环境土壤学2.doc

一、名词解释
1、土壤有机碳密度：单位面积中，一定厚度土层中有机碳的数量。
2、土壤质量：在由土壤所构成的天然或人为控制生态系统中，土壤所具有的维持生态系统生产力和人与动物健康而自身不发生退化及其他生态系统问题的能力，是土壤特定或整体功能的综合体现。
3、土壤环境质量现状评价：
4、土壤净化：重金属和有机污染物通过植物吸收，土壤固定或其他方式而从土壤中消失或降低其生物有效性和毒性的过程。
5、同晶替代作用：矿物形成时，性质相近的元素，在矿物晶格中相互替换而不破坏晶体结构的现象。
6、土壤修复：通过技术手段促使受污染的土壤恢复其基本功能和重建生产力的过程。
7、土壤退化：土壤生产力或功能的丧失，或者生产经济产品和环境调节的内涵的下降。
8、次生盐渍化左右:
9、田间持水量：土壤毛管悬着水达到最多的含量。
10、土壤侵蚀：土壤及其母质在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下，被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。
11、盐基饱和度：交换性盐基离子与阳离子交换的百分比。
12、荒漠化：干旱、半干旱、干旱的半湿润地区在自然或人为活动影响下的土地退化。
13、阳离子交换量：单位质量的 干土所能吸附的全部交换性阳离子的总量。
14、活性酸：由自由扩散到土壤溶液中氢离子浓度直接反映出来的酸度
15、总碱度：土壤溶液或灌溉水中CO32-和HCO3的总含量。
16、土壤缓冲性：土壤中加入少量酸或碱时，土壤的PH不作相应改变，土壤这种抗拒酸碱改变的能力就叫~
17、土壤肥力（我国学者观点）：是土壤适时供给并协调水分、养料、温度、空气的能力。
18、土壤酸碱缓冲容量：单位土壤改变一个单位PH时所需酸或碱的量。
19、风化作用：裸露于地表的岩石、矿物因受到与其形成时所处环境不同而导致其内部构造、化学成分、物理性质发生改变的现象。
20、土壤质地：根据机械组成划分的的土壤类型。
21、土壤污染元素加和作用（即交互作用）：在一定条件下两种以上元素或化合物的结合小于、等于或大于它们各自效应之和。
22、土壤盐渍化：包括盐化和碱化。盐化是指可溶性盐类在土中的累积，特别是土壤表层的累积的过程；碱化是指土壤胶体被钠离子饱和的过程。
23、土壤有机氮矿化作用：土壤中原有的或进入到土壤中的有机肥和 植物、动物残体中的有机氮被微生物分解转变为氨叫氨化过程。
24、土壤（土壤学家观点）：地球陆地表面能生长绿色植物的疏松层，具有不断地、同时地为植物生长提供并协调营养条件和环境条件的能力。
25、硝化作用：微生物在好氧条件下将氨氧化为硝酸或亚硝酸；或者是由微生物导致的氧化态氮增加的过程。
26、磷的固定：水溶性磷从液相转入固相的过程。
27、环境污染：人类活动所引起的环境质量而有害于人类及其他生物的正常生存和发展的现象。
28、铵的晶穴固定：在2﹕1型黏粒矿物的膨胀性晶格中，层间的阳离子(Ca2+、Mg2+ 、Na+ )被NH4+ 取代后，被吸附的NH4+ 容易脱去水化膜进入黏粒矿物层间表面由氧原子形成的六角形空穴中，当 NH4+ 离子进入层间空穴后，由于环境条件的变化，可导致黏粒矿物晶层的收缩，使NH4+固定。
29、土壤元素背景值：是指土壤在自然或成土过程中所形成的固有地球化学组成和含量。
30、相对含水量 ：土壤含水量占田间持水量的百分数。
31、土壤负载容量 ：即土壤环境容量，是指在一定环境单元，一定时限内遵循环境质量标准，既然保证土壤质量又不产生次生污染时，土壤所能容纳污染物的最大负荷量。
32、POPs ：即持久性有机污染物，是一组具有毒性、持久性、易于在生物体内富集、能进行长距离迁移和沉积，对源头附近或远方环境与人体产生损害的有机化合物。
33、生物降解：通过生物的作用将有机污染物分解为小分子化合物的过程。
34、优先污染物：在众重多污染物中筛选出潜在危害大的重点污染物作为优先研究的对象，称为~
二、填空题
1. 土壤有机质含量与土壤肥力呈__正 __相关关系。
2. 土壤腐殖质主要由三部分组成，富啡酸 、 胡敏酸、胡敏素
3. 土壤的本质特性是 。
4. 中国粒级制认为石砾粒径 1-3 mm；粘粒粒径 <0、002 mm。
5. 测定土壤水分的质量百分率计算时，分母指的是 105℃条件下烘干土的质量
6. 一定条件下两种以上重金属元素或化合物的结合效应大于它们各自效应之和的现象，称为 协同 作用。
7. 土壤三相组成中，导热率最大的是 矿物质 ，导热率最小的是 气 。
8. 土壤空气运动的两种方式为 对流、扩散 ，其中 扩散 为土壤空气运动的主要方式。
9. 粘土矿物产生的电荷一般带 负 电荷。
10. 生态系统圈层包括 大气圈、生物圈、岩石圈、水圈、土壤圈
11. 土壤毛管水可分为 毛管悬着水、毛管上升水
12. 土壤质地剖面类型分为 上砂土下粘、上粘下砂、夹层型、匀一型
14. 土壤液态水运动包括 饱和流 和 非饱和流 两种情况。
15. 土壤水吸力大于根水吸力时，土壤水属于 无效 效水。
16. 土壤团粒结构直径为 mm；微团粒结构直径为 mm。
17. 土壤盐渍化类型分为_ 现代盐渍化、残余盐渍化、潜在盐渍化_
18. 层状铝硅酸盐矿物中，每个晶片是由数目不等的_硅氧片和水铝片
19. 酸性沉降是指pH低于 5.6 的酸性物质降至地面的过程。
20. 土壤固相部分是由 矿物质 和 有机质 两部分组成。其中 矿物质 是土壤固相部分的主体。
21. 过量施用速效氮、磷肥，引起氮磷养分的流失，易造成水体 富营养化。
23. 土壤微生物最适宜活动要求有机物质的C/N比为__ 8﹕1 ____。
25. 土壤有机磷化合物主要有 植素类、磷脂类、核酸及其衍生物三类。
26. 土壤肥力按发生过程分为 有效肥力、潜在肥力
28. 当人体摄入过量金属镉时，易患 骨痛病 病。
29. 潜在酸度根据测定时使用浸提剂不同，可以分为 交换性酸 和 水解性酸
三、简答题
1. 如何理解“土壤退化”的内涵？351
是自然环境的基础上，因人类开发利用不当而加速土壤质量和生产力下降的现象和过程。
2. 简述砂质土的肥力特性。
毛管作用比较弱、抗旱性弱、保水能力差、黏粒相对少、砂粒含量相对高、保肥能力差、有机质少、速效肥易流失。从热容量看，砂质土是暖土，对作物块根、茎有利，昼夜温差大。易板结，不易出现径流。
3. 简述土壤风化作用类型和特点。
答：物理风化也称物理崩解作用：只有物理性质发生改变化学风化：产生新的化学性质，可释放一些简单盐基类物质水化作用：矿物与水接触后生成含水矿物。水解作用：碱金属、碱土金属、铝硅酸矿物胶体生物风化：植物根系、生物残体分解产生有机酸。
4. 简述土壤中重金属污染的来源及危害。
答： 来源有 大气沉降 污灌 采矿和冶炼肥料和农药
危害有 ①Cd,毒性强，对植物的光合、根系等严重不良。稻田中含量>1mg∕kg称为镉米，对人体危害很大，可引发骨痛病。②Cr，背景值较高，由采矿、油漆等带入土壤，Cr6+ 毒性最大，腐蚀性强，会刺激皮肤，对血液功能危害最大，还会影响植物细胞膜透性Hg,背景值低，对植物叶片、根系危害很大，抑制植物光合作用，影响根系生长，养分吸收等④Cu,来源于土壤肥料、禽粪便，影响根系发育，使其不伸长，长粗成为狮尾根，影响人的肝脏功能Pb、Zn、As，其中As会引起黑脚病，影响植物光合作用，难降解，蓄积性强
5. 土壤氮硝化与反硝化有何不同？
硝化作用：是微生物在好气条件下将氨氧化为硝酸或亚硝酸，或者是微生物导致的氧化态氮增多的过程，自养和厌氧微生物均可参加
反硝化作用：在厌氧条件下，由兼性好氧的异养微生物利用同一个呼吸电子传递系统，以作为NO3-电子受体,将其逐步还原成N2或氮氧化物的过程
.6、良好质地剖面的特征有哪些？
答：透水、透气性好，不易发生径流有保水脱肥的作用，既发小苗又发老苗砂粒厚度30-40cm
7. 简述土壤空气组成特点。
答：土壤空气中CO2高于地表大气土壤空气中O2含量低于近地表大气土壤中水汽含量一般要高于近地表大气中的含量，处于一个水汽饱和状态。土壤空气中含有较多的还原性气体土壤空气存在的形态与大气不同，分自由态、吸附态、溶解态。
8. 简述粘质土的肥力特性。
答：黏粒高、粉粒、砂粒含量少，颗粒间孔隙小，通透性、渗水性差，易积水，矿质元素（K+ Ca2+）、有机质含量高保肥性好，肥性缓慢，有后劲热容量大，昼夜温差幅度小，冻害不易发生。
9. 简述土壤有机质有效管理措施。
（1）维持和提高有机质水平，增加有机质含量增施有机肥旱田改为水田轮作少耕、免耕减少分解合理施肥保持有机质各组分的比例
（2）协调有机质的矿物与合成过程
10. 简述土壤重金属污染的特点及途径。
特点：土壤中存在少量的重金属就可能产生毒性效应2重金属通过食物链上各营养级生物成员富集。3在微生物作用下，可以转化为毒性更强的形态。
途径：
11. 简述土壤流失对农业生产及生态环境的影响。
答：表土丧失，土壤产生薄层化；土壤中肥力下降；生态环境恶化，引发地质灾害，养分输出的污染负荷产生富营养化
12. 良好土壤质量的特征有哪些？
答：良好土壤质量的特征有土壤生产力高土壤环境质量好维持生物多样性有效清除土壤污染，对水、空气污染物释放降低至最低程度
13. 简述土壤氮素的损失途径。
答：无机氮肥的损失途径主要包括氨挥发、硝化-反硝化、淋洗、径流、侧渗以及通过作物地上部分直接损失。有机氮肥损失主要残留在土壤中，其氮素利用率和损失率都低于无机氮肥。
15. 简述土壤良好结构体形成的措施。
增施有机肥，有机肥的分解产物是团粒结构很好的团聚剂2合理轮作3合理耕作及水分管理，施用石灰（酸性土）、石膏（碱性土）4应用土壤结构改良剂5盐碱土的电流改良
16. 简述土壤退化与土地退化的区别。351
答：土地退化是指人类对土地的不合理开发利用而导致土地质量下降及荒芜的过程，主要包括森林破坏及衰亡，草地退化、水资源恶化。而土壤退化是自然因素和人为因素共同作用 的结果，人和自然相互作用的不和谐是退化的根本原因。土地退化的数量表现：表土丧失或整个土地毁灭，质量降低，物理、化学、生物学等方面质量降低。土壤退化的数量表现：丧失再生能力，导致整个数量有限。
17. 简述土壤阳离子交换量的含义和影响因素。
答：含义是单位质量的 干土所能吸附的全部交换性阳离子的总量。影响因素有：盐基离子饱和度粘土矿物种类陪补离子效应。土壤质地，质地越细，阳离子交换量越大2、PH，PH降低，阳离子交换量减少。3、胶体类型，依次为有机胶体、蒙脱石、水花云母、高岭石、水合氧化铁、铝。
18. 简述土壤样品采集方案的拟定。
答：明确采样目的了解采样工作区的基本情况采样方案的初步制定采样方案的修订
19. 土壤修复的类型。398
答：从修复的原理可分为物理方法、化学方法、生物方法。
物理修复包括①翻土和客土 ②高温热解 ③真空、蒸气抽提 ④固化、填埋
化学修复包括沉淀、吸附、氧化-还原、催化氧化、质子传递、脱氯、聚合、水解和pH调节等
微生物修复是利用微生物的作用降解土壤中的有机污染物或者通过生物吸附和生物氧化、还原作用改变有毒元素的存在形态，降低其在环境中的毒性和生态风险。
20. 简述土壤微生物修复技术的优缺点。416
答：优点有①微生物降解较为完全，二次污染问题较小。②处理形式多样，操作简单。③对环境扰动小，不破坏植物生长所需的土壤环境。④与物理、化学方法比，微生物修复费用低。⑤可处理多种不同类有机污染物。
缺点有①污染物溶解性低或土壤腐殖质、黏粒矿物结合紧时微生物难以发挥作用，污染物不能被微生物分解②专一性较强 ，特定微生物只降解某种或某些特定类型的化合物③有一定浓度限制④受各种环境影响较大
21. 污染土壤淋洗的影响元素有哪些？
答：土壤质地土壤质地对土壤淋洗有重要影响较为合适于砂质土壤，当黏粒含量达20%-30%处理效果不佳，黏粒含量达40%，则不宜使用。污染类型及赋存状态：污染物以不同形态存在，导致处理过程的选择性淋洗。淋洗剂类型的适宜性：有机淋洗剂常用来去除疏水性有机物，而无机淋洗常淋洗无机物。
22. 土壤退化包括哪些方面？
答：一是自然土壤形成过程导致的退化；二是人为活动引起的退化，一般指后者。从土地利用类型上看，包括农业引起的土壤退化（物理的、化学的、生物的）、城市化过程引起的土壤退化（污染、压实、侵蚀）、工业化过程引起的土壤退化（污染、酸雨）
23. 土壤退化过程与自然演变过程有哪些区别和联系？
区别：土壤退化较自然而自然演变过程迅速
联系：两者的实质相同，都是能量损耗和有序化降低的过程。
24. 简述土壤水蚀影响因子及土壤水蚀对环境质量的影响。
答：气候因素地表覆盖地形人为管理措施
影响：它削蚀土层，使土壤肥力下降，甚至破坏地表完整
25. 试述土壤酸化的作物效应和水质效应。
（一）作物效应：在低PH酸性土壤中，多数农作物的生长受到影响，在PH<5.0，甚至产生铝中毒现象，在严重中毒时会变色，易断直至坏死，酸化导致的退坏可以明显的降低作物、森林、或草地的生产能力。
（二）水质效应：（1）对水体盐基养分的影响，氢离子进入土壤后会置换土壤胶体所吸附的交换性阳离子，，加速盐基离子的淋失，被置换的盐基离子一般随渗漏，侧渗和径流地下水或其他地表水中。
3、铝的活化：土壤中的铝径流、迁移造成水环境污染，影响鱼群的成活率并危及鱼卵和鱼苗。
26. 试述盐渍土的管理。

27. 阳离子静电吸附的影响因素有哪些？
阳离子与胶体亲和力的大小：M3+>M2+>M+ ，同时取决于水合半径。
28. 如何理解土壤盐基饱和度？
盐基饱和度是交换性盐基离子与阳离子交换量的比，土壤盐基饱和度与土壤母质、气候等因素有关，盐基饱和度越大，pH越大。
29、土壤溶液中氢离子的补充途径。
①水的解离②碳酸的分解③有机酸解离④酸雨⑤其它无机酸⑥土壤中铝的活化
30. 哪些因素影响土壤酸碱度？
答：（1）气候（2）地形：同一气候小区域内，高坡土壤pH较低地低，干旱或半干旱地区洼地土壤常呈碱性。（3）母质 （4）植被（5）人类耕作活动（6）某些土壤性质：盐基饱和度、盐基离子种类
31. 如何理解土壤酸碱性与生物环境的关系
（1）气候（2）地形：同一气候小区域内，高坡土壤pH较低地低，干旱或半干旱地区洼地土壤常呈碱性。（3）母质 （4）植被（5）人类耕作活动（6）某些土壤性质：盐基饱和度、盐基离子种类
32. 土壤酸性的调节措施有哪些？（1）一般通过施用石灰或石灰粉来调节Ca2+替代H+和Al3+，提高土壤盐基饱和度。（2）施用草木灰（3）蚌壳灰
33. 影响土壤有机碳转化的因素包括哪些方面？（1）一般通过施用石灰或石灰粉来调节，用Ca2+替代H+和Al3+，提高土壤盐基饱和度。
（2）施用草木灰
（3）蚌壳灰
34. 气候变化对土壤碳循环有何影响？（1）气候变化与CO2释放：气候变暖，有利于增强土壤呼吸，释放更多CO2，大气CO2浓度增加又进一步加剧全球变暖趋势。
（2）气候变化与土壤CH4释放：在厌氧条件下矿化发酵产生CH4，温度直接或间接影响其矿化速度，影响CH4产生量。
35. 农田土壤氮损失对环境的影响包括哪些方面？形态：（1）有机态磷
（2）无机态磷：水溶性、吸附态、团蓄态
固定：土壤中磷的固定机理主要是磷化物的沉淀（高浓度P）作用和吸附作用（低浓度P）。
36. 简述土壤磷的形态和固定影响。（1）土壤氮损失对水环境的影响：
①土壤氮损失与水体富营养化：土壤氮主要通过农田排水和地表径流两个途径进入水体，可能引起富营养化；
②土壤中氮的淋失对地下水有污染。
（2）土壤氮损失与氧化亚氮的释放。
（3）土壤氮与农产品中硝酸盐的积累
37. 土壤磷的迁移转化与地表水富营养化的关系？磷是大多数淡水水体中藻类生长的主要限制因子，磷在控制水体富营养化中，首先是它的浓度，C(P)≥0.02mg/L，即可能发生富营养化；当N/P>4～5时，限制因素是磷，富营养化取决于磷的浓度，而随径流流失是农田中P进入水体的主要途径。
38、简述土壤重金属的危害。
对土壤肥力的影响，对氮的影响，影响土壤矿化势氮与矿化速率常数K，使其降低，提供N能力降低。重金属植物效应：使作物产量降低对微生物和酶的影响：使微生物呼吸量增加，抑制微生物生长代谢，抑制土壤酶。对人体健康的影响：作物被重金属污染后，通过食物链进入人体，危害健康。
39. 如何理解重金属对土壤微生物和酶的影响？
土壤重金属污染后，可影响土壤呼吸量成倍增加，降低有机物的微生物转化效率，微生物的生态和生化活性也受到影响。对酶：抑制土壤酶，首先是污染物进入土壤对酶产生直接作用，使酶活性基团、酶的空间结构受到破坏，土壤中酶活性下降；其次是污染物通过抑制微生物的生长繁殖，减少微生物体内酶的合成和分泌，最终使土壤中酶活性降低。

四、论述题
1. 试述土壤酸碱性在生物环境中作用。
答：生物适应性:大多数植物适宜的PH范围6-8，即微酸至微碱性。有的植物能适应较宽的PH范围，有的只能在一定的PH范围生长，可作为土壤酸碱性的指示植物。酸性指示植物有马尾松、油茶、茶、映山红、石松等。盐碱指示植物有盐蒿、碱蓬等。不同植物对土壤酸碱性的适应性是长期自然选择的结果，差别：a、生理适应性与遗传适应性有关b、营养生理病，如酸性土壤缺Ca引起的梨的黑病c、土壤PH、Eh与微生物活性。土壤细菌、放线菌适于中性、微碱性，真菌适于酸性。
营养的有效性：a、土壤PH为5.6时，各种养分有效性较高b、在微酸至微碱土壤中，N,S,K有效性高c、pH6-7，磷有效性高，pH <5时Fe、Al增加易形成FePO4、AlPO4沉淀d、pH >7时易形成Ca3PO4沉淀 e、pH6.5-8.5有效Ca、Mg含量高、强酸强碱性土中含量低 f、Fe、Mn、Zn、Cu有效性酸性土中高，Ph>7时常呈现Fe、Mn、Zn供给不足 g、Mo在酸性土中有效性低，pH>6时增加，BI在酸性和石灰性土中有效性低，pH6-7和pH>8.5时高
有毒物质积累：南方酸性土，Al中毒，在pH<5.5的酸性土中，Al、Mn易被活化，大田作物幼苗期对Al敏感，豆类易产生Mn害
调节：a、在酸性土中施用CaO、CaCO3、 Ca(OH)2 b、在碱性土中施用石膏、硅酸钙、FeSO4、硫磺粉等c、整地，种植宽耐盐碱植物
2、如何理解土壤在植物生长发育中的特殊作用？
3．从资源、粮食安全和环境可持续性方面，阐述培育高土壤质量土壤的重要性。
从（良好土壤质量内涵、从资源角度分析当前资源严重性如水资源紧缺、耕地资源、粮食安全方面。人口膨胀导致温饱问题，土壤质量—生产力提高。当前投入资源，人为原因造成环境不可持续发展，造成土壤生产力下降，人类生存问题）等方面论述。良好土壤内涵：土壤质量是指在生态系统和土地利用边界内，维持作物和动物生产力，维持或促进水和大气质量，促进作物和动物健康的能力。良好土壤质量的特征有土壤生产力高土壤环境质量好维持生物多样性有效清楚土壤污染，对水、空气污染物释放降低至最低程度
4. 如何根据土壤水热条件、通气状况、酸碱状况、有机物质C/N比，调控土壤有机质的分解转化？
5. 如何理解土壤在农业生产中的重要性？

6．试用陪补离子效应解释试验现象。

土壤
交换性阳离子组成
小麦幼苗干重
小麦幼苗吸该量
g
mg
A
40%Ca+60%H
2.80
11.15
B
40%Ca+60%Mg
2.79
7.83
C
40%Ca+60%Na
2.34
4.36