土壤学复习.doc

绪论土壤：发育与地球陆地表面能生长绿色植物的疏松多孔结构表层。土壤剖面: 由成土作用形成的层次成为土层（土壤发生层），而完整的垂直土层序列称之为土壤剖面。其深度一般达到基岩或达到地表沉积体的相当深度为止。一个完整的土壤 剖面应包括土壤形成过程中所发生的发生学层次（发生层）和母质层。发生层：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。土体结构：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。土壤肥力：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、化学和生物学性质的综合反映。土壤生产力：由土壤本身的肥力属性和发挥肥力作用的外界条件所决定。土壤圈：地球表层系统中处于四大圈（气、水、生物、岩石）交界面上最富有生命活力的土 壤连续体或覆盖层。土壤生态系统：是以土壤为研究核心的生态系统，可分为研究土壤生物的生态系统和研究土 壤性状的与环境关系的土壤生态系统两类。简答土壤在人类农业和自然环境中的重要性： （一）土壤是人类农业生产的基地：土壤是植物生长繁育和生物生产的基地，其中养分和水分通过根系从土壤中汲取，植物的生长繁育必须以土壤为基地。（营养库的作用、养分转化和循环的作用、雨水涵养作用、生物的支撑作用、稳定和缓冲环境变化的作用）（二）土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分：土壤圈覆盖于地球陆地表面，处于其它圈层的交接面上，成为它们连接的纽带，构成结合无机界和有机界即生命和非生命联系的中心环境。（三）土壤是地球陆地生态系统的基础：土壤在陆地生态系统中起着重要的作用，主要包括：保持生物活性，多样性和生产性；对水体和溶质流动起调节作用；对有机、无机污染物具有过滤、缓冲、降解、固定和解毒的作用；具有贮存并循环生物圈及表面的养分和其他元素的功能。（四）土壤是最珍贵的自然资源：土壤资源和水资源、大气资源一样，是维持人类生存与发展的必要条件，是社会经济发展最基本的物质基础。近代土壤科学的发展及三大学派观点： （一）农业化学土壤学派（矿质营养学说）：植物长期吸收消耗土壤中的矿质养料，会使土壤库的矿质养料储藏量越来越少，为了弥补土壤库储量的减少，可以通过施用化学肥料和轮栽等方式如数归还土壤以保持土壤肥力永续不衰。 （二）农业地质土壤学观点：土壤的形成过程看做是岩石的风化过程，土壤是岩石经过风化而形成的地表疏松层，即岩石风化的产物，土壤类型决定于岩石的风化类型，土壤是变化、破碎中的岩石。 （三）土壤发生学派：土壤形成过程是岩石的风化过程和成土过程所推动的，影响土壤发生和发育因素可概括为母质、气候、生物、地形及陆地年龄等五个，即五大成土因素学说。土壤矿物质土壤生态系统：是以土壤为研究核心的生态系统，可分为研究土壤生物的生态系统和研究土壤性状的与环境关系的土壤生态系统两类。土壤矿物：土壤中的重要组成物质，是具有特征结构和一定化学式的各种天然无机固态物质。土壤原生矿物：指经过不同程度的物理风化，未改变化学组成和晶体结构的原始成岩矿物。土壤次生矿物：由原生矿物分解转化而成。同晶替换：指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所替代而晶格结构保持不变的现象。土壤有机质土壤有机质：指存在于土壤中的所有含碳的有机质，它包括土壤中各种动、植物残体，微生物体及其分解和合成的各种有机物质。土壤有机质来源：原始土壤：微生物；发展后基本来源：动、植物残体；通常自然植被条件：土壤上生长的植物残体和根系分泌物。土壤腐殖质：除未分解和半分解动、植物残体及微生物体以外的有机质的总称。有机质的矿化过程：有机化合物进入土壤后，一方面在微生物酶的作用下发生氧化反应，彻底分解而最终放出二氧化碳、水和能量，所含氮、磷、硫等营养元素在一系列特定反应后，释放成为植物可利用的矿质养料。 酶R（C,4H）+2O2 CO2+2H2O+能量 含碳和氢的化合物 氧化腐殖化过程：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。简答有机质在土壤肥力上的作用： （一）提供植物需要的养分:土壤有机质是作物所需的氮、磷、硫、微量元素等各种养分的主要来源，这些养分可直接通过微生物的降解和转换，以一定的速率不断地释放出来，供作物和微生物生长发育之需。土壤有机质分解和合成过程中，产生的多种有机酸和腐植酸对土壤矿质部分有一定溶解能力，可以促进矿物风化，有利于养料的有效化。 （二）改善土壤肥力特性：物理性质 土壤有机质尤其是多糖和腐殖质在土壤团聚体的形成过程和稳定性方面起着重要的作用，这些物质在土壤中可以通过功能基、氢键、范德华力等机制以胶膜形式包被在矿质土粒的外表，腐殖质具有巨大的比表面积和亲水基团，吸水量是粘土矿物的5倍，能改善土壤有效持水量。化学性质 腐殖质因带有正负两种电荷可以吸附阴阳离子供作物吸收。腐植酸是一种含有许多酸性功能团的弱酸，所以在提高土壤腐植质含量的同时也提高了土壤对酸碱度变化的缓冲性能。生物性质 土壤有机质是土壤微生物生命活动所需养分和能量的主要来源，没有它就不会有土壤中的所有生物化学过程，土壤有机质通过刺激微生物和动物的活动还能增加土壤酶的活性，从而直接影响土壤养分转化的生物化学过程，腐植酸是一种生理活性物质能加速种子发芽，增强根系活力，促进作物生长。有机质在生态环境上的作用： （一）有机质与重金属离子的作用：土壤腐殖质含有多种多种功能基，对重金属离子有较强络合和富集能力，重金属离子的存在形态也受腐殖物质的络合作用和氧化还原作用的影响，同时腐殖质对无机矿物也有一定的溶解作用。 （二）有机质对农药等有机污染物的固定作用：土壤有机质对农药等有机污染物有强烈的亲和力，对有机污染物在土壤中的生物活性、残留、生物降解、迁移和蒸发等过程有重要的影响。可溶性腐殖质能增加农药从土壤向地下水的迁移，腐殖物质还能作物还原剂而改变农药的结构，有毒有机化合物与腐殖物质的结合后，其毒性降低或消失。 （三）土壤有机质对全球碳平衡的影响：土壤有机质是全球碳平衡过程中重要的碳库，土壤有机质的损失地球自然环境具有重大影响。土壤有机质管理：施用有机肥以提高土壤有机质水平是我国劳动人民在长期生产实践中总结出来的宝贵经验，即能保持土壤良好的结构，又能不断地供给作物生长所需的养分。旱地改成水田后，土壤有机质含量明显提高。绿肥或牧草与作物轮作可显著提高土壤有机质的含量。免耕可以显著增加土壤微生物生物量和微生物碳和有机碳的比率，并使土壤有机质水平表现出提高的趋势。适当施用一些氮肥将土壤有机质保持在合适水平，氮肥能够增加作物生物量及由此增加进入土壤的作物残体量，施用铵态氮肥可以导致土壤酸化，能降低土壤有机质的分解。不同活性的有机质组成在土壤管理和碳循环中起着极不相同的作用，土壤腐殖质占很大一部分，它对维持良好的土壤结构性和物理性质方面起着重要作用，非腐殖物质分解速度快在提供土壤养分方面起着重要作用，因此需要将不同活性的有机质维持在一定的比例。第三章 土壤生物简答：影响土壤微生物活性的环境因素： （一）温度：温度是影响微生物生长和代谢最重要的环境因素，微生物生长需要一定的温度，温度超过最低和最高限度时即停止 生长或死亡。 （二）水分及其有效性：水是微生物细胞生命活动的基本条件之一，不同环境水活度不同，微生物对其适宜性也差别很大。 （三）PH 酸碱度（pH）对微生物生命活动有很大影响，每种微生物都有其最适宜的pH和一定的pH适宜范围。 （四）氧气和Eh值：通气状况或氧化还原电位（Eh值）的高低微生物生长有一定的影响。 （五）生物因素：客居性微生物和土居性微生物有互生互利关系，则客居性微生物存活时间变长或可定居，若两者为拮抗关系则客居性微生物可能很快消失。土居性微生物本身也存在互生、共生、拮抗现象，它们间互为生存、互相制约使土壤微生物多样性。 （六）土壤管理措施：任何能改变性质的管理措施就可能影响到微生物的生长发育。（土壤耕作、杀生剂和其它化学制剂）。土壤微生物区系的发生和分布： (一)不同类型土壤中微生物的数量和分布：不同类型土壤、肥力水平，土壤微生物的数量和分布有很大差异，不同土壤微生物总数变化趋势：黑钙土棕壤灰壤水稻土砖红壤 （二）土壤剖面中微生物的数量和分布：在土壤的不同层次中，由于水分、氧气、通气、温度、pH等因素的差异及不同微生物的特异性，致使微生物在土壤剖面中的分布不均，一般来说，表土层微生物数量最多，随层次加深，数量减少。 （三）土壤团聚体中微生物的分布：各种团聚体是微生物在土壤中的生活的微环境，在团聚体中，微生物不均匀的分布而形成微菌落，与土壤粘粒紧密结合在一起。 （四）微生物与植物跟的联合：根圈微生物，菌根，共生固氮，联合固氮。第四章 土壤质地和结构土壤密度：单位容积固体土粒（不包括粒间孔隙的容积）的质量。土壤容重：田间自然垒结状态下单位容积土体（包括土粒和孔隙）的质量或重量。土壤孔隙度（土壤孔度）：土壤中各种形状的粗细土粒集合和排列成固相骨架。骨架内部有宽狭和形状不同的孔隙，构成复杂的孔隙系统，全部孔隙容积与土体容积的百分率。土壤粒级：按土粒的大小，分为若干组，称为土壤粒级（粒组）。当量粒径：当量粒径和有效粒径的概念来自土壤机械分析（颗粒分析）时采用的假设和方法。把全部复粒被分散成为单粒的土壤悬液，通过套筛进入沉降筒中。粗粒部分先后被截留在各个筛子上，即以圆筛的孔径作土粒的有效粒径。如通过1mm筛而阻留在0.5mm筛上的土粒即是10.5mm粒级，余类推。细粒部分则根据颗粒半径与颗粒在静水中沉降速率的关系，即斯托克斯定律，计算不同粒级土粒在静水中的沉降速度，把土粒看做光滑的实心圆球，取与此粒级沉降速率相同的圆球直径，作为其当量粒径。土壤机械组成（颗粒组成）：根据土壤机械分析，分别计算其各粒级的相对含量。土壤质地：根据机械组成划分的土壤类型。土壤结构：土粒（单粒和复粒）的排列、组合形式。简答：各种土粒的组成和性质：（一）各级土粒的矿物组成和化学组成：土粒的矿物组成 岩石和母质中有很多种类的矿物颗粒，它们的抗风化的能力有很大的差异，因而在风化和成土过程中破碎和分散的程度不同。土粒的化学性质和化学组成 随着粗细土粒中矿物组成的变化二氧化硅（SiO2）含量随颗粒由粗到细逐渐减少，而Al2O3、Fe2O3和盐基的含量即逐渐增加，细土粒中各种植物养分的含量要比粗土粒中多得多。 （二）土壤粒级的物理性质：土壤各粒级的形状不一，沙粒和粉粒是不规则的多角形，云母颗粒则呈片状，粘粒多为片状或棒状，由于粗、细土粒的形状、比面和矿物组成的不同，造成各项物理性质的差别。不同质地土壤的肥力特点：（一）沙质土：沙粒很多而粘粒很少，粒间孔隙度大，抗旱力弱，沙质土的养分少，在其上施用速效肥料往往肥效猛而不稳，由于沙质土的通气好，好气微生物活动强烈，有机质需素分解并释放出养分，但有机质累积难而其含量较低。 （二）粘质土：包括粘土和粘壤，雨水和灌溉水难以下渗而排水困难，易在犁底层和粘粒层聚集形成上层滞水，影响植物根系下伸。粘质土含矿质养分（钾、钙等盐基离子）丰富，而且有机质含量较高，空细而往往为水占据，通气不畅，好气性微生物活动受到抑制，有机质分解缓慢，腐殖质与粘粒结合紧密而难以分解，因而容易积累，其储水多，热容量大，昼夜温度变幅小。同时粘质土的湿胀干缩剧烈，常造成土地裂缝和建筑物倒塌。（三）壤质土 ：它兼有沙质土和粘质土的优点，是较为理想的土壤，其耕性优良，适种的作物种类较多，但不利于幼苗的扎根和发育。土壤质地改良：（一） 客土法： 客土即通过砂掺粘或粘掺砂，是一个有效地措施，课逐年进行。（二） 深耕、深翻、人造塥：八两层土壤混合以改良土质。（三） 质地不良的土质可通过增加土壤腐殖质和改善结构性而得到补救。团粒的形成过程：（一）粘结团聚过程：这是粘结过程和团聚过程的综合，后者是团粒形成所特有的，土壤团粒的多级团聚过程包括各种化学作用和物理化学作用。凝聚作用：凝聚作用是指土壤胶体相互凝聚在一起的作用。无机物质的粘结作用：土壤中常见的无机物质在湿润是起粘结作用，把土粒或微聚体粘结在一起，干燥脱水后就成土块。有机质的胶结作用和复合作用：多种多样的有机物质都有胶结作用，在结构形成上较重要的是新施入土壤中的有机物质。有机矿质复合体：通过有机矿质复合而成的复合体比较稳定。蚯蚓和其它小动物的作用：土居小动物的活动也可促进土壤团粒结构的形成，它的排泄物本身就是含有丰富的有机质和养分的团粒。（二）切割造型过程：所欲结构体的形成均有一个切割造型过程，对于经过多次团聚的土体来说，这一过程会产生大量的团粒：根系的切割、干湿交替、冻融交替、耕作。团粒结构在土壤肥力上的意义：（一）团粒结构土壤的大小孔隙兼备：团粒具有多级孔性，总的孔度大，即水、气总容量大，又在各级团粒（复粒、微团粒、团粒）结构体之间发生了不同大小的孔隙通道，大小孔隙兼备，储水（毛管孔隙）与透水、通气(非毛管孔隙)同时进行，土壤孔隙状况较为理想。（二）团粒结构土壤中水、气矛盾的解决：在团粒结构土壤中，团粒与团粒之间是通气孔隙（非毛管孔），可以透水通气，把大量的雨水甚至暴雨迅速吸入土壤，同时大量的毛管孔隙（在团粒内部）可以保存水分。（三）团粒结构土壤的保肥与供肥的协调：在团粒结构土壤中的微生物活动强烈，土壤养分供应较多，有效肥力较高。团粒的表面（大孔隙）和空气接触，又好气性微生物活动，有机质迅速分解，供应有效养分。在团粒内部（毛管孔隙），贮存毛管水而通气不良，只有嫌气性微生物活动，有利于养分的贮藏。（四）团粒结构土壤宜于耕作：结构良好的土壤，由于团粒之间接触面较小，粘结性较弱，因而耕作阻力小，宜耕时间长。（五）团粒结构土壤具有良好的耕层构造：团粒结构的旱地土壤具有良好的耕层构造。肥沃的水田土壤耕层则有一定数量的水稳性微团粒，可以解决水气并存的矛盾。第五章 土壤水吸附水（束缚水）：受土壤吸附力作用保持，又可分为吸湿水、膜状水。毛管水：受毛管力的作用而保持。（毛管悬着水）重力水：受重力支配，容易进一步向土壤剖面深层运动。田间持水量：土壤毛管悬着水达到最多时的含水量。土壤水的有效性：指土壤水能否被植物吸收利用及其难易程度。（有效水、无效水）土水势：为了可逆地等温地在标准大气压下从在指定高度的纯水水体中移动无穷小量的水到土壤水分中去，每单位数量的纯水所需作功的数量。土水势包括若干分势：基质势、压力势、溶质势、重力势等。基质势（m0）：在不饱和的情况下，土壤水受土壤吸附力和毛管力的制约，其水势自然低于纯水自由水参比标准的水势。压力势（p0）：在土壤水饱和的情况下，由于受压力而产生土水势变化。溶质势（s0）：指由土壤水中溶解的溶质而引起土水势的变化。土壤水吸力：指土壤水在承受一定吸力的情况下所处的能态。土壤水分特征曲线：土壤水的基质势或土壤水吸力是随土壤含水率而变化的，其关系曲线称为土壤水分特征曲线或土壤持水曲线。简答：土壤水分含量的测定：1，烘干法：2，中子法,3，TDR法：土壤空气和热量状况土壤空气的对流（质流）：指土壤与大气间由总压力梯度推动的气体的整体流动。土壤呼吸：在土壤空气的组成中，CO2的浓度高于空气，O2的浓度低于空气，这样就分别产生了土壤和大气之间CO2分压差。在分压梯度的作用下，驱使CO2气体分子不断从土壤中向大气扩散，同时使O2分子不断从大气向土壤空气扩散，这种土壤从大气中吸收O2，同时排出CO2的气体扩散作用，称为土壤呼吸。土壤热容量：指单位质量（重量）或容积的土壤每升高（或降低）1所需要（或放出)）的热量。土壤导热率：在单位厚度（1cm）土层，温差为1时，每秒钟经单位断面（1cm2）通过的热量焦耳数（）。单位：J/(cm2-s-)土壤的热扩散率：指在标准情况下，在土层垂直方向上每厘米距离内，1的温度梯度下，每秒流入1cm2土壤断面面积的热量，使单位体积（1cm3）土壤所发生的温度变化。土壤空气的扩散：CO2的浓度高于大气，而O2的浓度低于大气，这样就分别产生了土壤和大气之间CO2分压差，驱使CO2气体分子不断从土壤中向大气扩散，同时使O2分子不断从大气向土壤空气扩散，这种土壤从大气中吸收O2,同时排出CO2的气体扩散作用称为土壤呼吸，通过充气孔隙扩散保持着大气和土壤间的气体交流作用为气相扩散，而通过不同厚度水膜的扩散为液相扩散。简答：土壤空气与近地表大气的组成及其差别：（一） 土壤空气中的CO2含量高于大气，大气中CO2平均为0.03%。（二） 土壤空气中的O2含量低于大气 ，大气中O2含量为20.94%。（三） 土壤空气中水汽含量一般高于大气，土壤空气湿度一般都在99%。（四） 土壤空气中含有较多的还原性气体。地形地貌和土壤性质对温度的影响：（一）海拔高度对土壤温度的影响：海拔增高，大气层的密度逐渐稀薄，透明度不断增加，散热快，土壤从太阳辐射吸收的热量较多，所以高山上的土温比气温高。由于高山气温低，当地面裸露时，地面辐射增强因此在山区随煮哦高度的增加，土温还是比平地的土温低。（二）坡向与坡度对土壤温度的影响：坡地接受的太阳辐射因坡向和坡度的不同；不同的坡向和坡度上土壤蒸发强度不一样，土壤水喝植物覆盖度有差异，土温高低及变幅也截然不同。（三）土壤的组成和性质对土壤温度的影响：土壤的结构、质地、松紧度、孔性、含水量、等影响了土壤的热容量和导热率以及土壤水蒸发所消耗的热量。第七章 土壤形成和发育地质大循环：指地面岩石的风化、风化产物的淋溶与搬运、堆积，进而产生成岩作用，这是地球表面恒定的周而复始的大循环。生物小循环：植物营养元素在生物体与土壤之间的循环。土壤剖面：是一个具有土壤的垂直断面。一个完整的土壤剖面应包括土壤形成过程中所产生的发生学层次（发生层：淋溶层、淀积层）和母质层。土壤发生层：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。土体结构：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。Sa值（硅铝率或Ki值）：土壤或粘粒中SiO2及Al2O3的全量分别被除于它们各自的分子量。Sa=SiO2/Al2O3Saf值（硅铝铁率）：Saf=SiO2/（Al2O3+Fe2O3）.论述：六大土壤形成因素及其在土壤发生中的作用： 土壤形成因素（成土因素）：是影响土壤形成和发育的基本因素，它是一种物质、力、条件或关系或它们的组合，其已经对土壤的形成发生影响或将影响土壤的形成。 （一）母质对土壤发生的作用：母质是形成土壤的物质基础，不同母质因其矿物组成、理化性质的不同、在其他成土因素的制约下，直接影响着成土过程的速度、性质和方向。不同的成土母质所形成的土壤所养分情况也有所不同。不同成土母质发育的土壤的矿物组成往往也有较大的差别。母质层次的不均一性也会影响土壤的发育和形态特征。成土过程进行的愈久，母质与土壤的性质差别愈大。 （二）气候与土壤发生的关系：气候对土壤形成的影响主要体现在两个方面直接参与母质的风化，水热状况直接影响矿物质的分解与合成及物质积累和淋失；控制植物生长和微生物的活动影响有机质的积累和分解，决定养料物质循环的速度。气候土壤形成的影响主要包括湿度和温度两个方面。随着气候条件和土壤水热条件的变化，土壤中矿物质的迁移状况也相应变化，由于气候带、植被和土壤之间存在明显的关系，中国不同热量带和不同湿度带分布着一定的土壤类型二呈地带性。 （三）生物因素在土壤发生中的作用：土壤形成的生物因素包括植物、土壤动物和土壤微生物。植物在土壤形成中最重要的作用是利用太阳辐射能，合成有机质，把分散在母质、水体和大气中的营养元素有选择的吸收富集，同时伴随着矿质营养元素的有效化。木本植物和草本植物因有机质的数量、性质和积累方式不同，他们在成土过程中的作用也不相同，植物根系可分泌有机酸，通过溶解和根系的挤压作用破坏矿物晶格，改变矿物的性质，促进土壤的形成；并通过根系活动，促进土壤结构的发展。土壤动物区系的种类多、数量大，其残体作为土壤有机质的来源，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。微生物的功能是多方面的：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。 （四）地形土壤发生的关系：地形对土壤发育的影响在山地表现尤为明显。山地地势越高、坡度大，切割强烈，水势状况和植被变化大，因此山地土壤有垂直分布的特点。地形发育也对土壤发育带来深刻的影响，地壳的上升和下降，影响土壤的侵蚀与堆积过程及气候和植被状况，使土壤形成过程、土壤和土被发生演变。 （五）成土时间对土壤发育的影响：时间因素对土壤形成没有直接的影响，但时间因素可体现土壤的不断发展。成土时间长，受气候作用持久，土壤剖面发育完整，与母质差别大；成土时间短，收气候作用短暂，土壤剖面发育差，与母质差别小。 （六）人类活动对土壤发生演化的影响：人类活动对土壤的影响是有意识、有目的、定向的。人类活动是社会性的。人类活动的影响可通过改变各自然因素的作用。人类对土壤的影响也有两重性。简答：物质迁移：溶迁作用:溶迁作用是土体内的物质形成真溶液后随土壤渗漏水或毛管水的迁移。（二）还原迁移：微生物对分子氧的耗竭，此后嫌气及兼嫌气微生物对土壤有机质进行分解，并给土壤中可还原物质以电子，使之还原为低价离子或化合物，原来不易移动的元素变得易于移动，尤以土壤中铁锰最为明显。(三)螯迁作用：土体内的金属离子以络合物和螯合物的形态迁移。（四）悬迁作用：即粘粒的悬浮迁移作用，土体内的硅酸盐粘粒分散于水中形成的悬液的迁移。（五）生物迁移：植物的庞大根系从土体中吸收养料元素形成的植物的有机体，并以气有机残落物及死亡根系残留在表土，矿化后补偿了土壤矿质成分的淋溶损失，且有所积累。十二种成土过程： （一）原始成土过程：从岩石露出地表着生微生物和低等植物开始到高等植物定居之前形成的过程。 （二）有机质积聚过程：在木本和草本植被下，有机质在土体上部积累的过程。 （三）粘化过程：土壤剖面中粘粒形成和积累的过程，分为残积粘化和淀积化。 （四）积钙与脱钙过程：积钙过程是干旱、半干旱地区土壤钙的碳酸盐发生移动积累的过程。脱钙过程是在降水量大于蒸发量的生物气候条件下土壤中的碳酸钙将装变为重碳酸钙从土壤中淋失。 （五）盐化脱盐过程：盐化过程是地表水、地下水以及母质中含有的盐分，在强烈的蒸发作用下，通过土壤水的垂直和水平移动，逐渐向地表累积，或是已脱离地下水或地表水的影响，而表现为残余积盐特点的过程。脱盐过程是土壤中可溶性盐通过降水或人为灌溉洗盐、开沟排水，降低地下水位，迁移带下层或排出土体。 （六）碱化与脱碱过程：碱化过程是交换性纳或交换性镁不断进入土壤吸收复合体的过程。脱碱过程是淋洗或化学改良，使土壤碱化层中的钠离子及易溶性盐类减少，胶体的钠饱和度降低。 （七）富铝化过程（脱硅过程、脱硅富铝化过程）：土壤物质由于矿物的风化，形成弱碱性条件，随着可溶性盐、碱金属和碱土金属盐基及硅酸的大量流失，而造成铁铝在土体内相对富集的过程。 （八）灰化、隐灰化和漂灰化过程：灰化过程是土壤中铁铝与有机酸性物质螯合淋溶淀积的过程。当灰化过程未发展到明显的灰化层出现，但已有铁铝锰等物质的酸性淋溶有机螯迁淀积作用称为隐灰化过程。漂灰化是灰化过程与还原离铁锰腐殖质淀积多现象的伴生着。 （九）潜育化和潴育化过程：潜育化是土壤长期渍水，收到有机质嫌气分解，而铁锰强烈还原，形成灰蓝灰绿色土体的过程。潴育化是土壤渍水带经常处于上下移动，土体中干湿交替比较明显，促使土壤宗中氧化还原反复交替，结果在土体内出现锈纹、锈斑、铁锰结核和红色胶膜等物质。 （十）白浆化过程：季节性还原淋溶条件下，粘粒与铁锰的淋淀过程，其实质是潴淋溶。 （十一）熟化过程：在耕作条件下，通过耕作、培肥与改良，促进水肥气热诸因素不断谐调，使土壤向有利于作物高产方面转化的过程。 （十二）退化过程：自然环境不利因素和人为利用不当而引起土壤肥力下降，植物生长条件恶化和土壤生产力减退的过程。土壤胶体化学和表面反应永久电荷：同晶置换一般形成于矿物的结晶过程，一旦晶体形成，它所具有的电荷就不受外界环境（如pH、电解质浓度等）影响，这种电荷称为永久电荷、恒电荷或结构电荷。可变电荷：测定土壤电荷量时，常发现有部分电荷是随pH的变化而变化的，这种电荷称为可变电荷。阳离子交换作用：在土壤中，被胶体静电吸附的阳离子，一般都可以被溶液中另一种阳离子交换而从胶体表面解吸。对这种能相互交换的阳离子叫做交换性阳离子，而把发生在土壤胶体表面的交换反应称为阳离子交换作用。（阳离子交换作用三个主要特点：阳离子交换是一种可逆反应。阳离子交换遵循等价离子交换 原则。阳离子交换符合质量作用定律。）土壤阳离子交换量（CEC）：指土壤所能吸附和交换的阳离子的容量，用每千克土壤的一价离子的厘摩数表示即cmol(+)/kg。（影响土壤负电荷数量的因素主要三个方面：交替的类型：不同类型的土壤胶体所带的负电荷差异很大。土壤质地：土壤粘粒的含量愈高土壤负电荷数越多，土壤的阳离子交换量越高。土壤pH：土壤pH的改变会导致土壤阳离子交换量的变化。）盐基饱和度：交换性盐基离子占阳离子交换量的百分数。盐基饱和度（%）=交换性盐基cmol(+)/kg/阳离子交换量cmol(+)/kg 100%土壤胶体上吸附的交换性阳离子可分为两种类型：一类是致酸离子，如H+、Al3+；另一类是盐基离子，如K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+离子等。当土壤胶体上吸附的阳离子全部为盐基离子时，土壤呈盐基饱和状态，称之为盐基饱和的土壤。阳离子的专性吸附：处于周期表IB、IIB族和许多其他过渡金属金属离子，其原子核的电荷数较多，离子半径较小，因而其极化能力和变形能力较强。其价电子层的结构为（n-1）d ns ，（n-1）d ns 和不饱和的d电子层。因此，它们一般都能与配体形成内络合物，稳定性增加。同时由于电子层结构的这些特点，过渡金属离子具有较多的水合热，在水溶液中以水合离子的形态存在，且较易水解成羟基阳离子，由于水解作用，减少了离子的平均电荷，致使离子在向吸附剂表面靠近时所需克服的能障降低，从而有利于于表面的相互作用。过渡金属的原子结构的这些特点是导致金属离子产生专性吸附的根本原因。阴离子的负吸附：电解质溶液加入土壤后阴离子浓度相对增大的现象。阴离子的专性吸附：阴离子进入粘土矿物或氧化物表面的金属原子的配位壳中，与配位壳中的羟基或水合基重新配位，并直接通过共价键或配位键结合在固体的表面。简答：交换性阳离子的有效度： （一）离子饱和度：交换性阳离子的有效度不仅与该离子的在土壤中的绝对含量有关，更决定于该离子占交换性阳离子总量之比，即离子饱和度，离子饱和度越高，被交换解吸的机会愈多，有效度越大。 （二）互补离子效应：对某一指定离子而言，其它同时存在的离子都认为是该离子的互补离子，也称陪补离子。胶体表面并存的交换性阳离子之间的互相影响就是离子的互补效应。该离子的有效度也会不同，某离子的互补离子被土壤胶体的吸附力越强，该离子的有效度越高。 （三）粘土矿物类型：不同类型的粘土矿物具有不同的晶体结构特点，因而吸附阳离子的牢固程度不同。第九章 土壤酸碱性和氧化还原反应土壤活性酸：指与土壤固相处于平衡状态的土壤溶液中的H+离子。土壤潜性酸：指吸附在土壤胶体表面的交换性致酸离子（H+和Al3+），交换性氢和铝离子只有转移到溶液中，转变成溶液中的氢离子时，才会显示酸性，故称潜性酸。交换性酸：在非石灰性土壤及酸性土壤中，土壤胶体吸附了一部分Al3+及H+。当用中性盐溶液浸提土壤时，土壤胶体表面吸附的Al3+和H+的大部分均被浸提剂的阳离子交换而进入溶液，此时不但交换性H+可是溶液变酸，交换性Al3+由于水解作用也增加了溶液酸性。水解性酸：当土壤是用弱酸强碱的盐类溶液浸提时，因其水解作用，结果使：交换程度比之用中性盐类溶液更为完全，土壤吸附性H+、Al3+的绝大部分可被Na+交换；水化氧化物表面的羟基和腐殖质的某些功能团（如羟基、羧基）上部分H+解离而进入浸提液被中和。反应（2）的生成物中，Al(OH)3在中性到碱性的介质中沉淀，而CH3COOH的解离度小而成分子态，故反应向右进行，直到被吸附的H+和Al3+被Na+完全交换，再以NaOH标准液滴定浸出液，根据所消耗的NaOH的用量换算为土壤酸量。这样测定的潜性酸的量称为土壤的水解性酸。总碱度：指土壤溶液或灌溉水中碳酸根、重碳酸根的总量。总碱度=CO 3 +HCO3cmol(+)/L碱化度：指土壤胶体吸附的交换性钠离子占阳离子交换量的百分率。碱化度（%）=交换性钠阳离子交换量100简答：土壤酸性的形成： (一)土壤中H+离子的来源 ：降水量大大超过蒸发量，土壤及其母子的淋溶作用强烈，土壤溶液中的盐基离子易随渗滤水向下移动，使土壤中易溶性成分减少。这时溶液中的H+离子取代土壤吸附性复合体上的金属离子，被土壤所吸附，使土壤盐基饱和度下降，氢饱和度增加，引起土壤酸化。水的解离 HOH = H+ + OH 水的解离常数虽然很小，但由于H+离子被土壤吸附而使其解离平衡受到破换，所以将由新的H+离子释放出来。碳酸解离 H2CO3 = H+ + HCO3- 土壤中的碳酸主要有CO2溶解于H2O生成，而CO2是植物根系和微生物的呼吸以及有机物质分解时产生。有机酸的解离：土壤中有机质分解的中间产物有草酸、柠檬酸等多种低分子有机酸，特别在通气不良以及在真菌活动下有机酸可能积累很多。酸雨：大气中的酸性物质最终进入土壤，成为土壤氢离子的重要来源。其他有机酸：土壤中有各种各样的无机酸。 （二）土壤中铝的活化：氢离子进入土壤吸收复合体后，随着阳离子交换作用的进行，土壤盐基饱和度逐渐下降，而氢饱和度渐渐提高。 土壤酸化过程始于土壤溶液中的活性H+离子，土壤溶液中H+离子和土壤胶体上被吸附的盐基离子交换，盐基离子进入溶液，然后遭雨水的淋失，使土壤胶体上交换性H+离子不断增加，并随之出现交换性铝，形成酸性土壤。土壤活性酸（溶液H+离子）的主要来源是铝离子而不是H+离子： 再强酸性土壤上，一方面以共价键结合在有机和矿物胶粒上H+离子极难解离，另一方面腐植酸基团和带负电荷粘粒表面吸附的H+离子虽易解离，但其数量很少，对土壤溶液H+离子的贡献小，但铝的饱和度大，土壤溶液中的每一个铝离子水解可产生3个氢离子。影响土壤碱化的因素： （一）气候因素：土壤具有明显的季节性积盐和脱盐频繁的特点，是土壤碱化的重要条件。 （二）生物因素：由于高等植物的选择性吸收，不同植被类型的选择性吸收不同影响着碱土的形成。 （三）母质的影响：母质是碱性物质的来源，土壤不同质地在剖面中的排列影响土壤水分的运动和盐分的运移，从而影响土壤碱化程度。影响土壤酸度的因素： （一）盐基饱和度：盐基饱和度与土壤酸度关系密切，在一定范围内土壤pH随基饱和度增加而增高。 （二）土壤空气中的CO2分压：石灰性土壤及吸附性钙离子占优势的中性或微碱性土壤上，其pH的变化与土壤空气中的CO2分压有密切的关系。 （三）土壤水分含量：土壤含水量影响离子在固相液相之间的分配，以及胶粒上吸附性离子的解离度，从而影响土壤pH。 （四）土壤氧化还原条件：淹水或施有机肥促进土壤还原的发展，对土壤pH有明显的影响，其影响的大小和速度同土壤原来的pH及有机质含量有关。生物对土壤酸碱性的适应性： （一）植物适宜的酸碱度：植物对土壤酸碱性的要求是长期自然选择的结果。大多数植物适宜生长在中性至微碱性土壤上，有些植物对土壤酸碱性有不同的偏好，它们只能在一定的酸碱范围生长，应为这些植物对土壤酸碱性有一定的指示作用，可作为土壤酸碱性的“指示植物”。 （二）土壤酸碱性对养分有效性的影响：土壤酸碱性是土壤的重要化学性质，对土壤微生物的活性、对矿物质有机质分解起重要作用，因而影响土壤养分元素的释放、固定和迁移。 （三）强酸性土壤的铝、锰胁迫和毒害：在pH5.5强酸性土壤中，矿物结构中和有机络合态锰铝均易北活化，当游离的铝离子达0.2c mol/kg土时，就可使农作物受害，当交换锰（Mn+）达到29cmol/kg土，或植株干物质含锰量超过1000mg/kg时产生锰害。 （四）土壤酸度的调节：土壤酸度通常以施用石灰或石灰粉来调节，以Ca2+代替土壤胶体上吸附的交换性氢（H+）和铝（Al3+）离子，提高土壤盐基饱和度。第十章 土壤养分循环氨基化阶段：微生物矿化作用的前一阶段，把复杂的含氮化合物，如蛋白质、核酸、氨基糖及其多聚体等，经过微生物酶的系列作用下，逐级分解而形成简单的氨基化合物，称之为氨基化阶段。氨化阶段：微生物矿化作用的后一阶段，在微生物作用下，各种简单的氨基化合物分解成氨，称为氨化阶段。硝化作用：土壤中铵态氮在亚硝化和硝化细菌作用下转化为硝态氮的过程。闭蓄态磷：在酸性土壤中存在被水化氧化铁所包裹的磷酸矿物。简答：土壤氮的获得和转化及损失： （一）土壤氮的获得：大气中分子氮的生物固定。雨水和灌溉水带入的氮。施用有机肥和化学肥料。 （二）土壤中氮的转化：有机氮的矿化。铵的硝化。无机态氮的生物固定。铵离子的矿物固定（离子直径大小与2:1型矿物晶架表面空穴大小接近的铵离子陷入晶假表面的空穴内，暂时失去它的生物有效性，转变为固定态铵过程。） （三）土壤氮的损失：淋洗损失。气体损失（反硝化作用、氨挥发）。土壤氮的调控：（一） C/N比影响：土壤氮的矿化量与有机质本身的碳氮比（C/N）有关。（二）施肥的影响：施肥促使土壤有机质的矿化作用表现在：一是施用新鲜有机质物质能激发土壤原来有机质的分解，这称为激发效应。二是施用矿质氮肥也能促进原来土壤有机氮的分解、释放，也称为激发效应。（三）淹水灌溉的影响：淹水水稻土有一个明显的氧化层和还原层得分异现象，在淹水土壤中施用铵态氮应尽可能施入还原层，使铵离子能被带负电的土壤胶体所吸附以防止它的损失。土壤磷的转化： 土壤磷的转换包括一系列复杂的化学和 生物化学反应过程，归纳起来主要是淀积和溶解反应，吸附和解吸反应，以及有机磷的矿化和无机磷的生物固定。 （一）成土过程中磷的转化：土壤在自然成土过程中随着成体时间的推移，矿物风化释放磷被新生矿物吸附、固定。使土壤钙结合态磷逐渐降低，铁、铝磷酸盐逐渐增加。（二）施入耕地土壤中的可溶性磷酸盐的转化：可溶性化学磷肥施入土壤后很快变为不溶性或缓效性磷称为磷的固定。土壤磷的调节： （一）活性磷和