仅限于硬度比瓷板小的矿物。3、光泽：是矿物表面对光线反射所呈现的光亮。4、硬度：矿物抵抗外力研磨或刻划的能力。5、解理和断口：矿物受外力作用后，沿着一定方向的光滑平面裂开，这种现象称为解理，裂开后形成的光滑平面则称为解理面。而破裂成不平坦、不规则的断面，则称之为断口。 岩石的概念：岩石是一种或几种矿物组成的集合体。* 岩石都有一定的矿物组成，结构和构造。 自然界的岩石 按成因 分类：岩浆岩、沉积岩、变质岩三

4、大类。岩浆岩：是地球内部熔融状态的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝形成的岩石。沉积岩：是各种地质沉积物（早期岩石风化物、生物残体等）在地表或地下不太深的地方，在常温常压下经压紧、胶结硬化而形成的岩石。一般分为：机械沉积岩、化学沉积岩和生物沉积岩三类。沉积岩的结构：指沉积颗粒的大小和形状。主要沉积岩 : 角砾岩,砾岩,砂岩，页岩,石灰岩。沉积岩形成的几种典型的沉积环境 ：河流环境、冰川环境、沙漠环境、化学沉积环境。变质岩：原来存在的岩石在新的地壳变动或岩浆活动产生的高温、高压下，使岩石的矿物重新结晶，重新排列，改变其结构、构造和化学成分，而形成的新岩石。风化作用的概念：*岩石、矿物在外界因素和内部因素

5、的共同作用下，逐渐发生崩解和分解的过程。风化作用的分类：由于作用因子不同，分物理风化，化学风化和生物风化三大类型，同时进行。物理风化：机械崩解作用。在水、风、流水、冰川等物理因素作用下，岩石、矿物发生崩解破碎，但不改变其化学成分和结构的过程。物理风化引起因素：热力作用：岩石受热后引起表层和内部热胀冷缩不同引起。冰劈作用：进入岩石裂缝中的水反复融化与冻结，对岩面产生劈裂作用而引起。风和流水的作用：主要风和流水把岩石表层剥落的碎屑吹走、冲走及磨蚀。卸荷作用：指由岩石卸荷释重而引起的剥离作用。化学风化作用：岩石、矿物在水、二氧化碳等因素作用下，发生化学变化而产生新物质的过程。溶解作用：指岩石矿物溶解

6、于水的作用。水化作用：水分子与矿物化合生成含水矿物的化学作用。水解作用：矿物与水发生反应而分解的作用。氧化作用：岩石中的矿物被O2氧化生成新矿物。生物风化作用：岩石和矿物在生物影响下发生的物理和化学变化称生物风化作用。生物风化作用主要有两个方面：生物的机械破碎作用：由生物的生命活动引起的岩石机械破碎作用（物理风化）。例如：根劈作用。生物的化学分解作用：某些生物（高等植物根系、地衣、微生物）在生命活动中靠分泌酸类物质分解岩石或矿物（有机酸的络合溶解作用），从中吸取营养物质。 上述3种风化类型之间相互影响，相互联系,只是在不同的外界条件下各有侧重。 影响风化作用强弱的因素：1.岩石矿物本身的性质。

7、 包括岩石的成分、颜色深浅、粒级组成，有无层理、片理结构及垂直节理等。2. 岩石所处的环境条件。主要有气候带、植物的盖度、地形条件等。 母质概念：矿物、岩石风化后形成的疏松碎屑物，是形成土壤的基础，因此称为成土母质，简称母质。 成土母质的特性：表面积的增加；孔隙性的发展；植物营养元素的释放。 总之，成土母质虽然与岩石有了较大区别，但仍不具备土壤最基本的特性土壤肥力，成土母质不是土壤，只是为土壤的形成提供了物质条件。 成土母质地球化学类型：1碎屑类型：处于岩石风化的最初阶段，物理风化占优势，化学风化不明显，只有氯和硫元素发生移动，母质中主要是碎屑物质，其成分基本上与母岩一致。2钙积类型 ：处于风

8、化的钙积阶段，大部分氯和硫已淋失，Ca、Mg等元素大部分保留下来，有些钙游离出来，形成碳酸钙，往往沉积在碎屑孔隙内，母质呈中至碱性反应。黑钙土、栗钙土等土类的发育就停留在这一阶段。3饱和硅铝类型：这一类型的母质中Ca、Mg、K、Na都受到淋失，硅酸盐和铝硅酸盐中的硅部分释放出游离硅酸，但硅基本饱和（未流失），母质呈中性致弱酸性反应，颜色以棕色为主，温带湿润地区成土母质的发育至此阶段。4酸性硅铝化类型：这一类型的母质中Ca、Mg、K、Na都受到淋失，同时硅酸盐和铝硅酸盐中的硅酸也部分淋失，母质呈酸性反应，颜色以棕或红棕色为主，黄棕壤及部分棕色成土母质的发育至此阶段。5富铁铝化类型：母质中的盐基和

9、硅酸全部淋失，残留的只是一些最难风化的石英、硅和铝的氧化物及次生粘土矿物高岭石等, 形成鲜明的红色，母质呈酸性至强酸性。我国华南的红壤、砖红壤的成土母质发育至此阶段。 成土母质的运积类型：残积物：指岩石风化后残留于原地的风化物。母质的性质受母岩影响较大，一般上层颗粒细，下层粗，逐渐过渡到母岩层 。坡积物：岩石风化物被雨水或融雪水在重力作用下，沿斜坡运行，堆积在山坡和山麓的一种运积母质。肥力较高。洪积物：是山洪夹杂泥沙和碎石沉积在山前谷口一带的一种运积母质。洪积母质往往形成扇形，称为洪积扇。洪积物的母质层较深厚，养分丰富，形成的土壤肥力较高。冲积物：河水或山溪水夹带的泥沙，在中下游两岸或入海口沉

10、积而成。我国流域广，所有江河中下游两岸都有分布，成分复杂，养分也比较丰富。滨海沉积物 ：（海积物） 指河流携带泥沙，在海岸边沉积的物质。湖积物：（静水沉积物）湖泊的静水沉积而成，底部的沉积物质以后由于水位下降或陆地上升而露出。风积物：风积物是经风搬运而堆积的物质，可分风成沙和黄土。风成沙形成的土壤肥力低。一般风积物多为砂丘、砂岗等。黄土及黄土状沉积物：黄土是由风搬运沉积的第四纪（新生代最后一个纪,约开始于260万年前持续至今）陆相粉砂质富含碳酸钙的土状沉积物。黄土形成的土壤肥力一般较高。第四纪红色粘土 ：指第四纪温暖潮湿气候下形成的红色粘质残积物或运积物。质地粘重，呈红色、棕红色，养分含量少，

11、酸至强酸反应。冰川沉积物和冰水沉积物：冰川沉积物由冰川搬运的粉砂、沙砾石和漂砾等混合的非层状沉积的物质。冰水沉积物指由冰川搬运，以后为冰川融水的水流所分选、沉积物质。在我国分布较广，但多不连续，呈小片分布。 土壤形成因素可分为两大类：自然因素/人为因素。S = f （ Cl, O, R, P, T, ） 土壤f（母质、气候、生物、地形、时间）* 气候因素（水热条件）： 气候是土壤形成的能量源泉。土壤与大气之间经常进行水分和热量的交换。气候直接影响着土壤的水热状况、土壤中物质的迁移转化过程，并决定着母岩风化与土壤形成过程的方向和强度。 气候因素影响有两方面：直接参与母质的风化、矿物质分解与合成、

12、物质积累和淋失；控制植物生长和微生物的活动，影响有机质积累和分解，决定养料物质循环的速度。 温度：影响矿物质和有机质的风化与合成。每增加10温度，反应速率可成倍增加。温度从0增长到50时，化合物的解离度可增加7倍。 生物因素：在土壤中生活的植物、动物和微生物，它们的生理代谢过程构成了地表营养元素的生物小循环，使得有机质和养分在土壤中保持与富集，从而促使了土壤的发生与发展。 植物在成土过程中的作用：能量转化、促进有机质形成；促进土壤形成及结构体的发展；自然植被和水热条件的演变，引起土壤类型的演变。 动物在成土过程中的作用：参与土壤腐殖质的形成和养分的转化。动物的活动可疏松土壤，促进团聚结构的形成

13、。土壤动物种类的组成和数量在一定程度上是土壤类型和土壤性质的标志，可作为土壤肥力的指标。 微生物在成土过程中的作用 ：（是最古老的造土者）分解有机质，释放各种养料，为植物吸收利用；合成土壤腐殖质，发展土壤胶体性能；固定大气中的氮素，增加土壤含氮量；促进土壤物质的溶解和迁移，增加矿质养分的有效度（如铁细菌能促进土壤中铁溶解移动）。 母质因素：母质是土壤形成的物质基础。在生物气候作用下，母质表面逐渐转变成土壤，直接影响成土过程的速度、性质和方向。对土壤理化性质有很大的影响：花岗岩形成的土壤：富钾而缺磷； 玄武岩形成的土壤：缺钾而富磷砂岩形成的土壤：盐基养分较贫乏； 页岩形成的土壤：盐基养分较丰富。

14、母质对土壤的影响愈是在成土过程的初期愈较显著。一般说，成土过程进行得愈久，母质与土壤的性质差别就愈大。但母质的某些性质却仍会顽强地保留在土壤中。 地形因素：地形是土壤形成发育的空间条件，对成土过程的作用与母质、气候、生物等不同，它通过影响地表物质和能量的再分配，从而影响成土过程。新构造运动及地形演变更是影响土壤发生发育的重要因素。 时间因素：时间是决定一切事物存在的基本因素。时间作为成土因素，决定了土壤形成发展的历史动态过程。气候、生物、水文和地形等对成土过程的作用随着时间延续而加强，母质的作用则随着时间延续而逐渐减弱。 成土所需的时间：成土速率 土壤形成的人为因素：人为活动对土壤的影响受社会

15、制度和社会生产力水平的制约，而且这种影响具有双向性，即可通过合理利用，使土壤朝向良性循环方向发展，也可因不合理利用引起土壤退化。人类活动一是通过改变成土条件，二是通过改变土壤组成和性状来影响成土过程。土壤形成过程：有机质聚积过程：在各种植被下，在土体中，特别是土体表层进行的有机质的聚积过程。它是土壤形成中最为普遍的过程。气候条件不同，植被类型和长势不同，环境条件和分解情况不同，有机质聚积的特点亦各不相同。 有机质聚积有以下表现形式：（1）腐殖化*：植物残体被转化成腐殖质，聚积在土体的上部而形成暗色的腐殖层（黑土层）。腐殖化过程的结果，使土体发生分化，往往在土体上部形成一个暗色的腐殖质层。（2）

16、斑毡化：寒温性森林植被下，由于环境凉湿，植物残体分解不彻底，形成腐殖化程度低的粗腐殖质，呈斑毡状。 （3）泥炭化： 在低温或过高湿度条件下，植物残体呈半分解状态，大多仅有颜色的改变，植物组织仍保持原状。在低洼过湿条件下形成泥炭层，在高寒条件下形成毡状草皮层。 斑毡化与泥炭化的区别：斑毡化 ：森林植被凉湿，分解不彻底，可见叶脉。泥炭化：低温或过湿，半分解状态，仅有颜色改变，仍保持原状。粘化过程：土体中粘土矿物（粘粒）的形成和聚积过程。粘化层：心土层粘粒明显聚积，形成相对粘重的层次。粘化过程的类型：残积粘化、淋淀粘化 脱硅富铝化过程：脱硅富铝化过程是在湿热条件下的主要成土过程，形成具有富铝化特征的

17、土壤（红、黄壤，砖红壤等）。在土体中进行的脱硅富铁铝过程，简称富铝化过程。 钙化过程：指碳酸钙在土体中的淀积过程。在干旱、半干旱气候条件下，土壤形成的水分条件是季节性淋溶，矿物风化过程中释放的易溶性盐类大部分被淋失，而硅铁铝等氧化物基本不移动，最活跃的标型元素钙、镁则在土体中发生淋溶。当上部土层的碳酸盐向下淋溶至一定深度便积淀，形成钙积层，叫积钙过程。 灰化过程：灰化过程：在土体亚表层（A2）SiO2残留，R2O3淋溶、淀积的过程。隐灰化过程：灰化过程是酸性淋溶过程强烈发展的结果。漂灰过程：灰化过程伴之以还原离铁离锰的过程.灰化过程与漂洗过程的迭加 漂灰过程。 潜育化、潴育化和白浆化过程*：这

18、三种过程都是由于土体滞积水引起的。潜育化过程：土体中发生的还原过程。在长期滞水条件下，有机质嫌气分解，Fe、Mn呈还原态，从而形成蓝灰色或青灰色的还原层次，称作潜育层 强烈还原的土层（注意：Fe、Mn并未移动）。潴育化和白浆化过程 ：潴育化和白浆化过程是土壤季节性滞水，在干湿交替环境中发生的氧化还原过程。潴育化：受地下水消涨影响的成土过程。 地下水上升，土壤渍水，Fe 、Mn还原移动；地下水下降，Fe 、Mn 氧化淀积。于是，在结构面上形成黄棕色的铁质锈斑或黑色锰斑 潴育层。白浆化：土壤表层季节性滞水而发生的潴育漂洗过程。自然土壤剖面的形成：随着土壤形成过程的进行，土体逐渐发生分异。各种土壤的

19、剖面都是由特定的，并有内在联系的发生土层所组成，从而形成一定的土体构型。土壤剖面*：从地面向下挖掘直到母质所露出的一段垂直切面。土壤剖面的构造（或土体构型），是指从上到下不同土层的排列方式。 土壤层次：大致与地表平行的土壤层次称土层。在土壤形成过程中所产生的土层叫发生学土层*. 土壤结构：土壤固体颗粒的空间排列方式。自然界的土壤，不以单粒状态存在，而是形成团聚体，这些团聚体或颗粒就是各种土壤结构。紧实度植物根系和动物孔穴 新生体与侵入体*：新生体是在土壤形成过程中新产生的或聚积的物质。侵入体不是土壤形成过程中的物质，而是外来入侵土体中的物体，故称作侵入体。 新生体：A.盐分：盐霜（类似汗渍）

20、、盐结皮B.碳酸盐类：石灰质假菌丝体、假菌膜、石灰结核C.铁锰化合物：锈纹、锈斑、铁锰胶膜、铁锰结核、铁子、铁管、铁盘等D.石膏：石膏层、石膏晶簇（主要化学成分是CaSO4） 。新生体是判断土壤性质，土壤组成和发生过程等非常重要的特征。 侵入体：常见于耕作土壤。意义：与现代成土过程无关，但有利于弄清成土的条件和环境，特别是作为认为活动历史见证。湿度：干、潮、湿、重湿、极湿。质地:土壤中各种颗粒的重量百分含量。即土壤的砂粘性。矿物质是构成土壤的基本物质，又是植物矿质营养的源泉，是全面影响土壤肥力高低的一个重要因素。土壤中的矿物质来自岩石的风化物。而岩石又是由矿物组成的，不同的矿物构成不同的岩石。

21、不同的岩石经过风化作用，形成土壤中的矿物质。所以矿物能影响土壤的理化性质和土壤养分状况。土壤矿物按照发生类型可分为：原生矿物、次生矿物、可溶性矿物三大类。土壤原生矿物：直接来源于母岩特别是岩浆岩。不同的原生矿物抗风化能力差异很大，土壤中存在的原生矿物主要由较难化学风化的浅色矿物所组成。土壤次生矿物 ：原生矿物在风化和成土过程中新形成的矿物。层状铝硅酸盐类和次生氧化物类是土壤矿物中最细小的部分，呈现高度分散性，并具有强烈的吸附代换性能，能吸收水分和膨胀，因而具有明显的胶体特性，又称为黏土矿物。2:1型单位晶层：由两个硅片夹一个铝片构成。蒙脱石1:水云母 土壤矿物质对肥力的作用：土壤骨骼，土壤立体

22、空间的支持；土壤（质量）的主要组分；矿质颗粒的大小与组成影响土壤物理性质和水、气、热状况；某些土壤原生矿物的继续风化可提供矿质养分；粘土矿物的胶体性质显著影响土壤的阴/阳离子吸附和养分保持与协调供应。 土壤有机质概念：是土壤固相的组成成分之一。是存在于土壤中的所有含碳的有机化合物*。包括土壤中的各种动、植物残体、微生物体及其分解和合成产物。 土壤有机质的来源：生物残体、生物排泄物/分泌物、人为施用的有机肥料。 土壤有机质的类型：生物有机质（普通有机质）：新鲜有机质 ： 指那些仍保持原来形态，没被分解的动植物及微生物遗体或排泄物。L层。半分解的有机物：包括有机质分解产物和简单有机化合物。简单有机

23、物包括糖类有机残余、氨基酸、脂肪等有机化合物。F层。土壤腐殖质 ：土壤腐殖质是生物有机质在微生物和酶作用下，经分解再合成作用形成的高分子有机化合物的总称。由于较难继续分解而易于积累，所以腐殖质往往构成土壤有机质的主体。H层。腐殖质：不是一种单一的化合物，而是由多种类似物质组成的高分子物质，结构复杂，性质稳定、存留时间长、和无机矿物颗粒密切结合在一起。是土壤有机质主体成分，占有机质总量8090%。有机质的化学组成（生物有机质）：碳水化合物、含氮硫磷化合物、树脂、脂肪、蜡质、单宁类、木质素、木栓质、灰分。土壤有机质平均含碳量：58% SOM=SOC*1.724 土壤有机质的矿化作用 概念*：复杂的

24、土壤有机质在微生物作用下，分解为简单无机化合物的过程（彻底分解为二氧化碳、水和无机盐，并放出能量）。土壤有机质的矿化作用意义：所含矿质养分（无机盐）的释放； 为进一步腐殖质合成准备材料；自然界碳循环必要环节。主要生物有机质的矿化（分解）过程：1）碳水化合物的分解2）含氮有机质的分解： 水解作用：蛋白质在微生物分泌的蛋白质水解酶作用下，分解成氨基酸的作用称水解作用。 氨化作用*：分解含氮有机物（氨基酸）产生氨的生物学过程称氨化作用。硝化作用*：氨态氮或铵被微生物氧化成亚硝酸，并进一步氧化成硝酸的过程，称硝化作用。分为两个阶段：第一阶段，氨被亚硝酸细菌氧化成亚硝酸；第二阶段，亚硝酸被硝化细菌氧化成

25、硝酸。 反硝化作用：硝态氮在通气不良的条件下通过反硝化细菌的作用还原成气态氮（N2O和N2）的过程。3）含磷、硫有机物的分解 ：含磷有机物的分解：土壤中含磷有机物主要有核蛋白、卵磷脂、核酸、核素等，它们在磷细菌的作用下进行分解。 含硫有机物的分解：植物残体中的硫，主要存在于蛋白质中，能分解含硫有机物的土壤微生物很多，一般能分解含氮有机物的氨化细菌，都能分解有机硫化合物，产生硫化氢。通气良好时，硫化氢被硫细菌氧化成硫酸过程，称硫化作用。有机质的矿化作用不同于单一的有机物分解，表现出整体的动力学特点。 矿化作用的影响因素*：外因（外界环境条件）+内因（有机质本身性质）（1）温度：有机质分解最适温度

26、：20-35 在035范围内，随着温度升高，有机物质分解速率增加，每上升10，有机质分解速率升高2-3倍。温度过高或过低（高于45和低于0 ）微生物活性都降低，分解速率变慢。（2）湿度和通气状况：微生物生命活动一切条件都需要一定的湿度条件和通气条件。如果适度湿润且通气良好，土壤中的好气微生物活动旺盛，有机物质进行着好气分解，分解速度快，分解完全，矿化率高，养料释放多，不会产生有毒物质。如果湿度过大，水分堵塞了土壤孔隙，使通气状况受阻，嫌气微生物活动旺盛，有机物质分解慢，不彻底，释放还原性气体，产生环境效应，也影响植物生长。水田不宜提倡秸秆还田（3）酸碱性：各类微生物最适条件：细菌中性；放线菌微

27、碱性； 真菌酸性（36）；绝大多数微生最适pH条件为5-8，中性；土壤pH高于8.5和低于5.5都不适宜微生物活动。酸性条件下（低于5）有机质分解主要取决于真菌（北方针叶林凋落物层常见有大量白色菌丝）（4）有机质的化学组成：碳水化合物、含氮、磷、硫的化合物易于分解，而木素、单宁、树脂类则不易分解。草本植物残体和阔叶树凋落物中前一类组分多，易分解；针叶树后一类组分多，抗微生物分解。C/N比：有机质中有机碳和有机氮的重量比。 土壤有机质的腐殖化作用*：土壤有机质在微生物的作用下，把有机质产生的简单有机化合物及中间产物转化成更复杂的、稳定的、特殊的高分子有机化合物腐殖质的过程。简单说，土壤有机质在微

28、生物的作用下，转变为腐殖质的过程。土壤腐殖化过程的2阶段：第一阶段：有机残体在微生物分解作用下，其中一部分彻底矿化；另一部分转化为较简单的有机化合物（多元酚）和含氮化合物（氨基酸、肽等），提供了形成腐殖质的材料。第二阶段：上述半分解产物在微生物酶的作用下经缩合形成腐殖质的基本单元。先是多元酚在微生物的作用下氧化为醌，醌再与含氮化合物缩合成原始腐殖质。 腐殖质分组：在不同溶剂中的溶解度和颜色可分离出胡敏素、胡敏酸和富里酸3种性质不同的腐殖物质。 腐殖质的性质：1）胡敏酸和富里酸的共性：胡敏酸和富里酸同属于高分子有机化合物；两性胶体，具胶体特性，如分散性和凝聚性，离子吸附与代换性能等；主要组成元素

29、有：C、H、O、N，还有P、S等；具稳定性，抗微生物分解。 2）胡敏酸的特性*：胡敏酸是土壤中溶于稀碱的棕褐色的天然有机高分子化合物。胡敏酸缩合度高，分子量大，平均大于25000，高者可达上百万；胡敏酸的官能团多，所以它具有较强的交换能力；官能团中羧基相对较少，弱酸性；仅1价盐溶于水，2、3价盐均不溶；凝聚性好，利于土壤结构形成。3）富里酸的特性*：富里酸是土壤中溶于稀碱也溶于稀酸的黄棕色天然有机高分子化合物；富里酸的缩合度相对较低，分子量较胡敏酸小（3 0006 000）；羧基官能团相对较多，酸性较强；其1、2、3价盐皆溶于水；络合溶解能力强。分散性高，移动性大；凝聚性相对较差，对土壤结构形成的作用相对较小。 腐殖化作