1.名词解释:土壤、土壤肥力、有效肥力、潜在肥力。⑴土壤:土壤是五大成土因素——生物、母质、气候、地形和时间综合作用的产物。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层。⑵土壤肥力:土壤能供应与协调植物正常生长发育所需要的养分和水、空气、热的能力。土壤肥力是诸因素综合性状的具体表现。土壤肥力是土壤为植物生长供应和协调营养条件和环境条件的能力。土壤肥力就是土壤的体质和生命。土壤肥力可分为自然肥力和人为肥力。⑶有效肥力:在一定农业技术措施下反映土壤生产能力的那部分肥力,亦称自然肥力与人为肥力的总和。⑷潜在肥力:受环境条件和科技水平限制不能被植物利用,但在一定生产条件下可转化为有效肥力的那部分肥力。2.土壤与人类的密切关系主要表现在哪些方面?土壤是是生物与非生物环境的分界面,生物与非生物体进行物质与能量移动和转化的重要介质,人类对生态系统的影响很多是直接或间接通过土壤进行的。3.什么是土壤肥力生态的相对性?生态上不同的植物,他们所要求的土壤生态条件是不同的。土壤肥力的生态相对性是土壤肥力的基本内容,是从植物生态特性所要求的土壤条件出发,来研究的土壤肥力的基本原理。4.土壤与环境有何关系?土壤是环境要素之一。从生产的角度看,土壤能为绿色植物提供肥力(水分和养料);从保护环境的角度看,土壤具有同化和代谢进入土壤中的污染物的能力;因而是人类不可缺少的自然资源。5、简述土壤矿物的种类和化学组成。土壤是由固相、液相和气相三相物质组成的疏松多孔体。土壤液相与气相共同存在于固相物质之间的孔隙中,形成一个互相联系、互相制约的统一整体,为植物提供必要的生活条件,是土壤肥力的物质基础。土壤矿物质一般占土壤固相部分重量的95%左右,是构成土壤的“骨架”和植物养分的重要来源。土壤矿物质包括原生矿物和次生矿物以及一些分解彻底的简单的无机化合物。⑴原生矿物:由地壳深处熔融状态的岩浆冷凝固结而形成的矿物称原生矿物。如石英、长石、云母、辉石、角闪石等。①石英:石英硬度大,化学性质稳定,不易风化,岩石风化后,石英形成砂粒,含砂粒多的土壤,含盐基少,形成的母质养分一般贫乏,酸性也较强。②正长石:正长石易风化,风化后形成粘土矿物高岭石等,可为土壤提供大量K养分。正长石类矿物一般含氧化钾16.9%。③斜长石:斜长石比正长石容易风化,风化产物主要是粘土矿物,能为土壤提供K、Na、Ca等矿物养分④云母:黑云母K(Mg,Fe)(Al,Si3O10)(OH)2易风化(风化产物为碎片状)白云母K{Al2[AlSi3O10](OH)2}难风化(风化产物为细小鳞片状)⑤辉石:Ca(Mg,Fe,Al)Si2O6⑵次生矿物:指原生矿物经风化和成土作用后,逐渐改变其形态,性质和成分而重新形成的一类矿物。如高岭石,蒙脱石、伊利石等铝硅酸盐矿物(次生粘土矿物),一般粒径小于5μm,是土体中最活跃的部分。架状结构>层状结构>双链结构>单链结构>岛状结构(石英、长石)(云母、蒙脱石、滑石)(角闪石)(辉石)(橄榄石)⑶土壤矿物的化学组成以SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、CaO、MgO等含量较多。其中尤以SiO2为最多,Al2O3次之,Fe2O3再次之,三者之和常占化学组成总量的75%以上。6、根据高岭石和蒙脱石的结构特点,说明其物理化学性质的差异。典型的层状硅酸盐粘土矿物:高岭石和蒙脱石。⑴蒙脱石经过活化以后才具有吸附活性(吸附土)2:1型层状硅酸盐,两层[SiO4]四面体中间夹着一层[AlO6]八面体。同晶置换现象使电荷不平衡,土壤粘土矿物以带负电荷为主,易于吸附阳离子。⑵高岭石不具有吸附性(非吸附土)一层[SiO4]四面体和一层[AlO6]八面体通过共同的氧原子相互联结而成的,因此,被称为1:1形层状硅酸盐。由于高岭石晶层间没有阳离子,所以O2-离子面和OH-离子面直接重叠,使层与层之间靠氢键连接起来,因此高岭土显得比较结实,既无膨胀性也无离子交换。高岭石和蒙脱石在化学组成上的区别在于二者的硅铝比(SiO2/Al2O3)不同。前者为2:1,后者为3~4:1。7、土壤有机质的主要来源、基本成分、元素组成及作用是什么?土壤有机质是土壤固相的组成成分之一。它在土壤的形成过程中,特别是在土壤肥力的发展过程中,起着极其重要的作用。土壤有机质是指土壤中形成的和外部加入的所有动、植物残体不同分解阶段的各种产物及合成产物的总称。⑴主要来源:高等绿色植物的枯枝、落叶、落果、根系等;其次是土壤中动物、微生物的遗体;及人为施用的有机肥料。⑵基本成分:①新鲜有机质、有机残余物和简单有机化合物②土壤腐殖质:土壤腐殖质是除未分解的动、植物组织和土壤生命体等以外的土壤中有机化合物的总称。⑶土壤有机质的组成:①碳水化合物②含氮化合物③单宁、树脂、脂肪、蜡质等④木质素⑤灰分元素:构成灰分的主要元素为Ca、Mg、K、Na、S、P、S、Fe、AL、Mn,以及微量元素I、Zn、Mo、B等。其中以Si、Ca、K、Al为最多。⑷土壤有机质的作用:提高土壤肥力ⅰ植物养分的重要来源ⅱ提高土壤的蓄水保肥和缓冲能力ⅲ改善土壤的物理性质(提高土壤温度)ⅳ促进微生物的生命活动ⅴ促进植物生长发育8、简述土壤的主要污染源。土壤污染主要来自工业“三废”和肥料、农药等。⑴污水灌溉污染:污水灌溉是指利用城市污水或工业废水灌溉农田或是水质污染随着灌溉而进入土壤。多数污水未经处理,含有多种重金属离子,超出土壤灌溉水质标准。⑵施肥污染:主要指施用化学肥料、污泥、矿渣、粉煤灰等引起的污染。大量施用化学氮肥会在土壤中累积硝态氮,经水的淋洗进入水体,引起水体富营养化和硝酸盐积累,污染环境。同时,农产品中累积过多的硝酸盐,对人体健康有害。在工业磷肥生产中,由于矿源不纯,带来的镉、砷、硼、氟等物质往往存在于磷肥产品中,长期大量施用磷肥,则可造成上述有害元素的积累。污泥、矿渣、粉煤灰等中虽含有大量营养物质,同时含有多种有害物质,也是土壤污染源之一。⑶使用农药污染⑷工业废气污染:工业废气和粉尘、烟尘、金属飘尘等首先污染大气,然后降落到地面而污染土壤。最常见的是含二氧化硫或氟化氢的废气,它们分别以硫酸和氢氟酸形式随降水进入土壤。金属飘尘中含有重金属元素,也是土壤重金属污染的一条重要途径。⑸工业废渣和城市垃圾污染9、名词解释:(1)土壤环境背景值;(2)土壤环境容量。(1)土壤环境背景值:在未受污染的条件下,土壤在自然界存在和发展过程中其本身原有的化学组成、化学元素和化合物的含量,也称本底值。土壤背景值实际上是在时间和空间上的相对概念,是表示相对不受污染的情况下土壤的基本化学组成和数量。土壤中污染物的累积量超过土壤背景值即为土壤污染。(2)土壤环境容量:土壤环境容量是指土壤生态系统中某一特定的环境单元内,土壤所允许容纳污染物质的最大数量。在此土壤时空内,土壤中容纳的某污染物质不致阻滞植物的正常生长发育,不引起植物可食部分中某污染物积累到危害人体健康的程度,同时又能最大限度地发挥土壤的净化功能。10、环境问题环境问题按照其发生机理可分为三大类:ⅰ原生环境问题:由自然过程突变所引起的各种自然灾害。(天文灾害,地质灾害,气象水文灾害,海洋灾害,土壤及生物灾害)ⅱ次生环境问题:由于人类不合理的社会经济活动造成对自然环境的破坏,包括生态退化和环境污染。ⅲ第三环境问题:由于社会结构不合理造成的(由于经济和社会发展水平低下或比例失调引起的各种环境问题)人口无计划地增长带来住房、交通拥挤,燃料和物质供应不足等问题而降低生活质量,风景区及文物古迹的破坏等.这些社会环境问题,称为第三类环境问题。11、雾霾成因空气中的灰尘、硫酸、硝酸等颗粒物组成的气溶胶系统造成视觉障碍的叫霾。首先,在大气环流相对稳定时期,区域大气层稳定,在垂直方向上出现逆温层,这种上暖下冷的逆温现象,使得大气层低空的空气垂直运动受到限制,低空空气中的气溶胶难以向高空飘散而被阻滞在低空和近地面,各种气溶胶污染物逐渐堆积。特别是进入秋季(春季由沙尘污染影响更强),随着太阳高度角降低,太阳辐射减少,大气环境更加稳定,在夜间更易出现静稳,同时夜间地面辐射增强,高层冷空气较弱,温度较低层空气高,很容易在地面形成逆温层,产生雾霾天气其次,城市建筑群密集造成下垫面属性改变,使得大气边界层物理结构发生变化,建筑的阻挡和摩擦使风流经城区时明显减弱。静风现象的增多,不利于气溶胶的扩散稀释,容易在城区和近郊区周边积累。一般情况下,小风、高湿、逆温等稳定的气象条件易导致雾霾天气的发生。雾霾天气形成有以下几个方面的原因:①大气气压低,空气不流动是主要因素。由于空气不流动,空气中微小颗粒聚集,飘浮在空气中。②地面灰尘大,空气湿度低,地面人和车流使灰尘搅动起来。③汽车尾气是主要的污染物排放。④工厂制造出的二次污染。⑤冬季取暖排放的CO2等污染物。⑥城市楼房越来越高,越来越密,不仅使本来气压低时空气就不爱流通,更是雪上加霜。而且楼房表面产生的张力会助长雾霾的形成。⑦城市能产生毛细现象的地面越来越少,这样不仅地面干燥微小颗粒容易形成雾霾,而且雾霾颗粒也不易被地面吸收,这样雾霾升起、落下就会产生循环,而不易根治12、水分循环的资源环境意义⑴缓解了地表湿度,温度变化的时空梯度,微生物创造了适宜的生存环境⑵是地球环境系统中营养循环的传送带⑶为人类社会的生存和发展提供了水利资源和水资源⑷是地表环境自净过程的主要机制⑸是自然地理过程的主要组成部分⑹许多矿产资源的形成也有赖于长期的水分循环13、S-P模型DO——溶解氧BOD——生化需氧量(衡量水体被好氧性持久性有机污染物的指标)污染源出现,BOD数值攀升。渐渐BOD和DO都降低,因为BOD降低要消耗溶解氧。【腐败河段】DO降低很多之后,水体中溶解氧和饱和溶解氧的氧亏值很大,大气中氧气向水体中溶解,DO逐渐上升至原有水平。此时BOD已经下降到很低的程度,不会再次上升。【恢复河段】关于SP模型:S-P模型是由斯特里特(H.Streeter)和菲尔普斯(E.Phelps)1925年首先建立的,简称S-P模型。它是描述一维稳态河流(在研究单一河段时,一般把污染源排放口置于河段的起点,即定义污染源排放口处的纵向坐标X==0,上游河段的水质视为河流水质的本底值)中的BOD-DO的变化规律。其基本假设:①河流中的BOD的衰减和溶解氧的复氧都是一级反应,反应速度是定常的。②河流中的耗氧是由BOD衰减引起的,而河流中的溶解氧来源则是大气复氧。S-P模型是关于BOD和DO的耦合模型,可以写作:dL/dt=-K×LdO/dt=Kd×L-F×D式中L是河水中BOD值;D是河水中的氧亏值;K是河水中BOD衰减(耗氧)速度常数;F是河流复氧速度常数;t是为河水的流行时间。