第4章 土壤质地和结构
《土壤学》参考复习题
《土壤学》复习题第一章绪论一、填空1.德国化学家李比希创立了（矿质营养）学说和归还学说，为植物营养和施肥奠定了理论基础。
2.土壤形成的五大自然因素是（母质）、（气候）、（生物）、（地形）和时间。
3.发育完全的自然土壤剖面至少有（表土层）、（淀积层）和（母质层）三个层次。
4.土壤圈处于（岩石圈）、（大气圈）、（生物圈）、（水圈）的中心部位，是它们相互间进行物质，能量交换和转换的枢纽。
5.土壤四大肥力因素是指（水分）、（养分）、（空气）和（热量）。
6.土壤肥力按成因可分为（自然肥力）、（人工肥力）；按有效性可分为（有效肥力）、（潜在肥力）。
二、判断题1.（√）没有生物，土壤就不能形成。
2.（×）土壤三相物质组成，以固相的矿物质最重要。
3.（×）土壤在地球表面是连续分布的。
4.（×）土壤的四大肥力因素中，以养分含量多少最重要。
5.（×）一般说来，砂性土壤的肥力比粘性土壤要高，所以农民比较喜欢砂性土壤。
6.（√）在已开垦的土壤上自然肥力和人工肥力紧密结合在一起，分不出哪是自然肥力，哪是人工能力。
三、名词解释1. 土壤：是具有肥力特性因而能生产植物收获物的地球陆地疏松表层。
2. 土壤肥力：土壤能适时地供给并协调植物生长所需的水、肥、气、热、固着条件和无毒害物质的能力。
3. 土壤剖面：在野外观察和研究土壤时，从地面垂直向下直到母质挖一断面。
四、简答题1. 土壤在农业生产和自然环境中有那些重要作用？（1）土壤是植物生长繁育和生物生产的基地，是农业的基本生产资料。
（2）土壤耕作是农业生产中的重要环节。
（3）土壤是农业生产中各项技术措施的基础。
（4）土壤是农业生态系统的重要组成部分。
2. 土壤是由哪些物质组成的？土壤和土壤肥力的概念是什么？土壤是由固体、液体和气体三相物质组成的疏松多孔体。
五、论述题1. 论述土壤在农业生产和自然环境中的作用。
（1）概念：土壤：是具有肥力特性因而能生产植物收获物的地球陆地疏松表层。
第04章 土壤质地和结构
(3)卡庆斯基制 (3)卡庆斯基制(Kachinsky classification system of soil texture)
表5-4卡庆斯基土壤质地基本分类 卡庆斯基土壤质地基本分类
质地组 砂 土 sand 质地名称 松砂土 紧砂土 砂壤土 sandy loam 轻壤土 light loam 中壤土 medium loam 重壤土 heavy loam 轻粘土 light clay 中粘土 medium clay 重粘土 heavy clay 不同土壤类型的＜ 不同土壤类型的＜0.01mm粒级含量 粒级含量 红黄壤、 碱化土、 灰化土 红黄壤、草原土 碱化土、碱土 0～5 0～5 0～5 ～ ～ ～ 5～10 ～ 10～20 ～ 20～30 ～ 30～40 ～ 40～50 ～ 50～65 ～ 65～80 ～ ＞80 5 ～10 10～20 ～ 20～30 ～ 30～45 ～ 45～60 ～ 60～75 ～ 75～85 ～ ＞85 5～10 ～ 10～15 ～ 15～20 ～ 20～30 ～ 30～40 ～ 40～50 ～ 50～65 ～ ＞65
SiO2 89.90 82.63 76.75 58.03 85.10 88.12 82.17 67.37 57.47 71.52 Al2O3 3.90 8.13 11.32 23.40 5.96 5.75 7.96 17.16 22.66 13.74
土壤各粒级的化学组成
化学组成（灼干重 ） 化学组成（灼干重%）
(2)美国制(Soil Taxonomy ) 美国制
等边三角形的三个边分别表示砂粒、 粉粒、 等边三角形的三个边分别表示砂粒、 粉粒、 粘粒的含量。根据土壤中砂粒、粉粒、粘粒 粘粒的含量。根据土壤中砂粒、粉粒、 的含量， 的含量，在图中查出其点位再分别对应其底 边作平行线， 边作平行线， 三条平行线的定点即为该土 壤的质地。 壤的质地。
(2017)新浙教版八年级下册科学第四章《植物与土壤》知识点归纳
（2017）新浙教版科学八年级（下）第四章《植物与土壤》知识点第一节：土壤的成分1．土壤的组成① 土壤生物：动物、植物、微生物（细菌、真菌）② 非生命物质：空气、水、无机盐和有机物（生物的排泄物和死亡的生物体）2．腐殖质：土壤中的有机物在土壤生物的作用下形成的，可以为土壤生物提供食物，也可以为绿色植物提供养分。
3．土壤的成分和作用① 固体： 矿物质颗粒（占固体95%）：为植物生长提供无机盐 腐殖质（有机物）：为土壤生物提供食物，为植物提供养分② 液体：水分：是植物生长的必要条件③ 气体：空气：是植物的根和微生物生命活动所需氧气的来源4．土壤的形成：岩石就是在长期的风吹雨打、冷热交替和生物的作用下，逐渐风化变成了石砾和砂粒等矿物质颗粒（岩石从大变小），最后经各种生物和气候的长期作用（有机物积累）才形成了土壤。
（土壤的形成非常缓慢，但毁灭土壤却是瞬间的）5．引起岩石风化的因素：①物理因素：风力、流水、温度剧变、海浪等②化学因素：化学物质的溶蚀作用③生物因素：植物的根、地衣和蕨类分泌的物质第二节：各种各样的土壤1．影响土壤结构的因素：矿物质颗粒的大小和比例2．土壤的类型和性状：第三节：植物的根与物质吸收1．植物的根系①直根系：有主根、侧根之分（常见植物：大多数的双子叶植物）②须根系：没有主侧根，只有不定根（常见植物：大多数的单子叶植物）2．影响植物根在土壤中分布的因素：土壤的结构、肥力、通气状况和水分状况3．根的功能：①固定②吸收水分和无机盐4．根吸水失水的部位：根尖——根毛区——根毛细胞5．根尖结构的细胞特点和作用6．根毛细胞吸水条件：细胞液浓度＞土壤溶液浓度根毛细胞失水条件：细胞液浓度＜土壤溶液浓度7．水分进入根部的途径：水分→根毛细胞→皮层细胞→导管→植物体各结构8．植物生长需要无机盐（无机盐溶解在水中被吸收）①构建植物体：N、Mg是合成叶绿素的原料；N、S是合成蛋白质的原料②调节植物生命活动：K能使茎秆粗壮、促进淀粉的合成和运输P能促进幼苗的生长发育和开花9．三大营养素作用及缺乏时症状第四节：植物的茎与物质运输1．茎的分类①按形态分：直立茎、匍匐茎、攀缘茎、缠绕茎②按组成分：木质茎、草质茎2．茎的结构注：单子叶植物茎中一般没有形成层结构，茎长成后一般不会加粗。
4土壤质地和结构
4土壤质地和结构土壤是地球上生物生存和发展的基础，是陆地上最重要的自然资源之一、土壤质地和结构是土壤的重要特征，对土壤的肥力、透气性、保水性等性质具有重要影响。
在农业生产中，认识土壤质地和结构，可以帮助合理选择土壤改良措施，提高土壤肥力，增加农作物产量。
本文将从土壤质地和结构的概念、特征以及对农业生产的影响等方面进行阐述。
一、土壤质地和结构的概念土壤质地是指土壤中砂粒、粉粒和粘粒的相对含量和比例关系。
土壤质地的分类主要根据颗粒大小来划分，一般包括砂壤土、壤土、粉壤土、壤粉土、砂土等类型。
砂质土含有大量的砂粒，质地较粗；壤土含有较平衡的砂粒、粉粒和粘粒，质地适中；粉质土则含有较多的粉粒，质地较细。
不同类型的土壤质地对植物生长有不同的影响，砂质土质地较松散，透气性好，但保水性差，容易发生干旱；粘质土质地较重，保水性好，但透气性差，容易发生涝灾。
土壤结构是土壤颗粒在土壤体系中的排列方式和组合形态。
土壤结构的形成主要受土壤颗粒大小、粘合剂和土壤有机质等因素的影响。
良好的土壤结构有利于土壤通气、保水和根系扎根，从而有助于提高土壤肥力和农作物产量。
不同类型的土壤结构包括块状结构、板状结构、粒状结构等，它们对土壤的物理性质和化学性质有重要的影响。
二、土壤质地和结构的特征1.土壤质地的特征（1）砂粒：直径在0.05-2.0毫米之间，是土壤颗粒中的最大颗粒，通透性好，透气性强。
（2）粉粒：直径在0.002-0.05毫米之间，是土壤颗粒中的中等颗粒，保水性好。
（3）粘粒：直径小于0.002毫米，是土壤颗粒中的最小颗粒，可以黏附成团状，有利于形成土壤结构。
2.土壤结构的特征（1）块状结构：土壤颗粒排列成块状，有利于保水和通气，适合植物生长，并容易发生农业生产。
（2）板状结构：土壤颗粒排列成板状，受到土壤膨胀与收缩的影响，容易发生土壤风化和冷冻膨胀。
（3）粒状结构：土壤颗粒散乱排列，不易形成土壤结构，不利于植物根系扎根。
土壤学第四章土壤质地和结构
赤铁矿 磁铁矿 三水铝石 高岭石 蒙脱石 伊利石 腐殖质
密度(g/cm3)
4.90～5.30 5.03～5.18 2.30～2.40 2.61～2.68 2.53～2.74 2.60～2.90 1.40～1.80
表4－2 某森林土壤表层各级土粒密度
粒径 (mm)
腐殖质 (g/kg)
密度 (g/cm3)
壤性质相似的土壤划分为一类并给予一定名称，称为 土壤质地。
划分土壤质地的目的在于认识土壤的特性并合理利 用土壤和改良土壤。
3. 土壤质地分类(soil texture classification)制
（1）国际制(international system)
① 根据粘粒(clay)含量将质地分为三类即：
土壤固、液、气三相容积比，反映土壤水、气关系。 atmosphere water
organic matter
mineral
一、土壤的密度和容重
（一）土壤密度(soil density) 1. 概念 单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙)的质
量。(g/cm3)
2. 影响土壤密度的因素 矿物组成、有机质含量、土壤质地。
全土样 29.5 2.62
0.10～0.05 0
2.66
0.05～0.01 4.3 2.66
0.01～0.005 14.8 2.62
0.005～0.001 53.7 2.59
＜0.001 64.2 2.59
3. 土壤比重 (soil specific gravity) 土壤密度与4℃时纯水密度之比，一般取2.65。
＞85
＞65
按表4－6，卡庆斯基质地分类可归纳为 以下几个步骤：
①根据物理性粘粒(physical clay)含量，将土壤分 为三大质地类型九种质地，通过查表4-6确定。
土壤学课件第四章土壤水肥气热四大肥力因素
依靠毛细管的吸引力而被保持在土壤孔隙中的 水分，称毛管水。
毛管水的上升高度: h = 0.15 / r（cm）
一般只有砂土到细砂和粗粉质土才符合这个规律，而从中、 重壤土开始至粘土，反而是质地愈粘重，毛管水上升高度愈 低。这是因为极细孔隙中的水分为相当强的吸附力所影响， 粘滞度高，很难移动。
h 壤土
21
（三）重 力
当土壤含水量达到田间持水量后，若继续供水，则水分将在 重力作用下向下流动，或者湿润下面土层，或是流入地下水， 成为地下水的给源，这部分不被土壤所保持而在重力支配下向 下流动的水称重力水。
当土层内的孔隙全部被水充满时的含水量称饱和蓄水量或全蓄水量。
重力水也是植物有效水,但在饱和含水量时,一般旱作将 因氧气不足而不能生活,但对水稻来说,重力水是必需的。
（1）土壤有机氮的C/N比 （2）土壤含水量 （3）施肥
6
2、无机态氮的转化
NH3
挥发
硝化作用
NO3-
NH4+=NH3 +H+
无机胶体 表面的铵
粘土矿物固定
生物氮
层状硅酸盐矿 物层间NH4+
有机固相 结合态铵
（1）氨的挥发
（2）硝化作用
（3）反硝化作用 粘粒矿物晶格固定
（4）氮的固定
无机氮的生物固定
31
32
三、土壤含水量的表示方法和土壤水分测定
（一）土壤含水量的表示方法
⑴ 质量百分含量θm
水分重
= 烘干土重 ×100%
⑵ 容积百分含量θv
=
水的容积 土壤容积
×100 %=
θm ×容重
⑶ 土壤贮水量 Dw = θm × h h—土层厚度(mm)
4 土壤质地和结构
土壤粒级分类系统(三级分类制) classification systems of soil separates
国际制(ISSS) International Soil Science Society
(1930) Atterberg(1912)
粒级名称
粒径/mm
美国制(USDA) U.S Department of agriculture
2.质地(soil texture) :按照机械组成相近似进行归类，这些类别叫质 地。Soils are a combination of sand, silt, and clay whose relative
proportions determine the soils texture.
注意:
① 质地既有定量概念(以机械组成为依据划分的)，也有定性的内容 (如人的感觉和它的生产性状)A textural class is a defined range of particle size distribution with similar behavior and management needs.
重视土壤中粘粒（clay）
Mineral properties change radically with decreasing size below about 1 to 5 m(0.005). Clay minerals are the most abundant of the clay-sized minerals.
有中国分类制吗？ 有！
（？） 经常用哪个？
粒级分类制
• There is no natural classification of particle size; the limits are based on the contribution that particles of different sizes make to the physical and chemical properties of soil. As a result, several classification systems have been developed around the world
第 四 章 土壤学
第四章1.土壤的密度和容重？土壤密度：单位容积固体土粒 ( 不包括粒间孔隙 ) 的质量。
(g/cm3 ) 土壤容重：单位体积自然状态土壤体 (含粒间孔隙) 的重量。
( g/cm3)2.土壤容重的作用？(1)计算土壤孔隙度孔隙度＝[1－(容重/比重)]×100%(2)计算工程土方量土壤重量 = 土壤体积×土壤容重(3)估算各种土壤成分储量设耕层厚度0.2m ，容重1.3t/m3有机质含量15g/kg=0.015t/t ，全氮量 0.75g/kg=0.00075t/t 。
1hm2(104m2)厚0.2m 土层计：土壤重=10000 × 0.2 × 1.3=2600t有机质储量 =2600 × 0.015=39.0t全氮储量 =2600 × 0.00075=1.95t(4) 计算土壤储水量及灌水(或排水)定额设土层厚度 1m ，土壤含水量 25%，容重为1.3 t/m3。
1hm2的1m 土层储水量=10000m2 × 1m ×1.3 t/m3 × 25%=3250t~3250m3/hm2~325mm3.影响土壤容重的因素？质地、结构、有机质含量、紧实度等，主要通过影响孔隙而影响容重。
4.土壤的三相组成指标？5.土壤孔隙度与孔隙比？土壤孔隙的容积占整个土体容积的百分数称为土壤孔度，又称总孔度。
它是衡量土壤孔隙的数量指标。
孔隙度＝1－固相率＝液相率＋气相率土壤孔隙的数量也可用孔隙比表示。
6.土粒的种类？根据土粒的成分，可分为矿物质土粒和有机质土粒两种。
7.当量粒径与理想土壤？当量粒径(有效粒径) ：土粒在水中沉降速度因其形状而异，而形状又很不一致，近百年来都是采用与土粒沉降速度相同的球体土粒的直径或半径为其粒孔隙比＝孔隙容积土粒容积固相率固相容积土体容积液相率水容积土体容积气相率空气容积土体容积=⨯=⨯=⨯100%100%100%径，称为当量粒径。
土壤学复习重点
土壤学复习重点第一章绪论1、土壤的物质组成 : 土壤由矿物质、有机质 ( 土壤固相 ) 、土壤水分 ( 土壤液相 ) 、和土壤空气 ( 土壤气相 ) 三相四类物质组成。
2、土壤肥力 : 指土壤在某种程度上能同时不断地供给和调节植物正常生长发育所需要的水分、养分、空气、热量的能力。
3、土壤生产力 : 土壤生长植物并提供产品的能力, 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。
4、成土因素 : 气候、生物、地形、母质和时间。
第二章土壤的矿物组成1、矿物 : 矿物是天然产生与地壳中具有一定化学组成、物理性质和内在结构的化合物或单质。
土壤矿物按矿物来源, 可分为原生矿物和次生矿物; 按矿物的结晶状态 , 可分为结晶质和非晶质。
2、岩石 : 岩石是指由一种或数种矿物组成的自然集合体。
3、风化作用 : 风化作用是指地壳最表层的岩石在空气、水、温度和生物活动的影响下 , 发生机械破碎和化学变化的过程。
包括物理风化、化学风化、生物风化三种类型。
4、物理风化 : 指岩石因受物理因素作用而逐渐崩解破碎的过程。
特点: 只能引起岩石形状大小的改变 , 而不改变其矿物组成和化学成分。
5、化学风化 : 指岩石在化学因素作用下, 其组成矿物的化学成分发生分解和改变 , 直至形成在地表环境中稳定的新矿物。
特点: 不仅使已破碎的岩石进一步变细,更重要的是岩石发生矿物组成和化学成分的改变, 产生新的物质。
6、生物风化 : 指动物、植物、微生物的生命活动及其分解产物对岩石矿物的风化作用。
7、构成层状硅酸盐粘土矿物的基本结构单位是硅氧四面体和铝氧八面体。
8、同晶替代 : 是指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子替代而晶格构造保持不变的现象。
9、高岭组 :1:1型粘土矿物,晶层由一层硅片和一层铝片重叠而成。
两个晶层的层面间产生了键能很强的氢键 , 不易膨胀。
基层内没有或极少同晶替代现象 , 其电荷数量少。
颗粒较粗、总表面积相对较小 , 可塑性、粘结性、粘着性和吸湿性都较弱。
第四章土壤的基本性质
a.是一种可逆过程，能很快的达到动 态平衡。
b.离子间是等当量的代换关系。
c、代换反应受质量作用定律的支配： 对可逆反应来说，化学反应的速度
与反应物的浓度成正比。
或：增加反应物的浓度，减小生成物 的浓度，化学平衡向正方向移动。
生产意义：
d、不同的离子，代换能力不同： Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+>NH+>Na+
特点:
a.有选择性，保留的都是土壤养分；
b.是一种周期短的循环性吸收。
生产意义：
是生物小循环的一个环节，可减少养 分淋失，提高土壤养分含量。
5、离子代换吸收作用： 指土壤胶体扩散层中的离子，能被土
壤溶液中带相同电荷的其它离子所代换而 产生的吸收作用。
这种作用，是土壤中对土壤保肥供肥 能力影响最大的一种吸收方式。
土壤固体土粒重
土壤比重＝———————— 土粒体积
影响土壤比重的因素：
（g/cm3）
有机质含量；【有机质比重1.25；矿物质2.6~2.7】 ，有机质含量越高，土壤比重越小。
（一般土壤中有机质含量少，土壤比重可作为常数来 看待，取值2.65参加各种计算）
二、土壤容重
定义：单位体积原状土的烘干重。
状土干重
土壤溶液中，离子间由于发生化学反 应，生成难溶性化合物而沉淀于土壤中被 保存下来的作用。
特点：
a.无选择性。
b.吸收的结果，一方面减少养分的 淋失，但另一方面又将水溶性养分转变为 难溶性，生产中应尽量避免。
生产意义：
减少水溶性养分数量，应避免。
4、生物吸收作用：
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由于各种矿物质抵抗风化的能力不同，它们经受风化后，在各粒级中分布的多少也不相同。矿物的粒级不同，其化学成分也有较大的差异。在较细颗粒中，Ca、Mg、P、K等元素的含量较大。一般而言，土粒越细，所含养分越多，反之则越少。
1.2.2 土壤的质地 由不同的粒级混合在一起所表现出来的土壤粗细状况称为土壤质地（或土壤机械组成）。土壤质地分类是以土壤中各粒级含量的相对百分比作标准的。
土壤质地在一定程度上反映了土壤矿物组成和化学组成，同时土壤颗粒大小和土壤的物理性质密切相关，并且影响土壤孔隙状况。因此对土壤水分、空气、热量的运动和养分转化均有很大的影响。质地不同的土壤表现出不同的性状，壤土兼有砂土和粘土的优点而克服了二者的缺点，是质地理想的土壤。
<返回>
土壤是由固、液、气三相物质组成的疏松多孔体。固相物质包括矿物质、有机质和土壤生物。在固相物质之间，为形状和大小不同的孔隙，孔隙中存在水分和空气。土壤三相物质的比率因土壤种类而异，并且经常变化。土壤中所含多量化学元素的丰度顺序如下：O＞Si＞Al＞Fe＝C＝Ca＞K＞Na＞Mg＞Ti＞N＞S，这个次序与地壳组成大体一致，所不同的是由于土壤中集结了大量生物体，因此C、N、S的含量相对较高。从环境污染角度来看，土壤还是藏污纳垢之处，含有各种生物的残体、排泄物、腐烂物；还含有来自大气、水体及固体废物中的各种污染物以及农药、肥料残留物等。
第四章-土壤质地和结构
Al3+
良好旳团粒构造体：
•大小； •多级孔隙； •稳定性（水稳性、机械稳性 和生物稳定性）。
土壤构造改良剂：
能够将土壤颗粒粘结 在一起形成团聚体旳物 质，涉及天然物质和人 工合成旳高分子物质。
本章小结 一、关键名词
1. 比重 2. 容重 3. 土壤孔隙度 4. 当量孔径 5. 团粒构造 6. 土壤构造体 7. 毛管孔隙
孔隙度＝1－固相率＝液相率＋气相率
孔隙度＝1－
容重 密度
孔隙比＝ 孔隙容积 土粒容积
一般沙土孔度30-45%，壤土40-50%，粘土45-60%。
（二）三相构成和孔度旳测定及计算 1.固相率 由实测旳土壤密度和土壤容重计算之：
固相率＝ 容重 密度
2.液相率（容积含水率） 土壤含水量（质量％）＝土壤水质量 干土质量
• 机械稳定性； • 生物稳定性； • 水稳定性；
土壤构造体形成机制：
•胶体旳凝聚作用； •水膜旳粘结作用； •胶结作用； •干湿交替； •冻融交替； •耕作措施； •生物作用
腐殖质
粉
砂粒
粒
粘粒
粉粒
砂粒
单个土粒
微团粒
团聚体
Ca2+ 土粒 腐
殖
土粒
质
土粒
Fe2+ 土粒
土粒 腐 殖 质
土粒 Fe3+
耕层土壤（015cm）旳 总孔隙度为5060%，其中通 气孔隙度为1520%，底层土 壤（1530cm）分别为 50%(总）和10%（气）。
二、土壤构造体***
（一）土壤构造旳概念 土壤构造是土粒（单粒和复粒）旳排列、组合形式。
这个定义，包括着两重含义：构造体和构造性。 一般所说旳土壤构造多指构造性（structurality）。
土壤学第四章解答
土壤学
资源环境学院土地资源与农业化学系
氧化物的电荷零点，与金属的价数有关。
土壤中的铁、铝氧化物，一般为M2Ｏ3的 形态，其ZPC大于6.5而小于10.4，故在酸性 条件下，一般带负电很少，甚至带正电。
（二）影响土壤电荷数量的因素
1.土壤质地
土壤所带电荷的数量，80%集中在粒径小
于2微米的部分，故粘粒数量愈多的粘质土，
二、土壤盐基饱和度
交换性阳离子分为两类：一类是致酸离子,包括 氢离子和铝离子两种；另一类是盐基离子，是除铝 以外的其它交换性阳离子。
盐基离子占吸附阳离子总量（CEC）的百分数。
土壤学
资源环境学院土地资源与农业化学系
交换性盐基总量 土壤盐基饱和度(BS)(%)= ———————— 100
CEC
我国土壤BS大致以北纬33为界，以北一般达80% 甚至100%，以南一般只有20%～30%。
土壤学
资源环境学院土地资源与农业化学系
2.土壤溶液的浓度P149 3.影响土壤溶液成分和浓度的因素 生物气候、成土母质、耕作、施肥、灌排措施
二、土壤溶液中离子的形态与养分有效性
离 自由离子(free ion) 子 水合离子(hydrated ion)
形 离子对(ion pairs) 态
络离子(complex ion)
表4-1 土壤中常见矿物的比表面积（ m2/g）
胶体成分 蒙脱石 蛭石 水云母 高岭石 埃洛石
水化埃洛石 水铝英石
内表面积 700—750 400—750
0—5 0 0
400 130—400
外表面积 15—150
1—50 90—150
5—40 10—45 25—30 130—400
总表面积 700—850 400—800 90—150
土壤学章节练习题第四章土壤质地
第四章土壤质地一、名词解释1、土壤密度2、土壤容重3、土壤孔隙度（总孔度）4、实容积5、孔隙容积6、孔隙比7、固相率8、液相率9、气相率10、三相比11、土壤颗粒12、土壤粒级（粒组）13、机械组成14、土壤质地15、土壤结构16、土壤结构体（结构单位）17、土壤结构性18、土壤孔性（孔隙性质）19、当量孔径20、土体构造（剖面构造）21、孔度剖面二、填空题1、常见的土壤质地类型有______________、______________和______________。
2、“蒙金土”指_____________型土壤。
3、土壤的孔隙类型有_________、___________ 和__________三种；毛管水存在于_________中，受毛管力作用，是最有效水分。
4粒级划分标准有许多种，但一般都把土粒分为______________、______________、______________和______________四个基本粒级。
5、良好的土壤结构类型是______________。
6、田间自然垒结状态下单位容积土体（包括土粒和孔隙）的质量称为________。
7、土壤结构体分_____________、______________、_____________、______________ 四种。
8、团粒结构的形成和分为___________和___________两大过程。
9、某土壤的孔度为55%，则其孔隙比为___________。
10、土壤质地剖面包括_________________、_________________、_______________ 、_________________、_________________。
11、对旱地作物来说，适宜的土壤三相比为：固相率_________________、液相率（容积含水率）_________________、气相率_________________ 。
浙教版八年级科学下册第四章植物与土壤教学课件
04
实验与探究：植物与 土壤的互动关系
植物在不同土壤中的生长实验
总结词
通过对比实验，观察不同类型土壤对植物生长的影响。
详细描述
选取三种不同类型的土壤（砂质土、壤土、黏质土），分别种植同一种植物（如豌豆苗），在相同条件下进行培 养，观察并记录植物的生长情况（如株高、叶片数、根系发育等），分析不同土壤对植物生长的影响。
，保护土地资源。
土壤资源的可持续利用
土壤资源可持续利用的概念
土壤资源可持续利用是指在满足当代人需求的同时，不损害 未来世代人对土壤资源的需求和利益，实现土壤资源的长期 稳定利用。
土壤资源可持续利用的措施
采取一系列措施，如合理规划土地利用、加强土地管理、推 广生态农业等，以保护和改善土壤环境，提高土地生产能力 ，实现可持续发展。
土壤酸碱性与植物生长的探究实验
总结词
探究不同酸碱度的土壤对植物生长的影响。
详细描述
准备不同酸碱度的土壤（pH值分别为4、6、8、10），种植同一种植物（如向日葵），在相同条件下 进行培养，观察并记录植物的生长情况（如株高、叶片颜色、开花情况等），分析土壤酸碱度对植物 生长的影响。
土壤污染对植物生长影响的实验
根系功能
阐述根系在植物生长过程 中的主要功能，如吸收水 分和养分、固定植物等。
根系生长与分布
讲解根系生长的过程和影 响因素，以及根系在土壤 中的分布情况。
土壤中的水分和养分
土壤水分
介绍土壤水分的类型和作用，以 及土壤含水量的影响。
养分吸收
讲解植物如何通过根系吸收土壤中 的养分，以及养分的种类和作用。
浙教版八年级科学下册第四 章植物与土壤教学课件
汇报人： 202X-01-06
环境化学第二版课后题详解(第4、5章)
10.试述有机磷农药在环境中的主要转化途径，并举例说明其原理。
有机磷农药在环境中的主要转化途径分为生物降解和非生物降解。 （1）有机磷农药的生物降解过程 ①吸附催化水解： 吸附催化水解时有机磷农药在土壤中降解的主要途径。 如地亚农等硫代磷 酸酯的水解反应如下：
S （RO）2P OR
，
S +H2O (H+或OH-) （RO）2P OH + R， OH
(辛硫磷）
(C2H 5O)2P ON C
（2）有机磷农药的生物降解 有机磷农药在土壤中被微生物降解是它们转化的另一条重要途径。化学农药对土壤微 生物有抑制作用。 同时， 土壤微生物也会利用有机农药为能源， 在体内酶或分泌酶的作用下， 使农药发生降解作用，彻底分解为 CO2 和 H2O。如马拉硫磷可能被两种土壤微生物——绿 色木霉和假单胞菌——以不同方式降解，其反应如下：
阳离子交换吸附作用原理：以离子价为为依据，受质量作用定律支配，土壤胶体吸附的阳离 子与土壤溶液中的阳离子进行等价交换。 阳离子交换吸附作用特点：1 离子电荷数越高，阳离子交换能力越强。 2 同价离子中，离子半径越大，水化离子半径就越小，因而具有 较强的交换能力。 3 土 壤 中 一 些 常 见 阳 离 子 的 交 换 能 力 顺 序 ： Fe3+＞Al3+＞H+＞Ba2+＞Sr2+＞Ca2+＞Mg2+＞Cs+＞Rb+＞NH
第4章 土壤质地和结构
Coarse-textured soils
-consist of large particles with uneven surfaces and have large pore spaces ; -little contact between particles; loose and easy to work but do not retain water or nutrients -water infiltrates and percolates (moves through it) quickly and easily; generally dry and infertile -shortage of nutrients and less organic matter
土壤孔性
土壤孔隙总量及大小孔隙分布。 土壤孔隙总量及大小孔隙分布。 取决于土壤的质地、松紧度、 取决于土壤的质地、松紧度、有机 质含量和结构等。 质含量和结构等。 粘质土中水占孔隙较多， 粘质土中水占孔隙较多，而砂质土 中气占孔隙较多； 中气占孔隙较多；结构好的土壤中水与 气所占比例较协调；有机质， 气所占比例较协调；有机质，特别是粗 有机质较多的土壤中孔隙较多； 有机质较多的土壤中孔隙较多；人为措 施对土壤孔隙的影响也很大。 施对土壤孔隙的影响也很大。
力稳性— 土壤结构体在外力打击下抵抗破碎 的能力。
第四节 土壤孔性和土体构造
Soil Pore and Solum Constitution
1. 土壤的孔性与孔度(porosity) 2. 团粒结构的多级孔度模型 3. 当量孔径(equivalent pore) 4. 土体构造(solum constitution) A. 耕层构造； B. 质地剖面； C. 结构剖面； D. 孔度剖面
环境化学第四章土壤环境化学
环境化学第四章土壤环境化学第四章土壤环境化学1、土壤圈：处于岩石圈最外面的一层疏松的部分，具有支持植物和微生物生长繁殖的能力。
是联系有机界和无机界的中心环节，还具有同化和代谢外界进入土壤的物质的能力。
主要元素O、Si、Al、Fe、C、Ca、K、Na、Mg、Ti、N、S、P等。
2、土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系。
其本质属性是具有肥力土壤固相包括土壤矿物质和土壤有机质。
土壤矿物质：是岩石经过物理和化学风化的产物，由原生矿物和次生矿物构成。
土壤有机质：土壤中含碳有机物的总称，是土壤形成的标志，土壤肥力的表现。
土壤水分：来自大气降水和灌溉土壤中的空气：成分与大气相似，不连续，二氧化碳比氧气多。
3、土壤具有缓和其酸碱度发生激烈变化的能力，它可以保持土壤反应的相对稳定，称为土壤的缓冲性能。
4、土壤中存在着由土壤动物、土壤微生物和细菌组成的生物群体。
5、典型土壤随深度呈现不同层次，分别为覆盖层、淋溶层、淀积层和母质层。
6、土壤的显著特点是具有：隐蔽性、潜在性和不可逆性。
7、岩石化学风化分为氧化、水解和酸性水解三个过程。
8、什么是土壤的活性酸度与潜性酸度？根据土壤中H+的存在方式，土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。
（1）活性酸度：土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映，又称有效酸度，通常用pH表示。
（2）潜性酸度：土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。
当这些离子处于吸附状态时，是不显酸性的，但当它们经离子交换作用进入土壤溶液后，即可增加土壤溶液的H+浓度，使土壤pH值降低。
根据测定潜性酸度的提取液不同，可分为代换性酸度、水解性酸度：代换性酸度：用过量的中性盐（KCl、NaCl等) 淋洗土壤，溶液中金属离子与土壤中H+、Al3+离子交换。
用强碱弱酸盐淋洗土壤，溶液中金属离子可将土壤胶体吸附的H+、Al3+离子代换出来，同时生成弱酸，此时测定该弱酸的酸度称水解性酸度。
课件：第04章土壤质地和结构
式中，d为当量孔隙直径(mm)； h为土壤水分吸力(以厘米水柱高表示)。 根据公式，可计算出不同大小当量孔隙的分布
1．总孔隙度(总孔度)
①总孔度的测定和计算：在固体土粒之间， 构成大小和形状不同的孔隙。所有孔隙体 积的总和占整个土壤体积的比例，叫做土 壤总孔隙度(简称总孔度或孔度)，以百分 数(％)或小数表示
②“理想度为 47.46％(左)，三斜六面体排列的孔度为 24.51％(右)
1砂土及壤砂土， 2砂壤， 3壤土， 4粉壤，5砂粘壤 6粘壤，7粉粘壤，8砂粘土， 9壤粘土，10粉粘土， 11粘土，12重粘土
国际制土壤质地三角图
美国农部制土壤质地三角图
美国农部质地制 根据砂粒(2-0.05mm)、 粉粒(0.05-0.002mm)和粘粒(<0.002mm) 3个粒级的比例，划定12个质地名称。 按3个粒级含量分别于三角形的三条底 边划三根垂线，三线相交点，即为所
的
计算某一土体容积中保存的水量，进而计算需要
用
的灌水(或排水)定额
途
估算各种土壤成分储量：根据容重和土壤成分含量，
来计算该成分在一定土体中的储量。例如，1hm2 农地的耕层(厚0.2m)容重为1.3 g/cm3，有机质含量 为15g/kg，全氮量为0.75g/kg(按土壤质量计)，则 该农地耕层土壤中的有机质储量为10000m20.2m
茹林公式
当量孔隙是与一定水分吸力(或张力) 相对应的孔隙。 最早由美国学者理查兹(L.A.Richards)提出，按下列
公式计算：
h=cos/gr 式中，h为水在毛管中的上升高度(厘米)；
为水的表面张力； r为毛管半径(毫米)；
为水的密度； g为重力加速度； 为水与土壤孔隙壁间的接触角
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(3)估算各种土壤成分储量 (3)估算各种土壤成分储量
设耕层厚度0.2m，容重1.3t/m 设耕层厚度0.2m，容重1.3t/m3，有机质含量 0.2m 15g/kg=0.015t/t，全氮量0.75g/kg=0.00075t/t 0.75g/kg=0.00075t/t。 15g/kg=0.015t/t，全氮量0.75g/kg=0.00075t/t。 )0.2m土层计 土层计： 1hm2(104m2)0.2m土层计：
Fe2O3 0.94 2.39 3.95 10.19 2.46 1.29 2.73 7.51 11.54 5.52 TiO2 0.51 0.97 1.34 0.73 0.53 0.45 1.00 1.38 0.66 0.70 MnO2 0.06 0.06 0.04 0.17 0.12 0.04 0.02 0.03 0.08 0.18 CaO 0.61 0.95 1.00 0.44 0.92 0.74 0.94 0.75 0.38 2.21 MgO 0.35 1.94 1.05 2.40 0.68 0.29 1.19 1.77 2.48 1.73 K2O 2.21 2.77 3.32 3.15 2.38 1.99 2.31 3.04 3.17 2.67 Na2O 0.81 1.45 1.30 0.24 0.75 1.21 1.84 1.38 0.19 0.75 P2O5 0.04 0.14 0.25 0.46 0.11 0.02 0.12 0.23 0.39 0.21
（三）各级土粒的物理性质 保水能力最大吸湿量、 保水能力最大吸湿量、最大分子 毛管水上升高度增加， 持水量 毛管水上升高度增加，但 通透性渗透系数降低。 通透性渗透系数降低。
土 粒 由 大 到 小
土壤膨胀性(soil swelling)和可塑 土壤膨胀性 和可塑 增加， 性(plasticity)增加，对耕作 增加 (tillage)带来不利影响。 带来不利影响。 带来不利影响
土壤的粒组（粒级） 土壤的粒组（粒级）
土粒的大小分级。 粒级 --- 土粒的大小分级。 大小相似，性质相似的一组土粒） （大小相似，性质相似的一组土粒）
2、土粒的大小划分—粒级(size fraction) 土粒的大小划分 粒级
国际制(international system) 国际制 美国制(U.S system) 美国制 分级标准 卡庆斯基制(Kachinsky classification 卡庆斯基制 system of soil texture) 中国制(China system) 中国制
Soil
science
第
四
章
土壤质地和结构
土壤三相(three phases of soil )组成 第一节 土壤三相 组成
土壤固、 土壤固、液、气 三相容积比， 三相容积比，反映 土壤水、气关系。 土壤水、气关系。
atmosphere water
organic matter
三相比示意图
mineral
2、土壤容重(soil bulk density)作用 土壤容重 作用 计算土壤孔隙度(soil porosity) (1) 计算土壤孔隙度
孔隙度＝（1 容重/比重） 孔隙度＝（1－容重/比重）×100% ＝（ (2)计算工程土方量 (2)计算工程土方量 土壤重量=土壤体积× 土壤重量=土壤体积×土壤容重
细砂粒 粗粉粒 中粉粒 细粉粒粗 粘粒 细粘粒
0.005～0.001 ～
－ 15～160
<0.001
405
三、土壤质地（soil texture） ） 1、土壤机械组成(soil mechanical composition)
0.1～0.01 ～ 0.01～0.005 ～
黑 钙 土
0.005 ～ 0.001 <0.001 全 土
随粒径由大到小， 随粒径由大到小，SiO2含量由多到少
R2O3(即Fe2O3与Al2O3的总称 与SiO2相反， 的总称)与 相反， 即 随粒径由大到小， 随粒径由大到小，R2O3含量由少到多 CaO、MgO、P2O5、K2O随土粒由大到小 、 、 随土粒由大到小, 随土粒由大到小 含量增加
表4－6 各级土粒的水分性质和物理性质 －
土粒 名称 粒径(mm) 粒径 3.0～2.0 ～ 石砾 2.0 ～1.5 1.5 ～1.0 粗砂粒 1.0 ～0.5 0.5～0.25 ～ 0.25～0.10 ～ 0.10～0.05 ～ 0.05～0.01 ～ 0.01～0.005 ～ 最大吸湿 量(%) － － － － － － － ＜0.5 1.0～3.0 ～ 最大分 子持水 量(%) 0.2 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 3.1 15.9 毛管水上升 高度(mm) 高度 0 1.5～3.0 ～ 4.5 8.7 20～27 ～ 50 91 200 － 渗透系数 (cm/s) 0.5 0.3 0.12 0.072 0.056 0.030 0.005 0.004 － 湿胀(按 湿胀 按 最初体积 计) － － － － － 5 6 16 105 可塑(28～ 可塑 ～ 40) 塑性较强 (30～48) ～ 塑性强 (34～87) ～ 不 可 塑 塑性
3、土壤比重 (soil specific gravity)
土壤密度与4℃时纯水密度之比。一般取2.65 土壤密度与4℃时纯水密度之比。一般取2.65。 4℃时纯水密度之比
（二）土壤容重(bulk density of soil)
1、概念
单位体积自然状态土壤体(含粒间孔隙)的重。 单位体积自然状态土壤体(含粒间孔隙)的重。(g/cm3)
常见土壤粒级(soil fractions)制 常见土壤粒级 制
中国制 (1987) 石砾 粗砂粒 物 理 性 砂 粒 卡庆斯基制 (1957) 石砾 粗砂粒 中砂粒 细砂粒 美国制 (1951) 石砾 极粗砂粒 粘砂粒 中砂粒 细砂粒 极细砂粒 粗粉粒 中粉粒 物 理 性 粘 粒 细粉粒 粘 粒 粗粘粒 细粘粒 胶质粘粒 粘粒 粘粒 粉粒 粉粒 细砂粒 国际制 (1930) 石砾
质地(texture) 4、影响容重的因素 结构(structure) 有机质含量(organic matter content) 紧实度(degree of compaction)
(主要通过影响孔隙影响容重 主要通过影响孔隙影响容重) 主要通过影响孔隙影响容重
二、土壤三相(three phases of soil )和孔度
表6－1 土壤中常见组分的密度
组 分 石 英 正长石 斜长石 白云母 黑云母 角闪石 辉 石 纤铁矿 密度(g/cm3) 2.60～2.68 2.54～2.57 2.62～2.76 2.77～2.88 2.70～3.10 2.85～3.57 3.15～3.90 3.60～4.10 组 分 赤铁矿 磁铁矿 三水铝石 高岭石 蒙脱石 伊利石 腐殖质 密度(g/cm3) 4.90～5.30 5.03～5.18 2.30～2.40 2.61～2.68 2.53～2.74 2.60～2.90 1.40～1.80
总孔度－ 气相(gas phase)＝(总孔度－液相 ×100% ＝ 总孔度 液相) 气相
3、土壤三相组成的适宜范围(comfort zone) 、土壤三相组成的适宜范围
土壤三相比＝固相:液相: 土壤三相比＝固相:液相:气相 多数旱地作物(upland crop)适宜的 多数旱地作物(upland field crop)适宜的 土壤固、 气三相比为： 土壤固、液、气三相比为：
表4－3 －
粒 径 (mm) 3～2 ～ 2～1 ～ 1～0.5 ～ 0.5～0.25 ～ 0.25～0.2 ～ 0.2～0.1 ～ 0.1～0.05 ～ 0.05～0.02 ～ 0.02～0.01 ～ 0.01～0.005 ～ 0.005～0.002 ～ 0.002～0.001 ～ 0.001～0.0005 ～ 0.0005～0.0001 ～ ＜0.0001
粉粒(silt)
粘粒(clay)
则以次生矿物(secondary mineral)为主
（二）化学组成(chemical composition) 化学组成 表4 －5
粒级 （mm） ） 灰 0.1～0.01 ～ 色 ～ 森 0.01～0.005 林 0.005 ～ 0.001 土
<0.001 全 土
1、土壤孔度(soil porosity) 土壤孔度
土壤全部孔隙容积(pore volume)占土体容积的百分率。 占土体容积的百分率。 土壤全部孔隙容积 占土体容积的百分率
2、土壤三相组成及孔度计算
总孔度(total porosity)＝ (1－容重 比重 ×100% 比重) 总孔度 ＝ －容重/比重 固相(solid phase)＝(容重 比重 ×100% 容重/比重 固相 ＝ 容重 比重) 液相(liquid phase)＝(水分重量百分率×容重 ×100% 水分重量百分率× 液相 ＝ 水分重量百分率 容重)
土壤=10000×0.2×1.3=2600t × × 土壤 有机质储量=2600×0.015=39.0t × 有机质储量 全氮储量=2600×0.00075=1.95t × 全氮储量
(4)计算土壤储水量及灌水（或排水） (4)计算土壤储水量及灌水（或排水）定额 计算土壤储水量及灌水
设土层厚度1m，土壤含水量 设土层厚度 ，土壤含水量25%，容重为 t/m3。 ，容重为1.3
一、土壤的密度和容重
（ 一 ） 土 壤 密 度 (soil density) 容 重 (bulk density of soil)
1、概念 、 单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙)的质量。 单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙)的质量。(g/cm3) 矿物组成 2、影响土壤密度的因素 、 有机质含量 土壤质地
SiO2 89.90 82.63 76.75 58.03 85.10 88.12 82.17 67.37 57.47 71.52 Al2O3 3.90 8.13 11.32 23.40 5.96 5.75 7.96 17.16 22.66 13.74