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土壤学复习资料使用说明：1、时间仓促，部分没有写入的知识已经标记页数，自己对照课本补充完善；2、声明此资料仅作为复习过程中的参考大纲；3、编写时间：2014年4月26日编写单位：资环院、规划12-1班。一、绪论1、土壤：地球陆地上能够产生绿色植物收获物的疏松表层。2、土壤功能:保蓄和提供养分；保蓄和提供水分；调节温度；机械支撑作用；对有毒物质的缓冲作用二、土壤形成和发育1、土壤形成过程的实质是物质的地质大循环和营养元素的生物小循环的矛盾与统一。（1）地质大循环：这种从岩石到风化产物再到岩石的长期循环过程，称为物质的地质大循环。是一个地质学过程，它历时极长，涉及的范围极广，植物营养元素向下淋溶。（2）生物小循环：是一个生物学过程，是一个开放性的循环，其特点是历时短，范围小，植物营养元素有向上富集的趋势。3、土壤形成五大因素（成土因素）：母质、气候、生物、地形、时间（1）母质：影响土壤的矿物组成和化学组成；影响土壤的物理性质；影响土壤的成土过程母质的层次性影响土壤的剖面构造。一般来说，土壤发育得程度愈浅，受母质的影响愈深刻。（2）气候（主要的环境因素）其中以热量和降水最为重要影响土壤有机质和氮素的含量；影响母质的风化程度和黏粒矿物类型；影响土壤中物质的淋溶和迁移；（3）生物（主导因素）生物因素包括植物、土壤动物和土壤微生物。生物的生命活动累积有机质，使土壤肥力得以形成并逐步发展，这是土壤与母质之间的区别。从某种意义上说，没有生物就没有土壤的形成。生物是土壤有机质和氮素的最初来源。生物具有保蓄养分的能力，并使养分不断富集于土表。生物使土壤中有限的养分发挥了无限的营养作用。推动了土壤有机质的合成与分解，促进了土壤肥力的发展（4）地形（间接的环境因素）：地形对地表水热条件的再分配；地形影响土壤母质的再分布（5）时间（强度因素）：成土的时间愈久，一切成土因素的作用愈强。4、人类生产活动对土壤形成的影响二重性：消极作用积极作用熟化过程：水耕熟化旱耕熟化熟化过程的三个阶段：改造不利的自然成土过程阶段；培肥熟化阶段；高产稳产阶段5、土壤形成过程：指地壳表面的岩石风化体及其搬运的沉积体，经受其所处环境因素的作用，形成具有一定剖面形态和肥力特征的土壤的历程。土壤形成过程实质上是一个极其复杂的物质和能量迁移转化的过程。包括：原始成土过程、有机质积累过程、富铝化过程、粘化过程、白浆化过程、潴育化过程、潜育化过程、钙积过程、盐渍化过程、土壤熟化过程6、土壤剖面：是指从地表向下挖掘而暴露出来的土壤垂直切面。土壤发生层：是指土壤形成过程中所形成的具有特定性质和组成的、大致与地面相平行的，并具有成土过程特性的层次。最基本的三个发生层组成：（1）淋溶层（A层）eluvialhorizon：处于土体最上部，故又称为表土层，它包括有机质的积聚层和物质的淋溶层。（2）淀积层（B层）illuvialhorizon：它处于A层的下面，是物质淀积作用造成的。（3）母质层（C层）parentmaterialhorizon:处于土体最下部,没有产生明显的成土作用的土层,其组成物就是前面所述的母质。7、土体构型：是各土壤发生层在垂直方向有规律的组合和有序的排列状况。三、土壤固相组成1、矿物：原生矿物：石英、长石、云母、角闪石、辉石等。次生矿物：层状硅酸盐粘土矿物——高岭石、蒙脱石、伊利石次生黏土矿物是原生矿物在地表风化蚀变和风化产物合成的产物，是地表特定水热条件下形成的一类稳定矿物，分为具有层状或链状晶格的铝硅酸盐和硅、铁、锰、铝的含水氧化物和氢氧化物。层状铝硅酸盐黏土矿物的基本结晶构造单元：硅氧四面体和铝氧八面体→硅氧四面体晶片和铝氧八面体晶片1：1型层状铝硅酸盐矿物典型代表：高岭石高岭石组（高岭石、珍珠陶土、迪凯石、埃洛石等）①为1:1型非膨胀性黏土矿物②颗粒较粗,其粘结性、粘着性、可塑性也较弱③是热带亚热带土壤中最普遍的粘粒矿物晶层之间由氢键紧紧联结，氢键结合力较强，因而晶层间距固定，不易膨胀。同晶置换少，阳离子交换量低。2:1型可膨胀性层状铝硅酸盐矿物典型代表：蒙脱石蒙脱石组（蒙脱石、绿脱石、拜来石、蛭石等）①为2:1型膨胀性粘土矿物②颗粒很细，故粘结性、粘着性、可塑性强东北、华北、西北土壤中均有分布，但以风化不太强的温带和亚热带排水良好的土壤中最多；晶层之间由分子键微弱联结，晶格具有胀缩性，水分子或极性溶液易进入晶层之间而使晶格沿c轴方向膨胀，晶层间距增大；同晶置换极为普通。2:1型非膨胀性层状硅铝酸盐矿物典型代表：伊利石伊利石组（又称水化云母组）①为2:1型非膨胀性粘土矿物。②颗粒介于上述两种粘土矿物之间,故粘结性、粘着性、可塑性也居其中③西北、华北干旱地区土壤中含量较高。同晶置换作用主要发生在四面体晶片中；晶层之间由钾离子紧紧联结（晶层之间束缚了较多的钾离子，钾离子同时受相邻两个晶层负电荷的吸附，因而对两个晶层产生了很强的键联效果，连接力很强。晶层间距固定，不易膨胀）；具有钾的固定与释放能力非层状硅铝酸盐黏土矿物（氧化物组）类型：氧化铁、氧化铝、氧化锰等形态有结晶态：胶体性质弱；非晶态（无定形态）：胶体性质强氧化物粘土矿物对土壤肥力的影响：①带负电荷少，保肥能力差；②胶结能力强，稳定土壤结构起重要作用；③对磷酸根离子有强烈的吸附作用，降低磷的有效性。2、土壤有机质：指存在于土壤中的所有含碳的有机物质，包括土壤中各种动、植物残体，微生物及其分解和合成的有机物质。（1）来源：植物残体、动物遗体(高等绿色植物为基本的来源)微生物体（原始土壤的最初来源）施入的有机肥料（农业土壤的主要来源）（2）影响土壤有机质含量的因素：气候（水热条件）、植被、土壤类型（质地）、地形、耕作措施3.矿质化过程：有机质通过微生物的作用分解为简单化合物，同时释放出矿质养料的过程。4、腐殖化过程：土壤腐殖质的形成过程，称腐殖化过程。补充：（课本第62页）土壤腐殖质形成过程、组分、性质等。土壤有机质各种中间产物微生物好气性微生物嫌气性微生物矿质化过程腐殖化过程简单无机物+能量合成腐殖质（mineralization)（humicafition）简单有机化合物、植物残体土壤腐殖物质5、影响土壤有机质转化的因素（1）有机残体的状态和组成（2）土壤环境条件：土壤湿度和通气状况；土壤温度；土壤质地；其他因素*6、土壤有机质的作用（1）有机质在土壤肥力上的作用：①改善土壤保肥供肥性能（提供矿质养分；N、P、S等；提高土壤保肥能力；促进土壤养分有效化；提高土壤缓冲性）②改善土壤物理性质：改善土壤结构性；提高土壤保水性；提高土壤温度③改善土壤生物性质（促进微生物的活动；刺激作物生长）（2）土壤有机质在生态环境中的作用：①对土壤重金属生物活性的影响，其作用机理有：螯合作用、吸附作用、还原反应②对农药等有机污染物固定的影响③对全球碳平衡的影响④碳素转化与温室效应7、土壤有机质的管理（1）提高土壤有机质的积累:种植绿肥作物，实行粮农轮作；发展畜牧业；秸秆还田（2）调节土壤有机质的分解速率：土壤湿度与通气状况；土壤温度；土壤反应；有机组成中的C/N比。四、土壤物理性质（包括土壤结构和孔隙性、土壤水分、土壤空气、土壤热量和土壤耕性等。）1、土粒：构成土壤固相骨架的基本颗粒，大小、形状、矿物组成理化性质均存在很大的差异。基本的粒级有：石砾、砂粒、粉粒、粘粒。卡庆斯基制：砂土、壤土、粘土（3大类9个质地名称）国际制：砂土、壤土、粘壤土、粘土（4大类12个质地名称）中国制：砂土、壤土、粘土（3大类12个质地名称）美国农部：砂土、粉土、壤土、粘土（4大类12个质地名称）2、土壤的机械组成指土壤中各粒级所占的比例，又称颗粒组成土壤质地是根据土壤机械组成人为划分的土壤物理性状类型3、不同质地类型土壤的肥力特点和利用改良（1）砂质土：①通透性能好,保蓄能力差②养分含量低,施肥见效快③温度变幅大,有“热性土”之称④耕作性能好国际制：砂土、壤土、粘壤土、粘土（4大类12个质地名称）⑤发小苗不发老苗⑥无有毒物质砂质土保水性能差，热容量小，白天接受太阳辐射而增温快，夜间散热而降温剧烈，昼夜温差大，对块茎、块根作物的生长有利。（2）黏质土：①通透性能差,保蓄能力强；②养分含量高,施肥见效慢；③温度变幅小,有“冷性土”之称；④耕作性能差；⑤发老苗不发小苗；⑥可能含有无有毒物质。（3）壤质土：兼具粘质土和砂质土的优点，而克服了它们的缺点。耕性好，宜种广，对水分有回润能力，是农业生产中较理想的一类土壤类型。4、土壤质地的改良：①客土法②引洪漫淤法③改良土体构造④增施有机肥料5、土壤结构体：指的是各级土粒或其一部分相互团聚成大小、形状和性质不同的土团、土块或土片。土壤结构性：指的是土壤结构的形状、大小、性质及其相应的排列和相应的孔隙状况。土壤质地剖面：在土壤剖面中土壤质地在垂直方向上课因土壤类型发生不同的变化，从而显示出层次结构。6、土壤结构体的类型（具体见课本78页）（1）块状和核状结构（2）柱状和棱柱状结构（3）片状结构（4）团粒状和粒状结构7、土壤结构的形成第一阶段：分散单粒原生土粒→粘结→复粒（致密土团）第二阶段：复粒（致密土团）→进一步粘结或破碎成型→各种结构体8、团粒结构（1）粘结团聚作用：①氧化物粘粒矿物的胶结作用②粘粒本身的团聚作用③土粒表面的胶膜粘结作用④钙离子和其他阳离子的媒介作用（2）团聚体散碎成型：①干、湿交替作用②冻融交替作用③生物的作用④耕作（3）团粒结构与土壤肥力的关系①良好团粒结构的三个条件：具有一定的形状、大小；具有多级孔隙；具有一定的稳定性(水稳性、力稳性和生物学稳定性)②团粒结构能很好地调节土壤肥力四因素，具体表现在：调节土壤水分和空气的矛盾；协调养分的积累和消耗；稳定土温，调节热状况；改善土壤耕性和有利于作物根系伸展③土壤结构的管理（调控）：深耕结合增施有机肥料；合理的轮作、间作和套种；覆盖；合理灌溉；施用结构改良剂9、土壤孔隙性质（孔性）：指土壤中孔隙的总量及大小孔隙分布土壤孔隙类型划分为：非毛管孔隙（通气孔隙）当量孔径大于0.02mm毛管孔隙当量孔径为0.02~0.002mm之间非活性孔隙当量孔径小于0.002mm孔隙类型（孔隙大小）——决定气、液两相的比例。孔隙度（孔隙的多少）——决定气、液两相的总和。10、（具体公式看书P82-83）a.土壤孔度：是指单位体积自然状态的土壤中，所有孔隙的容积占土壤总容积的百分数。b.土壤比重：土粒密度与40C时水的密度之比。c.土壤密度：指单位容积固体土粒的质量，平均2.65g/cm3其大小取决于土壤中各种固相成分的含量和密度。d.土壤容重：是指田间自然状态下单位体积的干土重。耕地土壤耕作层容重一般为1.0-1.6g/cm3。影响土壤容重的因素：土壤质地；土壤有机质含量；土壤结构状况；土粒排列情况容重在生产上的应用：计算土壤孔度，反映土壤的松紧状况；判断土壤的质地、结构；计算工程土方量；计算土壤养分储量；计算土壤储水量及灌水定额11、土壤水分土壤水：指的是在105~1100C温度下能从土壤中驱逐出去的水。它不是纯水，而是稀薄溶液。（1）土壤水存在于土粒的表面的土粒间的孔隙中，是由土壤中各种力来保持的。（2）保持土壤水分的作用力有：吸附力：范德华力、极性引力毛管力(弯月面力)：吸湿水、膜状水、毛管水（毛管上升水、毛管悬着水）重力水：重力12、土壤水分的调节和合理用水（1）搞好农田水利基本建设①河谷平原坝区：建立以引水为主和能灌溉能排的农田水利系统，旱涝兼治。②丘陵山区：建设集雨蓄水工程，拦洪保土蓄水，旱洪兼治。沉沙函、蓄水池、积肥池（山茅坑）“三池”配套。（2）开发土壤蓄水功能，有效拦蓄雨水，开源节流①截留雨水径流，蓄水于土，以蓄调用②减少土壤水分蒸发，提高水分生产效率（3）发展节水灌溉节水灌溉技术——管道灌、喷灌、滴灌等。（4）增加土壤有效水数量：提高田间持水量，降低凋萎系数。改良土壤质地、结构，增加孔隙度，减少无效孔隙，提高土温。13、土壤空气（1）土壤空气组成和特点：土壤空气中CO2的含量高于大气；O2的含量低于大气；水汽饱和；含有还原气体土壤的通气性：