土壤学复习

土壤学复习绪论：一：概念1：土壤：是地球表面岩石风化体及其再搬运沉积体在地球表面环境作用下形成的疏松物质。2：地球表层系统：是地球表层上始大气对流层上界，下到海底深处和岩石上部，由大气圈（Atmosphere）、水圈(Hydrosphere)、生物圈(Biosphere)、土壤圈(Pedosphere)和岩石圈(Lithosphere)组成的一个由非生物和生物过程叠加的物质体系。3：土壤圈:是覆盖于地球和浅水域底部的土壤所构成的一种连续体或覆盖层，犹如地球的皮肤，是地球表层系统中最活跃、最富有生命力的圈层。是岩石圈、大气圈、水圈、生物圈相互作用的产物。是地球表面随时空变化的景观连续统一体的一部分，具有水平、垂直地带性分布规律。处于陆地表面特殊位置，独特的疏松多孔结构将其与其他四个圈层联系在一起，并通过它在各圈层间进行物质交换和能量循环。是人类赖以生存的物质基础，是地球陆地上生命体和非生命体的载体。4：土壤肥力：土壤供应养分的能力（西方土壤学家）“土壤矿质元素是土壤肥力的核心”（德国李比希）土壤供应植物生长所必须养料的能力（美国土壤学会）土壤在植物生长的全过程中同时不断地供给植物以最大数量的养料和水分的能力。（俄国威廉斯）肥力是土壤的基本属性和质的特征，是土壤从营养条件和环境条件方面，供应和协调植物生长的能力。土壤肥力是土壤物理、化学和生物化学性质的综合反映（《中国土壤》第二版）5：土壤质量：土壤在生态界面内维持生产、保障环境质量、促进动物和人类健康行为的能力（DoranandParkin,1994)在自然或管理的生态系统边界内，土壤具有动植物生产持续性、保持和提高水质、空气质量以及支承人类健康与生活的能力（美国土壤学会，1995）。6：土壤剖面（profile)：由若干成土过程形成的土层组成从地表面至母质的垂直面。包括三个基本层：A层（腐殖质层）、B层（淀积层或过渡层）、C层（母质层）7：单个土体（pedon）：能代表土壤个体的体积最小的三维土壤实体，它足以包含各土层和它们性质的微小变化，其面积一般为1~10m2，，是土壤剖面的立体化形式。8：聚合土体（polypedon）：在空间上相邻、物质组成和形状相近的若干单个土体的组合。9：土壤生态系统:是土壤中生物与非生物环境的相互作用通过能量转换和物质循环构成的整体。10：土壤资源：土壤资源是具有农林牧业生产力的各种土壤类型的总称。二：简答与论述1：土壤圈在地球表层系统中的作用：土壤圈在地球表层系统中具有特殊的地位和功能，它对各圈层的能量流动、物质循环和信息传递起着维持和调控作用。土壤圈各种土壤类型、特征和性质都是过去和现在大气圈、生物圈、岩石圈和水圈的记录和反映。它的任何变化都会影响个圈层的演化和发展，乃至对全球变化产生冲击。2:土壤在地球表层系统中与气体圈层的相互作用土壤与大气圈：接纳大气降水和沉降物质；大气温室气体的源与汇土壤与水圈：除江河湖泊外，土壤是保持淡水的最大储库；土壤水处于土壤—植物—大气连续统一体（SPAC）中。土壤与生物圈：生物圈中绝大部分生物分布在土壤圈及其表面。土壤与岩石圈：土壤固相骨架的矿物组成占土壤质量的95%以上;土壤矿物是土壤养分的主要来源;对岩石起保护作用，减少外应力的破坏。3：如何理解“土壤”这一概念：土壤是地球表层系统中，生物多样性最丰富、生物地球化学的能量、物质循环（转化）最活跃的生命层（生态学家）；土壤是重要的环境因素，是环境污染物的缓冲带和过滤器（环境科学家）；土壤是能够承受高强度压力的基地和工程材料的来源（工程专家）；土壤是植物生长的介质（农业科技工作者、农民）；土壤是地球陆地表面能生长绿色植物的疏松表层;土壤是陆地表面由矿物质、有机质、水、空气和生物组成，具有肥力，能生长植物的未固结表层。4：如何理解土壤是独立的多功能历史自然体?独立的历史自然体：指土壤是在成土母质、气候、生物、地形、时间和人类活动综合作用下形成的，并随成土因素的改变而变化。多功能的历史自然体：生产功能、生态功能、环境功能、工程功能、社会功能。5：土壤有哪些重要功能：生产功能——人类农业生产的基地；生态功能——陆地生态系统的基础；环境功能——环境的缓冲净化体系；○4工程功能——工程基地和建筑材料；○5社会功能——支撑人类社会生存和发展的最珍贵的资源。6:土壤在植物生长发育中的作用:营养库的作用；养分转化和循环作用雨水涵养作用○4生物的支撑作用○5稳定和缓冲环境变化的作用。7：土壤生态系统的结构和功能：土壤生态系统组成：生产者、消费者、分解者土壤生态系统功能：生物活性和多样性维持、生产功能、物质循环、能量流动。8：土壤资源的特性：土壤资源数量的有限性；土壤资源质量的可变性9：土壤科学的主要分支及其主要研究内容：土壤地理学：研究土壤发生、演变、分类、分布规律及其与地理环境之间关系的土壤学分支科学，是由土壤学与自然地理学交叉发展而成的边缘学科。土壤物理学：主要研究土壤水、气、热运动及其调控的原理，具体包括土壤水分、土壤质地、土壤结构、土壤力学性质、土壤溶质移动及土壤—植物—大气连续体(SPAC)中的水分运行和能量转移等。土壤化学：研究土壤化学组成，性质及其土壤化学反应过程的分支学科。重点研究土壤胶体的组成、性质，及土壤固液界面发生的系列化学反应。为开展土壤培肥、土壤管理、土壤环境保护提供理论依据。土壤微生物学：土壤中微生物区系、多样性及其功能和活性的土壤学分支。土壤生物化学：研究土壤中的有机质组成，结构及生物化学转化过程的土壤学分支学科。10：土壤学主要学派及其主要观点：农业化学土壤学派:(德)李比希(19世纪中叶)观点：植物生长需吸收土壤中的矿质营养，创立了矿质养分学说。地质土壤学派:(德)法鲁(19世纪后半叶)观点：土壤是岩石的风化堆积物，土壤的形成过程只是岩石风化淋溶过程，土壤肥力呈递减曲线下降。土壤发生学派:(俄)道库恰耶夫(19世纪70-80年代)观点：土壤及其肥力的形成是五大成土因素共同作用的产物。11：应用土壤学发展的三个阶段：传统农业土壤学；环境土壤学；健康土壤学12:土壤学发展的两个新观点:土壤圈:(英)Matson(1938),(美)Arnold(1990)土壤生态系统:(美)Hans(1940-1960)13:如何理解土壤是地球的“皮肤”？14:如何理解土壤是“自然的镜子”？第一章：土壤矿物质一：概念1：矿物：矿物是天然产生于地壳中具有一定的化学组成、物理性质和内在结构的物体，是组成岩石的基本单位。2：原生矿物：指那些经过不同程度的物理风化，未改变化学组成和结晶结构的原始成岩矿物。次生矿物：是原生矿物经化学风化后转变或重新合成的矿物。根据构造和性质分为简单盐类、次生层状硅酸盐类矿物和次生氧化物类矿物。同晶替代：指硅酸盐矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所替代而矿物晶格构造保持不变的现象。二、简述论述题1：地壳和土壤元素组成有哪些异同点？2：土壤矿物组成特点3：比较高岭石、蒙脱石、水云母、蛭石、在晶体结构上的差异。高岭石1:1型的晶层结构非膨胀性电荷数量少胶体特性较弱蒙脱石：2:1型的晶层结构涨缩性大电荷数量大胶体特性突出水云母：2:1型的晶层结构非膨胀性电荷数量较大胶体特性4：为什么土壤黏土矿物一般带负电荷？5：土壤常见氧化铁、氧化铝矿物有哪些？为什么它们带可变电荷？氧化铁矿物：针铁矿赤铁矿氧化铝矿物：三水铝石可变电荷：不是通过同晶替代获得，而是通过质子化和表面羟基H+解离6：影响土壤黏土矿物类型的主要因素有哪些？气候，母质，生物，地形第二章土壤有机质一：概念1：土壤有机质（soilorganicmatter，SOM):指存在于土壤中的所有含碳的有机物质，它包括土壤中各种动植物残体、微小生命体及其分解、合成的各种有机物质，以及微小的异源有机物质。2：土壤腐殖质（soilhumus):是除未分解和半分解动，植物残体及微生物体以外的有机物的总称。通常占土壤有机物质90%以上。3：腐殖物质:（humicsubstances）：是经土壤微生物分解作用后，由多酚和多醌类物质聚合而成的含芳香环结构的、新形成的黄色至棕黑色的非晶形高分子有机化合物。4：非腐殖物质:（non-humicsubstances）：有特定的物理化学性质、结构已知的有机化合物。5：有机质土壤:一般把耕层含有机质20%以上的土壤。6：矿质土壤:有机质含量在20%以下的土壤。7：有机质矿化过程:土壤有机质在土壤微物酶的作用下，分解成简单的有机化合物，以至最终被分解成无机化合物（如CO2、CO、CH4、H2O、N2、NH3、N2O、NO、H2S），并释放出其中的矿质养分的过程8:有机质矿化率:土壤每年因矿质化作用所消耗的有机质数量占土壤有机质总量的百分数。9:有机质周转:10:有机质周转时间:11:激发效应:土壤中加入新鲜有机物质会促进或抑制土壤原有有机质的降解，这种矿化作用称之激发效应。12:腐殖化过程:各种有机化合物通过微生物的合成或在原植物组织中的聚合转变为组成和结构比原来有机化合物更为复杂的新的有机化合物(腐殖质）的过程13”腐殖化系数:单位重量的有机物质碳在土壤中分解一年后的残留碳量。二、简述和论述1.土壤有机质有哪些来源？正常来源的有机物质生命体形式的有机物质：微生物、小动植物及土壤内活的植物根系，etc.。非生命体形式的有机物质：未分解和部分分解的植物、动物残体；已经分解了的植物、动物残体及其转化合成产物。异源有机物质：各种有机肥料（绿肥、堆肥、沤肥）、工农业和生活废水废渣、有机农药、微生物制品，etc.。2.土壤有机质的活性库、惰性库和缓效库的划分依据和组分构成。3.划分依据：根据土壤有机质分解的难易程度。活性库:活性有机库在土壤中容易分解，主要包括微生物生物量有机质、微粒有机质、部分易分解富啡酸、多糖等其它一些腐殖物质。惰性库：惰性有机库在土壤中稳定存在，主要包括黏土矿物——腐殖质复合体中受物理性保护的腐殖质、大部分胡敏酸和胡敏素。缓效库：可能是包含木质素等不易降解化合物含量较高的微粒有机质。4.为什么腐殖物质抗微生物分解能力强？5.影响土壤有机质分解转化因素有哪些？温度土壤水分和通气状况有机残体特性6.土壤有机质的碳氮比如何影响其分解速率的？7.土壤腐殖质形成的一般过程及其4个假说。糖-胺缩合学说：微生物代谢所产生的还原糖和氨基酸进行非酶聚合作用形成棕色含氮聚合物;多酚学说：植物材料由微生物降解成酚类和氨基酸类，经化学氧化和聚合形成腐殖物质。其中多酚是以非木质素为碳源合成的;木质素-多酚学说：植物材料由微生物降解成酚类和氨基酸类，经化学氧化和聚合形成腐殖物质。其中多酚直接来自木质素的分解产物;木质素-蛋白质学说：木质素在微生物作用下，经过一系列的脱甲氧基和氧化过程形成类木质素——腐殖质形成的基本结构单元，与微生物合成产生的氨基化合物反应形成腐殖物质8.土壤腐殖物质—黏土矿物复合体形成机制。9.土壤腐植酸分组依据及具体分组:一般根据其在酸碱溶液中的溶解度进行分组胡敏酸（humicacid,HA)、富啡酸（fulvicacid,FA）、胡敏素（humin,Hu)10.土壤腐植酸的基本物理性质和化学性质。物理性质1.颜色：2.吸水性3..相对密度：4.分子大小和形状:化学性质：１、相对分子量2、腐殖酸分子模型3、元素组成4、功能基团11.土壤有机质在土壤肥力上的作用。提供植物需要的养分改善土壤肥力特性12：土壤有机质在生态环境上的作用。有机质对重金属污染的影响有机物质对农药污染的影响土壤有机质对全球碳平衡的影响13：提高耕作土壤有机质含量的措施。1增施用有机肥料主要的有机肥源包括：粪肥、厩肥、堆肥、沤肥、饼肥、蚕沙、鱼肥、河泥、塘泥。（2）种植绿肥:（3）秸秆还田2、调节土壤有机质分解速率（1）调节土壤的C/N比：C/N=25：1时分解适宜，C/N25：1时分解率降低，C/N25:1时，分解速率增大。施入氮肥调节土壤有机质分解速率。（2）通过耕作和其它农艺措施调节水分、光照、套种绿肥作物、实行免耕和少耕技术、有机无机肥料配合施用