第3章-土壤的环境特征

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第3章土壤的基本性状1物理性质

第3章土壤的基本性状1物理性质

粘 结 性 极 粘结性极弱 粘着性、粘
塑性

结性消失
耕作 阻力






耕作 质量
硬土块不 散碎
易散碎,成 小块
不散碎, 成大块土
不散碎, 成大块土 易粘农具
泥泞状浓泥 浆
稀泥浆
宜耕 性
不宜
宜旱地耕作
不宜
不宜
不宜 宜水田耕作
土壤结持状态
土壤水分

湿
稠浆状
浆状
松疏
浓浆
薄浆
坚固
可塑
可塑
脆 软 (无粘着性) (有粘着性)
2)非毛管孔隙:毛管水不能占据的大孔隙。孔径 大于0.1mm以上,难于保持水分,主要是透水通气 和贮存空气的场所。其数量用非毛管孔隙度表示。
3、总孔隙度:毛管孔隙度和非毛管孔隙度之和为总 孔隙度。
旱地土壤:良好的土壤耕层总孔隙度一般为50%60%,非毛管孔隙度 > 10%,毛管孔隙与非毛管孔 隙比为2~4:1。
组分 赤铁矿 磁铁矿 三水铝石 高岭石 蒙皂石 伊利石 腐殖质
密度 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 一种森林土壤表层各级土粒的比重
粒径(mm) 全土样 0.1-0.05
0.05-0.01 0.01-0.005 0.005-0.001
一、土壤结持性(consistence) 概念:在不同含水量时土粒在外力作用下表现的可 移动性,它是不同含水量下土壤的粘结性、粘着性、 塑性等的综合表现。
1. 土壤粘结性(cohesiveness)
指土粒之间通过各种引力作用引互粘合的性能。

第三章 土壤的孔性、结构性和耕性分析

第三章 土壤的孔性、结构性和耕性分析

二、土壤结构体的类型及其特征
(1)块状结构体 (2)核状结构体 (3)片状结构体
(4)柱状结构体 (5)团粒状结构体
三、土壤结构性的评价
评价土壤结构性,从两个方面来考虑:
一是土壤结构体的类型、数量和总孔隙度;
二是团粒和微团粒的数量、稳定性及孔性。
四、土壤团粒结构体的形成
(一)、土壤团粒结构体形成的机制
第三节 土壤的物理机械性与耕性
一、土壤物理机械性
土壤物理机械性是指土壤的结持性(粘 结性、粘着性、可塑性)、胀缩性、松紧性 以及受其它外力作用(农机具的剪切、穿透 压板等作用)而发生形态变化的性质。
1. 土壤结持性:
不同含水量下土壤粘结性、粘着性和可塑性的综合表 现称为土壤结持性。
(1)、土壤粘结性:
练习:某土壤比重为2.7,容重为1.55 g/cm3,若土壤含水 量为25%,问此土壤含有空气容积是否适合于一般作物生长的 需要?
三、土壤孔隙状况与土壤肥力和作物生长的关系 (一)土壤孔隙状况与土壤肥力的关系
土壤疏松时保水通气能力强,紧实的土壤保水通气能力 差。不同孔隙状况,养分有效化和保肥供肥性能有较大差异。
比值。其值为1或稍大于)
(三)土壤孔隙分级
根据孔隙中的土壤水吸力大小或当量孔径 大小可将孔隙划分为三种类型:非活性孔隙、 毛管孔隙、通气孔隙。
1.非活性孔隙 土壤中最细的孔隙,当量 孔径小于0.002mm,常被束缚水充满。
非活性孔隙度=非活性孔容积/土壤总容积×100%
腐殖质含量:腐殖质的粘结性比砂土
强而比粘土弱。
代换性阳离子的组成:钾钠等一价阳
离子含量越高,粘结性越强。
(2)、土壤粘着性:
指土壤颗粒粘附在外物上的性能。土

高一地理土壤必考知识点

高一地理土壤必考知识点

高一地理土壤必考知识点地理是一门揭示地球表层自然与人文现象及其相互关系的综合性学科。

在高中地理课程中,土壤作为地球表层自然现象之一,是地理学习的重点之一。

下面将介绍高一地理课程中的土壤必考知识点,以帮助同学们更好地掌握地理知识。

一、土壤的定义和形成土壤是指地球表层岩石经过风化和加入了有机物质后形成的一种生物活动介质。

土壤的形成是地壳活动、气候、植被和人类活动等多种要素综合作用的结果。

二、土壤的成分和组成土壤主要由五个常见成分组成:固体颗粒、液态水、气体、有机质和无机质。

其中,固体颗粒是土壤中最主要的成分,包括砂粒、粉粒和黏粒。

液态水和气体则存在于土壤孔隙中,有机质主要来自植物和动物的残体以及它们分解的产物,无机质则由各种矿物质组成。

三、土壤类型和特征根据土壤颗粒的比例和粒径大小,土壤可以分为砂壤、粉壤和黏壤。

砂壤的颗粒较大、通气性好,但保水能力较差;粉壤的颗粒适中,保水能力较好;黏壤的颗粒较小,保水能力非常好,但通气性较差。

四、土壤的物理特性土壤的物理特性包括质地、结构、容重和孔隙度等。

质地是指土壤颗粒的大小和组合方式,结构是土壤颗粒之间的排列方式,容重是单位体积土壤的质量,孔隙度是土壤孔隙占总体积的比例。

五、土壤的化学特性土壤的化学特性包括pH值、养分含量和酸碱度等。

pH值是反映土壤酸碱程度的指标,对植物生长和土壤肥力有重要影响。

养分含量则决定了土壤的肥力,主要包括氮、磷、钾等元素。

六、土壤的生物特性土壤是一个复杂的生态系统,其中有各种微生物、植物和动物的生活。

微生物对土壤有利于有机质的分解和养分的转化,植物则通过根系吸收土壤中的水分和养分,动物则参与有机质的分解和土壤通风等过程。

七、土壤的生态功能土壤在自然环境中具有多种重要的生态功能。

首先,土壤具有水分调节的功能,能够调节地表径流和地下水的供给;其次,土壤具有养分供给的功能,为植物提供生长所需的养分;还有,土壤还具有保持生物多样性和保存地质遗迹的重要作用。

高一地理土壤知识点

高一地理土壤知识点

高一地理土壤知识点地理学中,土壤是地球表面的一层松散的、由矿物质与有机质组成的物质,是植物生长的基础。

土壤是自然界中最重要的自然资源之一,对于农业、生态环境和人类生活都具有重要的意义。

本文将介绍高一地理课程中的一些土壤知识点,以帮助学生对土壤的形成、特性和利用有更深入的了解。

1. 土壤的形成:土壤的形成是一个长期的演化过程。

它由岩石风化、物质迁移、剖面发育等多个阶段组成。

首先,岩石风化会使岩石破碎,并与降水中的二氧化碳和有机酸反应,形成初级矿物。

接着,通过物质迁移,水分和微生物将初级矿物搬运到比较深的土层,并形成次生矿物。

最后,在剖面发育阶段,土壤形成剖面,形成不同的土壤层。

2. 土壤的组成:土壤由无机颗粒、有机质、水分和空气组成。

其中,无机颗粒包括砂粒、粉粒和黏粒,它们的不同比例决定了土壤的质地。

有机质主要由植物残体和微生物组成,具有保水、保肥和改良土壤结构的作用。

水分是土壤中一种重要的介质,对植物的生长和微生物的活动具有重要影响。

空气则提供给植物根系所需的氧气。

3. 土壤的性质:土壤具有多种性质,包括质地、肥力、水分保持能力、通透性等。

质地取决于土壤中不同颗粒的比例,直接影响土壤的透水性和透气性。

肥力是指土壤中含有的养分丰富程度,对于植物的生长至关重要。

水分保持能力是土壤保持水分的能力,与土壤的质地、有机质含量和根系结构有关。

通透性是指土壤对水和气的渗透性能,影响植物的根系生长和土壤的排水情况。

4. 土壤的分类:土壤可以根据不同的标准进行分类。

一种常见的分类方法是根据土壤成因和发育过程,将土壤划分为侵蚀土壤、黄壤、水稻土等。

另一种分类方法是根据土壤的质地和肥力,将土壤划分为砂质土壤、壤土、泥土等。

不同类型的土壤在植物适应和农业利用方面具有差异。

5. 土壤的利用:土壤在农业、建筑、环境保护等领域具有广泛的应用价值。

在农业方面,合理利用土壤资源可以提高农作物的产量和质量,实现可持续农业发展。

在建筑方面,土壤可以用于建筑物的垫层、填充物和地基,承受和传递建筑荷载。

土壤学第三章

土壤学第三章

(二)来源于各种动植物残体及其它们的代谢物
树木、灌丛、草类、和其它植物残体。植物生长量成为土壤有 机质含量的主要依据。 土壤动物:蚯蚓、蚂蚁、鼠类、昆虫等的残体及分泌物。
(三)来源于施入的各种有机肥。
土壤生物
1.土壤动物 2.土壤微生物 3.植物根系及其与微生物的联合 4.土壤酶
1 .土壤动物
土壤动物:指长期或一生中大部分时间生 活在土壤或地表凋落物层中的动物。它们直接 或间接地参与土壤中物质和能量的转化,是土 壤生态系统中不可分割的组成部分。
线虫可分为腐生型线虫和寄生型线虫
腐生型线虫:主要取食对象为细菌、真菌、低等藻类和土壤中的微小原生动 物,其活动对土壤微生物的密度和结构起控制和调节作用,另外通过捕食多种 土壤病原真菌,可防止土壤病害的发生和传播。 寄生型线虫:其寄主主要是活的植物体的不同部位,寄生的结果通常导致植 物发病。
蚯蚓:土壤蚯蚓属环节动物门的寡 毛纲,是被研究最早(自1840年达尔 文起)和最多的土壤动物。 蚯蚓体圆而细长,其长短、粗细 因种类而异;身体由许多环状节构 成,体节数目是分类的特征之一 。 蚯蚓是典型的土壤动物,主要集中生活在表土层或枯落 物层,因为它们主要捕食大量的有机物和矿质土壤,土壤中 枯落物类型是影响蚯蚓活动的重要因素,不具蜡层的叶片是 蚯蚓容易取食的对象 。 作用:蚯蚓通过大量取食与排泄活动富集养分,促进土 壤团粒结构的形成,并通过掘穴、穿行改善土壤的通透性, 提高土壤肥力。因此,土壤中蚯蚓的数量是衡量土壤肥力的 重要指标。
纤维素分解菌活性明显减弱;纤维分解细菌的活动也受到分解物料C/N 的影响。
自生固氮细菌
固氮细菌
共生固氮细菌
自生固氮细菌是指独自生活时能将分子态氮还原成 氨,并营养自给的细菌类群。

土壤肥料学第3章土壤孔性、结构性与耕性

土壤肥料学第3章土壤孔性、结构性与耕性
和土壤本身属性影响,内因为主。
(一)内因பைடு நூலகம்
1、土壤有机质 有机质含量高的土壤,孔度大, 容重小,通气孔多,可改善土壤通气透水性;
2、土壤结构性 土壤结构性可以影响土壤的总孔度、 大小孔隙的分配比例及其分布状况;
3、土粒的排列方式 4、土壤质地 (二)外因
降雨、 施肥、 灌溉、 耕作 土壤肥料学第3章土壤孔性、结构 性与耕性
(一)土壤孔度与孔隙比
1、孔(隙)度/总孔度:土壤(大、小)孔隙的容 积占整个土壤容积(固相+孔隙)的百分数称为土壤 孔度。它是衡量土壤孔隙的数量指标。
土壤孔度(%)=(孔隙容积/土壤容积)x100
2、孔隙比:它是土壤中孔隙容积与土粒容积
(固相)的比值。其值为1或稍大于1为好。 孔隙比=孔隙容积/土粒容积=孔度/(1-孔度)
第三章 土壤的孔性、结构性与耕性
土壤肥料学第3章土壤孔性、结构 性与耕性
土壤孔性、结构性是土壤重要的物理性质。通过 本章学习,让学生掌握土壤中孔隙、结构的概念、类型
及对土壤肥力和生产性能的影响;重点介绍团粒结构的 肥力特征及创造机理;物理机械性的概念及与耕性的关
系,从而了解土壤物理性状对土壤肥力的影响。
二、土壤相对质量密度(比重)和容重
1、土壤相对质量密度(比重) 指单位体积的固体土粒(不包括粒间孔隙)的干重
与同体积标准状况水的质量之比。 即:土壤比重=土粒密度/水密度
土壤比重是构成土粒(固相)各种组分的质量分数和 相对质量密度(比重)的综合反映。其大小主要取决于 矿物质和有机质的比重。但土壤有机质的质量分数较低 (大多在1.25-1.40%),而多数土壤矿物比重在2.62.7左右(将2.65作为土壤矿物的平均值),所以土壤 比重的大小主要取决于其矿物质组成。

环境土壤学考点

环境土壤学考点

环境土壤学考点第一章一.土壤的特征:1.具有生产力2.具有生命力3.具有环境净化力4.中心环境要素二、环境污染的定义环境污染主要是指人类活动所引起的环境质量下降而有害于人类及其他生物的正常生存和发展的现象。

三.按照环境要素可分为大气污染、水体污染、土壤污染等;按照污染物的性质可分为生物污染、化学污染、物理污染等;按照污染物的形态可分为废气污染、废水污染、固体废物污染、噪声污染、辐射污染等;按照污染产生的原因可分为生产污染和生活污染,生产污染又可分为工业污染、农业污染、交通污染等;按照污染物的分布范围又可分为局部性污染(在面积上小于102 km2)、区域性污染(在面积上小于106 km2)、全球性污染(按大陆或全球的尺度) 等。

四.世界重大污染事件:马斯河谷烟雾事件洛杉矶光化学烟雾事件伦敦烟雾事件四日市哮喘事件熊本水俣病事件富山痛痛病事件爱知米糠油事件五.环境污染世界重大危害事件酸沉降温室效应臭氧层破坏生物多样性减少资源短缺或水质性缺水六.土壤污染的定义:(考)土壤污染就是指人为因素有意或无意地将对人类本身和其他生命体有害的物质施加到土壤中,使其某种成份的含量明显高于原有含量、并引起现存的或潜在的土壤环境质量恶化的现象。

七.土壤污染的特点(考)(1)隐蔽性或潜伏性(2)不可逆性和长期性(3)后果的严重性八.土壤污染源按照污染物进入土壤的途径所划分的土壤污染源可分为污水灌溉、固体废弃物的利用、农药和化肥、大气沉降物等。

(1)污水灌溉(2)固体废弃物的利用(3)农药和化肥的施用(4)大气沉降物九.土壤污染的类型(考)(1)有机物污染(2)无机物污染(3)土壤生物污染(4)土壤放射性物质的污染土壤污染的修复:(考)①工程措施②生物措施③施用改良剂④农业生态工程措施十.土壤质量的定义土壤质量包含了土壤维持生产力、环境净化能力、对人类和动植物健康的保障能力,是指在由土壤所构成的天然或人为控制的生态系统中,土壤所具有的维持生态系统生产力和人与动植物健康而自身不发生退化及其他生态与环境问题的能力,是土壤特定或整体功能的综合体现(周健民2003,张桃林等1999)。

地理土壤知识点总结

地理土壤知识点总结

地理土壤知识点总结土壤是地球表面的一层疏松、多孔性、富含养分的固体物质,是支撑植物根系并供给植物养分生长的重要基础。

在地理学中,土壤扮演着极为重要的角色,对于地球的生态系统和人类的农业生产都起着至关重要的作用。

本文将从土壤的定义、形成、类型、特性、利用和保护等方面对地理土壤知识点进行总结。

一、土壤的定义土壤是地球表面由矿物质、有机物质、水、空气和微生物等组成的,长期受自然力和生物力影响而逐渐形成的一层陆地表层。

土壤是地球上非常重要的资源,是人类生存和发展的基础之一。

与此同时,土壤也是一个复杂的系统,包含了多种物质和作用,在地理学中具有重要的研究价值。

二、土壤的形成土壤的形成是一个长期的过程,主要受到气候、母岩、地形、植被、动植物、微生物等因素的影响。

具体而言,土壤的形成过程可以概括为以下几个阶段:岩石破坏、物质迁移和淋溶、物质聚积和土壤生成。

这些过程相互作用,最终形成了不同类型的土壤。

三、土壤的类型根据其形成过程、成分、性质和利用方式,土壤可以分为多种类型。

常见的土壤类型包括红壤、黄壤、棕土、黑土、沼泽土等。

这些土壤类型在不同地理环境和气候条件下具有不同的特点,对于不同的地理区域和农业生产具有不同的意义和作用。

四、土壤的特性土壤的特性是指土壤的物理、化学和生物学性质。

土壤的物理特性包括土壤颗粒的大小和结构、土壤的孔隙度和贮水性等;土壤的化学特性包括土壤的酸碱度、有机质含量、养分含量等;土壤的生物学特性包括土壤中微生物的丰富程度、土壤动植物的多样性等。

这些特性决定了土壤的适宜性和利用价值。

五、土壤的利用土壤是人类社会的重要资源,土壤的利用对于人类的生存和发展至关重要。

在地理学中,土壤的利用主要包括农业生产、工程建设、环境保护等方面。

在全球范围内,不同地理区域对土壤的利用方式千差万别,需要根据当地的实际情况进行科学合理的规划和利用。

六、土壤的保护由于人类的活动和自然因素的影响,土壤正面临着严重的退化和污染问题。

土壤学第3章

土壤学第3章
有机碳的周转:碳从一种有机质形态转化成另一种有机 质形态(主要指腐殖质),一定条件下,分解和周转有一 定数量关系(相对稳定状态)。
三、影响有机质分解和转化的因素
(一) 影响有机质转化的环境因素(有机质分解与环境条件的关系)
凡是影响微生物活动的环境因素均影响有机质的分解和转化
1、水分和空气 2、温度 3、土壤酸碱度 4、有毒物质,盐分浓度,有机质存在状态,土壤质地等
在通气良好的条件下,硝化作用的速率>亚硝化 作用>铵化作用,因此,在正常土壤中,很少有亚硝 态氮和铵态氮及氨的积累。
**
反硝化作用的条件是
1)具反硝化能力的细菌,反硝化细菌现已知有33个属,多数 是异养型,也有几种是化学自养型,但在多数农田都不重要; 2)合适的电子供体,如有机C化合物、还原性硫化合物或分 子态氢;有效态碳的影响最大;
任何一种土壤中,即有胡敏酸,也有富里酸,所以土 壤腐殖质实质上是胡敏酸和富里酸的混合物。
分离步骤:
这两种腐殖酸 在品质上有很大的差异:
胡敏酸(HA)
富里酸(FA)
颜色不同
黑色或棕色
黄色
分子量和功能团不同 大多
小少
带电量和酸不同
多弱
少强
HF/FA:从东--西 黑土--黑钙土--栗钙土--灰钙土--漠土 从北--南 暗棕壤--棕壤--黄棕壤--红、黄壤--砖红壤 水田 > 旱地 > 自然土壤
若加入的有机质残体的C/N比过大,如禾本科秸秆类的C/N比高达80-90,则能源 充足,N素缺乏,微生物活动繁殖受限制,有机质分解慢;还会造成C—CO2损失和 与“与植物争N”的局面。在这种情况下,如施用少量速效N肥,可以大大促进有机 质的分解,如制造堆肥时,适当浇些人粪尿,稻草还田,还应配合施用化学N肥。

第3章土壤的基本性状1物理性质

第3章土壤的基本性状1物理性质
一、土壤结持性(consistence) 概念:在不同含水量时土粒在外力作用下表现的可 移动性,它是不同含水量下土壤的粘结性、粘着性、 塑性等的综合表现。
二、土壤孔隙度(porosity)
1、概念:指土壤孔隙体积占土壤体积的百分数。
2、公式计算: 容重
土壤孔隙度(%)=(1- —— ) 比重
孔度 土壤孔隙比 = ————
1—孔度
土壤孔隙度一般在40%-70%之间变动,其大小与土壤质地、 结构、有机质含量有关。
例:已知某土壤的密度是2.65g/cm3,容重为 1.3g/cm3,试计算出该土壤的总孔隙度。
3、柱状和棱柱状:土粒胶结成纵轴长于横轴的柱状体。 边面明显有一定形状,顶部园而底部平,为柱状结构; 若边面有明显棱角者为棱柱状结构。常出现在质地粘重、 有机质缺乏的心土和底土层。
4、片状结构:土粒排列成水平状,三轴中两轴特别 发育,纵轴特别短的结构体。长期耕作受压,使土粒 粘结成坚实紧密的薄土片,成层排列(犁底层)。其 孔隙组成基本上是毛管孔隙,没有大孔隙,透水通气 保水性能较差。影响作物扎根和上下层水、气、热的 交换以及对下层养分的利用。
2)非毛管孔隙:毛管水不能占据的大孔隙。孔径 大于0.1mm以上,难于保持水分,主要是透水通气 和贮存空气的场所。其数量用非毛管孔隙度表示。
3、总孔隙度:毛管孔隙度和非毛管孔隙度之和为总 孔隙度。
旱地土壤:良好的土壤耕层总孔隙度一般为50%60%,非毛管孔隙度 > 10%,毛管孔隙与非毛管孔 隙比为2~4:1。
2、块状和核状结构:土粒相互交结成不规则的土块, 内部紧实,长、宽、高三者大致相似,称为块状结构; 按大小分为大块状(>10cm)和小块状结构。若土团边面 棱角明显,形状似核(1-3cm)为核状结构。常出现在有 机质含量少,质地粘重的土壤表层、底土和心土层。 这类结构的土壤,水肥气热及耕性等条件较差。

3第三章 土壤形成和土壤形态-2学时 2

3第三章 土壤形成和土壤形态-2学时 2
第三章

土壤形成和土壤形态
第二节
土壤形成过程
自然界中土壤的形成过程是非常复杂的。由于
成土条件的复杂性,决定了土壤形成过程总体的特
征、性质及其表现形式也多种多样。根据土壤形成 中物质能量迁移、转化的特点,可将土壤形成过程 总体,区分出各个具体的成土过程。
成土母质
原始土壤
地衣-低等植物 草本植物
成熟土壤
大兴安岭低湿沼泽的 泥炭积累
提问:斑毡化
环境条件:
分解程度:
森林植被凉湿 分解不彻底,可见叶脉
区别
泥炭化
低温或过湿 半分解状态,仅颜色改变, 仍保持原状。
2. 淋溶过程和淀积过程
成土过程中,原生矿物不断风化,产生各种易 溶性盐类,含水氧化铁和含水氧化铝以及硅酸等, 并在一定条件下合成不同的粘土矿物。同时通过土 壤有机质的分解和腐殖质的形成,产生各种有机酸 和无机酸。在降雨的淋洗作用下引起土壤中的这些 物质的淋溶和淀积,从而导致土壤剖面的分异。
,最活跃的标型元素钙、镁则在土体中发生淋溶。
当上部土层的碳酸盐向下淋溶至一定深度便积淀,
形成钙积层,叫积钙过程(下图)。
土壤的钙化过程所形成的模式土层示意图
6. 灰化过程
1)灰化过程
在土体亚表层( A2)SiO2 残留, R2O3 淋溶、淀积的过
程。
这种过程主要发生在寒湿、郁闭的针叶林植被下,真菌 分解凋落物,产生酸性很强的有机酸(富里酸),有机酸溶 液在下渗过程中,使上部土体中的碱金属和碱土金属淋失。 由于酸性很强,便破坏矿物晶格,土壤矿物中的硅、铝、铁 发生分离。 Fe、Al 随溶液淋溶淀积于土层下部( B 层),而 SiO2则残留在土体亚表层,从而在亚表层形成强酸性的灰白 色淋溶层,称灰化层;其下是深棕色的铁铝淀积层(如图) 。

地下水环境 第3章-环境概述

地下水环境  第3章-环境概述

第三章环境概述§1 人类生存环境环境:是指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。

环境总是针对某一特定主体或中心而言的,因此,环境只具有相对的意义。

环境:在生物科学中,是指生物的栖息地,以及直接或间接影响生物生存和发展的各种因素。

——是一个非常复杂的体系由于其复杂性,至今未有统一的分类,只能从不同角度划分▪按环境的主体分为:以人为主体的人类环境;以生物为主体的环境;▪按环境的性质分为自然环境、半自然环境(被人类干扰后的)和社会环境(包括政治、经济、法律、制度、宗教、艺术等);▪按环境的范围大小将环境分为大环境(宇宙、地球、区域环境)、小环境(小范围的特定栖息地)和微(内)环境(指生物体内组织或细胞间的环境);▪按环境的要素分:大气环境,水环境,生物环境,地质环境。

▪人类生存环境,是自然环境和社会环境共同作用的结果,可根据它和人类生活的密切程度以及人类对它改造加工的程度,按由近到远、由小到大的顺序,划分为四大类:聚落环境地理环境地质环境星际环境1.1 聚落环境∙聚落环境是人类聚居、活动的环境,是人类有目的、有计划对自然环境加工改造后形成的生存环境(如院落,小区,村落,城市等)∙居住环境的演化:筑巢而居→定居,散居→聚居,乡村→城市。

每步演化都对自然环境进行一定程度的改造。

∙人类在改善居住环境的同时,可充分利用自然环境条件,又对周围的气候条件起着修改作用,使居住更舒适、方便。

∙人类对自然环境的改造有其两面性:发展和改善了聚落环境,使人类的生活、工作更加舒适。

人口密集、人类活动频繁,而造成局部严重的环境污染(水、大气、噪声、森林植被破坏,水土流失、沙漠化)1.2 地理环境(地表环境)1. 位于地球表层,处于岩石圈、水圈、大气圈、土壤圈、生物圈等相互作用、相互渗透、相互制约和转化的交错带上范围:下起岩石圈的表层,上至大气圈下部的对流层顶(距地表约8~15km高度,雨雪雹等天气过程都发生在此层)组成:水、土、气、生物等环境因素2. 地理环境中,水、土、气是生物赖以生存的环境因素,它们共同组成生物(动植物和微生物)的生存环境。

第3章-土壤的环境特征

第3章-土壤的环境特征
胶体性能-土壤胶体:土壤胶体中分散质的粒子(1nm-1um),一般由较 多分子聚集而成,这些粒子各以一定的界面与周围的介质分开,成 为一个不连续的相. 因此,由土壤胶体构成的分散系属于多相分散 系。根据土壤胶体的分散质粒子大小,又可以将其划分为溶胶和浊 液两种,溶胶中分散质粒子的直径在10-9~10-7 m之间,浊液中分散 质粒子的直径大于10-7m。
③ 土壤化学吸收:指介质中可溶性化合物转化为难溶性化合物的过程。 ④ 生物吸收:指植物吸收,植物吸收是指在植物叶面蒸腾作用及生理
代谢作用的驱动下,植物根系或叶片从土壤或大气中选择性吸收养 分元素,并经导管运输至植物体不同组织的过程。植物吸收的最大 特点是具有生物放大的功能,即植物能够逆浓度梯度摄取和累积化 学元素。
②在土壤中,往往是多种胶体同时存在。
4. 土壤胶体的性质
土壤胶体对土壤中营养元素、金属元素、有机污染物、农药等 迁移转化有重要的影响,影响等实质与土壤胶体下列性质密切相关, 主要性质有下列方面:
① 土壤胶体具有巨大的比表面面积和表面能。 ② 土壤胶体具有电性。土壤胶体微粒具有双电层,微粒内部称为微粒核
2.2.土壤主要热学性质
土壤热容量、土壤导热率、 土壤热扩散率
2.3.土壤温度
土壤热的来源: 土壤热量主要来源于太阳辐射,因此随着太阳辐射的
周期性变化土壤温度亦具有日变化和季节性变化。 白天表土接受太阳辐射及大气逆辐射的总速率超过表土向大气发送长
波辐射速率时,表土将出现热量的净增加,表土层的热量将通过热传导、 热扩散等方式向心土层和底土层传送;
土壤的缓冲性能的功能 为植物生活维持了比较稳定的环境,是影响土壤肥力的重要性质。 但是任何土壤的缓冲性能都是有限的,过度地利用会导致土壤缓 冲系统的彻底崩溃。如在西北欧、东北美、东南亚及中国江 南等酸雨多发地区,许多土壤对酸的缓冲性能已经衰竭,并 已出现了不同程度的土壤酸化问题。

第三章第四节土壤胶体解读

第三章第四节土壤胶体解读

且有机质少的表土。
e、磁铁矿(Fe3O4):棕黑色,多存在于母质中,有时 与磁赤铁矿共存。 f、无定形铁(Fe(OH)3):棕色,胶膜,锈水。
3、氧化铝 硅酸盐矿物彻底分解产物,常见的有三水铝石
[Al2O3· 3H2O,Al(OH)3]和粘土矿物
湿热强度风化——脱硅富铝化的指标之一,我国北
纬30度以南土壤(红壤、砖红壤等)中才出现。
两种存在状态:溶胶、凝胶
溶胶
胶体的凝聚
凝胶
(分散相均匀
地分散在介 质中)
(分散相相互
凝结聚合在 一起)
胶体的分散
土壤胶体存在状态主要受两种力的作用。一是胶粒之间的静电 斥力,它使胶体分散,二是胶粒之间的分子引力,它使胶粒相 互吸引呈凝聚的趋势。这两种力的大小都与胶粒之间的距离有 关。在胶粒电荷和胶粒大小一定的情况下,随着胶粒间距离的 减小,引力可能超过斥力,使胶粒相互团聚。影响胶粒静电斥 力大小的另一主要因素是胶粒净电荷的数量,而静电荷的数量 则受补偿作用的控制。不同阳离子的补偿作用不同。 土壤中常见阳离子按其对胶体凝聚力的大小顺序为: Fe3+ Al3+ ( H+)>Ca2+ Mg2+, H+ NH4+ K+ Na+ 离子凝聚力的大小取决于: 其所带相反电荷的数量和水化半径的大小,溶液中的离子浓度
胶体微粒构造图
1.微粒核(胶核) 主要由腐殖质、硅酸盐矿物、土壤氧化物、蛋白质分子以 及有机无机复合胶体的分子群组成。
2. 双电层结构
作为胶粒微粒核的物质在溶液中通常是带电荷的, 由 于静电引力的作用,在微粒核的外围形成一个反号电荷的 离子层,这样就构成了双电层。微粒核表面的电荷数量 和密度对外层的反号离子的多少及两层电荷间电位具有 决定作用,故称为决定电位离子层。 外层电荷(离子)对决定电位离子层起补偿作用,使整 个胶体微粒达到电中性, 故称之为补偿离子层, 而这些 来源于溶液中的反号离子就称为补偿离子。
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第三章 土壤的环境特征(6)
光学性质:颜色
力学性质:温度及变化
热学性质
溶液性质-土壤溶液:土壤溶液中分散质的微颗粒由单个分子、离子或高 分子构成,其微颗粒的直径一般小于lO-9m.
胶体性能-土壤胶体:土壤胶体中分散质的粒子(1nm-1um),一般由较 多分子聚集而成,这些粒子各以一定的界面与周围的介质分开,成 为一个不连续的相. 因此,由土壤胶体构成的分散系属于多相分散 系。根据土壤胶体的分散质粒子大小,又可以将其划分为溶胶和浊 液两种,溶胶中分散质粒子的直径在10-9~10-7 m之间,浊液中分散 质粒子的直径大于10-7m。
3. 土壤中胶体体系的特征
①土壤胶体类型与地理环境密切相关 在不同的地理环境条件下,土壤中胶体的种类与数量差异较大,
如在温带半湿润地区,其土壤胶体为有机胶体、蒙脱石胶体,以及它 们通过钙离子桥结合而形成的有机一无机复合胶体,且土壤中胶体数 量巨大;而在热带亚热带地区,其土壤胶体则为高岭石、铁铝氧化物 胶体及其与活性较强的腐殖质形成的有机一无机复合胶体胶体体系。
2.2.土壤主要热学性质
土壤热容量、土壤导热率、 土壤热扩散率
2.3.土壤温度
土壤热的来源: 土壤热量主要来源于太阳辐射,因此随着太阳辐射的
周期性变化土壤温度亦具有日变化和季节性变化。 白天表土接受太阳辐射及大气逆辐射的总速率超过表土向大气发送长
波辐射速率时,表土将出现热量的净增加,表土层的热量将通过热传导、 热扩散等方式向心土层和底土层传送;
5.土壤胶体电荷的起因
①胶体微粒向介质解离离子而带电。
土壤胶体微粒表面的羟基(一COOH)、酚羟基(一OH)、矿质胶体晶层之间的羟基(OH) 等,可向溶液中解离出H+,而使胶体微粒本身带负电荷。例如: 如果胶体微粒从介质溶液中吸收H+或向介质解离OH一,就可使其带正电荷。 有的矿质胶体在不同pH值的介质溶液中会表现两种不同的解离与吸附特性,因而表现 不同的带电性,如Al(OH)3胶体:
土壤热量损失:土壤获得热量其土壤温度开始上升,但土壤表面接受的这 些热量也会以长波辐射、土壤水分蒸发、土壤与大气的湍流交换的 形式而损失、小部分为生物所消耗、极小部分通过热传导进入土壤 底部。
影响土壤热量状况的主要因素:①土壤吸收的净热量;②使土壤温度变化 所需热量;③土壤水相态转化及其扩散所需热量;④土壤物质迁移 转化所消耗或释放的热量。
②在土壤中,往往是多种胶体同时存在。
4. 土壤胶体的性质
土壤胶体对土壤中营养元素、金属元素、有机污染物、农药等 迁移转化有重要的影响,影响等实质与土壤胶体下列性质密切相关, 主要性质有下列方面:
① 土壤胶体具有巨大的比表面面积和表面能。 ② 土壤胶体具有电性。土壤胶体微粒具有双电层,微粒内部称为微粒核
② 同晶置换作用(类质同像作用)。 土壤矿质胶体微粒内,低价态离子同晶置换高价态离子使微粒带
负电荷,如:A13+置换硅氧四面体中的Si4+,Mg2+置换铝氧八面体中A13+ 均可使矿质胶体带负电荷。 ③粘土矿物晶体矿物断键。
第一节 土壤的光学和力学性质
1. 土壤颜色 2. 土壤重要力学物理特性
土壤密度/土壤容重 土壤孔隙/土壤孔隙度 土壤团聚体力稳性/团聚体水稳性/团聚体生物稳定性 土壤粘结性 土壤抗机械强度
蒙氏土壤颜色卡图式
第二节、土壤重要热学性质
2.1 土壤热量来源及平衡
土壤热量来源:太阳辐射(土壤热量的最主要来源)、地热、土壤物质转 化过程所释放的化学能、人类耕作过程中所施加的化学能。
碱性介质中:A1(OH)3+NaOH → A1(OH)2 0- + Na+ + H20 A1(OH)3+OH- → A1(OH)30H-
在酸性介质中:Al(OH)3 + HCl → Al(OH)2+ + Cl- + H20 Al(OH)3 + H+ →至某一固定值时,两性胶体微粒向介质解离H+和 OH-数量相等,此时胶体既不带正电荷也不带负电荷,呈电中性,这时溶液的pH值即为 该两性胶体的等电点。一般来说,当介质的pH值大于两性胶体的等电点时,胶体微粒 带负电荷;pH值小于两性胶体的等电点时,胶体微粒带正电荷。
亚热带地区裸露粉壤质土壤温度日变化图式(据Scott H D,2000)
2.4 土壤温度类型
自然界土壤温度状况存在空间上的差异,即从南北极地区土壤终年冻 结,到温带地区土壤季节性冻结与融化并存,再到热带地区裸露土壤表面 的温度很少低于25℃。在美国土壤系统分类中,将全球陆地表面土壤的温 度状况划分为以下6个类型(该土壤温度状况划分方案已经被世界许多国家 的土壤分类与土壤科学研究所采用)。
夜间土壤表面接受的大气逆辐射小于表土向大气发送的长波辐射时, 表土出现热量亏损,心土层和底土层将会有热量向表土层输送。这就引 起了不同深度土壤层次土壤温度的日变化。
土壤温度变化: 土温日变化的极端值一般滞后于气温日变化的极端值。
土壤温度与气温一样具有明显的季节性变化,一般来说0-15 cm表 土层的年均温度高于年均气温值;与同时期的气温相比较,心土层和 底土层温度在秋冬季高于气温,而在春夏季低于气温。
或胶核,一般带有负电荷,形成一个负离子层(即决定电位离子层), 故在库仑引力作用下形成一个正离子层(又称反离子层,包括非活性离 子层和扩散层)。下图 ③ 士壤胶体的凝聚一分散性。因土壤胶体比表面面积和表面能均大,胶 体微粒之间就有相互吸引、凝聚的趋势,这就是土壤胶体的凝聚性。
土壤胶体结构模型示意图
第三节 土壤的胶体性质
一、 土壤胶体
1.胶体的概念
2.土壤中胶体种类:
土壤胶体按其分散质的性质可以分为三种类型, ① 土壤矿质胶体:其分散质颗粒有次生黏土矿物,如蒙脱石、
蛭石、伊利石、高岭石和简单氧化物,如铁、铝氧化物和二 氧化硅等。 ② 有机胶体,其分散质有土壤腐殖质、有机酸、蛋白质及其衍 生物等高分子有机化合物。 ③ 有机一无机复合胶体,土壤中的矿质胶体与有机胶体往往通 过氢键、库仑引力、表面引力相互结合,形成有机一无机复 合胶体。
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