环境土壤学
环境土壤学
土壤剖面：土壤垂直向下的一个切割平面，其深度一般达到基岩或达到地表沉积体为止。
包括土壤形成过程中所产生的发生层和母质层。
粘粒矿物：基本结构由硅氧四面体（硅片）和铝氧八面体（铝片）构成，层状硅酸盐粘粒矿物一般粒径小于5um。
同晶置换：矿物形成时，组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所代替而晶体构造保持不变的现象。
土壤有机质：来源于动植物及微生物的残体，主要为土壤腐殖质（90%）。
土壤腐殖质：是除未分解和半分解动植物残体及微生物以外的有机物质的总称。
腐殖化系数：土壤中单位有机物质经过一年后所形成的腐殖物质的数量。
腐殖化系数=每年残留的碳（kg/hm2）/每年进入土壤的有机碳（kg/hm2）土壤质地：根据机械组成来划分的土壤类型，是土壤粒级组合比例所表现的土壤粗细程度。
土壤结构体：自然界中土壤固体颗粒很少完全呈单粒存在，多数情况下土粒相互团聚成一定形状和大小且性质不同的团聚体，是土粒的规律性结合体。
土壤胶体：土壤中粒径小于1um的颗粒，它是土壤颗粒中最细小而最活跃的部分。
土壤pH：用土壤溶液是pH表示，是土壤性质的主要变量，对土壤的氧化还原、沉淀溶解、吸附解吸和配位反应起支配作用。
土壤缓冲性：广义上土壤自身多具有的各种调控能力，狭义上称为土壤的对酸碱的缓冲性，即抵御酸碱物质，缓解PH变化的能力，土壤是一个巨大的缓冲体系。
土壤退化：除土壤侵蚀和污染之外的所有其他利用管理不当所造成的土壤性质恶化和生产力下降的现象和过程。
主要包括土壤沙化，次生盐渍化和次生潜育化等。
土壤沙化和沙漠化：在沙漠周边地区地区，由于植被破坏，或草地过度放牧，或开退为农田，土壤中水分状况变为缺水，土壤粒子分散缺乏凝聚，被风吹蚀；而在风力过后或减弱的地段，风沙颗粒逐渐堆积于土壤表层的过程。
其中土壤沙化包括土壤沙漠化和砂砾化。
水土流失：由于水力以及水力加重力作用而搬运移走土壤物质的过程。
土壤侵蚀：土壤在风，水等外力作用下发生的剥蚀，搬运和沉积的现象。
环境土壤学知识点
环境土壤学知识点1、土壤：是地球表面能够持续生长植物的疏松表层。
特征：具有生产力、生命力、净化力、交换力2、土壤形成的因素：母质、生物、气候、地形、时间、人为因素。
3、对土壤的影响：各种成土因素对土壤的作用各不相同，但都相互影响，相互制约。
母质是土壤形成的物质基础。
气候中的热量要素是能量的基本来源，水是最重要的溶解和迁移介质。
生物的活动将无机物转变为有机物，使母质转变为土壤。
地形通过水热调节的重新分配间接地影响土壤的形成和发育。
而母质、生物、气候、地形等因素或它们的综合影响都随着时间的加长而加强。
人类因素影响土壤的形成的速度、发育程度和方向。
4、地质大循环和生物小循环以及相互关系：(1) 地质大循环：地面的岩石在矿物经风化作用所释放出来的可溶性养料和黏粒等，受雨水的淋溶，使其随雨水流到低处进入河流，最后汇入海洋，沉积以后，经过漫长的地质年代和各种成岩作用又重新形成岩石。
经地壳抬升作用，海底变成陆地，岩石重新露出地表，又可再次进行风化、淋溶和沉积等过程。
(2) 生物小循环：着生在岩石风化物中的植物，从中吸收养分，利用光能、二氧化碳和水等合成生物有机体，而植物提体又可供动物生长，动植物残体回到土壤中，在微生物的作用下转化为植物需要的养分，供下一代生物吸收利用。
(3) 相互关系：地质大循环和生物小循环的共同作用是土壤发生的基础。
两者既是相互矛盾又是相互关联相互统一的。
地质大循环是营养元素的淋失过程，但无地质大循环，就无营养元素的释放，生物无法着生，生物小循环就不能进行，就没有生物小循环对养分的集中累积，就没有肥力的产生于发展，生物小循环是构成地质大循环中地表物质运动过程的一个部分。
在土壤形成过程中，两种循环过程相互渗透和不可分割的同时同地地进行着，它们之间通过土壤互相联系在一起。
5、自然土壤、耕作土壤的剖面层次(1)自然土壤：枯落物层（O层覆盖物层）、腐殖质层（A层）、淋溶层（E层）、淀积层（B层）、母质层（C层）、基岩层（R层）(2)耕作土壤：耕作层、犁底层、心土层、底土层6、土壤机械组成：土壤中各级土地所占的质量百分数称为土壤机械组成（或土壤颗粒组成）7、土壤质地：按照土壤中不同粒级土粒的相对比例分为若干组合，而依据土壤机械组成相近与否而划分的土壤组合叫做土壤质地。
环境土壤学知识点总结
环境土壤学复习重点第一章：绪论土壤是地球吸收和转化太阳能的最重要的过程媒介与物质载体，在其中发生着最重要的生命过程-呼吸与光合作用。
土壤环境学的研究对象：人类与土壤环境的特殊矛盾1.土壤的概念：位于地球陆地的、具有肥力的、能够生长植物的疏松表层。
（河流的底泥称为沉积物，其和沙漠都不是土壤。
）2.土壤的性能:生产、净化、生态。
（有可能考大题）生产：土壤首要的基本功能是具有生产性能，其本质属性是具有肥力。
净化：土壤的第二个基本功能是土壤的净化作用，即通过土壤生物对有毒有机和无机物质进行迁移转化（生物降解作用），通过土壤粘粒进行离子吸附与交换，通过土壤水分和空气对物质进行的稀释、扩散、溶解与沉淀的过程；以及因土壤的酸碱反应和氧化还原条件的改变，而致使有毒物质赋存形态的改变以及减少或降低、缓解土壤中有毒物质的浓度、毒性（或活性）的过程。
（土壤的净化作用体现在哪？）土壤中的细菌、真菌和放线菌等微生物的降解、转化和生物固定化作用.生态：土壤圈是一个开放复杂的耗散系统，是地表系统整体的组成部分。
3.土壤的特性：物理特性、生物特性、化学与物理化学特性物理特性：土壤圈是由固（有机物质和矿物质）、液（土壤水分和溶质）、气（土壤空气）多相物质、多层次组成的疏松多孔的复杂体系。
土壤的物理特征包括土体厚度、土体的垂直变异结构、质地、孔隙度和大中小空隙的比例、紧实度、土壤密度等。
良好的土壤应具备良好的土壤团粒结构，既有保水性、保肥性，又有透水性、透气性，还能有效抵抗雨蚀和风蚀，防止水土流失。
生物特性：土壤生物是生物圈的重要组成部分，从微生物至高等动植物，体现了从微观到全球陆地范围内的异乎寻常的生物多样性。
土壤生物可分为小型动物区系、中型动物区系、大型动物区系化学与物理化学特性（有可能考大题）：A.土壤圈中的化学、物理化学过程的离子吸附和解吸作用。
土壤胶体表面和溶液间的离子吸附和解吸作用，土壤胶体表面和溶液间的离子吸附交换量以每千克土壤吸附或交换溶液中的阳离子的摩尔数(mol/kg-1)表示，即土壤阳离子交换量(CEC)。
环境土壤学-学习指南
环境土壤学-学习指南一、名词解释1．土壤污染2. 土壤团粒结构3. 盐基饱和度4. 土壤质地5. 阳离子交换量6．同晶替代7. 兼厌氧性微生物8. 田间持水量9. 碱化度10. 土地沙漠化11．土壤肥力12. 腐殖质13. 永久电荷14. 土壤质地15. 好氧微生物二、简答题1．简要说明影响沙粒起动的因素2．简要说明土壤团粒体形成机制3．简要说明土壤胶体阴离子交换吸附、专性吸附的机制及区别4．简要说明沙质土、壤质土、粘质土在土壤肥力等方面的差异5．简要说明土壤酸化过程、影响因素及控制途径和措施6．简要说明土壤腐殖质分解转化途径和过程7．简要说明土壤胶体阳离子交换吸附、专性吸附的机制及区别8．简要说明土壤有机污染物的迁移转化途径9．简要说明土壤潜性酸和活性酸的区别和联系10．试比较高岭石组、蒙蛭组、水化云母组和绿泥石组在矿物构造和矿物性质的差异11．简要说明土壤水分形态与土壤水分有效性的关系12．简要说明土壤重金属形态分类及相互转化关系13．简要说明土壤盐渍化过程、影响因素及控制途径三、论述题1.综合分析说明土壤腐殖质来源与分解转化途径和过程。
2. 结合本课程学习，请全面地论述中国土壤质量退化的类型、地理分布及成因。
3. 结合土壤风蚀的物理过程，请全面地分析影响风蚀强度的因素及土壤风蚀的环境意义。
参考答案一、名词解释1．土壤污染：人类活动向土壤添加有害物质（“绝对性”定义），以特定参照数据(如土壤背景值加二倍标准差)为临界值来判断，超过此值则认为土壤已被污染；当加入土壤的污染物超过土壤容量而对生态系统造成了危害，此时认为土壤被污染了（“相对性”定义）。
土壤被污染的程度主要决定于进入土壤的污染物的数量、强度和土壤净化能力大小，当进入量超过净化力，就将导致土壤污染。
2. 土壤团粒结构：土壤结构是土粒（单粒和复粒）的排列、组合形式。
土粒在胶结物(有机质、碳酸钙、氧化铁)的作用下，相互团聚在一起形成大小、形状、性质不同的土团，称为土壤结构体。
第5章土壤环境质量评价环境土壤学ppt课件
Ⅲ类主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿 场附近的农田（蔬菜地除外）土壤，土质基本上对植物和环境 不造成污染及危害.
本标准仅对土壤中镉、汞、铬、锌、砷、铜、铅、镍、六六六、DDT 10项指标做了规定，对其他重金属和难降解危险性化合物未做规定。
固体废弃物在掩埋或堆放过程中产生的渗出液、滤沥液进入土壤， 能改变土质和土壤结构，影响土壤微生物的活动，危害土壤环境。
矿业工程建设项目土壤环境影响识别
损失土壤资源 污染土壤环境：产生的粉尘、废气、废水、固体废 弃物等对土壤环境产生污染性的影响。 引发和加速土壤退化和破坏 ➢挖掘采剥改变了矿区的地质、地貌、植被等，加剧 了水土流失，从而引发土壤退化和破坏； ➢地震、崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害的发生， 加速了土壤的退化和破坏。
一般，一级评价的内容应包括以上各个方面，三级评价可利用现有资料和参照
类比项目从简，二级评价类似一级评价，但工作深度可视情况适当减少。
评价范围
①项目建设可能破坏原有的植被和地貌范围； ②可能受项目排放的废水污染的区域； ③项目排放到大气中的气态和颗粒态有毒污染物由于干或湿
沉降作用而受较重污染的区域； ④项目排放的固体废物，特别是危险性废物堆放和填埋场周
2.相关性原则：通过研究不同层次各子系统间的联系性质、方式及联系 的程度，判别环境影响的传递性，逐层逐级传递的方式、速度和强度。
3.主导性原则：必须抓住建设项目与区域经济发展中引起的主要土壤环 境问题。
4.动态性原则：土壤环境影响是一个不断变化着的动态过程。不同建设 阶段的环境影响的迭加性和累积性、影响的短期性与长期性、影响的 可逆性与不可逆性等都是不断变化的。
《环境土壤学》课件
土壤结构包括土壤颗粒大小、孔隙度和团聚体等，影 响水分和空气的流动，以及养分的保持和传递。
土壤生态系统由土壤生物、土壤环境、土壤结 构和土壤养分等组成，具有物质循环、能量流 动和信息传递等功能。
土壤环境包括土壤温度、湿度、酸碱度、氧化还 原电位和土壤气体等，对土壤生物的生存和活动 产生影响。
交通运输
汽车尾气、轮胎磨损等 产生的有害物质进入土
壤。
土壤污染的类型
重金属污染
如铅、汞、镉等重金属元素在土壤中积累。
放射性污染
放射性核素在土壤中的富集。
有机物污染
如石油、农药、多环芳烃等有机化合物污染 土壤。
病原菌和寄生虫污染
污水灌溉和垃圾填埋等导致病原菌和寄生虫 在土壤中滋生。
土壤污染对环境和人体的影响
土壤生态保护与修复
通过生态工程和生物修复等技 术手段，恢复受损土壤生态功 能。
土地资源管理与规划
结合地理信息系统等技术，进 行土地资源调查、评价和规划
。
环境土壤学的发展历程
20世纪初
环境土壤学开始萌芽，主要关注土壤污染问题。
20世纪中叶
随着工业化和城市化加速，土壤污染和退化问题日益严重，环境土 壤学得到快速发展。
土壤生物的种类与分布
土壤生物包括微生物、植物和动物等，其中微 生物包括细菌、真菌、放线菌等，植物包括根 系和地衣等，动物包括蚯蚓、蚂蚁和蜘蛛等。
土壤生物的种类和分布受地理环境、气候条件 、植被类型和土壤类型等多种因素的影响，不 同地区的土壤生物群落存在差异。
土壤生物在土壤形成、物质循环和生态平衡等 方面发挥着重要作用，对人类生产和生活也有 重要影响。
特点
环境土壤学具有跨学科性，涉及环境 科学、土壤学、地理学、生态学等多 个领域；同时，环境土壤学强调实践 应用，旨在解决实际的环境问题。
环境土壤学
第一章绪论一、土壤的概念1.土壤具有肥力及净化力，这是土壤的本质特性。
2.土壤肥力与土壤净化力的概念1) 土壤肥力土壤具有供应和协调植物生长所需的营养条件（水分、养分）和环境条件（空气、温度）的能力。
土壤肥力4要素：水、热、气、肥。
2) 土壤净化力土壤通过吸附、分解、迁移、转化等过程使其中的污染物浓度降低、毒性消失的过程二、土壤在生态系统中的作用1.土壤是农业的基本生产资料：为植物提供水分与养分，支撑植物，是植物生长发育的自然基地。
2.土壤是生态系统中不可缺少的环节3.土壤是调控环境质量的中心要素土壤圈：土壤圈是覆盖于地球陆地表面和浅水域底部的一种疏松而不均匀的覆盖层及其相关的生态与环境体系。
土壤圈的作用：对生物圈：支持和调节生物过程，提供植物生长的养分、水分与适宜的条件，决定自然植被的分布与演替，各种限制因子也对生物起不良的影响对大气圈：影响大气的化学组成、水分与热量平衡，吸收氧气，释放CO2,CH4,H2S和N2O等，对全球大气变化有明显的影响。
对水圈：影响水的溶质组成及其在陆地、水体和大气的分配。
对岩石圈：是地球的“皮肤”，对岩石圈有一定的保护作用，可减少各种外营力的冲击三、环境土壤学的定义、发展及定位引用传统土壤学的方法寻求土壤环境问题解决办法.环境问题出现后在土壤学基础上发展起来的新兴学科，是环境地学的一个分支，是研究自然因素和人为条件下土壤环境质量变化、影响及其调控的一门学科。
第二章土壤的形成第一节土壤母质成土母质是能形成土壤的物质，出露于地表的岩石经风化、搬运、堆积等过程在地表各种类型的成土母质。
一、土壤母质的来源1.成土的主要矿物（1）矿物：产生于地壳中具有一定化学组成、物理性质和内部构造的单质或化合物。
（2）矿物的类型★原生矿物：也叫内生矿物，地下深处呈熔融状态的岩浆沿地壳裂缝上升过程中冷却、凝固结晶而成的矿物，如长石、石英和云母等次生矿物：也叫外生矿物，原生矿物在地表常温常压下受各种外力作用形成的一类矿物（风化、沉积作用）。
环境土壤学-矿物质有机质
10
二.矿质土粒的分级 ——粒级 矿 质 土 粒 大 小 差 别 极 大 ， ＜ 1nm ～ 数 mm ，数百万倍！！按土粒的大小可将土粒 （单粒）分为若干级（组），称为 粒级 （粒 组）。相同粒级的土粒成分和性质基本一 致，粒级间有明显差异。 土粒分级标准：国际制、卡庆斯基制、中国制。 石砾、砂粒、粉砂粒、粘粒。
彩云追月
3
• • • • • •
3、常见的原生矿物 （1）硅酸盐类：长石、云母等。 （2）氧化物类：石英、铁矿等。 （3）硫化物及磷化物类： 黄铁矿(FeS2)、磷灰石。 4、常见的次生矿物 （1）粘土矿物。为铝硅酸盐矿物，有高岭石、蒙 脱石、水云母等。 • （2）含水氧化物类。如含水氧化铁、水铝石等。 • （3）简单盐类。如石膏等。
《环境土壤学》
背景音乐：祝你平安
1
第一章 土壤矿物质
土壤矿物质占土壤固体物质的很大比 例，它不仅构成了土壤的基本骨架，而且 是植物矿质养分的主要来源，并且为植物 生长提供了机械支持作用。所以，土壤矿 物质对土壤肥力和农业生产特性有着深刻 的影响。
2
第一节 形成土壤母质的矿物、岩石
• 一、主要的成土矿物 • 1、矿物的概念 • 矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用（火山 爆发，地震，岩石风化）下所形成的自然均质体。 • 2、类型 • 根据矿物形成原因可分为： • 原生矿物——由岩浆冷却后形成的矿物。 • 次生矿物——由原生矿物进一步风化形成的新的矿 物。
11
粒 级 分 类 制
国 际 制
1章-绪论-《环境土壤学》
土壤分类学 Soil Taxonomy
土壤发生学 土壤资源学 土壤区划学 土壤管理学
土壤矿物学 Soil Mineralogy 土壤环境学 Soil Environment
土壤生态学 土壤环境化学 土壤修复学
土 壤化学 Soil Chemistry
土壤无机化学 土壤有机化学 土壤分析化学 土壤物理化学 土壤生物化学 土壤胶体化学 土壤电化学 土壤表面化学
益的部分。
有效（经济）肥力：土壤肥力在当季生产中表现出来产
生经济效益的部分。
（四）土壤的物理性质
土壤物理特性包括其疏松性、结构性、透水性、 持水性、水分移动性、透气性、吸附性等，这些特 性决定了土壤中物质的运移和能量的转化，为植物 根系的发育和高等及低等生物的定居提供了相对有 利的条件，同时在环境保护、地下水水质保持等方 面起到不可替代的作用。土壤物理学就是研究土壤 的这些独特物理性质的土壤学分支。
“土壤”和“土地”概念的区别：
不是同一范畴的概念。
土壤是土地的物质组成部分，而土地不仅包括土 壤要素，还包括地形、植被、水文、人文等要素。
土壤
自然土壤 农业土壤
二、土壤的基本特性
（一）土壤剖面的垂直分层特性
土壤是在生物、气候、母质、地形、时间等因素综合作用下 的产物，这种综合作用就称为成土作用。由成土作用形成的层 次称为土壤发生层，而完整的垂直土层序列称之为土壤剖面。
一、土壤是人类农业生产的基地 二、土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分 三、土壤是陆地生态系统的基础 四、土壤是最珍贵的自然资源
土壤与人类生存发展的关系示意图
一、土壤是人类农业生产的基地
（一）土壤是植物生长繁育和生物生产的基地
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)。
环境土壤学第一章 (第1节)
4、蛭石（Vermiculinite）
• 2:1型矿物，属于半胀缩型矿物； • 三 八 面 体 （ Mg 八 面 体 ） X1.1(Al2.3Si5.7) (Al0.5Fe3+0.7Mg4.8)O20(OH)4； • 同晶替代：蛭石中四面体片和八面体片都 有同晶置换作用，但主要发生在四面体片 中，Si被Al置换的数量比蒙脱石高，所以电 荷密度比蒙皂石类高 • 补偿离子不确定。 • 晶层间距为140nm
橄榄石[(Mg,Fe)2SiO4]：
橄榄绿色，立方形晶粒，断口常为贝壳状，硬度6.5～7。 富含铁，易分解，为土壤提供铁、镁等养分。
孔雀石[Cu2(OH)2(CO3)]
一、原生矿物
2、辉石、角闪石类 属链状结构硅酸盐，其Si-O四面体沿一 维方向延伸，又可分为单链结构的辉石类 和双链结构的角闪石类。 其中的Si/O=1:3。 3、云母类 属层状结构硅酸盐，常见的有白云母和 黑云母，土壤中的次生粘土矿物也多为此 类型。
2:1型层状硅酸盐晶体结构
3、伊利石（Illite）
2:1型矿物，属于非胀缩型矿物； 分子式： (OH)4Al4Si8O20 ； 同晶替代：K1.33Al4(Si6.67Al1.33)O20(OH)4同晶 替代现象主要以Al3+代Si4+(发生在硅氧片中)； 存在补偿离子K+； 在我国分布最为广泛的次生矿物； c轴间距为100nm。
1、氧化铁
Fe3+
OH--
Fe (OH) 3 老 化
高温老化
α-Fe2O3
低pH、缓慢沉淀
α-FeOOH
〔
失
水
O〕
〔O〕 γ-Fe2O3
Fe2+
OH--
环境土壤学
●原生矿物：经过不同程度的物理风化，未改变化学组成和晶体结构的原始成岩矿物。
土壤粗粒部分主要由原生矿物组成。
●次生矿物：由原生矿物经过风化、成土过程分解转化而形成的矿物。
粘粒主要由次生矿物组成。
●同晶替代：组成矿物的中心离子被电性相通、大小相近的离子所替代而晶格构造不变的现象●有机质:土壤有机质是指存在于土壤中的所有含碳的有机物质，它包括土壤中各种动植物残体，微生物体及其分解和合成的各种有机物质。
●腐殖质：除未分解和半分解动植物残体及微生物体以外的有机物质的总称。
●根际：通常是指直接受植物根系影响的土壤区域。
●根土比：指单位植物根际土壤中微生物数量与邻近单位根外土壤中微生物的数量比。
●土壤水吸力：指土壤水在承受一定吸力的情况下所处的能态。
●土水势：把单位数量纯水可逆地等温地以无穷小量从标准大气压下规定水平的水池中移至土壤中某一点而成为土壤水所需做功的数量。
●母质：是风化壳的表层，是原生基岩经过风化、搬运、堆积等过程与地表形成的一层疏松、年轻的地质矿物质层，是形成土壤的物质基础，是土壤的前身。
●潜性酸：吸附在土壤胶体表面的交换性致酸离子（H+和Al3+)所反映出来的酸度。
●水解酸：用弱酸强碱的盐类溶液，如醋酸钠与土壤作用，使胶体吸附的H+、Al3+释放到溶液中表现出来的酸度。
●交换酸：土壤胶体吸附H+或Al3+通过交换进入溶液后所反映出的酸度。
●ESP：土壤胶体吸附的交换性钠占阳离子交换量的百分率。
●土壤eh：土壤溶液中氧化态物质和还原态物质的浓度关系变化而产生的电位。
●土壤背景值：指未受人类活动影响的土壤本身的化学元素组成和含量。
●土壤自净作用：进入土壤的污染物，在土壤矿物质、有机质和微生物的作用下，经过一系列的物理、化学及生物化学反应过程，降低其浓度或改变其形态，从而消除污染物毒性的现象。
●土壤环境容量：土壤环境单元一定时限内遵循环境质量标准，既保证农产品产量和生物学质量，同时也不使环境污染时，土壤所能允许承纳的污染物的最大数量或负荷量。
环境土壤学
1、土壤肥力：土壤在某种程度上能同时不断地供给和调节植物生长发育所必需的水分、养分、空气和热量的能力。
2、风化作用就是地表的各种岩石，在空气、水、温度和生物活动的影响下、发生机械破碎和化学变化的过程。
3、土壤吸收性是指土壤能吸收和保持土壤溶液中的分子、离子、悬浮颗粒、气体以及微生物的能力。
4、土壤阳离子交换量：在中性条件下，单位质量的土壤所吸附的全部交换性阳离子的总量。
5、盐基饱和度：土壤中交换性盐基离子总量占阳离子交换总量的百分数。
6、活性酸：土壤溶液中游离的H+直接表现出来的酸度，常用pH值表示7、缓冲作用：土壤抵抗外界酸碱的加入而保持自身pH不变的性能。
7、土壤结构体：土粒很少以单粒形式存在，常常由于种种原因土粒相互团聚成形状、大小、数量和稳定程度都不同的土团、土块或土片。
8、土壤容重：单位体积原状土壤的烘干土重g·cm-3。
9、当空气的湿度接近饱和时土壤吸湿水达到最大量，称为最大吸湿量或吸湿系数。
10、当膜状水减少到吸湿水的1.5～2.0倍时，植物呈现永久萎焉现象，此时的土壤含水量称为凋萎系数11、当土壤被充分饱和后，多余的重力水已经渗漏，渗透水流已降至很低甚至停止时的土壤含水量田间持水量12、水体富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。
13、土壤背景值是土壤在自然成土过程中，构成土壤自身的化学元素的组成和含量。
14、土壤污染就是指人为因素有意或无意地将对人类或其他生命体有害的物质施加到土壤中，使其某种成分的含量明显高于原有含量、并引起土壤环境质量恶化的现象。
15、土壤环境容量：土壤环境单元一定时限内遵循环境质量标准，既保证农产品产量和生物学质量、同时也不污染环境时，土壤所能允许承纳的污染物的最大数量。
16、土壤：陆地表面由矿物质、有机物质、水、空气和生物组成，具有肥力，能生长植物的未固结层。
环境土壤学
环境土壤学教案环境专业第一章土壤形态特征一,基本形态特征土壤形态就是土壤的外部特征,这种外部特征是通过人们的感官即视觉,嗅觉和触觉来认识的.在土壤形成以后,各土层在组成和性质上市不同的,所以,反映在剖面形态特征上,各层也是有差别的.在野外通过土壤剖面形态的观察,可判断出土壤的一些重要性质.土壤重要的形态特征有: 颜色,结构,质地,坚实度,孔隙,湿度,新生体,侵入体,动物孔穴等.(一)土壤颜色土壤颜色是土壤内在物质组成在外在色彩的表现.由於土壤的矿物组成和化学组成不同,所以土壤的颜色是多种多样的.通常在鉴别土壤层次和土壤分类时,土壤颜色是非常明显的特征.土壤颜色采用芒塞尔颜色命名系统,将土块与标准颜色卡对比,给予命名.给土壤的颜色定名时,用一种颜色常常有困难,往往要用两种颜色来表示,如棕色,有暗棕,黑棕,红棕等之分.这样定名,在前面的字是形容词,是指次要的颜色,而后面的字是指主要的颜色. 决定土壤的颜色,主要有以下几种物质:腐殖质含量多时,使土壤颜色呈黑色.含量少时,使土壤颜色呈暗灰色.氧化铁在土壤中德氧化铁一般多为含水氧化铁,如褐铁矿,针铁矿等,这些矿物使土壤呈铁锈色和黄色.石英,斜长石,方解石,高岭石,二氧化硅粉末,碳酸钙粉末等,它们都能使土壤呈白色. 氧化亚铁广泛出现在沼泽土,潜育土中,它使土壤具有蓝色或青灰色,如蓝铁矿,这类矿物为白色,但遇空气中德氧即很快变为青灰色. 除物质成分影响土壤颜色外,土壤的物理性状不同,也会使土色有所差别.例如,土壤愈湿,颜色愈深,土壤愈细,颜色愈浅,光线愈暗,颜色愈深.所以在比较土壤颜色时,必须注明条件.土壤颜色本身对树木生长并不重要,但是颜色却可指示土壤的许多重要特征.土壤颜色还可影响土壤的温度.深色土壤比浅色土壤易吸热.有森林植被的土壤受温度的影响比裸露的土壤小.森林火灾后,表层土壤颜色变深,从而导致土温增加.(二)土壤结构土壤结构就是土壤固体颗粒的空间排列方式.自然界的土壤,往往不是以单粒状态存在,而是形成大小不同,形态各异的团聚体,这些团聚体或颗粒就是各种土壤结构.根据土壤的结构形状和大小可归纳为块状,核状,柱状,片状,微团聚体及单粒结构等.土壤的结构状况对土壤的肥力高低,微生物的活动以及耕性等都有很大的影响. 同时一些人为的活动将很大程度上破坏土壤的结构.如森林采伐后,由于重型机械的使用将导致土壤被压实,土壤表层结构被破坏.(三) 土壤质地土壤质地是土壤中各种颗粒,如砾,砂,粉粒,粘粒的重量百分含量.土壤质地影响土壤肥力,如土壤持水力,土壤通气性,有机质的贮存,营养元素的吸附和土壤的耕性,从而影响树木的生长.准确测定土壤质地要用机械分析来进行,但在野外常用指测法来判断土壤质地,将土壤质地分为:砂土,砂壤土,轻壤土,中壤土,重壤土,粘土等.(四) 土壤湿度土壤水分是植物生长所必需的土壤肥力因素.根据土壤水分含量,在野外将土壤湿度分为:干,潮,湿,重湿,极湿等.(五) 新生体在土壤形成过程中新产生的或聚积的物质称为新生体,它们具有一定的外形和界限.新生体可以按它们的外观分类,也可按它们的化学组成来分类. 按外观分,新生体盐霜,盐斑,结核等. 按照化学组成分,新生体可由易溶性盐类组成,如氯化钠,硫酸钠,碳酸钙等;还有由晶质或非晶质的化合物组成,如含水氧化铁的化合物,氧化亚铁的化合物,锰的化合物,二氧化硅和有机物等.新生体是判断土壤性质,土壤组成和发生过程等非常重要的特征.例如,盐结皮和盐霜,表示土壤中有可溶性盐类的存在.锈斑和铁结核是近代或过去,在水影响下产生于干湿交替的特征.(六) 侵入体位于土体中,但不是土壤形成过程中聚积和产生的物体,称为侵入体.侵入体有砖头,瓦片,铁器和磁器等.一般常见于耕作土壤中,是判断人为经营活动对土壤层次影响所达到的深度,以及土层的来源等.二,土壤剖面(一)概念1,土壤剖面:从地表凋落物向下直到土壤母质的垂直切面.2,土壤发生层:由于成土作用形成的土层(二)自然土壤剖面的形成(一)土壤剖面定义1,定义:土壤剖面是指从地面向下挖掘所裸露的一段垂直切面,这段垂直切面的深度一般在两米以内.2,自然的土壤剖面是在五个主要成土因素的共同影响下形成的3,土壤剖面构造:指土壤剖面从上到下不同土层的排列方式.一般情况下,这些土层在颜色,结构,紧实度和其他形态特征上是不同的.各个土层的特征是与该层的组成和性质一致的,是土壤内在性状的外部表现,是在土壤长期发育过程中形成的.(二),淋溶作用和淀积作用1,土壤剖面各发生层次的形成: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,从而形成了土壤剖面的各种发生层次.(1),淋溶作用:指土壤中的下渗水,从土壤剖面的上层淋溶或浮悬土壤中某种成分的作用.因此一般将土壤剖面的上层称为淋溶层或简称A层.(2),淀积作用:指下渗水到达剖面下层沉淀其中某些溶解物或悬浮物的作用.因此,土壤剖面的下层一般称为淀积层或简称B层.B层之下一般是未受淋溶或淀积作用的土壤母质层,简称C 层.土壤母质下面,如果是未风化的基岩,称为基岩层或简称D层.(三)物质的转移作用1,物质的转移作用淋溶作用和淀积作用密切联系,是物质转移过程所导致的两种结果.土壤水携带着溶解或悬浮的物质产生的移动,称为物质的转移作用.这种转移作用分为物理性转移和化学性转移.2,物理性转移矿物质与有机物质胶粒以及其他微粒,从A层到B层而沉淀下来,使B层质地相对变粘,干燥时亦可发生裂隙.3,化学性转移矿物在风化过程中产生的可溶性盐类等,从A层随着下渗水下移,或停积在B层或到达地下水层而流失.草原区域因易溶性盐的聚积常生成石灰质和石膏质硬盘.温带森林区域含铁铝的有机和无机胶体可悬浮在渗漏水和毛管水中,从A层移动到B层,亦可形成铁质硬盘.地下水位高而排水不良的地方,矿物在风化过程中产生的可溶性盐类往往由剖面的下层,随着毛管水的上升到达地面,形成盐结皮,这种物质转移的方向和一般情形相反.由于通气不良,特别是在地下水位很高的情况下,B层的下段或C层的一部分,将因还原作用变为蓝灰色或绿灰色,称为潜育层或灰粘层或简称G层.(四)土壤发生层次1,O层:枯落物层据分解程度不同,可分为三个亚层.L层:分解较少的枯枝落叶层.F层:分解较多的半分解的枯枝落叶层.H层:分解强烈的枯枝落叶层,已失去其原有植物组织形态.2,A1层:腐殖质层可分为两个亚层.A11层:聚积过程占优势(当然也有淋溶作用),颜色较深的腐殖质层.A12层:颜色较浅的腐殖质层.3,A2层:灰化层4,AB层:腐殖质层和淀积层的过渡层.5,B层:淀积层,里面含有由上层淋洗下来的物质,所以一般较坚实.据发育程度的不同可分为B1,B2,B3等亚层.6,BC层:淀积层和母质层的过渡层.7,G层:潜育层.8,C层:母质层.据盐的不同有:CC层:母质层中有碳酸盐的聚积层;CS层:母质层中有硫酸盐的聚积层.9,D(R)层:母岩层.根据土壤剖面发育的程度不同可以有不同的土壤类型.上面介绍的模式剖面,在实际工作中,往往不会出现那么多的层次,而且层次间的过渡情况也会各有不同,有的层次明显,有的不明显,有的是逐渐的.层次间的交线有平直的,曲折的,带状的,舌状的等多种形式.三,耕作土壤剖面的形成人类生产活动和自然因素的综合作用,使耕作土壤产生层次分化.典型的耕作土壤剖面层次,从上到下大体可以分为三层:表土层,心土层和底土层.1 表土层可分为两层.1,耕作层:受耕作,施肥,灌溉影响最强烈的土壤层,厚度一般约20厘米左右.耕作层易受生产活动和地表生物,气候条件的影响,一般疏松多孔,干湿交替频繁,温度变化大,通透性良好,物质转化快,含有效态养分多.根系主要集中分布于这一层中,一般约占全部根系总量的60%以上. 2,犁底层:位于耕作层之下,厚约6-8厘米.典型的犁底层很紧实,孔隙度小,非毛管孔隙(大孔隙)少,毛管孔隙(小孔隙)多,所以通气性差,透水性不良,结构常呈片状,甚至有明显可见的水平层理.这是经常受耕畜和犁的压力以及通过降水,灌溉使粘粒沉积而形成的.2 心土层位于犁底层以下,厚度约为20-30厘米,该层也能受到一定的犁,畜压力的影响而较紧实,但不象犁底层那样紧实.在耕作土壤中,心土层是起保水保肥作用的重要层次,是生长后期供应水肥的主要层次.在这一层中根系的数量约占根系总量的20-30%.在心土层以下,一般位于土体表面50-60厘米以下的深度.此层受地表气候的影响很少,同时也比较紧实,物质转化较为缓慢,可供利用的营养物质较少,根系分布较少.一般常把此层的土壤称为生土或死土.第二章土壤生态系统的物质基础土壤有机质土壤有机质的来源,组成和类型土壤有机质是土壤固相部分的重要组成成分,尽管土壤有机质的含量只占土壤总量的很小一部分,但它对土壤形成,土壤肥力,环境保护及农林业可持续发展等方面都有着极其重要作用的意义.一方面,它含有植物生长所需要的各种营养元素(最主要的),也是土壤微生物活动的能源,对土壤物理,化学和生物学性质能有着深刻的影响.另一方面,土壤有机质对重金属,农药等各种有机,无机污染物的行为能有显著的影响.而且土壤有机质对全球碳平衡起着重要的作用,被认为是影响全球温室效应的重要因素.土壤有机质是指存在于土壤中的所有含碳的有机化合物.它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.我国地域辽阔,由于各地的自然条件和农林业经营水平不同,土壤有机质的含量差异较大.低者少于1%,多者可高达20%.土壤有机质含量的多少,基本上可以反映土壤肥力水平的高低. 一, 土壤有机质的来源土壤有机质是指土壤中含碳的有机化合物.土壤中有机质的来源十分广泛.(1)植物残体:包括各类植物的凋落物,死亡的植物体及根系.这是自然状态下土壤有机质的主要来源.对森林土壤尤为重要.森林土壤相对农业土壤而言具有大量的凋落物和庞大的树木根系等特点.我国林业土壤每年归还土壤的凋落物干物质量按气候植被带划分,依次为:热带雨林,亚热带常绿阔叶林和落叶阔叶林,暧温带落时阔时林,温带针阔混交林,寒温带针叶林.热带雨林凋落物干物质量可达16700Kg/(km2²a),而荒漠植物群落凋落物干物质量仅为530kg/(nm2²a).(2)动物,微生物残体:包括土壤动物和非土壤动物的残体,及各种微生物的残体..这部分来源相对较少.但对原始土壤来说,微生物是土壤有机质的最早来源.(3)动物,植物,微生物的排泄物和分泌物:土壤有机质的这部分来源虽然量很少,但对土壤有机质的转化起着非常重要的作用.(4)人为施入土壤中的各种有机肥料(绿肥,堆肥,沤肥等),工农业和生活废水,废渣等,还有各种微生物制品,有机农药等.二, 土壤有机质的含量土壤有机质的含量在不同土壤中差异很大,含量高的可达20%或30%以上(如泥炭土,某些肥沃的森林土壤等),含量低的不足1%或0.5%(如荒漠土和风沙土等).在土壤学中,一般把耕作层中含有机质20%以上的土壤称为有机质土壤,含有机质在20%以下的土壤称为矿质土壤.一般情况下,耕作层土壤有机质含量通常在5%以上.全球土壤0 /FONT>100cm和0 /FONT>15cm土层中有机碳的含量(有机质的含碳量平均为58%,所以土壤有机质的含量大致是有机碳含量的1.724倍)情况见表2-1/FONT>1表2-1 全球土壤0-100cm和0-15cm土层中有机碳的含量土纲面积(103km2)0-100cm土层中的有机碳0-15cm土层中有机碳Mg/hm2 总量1015g 占全球% 范围(%) 代表值(%)新成土始成土有机土暗色土变性土旱成土软土灰化土淋溶土老成土氧化土其它149212158017452552328731743548048781828311330117727644148 9163 352 222045 357 23306 78 558 19 135 110 7131 73 5146 71 569 127 893 105 7101 119 824 18 10.06~ 6.0 —0.06 ~6.0 —12 ~57 471.2 ~10 60.5~ 1.8 0.90.1~ 1.0 0.60.9 ~4.0 2.41.5 ~5.02.00.5 ~3.8 1.40.9 ~3.3 1.40.9~ 3.0 2.0/FONT> —总计1352151576 100(引自黄昌勇《土壤学》2002年)三, 土壤有机质的组成(一) 土壤有机质的类型进入土壤中的有机质一般以三种类型状态存在.(1)新鲜的有机物:指那些进入土壤中尚未被微生物分解的动,植物残体.它们仍保留着原有的形态等特征.对森林土壤而言,一般指枯凋落物的L层(Litter).相当于土壤剖面形态记述中的A..层.(2)分解的有机物:经微生物的分解,已使进入土壤中的动,植物残体失去了原有的形态等特征.有机质已部分分解,并且相互缠结,呈褐色.包括有机质分解产物和新合成的简单有机化合物.对森林土壤而言,一般指枯凋落物层中的F层(Fermetation).此层一般在土壤剖面形态记述中为A.层(3)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.与土壤矿物质土粒紧密结合,是土壤有机质存在的主要形态类型,占土壤有机质总量的85% /FONT>90%.对森林土壤而言,一般指枯落物层中H层(Humus).在土壤剖面形态记述中,通常与上述的F层共同记为A.层.(二)生物有机质的组成土壤有机质的组成决定于进入土壤的有机物质的组成,进入土壤的有机物质的组成相当复杂.各种动,植物残体的化学成分和含量因动,植物种类,器官,年龄等不同而有很大的差异.一般情况下,动植物残体主要的有机化合物有碳水化合物,木素,蛋白质,树脂,蜡质等.土壤有机质的主要元素组成是C,O,H,N,分别占52% /FONT>58%,34% /FONT>39%,3.3% /FONT>4.8%.(1)碳水化合物碳水化合物是土壤有机质中最主要的有机化合物,碳水化合物的含量大约占有机质总量的15 /FONT>27%.包括糖类,纤维素,半纤维素,果胶质,甲壳质等.糖类有葡萄糖,半乳糖,六碳糖,木糖,阿拉伯糖,氨基半乳糖等.虽然各主要自然土类间植被,气候条件等差异悬殊,但上述各糖的相对含量都很相近,在剖面分布上,无论其绝对含量或相对含量均随深度而降低.纤维素和半纤维素为植物细胞壁的主要成分,木本植物残体含量较高,两者均不溶于水,也不易化学分解和微生物分解.果胶质在化学组成和构造上和半纤维素相似,常与半纤维素伴存.甲壳质属多糖类,和纤维素相似,但含有氮,在真菌的细胞膜,甲壳类和昆虫类的介壳中大量存在,甲壳质的元素组成或为(C8H13O5N4)n(2)木素木素是木质部的主要组成部分,是一种芳香性的聚合物.较纤维素含有更多的碳,与纤维素,半纤维素元素组成的差别如表4 /FONT>2.木素在林木中的含量约占30%,木素的化学构造尚未完全清楚,关于木素中是否含氮的问题目前尚未阐明,木素很难被微生物分解.但在土壤中可不断被真菌,放线菌所分解.由C14研究指出,有机物质的分解顺序为:葡萄糖>半纤维素>纤维素>木素(3)含氮化合物动植物残体中主要含氮物质是蛋白质,它是构成原生质和细胞核的主要成分,在各植物器官中的含量变化很大,见表4 /FONT>3表4-2 不同植物,器官中蛋白质含量(%)针叶,阔叶3.5 —9.2苔藓4.5—8.0禾木科植物茎杆3.5 —4.7蛋白质的元素组成除碳,氢,氧外,还含有氮(平均为10%),某些蛋白质中还含有硫(0.3% /FONT>2.4%)或磷(0.8%).蛋白质是由各种氨基酸构成的.一般含氮化合物易为微生物分解,生物体中常有一少部分比较简单的可溶性氨基酸可为微生物直接吸收,但大部分的含氮化合物需要经过微生物分解后才能被利用.(4)树脂,蜡质,脂肪,单宁,灰分物质树脂,蜡质,脂肪等有机化合物均不溶于水,而溶于醇,醚及苯中,都是复杂的化合物.单宁物质有很多种,主要都是多元酚的衍生物,易溶于水,易氧化,与蛋白质结合形成不溶性的,不易腐烂的稳定化合物.木本植物木材及树皮中富含单宁,而草本植物及低等生物中则含量很少.植物残留体燃烧后所留下的灰为灰分物质,其主要元素为钙,镁,钾,钠,硅,磷,硫,铁,铝,锰等,此外还有少量的碘,锌,硼,氟等元素.这些元素在植物生活中有着巨大的意义.土壤有机质的矿质化一,矿化过程及影响因素(一) 土壤有机质的矿化过程土壤有机质的矿化过程:土壤有机质在微生物作用下,分解为简单的无机化合物的过程.土壤有机质的矿化过程分为化学的转化过程,活动物的转化过程和微生物的转化过程.这一过程使土壤有机质转化为二氧化碳,水,氨和矿质养分(磷,硫,钾,钙,镁等简单化合物或离子),同时释放出能量.这一过程为植物和土壤微生物提供了养分和活动能量,并直接或间接地影响着土壤性质,同时也为合成腐殖质提供了物质基础.(1)土壤有机质的化学的转化过程土壤有机质的化学的转化过程的含义是广义的,实际上包括着生物学及物理化学的变化.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.约占5%—10%水溶性物质淋溶的程度决定于气候条件(主要是降水量).淋溶出的物质可促进微生物发育,从而促进其残余有机物的分解.这一过程对森林土壤尤为重要,因森林下常有下渗水流可将地表有机质(枯落物)中可溶性物质带入地下供林木根系吸收.2. 酶的作用:土壤中酶的来源有三个方面:一是植物根系分泌酶,二是微生物分泌酶,三是土壤动物区系分泌释放酶.土壤中已发现的酶有50 /FONT>60种.研究较多的有氧化还原酶,转化酶和水解酶等.酶是有机体代谢的动力,因此,可以想象酶在土壤有机质转化过程中所起的巨大作用.(2)土壤有机质活动物的转化过程从原生动物到脊椎动物,大多数以植物及植物残体为食.在森林土壤中,生活着大量的各类动物,如温带针阔混交林下每公顷蚯蚓可达258万条等,可见活动物对有机质的转化起着极为重要的作用.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.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.土壤动物中蚯蚓的分解作用最大,因此,在某种程度上,可用土壤中蚯蚓的数量来评价土壤肥力的高低.(3)土壤有机质的微生物转化过程土壤有机质的微生物的转化过程是土壤有机质转化的最重要的,最积极的进程.1 微生物对不含氮的有机物生转化不含氮的有机物主要指碳水化合物,主要包括糖类,纤维素,半纤维素,脂肪,木素等,简单糖类容易分解,而多糖类则较难分解;淀粉,半纤维素,纤维素,脂肪等分解缓慢,木素最难分解,但在表性细菌的作用下可缓慢分解.(C6H10O5)n+nH2o →nC6H12O6葡萄糖在好气条件下,在酵母菌和醋酸细菌等微生物作用下,生成简单的有机酸(醋酸,草酸等),醇类,酮类.这些中间物质在空气流通的土壤环境中继续氧化,最后完全分解成二氧化碳和水,同时放出热量.土壤碳水化合物分解过程是极其复杂的,在不同的环境条件下,受不同类型微生物的作用,产生不同的分解过程.这种分解进程实质上是能量释放过程,这些能量是促进土壤中各种生物化学过程的基本动力,是土壤微生物生命活动所需能量的重要来源.一般来说,在嫌气条件下,各种碳水化合物分解形成还原性产物时释放出的能量,比在好气条件下所释放的能量要少得多,所产生的CH4,H2等还原物质对植物生长不利.2 微生物对含氮的有机物转化土壤中含氮有机物可分为两种类型:一是蛋白质类型,如各种类型的蛋白质;二是非蛋白质型,如几丁质,尿素和叶绿素等.土壤中含氮的有机物在土壤微生物作用下,最终分解为无机态氮(NH4+ /FONT>N和NO3-—N)①水解过程蛋白质在微生物所分泌的蛋白质水解酶的作用下,分解成为简单的氨基酸类含氮化合物.蛋白质→水解蛋白质→消化蛋白质→多肽→氨基酸②氨化过程蛋白质水解生成的氨基酸在多种微生物及其分泌酶的作用下,产生氨的过程.氨化过程在好气,嫌气条件下均可进行,只是不同种类微生物的作用不同.③硝化过程在通气良好的情况下,氨化作用产生的氨在土壤微生物的作用下,可经过亚硝酸的中间阶段,进一步氧化成硝酸,这个由氨经微生物作用氧化成硝酸的作用叫做硝化作用.将硝酸盐转化成亚硝酸盐的作用称为亚硝化作用. 硝化过程是一个氧化过程,由于亚硝酸转化为硝酸的速度一般比氨转化为亚硝酸的速度快得多,因此土壤中亚硝酸盐的含量在通常情况下是比较少的.亚硝化过程只有在通气不良或土壤中含有大量新鲜有机物及大量硝酸盐的发生,从林业生产上看,此过程有害,是降低土壤肥力的过程,因此应尽量避免.④反硝化过程硝态氮在土壤通气不良情况下,还原成气态氮(N2O和N2),这种生化反应称为反硝化作用.3 微生物对含磷有机物的转化土壤中有机态的磷经微生物作用,分解为无机态可溶性物质后,才能被植物吸收利用.土壤中表层有26% /FONT>50%是以有机磷状态存在,主要有核蛋白,核酸,磷脂,核素等,这些物质在多种腐生性微生物作用下,分解的最终产物为正磷酸及其盐类,可供植物吸收利用.在嫌气条件下,很多嫌气性土壤微生物能引起磷酸还原作用,产生亚磷酸,并进一步还原成磷化氢.。
环境土壤学知识点
第一章绪论1.土壤：2.土壤特性：①具有生产力；②具有生命力；③具有净化力；④具有交换力。
3.土壤圈：4.土壤圈的功能：①支持和调节生命过程；②影响大气圈的化学组成、水分与热量的平衡；③影响水的溶质组成及其在陆地、水体和大气的分配；④对岩石起到保护作用。
第二章土壤母质与土壤的形成1.土壤母质（P6）：地壳表层的岩石矿物经过风化作用形成的风化产物。
2.土壤母质是形成土壤物质基础。
3.长石、石英和云母等是构成土壤的骨骼—土粒。
4.矿物是土壤矿物质主要来源。
5.主要的成土岩石：岩浆岩、沉积岩和变质岩。
6.风化过程是形成土壤的基础。
7.参与化学风化的因素主要是水、二氧化碳和氧气，作用方式包括溶解、水化、水解（最基本且最重要）和氧化。
8.五大成土因素：母质、生物、气候、地形和时间。
9.土壤是成土母质在一定的水热条件和生物作用下，经过一系列物理、化学和生物化学的作用而形成的。
10.风化因子=风化天数×水解离度。
11.土壤湿度影响土壤中物质的迁移；影响土壤中物质的分解、合成和转化。
12.土壤剖面（P20）：从地面向下挖掘而暴露出来的垂直切面。
（1~2米深）13.淋溶作用：土壤中的下渗水，从土壤剖面上层淋溶带走土壤中某种成分的作用。
14.土壤的分层：①枯落物层（O层）；②腐殖质层（A层）；③淋溶层（E层）；④沉积层（B层）；⑤母质层（C层）；⑥基岩层（R层）。
15.土壤的重要形态特征：颜色、湿度、紧实度、结构、质地、PH、新生体、入侵体、孔隙和动物孔穴。
第三章土壤固体物质组成1.土粒分类：矿质土粒（占绝对优势）和有机质土粒。
2.土壤质地：依据土壤机械组成相近与否而划分的土壤组合。
3.土壤质地三大类：砂土、壤土和黏土。
4.土壤质地改良：①溶土法；②深耕，深翻；③施有机肥。
5.壤质土兼具砂质土和黏质土的优点，是较为理想的土壤。
6.土壤有机质的来源（P39）：①植物残体；②动物和微生物残体；③动物、植物和微生物的排泄物及分泌物；④人为施入土壤中的各种有机物料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
环境土壤学Environmental Soil Science一、课程基本信息学时：40（理论24，实验16）学分：2.5考核方式：考查，平时成绩占总成绩的30%（平时成绩包括考勤和实验）。
中文简介：环境土壤学是研究土壤与环境相互关系及其调控技术的一门学科，主要讲授土壤在环境中的作用与地位，土壤的形成与分类，土壤的物质组成，土壤理化性质及其环境意义，土壤圈元素循环与环境效应，土壤污染及污染源，土壤环境质量评价，污染土壤的修复等内容。
环境土壤学是环境科学与土壤科学之间的边缘学科，既是环境地学的重要分支，也是土壤科学的重要组成部分。
通过本课程的学习，使学生全面掌握作为自然体、生产资料和环境条件的“环境土壤”的基本理论和基础知识，理解、掌握化学物质在土壤环境系统中反应行为的基本原理和过程，土壤环境与人类活动的相互影响以及调节、控制和改善土壤环境质量的优化途径、有效防治技术及治理方法，为学好环境科学类专业课程奠定坚实的理论基础，并能应用这些理论与方法研究和解决农业生产实践中的问题，为农业环境生态建设、管理与可持续发展服务。
二、教学目的与要求目的：学习环境土壤学的基本理论、基础知识，并通过实验，培养学生利用环境土壤学知识指导生产实践的能力，为本专业的后续课程学习、毕业论文及毕业后的工作打下基础。
要求：掌握土壤的物质组成和土壤的基本形成过程，正确认识土壤的基本性质和环境功能，理解、掌握土壤圈元素循环及其环境效应，掌握土壤污染的来源及污染类型，理解土壤环境质量评价方法，了解污染土壤修复的基本途径和方法。
三、教学方法与手段教学方法：根据教学内容的不同，综合采用多种的教学方法，如课堂讲授、启发式教学、学生讲授等，以提高教学质量。
通过讲授与提问、引导和自学、观察与实验相结合，使学生和教师之间能相互交流、从而激发学生的学习积极性，培养学生应用科学方法分析问题和解决问题的能力。
教学手段：实物、多媒体课件、图片、动画视频手段等有机结合，将原来抽象、复杂的理论知识用生动的图像、动画和视频表现出来，使学生可以更直观地理解教学内容，提高教学的时效性。
四、教学内容及目标教学内容教学目标学时分配第一章绪论 1 第一节土壤与土壤圈掌握第二节环境土壤学理解重点与难点:土壤的定义与特性；土壤圈的概念与功能。
衡量学习是否达到目标的标准:（1）什么是土壤？土壤包括哪几个方面的特性？（2）什么是土壤圈？土壤圈的功能有哪些？第二章土壤母质与土壤形成 1 第一节土壤母质理解第二节土壤的形成掌握第三节土壤剖面及形态特征了解重点与难点:岩石风化；土壤的形成因素；土壤形成的基本规律。
衡量学习是否达到目标的标准:（1）岩石风化有哪些类型？各有何特点？（2）成土因素对土壤的形成有何影响？（3）土壤形成过程中的地质大循环和生物小循环有何相互关系？第三章土壤固体物质组成 4 第一节土壤颗粒组成与质地掌握第二节土壤矿物质掌握第三节土壤有机质掌握第四节土壤生物了解重点与难点:土壤质地的概念；土壤质地的肥力特征；粘粒矿物的结构及特性；土壤腐殖质的性质；土壤有机质的转化；土壤有机质的作用及生态环境意义。
衡量学习是否达到目标的标准:（1）土壤机械组成与土壤质地的概念（2）不同质地类型的土壤肥力特征（3）层状硅酸盐粘粒矿物的结构特征及其特性（4）土壤有机质的转化过程及其影响因素（5）土壤有机质对土壤肥力及生态环境的作用？第四章土壤化学性质及其环境意义 4 第一节土壤酸碱性掌握第二节土壤氧化还原性掌握第三节土壤胶体与表面电荷性质掌握第四节土壤的吸附解吸性能掌握重点与难点:土壤酸碱性的产生及其环境意义；土壤氧化还原性的环境意义；土壤胶体的构造及性质；阳离子吸附与交换。
衡量学习是否达到目标的标准:（1）土壤酸碱性对物质转化、养分有效性的影响及其环境效应（2）土壤氧化还原性对物质转化、养分有效性的影响及其环境效应（3）土壤胶体的构造及性质（4）土壤阳离子吸附与交换对土壤养分有效性的影响及其环境效应第五章土壤物理性质及其环境意义 3 第一节土壤结构与孔性掌握第二节土壤水分性质掌握第三节土壤空气性质理解第四节土壤热性质理解重点与难点:土壤结构类型与性质；土壤孔隙的分级与性质；土壤水分的类型与性质；土壤通气性；土壤热特性。
衡量学习是否达到目标的标准:（1）团粒结构与土壤肥力（2）土壤孔度的计算及土壤孔性的调节（3）土壤水分类型及其有效性（4）土壤通气性的产生机制（5）土壤热容量及土壤热导率第六章土壤分类及其与环境条件的关系 2 第一节土壤分类了解第二节中国土壤分布与土壤资源特点理解第三节中国主要土壤类型了解第四节土壤退化及其防治掌握重点与难点:土壤分类的目的与意义；中国土壤的分布规律；土壤退化的主要类型及其防治。
衡量学习是否达到目标的标准:（1）中国土壤地带性分布规律（2）土壤退化的主要类型及其防治第七章土壤圈元素循环与环境效应 3 第一节土壤圈碳、氮、硫、磷循环与环境效应掌握第二节土壤圈重金属和放射性元素循环与环境效应掌握重点与难点:土壤圈碳、氮、硫、磷的形态、迁移转化及其环境效应；土壤圈重金属的形态、迁移转化及其环境效应；土壤圈中放射性元素的来源、迁移转化及其环境效应衡量学习是否达到目标的标准:（1）土壤圈碳、氮、硫、磷循环及其环境效应（2）土壤圈重金属循环及其环境效应（3）土壤圈中放射性元素的循环及其环境效应第八章土壤污染及污染源 2 第一节土壤污染及其危害掌握第二节土壤污染源掌握第三节土壤污染预防理解重点与难点:土壤环境背景值；土壤的自净作用；土壤污染的危害；土壤污染物的来源及污染类型；污染物在土壤中的迁移转化；衡量学习是否达到目标的标准:（1）什么叫土壤污染? 它的特点是什么？（2）土壤污染有哪些发生途径? 污染土壤有何特点?（3）土壤环境背景值的概念和作用。
（4）何谓土壤自净作用？土壤自净作用有哪些？对土壤有何意义?（5）举出土壤污染的主要污染物质及其主要来源。
（6）土壤污染的类型是什么? 各有何特点?（7）试述重金属和化学农药各自在土壤中迁移转化的特点。
第九章土壤环境质量评价 2 第一节土壤环境容量与环境质量标准掌握第二节土壤环境质量现状评价掌握第三节土壤环境质量影响评价掌握重点与难点:土壤环境容量的概念及应用；土壤环境质量标准；土壤环境质量评价因子和评价标准的选择、土壤环境质量现状的评价方法；土壤环境影响评价；衡量学习是否达到目标的标准:（1）土壤环境容量及其组成。
（2）土壤环境质量标准及其制定过程需考虑的土壤污染的暴露途径。
（3）我国土壤环境质量标准包括哪些污染物指标？如何分级？考虑了那些土壤因素？（4）土壤环境质量评价可采用那些评价标准？计算出的污染指数含义有何不同？（5）土壤环境质量综合评价的计算模式有那些？各有什么优缺点？（6）不同的建设项目对土壤环境可能造成的影响。
（7）土壤重金属在多年后的残留量的估算方法以及污泥农用时其中重金属的最高容许浓度计算方法。
第十章污染土壤的修复 2 第一节污染土壤的物理修复了解第二节污染土壤的化学修复了解第三节污染土壤的微生物修复了解第四节污染土壤的植物修复了解重点与难点:污染土壤修复的方法原理及优缺点衡量学习是否达到目标的标准:（1）污染土壤修复技术包括哪些主要类型？各有何特点？（2）各污染土壤修复类型的原理和方法环境土壤学实验16 实验一土壤样品的制备和保存掌握 2实验二土壤机械组成的测定掌握 3实验三土壤有机质测定掌握 3实验四土壤酸碱度的测定掌握 2实验五土壤硝态氮的测定掌握 3实验六土壤磷的测定掌握 3重点与难点:各实验的目的意义、测定原理与操作方法衡量学习是否达到目标的标准:（1）掌握各实验的目的意义与测定原理（2）掌握各实验的操作步骤五、推荐教材和教学参考资源推荐教材：吴启堂主编.环境土壤学.北京:中国农业出版社,2011参考书目：1.陈怀满主编.环境土壤学(第二版).北京:科学出版社,20102.孙铁珩等编.土壤污染形成机理与修复技术.北京:科学出版社,2005.3.牟树森编著.环境土壤学.北京:中国农业出版社,2005.4.夏立江,王宏康编.土壤污染及其防治.上海:华东理工大学出版社,2001.5.黄昌勇主编.土壤学.北京:中国农业出版社,2000.6.张风荣主编.土壤地理学.北京:中国农业出版社,2002.7.陈怀满等著.土壤中化学物质的行为与环境质量.北京:科学出版社,2002.8.陈怀满等著.土壤-植物系统中的重金属污染.北京:科学出版社,1996.9.刘铮著.中国土壤微量元素.南京:江苏科学技术出版社,1996.10.张从等著.污染土壤生物修复技术.北京:中国环境科学出版社,2000.11.林玉锁等著.农药与生态环境保护.北京:化学工业出版社,2000.杂志、期刊：生态学报、生态学杂志、生态科学、土壤学报、水土保持学报、土壤、土壤学报、环境工程学报、中国生态农业学报、环境科学、环境科学学报、农业环境科学学报、环境科学与技术、环境污染与防治、环境工程、环境保护、生态与农村环境学报学习网站：天津农学院环境土壤学精品课程学习网站：/huanjingturangxue/index/index.html 安徽师范大学环境土壤学精品课程学习网站：http://210.45.192.19/kecheng/2009shengji/05/index.htm大纲修订人：李永胜修订日期：2014年4月大纲审定人：审定日期：。