浙江农林大学土壤学考试

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的组合土壤剖面：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。

土壤的主要功能：一、生产---人类农业生产的基地1、营养库2、养分转化和循环3、雨水涵养4、生物的支撑5、稳定和缓冲环境变化；二、生态--陆地生态系统的基础；三、环境---环境的缓冲净化体系；四、工程---工程基地与建筑材料；五、社会---支撑人类社会生存和发展的最珍贵的自然资源【土壤特性：土壤资源的再生性与质量的可变性、数量的有限性、空间分布上的固定性】土壤肥力（本质）：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【四大肥力因子：水、肥、气，热】现代土壤学科发展：①农业化学土壤学派: (德) 李比希(1803-1873) ：大田产量随施入土壤的矿质养料数量的多少而相应变化，侧重土壤供应植物养料的能力，把土壤看成发生化学和生物化学反应的介质。

②农业地质土壤学派: (德) 法鲁等 (19世纪后半叶) 把土壤形成过程看做岩石的风化过程，认为土壤是岩石经过风化形成地表疏松层，即岩石的风化产物。

土壤类型取决于岩石的风化类型，土壤是变化、破碎中的岩石。

③土壤发生学派:(俄) 道库恰耶夫(1846-1902) 土壤的形成过程是岩石风化过程和成土过程所推动的，五大成土因素学说、分布地带性规律，对土壤分类提出了创造性见解，拟定了土壤调查和编制土壤图的方法。

④20世纪土壤学科的新观点：土壤圈: (英)Matson(1938),(美)Arnold(1990) ；土壤水能量理论与运动方程的建立: (美) Buckingham(1907), Richards(1930s) ；土壤生态系统: (美) Jenny(1940-1960) ；土壤质量综合调控理论 (美) SSSA(1990s)矿物：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。

岩浆矿物：是由地下深处高温高压条件下的岩浆上升冷凝结晶而成的各种矿物。

如：橄榄石、辉石、角闪石、长石、石英、云母等。

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。

如：岩盐、石膏、碳酸盐矿物、铁铝的氢氧化物和粘土矿物等。

粘土矿物分类：一、层状硅酸盐粘土矿物（一）构造特征1、基本结构单位（1）硅氧四面体（四面体）硅氧四面体是硅酸盐矿物的最基本的结构单位，不同的连接组合方式形成不同的硅酸盐矿物。

（2）铝氧八面体（八面体）1:1型单位晶层:由一个硅片和一个铝片构成；2:1型单位晶层由两个硅片夹一个铝片构成。

2:1:1型单位晶层由两个硅片、一个铝片和一个镁片（或铝片）构成。

硅铝铁率（SiO2/R2O3)1、判断土壤矿物的风化程度与成土阶段；2、作为土壤分类的数量指标之一；3、代表土壤中酸胶基和碱胶基的数量；硅酸盐粘土矿物的种类及一般特性：（1）高岭组（1:1型矿物）包括：高岭石、珍珠陶土、迪恺石及埃洛石等特点：①1:1型的晶层结构②无膨胀性两个晶层的层面间产生了键能较强的氢键，膨胀系数一般小于5％.高岭石层间距约为0.72nm。

③电荷数量少，阳离子交换量只有3-15Cmoles(+)Kg-1。

④胶体特性较弱较粗（0.2-2μm），颗粒的总表面积相对较小，为10－20×103m2kg-1高岭组粘土矿物是南方热带和亚热土壤中普遍而大量存在的粘土矿物，在华北、西北、东北及西藏高原土壤中含量很少。

（2）蒙蛭组（2:1型膨胀性矿物）包括：蒙脱石、绿脱石、拜来石、蛭石等。

特征：①2:1型的晶层结构②胀缩性大蒙脱石晶层间距变化在0.96-2.14nm之间，蛭虫的膨胀性比蒙脱石小，其晶层间距变化在0.96-1.45nm之间。

③电荷数量大同晶替代现象普遍。

④胶体特性突出，较细（有效直径0.01-1μm），总表面积为600－800×103m2kg-1，且80％是内表面。

蛭石一般为400×103m2kg-1。

蒙脱石组在我国东北、华北和西北地区的土壤中分布较广（3）水化云母组（2:1型非膨胀性矿物）伊利石是其主要代表特征：①2:1型晶层结构②无膨胀性:在伊利石晶层之间吸附有钾离子，对相邻两晶层产生了很强的键联效果，使晶层不易膨胀，伊利石晶层的间距为1.0nm。

③电荷数量较大:20－40Cmoles(+)kg-1。

④胶体特性一般:总表面积为70－120×103m2kg-1，其可塑性、粘结性、粘着性和吸湿性都介于高岭石和蒙脱石之间。

伊利石广泛分布于我国多种土壤中，尤其是华北干旱地区的土壤中含量很高，而南方土壤中含量很低。

（4）绿泥石组（2:1:1型）绿泥石为代表，是富含镁、铁及少量铬的硅酸盐粘土矿物特征①2:1:1型晶层结构②同晶替代较普遍元，素组成变化较大，阳离子交换量为10－40Cmoles(+)kg-1。

③颗粒较小，总面积为70-150×103m2kg-1土壤的绿泥石大部分是由母质遗留下来，但也可能由层状硅酸盐矿物转变而来。

沉积物和河流冲积物中含较多的绿泥石二、非硅酸盐粘土矿物（一）氧化铁赤铁矿、针铁矿、褐铁矿、磁铁矿、陵铁矿、兰铁矿（二）氧化铝【起重要作用的主要是非晶质（无定形）的铁铝氧化物。

非晶质的铁铝氧化物可以吸附阴离子，如土壤中磷酸根离子的吸附，使磷被固定，失去其有效性。

】（三）水铝英石（四）氧化硅我国土壤粘土矿物分布规律（一）水云母区包括新疆、内蒙古高原西部、柴达木盆地、青藏高原大部。

土壤粘土矿物以水云母为主，其次为蒙脱石和绿泥石。

（二）水云母－蒙脱石区包括内蒙古高原东部、大小兴安岭、长白山地和东北平原大部分。

土壤粘粒中蒙脱石明显增多。

（三）水云母－蛭石区包括青藏高原东南边缘山地、黄土高原和华北平原。

西部山地土壤粘粒中绿泥石，东部多蛭石，华北平原土壤粘粒中蒙脱石也不少。

（四）水云母－蛭石－高岭区包括秦岭山地和长江中下游平原，为一狭长的过渡地带，在适宜条件下，水云母、蛭石和高岭石都可成为土壤粘粒中的主要成分。

（五）蛭石－高岭区包括四川盆地、云贵高原、喜马拉雅山东南端。

土壤粘粒中云母退居次要成分，以蛭石和高岭为主。

东部蛭石尤多，并多三水铝石；西部蛭石较少，氧化物含量很高，山地土壤中水云母含量随海拔高度升高而增加。

四川盆地土壤中还有不少蒙脱石。

（六）高岭－水云母区包括浙、闽、湘、赣大部和粤、桂北部。

土壤中粘粒部分结晶差的高岭石为主。

东部不少水云母和蛭石伴存，铁铝氧化物含量也显著增多。

（七）高岭石区包括贵州南部、闽粤东南沿海、南海诸岛及台湾。

题目：蒙脱石矿物晶架的顶，底层由离子键相连(Si-O )；高岭石矿顶、底层由氧键相连( 氢键)；伊利石矿物则由Si-O相连( )。

土壤有机质是指存在于土壤中的所有含碳的有机物质，主要包括土壤中各种动物、植物残体，微生物体及其分解和合成的各种有机化合物。

土壤有机质的来源：生物残体（植物残体、动物、微生物残体）；动物、植物、微生物的排泄物和分泌物；人为施入土壤中的各种有机肥料有机质含量：一般含量在0-5%之间。

泥炭土可高达20%或30%以上；漠境土和砂质土壤不足0.5% 【影响有机质含量的因素：⑴植被①草本>木本②草甸>草原③阔叶>针叶④常绿>落叶⑵气候⑶地形（海拔）⑷母质（质地）⑸生产措施】有机质的组成：(a) 化学元素组成：基本元素组成是C、H、O、N，C/N比大约在10~12之间。

(b) 化合物组成：碳水化合物；木素；含氮化合物；树脂、蜡质、脂肪；灰分物质矿化作用----从复杂到简单：土壤有机质在土壤微生物及其酶的作用下，分解成CO2和水，并释放出其中的矿质养分的过程。

A、化学的转化过程：①水的淋溶作用：降水可将土壤有机质中可溶性的物质洗出。

这些物质包括简单的糖、有机酸及其盐类、氨基酸、蛋白质及无机盐等。

②酶的作用：酶在土壤有机质转化过程中起着巨大作用，几乎大部分的生物转化过程都是在酶的作用下完成的。

B、动物的转化过程：①机械的转化：动物将植物或残体碎解，或将植物残体进行机械的搬进及与土粒混合，均可促进有机物被微生物分解。

②化学的转化：经过动物吞食的有机物（植物残体）未被动物吸收部分，经过肠道，以排泄物或粪便的形式排到体外，已经经过动物体内分解或半分解。

C、微生物的转化过程[最重要的最积极]：不含N、含N\P\S的有机物的转化腐殖化过程----从简单到复杂 :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。

腐殖化系数：单位重量的有机物质碳在土壤中分解一年后的残留碳量。

激发作用：土壤中加入新鲜有机物质会促进土壤原有有机质的降解，这种矿化作用。

影响土壤有机质转化的因素：1、温度：微生物活动响应于温度变化：≤0℃ :无分解。

0-35℃:分解随温度而加强,每升温10℃ ,分解速率提高2-3倍。

25-35 ℃：最适分解温度。

2、土壤水分与通气状况：①土壤水分对有机质分解和转化的影响是复杂的②土壤有机质的分解和转化也受土壤干湿交替作用的影响 3、植物残体的特性：新鲜多汁的有机物质比干枯秸秆易于分解；细碎程度； C/N【高，缺N；堆腐，先释放有机物的N】4、土壤特性①土壤质地在局部范围内影响土壤有机质的含量【土壤有机质的含量与其粘粒含量具有极显著的正相关；腐殖质与粘粒胶体结合形成的粘粒一腐殖质复合体，可防止有机质遭受分解，免受微生物的破坏】②土壤pH也通过影响微生物的活性而影响有机质的降解矿质化和腐殖化腐殖化过程的关系：互相对立，又互相联系，即互相独立，又互相渗透【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】土壤腐殖酸的性质 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①富里酸溶于水、酸、碱②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【高分子聚合物】胡敏酸（890-2500）大于富里酸（675-1450） 5、电性：腐殖质是两性胶体，但以负电荷为主，总酸度以胡敏素、胡敏酸和富里酸的次序增加6、吸水性【强大的吸水性使土壤具有较强的持水供水能力】7、稳定性：抵抗微生物分解能力很强；不同土壤的腐殖质其稳定性差异很大,一般自然土壤大于耕地土壤HA/FA值：表示胡敏酸与富里酸含量的比值。