土壤学期末考试

1、腐殖质与腐殖酸，定义、分类、特性；腐殖质：指有机质经过微生物分解后并再合成的一种褐色或暗褐色的大分子胶体物质。

分类：胡敏素、胡敏酸、富里酸。

特性：1. 颜色：整体呈黑色或黑褐色，富里酸呈淡黄色，胡敏酸为褐色2. 溶解性：富里酸溶于水、酸、碱；胡敏酸不溶于水和酸，但溶于碱3. 元素组成：一般腐殖质平均含碳为58%，氮5.6%，其C/N比为10：1-12：1。

4. 分子结构特性：是一种高分子聚合物5. 电性：腐殖质是两性胶体，但以负电荷为主6. 吸水性：腐殖质是一种亲水胶体，有强大的吸水能力7. 稳定性：抵抗微生物分解能力很强腐殖酸（P83-86）：胡敏酸和富里酸统称腐殖酸。

物理性质（1）吸水性及溶解度：腐殖酸是亲水胶体，具有很强的吸水能力，溶解度较低（2）颜色与光学性质：腐殖质不分组时整体溶液呈黑色，不同分组间颜色有深浅之别，胡敏酸色深，呈棕褐色，富里酸色较浅，呈淡黄色。

不同腐殖酸有各自的红外光谱，多数具有荧光效应，而且不同组分的变光效应不同。

化学性质（1）元素及化学组成：主要由C、H、O、N、S等元素组成，还有一些灰分元素（2）功能团、带电性及交换量：腐殖酸是一种两性胶体，表面即可带正电荷，又可带负电荷，通常以带负电荷为主（3）稳定性：化学稳定性高，抗微生物分解能力较强，因此分解速率非常缓慢。

（4）腐殖化系数：一般在0.2~0.5之间腐殖物质的变异性：随时间、条件的变化，胡敏酸和富里酸还可以相互转化2、高岭石231 由一层硅氧片和一层水铝片的比例为1:1，其典型的分子式为Al2Si2O5(OH)5典型高岭石的SiO2 : R2O3分子比率为22 晶架内部水铝片和硅氧片中没有或极少同晶代换，故吸附阳离子能力小，保肥性较弱3 外形片状，黏结力，黏着力和可塑性较弱蒙脱石1 又叫2:1 矿物，晶架结构由两层硅氧片和一层水铝片相间重叠而成典型分子式可写成Al2Si4O10(OH)2▪nH2O 分子比率为42 胀缩性大，吸湿性强。

吸水膨胀后，最大吸水量为其体积的8~15倍3 外形呈片状，且颗粒细微，含其的土壤不适耕作3.土壤胶体p178定义:颗粒直径（非球形颗粒则指其长、宽、高三向中一个方向的长度）在1~100nm范围内的带电的土壤颗粒与土壤水组成的分散系。

P172特性:1、土壤胶体的比表面积和表面能2、胶体带有电荷：土壤胶体电荷的来源（1）同晶替代（永久电荷）（2）矿物晶格断键（3）表面分子的解离（可变电荷）3.土壤胶体的分散性和凝聚性4.土壤胶体的吸附性和交换能力4、矿物风化与营养元素矿物风化：化学风化、物理风化、生物风化营养元素：土壤矿物质的化学组成极其复杂，其主要元素有氧、硅、铝、铁、钙、镁、钾、钠、钛、磷、硫以及一些微量元素锰、锌、硼、钼、铜等。

以上元素含量中，以氧、硅、铝、铁四种元素占的比例最大。

他们大多数均以氧化物的形式存在，二氧化硅、氧化铝、氧化铁三者之和一般占土壤矿物质部分的75%以上，是土壤矿物质的主要成分。

二氧化硅的比例最大，其次是氧化铝和氧化铁，这与地壳固体部分的岩石矿物的化学组成大体相似。

土壤中主要原生矿物所含化学成分有一定的规律性，矿物质土粒越粗，含二氧化硅越多，而氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁、五氧化二磷、氧化钾等养料元素含量越少。

由于原生矿物所含营养元素可溶性很小，以致几乎没有提供有效养分的能力。

5.土壤中的磷素形态：（220）1. 土壤中的有机磷化合物：植素类、核酸类、磷脂类2. 土壤中的无机磷化合物：a、难溶性磷酸盐①磷酸钙（镁）类化合物（以Ca—P表示）②磷酸铁和磷酸铝化合物（以Fe—P，Al—P表示）③闭蓄态磷（以O—P表示）④磷酸铁铝和碱金属、碱土金属复合而成的磷酸盐b、易溶性磷酸盐：包括水溶性和弱酸性磷酸性磷酸盐两种3、有效磷的形态主要有：①土壤溶液中的磷酸根离子②包含在有机物中并较易分解的磷③磷酸盐固相矿物中溶解的磷酸根离子④交换吸附态磷酸根离子6. 土壤氮素，形态、有效性（P212）土壤中氮素的形态：可分为无机态和有机态两大类。

（土壤空气中的气态氮）无机态N有机态N：（1）水溶性有机氮（2）水解性有机氮：①蛋白质及多肽类；②核蛋白类；③氨基糖类（3）非水解性有机氮：①杂环态氮化物；②糖与胺的缩合物；③胺或蛋白质与木质素类物质作用形成复杂结构态物质。

？有效性：(网搜版)土壤的有效氮是指能为当季作物利用的氮，一般而言是指硝态氮和氨态氮。

7.土壤孔隙：是指土壤中大小不等、弯弯曲曲、形状各异的各种孔洞。

非活性孔：又叫无效孔、束缚水孔或微孔，最细的孔隙，当量孔径＜2微米。

毛管孔隙：比非活性孔径粗，当量孔径2~20微米通气孔隙：当量孔径＞20微米，水分不能在其中保持，在重力作用下迅速排出或下渗补充地下水。

毛管孔隙的功能：孔径：0.02~0.002mm。

水分水吸力在T=3/0.002=1500百帕之间，对植物是有效的，而且植物的根系和微生物都可在其中生长和活动。

8. P123土壤水:是指土粒表面靠分子引力从空气中吸附的气态水并保持在土粒表面的水分。

土壤水的类型：吸附水（吸湿水、膜状水）、毛管水、重力水吸附水：或称束缚水，受土壤吸附力作用所保持，其中又可分为吸湿水和膜状水毛管水：受毛管力作用而保持重力水：受重力支配吸湿水：土粒通过吸附水吸附空气中水汽分子所保持的水分土壤含水量的测定方法:经典烘干法、中子法、TDR（时域反射仪）法土壤水能态：土壤水在受各种力的作用后其自由能的变化。

∙土壤水势：基质势ψm；压力势ψp；溶质势ψs；重力势ψg∙土壤水吸力：土壤水吸力是土壤水在承受一定吸力的情况下所处的能态，简称吸力，但并不是指土壤对水的吸力，绝对正值。

土壤水总是有自吸力低处向吸力高处流动的趋势。

9、土壤有机质土壤有机质来源：①土壤有机质含量：一般把耕层含有机质20%以上的土壤，称为有机质土壤，在20%以下的土壤，称为矿质土壤。

②土壤有机质的主要元素组成：C O H N③土壤有机质的化学组成：④土壤有机质的形态：（1）新鲜的有机物：（2）分解的有机物：（3）腐殖质⑤土壤有机质的矿质化过程（P76-78）：（1）化学的转化过程：水的淋溶作用、酶的作用（2）动物的转化过程：机械的转化、化学的转化（3）微生物的转化过程：⑥土壤有机质的腐殖化过程（81-82）：土壤有机质在微生物作用下，把有机质分解产生的简单有机化合物及中间产物转化成更复杂的、稳定的、特殊的高分子有机化合物—腐殖质的过程。

一般认为分成两个阶段⑦矿质化和腐殖化过程的关系：土壤有机质的矿质化过程和腐殖化过程是即互相对立，又互相联系，即互相独立，又互相渗透的两个过程。

矿质化过程是有机质释放养分的过程，又是为腐殖质合成提供原料的过程，没有矿质化过程就没有腐殖化过程；同时腐殖化过程的产物—腐殖质并不是一成不变的，它可以再经矿质化过程而释放养分以供植物吸收利用。

⑧影响土壤有机质分解和转化的因素(P79-80)：凡是能影响微生物活动及其生理作用的因素都会影响有机物质的分解和转化。

如温度，土壤水、气、热状况，植物残体的特性，土壤PH值，灰分营养元素。

⑨提高土壤有机质的原则：生态平衡原则、经济原则⑩增加土壤有机质的途径：使用有机肥、种植绿肥、秸秆还田等。

10、土壤质地分类；P48土壤质地分类：沙土、壤土、粘土、粘壤土1、国际制土壤质地分类:按砂粒、粉粒、粘粒三种粒级所占百分数划分为4类12种。

a：以粘粒的含量为主要标准＜15%→砂土或壤土，15%-25%→粘壤土＞25%→粘土。

b：当粉粒含量达到45%以上时，在质地分类名称前要加冠“粉质”字样，当砂粒含量达到55—85%时，在质地类别名称前要加冠“砂质”字样。

c：当砂粒含量＞85%时，直接称为壤砂土，＞90%→砂土。

美国土壤质地分类先找到该颗粒的顶点（100%），按3个粒级含量分别做各顶点对应的三角形的3条底边的平行线，3线相交点，即为所查质地区某土壤：砂粒30%、粉粒50%、粘粒20%→粉质粘壤土某土壤：砂粒60%、粉粒20%、粘粒20%→砂质粘壤土某土壤：砂粒10%、粉粒50%、粘粒40%→粉质粘土、我国制土壤质地分类将土壤分为3大组成12种质地名称11、土壤动物蚯蚓(64)类型：（1）表居型（2）上食下居型（3）土居型蚯蚓对土壤肥力的影响（1）土层混合作用：破碎有机质，增加比表面积（2）有机质分解：吞食土壤后把表层有机质运往带下（3）富积作用：通过取食有机物和土壤微生物，释放土壤养分。

（4）物理性质：增加了土壤的入渗能力；加大了过量的养分污染地下水的可能性影响蚯蚓活动的条件（1）排水良好潮湿通气的土壤(pH在5.5—8.5)（2）有机质含量高的土壤（3）适合温度10℃，肥沃的草场，蚯蚓的密度可达500条/m212.土水势是一种衡量土壤水能量的指标。

（1）定义：是在土壤和水的平衡系统中，单位数量的水在恒温条件下，移动到参照状况的纯自由水体所能做的功。

（2）分类：土水势包括基质势、压力势、溶质势和重力势13、物理风化、化学风化、生物风化（1）物理风化：指岩石在外力影响下，机械地分裂成碎屑，只改变其大小与外形，而不改变成分的过程。

温度作用结冰作用风和水的磨蚀作用（2）化学风化（溶解、水化、水解、氧化）：指岩石在外界条件的影响下，引起化学成分的改变，产生新的物质的过程。

（3）生物风化：是指岩石及矿物在生物影响下发生的物理和化学的变化。

14、岩石与矿物分类地壳中的岩石可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩岩浆岩包括花岗岩、流纹岩、正长岩、玄武岩和橄榄岩。

沉积岩包括砾岩、沙岩、页岩和石灰岩。

变质岩包括片麻岩、石英岩、板岩、片岩和大理岩。

按矿物成因不同可分为原生矿物和次生矿物。

15、有机质与有机碳；土壤中有机质含量可以用土壤中一般的有机碳比例(即换算因数)乘以有机碳百分数而求得。

其换算因数随土壤有机质的含C率而定。

各地土壤的有机质组成不同，含碳量亦不一致，我国采用Van Bemmelen因数为1.7243。

土壤有机质（g/kg）=土壤有机碳（g/kg）*1.724土壤有机碳分几种形态？影响土壤有机碳转化的因素包括哪几个方面？固体形态，生物形态，溶解态。

包括外源有机物的化学组成、土壤水分条件、温度、质地、土壤pH和碳酸钙含量16、按矿物成因不同可分为原生矿物和次生矿物两大类（17-23）（1）原生矿物：由熔融的岩浆直接泠凝所形成的矿物，如长石、石英、云母等。

（2）次生矿物：原生矿物经风化变质作用后，改变了其形态、性质和成分形成的新矿物。

1:1型矿物：高岭石（23）2：1型矿物：蒙脱石、伊利石17.植物生长必需的要素：土壤、阳光、水分18、高等植物根系分泌物：根系分泌的有机物质即根系分泌物，可分为三种类型：（68）（1）小分子有机物（2）大分子化合物（3）根冠表皮细胞菌根：某些高等植物的根可与一些土壤真菌形成互惠共生体称为菌根。