土壤的基本物质组成
第二章 土壤的基本物质组成
母质
土壤的形成
土壤的形成是风化作用和成土作用共同 作用的结果。
只有在生物特别是高等绿色植物出现 后，不仅大大加速了风化作用，而且能累积 养分，促进肥力的发展，生物的出现标志着 成土过程的开始。
土壤的形成是多种因素综合作用的结果。
19世纪俄国土壤学家B.B.道库恰耶夫，总结
认为成土因素主要有五个： 母质、气候、
物理风化
岩石风化
（2）化学风化
岩石在水、水溶液和空气中氧、CO2等作 用下由于溶解、水化、水解、碳酸化以及氧 化等作用下发生成分和性质变化的风化作用， 称为化学风化。
主要包括：溶解作用、水解作用、水化作用、 氧化作用等。 其中水解作用能使岩石中的矿物发生彻底分解， 引起岩石内部矿物组成和性质的彻底改变，所以水 解作用被认为是化学风化中最主要的作用。
动物：土壤中的动物从微小的原生动物到高 等脊椎动物在土壤中都有独特的生活方式， 它们参与了一些有机残体的分解破碎作用以 及搬运、疏松土壤和母质的作用，某些动物 还参与土壤结构的形成，有的脊椎动物能够 翻动土壤，改变土壤的剖面层次。
微生物：土壤中的微生物种类多、数量大， 在土壤形成中一方面能促进有机体分解；另 一方面又合成腐殖质，其后再进行分解，这 样就形成了土壤物质的循环。 另外，固氮菌能固定空气中的氮素，有的细 菌能促进矿物的分解、增加养分的有效性。
土壤矿物质是地壳中的化学元素在各种地质
作用下形成的自然产物，是岩石的组成单位 ，约 3000多种。
按照矿物的起源可分为：
原生矿物：在风化过程中没有改变化学组 成而遗留在土壤中的一类矿物。 次生矿物：原生矿物在风化和成土作用下， 新形成的矿物。
成土矿物
土壤基本物质组成土壤矿物质
土壤基本物质组成土壤矿物质
石 英 SiO2
不易分化，使土壤中砂粒的主要来源
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土壤基本物质组成土壤矿物质
正长石 KAlSi3O8
斜长石
Na（AlSi3O8）·CaAl2Si2O8）
较易风化，风化后产生高岭土、二氧化硅和盐基物质， 正长石含钾较多， 是土壤中钾素和粘粒的主要来源
土壤基本物质组成土壤矿物质
土壤基本物质组成土壤矿物质
共性：没有碎屑的块状构造；没有规则的层次排列；不含化石。 例如: 玄武岩、石英、花岗岩、正长岩
花岗岩 喷出性岩浆岩
玄武岩
侵入性岩浆岩土壤基本物质组成土壤矿物质
（2)沉积岩
又称次生岩，是裸露于地表的各种类型的岩石经风 化作用而破坏，经各种地质动力作用搬运后沉积，再 经压力胶结作用重新固结成岩，也有由生物遗体、残 骸堆积沉积而成。
变质岩
土壤基本物质组成土壤矿物质
土壤基本物质组成土壤矿物质
3.岩石的风化
岩石的风化作用：岩石在地表受到种种外力作用，逐 渐破碎成为疏松物质，这一过程叫做风化作用。所产 生的疏松物质就是土壤母质。
土壤基本物质组成土壤矿物质
风化作用的类型
A. 物理风化作用
指使岩石产生物理变化而成为碎屑状态的过程，特点是成 分未变。 1、主要是温度引起岩石的热力学变化--昼夜温差、冻结。 2、盐类结晶的裂胀作用、流水冲刷和磨蚀、风砂磨蚀
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土壤基本物质组成土壤矿物质
橄揽石（Mg，Fe）2SiO4
易风化，风化后形成蛇纹石
返回
土壤基本物质组成土壤矿物质
方解石 CaCO3
土壤基础知识
土壤基础知识第一节土壤和土壤肥力的概念一、土壤的概念土壤定义为：土壤是陆地表面由矿物质、有机质、水、空气和生物组成，具有肥力，能生长植物的未固结层。
二、土壤的组成土壤的构成物质可概分为固相、液相和气相。
土壤固相物质包括经成土作用改造后留下来的岩石风化产物，即土壤矿物质；土壤中动植物残体的分解产物和再合成产物，以及生活在土壤中的各种生物，主要是微生物。
有机质和矿物质紧密结合在一起，形成土壤颗粒。
土壤矿物质约占固体部分的95％以上，有机物质的质量百分数一般不到5％。
有机质常包被在矿物质土粒外面。
固体部分含有植物需要的各种养分并构成支持植物的骨架。
土壤液相主要是指溶有可溶性盐类和简单有机物的水溶液。
土壤气相指土壤中存在的各种气体。
土壤的液相和气相主要存在于土壤固相之间的孔隙中。
一般情况下土壤固体占50％；液体和气体占50％，气体和液体不稳定，其比例为气体占15％～35％。
无机体——土壤矿物质固体部分有机体——土壤有机质、土壤生物土壤组成液体一土壤水分和土壤溶液孔隙部分气体——土壤空气三、土壤肥力的概念土壤最基本的特性是具有土壤肥力。
土壤肥力的概念为：土壤能供应与协调植物正常生长发育所需要的养分和水、空气、热的能力。
土壤肥力可分为自然肥力和人为肥力。
1.自然肥力是由自然因素形成的土壤具有的肥力，如森林土壤、草原土壤等。
2.人为肥力是由耕作、施肥、灌溉、改土等人为因素形成的土壤所具有的肥力。
耕作土壤、果园土壤等已开发的土壤既有自然肥力又有人为肥力，是自然肥力为基础，人为肥力为主导。
3.经济肥力，由于受环境条件和管理水平的限制，土壤肥力往往只有部分表现出来，这部分肥力称为“有效肥力”，又称“经济肥力”。
4.潜在肥力，没有直接表现出来的力称“潜在肥力”，指受环境条件和科技水平限制不能被植物利用，但在一定生产条件下可转化为有效肥力的那部分肥力。
第二节岩石的风化和土壤的形成过程风化作用是地球表面或近地球表面的岩石在大气圈各种营力作用下所产生的物理化学变化。
第二章 土壤的基本物质组成
（三）生物化学风化（biochemical weathering)：指 岩石矿物在生物及其分泌物或有机质分解产物的作 用下，进行的机械破碎作用和化学分解过程 1、机械破碎作用 高等植物(high plants) 低等植物(low plants)：地衣（lichen）、苔藓(moss)、菌类
(fungi)等。
如花岗岩granite片麻岩gneiss页岩板岩boardrock石灰岩大理岩砂岩石英岩quartzite三成土岩石和矿物对土壤性质的影响1土壤质地soiltexture浅色矿物石英长石及花岗岩等因含有较多石英易形成砂粒深色矿物及页岩板岩石灰岩等含有较多的黑云母等易风化为深色矿物形成较多粘粒2土壤酸碱度soilacidity花岗岩片麻岩发育土壤多呈酸性石灰岩大理岩含钙多土壤中性微碱性3土壤养分soilnutrients长石云母富含钾素
穴居动物(troglodyte animals ) 原生动物(protozoa) 2、生化作用 动植物生命活动分泌（excrete）有机酸及二氧化碳 等对岩石矿物产生溶蚀作用。
二、土壤母质soil parent material
(一)母质的概念 岩石矿物经过各种风化作用，变成疏松的、粗细不等 的矿物质颗粒。 （二）母质的特点（与岩石矿物比较） 1、具分散性，疏松，但结构仍差。 2、表面积增大，具一定的吸附养分的能力。 3、具有孔隙，通气透水性增强。 4、养分有所释放，但仍处于分散状态。 5、由于没有成土， 故缺乏氮素，不具备完整肥力。
一、土壤无机矿物质颗粒的来源
（一）矿物的概念（Concept of minerals）
1、矿物（ minerals ）：自然存在于地壳中的具有一定物理
性质、化学组成和内部构造的单质或化合物。 • 土壤中的无机矿物质颗粒是陆地表层的岩石、矿物风化
土壤矿物质与岩石的风化
土粒分级：石砾、砂粒、粉砂粒、黏粒
粒径：由大变小 组成：原生矿物
次生矿物
2、 土壤粒级分类
（1）国际制土粒分级： 石砾：1mm; 砂粒：1-0.05mm; 粉粒： 0.05-0.002mm; 粘粒：0.002mm；
（2）前苏联土粒分级： 物理性砂粒：>0.01 mm；物理性粘粒：<0.01 mm 粗、中、细砂粒；粗、中、细粉粒； 粗、细粘粒及胶体
②卡庆斯基质地制
砂土、壤土、粘土
质地组 砂土 壤土
粘土
卡钦斯基土壤质地分类
质地名称
松砂土 紧砂土
砂壤 轻壤 中壤 重壤 轻粘土 中粘土 重粘土
不同土壤类型的<0.01 毫米粒级含量(%)
灰化土
草原土壤、红黄壤 碱化土、碱土
0～5
0～5
0～5
5～10
5～10
5～10
10～20
10～20
10～15
20～30
二、土壤矿物质的化学组成和矿物组成
1、土壤矿物质的化学组成 土壤
SiO2、Al2O3、Fe2O3 占土壤矿质总质量75%
2、土壤中的矿物组成
（1） 矿物分类 根据矿物的结晶状态，矿物可分为：结晶质矿物； 非晶质矿物。 一般常分为：原生矿物；次生矿物。
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。
➢ ห้องสมุดไป่ตู้分：K（正长石、云母）、P（磷灰石）、Ca、Mg、Fe （橄榄石、角闪石等）。
酸碱性：
a. 酸性岩：SiO2>65% 易风化，K丰富，砂粘 适中，花岗岩
b. 中性岩：SiO252-65% 大量粘土矿物，K丰富， 正长岩
c. 基性岩：（碱性）SiO242-52% Ca、Mg、Fe 盐基，辉长岩、玄武岩
第1章 土壤基础知识
目录
第一章土壤基础知识
第一节土壤的基本物质组成
一、土壤矿物质与岩石的风化
二、土壤生物与土壤有机质
三、土壤水分
四、土壤空气与热量
五、土壤水、气、热的调节措施
六、土壤养分
第二节土壤基本理化性质
一、土壤的孔性、结构性与耕性
二、土壤胶体
三、土壤的酸碱性与氧化还原性
第三节土壤的供肥与保肥
一、土壤供肥保肥的原因
二、高产肥沃土壤的特征
三、土壤培肥措施
四、农田土壤生态与保护
每一部分的编写要求：可包括三大部分内容
1.明确问题
讲清楚概念或土壤名词，分析意义和重要性。
如土壤，土壤水，土壤有机质，土壤热量，土壤空气，土壤酸碱性，土壤养分，土壤结构等。
2.分析问题
分析基本原理，讲清每个概念的特点、组成、性质，发生、发展和运动变化规律，分析有关的优点与缺点等。
如：土壤有机质的来源，组成，特点；土壤水分的类型及其有效性，土壤质地与土壤肥力；土壤结构与土壤肥力，土壤养分、酸碱性对植物生长的影响等。
3.解决问题
有关原理在实践中的运用。
如：如何提高土壤肥力？土壤有机质的管理措施？如何
改良土壤质地？如何创造土壤团粒结构？如何改良土壤酸碱性？如何调节土壤空气和热量等。
土壤的基本物质组成
土壤的基本物质组成包括以下几个方面：
1.矿质物：土壤中矿物质的含量很高，主要包括石英、长石、云
母、白云石等。
矿质物对土壤的结构和性质有很大的影响，可
以影响土壤的水分、气体和养分的存留和运输。
2.有机质：土壤中的有机质含量较少，通常在1%以下，但对土壤
的肥力和生物活性有很大的影响。
有机质主要来源于植物残体、动物残体和微生物的分解产物。
3.水分：土壤中的水分含量是非常重要的，对土壤的肥力和生命
活性有很大的影响。
土壤中的水分含量受到降水量、蒸发散和
土壤渗透性等因素的影响。
4.空气：土壤中的空气对土壤中微生物和植物的生长和发展也非
常重要。
土壤中的空气含量通常在20-30%之间，其含氧量和含
二氧化碳量都会影响土壤中微生物和植物的生长。
5.离子：土壤中的离子是土壤中养分的主要来源，包括氮、磷、
钾、钙、镁、硫等元素。
这些离子对土壤中微生物和植物的生
长和发展都有很大的影响。
土壤学知识点
绪论1.土壤五大物质组成:矿物质、有机物质、水、空气和生物.其中矿物质含量最多.2.土壤肥力、高产与高肥的关系。
土壤肥力指土壤能够同时和不断地供给与协调植物正常生长发育所需要的水肥气热的能力。
高肥不一定高产，若要高产需要注意土壤肥力的生态相对性。
3.土壤在植物生长中的主要作用：1.营养库的作用2.养分转化和循环作用3.雨水涵养作用4.生物的支撑作用5.稳定和缓冲环境变化的作用4.土壤：地球陆地表面能够生产植物收获物的疏松表层，是在母质、生物、气候、地形和时间五大因子的综合作用下形成的自然体。
5.土壤生产力：在一定的生产管理制度下，土壤生产一种或一系列植物的能力。
这种能力以植物生物量或收获产量来衡量。
第一章1、风化作用的类型：物理风化、化学风化、生物风化。
2、岩浆岩中酸性岩和基性岩的指示矿物：酸性岩——石英。
超基性岩——橄榄岩。
3、岩浆岩的概念及类型概念：岩浆侵入地壳或喷出地表后冷却、凝固、结晶而成的岩石。
类型：侵入岩、喷出岩或火山岩。
？？？4、岩石的类型：一类是由岩浆作用形成的岩浆岩（火成岩），第二类是由沉积作用等形成的沉积岩(水成岩)，第三类是由沉积岩、岩浆岩等经过高温高压的影响发生了质变的变质岩。
5、岩石：是由各种地质作用产生的，由一种或多种矿物有规律的组合而成的矿物集合体。
6、风化作用：是指露出表面的矿物质岩石在地表温度、大气、水、生物等因素的共同作用下，在原地发生的一系列物理崩解和化学变化的现象。
7、玄武岩与花岗岩的风化特点，哪个容易风化？玄武岩色泽易吸热，矿物成分复杂，且铁镁类矿物多。
易于化学分化，大部分成为黏粒物质。
分化产物多黏细，岩基含量丰富。
在湿热气候条件下，分化物及土壤层次深厚、黏重，保水保肥，易培育成高产稳产的农田。
花岗岩主要由长石、石英、黑云母等矿物组成，组成复杂，中粒、粗粒或似斑状结构，岩体中垂直节理发育。
P348、硅铝率大小与风化强度的关系。
硅铝率=二氧化硅/氧化铝，因此硅铝率越大，风化强度越弱。
土壤的基本知识ppt课件
17
三、土壤的基本物质组成
矿物质：由岩石风化而来的各种碎屑、矿物质颗粒、
固相
无机盐组成，占固相的 90％－98％。
有机质：由动物、植物、微生物等生物残体及其腐败
的物质组成，占固相的 2％－10％。还有 各种土壤生物。 土壤包括 液相：土壤水（土壤溶液）：由地上水、地下水进入土壤中
22
一、 矿物质土粒的分级
2．各级土粒的物理性质和化学性质 （1）砂粒： a.粒径＞0.05mm，通透性能好，但毛管水上升 高度低。 b.单位体积的比表面积小，土粒间成对物质间的吸 持力弱，故土壤松散，易于耕耙，保水力差，易 干旱，胀缩性小，无可塑性等。 c.无吸附Ca、Mg、K、NH4＋等离子的能力。
（二）土壤肥力
土壤肥力：指土壤能够同时地、不断地供应和 调节植物生长发育所必需的水分、养料、空气 和热量等生活因素的能力。
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一、土壤及土壤肥力的概念
土壤肥力可分为： 自然肥力：单纯受自然因素的影响而形成的土壤肥力。
自然肥力是自然成土过程的产物。
人为肥力：人类通过生产活动而创造出来的土壤肥力。
随着生物量增加，各种营养元素、能量也逐渐聚集在 母质表层，从而逐渐使母质中积累和保存了植物生长 发育所必需的全部营养元素，并具备肥力因素，从而 使母质发展为土壤。
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成土过程
冰
坡
积
积
物
物
湖 积 物
海 积 物
洪 积 物
风 积 物
各种类型母质
各种泥土
各类土壤 16
（二）农业土壤的形成
1. 农业土壤的含义
26
二、土壤矿物质
（二）次生矿物
次生矿物：指岩石风化过程和成土过程中，由原 生矿物进一步分化后再重新形成的矿物。
土壤学基础知识
生羊粪
腐殖质
部分腐殖化
高度腐殖化
非腐殖物质是指有特定物理化学性质、结构已 知的有机化合物。约占腐殖质20~30％。主要 有：碳水化合物、氨基糖、蛋白质、氨基酸、 脂肪、蜡质、木质素、树脂、核酸、有机酸等。 腐殖物质是指经土壤微生物作用后，由多酚 和多醌类物质聚合而成的含芳香环结构的， 新形成的黄色至棕黑色的高分子有机化合物。 约占腐殖质60~80％。
花岗岩发育的赤红壤
玄武岩发育的砖红壤
不当的施肥造成土壤酸化
1、有机肥的分解造成酸化 2、过量施用铵态氮肥（包括尿素） 3、酸雨
土壤酸化的后果
因氢离子浓度过高造成的氢离子毒害；
因铝锰离子浓度过高引起铝锰毒害；
因 pH 过低降低大多数阳离子钼的可溶性，造成其缺乏； 因pH过低限制根系生长和养分的吸收 根系易长线虫
土壤学的基本知识
张承林
华南农业大学作物营养与施肥研究室
《土壤学名词》中将土壤定义为：土壤 是陆地表面由矿物质、有机质、水、空 气和生物组成，具有肥力，能生长植物 的未固结层。
花岗岩发育的赤红壤
玄武岩发育的砖红壤
红壤剖面图
黄 壤
黄 棕 壤
黑 土
黑 钙 土
紫 色 土
高 山 草甸 土
1. 土壤的物质组成 ● 固体部分 矿物质：95% 有机质： 5% ● 孔隙部分 水分，气体
土壤质地： 是根据机械组成划分的土壤类 型 ， 一般分为砂土、壤土和粘土三类。
沙土
壤土
如何快速判断土壤的质地
砖红壤田间持水量的70%
不同质地土壤的肥力特点和利用改良
砂土 水 肥 气 热 透水快，蓄水难 养分缺乏，保肥力差，供肥快 透气性强 温差大，属热性土 粘土 透水慢，蓄水力强 养分丰富，保肥力强，供肥慢 透气性差 温差小，属冷性土 不易耕作，
第二章 土壤的基本物质组成
土壤的基本物质组成
第一节
土壤矿物质与岩石的风化
矿物质是构成土壤的基本物质，又是植物矿 质营养的源泉，是全面影响土壤肥力高低的一个 重要因素。
土壤中的矿物质来自岩石的风化物。而岩石
又是由矿物组成的，不同的矿物构成不同的岩石。 不同的岩石经过风ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ作用，形成土壤中的矿物质。 所以矿物能影响土壤的理化性质和土壤养分状况。
（一）风化作用概念 风化作用是地球表面或近地球表面的岩石在大 气圈各种营力作用下所产生的物理化学变化。
岩石发生物理和化学的变化称为风化。
（二）风化作用的类型
由于作用因子的不同，岩石风化作用过程的 特点各异，可分为物理风化，化学风化和生物风 化三大类型。
1.物理风化
岩石发生疏松、崩解等机械破坏过程，只 造成岩石结构、构造的改变，一般不引起化学 成分的变化的过程称为物理风化。(见下图）
石膏呈板状、块 状、无色或白色。 玻璃光泽或丝绢 光泽。硬度2．0， 是干旱炎热气候 条件下的盐湖沉 积。常作土壤改 良剂。
二、主要成土岩石
（二）岩石的概念
岩石
是一种或几种矿物组合而
成的自然集合体。岩石都有一定的矿物
组成，结构和构造。
（二）岩石的类型
1.岩 浆 岩
岩浆岩是地球内部岩浆侵入地壳或喷出
硫化 物类 磷化物类
2.次生矿物
次生硅铝酸盐矿物
氧化物类矿物有结晶和非结晶两种
简单盐类矿物
(三)主要成土矿物的性质
石 英
一般为白色透明，含有杂质 时呈其他颜色 。石英是最主 要的造岩矿物，分布最广， 为酸性岩浆的主要成分，在 沉积岩和变质岩中也常见。 石英在岩石中常呈不透明或 半透明晶粒状，烟灰色，油 脂光泽。石英的伴生矿物是 云母、长石。石英硬度大， 化学性质稳定，不易风化， 岩石风化后，石英形成砂粒， 含砂粒多的土壤，含盐基少， 形成的母质养分一般贫乏， 酸性也较强。
土壤的成分
土壤的成分
土壤从物质组成可以分为土壤矿物质、土壤有机质、土壤生物和土壤水和空气。
土壤矿物质是土壤的主要组成物质，可以看成是土壤的「骨骼」，一般占土壤固相重量的95%~98%，包括原生矿物和次生矿物。
原生矿物是指直接从岩石演变而来的矿物，最主要的就是岩浆岩；而次生矿物就是由原生矿物分解转化而来。
土壤有机质是指土壤中所有含碳的有机物质，包括动植物残体，微生物体及其分解和合成的各种有机质。
不同的土壤中有机质含量差异很大，森林土壤的有机质高达20%~30%，而沙漠土壤中的有机质仅为0.5%，一般耕作土壤中的有机质低于5%。
土壤生物包括土壤微生物、土壤动物及植物根系。
土壤微生物主要包括细菌、放线菌和真菌三大类。
而而土壤动物除了我们常见的蚯蚓、蚂蚁、蜘蛛等，还有肉眼观察不到的原生动物和线虫。
至于植物根系，大家应该很容易观察得到。
此外，土壤还具有大量的孔隙，这些孔隙被空气和水分填充。
通常，空气和水分很容易被人们所忽略，但它们却是土壤中很重要的组分。
毕竟，植物生长的四个关键要素”水肥气热“，其中两个指的就是它们。
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%。
土壤的成分(课件)
土壤定义及功能土壤定义土壤功能土壤组成要素矿物质有机质水分空气土壤类型与分布土壤类型土壤分布石英长石云母030201粘土矿物氧化物和氢氧化物如氧化铝、氧化铁等，对土壤的颜色、酸碱度和肥力有重要作用。
矿物质对土壤性质影响物理性质化学性质生物性质动物残体包括昆虫、动物尸体和粪便等。
植物残体包括根、茎、叶、果实和种子等部分的残留物。
动植物分泌物如植物根系分泌物、动物排泄物等。
动植物残体来源微生物及其代谢产物微生物包括细菌、真菌、放线菌和藻类等。
微生物代谢产物如多糖、蛋白质、核酸和酶等。
改善土壤结构提高土壤保水能力增加土壤肥力促进土壤微生物活动有机质对土壤性质影响吸附水、毛管水和重力水吸附水被土壤颗粒表面吸附的水分，不能自由移动，对植物无效。
毛管水在土壤毛管孔隙中保持的水分，可上下移动，对植物有效。
重力水受重力作用在土壤大孔隙中流动的水分，易流失，对植物有效。
水分常数及测定方法水分常数测定方法水分对植物生长和土壤性质影响植物生长土壤性质土壤空气来源及更新植物根系呼吸大气扩散植物根系在生长过程中会进行呼吸作用，释放二氧化碳并消耗氧气，从而影响土壤空气组成。
微生物活动土壤空气中二氧化碳和氧气含量变化二氧化碳含量变化土壤中的二氧化碳含量通常高于大气，尤其是在有机物丰富的土壤中。
二氧化碳含量的变化受土壤温度、湿度和微生物活动等因素的影响。
氧气含量变化土壤中的氧气含量通常低于大气，尤其是在紧实或水分过多的土壤中。
氧气含量的变化受土壤通气性、水分状况和植物根系呼吸等因素的影响。
空气对植物生长和土壤性质影响对植物生长的影响对土壤性质的影响细菌、真菌、放线菌等微生物种类细菌01真菌02放线菌031 2 3分解作用代谢活动物质转化微生物在土壤中的活动及其代谢产物微生物对土壤性质和植物生长影响改善土壤结构提高土壤肥力促进植物生长。
1.3土壤物质组成
水化云母组（2:1型非膨胀性矿物）
特征： （1）2:1型晶层结构伊利石是其主要代表，。分子 式为K2(AlFeMg)4 (SiAl)8O20(OH)4nH2O。 （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70－120×103m2kg1，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。
土壤中的原生矿物
硅酸盐、铝硅酸盐类矿物
（1）长石类矿物
分布最广的一类矿物,风化可产生高岭石，二氧化硅和 盐基物质（如钙、钾、钠等）。 （2）云母类
白云母，又称钾云母，是土壤中钾元素的来源之一 。黑云母也是钾元素的来源，更易分解，风化。
（3）角闪石与辉石类矿物
构成岩浆岩中色矿物的主要成分，铁、镁、钙等 含量都很高，盐基丰富，稳定性低，易彻底分解。
秸秆还田应配施化学N肥：
一般亩施秸秆300－400kg，需要配施化学纯N 3－4kg。
(3)脂肪、树脂、蜡质、单宁的矿质化
这类有机物的矿质化过程与碳水化合物基本相同，不同之点是在 嫌气条件下产生多酚化合物，这是形成腐殖质的基本材料。
（4）木质素的矿质化
木质素是芳香性聚合物，含碳量高，在土壤中真菌和放线菌作用下 缓慢的转化，最终产物是CO2和H2O，但往往只有50%可形成最终产物， 其余仅为降解产物，作为形成腐殖质的原始材料。
原生矿物的风化过程不仅在时间上有阶段性，在空间上也有地带性， 如图3所示。
影响矿物风化的因素
第一章-土壤的基本组成-有机质ppt课件
植物残体的特性：新鲜的易分解；C/N 土壤特征：粘粒含量（正相关）；pH
植物组织与土壤有机质的组分比较
一些有机质的C、N含量及C/N
适宜土壤微生物活动的pH值
7 有机质在生态环境上的作用
有机质与重金属离子的作用：各种功能基对 金属离子的亲和力：-NH2 （胺基）>-N=N（偶 氮化合物）>N(环氮）>COO-（羧基）>-O（醚基）>-C=O（羰基）
氨态氮被微生物氧化成亚硝酸，并进一步氧化成硝酸 的过程，称硝化作用。
这一作用可分为两个阶段：第一阶段，氨被亚硝酸细 菌氧化成亚硝酸；第二阶段，亚硝酸被硝化细菌氧化 成硝酸。其反应如下：
2NH3＋3O2 2HNO2＋O2
2HNO2＋2H2O＋热量 2HNO3＋热量
反硝化作用
细菌在无氧或微氧条件下以NO3－或NO2－作为呼吸 作用的最终电子受体生成N2O和N2的硝酸盐还原过 程，称反硝化作用。其反应如下：
土壤对酸碱度变化的缓冲性能。
促进微生物的生命活动 土壤有机质能为微生物生活提供能量和养分，同时又能调节
土壤水、气热及酸碱状况。 促进植物的生长发育
胡敏酸具有芳香族的多元酚官能团，可以加强植物的呼吸过 程，提高细胞膜的透性，促进养分进入植物体，还能促进新陈代 谢，细胞分裂，加速根系和地上部分的生长。 其他方面的作用
蛋白质 硫氨基酸
H2S
还原型的无机硫化物被硫化细菌氧化成硫酸的过程，称硫
化作用。其反应如下：
2H2S＋O2
2H2O＋2S
2S＋3O2＋2H2O
2H2SO4
硫化作用产生的硫酸与土壤中的盐基物质作用，形成硫酸
土壤学复习重点
土壤学复习重点第一章绪论1、土壤的物质组成：土壤由矿物质、有机质（土壤固相）、土壤水分（土壤液相）、和土壤空气（土壤气相）三相四类物质组成。
2、土壤肥力：指土壤在某种程度上能同时不断地供给和调节植物正常生长发育所需要的水分、养分、空气、热量的能力。
3、土壤生产力：土壤生长植物并提供产品的能力，由土壤本身的肥力属性和发挥肥力作用的外界条件所决定。
4、成土因素：气候、生物、地形、母质和时间。
第二章土壤的矿物组成1、矿物：矿物是天然产生与地壳中具有一定化学组成、物理性质和内在结构的化合物或单质。
土壤矿物按矿物来源，可分为原生矿物和次生矿物；按矿物的结晶状态，可分为结晶质和非晶质。
2、岩石：岩石是指由一种或数种矿物组成的自然集合体。
3、风化作用：风化作用是指地壳最表层的岩石在空气、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。
包括物理风化、化学风化、生物风化三种类型。
4、物理风化：指岩石因受物理因素作用而逐渐崩解破碎的过程。
特点：只能引起岩石形状大小的改变，而不改变其矿物组成和化学成分。
5、化学风化：指岩石在化学因素作用下，其组成矿物的化学成分发生分解和改变，直至形成在地表环境中稳定的新矿物。
特点：不仅使已破碎的岩石进一步变细，更重要的是岩石发生矿物组成和化学成分的改变，产生新的物质。
6、生物风化：指动物、植物、微生物的生命活动及其分解产物对岩石矿物的风化作用。
7、构成层状硅酸盐粘土矿物的基本结构单位是硅氧四面体和铝氧八面体。
8、同晶替代：是指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子替代而晶格构造保持不变的现象。
9、高岭组：1：1型粘土矿物，晶层由一层硅片和一层铝片重叠而成。
两个晶层的层面间产生了键能很强的氢键，不易膨胀。
基层内没有或极少同晶替代现象，其电荷数量少。
颗粒较粗、总表面积相对较小，可塑性、粘结性、粘着性和吸湿性都较弱。
主要分布在南方热带和亚热带土壤中。
10、蒙蛭组：2：1型粘土矿物，晶层由二层硅片夹一层铝片构成。
土壤学资料
土壤学复习资料绪论土壤：陆地上能够生长绿色植物的疏松表层。
土壤肥力：在植物生活的全过程中，土壤具有的能供应与协调植物正常生长发育所需的养分、水分、空气和热量的能力。
第一章土壤的基本物质组成一、高岭石粘土矿物、蒙脱石粘土矿物和伊利石粘土矿物异同点：高岭石粘土矿物特点：1：1型晶层结构；连接力最强，具有非膨胀性；晶层内部没有或极少有同晶置换现象，电荷数量少；可塑性、粘结性、粘着性、和吸湿性都较弱，胶体特性较弱；保水保肥能力差。
蒙脱石粘土矿物：2：1型晶层结构；连接力最弱，具有膨胀性；普遍发生同晶置换现象，电荷数量大；可塑性、粘结性、粘着性、和吸湿性都较强，胶体特性较突出；保水保肥能力最强。
伊利石粘土矿物：2：1型晶层结构；连接力较强，具有非膨胀性；普遍发生同晶置换现象，电荷数量大；可塑性、粘结性、粘着性、和吸湿性适中，胶体特性位于高岭石和蒙脱石之间，保水保肥能力较强。
二、土壤的矿物组成与化学组成土壤矿物质可分为原生矿物和次生矿物。
原生矿物：在风化过程中没有改变化学组成而遗留在土壤中的一类矿物。
次生矿物：原生矿物在风化和成土作用下，新形成的矿物。
土壤矿物质的化学组成有0、Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Ti、C等，其中SiO、2 Al0、Fe0占土壤矿质总质量75%以上。
矿2物3质颗粒23越粗大，含石英及原生原生铝硅酸盐类愈多；反之，矿物质颗粒愈小，含石英及原生原生铝硅酸盐类愈少，而次生矿的含量愈多。
土壤的机械组成（一）土壤粒级土壤粒级一般将土粒分为石砾、砂粒、粉砂粒、粘粒四级。
各粒级矿物组成和化学组成：矿物组成：砂粒和粉粒主要是由各种原生矿物组成，其中石英最多，其次是原生硅酸盐矿物；粘粒中基本上是次生矿物。
化学组成：砂粒和粉粒以石英和长石等原生矿物为主，二氧化硅含量较高；粘粒以次生硅酸盐矿物为主，铁、钾、钙、镁等地含量较多。
各级土粒的主要特征：・1.石砾及砂粒它们是风化碎屑，其所含矿物成分和母岩基本一致，粒级大，抗风化，养分释放慢，比表面积小，无可塑性、粘结性、粘着性和吸附性。
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影响因素： 电荷数量、离子半径和水化半径、离子浓度 土壤阳离子交换量(CEC)： 一定pH条件下，每千克干土所能吸附的全部交换 性阳离子的厘摩尔数。(cmol/kg) 影响因素：胶体数量、胶体类型、土壤pH值 土壤盐基饱和度： 土壤交换性盐基离子总量(cmol/kg)占阳离子交换量 (cmol/kg)的百分数。
盐基饱和度=(交换性盐基总量/阳离子交换量) ×100%
影响交换性阳离子有效度的因素： 交换性阳离子的饱和度： 陪补离子效应： 阳离子的非交换吸收： 土壤阴离子吸附 阴离子吸附类型： 易被土壤吸附的阴离子：磷酸根、硅酸根及某些有机酸阴离子 很少或根本不被吸附的阴离子：Cl-、NO3-、NO2-
腐殖质的带电性： 腐殖质的吸水性： 腐殖质的稳定性： 影响土壤有机质转化的因素 有机质的碳氮比和物理状态： 土壤水热状况： 土壤通气状况： 土壤酸碱性：
土壤有机质对土壤肥力的作用 土壤养分的主要来源： 改善土壤物理性质： 提高土壤保肥性： 促进作物生长发育： 有助于消除土壤污染：
第二节 土壤水分 土壤水分类型和性质 吸湿水： 膜状水： 毛管水： 重力水： 新鲜土、风干土、烘干土、凋萎系数、田间持水 量、土壤氧化还原性
土壤的基本物质组成
第一节 土壤矿物质与岩石风化 1.主要成土矿物和岩石 主要成土矿物：P10表2-1 成土的主要岩石： P11表2-2 岩浆岩：由岩浆冷凝而成。 沉积岩：由各种先成岩经风化、搬运、沉积、重
新固结而成或由生物遗体堆积而成的岩 石。 变质岩：高温高压下岩石中矿物重新结晶或结晶 定向排列而形成的岩石。
土壤含水量的表示方法 质量含水量： 容积含水量： 相对含水量： 水层厚度： 土壤水分能态 土水势： 基质势： 压力势： 重力势：
土壤水吸力： 土壤水分特征曲线： 土壤水分状况与作物生长：P39表2-16
第四节 土壤空气 土壤空气组成：P40表2-17 土壤通气性 扩散： 交换： 土壤通气状况与作物生长 种子萌发： 根系生长： 水肥吸收：
第二节 土壤胶体与土壤吸收性能 土壤胶体 概念：土壤中具有胶体性质的最细微颗粒。 无机胶体： 含水氧化硅胶体： 含水氧化铁、铝胶体： 层状硅酸盐矿物： 硅氧片和硅氧四面体： 铝氧片和铝氧八面体： 有机胶体： 有机无机复合体：
土壤胶体的构造： 微核粒 双电层
决定电位离子层： 补偿离子层： 非活性补偿离子层 扩散层
2.岩石的风化 物理风化：在外力作用下岩石发生崩解破碎，但不
改变其组成和结构的过程。 化学风化：在水 、二氧化碳等因素作用下岩石、
矿物发生化学变化而产生新物质的过 程。 生物风化：岩石矿物在生物及其分泌物或有机质分 解产物的作用下，进行机械破碎和化学 分解的过程。
3.母质的类型及其分布规律 残积物 坡积物 洪积物 湖积物 冲积物 海积物 风积物 黄土 红土
d=3/T
非活性孔： 毛管孔隙： 通气孔隙： 土壤孔隙状况与土壤肥力、作物生长关系 土壤肥力： 作物生长： 土壤结构性 块状结构： 核状结构： 柱状结构： 片状结构： 团粒结构：
团粒结构与土壤肥力 团粒结构的特点： 团粒结构对土壤肥力的作用： 土壤结构的形成 1.土粒的粘聚 胶体的凝聚作用： 水膜的粘结作用： 胶结作用： 简单无机胶体、粘粒、有机物质 2.结构成型 生物作用、干湿交替作用、冻融交替作用、 土壤耕作
促进团粒结构形成 农业措施： 正确的土壤耕作： 合理的轮作制度： 调节土壤阳离子组成： 合理灌溉、晒垡和冻垡： 土壤结构改良剂的应用：
土壤耕性 含义：耕作难易程度、耕作质量好坏、宜耕期长短 土壤物理机械性： 粘结性和粘着性： 可塑性： 胀缩性： 土壤耕性的实际注意事项： 防止土壤板结： 注意宜耕状态和宜耕期： 改良土壤耕性：
4.土壤矿物组成和化学组成 土壤矿物 原生矿物: 次生矿物: 土壤矿物质的化学组成:P13表2-3 5.土壤的机械组成 土壤粒级:P14-15，表2-4、2-5 、2-6土粒分级标
准 土壤质地:P16-17，表2-7、2-8质地分类标准 土壤质地与肥力的关系
第二节 土壤生物与土壤有机质 1.土壤生物 土壤微生物: 细菌 放线菌 真菌 藻类 原生动物
腐殖质的组成和性质 腐殖质的组成： 胡敏酸 富里酸 胡敏素 土壤中腐殖质存在形态： 游离态 盐基结合态 二三氧化物结合态 粘粒结合态
腐殖质分子结构：芳香族化合物的核，含氮有机化 合物和碳水化合物。
官能团： 羧基（-COOH） 酚羟基 醇羟基（-OH） 甲氧基（-OCH3） 甲基（-CH3） 醌基
土壤动物: 蚯蚓 线虫 螨类 蚂蚁 蜗牛 啮齿类动物 其它昆虫：蛴螬、叩头虫、金针虫、地老虎、蝼蛄等。
2.土壤有机质 土壤有机质的来源及存在形态： 新鲜有机质 半分解有机质 腐殖质 土壤有机质的组成和性质： 糖类化合物 纤维素和半纤维素 木质素 含氮化合物 脂肪、树脂、蜡质和单宁
土壤有机质的转化过程 有机质的矿化过程： 糖类化合物的转化 含氮化合物的转化 含磷、含硫化合物的转化 土壤有机质的腐殖化过程： 基本成分形成 缩合
第五节 土壤热量 土壤热量来源与平衡 太阳辐射能： 生物热： 地热： 土壤热量平衡：
Q=E－Q1－Q2－Q3 土壤热特性 热容量： 导热率： 导温率：及土壤导热系数或热扩散率。
土壤温度与作物生长 种子萌发： 根系生长： 营养生长与生殖生长： 养分转化与吸收：
第六节 土壤水、气、热调节与氧化还原性 土壤水、气、热调节 水分调节： 空气调节： 温度调节：
土壤胶体的特性： 比表面和表面能： 电荷：永久电荷、可变电荷 凝聚性和分散性：
土壤吸收性能 机械吸收性： 物理吸收性： 化学吸收性： 物理化学吸收性： 生物吸收性： 物理化学吸收性 土壤阳离子交换作用： 特点：可逆反应、反应迅速、等量交换 阳离子交换能力： Fe3+＞Al3+ ＞H+ ＞Ca2+ ＞Mg2+ ＞NH 4 + ＞K+ ＞Na+
土壤氧化还原性质 土壤氧化还原体系： 土壤氧化还原电位：
第三章 土壤的基本性质 第一节 土壤的孔性、结构性和耕性 土壤孔性 土壤孔隙度： 土壤孔隙度=(1—容重/相对密度) ×100% 土壤相对密度、土壤容重、土壤孔隙比 土壤孔隙类型 当量孔径：与一定土壤水吸力相当的孔径，它与孔隙的形状及其均 匀性无关。