土壤空气的组成和含量
第四章土壤空气和热量
一、土壤热量的来源
（一）太阳的辐射能 这是土壤热量最主要的来源。 （二）生物热 土壤微生物分解有机会释放热量，一部分 供自身利用，一部分用于提高土温 （三）地球内热 在地热异常地区，这一过程对提高土温有 一定意义
二、土壤表面的辐射平衡及影响 因素
（一）地面辐射平衡 地面辐射能的总收入，减去总支出，所得 差数为地面辐射平衡差额R： R=[吸收的短波辐射-支出的短波辐射]+ [收入的长波辐射-支出的长波辐射] =[(I+H)-(I+H)*α]+(G-E) =(I+H)(1-α)-r
（四）地面覆盖 常用的有塑料薄膜、草帘、槁杆等。覆 盖可以提高土温，减少蒸发。 （五）特殊措施 设立风障，建立温室、使用土面增温剂 等
（3）地表特征：起伏、粗糙的地表比平滑 表面的辐射面大，有效辐射也大。 （4）地面覆盖：导热性差的物体，如秸杆、 草皮、残枝、落叶等覆盖地面时，可以 减少地面的有效辐射。
三、地面的热量平衡
• 当土壤所获得的热量转化为热能时，这些 热量大部分消耗于土壤水分的蒸发和大气 之间的喘流热交换上，另外一小部分消耗 在生物活动上，只有很少部分通过热交换 传导至土壤下层。 • 单位面积上每单位时间内垂直通过的热量 叫热通量，以R表示。
第四章、土壤空气和热量
第一节 一、土壤空气的组成及其特点
• 土壤空气中的氧气含量低于大气，二氧化碳含量 则高于大气。 • 表层土壤空气组成接近于大气，但随深度的增加， 差异逐渐增大。 • 土壤空气中水汽含量高于大气，常呈水汽饱和状 态。 • 当通气不良时，土壤空气中可能含有大气中没有 的还原性气体，如：甲烷、硫化氢等。 • 土壤空气中的氢气和其它惰性气体组成与大气 相近。
第五章土壤空气和热量状况
1.004 4.184 1.996 0.745 0.975 0.895 0.682 0.908
1.255×10-3 4.184 2.515 2.163 2.410 2.435 —
土壤是由固液气三相物质组成的，所以土壤热容量 的大小决定于其固液气三相物质的组成比例。从表4～ 9可以看出，土壤中固、液、气三相组成的热容量有很 大差异，其中土壤水分的容积热容量最大，空气最小， 土壤中固体颗粒的容积热容量则介于两者之间。因此 土壤含水量对土壤热容量的大小起着决定性的作用。
土壤中气体的扩散过程同样可以用费克（FicK） 定律表示： dc
即
q DS
dx
式中，q表示扩散通量（单位时间通过单位面积扩散 的质量）；
DS表示气体在该介质（土壤）中的扩散系数，具体 代表气体在单位分压梯度下（或单位浓度梯度下）， 单位时间通过单位面积土体剖面的气体量。 C表示某种气体（02或C02）的浓度（单位容积扩 散物质的质量）； x表示扩散距离； dc/dx表示浓度梯度。
土壤空气、土壤热量及水气热调节
化肥 26.1 5.2 9.6 14.8 16.1 29.4 32.6 36.8 31.0 27.9
猪粪 26.9 5.7 9.3 14.3 15.9 29.5 32.8 37.1 31.2 28.3
秸秆 26.8 5.4 9.4 14.4 16.7 28.5 32.6 36.8 31.1 28.0
土壤导热率随水分的增加而逐渐加大。但不同质地， 导热率增大的情况有所不同。
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质地粗的土壤，不需要很多水就能在土粒接触处 形成水膜和水环，使热量易于通过。所以砂质土在最 初供水时，导热率就显著增加；以后再供水，则导热 率很快达最高值，此后再增加水对导热率就没有多大 影响了。
粘质土在最初供水时，导热率增加不多，（因其 比表面大，需要更多的水才能在土粒表面形成水膜和 水环），继续供水，土壤导热率才显著增加。
2.6 土壤水、气、热的调节与氧化还原性 2.6.1 土壤水、气、热的调节 2.6.2 土壤氧化还原性质
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2.6.1 土壤水、气、热的调节 2.6.1.1 土壤水分的调节 （1）土壤水分平衡 土壤水分的收入以降雨和灌溉水为主，此外还有 地下水的补给和其它来源的水（如水气凝结、外来径流 等）。 土壤水的支出主要有土表蒸发、植物蒸腾、向下 渗漏及地表径流损失等。
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2.5 土壤热量
2.5.1 土壤热量来源与平衡 2.5.2 土壤的热特性 2.5.3 土壤温度与作物生长
八年级科学下册第三章：植物与土壤知识点整理
植物与土壤
一、土壤的组成
土壤是指地球陆地表面能够生长植物的疏松表层。
土壤的本质属性是具有，能满足植物生长发育所需的、养分、、热量等要素.
土壤是由(砂、黏土、无机盐类)、有机物、、土壤空气等物质组成.
不同土壤的物质组成不同，按体积计算,矿物质约占38%，有机质约占12%，空气和水分约占50%。
矿物质是的产物，是土壤的骨架;有机质含量是土壤的重要标志;空气和水分的比例是变化的，两者是此消彼长的.
二、土壤中的生命-—土壤生物
生活在土壤中的微生物、动物和植物等成为。
（1）土壤中一般总是含有多种多样的生物,如细菌，真菌、放线菌、藻类、原生生物、轮虫、线虫、蚯蚓、软铁动物和各种节肢动物等。其中细菌、真菌、放线菌、
藻类和原生动物等微生物数量很多,1g土壤中就有几亿个到几百亿个.土壤越肥
沃，微生物越多。
（2）土壤温度变动幅度越小，一般是10℃-25℃，适宜多种微生物生长。土壤表面，由于日光照射和干燥等因素的影响,微生物不易生存，离地表10cm—30cm的土
层中菌类最多。
（3）土壤湿度可用干旱、比较干旱、比较湿润、湿润加以描述.土壤干旱或湿度大都对植物和土壤生物不利。
三、土壤中的非生命物质
（1）空气
土壤空气的含氧量为10%—12％（体积分数），二氧化碳的含量为0。1%左右，大量使用有机肥的土壤，二氧化碳含量可高达2%.土壤空气是植物根呼吸和微生物生命活动所需氧气的来源。
（2）水分
适量增加土壤水分有利于，能改变植物的
，土壤水分还能调节土壤的。
（3）土壤有机物
土壤有机物指土壤中来源于动植物的所有有机物质,包括、腐殖质和各种简单的有机质。
土壤空气介绍
三、土壤通气状况与作物生长
1、土壤通气状况对种子萌发的影响 要求氧浓度>10%，否则，嫌气呼吸产生有机酸类物质。
2、土壤通气性对作物根系生长及其吸收水肥功能的影响 根系生长需要氧：氧浓度<9~10%，生长受阻； <5%时，发育停止。
3、影响养分的形态和有效性（特别是多价元素，如：Fe） 4、影响微生物的活性
土壤氧化还原状况分级
•
旱地土壤的Eh值多在400~700 mV之间，大于700 mV，表明土壤通气 过强； Eh值低于200 mV，则土壤通气不良。
水田土壤的Eh值变化较大，正常值低于200~300 mV，长期积水的水 稻土可降至100 mV甚至下降到负值。
一般水稻适宜在轻度还原条件（180-300 mV）下生长。 水田土壤的Eh值低于180 mV或100 mV，将使土壤中Fe2+、Mn2+的浓 度升高，导致水稻Fe、Mn中毒。 Eh降至负值时，会产生有机酸和H2S。 Eh <-100mV时，硫化物与亚铁生成硫化铁沉淀，使水稻产生黑根。 土壤养分的转化也与Eh值有密切的关系。
2、土壤氧化还原电位（Eh）
土壤的Eh取决于土壤溶液中氧化态和还原态物质 的浓度比，而后者又主要取决于土壤中的氧化压或 溶解态氧的浓度，这就直接与土壤通气性相联系。
因此Eh可以做为土壤通气性的指标，它指示土壤 溶液中氧压的高低，反映土壤通气排水状况。
土壤空气的组成特点
土壤空气的组成特点
土壤空气是土壤中的气体，其中含有大量的氧气、氮气和二氧化碳等气体。土壤空气的组成在不同的土壤条件下有所不同，但大体上有以下几个特点：
氧气含量较高：土壤空气中氧气的含量通常占总气体的20%~30%。氧气是生命活动中必不可少的气体，土壤中的微生物和植物都需要氧气进行生命活动。
氮气含量较低：土壤空气中氮气的含量通常占总气体的1%~2%。氮气是植物生长发育中必需的养分，但土壤中的氮气通常含量较低。
二氧化碳含量较高：土壤空气中二氧化碳的含量通常占总气体的1%~2%。二氧化碳是植物生长发育中必需的气体，也是植物光合作用
的原料。
水蒸气含量较低：土壤空气中水蒸气的含量通常占总气体的1%~2%。水蒸气是土壤中的潜在水分，是植物生长发育的重要条件之一。
其他气体含量较低：土壤空气中还含有少量的氢气、氧化碳、硫化氢等气体。这些气体对土壤中的生命活动有一定的影响，但含量较少。
第5章 土壤空气
当在空气中扩散时，气体扩散系数D0随着扩散气体分子量的 变化而变化，一般扩散气体的分子量越小，则其扩散系数越 大。此外，气体扩散系数还与发生气体扩散的介质的温度和 压强有关。
表5.4 标准大气压和温度下的气体扩散系数，m2/s 气体 空气中的CO2 空气中的O2 空气中的水汽 水中的CO2 水中的O2 水中的N2 扩散系数 1.64×10－5 1.98×10－5 2.56×10－5 1.6×10－9 1.9×10－9 2.3×10－9
• 在多孔介质中，气体扩散系数一般取决于连续气相所 占的体积分数。由于气体分子扩散的平均自由程一般 比土壤孔隙直径小得多，因此气体扩散受固体颗粒表 面形状和孔隙大小分布的影响很小。 • 气体在土壤中扩散系数Ds明显地小于该气体在空气中 的扩散系数D0，并且土壤气体扩散系数与气体在空气 中的扩散系数可以表示为fa（土壤中气体所占孔隙体 积多少即充气孔隙度fa（air-filled porosity），它是指 充气孔隙的体积占土壤体积的百分比）的函数。
• 土壤中空气的对流现象与土壤中水分的对流运动十分 相似，它们都是流体在压力梯度作用下产生的运动。 • 但由于水是不可压缩的而气体是可以压缩的，因此气 体的密度和粘性都会随着压力的变化而变化。 • 重力势梯度在土壤水分的对流运动中起着非常重要的 作用，而在土壤气体的运动中一般则忽略不计。 • 由于固体颗粒对水分子的吸引力，水分子可以进入土 壤中的细小孔隙，而土壤中的气体则主要占据较大的 孔隙。
土壤空气、土壤热量及水气热调节
化肥+猪粪 26.9 5.6 9.1 13.0 15.8 30.2 32.2 35.6 30.5 28.4
化肥+秸秆 26.9 5.6 9.4 13.7 15.8 29.4 32.1 36.2 30.8 28.336/42
（2）以水调温，利用水的热容量大的特点来降低 或维持土壤温度。
（3）覆盖与遮阴
28/42
2.5.3 土壤温度与作物生长 2.5.3.1 土壤温度与种子萌发 2.5.3.2 土壤温度与作物根系生长 2.5.3.3 土壤温度与作物营养生长和生殖生长 2.5.3.4 土壤温度影响养分转化与吸收 此外，土壤有机质的转化、养分的释放以及土壤 中水、气的运动等也都受到土壤温度的影响。
29/42
31/42
在农业生产实践中，土壤水分平衡的作用主要表 现为：
① 计算作物日耗水量 ② 确定灌溉时间
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（2）土壤水分调节 ① 控制地表径流，增加土壤水分入渗 ② 减少土壤水分蒸发 ③ 合理灌溉 ④ 提高土壤水分对作物的有效性 ⑤ 多余水的排除
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有机无机配施对土壤水分状况的影响（%）
氧化态存在
不太适宜
O2、NO3-、Mn4+还原
水稻生长正常， 旱作受影响
Fe3+还原，出现还原 性物质及SO42-的还原
旱作发生湿害
CO2、H+还原
第五章 土壤空气与热状况
所以冬天麦田镇压后导热率增加，白天热量向下层传导，而夜间 则向上传，可有效防冻。另外，增加土壤水分也可以防冻。
（三）土壤导温率(soil temperature conductivity）
土壤导温率：又称土壤导温系数或热扩散率，指标准 条件下，当土层在垂直方向每厘米距离内有1℃的 温度梯度，每移种流入断面面积为1m2的热量，使 单位体积(1m3)土壤所发生的温度变化。
二、土壤空气组成的动态变化
1 剖面变化（Vertical change in soil air） 20－95cm土层中，O2随深度加深而减少，CO2增多，尤其 是在粘土中比较明显（透气性差）。 2 季节性变化（seasonal change） 不同干湿季节： 温湿季节（hot and humid season）：土壤中的O2少，而 CO2增多； 干冷季节（dry and cold season）：O2增多，CO2减少。
土壤空气的整体交换受温度，气压，刮风，降雨或 灌溉水的影响。
四、土壤通气状况与作物生长
（一）对种子萌发的影响
作物种子萌发需要氧气的浓度大于10％，嫌气条 件下，土壤呼吸产生醛类，有机酸等物质抑制种 子发芽。 （二）对作物根系生长及其吸收水肥功能的影响
通气良好：根系生长健壮，根系长，根毛多，接 触面积大； 通气不良：根系短而粗，色暗，根毛稀少，水稻 则黑根数量大大增加，严重时腐烂死亡，接触面 积小。
土壤空气与作物生长的关系
土壤空气与作物生长的关系
土壤空气是指位于土壤孔隙中的气体，主要由氮气、氧气、二氧化碳等组成。土壤空气对作物的生长发育具有重要的影响作用。
首先，土壤空气对作物根系生长发育具有影响。土壤空气中的氧气是根系正常呼吸所需要的气体，当土壤空气中氧气含量不足时，会影响根系呼吸及其吸收水分和养分的能力，从而影响作物生长发育。
其次，土壤空气中的二氧化碳是作物光合作用的原料，二氧化碳浓度的高低将直接影响作物的光合作用速率及产量和品质。
第三，土壤空气还会影响土壤微生物数量和活性。氧气是土壤微生物呼吸作用的原料，当土壤空气中氧气含量不足时，会影响土壤微生物的活性，进而影响土壤生态系统的平衡。
因此，作物生长需要一个适宜的土壤空气环境条件，即氧气、二氧化碳和其他气体的化学组合必须适当，才能使作物根系、叶片和果实等部分正常生长发育，从而获得高产量和优质量。
2.3 土壤气体
中国农业大学资源与环境学院 吕贻忠
土壤气体的运动
扩散过程都可以用费克（Fick）定律表示。根据Fick定律，气体的扩散速率 （dQ/dt）和该气体的浓度梯度（dc/dx）以下式表示：
dc qd = D dx
式中qd表示扩散通量（单位时间通过单位面积扩散的质量） D表示在该介质中扩散系数（其量纲为面积/时间） C表示某种气体（O2或CO2）的浓度（单位容积扩散物质的质量） X表示扩散的距离 dc/dx表示浓度梯度，对于气体来说，其浓度梯度常用分压梯度表示，则
2、地面的反射率
太阳的入射角越大，反射率越低，反之越大。土壤的颜色、 粗糙程度、含水状况，植被及其他覆盖物等都影响反射率。
中国农业大学资源与环境学院 吕贻忠
3、地面有效辐射 影响地面有效辐射的因子有：
（1）云雾、水汽和风：它们能强烈吸收和反射地面 发出的长波辐射，使大气逆辐射增大，因而使地面有 效辐射减少； （2）海拔高度：空气密度、水汽、尘埃随海拔高 度增加而减少，大气逆辐射相应减少，有效辐射增 大； （3）地表特征：起伏、粗糙的地表比平滑表面辐 射面大，有效辐射也大； （4）地面覆盖：导热性差的物体如秸杆、草皮、 残枝落叶等覆盖地面时，可减少地面的有效辐射。
中国农业大学资源与环境学院 吕贻忠
问： 1.在沙漠地带，为什么有“朝穿皮袄午穿纱，晚上围 着火炉吃西瓜”的气候?
2.为什么秋天晴朗的夜晚容易下霜？
土壤与环境的空气交换
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当m值＜200 mV时，Fe、Mn化合物呈还原态， 土壤溶液中 Fe 2+浓度高，会使水稻田秧苗 中毒。我国南方有些地区，水稻受害的水 溶态 Fe 2+的临界浓度为 50～100mg/kg。随 着Fe、Mn的还原，土壤颜色由红棕、黄褐 色变为青灰色。当Eh值降为负值后，某些 土壤可能出现H2S，对作物产生毒害。
土壤透水性Soil filtration
土壤氧化还原电位Soil redox potential
13
三、土壤氧化还原状况
一）、土壤氧化还原体系 土壤中产生氧化还原反应的物质很多，存在着多种氧化
还原体系。主要有： 氧体系 氮体系 铁体系 锰体系 硫体系 氢体系 有机物体系 包括各种有机酸类、酚类、醛类和糖类化合
Qv—空气的容积对流量（单位时间 通过单位横截面积的空气容积）
qv=-(k/η)▽p
“-”—表示方向 k—通气孔隙通气率
Η—土壤空气的粘度
p—土壤空气压力的三维（向）梯
度
空气对流量随土壤透气率和气压梯度增加而增大
6
Diffusion 扩散
在大气和土壤之间CO2和O2浓度的不同形成分压梯度， 驱使土壤从大气中吸收O2，同时排出CO2的气体扩散作用， 称为土壤呼吸。是土壤与大气交换的主要机制。
土壤学土壤空气和热量状况
D0—自由空气中的扩散系数； S—未被水分占据的孔隙度； l—土层厚度； le—气体分子扩散通过的实际长度。 l/le和S的值都小于1。
结构良好的土壤中，气体在团聚体间的大孔隙间 扩散，而团聚体内的小孔隙则较长时间保持或接近水饱 和状态，限制团聚体内部的通气性状。所以紧实的大团 块，即使周围大孔隙通气良好，在团块内部仍可能是缺 氧的。所以通气良好的旱地也会有厌气性的微环境。
(3) 土壤空气中还原性气体，也可使根系受害，如 H2S使水稻产生黑根，导致吸收水肥能力减弱，甚 至死亡。
2.土壤空气与种子萌发(bourgeon)
种子萌发，所需氧气主要由土壤空气提供，缺 氧时，葡萄糖酒精发酵，产生酒精，使种子受害。
3.土壤空气与微生物活动 (1) 土壤空气影响微生物活动，从而影响有机质转化。
四、土壤空气与大气痕量温室气体(greenhouse gasses)的关系
大气中痕量(trace quantity)温室气体（CO2、 CH4、N2O、氟氯烃化合物）导致的气候变暖，是人 们非常关注的重大环境问题。土壤是大气痕量温室 气体的源(source)和汇(sink) 。
土壤向大气释放温室气体，因此说土壤是大气痕 量温室气体的源。
两种扩散都可以用费克（Fick）定律表示：
qd =Ddc/dx
qd—扩散通量(单位时间通过单位面积扩散的质 量)； dc/dx—浓度梯度；
《植物生长与环境》复习思考题库(答案)——植物生长与温度
《植物生长与环境》复习思考题库
第八章植物生长与温度
1．土壤空气由哪些成分组成？它与作物生长和土壤养分转化有何关系？
土壤空气来源于大气，其组成成分与大气相同，但某些成分的含量却与大气不同。由于根呼吸和耗氧微生物的繁殖、生理活动的消耗，土壤空气中O2的含量低于大气，而CO2 的浓度则高于大气。土壤中的水汽远较大气为高，经常达到饱和状态。通气不良的土壤还可产生H2S、CH4等还原性气体。保持土壤良好的通气状况是保证植物的正常营养和生长发育的最有效措施。土壤通气状况影响种子的萌发，一般种子萌发需要土壤空气中含O210%以上，通气良好的土壤，根系发达，根长色白，根毛丰实。土壤空气中O2的浓度对土壤有效养分的影响很大，土壤空气O2的浓度较高，微生物活动旺盛，有机质分解迅速，矿化强烈，有效养分增加，有利于作物的吸收作用。根瘤菌和好气性固氮菌十分活跃，固氮能力增强。土壤通气不良，硫酸被强烈还原，形成有毒的H2S，同时正磷酸盐被还原为亚磷酸和磷化氢，使土壤中磷素营养恶化。无忧中职教学资源网
2．什么是土壤导热性？土壤导热性与哪些因素有关？
土壤导热性是指土壤传导热量的性质，其大小用导热率来度量。土壤导热率的大小决定于土壤固、液、气三相物质的组成成分及其比例，空气的导热率最小，水的导热率约为空气的30倍，土壤中常见矿物的导热率大多为空气的 100倍。由于土壤固相组成在数量上变化不大，土壤导热率的变化主要受土壤含水量及土壤松紧程度影响。
3．农业生产上经常采用哪些方法调节土壤温度？
生产上根据不同土壤的质地状况采取不同的方法调节土壤的温度。地势低洼，过于潮湿的土壤主要通过排除积水与降低地下水位提高地温。灌水增加土壤湿度，提高土壤热容量，可平稳土温。起垄种植，白天可提高对太阳辐射能的吸收，提高表层土壤温度。利用玻璃、透明塑料薄膜等建立温室或塑料大棚，既能透过太阳辐射，又能避免冷空气的直接袭击，可以提高地温。利用秸秆、草席、草帘等覆盖地面，减少土壤蒸发与散热，防止地温下降，抵抗冷空气侵袭。田边栽培风障与防风林使风速降低，气流流动减少，减少土壤与冷空气的热量交换，从而有效防止土温下降。
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(二)土壤中的次生矿物－粘土矿物
（1）结晶次生层状铝硅酸盐类矿物 （2）二、三氧化物类矿物 单盐类 等。 土壤中粘粒的主体，主要 有1 ：1型的高岭石组和2 ：1型的蒙脱石、伊利石组。 有针铁矿（Fe2O3 .H2O ）、褐铁矿 （3）简 （2Fe2O3 .3H2O）、三水铝石（ AI2O3 .3H2O ）等，
橄揽石（Mg，Fe）2SiO4
橄榄石呈粒状集合 体出现，橄榄绿色， 玻璃光泽或油脂光泽。 风化产物有蛇纹石、 滑石、褐铁矿、二氧 化硅等。
方解石 CaCO3
方解石为次生矿物，呈菱形， 半透明，乳白色，含杂质时呈 灰色、黄色、红色等，玻璃光 泽。与稀盐酸反应生成 CO2气泡。 方解石的风化主要是受含 CO2的 水的溶解作用，形成重碳酸盐 随水流失，石灰岩地区的溶洞 就是这样形成的。
白云石 CaCO3·MgCO3
白云石是由方解石、菱美矿结 合而成，呈弯曲的马鞍状、粒 状、致密块状等，灰白色，有 时带微黄色，玻璃光泽，性质 与方解石相似。 但较稳定，与冷盐酸反应微弱， 只能与热盐酸反应，粉末遇稀 盐酸起反应，这是与方解石的 主要区别。 白云石是组成白云岩的主要矿 物，也存在于石灰岩中。风化 物是土壤 Ca 、 Mg 养分的主要来 源。
磷灰石 Ca5（PO4）3·（F，Cl）
磷灰石呈致密块状、 土状等。灰白、黄绿、 黄褐等色，，硬度5.0。 在矿物上加钼酸铵， 再加一滴硝酸即有黄 色沉淀生成，这是鉴 别磷灰石的主要方法。 磷灰石以次要矿物存 在于岩浆岩和变质岩 中。 较难风化，风化产物 是土壤磷养分的重要 来源。
石膏
CaSO4·2H2O8
石膏呈板状、块状、 无色或白色。玻璃光 泽或丝绢光泽。硬度 2．0，是干旱炎热气 候条件下的盐湖沉积。 常作土壤改良剂。
三：主要的成土岩石
1.岩浆岩
又称火成岩，指地球内部岩浆侵入地壳或喷出地面冷凝结晶 而形成的岩石，前者称侵入岩，后者称喷出岩。
主要有花岗岩、流纹岩、闪长岩、辉长岩、玄武岩橄榄岩， 等等。组成岩浆岩的主要矿物有橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、 斜长石、正长石石英等7种。
第二章 土壤的基本组成
本章内容：
1.成土矿物和岩石的组成和风化特点 2.土壤颗粒的大小分级及土壤质地的分类 3.岩石的风化作用和成土作用 4.土壤有机质的矿质化和腐殖化作用
5.土壤水分的形态及性质，土水势和土壤水吸力
6.土壤的通气性机制，土壤热性质
矿物质—来自岩石的风化，包括原生矿 物 和次生矿物，约占固体重量的95%以上。 固体土壤（约 占土壤总容积 的50%）
二：主要的成土矿物
矿物：天然存在于地壳中有一定的化学组成、物理特性、 内部构造的化合物或单质元素。 绝大多数：化合物、结晶质、固态的。 少数： 单质、非结晶质、液态的。
原生矿物：起源于岩浆岩，存在于岩浆岩中的矿物。 矿物
起源
次生矿物：原生矿物经过风化作用，其组成和性质发生 改变而形成的新矿物。
(一)土壤中的原生矿物
土壤中最常见盐类有碳酸盐、硫酸盐类、氯化物盐类
(三)主要成土矿物的性质
石 英 石英是最主要的造岩矿物， 分布最广。 石英在岩石中常呈不透明或 半透明晶粒状，烟灰色，油 脂光泽。 石英硬度大，化学性质稳定， 不易风化，岩石中其它矿物 风化后，石英仍然以粗粒壮 保存下来，是土壤中砂粒的 主要来源。
正长石 KalSi3O8
壤
第一节
土壤的形成
岩石
风化作用
母质
Leabharlann Baidu
成土作用
土壤
一：地壳的元素组成
a:主要成分是O（46.40%～49.52%）、Si（25.75%～29.50%）、 Al（7.45%～8.80%）、Fe（4.20%～5.10%）这四种元素。
b：某些植物生长的必需营养元素：比如：Mn、Zn、Cu、B、Mo 等不仅含量少，而且都以难溶性的化合物封闭在坚硬的岩石中， 处于极分散的状态，植物难于吸收利用。
角闪石
Ca（Mg，Fe）3Si4O12
角闪石呈细长柱状，深 绿至黑色，玻璃光泽， 硬度5.0～6.0。 ，角闪石易风化，风化 产物为含水氧化铁、含 水氧化硅和粘土矿物。 并释放出少量的Ca和Mg
辉石
Ca（Mg，Fe）Si2O6
普通辉石
呈短柱状、致密块状， 棕至暗黑色，条痕灰色， 中等解理，硬度 5 ． 5 。 较 角 闪 石 难 风 化，风 化 物 基 本 同 角 闪 石，但 富 含Fe。
黑云母KH2（Mg，Fe）3AlSi3O12
黑云母深褐色或 黑色，其他性质 同白云母。 黑云母较白云母 易于风化，风化 物为碎片状。是 土壤中K和粘粒 的主要来源
白云母KH2Al3Si3O12
白云母：片状、鳞片 状；无色透明或浅色 （ 浅黄、 浅绿 ）透明。 薄片具有弹性，珍珠 光泽，硬度2．0～ 3．0。 白云母较难风化，风 化产物为细小的鳞片 状，强烈风化后能形 成高岭石等粘土矿物 。 是土壤中 K 和粘粒的主 要来源。
晶体短柱状，肉红色、浅 黄色、浅黄红色等，玻璃 光泽，硬度6.0。
正长石易风化，风化后形 成粘土矿物比如高岭石等， 可为土壤提供大量 K 。正 长石类矿物一般含氧化钾 16.9 ％。是土壤中 K 和粘 粒的主要来源。
斜长石 Na（AlSi3O8）· Ca（Al2Si2O8）
常呈板状和柱状晶体。 白色或灰白色。玻璃光 泽，硬度 6 ． 0 ～ 6 ． 5 。 在岩石中多呈晶粒，长 方形板状，白色或灰白 色，玻璃光泽。 斜长石比正长石容易风 化，风化产物主要是粘 土矿物，能为土壤提供K、 Na 、 Ca 等矿物养分。是 土壤中K和粘粒的主要来 源。
有机质—动物残体及其转化产物，约占固体 重量的5%以下。
土壤空气—一部分由地上大气层进入，主要
土
粒间孔隙（约 占土壤总容积 的50%）
为O2 、 N2 等，另一部分由土壤内部产生， 主要为CO2、水汽等。 土壤水分—主要由地上进入土中，其中含有溶 质，包括离子、分子、胶体颗粒等，实际上是 浓度不同的溶液（土壤溶液）。