土壤学文档
土壤学(1)
1、土壤的概念?其本质特征是什么?土壤是地球陆地表面具有一定肥力能够生长植物的疏松层,是独立的历史自然体。
土壤的本质特征是具有肥力和自净能力2、什么叫土壤剖面、土壤发生层、土体构型?从地面垂直向下至母质的土壤纵断面称为土壤剖面。
土壤剖面中与地面大致平行的物质及性状相对均匀的各层土壤,称为土壤发生层。
在土壤剖面之中土层的数目、排列组合形式和厚度,统称为土壤剖面构型或土体构型3、自然土壤剖面自上而下由哪些发生层组成?自然土壤剖面发生层枯枝落叶层(有机质)层O、腐殖质层A、淋溶层E、淀积层B、母质层C、母岩层R4、聚合土体的含义在空间上相邻、物质组成和性状上相近的多个单个土体的组合叫聚合土体5、土壤肥力、土壤自净能力的含义?土壤肥力是指土壤为植物生长发育供应、协调营养因素(水分和养分)和环境条件(温度和空气)的能力。
土壤自净能力是指土壤对进入土壤中的污染物通过复杂多样的物理过程、化学及生物过程,使其浓度降低、毒性减轻或者消失的性能。
包括以下几类:①物理自净②化学自净③物理化学自净④生物自净6、土壤有哪几种成分组成?土壤是由固相(矿物质、有机质)、液相(土壤水和溶液)、气相(土壤空气)和土壤生物有机体四部分组成。
最适宜植物生长土壤体积组成土壤空隙50%,水分和空气比例大约各一半;土壤固体50%,矿物45%,有机质5%7、简述土壤矿物风化在时间上的阶段性和在空间上的地带性。
矿物的风化有物理和化学风化,物理风化发生机械破碎后化学成分并未改变继而发生化学风化而化学风化在时间上具有阶段性。
矿物成分复杂的矿物在水解过程中有分阶段反应现象即:脱盐基阶段、脱硅阶段、富铝化阶段。
由于不同的风化阶段对应不同的反应条件(水热状况)所以在空间上表现为极地寒漠区以物理风化为主,温带荒漠区土壤矿物风化以物理风化和溶解过程为主,温暖湿润区以水化、脱盐基过程为主,高湿高热区以脱硅、富铝化过程为主。
8、什么是土壤粘土矿物?根据其结构特征土壤次生铝硅酸盐可分为哪几类?原生矿物在风化和成土过程中新形成的土壤的次生矿物中(具有活动的晶格、呈现高度分散性,并具有强烈的吸附性能、能吸收水分和膨胀、)具有明显的胶体性质的矿物称为粘土矿物。
土壤学(最终)资料.
土壤氮素
第 一
Soil N
节
土壤中的氮素关非来源于土壤矿物质。是生物固氮作 用产生的。
固氮作用主要是靠微生物,固氮微生物分共生和自生两类。 (1)与豆科作物共生的固氮菌,其固氮能力很强。
10~20斤/亩 (2)自生固氮菌,又分为好气和嫌气两类。 好气性固氮能力强,在热带林地,可达10~30斤/亩
三 土壤中氮素的来源
营养元素直接参与植物代谢作用。如为植物体的必需成 分或参与酶促反应等。(直接性)
必需营养元素的种类
土壤养分
第 七
Soil nutrient 章
大量元素 (0.05%—5%)
N、P、K
植物营养三要素 或肥料三要素
Ca、Mg、S
中量元素
微量元素 (0.00001% —0.1%)
Fe、Mn、Zn、Cu、 B、Mo、Cl、(Ni)
一 氮的功用
土壤氮素 第
一
Soil N
节
蛋白质的重要组分 (蛋白质中平均含氮16%-18%);
核酸的成分 (核酸中的氮约占植株全氮的10%)
叶绿素的组分元素 (叶绿体含蛋白质45~60%,是光合作用的场所)
许多酶的组分 (酶本身就是蛋白质);
多种维生素、植物激素、生物碱的成分
田间 水稻 缺氮
STOP!
养分:Cu,Mo等促进硝化作用的进行。缺钙,不利。
五 土壤中氮素循环转化
土壤氮素
第 一
Soil N
节
(2)硝化作用 硝化微生物
2NO2- + O2 —————— 2NO3- + 40千卡 以(Nitrobacter为主)
条件:硝化细菌(以Nitrobacter为主)其它同亚硝化作 用
土壤学资料
第一章土壤的形成和发育矿物的概念:矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的自然产物。
它们具有一定的化学性质,内部构造和物理特性,并以各种形态,存在于自然界中成土的主要矿物:原生矿物、次生矿物原生矿物:由地壳深处的岩浆冷凝而成的矿物,在风化过程中没有改变原来的化学成分和结构,只遭到物理性的破坏,而留存于土壤中。
(石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石、磷灰石等)。
次生矿物:由原生矿物经过化学变化,形成的新矿物。
它的性质、成分、形态都发生了变化。
由于这些次生矿物颗粒很细,又称粘土矿物。
(高岭石、蒙脱石、水云母(伊利石),含水氧化物和二、三氧化物,铝土矿Al2O3·3H2O、褐铁矿2Fe2O3·3H2O、针铁矿等)岩石的概念:岩石是由一种或数种矿物组成的自然集合体。
由多种矿物集合而成的岩石称为复成岩,由一种矿物组成的岩石称为单成岩成土的岩石:岩浆岩、沉积岩、变质岩岩浆岩:岩浆岩是由地下的岩浆,经熔融作用以后上升到地表或地壳内,经过冷凝以后形成的岩石。
在地壳深处冷凝的叫侵入岩,岩浆流出地表形成的叫喷出岩。
特点是不具层理、不含化石,侵入岩多具大形的矿物结晶,喷出岩则具玻璃质结晶与气孔构造。
沉积岩:沉积岩是由地壳上早期形成的各种岩石,经风化、搬运、沉积、胶结作用形成的岩石。
其特点是有明显的层理,常含有化石、所含矿物成分极其复杂变质岩:变质岩是由岩浆岩、沉积岩在高温高压下发生变质作用所形成的,其矿物组成、结构和化学成分较岩浆岩、沉积岩有显著改变。
一般特点是片状(或片麻状)组织,变质后的岩石较变质前致密、坚硬、比较不容易风化。
矿物岩石对土壤性质的影响:影响土壤颗粒的粗细、影响土壤的酸碱性、影响土壤养分状况风化过程概念:岩石风化指的是露出地面的大块岩石,在地表各种自然因素的作用下,逐渐由大块散碎成小块,同时化学成分也发生了改变,岩石所发生的这一切变化,就叫岩石的风化过程。
风化作用的类型:物理风化、化学风化、生物风化物理风化:岩石在外力影响下,机械地分裂成碎屑,只改变大小与形状,而不改变其成分的过程。
土壤学资料
绪论土壤:在母质、气候、生物、地形和时间五大因子(五大成土因素)综合作用下形成的自然体,能够生产植物收获的陆地疏松表层。
其本质特性是土壤肥力。
土壤质量:土壤质量是土壤在生态系统的范围内,维持生物的生产能力、保护环境质量及促进动植物与人类健康的能力。
单个土体:能代表土壤个体的体积最小的三维土壤实体。
聚合土体:空间相邻、物质组成和性状相近的几个单个土体土壤剖面:从地表向下垂直挖掘后露出的一个切面。
一般挖到母岩,如果太深则挖到1米即可。
发生层;在发育过程中由于物质和能量在上下部位之间的转化与转移,从而可能形成上下不同的层次,称为发生层,如A、B、C等。
一、生产功能-----人类农业生产的基地(一)土壤是植物生产的介质1、营养库的作用2、养分转化和循环作用3、雨水涵养作用4、生物的支撑作用5、稳定和缓冲环境变化的作用(二)、生态功能-----陆地生态系统的基础(三)、环境功能-----环境的缓冲净化体系(四)、工程功能-----工程基地与建筑材料(五)、社会功能-----支撑人类社会生存和发展的最珍贵的自然资源农业化学土壤学派德)李比希)提出大田产量随施入土壤的矿质养料数量的多少而相应的变化农业地质土壤学派: (德) 法鲁认为土壤是岩石经过风化而形成的地表疏松层,及岩石风化产物土壤发生学派:(俄) 道库恰耶夫认为土壤有自己的发生和发育历史,是独立的历史自然体。
土壤肥力—指土壤经常地适时适量地供给并协调植物生长发育所需要的水分、养分、空气、温度的能力。
第一章矿物的概念:岩石圈中的化学元素的原子或离子通过各种地质作用形成的,并在一定条件下相对稳定的自然产物。
岩石:是由一种或几种矿物构成的,是矿物的天然集合体。
风化作用:岩石在地表受到种种外力作用,逐渐破碎成为疏松物质,这一过程叫做风化作用。
所产生的疏松物质就是土壤母质。
原生矿物:指那些经过不同程度的物理风化,未改变化学组成和结晶结构的原始成岩矿物。
次生矿物:是原生矿物在地表常温常压条件下,经过风化、沉积作用所形成的一类矿物。
土壤学资料
土壤学复习资料绪论土壤:陆地上能够生长绿色植物的疏松表层。
土壤肥力:在植物生活的全过程中,土壤具有的能供应与协调植物正常生长发育所需的养分、水分、空气和热量的能力。
第一章土壤的基本物质组成一、高岭石粘土矿物、蒙脱石粘土矿物和伊利石粘土矿物异同点:高岭石粘土矿物特点: 1:1型晶层结构;连接力最强,具有非膨胀性;晶层内部没有或极少有同晶置换现象,电荷数量少;可塑性、粘结性、粘着性、和吸湿性都较弱,胶体特性较弱;保水保肥能力差。
蒙脱石粘土矿物:2:1型晶层结构;连接力最弱,具有膨胀性;普遍发生同晶置换现象,电荷数量大;可塑性、粘结性、粘着性、和吸湿性都较强,胶体特性较突出;保水保肥能力最强。
伊利石粘土矿物:2:1型晶层结构;连接力较强,具有非膨胀性;普遍发生同晶置换现象,电荷数量大;可塑性、粘结性、粘着性、和吸湿性适中,胶体特性位于高岭石和蒙脱石之间,保水保肥能力较强。
二、土壤的矿物组成与化学组成土壤矿物质可分为原生矿物和次生矿物。
原生矿物:在风化过程中没有改变化学组成而遗留在土壤中的一类矿物。
次生矿物:原生矿物在风化和成土作用下,新形成的矿物。
土壤矿物质的化学组成有O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Ti、C等,其中SiO2、Al2O3、Fe2O3占土壤矿质总质量75%以上。
矿物质颗粒越粗大,含石英及原生原生铝硅酸盐类愈多;反之,矿物质颗粒愈小,含石英及原生原生铝硅酸盐类愈少,而次生矿的含量愈多。
土壤的机械组成(一)土壤粒级土壤粒级一般将土粒分为石砾、砂粒、粉砂粒、粘粒四级。
各粒级矿物组成和化学组成:矿物组成:砂粒和粉粒主要是由各种原生矿物组成,其中石英最多,其次是原生硅酸盐矿物;粘粒中基本上是次生矿物。
化学组成:砂粒和粉粒以石英和长石等原生矿物为主,二氧化硅含量较高;粘粒以次生硅酸盐矿物为主,铁、钾、钙、镁等地含量较多。
各级土粒的主要特征:▪1.石砾及砂粒它们是风化碎屑,其所含矿物成分和母岩基本一致,粒级大,抗风化,养分释放慢,比表面积小,无可塑性、粘结性、粘着性和吸附性。
土壤学 第二章
第2节. 有机质的分解与转化 Decomposition and Transformation of Soil Organic Matter
1. 简单有机物
土壤生物
--土壤有机质的主要来源
一、土壤生物多样性
动物: »原生动物、线形动物、 环节动物、节肢动物、 昆虫、脊椎动物…
微生物: »细菌、真菌、放线菌
土壤是微生物的大本营!
二、土壤生物的作用
1、以食物链为纽带,分解有机物料,形成土壤 腐殖质。
2、促进形成良好土壤结构。 3、根瘤菌固氮、菌根的养分吸收等。 4、使动植物感染病虫害。
毒) • 营养类型:
化能有机营养(化能异养型)、化能无机营养 (化能自养)、光能有机、光能无机
• 呼吸类型: 好氧型、厌氧型、兼氧型
影响微生物活性的环境因素
• 温度(Temperature) • 水分(Moist) • 酸碱性(Acidity) • 氧化还原(Oxidation Potential) • 生物(Biology) • 耕作管理(Tillage and Management)
2. 生态环境(Ecological Environment) Heavy metals, pesticides, C equilibrium
3. Management of SOM
土壤有机质的调节
(1) 矿化率(Rate of Mineralization):
每年因矿化作用而消耗掉的有机质数量占土壤有机 质总量的百分数。
第二章 土壤有机质
Soil Organic Matter
土壤学
1、土壤(soil) :陆地表面由矿物质、有机物质、水、空气和生物组成,具有肥力且能生长植物的未固结层。
2、自然肥力:土壤在自然因子即五大成土因素(气候、生物、母质、地形和时间)的综合作用下发育而来的肥力。
人为肥力:土壤在耕作、施肥、灌溉及其它技术措施等人为因素影响作用下发育而来的肥力3、有机肥料与化学肥料4、土壤矿物质:岩石风化形成的矿物颗粒统称为土壤矿物质。
5、成土的主要矿物了解6、岩石的种类:岩浆岩、沉积岩、变质岩7、岩石分化的主要类型:物理风化、化学风化、生物风化。
8、原生矿物:在风化过程中没有改变化学组成而遗留在土壤中的一类矿物。
这部分矿物仅经物理机械作用、破碎变小,保留在土壤中。
次生矿物:原生矿物风化和成土过程中经化学变化,或由分解产物重新结合而成的矿物。
9、土壤质地:土壤中各粒级土粒含量(质量) 百分率的组合,及其所表现的粘砂性质。
10、土壤质地与肥力的关系:土壤质地是土壤的重要物理性质之一,对土壤肥力有重要的影响。
土壤质地常常是土壤通气、透水、保水、保肥、供肥、保温、导温和耕性等的决定性因素。
(1)砂土类:a 粒间孔隙大,毛管作用弱,通气透水性强,内部排水通畅,不易积聚还原性有害物质,有机质分解快,易释放有效养分;b 矿物成分主要是石英,含养分少,要多施有机肥料;保肥性差,施肥后因灌水降雨而易淋失;c 含水量低,热容量较小,易增温也易降温;d 松散易耕,缺少有机质的砂土泡水后容易沉淀、板结、闭气。
(2)粘土类:a 粒间孔隙小,多为极细毛管孔隙和无效孔隙,通气透水性差,内部排水慢,易受渍害和积累还原性有毒物质,有机质分解慢,不易释放有效养分;b 粘土一般含养分较丰富,特别是钾、钙、镁等含量较多,保肥力强;c 含水量多、热容量较大,升温慢降温也慢;d 粘土干时紧实坚硬,温时泥烂,耕作费力,宜耕期短。
(3)壤土类:这类土壤由于砂粘适中,兼有砂土类、粘土类的优点,消除了砂土类和粘土类的缺点,是农业生产上质地比较理想的土壤。
(完整版)土壤学(1)
自然肥力:指以生物为主导的各种自然因素共同作用下形成的自然肥力人为肥力:指人类进行生产活动和自然因素一起对土壤形成发生影响而产生的土壤肥力潜在肥力:指当季不能供给作物吸收利用的肥力有效肥力:指当季能被作物吸收利用的肥力岩石➡️风化作用➡️母质➡️成土作用➡️土壤➡️成岩作用➡️岩石一,岩石矿物:具有一定的化学组成,物理性质,内部结构而天然存在于地壳中的物质。
矿物分化释放石英:Si 正长石:K 斜长石:Ca 角长石,辉石:Fe,Ca,Mg 方解石:Ca磷灰石:P,Ca,Cl 赤铁砂:Fe 云母:K 粘土矿物:K岩石:矿物的自然集合体按集合方式可分为(由单种矿物组成的)单层岩和(多种矿物组成的)复成岩;按生成方式可分为火成岩,水成岩,变质岩三种按岩石含SiO2含量分成酸性岩(含量65%以上,如花岗岩),中性岩(50%~65%,如安二,成土母质的形成风化作用:指暴露于地表的岩石在环境因素作用下,由坚硬变疏松,同时化学组成改变的作用。
分为物理风化、化学风化、生物风化。
物理风化:岩石由大块变小块,由坚硬变疏松,而不改变其化学组成的机械破碎过程。
影响因素:温度变化:岩石是热的不良导体,表里受热不同,胀缩不一致,岩石表面层状剥落;岩石矿物组成不同,胀缩系数不一样,使岩石崩解;水的结冰:水流入岩石节理缝隙,结冰膨胀挤压缝隙,长期以往使缝隙越来越大;冰川,流水,风的运动:一方面带走岩石表面碎屑,促进风化;一方面有磨蚀和破碎作用;化学风化:使岩石的化学组成和物理特性发生深度变化的作用过程。
影响因素:水,二氧化碳,氧气。
作用方式:水的溶解作用:岩石矿物直接溶解于水中水的水化作用:矿物与水结合成矿物·结晶水模式氧的氧化作用:碳酸化作用:CO2溶解于水产生碳酸对岩石矿物产生作用作用结果:使岩石产生碎屑并进一步分解转化为相当于0.01mm的粘粒;使岩石矿物改变成分,生成新的物质;产生可溶性盐类。
生物风化:岩石受生物有机体作用所进行的机械破碎和化学作用。
土壤学黄昌勇2000版
土壤学黄昌勇2000版摘要:一、土壤学的定义与研究对象二、土壤的组成与性质1.土壤矿物质2.土壤有机质3.土壤空气4.土壤水分5.土壤温度三、土壤的分类与分布1.土壤分类方法2.主要土壤类型及其分布四、土壤的演变与保护1.土壤形成过程2.人类活动对土壤的影响3.土壤保护措施五、土壤在农业生产中的作用与应用1.土壤与作物生长的关系2.土壤在肥料施用中的作用3.土壤改良在农业生产中的重要性正文:土壤学是研究土壤的组成、性质、分类、分布、演变、保护以及土壤在农业生产中应用的一门学科。
土壤是地球上生物和非生物因素相互作用的结果,是植物生长的基础,也是人类生活和生产活动的重要资源。
土壤主要由矿物质、有机质、空气、水分和温度等要素组成。
矿物质是土壤的主要成分,提供了植物生长所需的养分。
有机质是土壤中的生物残体和分解物,对土壤的结构和肥力有重要影响。
土壤空气、水分和温度则为植物生长提供了必要的条件。
土壤根据其性质和组成可以分为不同的类型。
我国土壤分类方法主要包括土壤发生分类、土壤系统分类和土壤改良分类等。
我国土壤种类繁多,分布广泛,包括红壤、黄壤、黑土、黄土、盐碱土等各种类型。
土壤是动态变化的,其演变受到自然因素和人类活动的影响。
为了保护土壤资源,我们需要采取有效的措施,如合理施肥、轮作制度、土壤改良等。
此外,加强土壤环境保护,减少污染,也是当务之急。
土壤在农业生产中起着举足轻重的作用。
土壤为植物提供生长空间,保持和供给植物生长所需的养分,同时也影响植物对水分和温度的适应。
因此,了解土壤与作物生长的关系,合理利用和改良土壤,对于提高农业生产效率具有重要意义。
总之,土壤学是一门研究土壤的综合性学科,对于我们了解土壤的组成、性质、分类、分布、演变和保护,以及土壤在农业生产中的应用具有重要意义。
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土壤学二、填空题:(每空1分,共12分)1.土壤微生物的营养类型有化能有机营养型、化能无机营养型、光能有机营养型、光能无机营养型。
2.土壤矿质颗粒大小粒级由小到大划分为石砾、砂粒、粉砂粒、粘粒。
3.土壤中的不良结构体种类有块状结构、核状结构、柱状棱柱状结构、片状结构。
三、简答题:(每题6分,共48分)1.简述农业化学派的代表人物及主要观点?答:农业化学土壤学派代表人物:德国土壤学家李比希。
提出三个学说:a)矿物质营养学说:矿质营养库,植物从中吸收矿质营养b)养分归还学说:吸收矿质营养—肥力下降—归还c)最小养分率:作物产量由其生长所需各种养分中相对含量最少的那种所决定。
v2.简述高岭组粘土矿物的主要性质。
答:1:1型非膨胀型粘土矿物,亚热带土壤中多。
华中、华南、西南。
1)1:1型2)无膨胀性,氢键作用0.72nm,膨胀性小于5%3)电荷数量少,同晶替代弱或无,负电荷来源断键,3-15cmol(+)/kg4)胶体性较弱,较其它粘土矿物粗,塑性,粘结性,吸湿性弱。
0.2-2µmv3.如何对土壤腐殖物质进行分组?答:可分三组:(1)胡敏素:在腐殖物质中,水、酸、碱都不溶,颜色最深,分子量最高的组分。
(2)胡敏酸:碱可溶,水、酸不溶,颜色和分子量中等组分。
(3)富理酸:水、酸、碱都可溶,颜色最浅,分子量最低组分。
v4.什么是土壤粘结性,它受到哪些因素的影响?答:土粒通过各种引力粘结起来的性质。
粘结性影响因素有:(1)质地粘土比表面积大,粘结性强(2)代换性阳离子种类,K+Na+离子多,土壤高度分散,粘结性增强,相反Ca2+Mg2+为主,土壤发生团聚化,粘结性弱。
(3)团粒结构粘结性降低。
(4)腐殖质数量;粘结力大于砂土,小于粘土。
(5)土壤含水量;由干—湿粘结力无——有——最大—小—流体由湿—干粘结力无——有——较大—小—更大5.简述土壤液态水的形态类型和有效性?答:土壤液态水的形态类型有:吸湿水、膜状水、毛管水、重力水。
《土壤学基础》
生物圈
生态系统恶化
人类是生态系统的 重要干扰者
土壤圈
岩石圈
风化壳
最新课件
水圈7
二、土壤与作物是生态系统的重要组成部分
最新课件
8
土壤是地球陆地最新课生件 态系统的基础 9
土壤的重要性
三、保护土壤资源的意义
1、土壤资源的有限性要求我们必须要保护好土壤资源 表 1.2 中国土壤资源的总量,人均占有量及其与世界和部分国家比较 (摘自“土壤学”,黄昌勇主编)
最新课件
3
第一节 土壤在农业生产和生态环境中的重要性
一、土壤是农业生产的基础 植物生产
农业生产
动物生产
土壤是农业最基本的生产资料
在人类赖以生存的物质生活中,人类消耗的约80%以上的热量, 75%以上的蛋白质和大部分的纤维都直接来源自土壤。
土壤是具有再生意义的自然资源
治之得宜,地力常新,可永续利用;是农业可持续发展的基础。
土壤质地:根据不同机械组成所产生的特性而划分的土壤 类别。
一般将土壤质地分为砂土、壤土和黏土。
最新课件
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3、不同质地土壤的生产特性
(1)砂质土(热性土): a 粒间孔隙大,毛管作用弱,通气透水性强,内部排
水通畅,不易积聚还原性有害物质,有机质分解快, 易释放有效养分; b 矿物成分主要是石英,含养分少,要多施有机肥料; 保肥性差,施肥后因灌水降雨而易淋失; c 含水量低,热容量较小,易增温也易降温; d 松散易耕,缺少有机质的砂土泡水后容易沉淀、板 结、闭气。
短期内不可逆转的趋势: 1、耕地减少不可逆转;
2、人口增长不可逆转;
粮食供应压力加大!
3、消费水平的提高不可逆转;
我国要跨进可持续发展的“大门”还需要:30-50年?
(完整版)土壤学完整版.doc
(完整版)土壤学完整版.doc土壤:地球陆地表面能够生产植物收获物的那一疏松的表层。
土壤肥力:土壤在多大程度上满足植物对于土地因素需求的能力。
分为自然肥力和人工肥力两种。
土壤学:农林科学体系中的一门基础科学,主要论述土壤和农林生产各个环节之间的内在联系:土壤变肥变瘦的一般规律,以及土壤利用和改良的技术。
矿物:矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的自然产物,分为原生矿物和次生矿物。
原生矿物:地壳深处的岩浆冷凝而成的矿物(如长石类、角闪石和辉石、云母类、石英、磷灰石、橄榄石)。
次生矿物:有原生矿物经过化学变化(如变质作用和风化作用)形成的矿物(如:方解石,高岭石,蛇纹石)。
五大自然成土因素:气候、生物、母质、地形和时间。
矿物的物理性质:颜色(自色、他色、假色)、条痕(矿物粉末的颜色)、透明度和光泽(透明、半透明、不透明;金属光泽、半金属光泽、非金属光泽)、硬度、解理和断口(矿物在外力的作用下,沿着一定结晶方向破裂成光滑平面的性能称为解理,裂开后形成光滑平面称为解理面,破裂面称为断口)、相对密度。
常见造岩矿物:石英SiO2、正长石、斜长石、白云母、黑云母、角闪石、辉石、方解石、白云石、磷灰石、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿。
岩石:指由各种地质作用形成的,由一种或多种矿物组成的集合体。
岩浆岩:地球内部呈熔融状态的岩浆喷出地球表面,或者上升到接近于地表的不同深度的地壳中,冷却、固化后形成的岩石。
岩浆岩的产状:深层侵入岩、浅层侵入岩、喷出岩。
岩浆岩的结构:根据矿物颗粒的相对大小划分(等粒状、斑状)、根据矿物颗粒的绝对大小划分(显晶质结构:粗粒结构、中粒结构、细粒结构,隐晶质结构)根据结晶程度划分(全晶质、半晶质、玻璃质)岩浆岩的构造:块状构造、流纹状构造、气孔状构造、杏仁状构造。
岩浆岩的分类:根据矿物成分和硅酸的含量变化规律,将岩浆岩分为酸性岩(花岗岩、流纹岩)、中性岩(闪长岩、安山岩)、基性岩(辉长岩、玄武岩)、超基性岩(橄榄岩、辉岩)。
土壤学最新完整大全重点
环境土壤学第一章绪论土壤的重要性1土壤是农业最基本的生产资料2土壤在植物生长中的特殊作用2土壤是陆地生态系统的重要组成部分4土壤是最珍贵的自然资源5土壤资源是可持续农业的基础土壤是在地球表面生物、气候、母质、地形、时间等因素综合作用下所形成具有肥力、能够生长植物的、处于永恒变化中的疏松矿物质与有机质的混合物。
土壤肥力指土壤经常地适时适量地供给并协调植物生长发育所需要的水分、养分、空气、温度、扎根条件和无毒害物质的能力。
四大肥力因子:水、肥、气、热土壤净化力即土壤本身通过吸附、分解、迁移、转化等过程而使土壤污染物的浓度降低而消失的过程。
第二章地质地貌学基础按成因将岩石分为三类火成岩(岩浆岩)沉积岩沉积岩的形成(1)压固作用(2)胶结作用(3)重结晶作用变质岩原生矿物:指火成岩中在岩石最初凝固(结晶)期间所形成的矿物。
次生矿物是在较晚的时期通过风化和热液蚀变等作用过程中形成的.(一)长石类矿物(二)云母类(三)角闪石与辉石类矿物(四)石英矿物(五)氧化铁类矿物(六)磷酸盐类矿物(七)方解石(CaCO3)(八)褐铁矿(Fe2O3-3H2O)原生矿物是指岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、长石、云母等。
次生矿物是由原生矿物经过风化作用后形成的新矿物,如三氧化二铝、三氧化二铁、次生二氧化硅、粘土矿物以及碳酸盐等。
第三章土壤的形成与功能风化作用岩石在大气、水的联合作用以及温度变化和生物活动的影响下,所发生的一系列崩解和分解作用。
风化作用的类型1. 物理风化(机械风化)(1)热力风化—温差作用引起(2)冻融作用—冰劈作用(3)矿物的水分与结晶膨胀作用2. 化学风化(1)溶解作用(2)水化作用(3)氧化作用(4)碳酸盐化作用(5)水解作用3. 生物风化作用影响风化的因素1. 环境条件(1)气候(2)地形2. 岩石的性质(1)岩石的矿物成分(2)岩石的结构与构造(3)岩石节理状况影响因素:(一)土壤母质(二)气候(三)地形(四)生物(五)时间(六)人为活动问题为什么形成土壤的多样性?气水温土壤矿物迁移与转化过程1土壤的淋滤作用,是指土壤物质随水流由上部土层向下部土层或侧向移动的过程。
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土壤学复习要点1)土壤的基本概念:威廉斯定义:土壤是地球陆地上能够产生植物收获物的疏松表层。
肥力是土壤极其重要的性质,是土壤的木质特征。
2)肥力是土壤特有的本质,土壤是环境的产物,土壤是一个独立的历史自然体,土壤是一个生命体。
3)土壤的基本物质组成(多填空选择):(一)固体部分:矿物质,有机质,水,空气;(二): 液体部分;(三)气体部分;(四)各种生物。
4)土壤肥力的基本概念:土壤肥力是指在植物生长的各个阶段,土壤满足植物生长对水,肥,气,热的供应能力。
5)常识:19世纪中叶李比希提出了著名的矿质营养学说。
6)土壤母质的概念:处于地球陆地表面的岩石,矿物,受到自然界水,气,热以及生物的影响而产生的风化物质就是土壤母质。
土壤母质是形成土壤的基础。
7)矿物的概念:矿物是地壳中的化学元素,在各种地质作用下形成的具有一定化学成分和物理性质的自然产物。
8)矿物类型(判断选择矿物类型):(1)原生矿物(例石英,长石,云母,角闪石,辉石等);(2)次生矿物(如黏土矿物,岩盐,石膏等);(3)变质矿物(石榴石,蛇纹石,红柱石等)。
9)矿物的特征:(1)矿物是自然界各种地质作用形成的天然产物;(2)矿物是具有一定化学成分的单质或化合物;(3)大多数矿物为结晶质固态,极少数为非晶质,非固态;(4)矿物具有一定的物理性质;(5)矿物稳定与一定的物理化学条件。
10)岩石风化概念:裸露在地表的岩石在大气、水、温度和生物等因素的综合作用下,发生一系列的崩解和分解过程,称为岩石的风化。
方式:(1)物理风化(风化结果:使岩石有大块变成碎块,逐渐变成细粒,改变形状和大小,但成分基本不变;)的产生因素: 温度变化作用;水分冻结;流水作用;(2)化学风化(结果:化学风华尽管方式多样, 但都可使演示及其矿物发生彻底分解,产生新矿物,同时释放盐基物质,为将来土壤形成后植物生长提供营养元素)的类型:溶解(的结果:)水化作用(的结果),水解作用,氧化作用。
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一、土壤的概念定义为:地球陆地表面能够生长植物并产生收获的疏松表层。
二、土壤肥力土壤肥力:指土壤在植物生活的全过程中,供应和协调植物所需的水、气、肥( 养分)、热的能力。
三、土壤在植物生长中的特殊作用a 营养库的作用根部营养——植物的主要营养方式;土壤施肥——主要施肥方式(培肥土,土养苗)b 养分转化和循环作用c 雨水涵养作用d 生物的支撑作用e 稳定和缓冲环境变化的作用•第一章地学基础矿物•矿物:指地壳及上地幔中的化学元素在各种地质作用下形成的具有一定的化学组成和物理性质的单质或化合物。
•岩石:矿物的集合体。
•原生矿物:土壤原生矿物是指那些在风化过程中末改变化学成分和结构的原始成岩矿物。
如橄榄石、角闪石、长石、石英、云母等。
•次生矿物:是原生矿物在地表常温常压条件下,经风化、沉积作用所形成的一类矿物。
如碳酸盐矿物、石膏、粘土矿物和铁铝的氧化物等。
•变质矿物:是早期形成的矿物经过变质作用(高温高压和化学活性物质的影响下)所形成的矿物。
如蛇纹石、红柱石等。
•粘土矿物•1:1粘土矿物单位晶层构造(高岭石组)•2:1型单位晶层构造(蒙脱石)•2:1型非胀缩性矿物(伊利石)•岩浆岩:是地球内部岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝形成的岩石。
•沉积岩:在地表或近地表条件下,由母岩破坏而成的疏松沉积物(Sediment)经搬运、沉积及成岩作用(压紧、固结)形成的岩石。
•变质岩:原始岩石经变质作用形成的新岩石。
•坡积物:山坡上部的风化碎屑物质,经雨水或融雪水的冲刷,搬运到山坡的中下部堆积而成。
•洪积物:在干旱与半干旱地区的山地,由于骤融的雪水,或间歇性暴雨,形成流速湍急的洪水,将山区的风化碎屑夹杂泥沙,搬运到山谷出口处,由于地势宽坦而水流减缓,使所携带的物质沉积下来,形成扇面地形,称为洪积扇。
•河流冲积物:风化碎屑物质经河流的侵蚀、搬运和堆积而形成的。
•第二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)的干重。
(g/cm3)•土壤孔度(soil porosity)•土壤全部孔隙容积(pore volume)占土体容积的百分率。
•土壤三相组成及孔度计算•总孔度(total porosi ty)=(1-容重/比重) ×100%•固相(solid phase)=(容重/比重) ×100%•液相(liquid phase)=(水分重量百分率×容重) ×100%•气相(gas phase)=(总孔度-液相) ×100%••团粒结构在土壤肥力上的意义•团粒结构具有小水库、小肥料库、空气走廊的作用,协调水气状况能力强,因而是理想的结构体。
•1、小水库(reservoir)•团粒结构透水性好,可接纳大量降水•(precipitation)和灌溉水(irrigation water);而团粒内部保水性强,天旱(drought)时还可防止水分蒸发(evaporation)。
•天旱时表层蒸发失水后,土体收缩切断与下•层毛管连通性,水分不会由大孔隙流向小孔隙而•蒸发损失。
•2、小肥料库•具有团粒结构的土壤,通常有机质含量丰富。
团粒结构表面(大孔隙,和空气接触)为好气作用,有利于有机质的矿质化,释放养分。
团粒内部(毛管孔隙,储水通气不良)则有利于腐殖化,保存养分。
•3、空气走廊•由于团粒之间的孔隙较大,有利于空气流通(ventilation)。
•土壤良好结构体的培育• 1、大量施用有机肥(团聚剂)• 2、实行合理耕作• 3、实行合理轮作• 4、施用石膏或石灰• 5、施用土壤结构改良剂(soil condi tioner)•第三章土壤有机质和生物•土壤有机质:土壤中的各种动植物残体,在土壤生物的作用下形成的一类特殊的、复杂的、性质比较稳定的高分子化合物(腐殖质)。
•土壤有机质的分解和转化矿质化过程(Mineralization)•指复杂的有机质在微生物的作用下,转化为简单的无机物(H2O;CO2等)并释放出能量的过程。
•腐殖化作用(humification)•进入土壤中的有机质又重新合成腐殖质的过程。
•影响土壤有机质转化的因素1、植物有机残体的特性(内在性质)• (1)物理状态:多汁、幼嫩残体,粉碎残体易于分解(秸秆还田注意粉碎)。
• (2)化学性质(有机组分)•糖类、淀粉、蛋白质等易分解;木质素、纤维素、脂蜡质、单宁等难分解;半纤维素、果胶介于中间。
•富含蛋白质的残体利于矿化;富含木质素的残体利于生成腐殖物质。
•使用富含木质素的有机肥,生成腐殖质较多,改土效果好(猪粪与牛粪的改土区别)。
•(3)植物残体的碳氮比(C/N)•土壤微生物的C/N比值平均为8:1,即吸收1份N需要8份C,但微生物代谢的C只有1/3进入微生物细胞,其余的以CO2释放.因此,微生物同化1份N到体内,须要约24份的C。
•当有机残体的C/N>25:1时,其N源不足,须从土壤中吸收无机N来补充(氮的生物固定),造成与植物对N源的暂时性竞争,有机质分解慢。
•当有机质C/N降至25:1以下,分解加快,同时释放出无机N。
•植物残体C/N变化大,禾本科秸杆C/N多大于30:1。
施用水稻、玉米、麦类等高C/N秸杆,分解初期应避免氮的“生物固定”。
方法是:• 1)堆腐一段时期再施用;• 2)配施适量氮化肥(一般秸杆300-400kg/mu,配施N 3-4kg/亩)。
•氮因素值:100克有机质分解时固定无机氮的克数。
• 2.土壤环境条件(微生物活动条件)• (1)土壤温度(temperature)• 25-35℃条件下,M活动最为旺盛,利于OM 矿质化分解,提供作物所需养分。
•(2)土壤湿度和通气状况(soil humidity and aeration status)•要求水分充足而通气良好。
•水少气多:好气, M活动旺盛,OM矿质化分解,释放养分•水多气少:嫌气, M活动受抑制, OM腐殖化合成腐殖质•最适水气状况为:即田间持水量的60~80%,按土水势-300~-1000hPa(百帕)或mbar(毫巴)。
•干湿交替(wetting and drying cycle)有利于有机质的分解与转化。
•(3)土壤pH•细菌最适pH 6.5~7.5,放线菌稍高,真菌较低。
pH 低于5.5,高于8.5,一般微生物都不太适宜。
•(4)质地:质地愈粘重,愈难分解,腐殖化系数愈高。
•(5)其它条件:土壤盐浓度低于0.2%,无重金属污染等。
•土壤有机质在土壤肥力方面的作用•(一)提供植物养分•有机质养分完全,是植物吸收C、N、P、S和微量元素的主要来源,且肥效稳而持久。
•土壤每年释放的CO2达1.35×1011吨,相当于陆地植物的需要量;•植物所需养分中 N 95%以上,P 20-50% ,S 38-94%是由有机质分解供给的——促进有机物质矿质化。
•其他营养:K、Na、Ca、Mg、S、Fe、Si等营养元素。
•(二)促进养分有效化(effectuation)•OM矿质化和腐殖化过程中产生的有机酸和腐殖酸,增加土壤中矿质养分的溶解度;•有机酸和富啡酸络合某些金属离子(如Fe),使其保留于土壤溶液中不致沉淀,而提高其有效度。
同时减少金属离子对P的固定,提高P的有效性。
•通过络合,减轻强酸性土的铁、铝毒害。
•(三)改善土壤肥力特性•1、物理性质:•①促进良好结构体形成 (胶结剂---胡敏酸—多糖)•②降低土壤粘性、粘着性、胀缩性和可塑性,改善土壤耕性;•③降低土壤砂性,提高保蓄性;•④促进土壤升温。
机理如下• 1. 进入土壤的植物组织,每千克干物质大约有16.7452~20.9320KJ的热。
含有机4%土壤每英亩耕层土壤有机物质潜能为6.28×109~6.9888×109KJ;相当于20~50吨无烟煤热量。
(土壤参与了能量的传递)应用实例:保护地蔬菜育秧和越冬• 2.腐殖质黑色有利于吸热增温• 3.导热性较大•2、化学性质•(1)影响土壤的表面性质•(2)影响土壤的电荷性质–可变电荷•(3)影响土壤保肥性•(4)影响土壤的络合性质•(5)影响土壤缓冲性(弱酸和弱酸盐)•3、生物性质(腐殖酸被认为是一种生理活性物质) •(1)影响根系的生长•(2)影响植物的抗旱性(增强了细胞渗透性和刺激根系下扎)•(3)影响植物的物质合成与运输•(4)药用作用。
•不良作用:有机物质分解的中间产物如各种有机酸的毒害问题应当注意•$$如何提高土壤有机质含量?• 1、坚持两个原则•平衡原则•经济原则• 2.提高有机质含量的措施•(1)合理耕作制度(退化或熟化)•合理的耕作制度可促进土壤有机质含量的提高并维持较高的水平。
•(2)施用有机肥•主要的有机肥源包括:•绿肥、粪肥、厩肥、堆肥、沤肥、饼肥、蚕沙、鱼肥、河泥、塘泥、•有机、无机肥料配合施用•(3)种植绿肥田菁紫云英紫花苜蓿等•休闲绿肥、套作绿肥•养用结合:因地制宜、充分用地、积极养地、养用结合•(4)秸秆还田•要注意秸秆的C/N比、破碎度、埋压深度以及土壤墒情、• 播种期远近、化肥施用量等•根际:是指植物根系直接影响的土壤范围。
通常把根际范围分成根际与根面二个区,受根系影响最为显著的区域是距活性根1-2毫米的土壤和根表面及共其粘附的土壤(也称根面)。
• 根际效应:由于植物根系的细胞组织脱落物和根系分泌物为根际微生物提供了丰富的营养和能量,因此,在植物根际的微生物数量和活性常高于根外土壤,这种现象称为根际效应。
• 第四章 土壤水• 1、吸湿水(紧束缚水) • 2、膜状水(松束缚水) • 3、毛管水 • 4、重力水 • 1、吸湿系数 • 2、凋萎系数 • 3、田间持水量 • 4、毛管持水量• 5、饱和持水量• 土壤水含量的表示方法 1、重量百分数(水w %)• 土壤样品水分重量(Mw)• 水w %= ×100• 土壤样品干土重(Ms)•计算土壤含水量时,以干土重为计算基础,这样才能反映土壤的水分状况。
• 2、容积百分数(水v%)•土壤所含水分的容积总量占土壤总容积的百分数• 水v%=水w%×土壤容重•根据水分的容积百分数可算出土壤中空气含量并进而算出土壤固、液、气三相的比例。
• 3、土壤水贮量• (1)水层厚度(水深)(水mm )•水 mm=水v% × 土层厚度• 优点: 与气象资料和作物耗水量所用的水分表示方法一致,便于互相比较和互相换算 。
•例: 容重为1.2g/cm 3的土壤,初始含水量为10%,田间持水量为• 30%,降雨10mm ,若全部入渗,可使多深土层达田间持水量?• 解: 先将土壤含水量水w%换算为水v% • 初始含水量 水v%=10%×1.2=12% • 田间持水量 水v%=30%×1.2=36% • 因水mm= 水v% ×土层厚度 •土层厚度=水mm/水v%=10/(0.36-0.12) =41.7(mm )• (2)水贮量(方/亩)• 1亩地土壤水贮量(方/亩)的计算公式为: • 方/亩=水mm×1/1000×10000/15=2/3水mm •作用:与灌溉水量的表示方法一致,便于计算库容和灌水量。