土壤系统的组成、结构与功能
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2、形态： 1）新鲜有机质（未分解有机质） 2）半分解有机质
3、 土壤非 特异性有机 质的组成：
图2-13 绿色植物鲜组织的成分 (据Brady N C, 1974)
土壤非特异性有机质的组成 ——主要由五类有机化合物和灰分物质组成：
1）碳水化合物： 单糖双糖和多糖类 好气条件 CO2+H2O +热能 单糖双糖和多糖类 厌气条件 有机酸、CH4 +热能
毛管水是土壤中最宝贵的水分
①它是土壤中即能被土壤保持，又能 被作物全部利用的有效水
②它有溶解养分的能力； ③能在毛管力作用下向上下左右方移
（一） 原生矿物
1、来源：直接来源于母岩特别是岩浆岩。
母岩只受不同程度的物理风化作用，土壤中的原生矿 物主要存在于粗粒组分中。
2、功能：原生矿物风化后释放出矿质营养元素， 如K、S、Ca、Mg 、P ，及一些微量元素。
3、性质：
① 原生矿物具有坚实而稳定的晶格，基本不吸水、 不膨胀、不具有物理化学的吸收性能；
土壤吸湿水性质
质地愈黏，最大吸湿 量愈大，质地愈沙，最大 吸湿量愈小。
最大吸湿量的大小是： 黏土>壤土>沙土。
吸湿水具有与纯自由 水不同的特点。首先，在 于它所受土粒表面的吸附 力很强，其次，它的比重 很大(约1.5g／cm3)，无溶 解能力，最后，植物无法 吸收利用，属于土壤水中 的无效水。
（2） 膜状水
（3）植物必需营养元素含量低，分布不平衡。
0.08 0.085
2.0 0.1 0.002 0.005 0.001 0.0003
土壤矿物按其成因类型分类：
原生矿物 —— 经过物理风化而未经化学风化的 碎屑物，其原来的化学组成和结晶构造都没有改 变；
次生矿物 ——它们大多数是由原生矿物经化学风 化后形成的新矿物，其化学组成和晶体结构都有 所改变。
碳水化合物在土壤中极易被微生物所分解，也是 土壤微生物活动的主要能源物质。
2）纤维素、半纤维素 3）木质素 4）蛋白质 氨基酸（是土壤腐殖质的重要组成物） 5）脂肪、树脂、蜡质和单宁 6）灰分物质：Ca、Mg、K、Na、Si、P、S、Fe、
Al、Mn（低等植物的灰分物质含量高，盐生植物灰分质量
分数高）
• 膜状水：土壤含水量达到吸湿系 数后，土粒剩余的表面力和水分 子引力而吸附和保持的液态水膜。
• 影响：土壤质地、土壤溶液浓度。 • 意义：很难吸收的弱有效水。 • 水分常数：最大分子持水量
土壤膜状水：
土壤颗粒表面上吸附的水分形成水膜，这部 分水称为土壤膜状水。当土壤水分达到最大吸湿量时，土粒表面
土壤有机质
非特异性土壤有机质
普通有机化合物
土壤腐殖质
土壤所特有的， 结构极为复杂的 高分子有机化合 物
土壤腐殖质是暗色无定形的高分子化合物，是有机物 质的微生物降解产物，或者是微生物的再合成产物。
（一） 土壤非特异性有机质
1、来源： 1）高等植物（地上部和地下部） 2）土壤中的动物 3）土壤中的微生物 4）施用的有机肥
第1章 土壤系统组成、结构与功能
第1节 土壤系统的组成 第2节 土壤系统的结构 第3节 土壤系统的功能
思考题与个案分析
• 土壤是由那些物质组成的？
土壤是由固相（矿物质、有机质）、液相（土壤水分、 溶液、胶体）、气相（土壤空气）和土壤生物体四部分 组成。
适于植物生长的典型壤质土壤的体积组成为土壤孔 隙占50％，内含水分和空气；土壤固体占50%，其中 矿物质占38％，有机质占12%；土壤生物体均生活在 土壤孔隙之中，如下图所示。
（三） 土壤矿物的形成与转化
1、土壤矿物的风化过程 物理风化——机械破碎（冻融风化） 化学风化——化学分解作用，产生新的
矿物（溶解、水化、水解） 生物风化——根劈作用；分泌CO2和有机
酸加速化学风化。
以正长石的水解为例：
(1) 脱盐基阶段：
K2 Al2Si6O16 (正长石)+2HOH H2 Al2Si6O16 (游离铝硅酸盐) 2KOH
(2) 脱硅阶段：
H2 Al2Si6O16 5HOH H2 Al2Si2O8 H2O(高岭石) 4H2SiO3
(3) 富铝化阶段：
H2 Al2Si2O8 H2O 4HOH 2Al(OH )3 2H2SiO3
2、土壤矿物风化过程的特征：
原生矿物的风化过程不仅在时间上有阶 段性，在空间上也有地带性，如图2-3所示。
在干旱和半干旱地区的荒漠土和草原土，年降水量低于 蒸发量，降水因土壤蒸发和植物蒸腾而大量损耗，只能到达 土体的有限深度，不能湿润底土层。淋溶作用不充分。
干旱或半干旱地区的低洼处，在地下水埋藏较浅的的条 件下，又因蒸发强烈，毛管上升水可达到地表，地下水和可 溶盐也随水分移动而积聚于表层，从而引起土壤盐渍化。
② 原生矿物多以砂粒和粉砂粒存在，使土壤具有良 好的通气透水性。
4、种类：
① 硅酸盐和铝硅酸盐类（长石类矿物、云母类矿物、
橄榄石类矿物、辉石与角闪石类矿物）
② 氧化物类（石英、赤铁矿、金红石、蓝晶石）
③ 硫化物类（黄铁矿和白铁矿） ④ 磷灰石类（磷灰石）
土壤中常见的原生矿物：石英、长石、辉石和角闪石、橄榄 石、云母等（p13）。
第1节 土壤系统的组成
1.1 土壤固相组成 1.2 土壤液相组成 1.3 土壤气相组成
1.1 土壤固相组成
一、土壤矿物
主要来自成土母质或母岩。 是土壤的主要组成物质，土壤矿物构成 了土壤的“骨骼”。
土壤矿物质的元素组成
1-1 地壳和土壤的平均化学组成（重量%）
元素 地壳中 土壤中 元素 地壳中 土壤中
A、 次生硅酸盐类矿物的基本结构单元示意图 Si Al
B、次生硅酸盐矿物的两种基本晶片
这两种片层以不同排列和组合，就形成了铝硅酸盐矿物的基本 构造单元(晶体结构)。
图2-7 1:1型高岭石类晶体结构模型图
图2-8 2:1型蒙脱石类晶体结构模型图
图2-4 不同地理环境中次生矿物形成的一般模式
土壤水量平衡？？？
2. 不同气候条件下土壤水的收支状况
1）赤道潮湿气候区 2）季风和信风海岸气候区 3）热带干湿季气候区 4）热带荒漠气候区 5）亚热带湿润气候区
6）湿润大陆性气候区 7）地中海式气候区 8）西海岸海洋性气候区 9）中纬度草原气候区 10）针叶林气候区
土壤水收支平衡的不同导致土壤性状的分异。在中纬度 冷凉气候地带的森林或是低纬度湿热地带的土壤，年降水量 大于年蒸发量，土体中以下行水流为主，造成土壤水溶性物 质的淋溶。在最上面的土层中，残余石英相对积聚，三、二 氧化物部分向下移动形成淀积层。
土壤水的蒸发分为两个阶段：a）在大气物理条件下，土 壤水由饱和持水量降到田间持水量；b）土壤水由田间持 水量降到更低。
处于大气圈、生物圈和岩石圈交界面的土壤圈，它通过蒸发与 渗透作用，将大气降水、地表径流和地下径流三者紧紧地联系在 一起。
图3-4 全球水分循环示意图
3）土壤透水性 空隙吸收水分和重力作用下水分渗漏。其影响因 素主要有土壤空隙大小、土壤质地、结构、松紧 度。
二、 土壤液相与气相的组成
水分是土壤的重要组成部分之一，土壤 水分含量对土壤形成发育过程及肥力水平高 低都有重要的影响作用。
(一) 土壤液相
1.土壤水量平衡 1）土壤水分来源：降水，灌溉，地下水
土壤水在植物生长中的意义？？ a 满足植物生长的水分需求； b 植物养分供给的媒介。
2）土壤水的消耗 土壤水的消耗主要有土壤蒸发、植物吸收、蒸腾、 水分渗漏和径流损失。
土壤毛管水：
存在于土壤毛管孔隙中的水分，称为毛管 水。包括毛管悬着水和毛管上升水。
当土壤含水量逐渐增大，超过最大分子持水量的那部分水，在 毛管力的作用下，保持在土壤的毛管孔隙中，不受重力作用的 支配，这种靠毛管力保持在土壤毛管孔隙中的水。
特点：
1.不受重力支配而流失是植物所需水分的主要给源。 2.毛管水移动性大，能较迅速地运动， 3.毛管水运动方向总是由毛管力小的地方向毛管力大的地方运 动。 4.在毛管孔范围内，孔径愈细，毛管作用愈强。
O
47.0
49.0
P
0.093
Si
29.0
33.0
S
0.09
Al
8.05
7.13
C
0.023
Fe
4.65
3.80
N
0.01
Ca
2.96
1.37
Cu
0.01
Na
2.50
1.67
Zn
0.005
K
2.50
1.36
B
0.003
（1）M几g 乎包括1元.37素周期表0.6中0 所有元M素o ； 0.003
Hale Waihona Puke Baidu
（2）MOn 、Si、A0.1l、0 Fe为主0.0，85四者共占88.7%以上；
（二） 次生矿物
它们是土壤矿物中最细小的部分，许多次生 矿物具有活动的晶格、呈现高度分散性，并具有强 烈的吸附代换性能、能吸收水分和膨胀，因而具有 明显的胶体特性，又称为黏土矿物。
通常根据其性质与结构可分为三类：简单盐 类、次生氧化物矿物和次生铝硅酸盐矿物
①简单盐类：如方解石(CaCO3)、白云石[Ca、Mg(CO3)2]、石
（二） 土壤腐殖质 1、腐殖质的组成
溶于酸、 溶于碱
溶于碱、 不溶于酸
2、腐殖质在土壤中存在的形态：
①游离状态； ②与盐基离子化合成稳定的盐类(腐质酸钙镁)； ③与铁、铝氧化物合成复杂的凝胶体； ④与粘粒结合成有机-无机复合体，构成良好的土壤结构
体； ⑤与重金属元素、有毒有机物结合形成非水溶性络合物。
盐渍化过程
3. 土壤水的类型： 据土壤水分所受的力的作用把土壤水分分为：
吸附水（束缚水）
吸湿水 膜状水
毛管水 据毛管水在
土体的分布
重力水
毛管悬着水 毛管上升水
（1） 吸湿水
• 吸湿水：土粒依据其强大的表面 能从土壤空气中吸收的气态水分， 是最靠近土粒表面的一层水膜。
• 影响：土壤质地、空气湿度。 • 意义：无效水。 • 水分常数：吸湿系数
（是形成土壤自净能力的物理化学基础）
3、腐殖质分子结构
包括碳水化合物、氨基酸、芳香族化合物和 多种官能团。 • 官能团（功能团）：羧基、酚羟基、醇羟基、甲 氧基、甲基、醌基等 • 这些官能团使得腐殖质具有：离子吸附性、对金 属离子的络合性、氧化还原性及生理活性。
（三） 土壤有机-无机复合体
土壤有机-无机复合是有机物与矿物质 （或黏粒）通过各种力的作用相互结合的现象。 它是土壤肥力的重要物质基础。
还有剩余的吸附力，虽不能再吸收水汽，但可以吸附液态水，这部分水被吸附 在吸湿水的外层，定向排列为水膜，称为膜状水。
土壤膜状水达到最大值时的土壤含水量称为土壤 最大分子持水量。
萎蔫系数：当植物因根无法吸水而发生永久萎蔫时的土壤含水量，称为萎
蔫系数或萎蔫点。萎蔫系数是植物可以利用的土壤有效水含量的下限。
膏(CaSO4·2H2O)等，它们都是原生矿物经化学风化后的最终 产物，结晶构造也较简单，常见于干旱和半干旱地区的土壤 中，许多滨海地区的土壤中也会大量出现。 （菌丝体、姜石、 石灰华）
②次生氧化物矿物：氧化铁、氧化铝、氧化锰、氧化 硅矿物。它们是硅酸盐矿物彻底风化后的产物，结晶构造较
简单，常见于湿热的热带和亚热带地区土壤中。
注：膜状水的内层所受吸力大于根的吸水力，植物根无法吸收利用，为无效 水，而它的外层所受吸力小于根的吸水力，植物可以吸收利用，但数量极为有 限。
（3） 毛管水
• 毛管水：土壤含水量超过 最大分子持水量时依靠毛 管力保持在毛管孔隙中的 液态水。
• 影响：毛管半径，毛管孔 隙度，土壤有机质含量。
• 意义：有效水分。
(T为年均气温/℃，R为年均降水量/mm) 图2-3 中国地表风化壳及风化类型分异断面图
3、影响矿物风化的因素：
① 内在因素——土壤矿物的组成、结晶结构及 物理性质。
② 外在因素——地理环境中的水分、温度、及 环境介质的PH值和Eh值(氧化还原电位)。
③ 生物因素
二、土壤有机质
土壤有机质是土壤中重要的固相成分 之一，是土壤肥力、缓冲及净化功能的物 质基础，也是土壤形成发育的主要标志。
氧化铁和氧化锰是土壤中重要的染色矿物。如褐红色 的赤铁矿（Fe2O3）、黄棕色的针铁矿(Fe2O3·H2O)、棕褐色的 褐铁矿(Fe2O3·nH2O)；氧化锰常以棕色、黑色胶膜或结核状态 存在与土壤颗粒表面。（结核、铁盘）
③次生硅酸盐矿物：这类矿物在土壤中普遍存在，
种类很多，是由长石等原生硅酸盐矿物风化后形成。 它们是构成土壤的主要成分，分为三大类，即水云 母类、蒙脱石类和高岭石类。
3、 土壤非 特异性有机 质的组成：
图2-13 绿色植物鲜组织的成分 (据Brady N C, 1974)
土壤非特异性有机质的组成 ——主要由五类有机化合物和灰分物质组成：
1）碳水化合物： 单糖双糖和多糖类 好气条件 CO2+H2O +热能 单糖双糖和多糖类 厌气条件 有机酸、CH4 +热能
毛管水是土壤中最宝贵的水分
①它是土壤中即能被土壤保持，又能 被作物全部利用的有效水
②它有溶解养分的能力； ③能在毛管力作用下向上下左右方移
（一） 原生矿物
1、来源：直接来源于母岩特别是岩浆岩。
母岩只受不同程度的物理风化作用，土壤中的原生矿 物主要存在于粗粒组分中。
2、功能：原生矿物风化后释放出矿质营养元素， 如K、S、Ca、Mg 、P ，及一些微量元素。
3、性质：
① 原生矿物具有坚实而稳定的晶格，基本不吸水、 不膨胀、不具有物理化学的吸收性能；
土壤吸湿水性质
质地愈黏，最大吸湿 量愈大，质地愈沙，最大 吸湿量愈小。
最大吸湿量的大小是： 黏土>壤土>沙土。
吸湿水具有与纯自由 水不同的特点。首先，在 于它所受土粒表面的吸附 力很强，其次，它的比重 很大(约1.5g／cm3)，无溶 解能力，最后，植物无法 吸收利用，属于土壤水中 的无效水。
（2） 膜状水
（3）植物必需营养元素含量低，分布不平衡。
0.08 0.085
2.0 0.1 0.002 0.005 0.001 0.0003
土壤矿物按其成因类型分类：
原生矿物 —— 经过物理风化而未经化学风化的 碎屑物，其原来的化学组成和结晶构造都没有改 变；
次生矿物 ——它们大多数是由原生矿物经化学风 化后形成的新矿物，其化学组成和晶体结构都有 所改变。
碳水化合物在土壤中极易被微生物所分解，也是 土壤微生物活动的主要能源物质。
2）纤维素、半纤维素 3）木质素 4）蛋白质 氨基酸（是土壤腐殖质的重要组成物） 5）脂肪、树脂、蜡质和单宁 6）灰分物质：Ca、Mg、K、Na、Si、P、S、Fe、
Al、Mn（低等植物的灰分物质含量高，盐生植物灰分质量
分数高）
• 膜状水：土壤含水量达到吸湿系 数后，土粒剩余的表面力和水分 子引力而吸附和保持的液态水膜。
• 影响：土壤质地、土壤溶液浓度。 • 意义：很难吸收的弱有效水。 • 水分常数：最大分子持水量
土壤膜状水：
土壤颗粒表面上吸附的水分形成水膜，这部 分水称为土壤膜状水。当土壤水分达到最大吸湿量时，土粒表面
土壤有机质
非特异性土壤有机质
普通有机化合物
土壤腐殖质
土壤所特有的， 结构极为复杂的 高分子有机化合 物
土壤腐殖质是暗色无定形的高分子化合物，是有机物 质的微生物降解产物，或者是微生物的再合成产物。
（一） 土壤非特异性有机质
1、来源： 1）高等植物（地上部和地下部） 2）土壤中的动物 3）土壤中的微生物 4）施用的有机肥
第1章 土壤系统组成、结构与功能
第1节 土壤系统的组成 第2节 土壤系统的结构 第3节 土壤系统的功能
思考题与个案分析
• 土壤是由那些物质组成的？
土壤是由固相（矿物质、有机质）、液相（土壤水分、 溶液、胶体）、气相（土壤空气）和土壤生物体四部分 组成。
适于植物生长的典型壤质土壤的体积组成为土壤孔 隙占50％，内含水分和空气；土壤固体占50%，其中 矿物质占38％，有机质占12%；土壤生物体均生活在 土壤孔隙之中，如下图所示。
（三） 土壤矿物的形成与转化
1、土壤矿物的风化过程 物理风化——机械破碎（冻融风化） 化学风化——化学分解作用，产生新的
矿物（溶解、水化、水解） 生物风化——根劈作用；分泌CO2和有机
酸加速化学风化。
以正长石的水解为例：
(1) 脱盐基阶段：
K2 Al2Si6O16 (正长石)+2HOH H2 Al2Si6O16 (游离铝硅酸盐) 2KOH
(2) 脱硅阶段：
H2 Al2Si6O16 5HOH H2 Al2Si2O8 H2O(高岭石) 4H2SiO3
(3) 富铝化阶段：
H2 Al2Si2O8 H2O 4HOH 2Al(OH )3 2H2SiO3
2、土壤矿物风化过程的特征：
原生矿物的风化过程不仅在时间上有阶 段性，在空间上也有地带性，如图2-3所示。
在干旱和半干旱地区的荒漠土和草原土，年降水量低于 蒸发量，降水因土壤蒸发和植物蒸腾而大量损耗，只能到达 土体的有限深度，不能湿润底土层。淋溶作用不充分。
干旱或半干旱地区的低洼处，在地下水埋藏较浅的的条 件下，又因蒸发强烈，毛管上升水可达到地表，地下水和可 溶盐也随水分移动而积聚于表层，从而引起土壤盐渍化。
② 原生矿物多以砂粒和粉砂粒存在，使土壤具有良 好的通气透水性。
4、种类：
① 硅酸盐和铝硅酸盐类（长石类矿物、云母类矿物、
橄榄石类矿物、辉石与角闪石类矿物）
② 氧化物类（石英、赤铁矿、金红石、蓝晶石）
③ 硫化物类（黄铁矿和白铁矿） ④ 磷灰石类（磷灰石）
土壤中常见的原生矿物：石英、长石、辉石和角闪石、橄榄 石、云母等（p13）。
第1节 土壤系统的组成
1.1 土壤固相组成 1.2 土壤液相组成 1.3 土壤气相组成
1.1 土壤固相组成
一、土壤矿物
主要来自成土母质或母岩。 是土壤的主要组成物质，土壤矿物构成 了土壤的“骨骼”。
土壤矿物质的元素组成
1-1 地壳和土壤的平均化学组成（重量%）
元素 地壳中 土壤中 元素 地壳中 土壤中
A、 次生硅酸盐类矿物的基本结构单元示意图 Si Al
B、次生硅酸盐矿物的两种基本晶片
这两种片层以不同排列和组合，就形成了铝硅酸盐矿物的基本 构造单元(晶体结构)。
图2-7 1:1型高岭石类晶体结构模型图
图2-8 2:1型蒙脱石类晶体结构模型图
图2-4 不同地理环境中次生矿物形成的一般模式
土壤水量平衡？？？
2. 不同气候条件下土壤水的收支状况
1）赤道潮湿气候区 2）季风和信风海岸气候区 3）热带干湿季气候区 4）热带荒漠气候区 5）亚热带湿润气候区
6）湿润大陆性气候区 7）地中海式气候区 8）西海岸海洋性气候区 9）中纬度草原气候区 10）针叶林气候区
土壤水收支平衡的不同导致土壤性状的分异。在中纬度 冷凉气候地带的森林或是低纬度湿热地带的土壤，年降水量 大于年蒸发量，土体中以下行水流为主，造成土壤水溶性物 质的淋溶。在最上面的土层中，残余石英相对积聚，三、二 氧化物部分向下移动形成淀积层。
土壤水的蒸发分为两个阶段：a）在大气物理条件下，土 壤水由饱和持水量降到田间持水量；b）土壤水由田间持 水量降到更低。
处于大气圈、生物圈和岩石圈交界面的土壤圈，它通过蒸发与 渗透作用，将大气降水、地表径流和地下径流三者紧紧地联系在 一起。
图3-4 全球水分循环示意图
3）土壤透水性 空隙吸收水分和重力作用下水分渗漏。其影响因 素主要有土壤空隙大小、土壤质地、结构、松紧 度。
二、 土壤液相与气相的组成
水分是土壤的重要组成部分之一，土壤 水分含量对土壤形成发育过程及肥力水平高 低都有重要的影响作用。
(一) 土壤液相
1.土壤水量平衡 1）土壤水分来源：降水，灌溉，地下水
土壤水在植物生长中的意义？？ a 满足植物生长的水分需求； b 植物养分供给的媒介。
2）土壤水的消耗 土壤水的消耗主要有土壤蒸发、植物吸收、蒸腾、 水分渗漏和径流损失。
土壤毛管水：
存在于土壤毛管孔隙中的水分，称为毛管 水。包括毛管悬着水和毛管上升水。
当土壤含水量逐渐增大，超过最大分子持水量的那部分水，在 毛管力的作用下，保持在土壤的毛管孔隙中，不受重力作用的 支配，这种靠毛管力保持在土壤毛管孔隙中的水。
特点：
1.不受重力支配而流失是植物所需水分的主要给源。 2.毛管水移动性大，能较迅速地运动， 3.毛管水运动方向总是由毛管力小的地方向毛管力大的地方运 动。 4.在毛管孔范围内，孔径愈细，毛管作用愈强。
O
47.0
49.0
P
0.093
Si
29.0
33.0
S
0.09
Al
8.05
7.13
C
0.023
Fe
4.65
3.80
N
0.01
Ca
2.96
1.37
Cu
0.01
Na
2.50
1.67
Zn
0.005
K
2.50
1.36
B
0.003
（1）M几g 乎包括1元.37素周期表0.6中0 所有元M素o ； 0.003
Hale Waihona Puke Baidu
（2）MOn 、Si、A0.1l、0 Fe为主0.0，85四者共占88.7%以上；
（二） 次生矿物
它们是土壤矿物中最细小的部分，许多次生 矿物具有活动的晶格、呈现高度分散性，并具有强 烈的吸附代换性能、能吸收水分和膨胀，因而具有 明显的胶体特性，又称为黏土矿物。
通常根据其性质与结构可分为三类：简单盐 类、次生氧化物矿物和次生铝硅酸盐矿物
①简单盐类：如方解石(CaCO3)、白云石[Ca、Mg(CO3)2]、石
（二） 土壤腐殖质 1、腐殖质的组成
溶于酸、 溶于碱
溶于碱、 不溶于酸
2、腐殖质在土壤中存在的形态：
①游离状态； ②与盐基离子化合成稳定的盐类(腐质酸钙镁)； ③与铁、铝氧化物合成复杂的凝胶体； ④与粘粒结合成有机-无机复合体，构成良好的土壤结构
体； ⑤与重金属元素、有毒有机物结合形成非水溶性络合物。
盐渍化过程
3. 土壤水的类型： 据土壤水分所受的力的作用把土壤水分分为：
吸附水（束缚水）
吸湿水 膜状水
毛管水 据毛管水在
土体的分布
重力水
毛管悬着水 毛管上升水
（1） 吸湿水
• 吸湿水：土粒依据其强大的表面 能从土壤空气中吸收的气态水分， 是最靠近土粒表面的一层水膜。
• 影响：土壤质地、空气湿度。 • 意义：无效水。 • 水分常数：吸湿系数
（是形成土壤自净能力的物理化学基础）
3、腐殖质分子结构
包括碳水化合物、氨基酸、芳香族化合物和 多种官能团。 • 官能团（功能团）：羧基、酚羟基、醇羟基、甲 氧基、甲基、醌基等 • 这些官能团使得腐殖质具有：离子吸附性、对金 属离子的络合性、氧化还原性及生理活性。
（三） 土壤有机-无机复合体
土壤有机-无机复合是有机物与矿物质 （或黏粒）通过各种力的作用相互结合的现象。 它是土壤肥力的重要物质基础。
还有剩余的吸附力，虽不能再吸收水汽，但可以吸附液态水，这部分水被吸附 在吸湿水的外层，定向排列为水膜，称为膜状水。
土壤膜状水达到最大值时的土壤含水量称为土壤 最大分子持水量。
萎蔫系数：当植物因根无法吸水而发生永久萎蔫时的土壤含水量，称为萎
蔫系数或萎蔫点。萎蔫系数是植物可以利用的土壤有效水含量的下限。
膏(CaSO4·2H2O)等，它们都是原生矿物经化学风化后的最终 产物，结晶构造也较简单，常见于干旱和半干旱地区的土壤 中，许多滨海地区的土壤中也会大量出现。 （菌丝体、姜石、 石灰华）
②次生氧化物矿物：氧化铁、氧化铝、氧化锰、氧化 硅矿物。它们是硅酸盐矿物彻底风化后的产物，结晶构造较
简单，常见于湿热的热带和亚热带地区土壤中。
注：膜状水的内层所受吸力大于根的吸水力，植物根无法吸收利用，为无效 水，而它的外层所受吸力小于根的吸水力，植物可以吸收利用，但数量极为有 限。
（3） 毛管水
• 毛管水：土壤含水量超过 最大分子持水量时依靠毛 管力保持在毛管孔隙中的 液态水。
• 影响：毛管半径，毛管孔 隙度，土壤有机质含量。
• 意义：有效水分。
(T为年均气温/℃，R为年均降水量/mm) 图2-3 中国地表风化壳及风化类型分异断面图
3、影响矿物风化的因素：
① 内在因素——土壤矿物的组成、结晶结构及 物理性质。
② 外在因素——地理环境中的水分、温度、及 环境介质的PH值和Eh值(氧化还原电位)。
③ 生物因素
二、土壤有机质
土壤有机质是土壤中重要的固相成分 之一，是土壤肥力、缓冲及净化功能的物 质基础，也是土壤形成发育的主要标志。
氧化铁和氧化锰是土壤中重要的染色矿物。如褐红色 的赤铁矿（Fe2O3）、黄棕色的针铁矿(Fe2O3·H2O)、棕褐色的 褐铁矿(Fe2O3·nH2O)；氧化锰常以棕色、黑色胶膜或结核状态 存在与土壤颗粒表面。（结核、铁盘）
③次生硅酸盐矿物：这类矿物在土壤中普遍存在，
种类很多，是由长石等原生硅酸盐矿物风化后形成。 它们是构成土壤的主要成分，分为三大类，即水云 母类、蒙脱石类和高岭石类。