土壤组成
土壤名词解释
土壤名词解释土壤是指地壳的表层，包括一个或几个不同的土壤层，由岩石、有机物、水、空气以及生物所组成。
它是地球上生命存在和发展的重要基础，对农业生产、环境保护、水资源的调节等方面都起着至关重要的作用。
一、土壤的形成土壤的形成受到地质、气候、生物、母质和时间等多种因素的影响。
地质因素主要包括地壳构造、岩石性质和岩石的物化特性；气候因素包括降水、气温、日照、风速等；生物因素包括植物、动物和微生物的活动；母质是土壤形成的原始物质，可以是岩石、风化产物或者沉积物；而时间因素是土壤形成的一个过程，它以百年甚至千百年为单位。
二、土壤的主要物理性质土壤的物理性质主要包括质地、容重、孔隙度、持水量、透水性等。
质地是指土壤颗粒的大小和相对含量，通常分为粉砂、细砂、中砂、粗砂、砾石等几个级别；容重是指单位体积土壤的质量，它反映了土壤颗粒紧密程度的高低；孔隙度是指土壤中各种孔隙的总体积占整个土壤体积的百分比；持水量是指土壤在饱和状态下所含水分的百分比；透水性是指土壤中水分的渗透速度。
三、土壤的主要化学性质土壤的化学性质包括pH值、有机质、养分含量、CEC值等。
pH值是衡量土壤酸碱性的指标，影响着土壤中养分的有效性和作物的生长发育；有机质是指土壤中的有机物质含量，对土壤的肥力和结构起着重要作用；养分含量包括氮、磷、钾等主要营养元素，它们是作物生长所必需的；CEC值是土壤中阳离子吸附能力的强弱的综合指标，它决定了土壤中养分的供应能力。
四、土壤的生物性质土壤的生物性质主要包括土壤微生物、土壤动物和土壤植物等。
土壤微生物是土壤中最丰富的生物群体，它们能分解有机物质、分解养分、控制病原微生物的繁殖等；土壤动物包括蠕虫、昆虫、螨类等，它们对改善土壤结构、增加土壤通气性、增加土壤肥力等方面有着重要作用；土壤植物包括草本植物和木本植物，它们通过根系生命周期、分解有机质、吸收养分等方式参与土壤养分循环和生态系统的建立。
综上所述，土壤是地球上一种复杂的自然资源，它由岩石、有机物、水、空气和生物等构成，对人类的农业生产、环境保护和生态平衡具有重要的意义。
土壤固体组成
土壤是由固相、液相和气相三相物质组成的疏松多孔体
矿物质 95%以上 体积50%
固体部分重量 不足5%
气体 15%~35%
液体 15%~35%
土壤各组成部分的作用
1、土壤矿物质：好似土壤的“骨架”，是 土壤的主体
2、有机质：包被在矿物质表面，好似土壤 的“肌肉” 3、水分：即液相是土壤的“血液” 4、空气：即气相是给植物和生物呼吸作用提 供氧气
土壤矿物质
矿物：是由地质作用形成的天然单质或化合物， 是构成岩石的基本单位
风化作用
土壤矿物质：即矿质土粒，是地球表面的岩石 矿物经长期风化形成的
土壤矿物质----原生矿物
那些在风化过程中没有改变化学组成和结构， 而遗留在土壤中的原始成岩矿物 是土壤中各种化学元素的最初来源 包括：石 英、正长石、斜长石、白云母、 黑云母、角闪石、方解石、白云石 赤铁石、褐铁石等
土壤矿物质----原生矿物
石 英
正长石
ห้องสมุดไป่ตู้
方解石
土壤的元素组成及成分
土壤的元素组成及成分
土壤是地球表面上的一种自然资源，它是由多种元素组成的复杂体系。
这些元素包括有机物质、无机物质和微生物等。
有机物质是土壤中的重要组成部分，它是由植物、动物和微生物的遗体、分泌物和代谢产物等有机化合物形成的。
有机物质含有丰富的碳、氢、氧等元素，这些元素是构成有机化合物的基本元素。
有机物质在土壤中起着多种重要的作用，它可以改善土壤结构，提高土壤的保水能力和肥力，促进土壤的微生物活动，维持土壤的生态平衡。
无机物质是土壤中的另一个重要组成部分，它包括矿物质和水分等。
矿物质主要由各种矿物颗粒和岩石颗粒组成，它们含有丰富的金属元素和非金属元素，如铁、铝、镁、钾、钠等。
这些元素在土壤中起着重要的作用，它们可以提供植物所需的养分，调节土壤的酸碱度，影响土壤的结构和质地。
微生物是土壤中的另一类重要成分，它们是土壤生态系统的关键组成部分。
微生物包括细菌、真菌、放线菌和原生动物等，它们在土壤中起着多种重要的作用。
微生物可以分解有机物质，释放出养分，促进植物的生长；它们还可以与植物根系形成共生关系，提供植物所需的营养物质；此外，微生物还可以抑制土壤中的病原菌，维持土壤的生态平衡。
土壤的元素组成及成分是非常复杂和多样的。
有机物质、无机物质和微生物等是构成土壤的重要组成部分，它们相互作用，共同维持着土壤的生态功能。
因此，保护土壤资源、合理利用土壤资源是非常重要的，这样才能确保土壤的健康和可持续利用。
简述土壤的基本结构和形成过程
简述土壤的基本结构和形成过程
土壤是地球表面的最上层，是植物生长的基础。
土壤由三部分组成：沙子、泥土和有机质。
沙子是土壤中最小的组成部分，可以通过手指捏成小球。
泥土是由沙子和有机质混合而成的。
有机质是由植物和动物体内的细胞组成的，在土壤中存在的时间越长，其中的有机质就越多。
土壤的形成是一个漫长的过程，受到自然界各种因素的影响。
一般来说，土壤的形成可以分为以下几个过程：
1.岩石风化：岩石在水、气、温度的作用下，逐渐被腐蚀、磨损、溶解，形成碎石和砂粒。
2.沉积：水流或风力会把碎石和砂粒带到河流、海洋或平原上，并在这些地方沉积下来。
3.淤积：河流、湖泊、海洋会在其中形成泥沙，而平原上的砂土会被风力吹走。
4.有机物的添加：随着植物生长、动物生活，土壤中会添加大量的有机物。
5.蚯蚓和其他动物的作用：蚯蚓和其他动物会帮助土壤中的物质混合，使土壤变得较为平均。
这样可以促进土壤中的氧气、水分和养分的流通，有助于植物的生长。
6.气候变化：土壤受到气候变化的影响，如降雨、日晒、冬雪等，会对土壤结构产生影响。
7.人类活动：人类的农耕、开垦等活动也会对土壤产生影响。
土壤是生命的基础，对于植物的生长、动物的生存至关重要。
因此，人们应该保护土壤，避免土壤污染和土壤流失，以确保人类和其他生物的长期健康发展。
土壤的结构组成
土壤的结构组成
土壤的结构组成包括：
1. 矿质颗粒：主要由砂、粉砂、粘土和漂砾等颗粒组成。
矿质颗粒的大小和比例决定了土壤的质地，影响其透水性和透气性。
2. 有机物质：主要由植物残体和动物残体分解而来，包括有机质和腐殖质。
有机物质能增加土壤保水能力、改善土壤结构、提供养分等。
3. 水分：土壤中的水分主要存在于微孔隙和粘结水中。
合适的水分含量对于植物生长非常重要。
4. 空气：空气存在于土壤微孔隙内。
土壤中的空气对于植物根系通气和微生物活动至关重要。
5. 微生物：土壤中存在大量的微生物，如细菌、真菌和原生动物等。
微生物的存在对于土壤的生物化学循环、有机物分解和养分转化起重要作用。
6. 土壤生物：包括土壤动物和植物根系。
土壤动物包括蚯蚓、昆虫、螨类等，它们的活动能改善土壤结构和模糊土壤中的养分。
植物根系能固定土壤、增加土壤的稳定性，以及吸收水分和养分。
这些组成部分相互作用形成了土壤的复杂结构，影响着土壤的物理性质、化学性质和生物性质。
土壤的组成和性质
土壤的组成和性质一、土壤的组成土壤是环境中特有的组成部分，是位于陆地表面呈连续分布，具有肥力并能生长植物的疏松层，它是一个复杂的体系。
它的组成包括固相（矿物质、有机质）、液相（土壤水分或溶液）和气相（土壤空气）等三相物质四种成分有机地组合在一起构成的一种特殊物质。
按容积计，在较理想的土壤中，矿物质约占38—45%,有机质约占5—12%, 土壤孔隙约占50%, 土壤水分和空气存在于土壤孔隙内，三相之间亦经常变动而相互消长。
按重量计，矿物质可占固相部分的90—95%以上，有机质约占1 —10%左右。
（一）土壤矿物质土壤矿物质来源于地壳岩石（母岩）和母质，它对土壤的性质、结构和功能影响很大。
土壤中的矿物质由岩石风化和成土过程中形成的不同大小的矿物颗粒（或土粒）组成的。
自然界的土壤都是由很多大小不同的土粒，按不同的比例组合而成，各粒级在土壤中所占的相对比例或重量百分数称为土壤的机械组成，也叫土壤质地。
（二）土壤有机质进入土壤中的有机物质包括植物、动物及微生物等死亡残体，经分解转化逐渐形成有机质，即腐殖质，土壤腐殖质是土壤有机质的主要部分，约占有机质总量的50—65%。
腐殖质不是单一分子的有机质，而是在组成、结构和性质上具有共同特征，又有差异的一系列高分子有机化合物，腐殖质在土壤中可以呈腐殖酸或腐殖酸盐类存在，亦可以铁、铝的凝胶状态存在，也可与粘粒紧密结合，以有机-无机复合体等形态存在。
这些存在形态对土壤一系列的物理化学性质有很大影响，对土壤肥力有重大作用。
土壤有机质的化学组成包括：糖类（碳水化合物）、木质素、有机氮、脂肪、蜡质、单宁、木栓质、角质、有机磷及灰分等。
土壤中的有机质组成二、土壤的物理化学性质一）土壤的物理性质土壤结构：一般把土壤颗粒（包括单独颗粒、复粒和团聚体）的空间排列方式及其稳定程度，孔隙的分布和结合的状况称为土壤的结构。
土壤中的ca\卩6!3+等多价阳离子及有机质，腐殖质都有胶结剂的作用，参与土壤颗粒的团聚。
土壤的组成
土壤中的气相物质为土壤空气。 来源：大气以及土壤内部的一些生物化学 过程 成分：与大气类似，为氮气、氧气、二氧 化碳等，但含量略有变化。
包括土壤动物、土壤微生物与植物。
土壤是自然地理环境组成要素之一，是 一种疏松多孔的介质，也是一种多相共存 的复杂混合体。每种组分都有其独特的作 用，各组分之间又相互影响，相互反应， 使土壤具有许多特性。
一、固相 二、液相
三、气相
土壤固相包括土壤矿物质（Soil mineral） 以及土壤有机质（ Soil organic matter ）， 两者占土壤总质量的90%至95%。
长石类 硅酸盐类、铝硅酸盐类 云母类 辉石 角闪石
橄榄石
石英 氧化物类 金红石 锆石 硫化物类 磷酸盐类 黄铁矿 氟磷灰石
定义：是指原生矿物化学风化或蚀变后的新型 矿物，是在疏松母质发育和土壤形成作用时，由不 稳定的原生矿物形成的，其化学组成和结构均发生 改变。
晶态次生矿物
次生矿物
非晶态次生矿物
Hale Waihona Puke 简单盐类三氧化物类 次生铝硅酸盐类
方解石、石膏等
褐铁矿、针铁矿等 高岭石、蒙脱石、伊利石等
注： 1、铝硅酸盐类粘土矿物属于晶态次生矿物， 主要由硅氧四面体和铝氧八面体的层片组成。 2、次生矿物中的含水氧化物类（主要是铁、 铝）和次生硅铝酸盐类（伊利石）是构成土壤黏 粒的主要成分（粒径小于2μm），故又称为粘土矿 物。
土壤中的液相物质包括土壤水分（soil water）和土壤溶液（soil solution）。
土壤水分是土壤的重要组成部分之一， 主要来自大气降水、灌溉水和地下水。 土壤溶液是土壤水分和土壤中其它成分 以及污染物溶解形成的溶液。它是植物养 分的主要来源，也是进入土壤的各种污染 物向其它环境圈层迁移的媒介。
土壤的物质组成特点
土壤的物质组成特点
土壤是一种很复杂的物体，它是由固相、液相和气相三相物质组成，一般情况下，土壤的固相部分占50%，液相约占25%，气相占25%。
(1) 土壤固相物包括矿物质和有机质，是养分的贮存场所，决定着养分的潜在供应能力。
土壤矿物质包括石砾、粗沙、细沙、粉沙和黏粒。
石砾和沙粒是岩石的风化碎屑，所含矿物成分与岩石基本一致，不能提供很多有效养分。
黏粒细小，表面吸湿性强，黏粒间空隙很小，有显著的毛细管作用，能够吸附养分，具有较强的保肥能力。
土壤有机质包括处于不同分解阶段的死亡的各种动植物残体，是土壤形成团粒结构的良好胶结剂，能够改善土壤通气性能和蓄水状况。
(2) 土壤液相土壤液相的主要组分，包括水分和溶解在水中的盐类、有机化合物、无机化合物以及最细小的胶体物质。
作物生长发育过程中所需要的营养物质，几乎都是从土壤溶液中获得的。
(3) 土壤气相主要是指土壤的空气含量，而土壤空隙及水分含量是决定土壤空气含量的主要因素，若土壤通气不良，土壤中气体所占比例下降，土壤空气中的氧气就会降低，二氧化碳的含量相应会迅速增高，危害作物根系的呼吸作用，
严重时可导致作物生长不良，根系腐烂坏死。
陆地环境的组成——土壤
陆地环境的组成——土壤引言土壤是地球表面最常见的陆地环境之一。
它是陆地生态系统的重要组成部分，同时也是农业和生态系统可持续发展的关键因素之一。
本文将详细介绍土壤的组成、性质和土壤的功能。
1. 土壤的组成土壤主要由以下几部分组成：1.1 矿质矿质是土壤中最主要的组成部分，占据土壤总质量的大部分。
矿质主要包括砂、粘土和黏土等颗粒。
不同类型的土壤含有不同比例的矿质成分，这也决定了土壤的结构和质地。
1.2 有机质有机质是指土壤中的有机物质，包括残体、腐殖质和微生物等。
有机质的含量对土壤的肥力和持水能力具有重要影响。
有机质的降解和积累过程也对土壤质量的形成与发展起着重要作用。
1.3 水分水分是土壤中不可或缺的组成部分。
适量的水分对植物的生长至关重要。
土壤中的水分含量与土壤类型、降水量、排水状况等因素密切相关。
1.4 空气土壤中存在着大量的气孔，这些气孔为植物根系提供呼吸及养分吸收所需的氧气。
土壤中的空气含量和通气性对植物的生长发育也有着重要影响。
2. 土壤的性质土壤的性质包括物理性质、化学性质和生物性质三个方面。
2.1 物理性质物理性质是指土壤颗粒的大小、结构和排列方式等。
物理性质对于土壤的透气性、持水能力和渗透性等特性起着重要作用。
土壤颗粒的大小和结构直接影响土壤的质地，而排列方式则决定了土壤的孔隙度和通气性。
2.2 化学性质化学性质描述了土壤中各种化学物质的组成和性质。
包括土壤的酸碱性、有机质含量、营养元素含量等。
这些化学性质直接影响着土壤的肥力和适宜的农作物种植。
2.3 生物性质土壤中存在着大量的微生物、动物和植物等，它们构成了土壤生态系统的重要组成部分。
土壤中的微生物参与了有机质的分解和土壤肥力的形成过程。
而土壤中的动植物则对土壤结构和养分循环起着重要作用。
3. 土壤的功能土壤作为生态系统中的一个重要组成部分，具有多种功能。
3.1 植物生长的基质土壤是植物生长的基础和根系的生长环境，提供了植物所需的水分、营养和支撑。
土壤的基本组成
矿物质
38%
水分
15—35%
有机质
12%
土壤三相物质的组成图
土壤的基本组成
土壤是有固相、液相、气象三种形态物质组成 的疏松多孔的复杂自然体。 土壤固相部分包括矿物质、有机质以及土壤微 生物其体积约占土壤总体积的一半左右。 土壤液相部分指的是土壤水分，实际上它是极 其稀薄的土壤溶液，它被保持并运动于土壤空隙中， 占土壤总体积的15-35%。 占土壤总体积的15-35%。 土壤气相部分指的是土壤空气，它充满了那些 未被水分占据的土壤空隙，其成分主要包括来自大 气中的氮气、氧气和部分来自土壤中的二氧化碳气 体和水汽，占土壤总体积的15-35%。 体和水汽，占土壤总体积的15-35%。
土壤的组成
土壤的组成中文名土壤外文名 soil 别名泥主要元素氧硅铝铁钙镁钛钾磷硫矿物组成原生矿物、次生矿物发生层耕作层、风化层、母质层等成土因素气候、母质、水、生物、时间容重2.6～土壤中还有各种动物、植物和微生物。
（二）增强土壤的吸水、保肥能力（三）改良土壤物理性质（四）促进土壤植物的生长腐殖质为植物生长提供了丰富的养分和能量，土壤酸碱适宜，因而有利植物生长，促进土壤养分的转化。
（五）作物生长发育微生物（一）分解有机质（二）分解矿物质例如磷细菌能分解出磷矿石中的磷，钾细菌能分解出钾矿石中的钾，以利作物吸收利用。
砂质土的性质：含沙量多，颗粒粗糙，渗水速度快，保水性能差，通气性能好。
黏质土的性质：含沙量少，颗粒细腻，渗水速度慢，保水性能好，通气性能差。
壤土的性质：含沙量一般，颗粒一般，渗水速度一般，保水性能一般，通气性能一般。
土壤全磷含量的高低，通常不能直接表明土壤供应磷素能力的高低，它是一个潜在的肥力指标，但是当土壤全磷含量低于0.03%时，土壤往往缺磷。
’在土壤全磷中，只有很少一部分是对当季作物有效的，称为土壤有效性磷。
钾：土壤中钾全部以无机形态存在，而且其数量远远高于氮磷。
我国土壤的全钾含量也大体上是南方较低，北方较高。
南方的砖红壤，土壤全钾含量平均只有0.4%左右，华中、华东的红壤则平均为0.9%，而我国北方包括华北平原、西北黄土高原以至东北黑土地区，土壤全钾量一般都在1.7%左右。
因此，缺钾主要在南方，北方已开始出现缺钾现象。
0.8～1.0之间，平均的容重是1.75～1.90g/cm3之间，开挖的方法主要是用镐，很少用锨，锄头等方式来挖掘，对于部分用撬棍来进行挖掘。
土壤污染除影响食物的卫生品质外，也明显地影响到农作物的其他品质。
有些地区污灌已经使得蔬菜的味道变差，易烂，甚至出现难闻的异味；农产品的储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求。
3．土壤污染危害人体健康4．土壤污染导致其他环境问题土壤途径当土壤被病原体，有毒化学物质和放射性物质污染后，便能传播疾病，引起中毒和诱发癌症。
土壤组成
土壤组成一、土壤组成土壤是地球表层的岩石经过生物圈、大气圈和水圈长久的综合影响演化而成的。
因为各种成土因素，诸如母岩、生物、气候、地形、时光和人类生产活动等综合作用的不同，形成了多种类型的土壤。
土壤是由固、液、气三相物质构成的复杂体系。
土壤固相包括矿物质、有机质和生物。
在固相物质之间为外形和大小不同的孔隙，孔隙中存在水分和空气。
(一)土壤矿物质土壤矿物质是岩石经物理风化和化学风化作用形成的，占土壤固相部分总质量的90％以上，是土壤的骨骼和植物养分元素的重要供应源，按其成因可分为原生矿物质和次生矿物质两类。
1．原生矿物质原生矿物质是岩石经过物理风化作用被破裂形成的碎屑，其本来的化学组成没有转变。
这类矿物质主要有硅酸盐类矿物、氧化物类矿物、硫化物类矿物和类矿物。
2．次生矿物质次生矿物质是原生矿物质经过化学风化后形成的新的矿物质，其化学组成和晶体结构均有所转变。
这类矿物质包括容易盐类(如、、氯化物等)、三氧化物类和次生类。
次生类是构成土壤黏粒的主要成分，故又称为黏土矿物，如高岭土、蒙脱土和伊利石等；三氧化物类如针铁矿(Fe2O3·H2O)、褐铁矿(2 Fe2O3·3 H2O) ,三水铝石(A1203·3 H2O)等，它们是硅酸盐类矿物彻底风化的产物。
土壤矿物质所含主体元素是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁等，其质量分数约占96%，其他元素含量多在0.1%(质量分数)以下，甚至低于十亿分之几，属微量、痕量元素。
土壤矿物质颗粒(土粒)的外形和大小多种多样，其粒径从几微米到几厘米，差别很大。
不同粒径的土粒的成分和物理化学性质有很大差异，如对污染物的吸附、解吸和迁移、转化能力，以及有效含水量和保水保温能力等。
为了讨论便利，常按粒径大小将上粒分为若于类，称为粒级；同级土粒的成分和性质基本全都，表5-1为我国土粒分级标准。
表5-1我国土粒分级标准自然界中仟何一种土壤，都是由粒径不同的土粒按不同的比例组合而成的，根据土壤中各粒级上粒含量的相对照例或质量分数分类，称为土壤质地分类。
第四章 土壤的组成及基本性质
＋4
＋3
铝
三、土壤的矿物组成
1）层状硅酸盐粘土矿物—种类和性质
高岭组矿物（1:1型矿物）包括：高岭石、珍珠陶土、 迪恺石及埃洛石等
The structure of kaolinite（高岭土的结构）
三、土壤的矿物组成
1）层状硅酸盐粘土矿物—种类和性质
高岭类矿物（1:1型矿物）的特点： （1）1:1型的晶层结构 单位晶胞的分子式可表示为Ai4Si4O10(OH)8。 （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（有效直径0.2-2m），颗粒的总表 面积相对较小，为10-20×103m2kg-1
三、土壤的矿物组成 硅酸盐粘土（一层硅氧四面体和一层铝氧八面体）
2.次生矿物(secondary mineral)
原生矿物在风化和成土作用下，新形成的矿物. 1) 层状硅酸盐黏粒矿物—基本结构 硅氧四面体 铝氧八面体
Silicon tetra
Al u mi ni u m oc ta he dr on
三、土壤的矿物组成
1）层状硅酸盐粘土矿物—种类和性质
Chlorite group （ 2:1:1 layer clays ）
绿泥石组：以绿泥石为代表，富含镁、铁等
在2:1粘土矿物的相邻晶片间加 入一个八面体水镁片（或水铝 片）。由于强烈的静电吸引使其 成为非膨胀粘土。
Properties of Chlorite group 绿泥石组的特性
2 ( s w ) gr2 2 Kr 9
影响因子：
•重力加速度g •颗粒密度ρs •液体的密度ρw •液体的粘度η •颗粒半径r
泥土主要成分
泥土，也称为土壤，是由多种物质组成的复杂混合物。
它的主要成分包括：
1. 矿物质：泥土中的矿物质是土壤的主要组成部分，它们来源于岩石的物理和化学风化。
常见的矿物质包括硅酸盐、氧化物（如氧化铁和氧化铝）、碳酸盐等。
这些矿物质提供了植物生长所需的营养元素，如氮、磷、钾等。
2. 有机质：有机质是由动植物残体和排泄物分解而成的复杂有机化合物。
它们对土壤的结构、肥力和保水能力有重要影响。
有机质的含量通常用百分比表示，对土壤质量的评价至关重要。
3. 水分：水分是土壤中的重要组成部分，对于维持土壤的活力和生态系统的平衡至关重要。
土壤水分可以分为三种状态：固态（结合在矿物颗粒上的水）、液态（自由移动的水）和气态（土壤孔隙中的水蒸气）。
4. 空气：土壤中的空气对于维持土壤生物活动和植物根系的呼吸至关重要。
空气通过土壤孔隙系统流动，这些孔隙由矿物质颗粒和有机质的间隙组成。
5. 生物：土壤生物包括微生物（如细菌和真菌）、小型无脊椎动物（如蚯蚓和昆虫幼虫）、植物根系等。
它们在土壤的形成和肥力循环中扮演着关键角色。
泥土的成分和性质会因地理位置、气候条件、土壤类型和人类活动等因素而有所不同。
土壤科学家通过土壤分类和研究，可以了解土壤的特性，从而更好地管理和保护土壤资源。
土壤的组成及其比例
土壤的组成及其比例
土壤是地球上最重要的自然资源之一，它是植物生长和发育的基础，也是人类和动物的生
存环境。
土壤是由矿物质、有机质、水和空气组成的复合物，它们的比例不同，影响着土
壤的性质和功能。
矿物质是土壤的主要成分，占土壤总重量的45%～60%，其中粒径小于2微米的矿物质
称为微粒矿物质，占土壤总重量的45%～50%，粒径大于2微米的矿物质称为粗粒矿物质，占土壤总重量的10%～15%。
矿物质主要由硅质、铝质、铁质、钙质和镁质组成，它们提供了土壤的结构和稳定性，并且可以吸收和储存水分和养分。
有机质是土壤的第二大成分，占土壤总重量的1%～10%，主要由木质素、蛋白质、糖类、脂肪类和酶等组成，它们可以提供土壤的肥力，促进植物的生长发育，同时也可以吸收和储存水分和养分。
水是土壤的第三大成分，占土壤总重量的25%～45%，它可以提供植物的生长环境，同时也可以溶解和转移养分，促进植物的生长发育。
空气是土壤的第四大成分，占土壤总重量的25%～30%，它可以提供植物的生长环境，同时也可以提供氧气和二氧化碳，促进植物的生长发育。
总之，土壤是由矿物质、有机质、水和空气组成的复合物，它们的比例不同，影响着土壤的性质和功能。
矿物质占土壤总重量的45%～60%，有机质占土壤总重量的1%～10%，
水占土壤总重量的25%～45%，空气占土壤总重量的25%～30%。
土壤组成成分
土壤组成成分
土壤是养活百物的母亲，植物的生存离不开土壤。
土壤不仅重要，而且也是复杂的，它是由分散的物质构成的，这些物质称为土壤的组成成分。
主要的组成成分有有机物质、矿物质、水和空气四种。
首先，土壤中的有机物质主要由植物、动物和微生物分解后残留的物质组成，主要含有有机酸、淀粉和糖等植物碳水化合物，以及植物素、蛋白质、树脂等植物的有机物质；动物的有机物质主要包括蜂腊、猪肝脂、兽粪等微生物分解的物质；同时，还有大量的微生物细胞壁组成的细菌碎屑和真菌碎屑等。
其次，土壤中的矿物质主要由岩石的风化和沉积而来，其中有微量和重金属元素，如碳、氨基酸和无机盐等：这些矿物质构成了土壤的结构成分，对植物的生长发育有着重要的作用，也可以形成矿物质的存储地，比如氮和磷等养分的营养物质。
第三，土壤中的水是植物生长发育的不可缺少的条件。
水不仅能提供植物必要的水分，还能支撑植物的生长，还有助于植物体内有机物质和无机物质的吸收和运输。
同时，水还可以对植物体内的养分物质进行调节，它会影响植物根系的形态，以及植物体内有机酸、离子和细菌的活性。
最后，土壤中的空气是植物生长发育的重要成分，起到维持正常气压的作用，也是植物吸收氧气的重要来源，同时也参与植物生长、繁殖和抗病的过程。
总的来说，土壤中的有机物质、矿物质、水和空气四者组成了土
壤的结构，为植物的生长发育提供了良好的生活环境。
人们在农业生产中，应该尽量保护土壤的有机和无机物质，增加土壤的有机质和水分，进而促进土壤的生物活性，促进植物的正常生长发育。
简述土壤组成及生态作用
简述土壤组成及生态作用
土壤是地壳最上层的一个部分，由矿物质、有机物、水、空气和生物组成。
土壤的主要成分是矿物质，包括石英、黏土、砂和粉砂。
有机物主要来自于已经死亡的植物和动物的残骸，以及微生物的代谢产物。
土壤中的水和空气充当了养分的载体，也为土壤中的生物提供了适宜的环境。
土壤在生态系统中起着重要的作用。
首先，土壤是植物生长的基础，提供了稳定的支撑和营养物质。
土壤中的矿物质和有机物为植物的生长提供了必要的养分，包括氮、磷、钾等元素。
土壤中的水和空气也为植物的根系提供了水分和氧气。
其次，土壤是水循环的重要组成部分。
土壤可以吸收并储存雨水，减少洪水的发生，并逐渐向地下水补充水分。
此外，土壤中的微生物可以分解有机物，促进物质循环和养分的释放。
另外，土壤还承载了丰富的生物多样性。
土壤中有大量的微生物，包括细菌、真菌和其他微生物，它们在分解有机物、改良土壤结构、固定氮等方面起着重要的作用。
土壤中还有一些小型动物，如蚯蚓和昆虫，它们也参与了泥土的形成与改良。
总之，土壤是地球上生命存在和发展的基础，它提供了植物生长的养分和水分，参与了水循环和物质循环，也维持了地球生物多样性的平衡。
保护土壤的健康和质量对于维持生态系统的平衡和可持续发展至关重要。
- 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)。
第二节土壤组成土壤是由固相（矿物质、有机质）、液相（土壤水分）、气相（土壤空气）等三相物质组成的，它们之间是相互联系、相互转化、相互作用的有机整体。
从土壤组成物质总体来看，它是一个复杂而分散的多相物质系统。
固相主要是矿物质、有机质，也包括一些活的微生物。
按容积计，典型的土壤中矿物质约占38％，有机质约占12％。
按重量计，矿物质可占固相部分的95％以上，有机质约占5％左右。
典型土壤液相、气相容积共占三相组成的50％。
由于液相、气相经常处于彼此消长状态，即当液相占容积增大时，气相占容积就减少，气相容积增大时，液相所占体积就减少，两者之间的消长幅度在15—35％之间（图1－6）。
一、土壤矿物质土壤矿物质是土壤的主要组成物质，构成了土壤的“骨骼”。
土壤矿物质主要来自成土母质，按其成因可分为原生矿物和次生矿物两大类。
（一）土壤矿物质的类型及性质1．原生矿物土壤原生矿物是指各种岩石受到不同程度的物理风化，而未经化学风化的碎屑物，其原来的化学组成和结晶构造均未改变。
土壤原生矿物的种类和含量，随母质的类型、风化强度和成土过程的不同而异。
土壤中的粉砂粒、砂粒几乎全是原生矿物（图1-7）。
土壤的原生矿物，除构成土壤的大小颗粒外，还是土壤中各种化学元素的最初来源，它的类型和它的相对稳定度及其化学成分如表1－2。
土壤原生矿物种类主要有：硅酸盐、铝硅酸盐类矿物、氧化物类矿物、硫化物和磷酸盐类矿物。
1）硅酸盐、铝硅酸盐类矿物：土壤原生矿物中以硅酸盐、铝硅酸盐类占绝对优势，一般为晶质矿物。
常见的有长石、云母、辉石、角闪石和橄榄石等类。
（1）长石类长石类矿物占地壳重量的50—60％，占土壤重量的10—15％，是岩石中分布最广的一类矿物。
从化学成分上看，长石是钾长石（KAlSi3O8）、钠长石（NaAlSi3O8）和钙长石（CaAl2Si2O8）的固溶体。
K、Na含量多而Ca少的称碱性长石，Ca和Na多而K少的为斜长石。
自然界纯钾长石很少，大多含有部分钠长石。
长石风化可产生高岭石，二氧化硅和盐基物质（如钙、钾、钠等）。
钾长石含氧化钾16.9％，是土壤中钾素的重要来源。
（2）云母类占岩浆岩矿物4％，常见的有白云母［KH2Al3（SiO4）3］和黑云母［KH2（MgFe）3 Al （SiO4）3］。
此外，还有金云母［KMg3（AlSi2O10）（OH）2］、钠云母［NaAl2（AlSi3O10）（OH）2］、锂云母［KLi2Al（Si4O10）（OH）2］等。
白云母和黑云母在理论上含K2O分别为118克每千克和100克每千克左右，与钾长石的情况相似，天然云母的含钾量常低于理论值。
云母类易于风化，是土壤钾素主要来源，同时亦释放许多微量元素。
（3）橄榄石类呈橄榄绿色，是含铁、镁而不含铝的硅酸盐。
通式为［（Mg、Fe）2SiO4］，含多种微量元素。
常见的有：镁橄榄石（Mg2SiO4）、铁橄榄石（Fe2SiO4）、橄榄石［（Mg、Fe）2SiO4］、锰橄榄石（Mn2SiO4）、钙镁橄榄石（CaMgSiO4）、绿粒橄榄石（CaMnSiO4）、硅铅锌矿（PbZnSiO4）等，在氧化条件下，由于亚铁氧化促使晶格破坏，所以极易风化。
（4）辉石、角闪石类约占岩浆岩重量的16.8％，属偏硅酸盐类，颜色从绿到黑，是构成岩浆岩中暗色矿物的主要成分。
辉石是单链，通式是［R2（Si2O6）］；角闪石是双链，通式是［R7（Si8O22）（OH）2］。
R代表联结各硅氧链的阳离子，主要是2价的Mg、Fe、Ca，其次是Al3+、Fe3+、Na+，有时还有Ti4+、Mn2+、K+、Li+等。
其中普通辉石［Ca（MgFeAl）（SiAl）2O6］和角闪石在土壤中比较丰富。
它们的铁、镁、钙等含量都很高。
2）氧化物类矿物：包括石英（SiO2）、赤铁矿（Fe2O3）、金红石（TiO2）、蓝晶石（Al2SiO5）、锆石（ZrSiO4）、电气石［Na（MgFe）3 Al6（BO3）3Si6O18（OH，F）4］等。
它们都极稳定，不易风化、对植物的养分意义不大。
其中，石英是土壤中分布最广的一种矿物，约占地壳重量的12.6％，为砂粒的主要成分。
赤铁矿是热带、亚热带土壤中常见的矿物，使土壤呈红色。
它很易受到水化，其水化物又常使土壤呈明显的黄、褐、棕等色调，蓝晶石、锆石、电气石等均为很难风化的矿物，能长期存留于土壤之中。
3）硫化物类矿物在土壤中通常只有铁的硫化物矿物，即黄铁矿和白铁矿，两者是同质异构物，黄铁矿属等轴晶系，白铁矿属斜方晶系，分子式为FeS2。
它们极易风化，成为土壤中硫素的主要来源。
4）磷酸盐类矿物磷灰石在自然界以氟磷灰石［Ca5（PO4）3F］最为常见，Cl、OH代替F多的分别称为氮磷灰石、羟磷灰石。
当F、Cl、OH比例相等时，磷灰石的化学组成是：55.38％CaO，42.06％P2O5，1.25％F，2.33％Cl，0.56％H2O。
常见Ca、Mg、Na等混入。
同时，CO3，OH，SO3，SiO4也可代替部分PO4。
它们是土壤中无机磷的重要来源。
2．次生矿物次生矿物是由原生矿物经风化后重新形成的新矿物，其化学组成和构造都经过改变，而不同于原来的原生矿物。
次生矿物是土壤物质中最细小的部分（粒径＜0.001毫米），具胶体的性质，所以又常称之为粘土矿物或粘粒矿物，它是土壤固体物质中最有影响的部分，影响着土壤许多重要的物理、化学性质，如吸收性、膨胀收缩性、粘着性等。
因而无论在土壤发生学，或是农业生产上，都具有重要意义。
根据其组成、构造和性质可分为三类：简单盐类、次生氧化物类和次生铝硅酸盐类。
1）简单盐类包括各种碳酸盐、重碳酸盐、氯化物等，它们都是原生矿物经化学风化后的最终产物，结晶构造都较简单，常见于干早和半干旱地区的土壤中。
2）次生氧化物矿物常见的有：（1）氧化铁和氢氧化铁类：褐铁矿（2Fe2O3·3H2O）是含水氧化铁，广泛分布于土壤和风化壳中，使土壤呈棕褐、橘红和红色。
赤铁矿（2Fe2O3）赤铁矿可承自母质，也可在温暖地带的土壤中由氢氧化铁沉淀而成，色赭红，常与针铁矿共生于红色土壤中。
干热地区，土壤通气性好，有利于赤铁矿生成。
在有机质丰富的土壤中，母质中的赤铁矿易还原转变为针铁矿。
磁赤铁矿（γFe2O3）原生磁铁矿氧化或纤铁矿脱水都可生成磁赤铁矿，常与赤铁矿共生，使土壤呈红棕色。
常见于热带、亚热带岩浆岩高度风化的土壤中。
针铁矿（2FeOOH）针铁矿生成的pH范围很宽，从pH3—10以上，几乎所有的土壤类型中都含有针铁矿，它使土壤染成黄-棕褐色。
CO2和亚铁离子有利于针铁矿生成，菱铁矿氧化可转变为针铁矿，常成丛聚集。
一水硬铝石（2AlOOH）和斜方水锰矿（2MnOOH）的结构与针铁矿相同，针铁矿中常含有不少铝和锰。
纤铁矿（γFeOOH）它比针铁矿少见，常存在于温带湿润地区的非石灰性水成土内，特别是氧化-还原交替频繁的层次或有机质含量多的土层内尤为常见，呈鲜亮的橙色斑纹，晶体为边缘不齐的板条状。
在热带土壤中纤铁矿往往为磁赤铁矿所代替。
水铁矿（Fe2O3·nH2O）当高铁化合物快速水解时，产生棕色胶状沉淀中有些稍具赤铁矿结构的微晶，称水铁矿。
亚铁溶液经铁细菌作用，加速氧化时也可生成水铁矿。
有机质丰富的寒温带土壤中可存留较多的水铁矿。
（2）氧化铝矿物：次生氧化铝矿物中的铝来自含铝硅酸盐矿物的风化，按加热脱水的表现，次生氧化铝矿物分为一水型氧化铝（Al2O3·H2O）和三水型氧化铝（Al2O3·3H2O）。
一水氧化铝在热带土壤和石灰岩风化土壤中偶尔可得到。
三水氧化铝普遍存在于灰化土，湿热气候下的砖红壤、赤红壤和黄壤。
它是含铝矿物在强烈淋溶条件下高度风化的最终产物，比高岭石还稳定。
（3）氧化锰矿物：土壤中常见为MnO和MnO2，氧化高价锰（MnO2）更为常见。
在土壤结构表面上呈棕、黑色胶膜，或呈结核状存在。
（4）次生氧化硅：主要指氧化硅凝胶和蛋白石（SiO2·nH2O）。
土壤溶液中氧化硅在酸性介质中可由单体聚合为凝胶，凝胶老化时缩合为蛋白石。
蛋白石包裹着许多有机和无机杂质，使它呈现彩色。
蛋白石进一步脱水可成隐品质的石英或方英石——玉髓。
来源于生物的蛋白石，可作为埋藏土层和古地理环境的指示矿物，包裹在植物蛋白石中的有机碳可用来测定土壤的年龄。
3）次生铝硅酸盐类包括伊利石、蒙脱石、高岭石等。
它们是构成土壤粘粒的主要成分。
铝硅酸盐粘土矿物的晶体是由硅氧四面体片和锅氧八面体片两种基本晶片连接而成的薄片层状结晶体。
硅氧四面体，是由四个氧原子围绕一个硅原子，形成具有四面构造而得名。
一系列的硅氧四面体通过共同氧原子联结成平面，形成一个片状的四面体层，或称硅氧片（图1-8）。
铝氧八面体，是由六个氧原子或氢氧根（-OH）围绕一个铝原子，形成具有八面构造而得名。
一系列的铝氧八面体通过共用氧原子互相联结成平面，排列成片状的八面体层，或称铝氧片或水铝片（图1-9）。
由一层硅氧片和一层铝氧片组成一晶层，属1∶1型晶格，如高岭石、埃洛石等。
由二层硅氧片夹一层铝氧片结合而成一晶层，属2∶1型晶格，如蒙脱石、蛭石和伊利石等。
由二层硅氧片和二层铝氧组合而成一晶层，属2∶2型晶格，如绿泥石等。
土壤中许多重要特征，如粘性、膨胀性、吸收性和保蓄性等，都与这些次生粘土矿有密切的关系。
1）1∶1型矿物在土壤中，这一类型的典型代表是高岭石和埃洛石。
单个高岭石晶体中的两层，是由每层中各自的硅原子和铝原子通过共用的氧原子联结起来的。
晶层与晶层之间没有阳离子，氧和氢氧离子是通过氢键紧密地联结起来（图1-10）。
因此，晶格是固定的，晶层间距离固定不变，粘粒湿时一般不发生膨胀，并有完整的解理面。
阳离子和水分子不能进入晶格内部，只局限于晶体外表面。
表面积低和同晶取代少是高岭石对阳离子吸附量低的原因。
高岭石晶体呈边缘清晰的六角形，与蒙脱石颗粒相对比，其半径较大，约0.10－5微米，多数在0.2－2微米范围内。
由于其结构单元联结得非常紧密，所以高岭石晶体不易分割成极细的薄片。
高岭石的可塑性、粘结性、收缩性和膨胀性都很低，代换量也低，所以富含高岭石的土壤供肥、保肥能力差，造成植物养分不足。
埃洛石，又称多水高岭石，是高岭石的同分异构体。
它含有较弱的层间水分子，所以相邻二层间的联结力较弱。
埃洛石的晶形与高岭石很不相同，多呈细长的空心管状，有的可长达几微米，短的不到0.1微米。
埃洛石比高岭石易分解，高岭石比埃洛石更稳定。
2）2∶1型膨胀性矿物在土壤中，本类型典型代表是蒙脱石和蛭石。
蒙脱石是2∶1型层状硅酸盐中膨胀性和代换量很大的一种粘土矿物，由于晶体两面都是氧，通过很弱的氧键松弛地联结起来，水分子（阳离子也一样）被吸收到两晶体单元之间的空隙处，引起晶格膨胀（图1-11）。