土壤学与农作学课程复习总结

土壤孔隙比=孔隙容积/土粒容积 =孔隙度／（1－孔隙度）
三、土壤孔隙的类型
土壤孔隙度和土壤孔隙比只说明土壤孔隙的数量， 并不能说明土壤透水、保水、通气等的性质如何。因 此必须进一步了解土壤孔隙的大小及其分配状况。
非活性孔隙<0.002mm
孔隙类型 毛管孔隙0.002~0.06mm 空气孔隙>0.06mm
土壤学与农作学课程复习总结
土壤固体成份中绝大部分是矿物质（占总质量的95%）， 它是岩石通过风化而形成的。地壳（岩石圈 ）中的化学 元素在各种地质作用下形成的自然体。
地质作用
内动力地质作用：
地壳运动
外动力地质作用：
风化作用
岩浆作用
变质作用
剥蚀作用
搬运作用
地震作用
沉积作用
硬结成岩作用
变质岩：先成岩石受地球力和地热作用发生重
新排列， 结晶增大等变质作用而形成的新一类 岩石。
岩浆岩的分类
基性岩浆岩类（SiO2含量为45--52％之间） 辉长岩、玄武岩； 中性岩浆岩类岩类（SiO2含量为52--65％之间） 闪长岩、安山岩； 酸性岩浆岩（SiO2百分含量>65％ ） 花岗岩 、流纹岩、石英岩； 超基性岩浆岩类（SiO2含量为<45）
土壤发生中的基本成土作用
1、原生矿物的风化 （1）物理风化和化学风化 （2）生物风化 2、粘粒矿物的形成 3.物质迁移*** 两大方向：（1）向下淋溶及其淀积以及被彻底淋出 土体的物质移动；（2）向上迁移的养分元素的生物 富集作用，易溶性盐类、还原性铁锰等随毛管上升而 在表土积聚的作用。
土壤主要成土过程
了条件。
土壤形成过程
一、土壤形成过程中的大小循环*** 地质大循环是指地面岩石的风化、风化产物的淋溶与搬 运、堆积，进而产生成岩作用. 生物小循环是植物营养元素在生物体与土壤之间的循环： 植物从土壤中吸收养分，形成植物体，后者供动物生长， 而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，促进土壤肥力的形成和发展。 二者关系：地质大循环和生物小循环的共同作用是土壤 发生的基础,无地质大循环,生物小循环就不能进行;无生 物小循环,仅地质大循环,土壤就难以形成。在土壤形成 过程中，两种循环过程相互渗透和不可分割地同时同地 进行着。它们之间通过土壤相互连结在一起。
≥40
<40
<30
砂粘土
粘 土 粉粘土 壤粘土 粘土 重粘土
≥50
-
-
≥30
≥30-35 ≥35-40 ≥40-≤60 >60
我国将土壤质地分为砂土、壤土和 粘土三大组，每组再细分。一般常用的 质地种类有： 砂土、砂壤土、轻壤土、中壤土、重 壤土、粘土。
3、不同质地土壤的肥力特点和利用改良
砂质土壤主要特性：
一、土粒容重和土壤容重
1. 土粒容重
概念:单位容积固体土粒（不包括粒间孔隙）的质量， 叫做土粒密度，单位用g/cm3表示。
A、土粒密度大小取决于土壤矿物质颗粒组成和土壤有 机质含量 B、通常情况下，土粒相对密度取多数土壤的平均值 2.65
2. 土壤容重
概念:自然状态下（包括土粒之间的孔隙），单位 容积土壤的烘干质量，单位以g/cm3表示 影响因素: A、质地 砂质土壤密度多在1.4-1.7g/cm3之间; 粘 质土壤密度在1.1-1.6g/cm3之间; 壤质土壤则介 于上二者之间 B、结构 团粒结构多的土壤密度相应降低 C、有机质 富含腐殖质的土层一般结构良好，比 较疏松，密度较小，约为0.8-1.2g/cm3
常见造岩矿物
1.石英 2.正长石和斜长石 3.白云母和黑云母 4.角闪石和辉石 5.橄榄石 6.方解石（CaCO3） 7.白云石 8.三种含铁矿物
（褐铁矿2Fe2O3•3H2O、赤铁矿Fe2O3、磁铁矿Fe3O4）
岩石概念：在各种地质作用下形成的，由一种或
多种矿物以一定的规律结合组成的矿物集合体。 岩石一般可分成三类： 岩浆岩：地壳和上地幔中岩浆流动或喷出地表 冷却结晶而成的岩石。 沉积岩：岩石在地表经风化、破碎，搬运沉积 下来，又经成岩作用而形成的一类新的岩石。
（二）土壤矿物质的化学组成
表 1-1 地壳和土壤的平均化学组成（重量%） （维诺格拉多夫，1950、1962） 元 素 O Si Al Fe Ca Na K Mg Ti H 地壳中 47.0 29.0 8.05 4.65 2.96 2.50 2.50 1.37 0.45 (0.15) 土壤中 49.0 33.0 7.13 3.80 1.37 1.67 1.36 0.60 0.40 ? 元 素 Mn P S C N Cu Zn Co B Mo 地壳中 0.10 0.093 0.09 0.023 0.01 0.01 0.005 0.003 0.003 0.003
沉积岩
沉积岩占地壳重量（地表以下16公里厚度）的5％， 但覆盖着75％的陆地表面区域。
沉积岩指先成岩在地表经风化作用破碎后，通过各种搬 运作用，在适宜环境（河流、湖盆、海盆等）沉积，经 过固结而成。 沉积岩形成的四个阶段： 风化作用──搬运阶段──沉积阶段──成岩阶段
主要的沉积岩 1. 碎屑岩：主要由母岩机械破碎的碎屑物
大块岩石及粗大风化物经机械崩解变为细小颗粒 的过程。
（二）生物过程 包括氮的固定，有机质转化等过程。
（三）化学过程
两个特征：一是土壤形成中某些元素的化合价发 生变化；二是有新的化学组分形成。
土壤剖面：一般自然土壤可分为腐殖质层、淋溶
层、淀积层、母质层和基岩。
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 38%，(95%)
0-15 0-15 0-15 15-25 15-25 15-25 25-45 25-45 25-45 45-65 65-100
0-15
0-45 30-45 45-100 30-0 20-45 45-85 0-20 0-45 45-75 0-35 0-35
85-100
55-85 40-55 0-55 55-85 30-55 0-40 55-75 10-55 0-30 0-55 0-35
土壤质地
粉粒 颗粒中次生矿物增加，石英减少。比面较砂粒 大，吸持性能增强，养分含量比砂粒高，具有一定的 粘结性、粘着性、可塑性和涨缩性，通气透水能力比 砂粒差，雨后易板结，应注意松土。 粘粒 以次生矿物为主，粒径小，比面巨大。具有 很强的粘结性、粘着性、可塑性、涨缩性和吸附能 力，矿质养分丰富。但粒间孔隙极小，通透性能极 差，常表现为湿时粘韧，干时坚硬。 总之，随着土壤单粒由大变小，各粒级土粒的粘结性、 粘着性、可塑性、涨缩性以及吸附能力由弱到强。
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二、土壤孔隙度与孔隙比 土壤孔隙度：孔隙体积占整个土壤体积的百分数。***
土壤孔隙一般均不直接测定，而是根据土壤的土粒容重和土壤 容重计算出来。
土壤孔隙度(%)=(1－土壤密度 ／土粒密度)×100
一般砂土的孔隙度在35%—45%之间，壤土为45%—52%， 黏土约为45%—60%，黏土约为45%—60%。
质经压紧、胶结而成，包括砾岩、砂岩 和粉砂岩。 2. 粘土岩（分布最广） 30％以上， d<0.005mm 的粘土胶结而呈板状、片 状、纤维状，泥质结构。矿物成分以粘 土为主。
岩石的风化作用
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。
• • • • • •
砂粒大于50%； 通气透水， 养分少，不保水肥； 易耕， 温度变化快，暖性土； 发小苗不发老苗
粘质土壤主要特性： • 粘高于30%， • 通气透水不良； • 保水保肥， • 养分含量高； • 升温慢，冷性土 • 耕性差，发老苗不发小苗，适合于禾谷类 作物。
壤质土壤主要特性： • 粉粒大于30%； •性质介于黏土与砂土之间； •兼有砂土和黏土的优点，既通气透水，又保 水保肥； •耕性良好，适耕期长，适宜于大多数作物生 长。
2. 土壤质地分类
质地类别 质地名称
国际制土壤质地分类
各级土粒质量(%)
粘粒 （<0.002mm） 粉砂粒 （0.020.002mm） 砂粒 (2-0.02mm)
砂土类
壤土类
砂土及壤质砂土
砂质壤土 壤土 粉砂质壤土 砂质粘壤土 粘壤土 粉砂质粘壤土 砂质粘土 壤质粘土 粉砂质粘土 粘土 重粘土
0-15
化学风化作用
指岩石在水和空气（主要是氧气和二氧化碳 ）的参与下进行的溶解作用、水化作用、水解作 用、氧化作用等的总称，特点是岩石可进一步破 碎成胶体状微粒，使原生矿物成分发生改变，产 生在地表条件下比较稳定的次生矿物。
溶解作用、水化作用、水解作用和氧化作用
岩石与土壤母质的区别 岩石的特点：是一个整体，不透水透气，生物无法 生长。 土壤母质特点：已具有通气、透水和一定的保水性 能，风化释放出的养料元素，为生物繁殖生长创造
土壤有机质在水分、空气、土壤动物和 土壤微生物的作用下，发生极其复杂的转 化过程，这些过程综合起来可归结为两个 对立的过程，即土壤有机质的矿质化过程 和腐殖化过程。
*
土壤中 0.085 0.08 0.085 2.0 0.1 0.002 0.005 0.0008 0.001 0.0003
* 根据克拉克等(1924)、费尔斯曼(1939)和泰勒(1964)的估计,地壳的化学元素组成与此表稍有不同,但总 的趋势是一致的。
分布规律
（1）氧和硅是地壳中含量最多的二种元素铁、
土壤有机质的概念 概念：存在于土壤中的所有含碳的有机化合物，主 要是指土壤中的各种动植物残体，在土壤生物的作 用下形成的一类特殊的高分子化合物。 有机质含量 （有机质的质量/土壤干重） 一般含量在0-5%之间
有机质的组成
1、 化学元素组成 土壤有机质的基本元素组成是C、H、O、N C/N比大约在10~12之间。 2、 化合物组成 腐殖质 、非腐殖质 3、 存在形态 动植物残体、腐殖质、土壤微生物
（1）各种形态的动植物残体
是土壤有机质的主要来源，包括各种分解程度不同的 动、植物残体、有机肥料及动物排泄物等。
其基本成分是碳水化合物、含氮化合物及木质素等。
（2）腐殖质
是土壤有机质的主要成分，占有机质总量85%~90%。
腐殖质结构复杂，分子量高，呈黑褐色胶体状。腐殖质对 土壤肥力有非常重要的作用。 （3）土壤微生物 一亩地的耕层土壤中微生物的重量有500kg左右，种 类繁多。
粘壤土类
粘土类
中国制土壤质地分类
不同粒级的颗粒组成（%） 质 地 类 别 质 地 名 称 粗砂土 细砂土 面砂土 砂粒（10.05mm） >70 ≥60-≤70 ≥50-60 粗粉粒（0.05细粘粒 0.01mm （<0.001mm） -
砂 土
砂粉土 粉土
壤 土 砂壤土 壤土
≥20 <20
≥20 <20
有机质 12%，(5%)
溶液 (15-35%)
空气 (15-35%)
一、土壤矿物质 （一）土壤矿物质的种类
土壤矿物质是构成土壤的“骨架”和植物养分的重要来 源。 包括原生矿物和次生矿物。 1、原生矿物是指地壳上最先存在的经风化作用后仍遗 留在土壤中的一些原始成岩矿物。 如石英、长石、云母、角闪石和辉石。 2、次生矿物是指原生矿物经风化和成土作用后，逐渐 改变其形态、性质和成分而重新形成的一类矿物。 如高岭石、蒙脱石、伊利石等，粒径小于5微米，是土 体中最活跃的部分。
(一)物理过程
1.粘粒淋溶淀积过程
粘粒从土壤上部移至下部。该过程有粘粒的机械移 动，也有凝胶和溶胶转化。在土壤中往往形成粘粒淀 积层（粘化层Bt). 2.盐化—脱盐化过程
易溶性盐淋洗出土壤表层和在团伙表层聚集的两 种相反过程。土壤盐分向上运动，在土壤表层聚集为 盐化过程；土壤盐分向下移动移出土体，为脱盐过程。 3.物理风化
铝次之，四者相加共占88.7％的重量。在组成 地壳的化合物中，以硅酸盐最多。
（2）在地壳中，植物生长必需要的营养元素含
量很低而且分布很不平衡。
（3）土壤矿物的化学组成反映了成土过程中元
素的分散、富集特性和生物积聚作用。
土壤颗粒分级标准
土壤质地
2. 各级土粒的主要特性 石块 主要是残留的母岩碎块，所含矿物均为原生 矿物，其组成与母岩基本一致。 石砾 多为岩石碎块，其矿物组成与母岩基本一致， 一般速效养分很少，吸持性很差，但通透性极强。 砂粒 颗粒较粗，比面较小，吸持性能较弱，矿质 养分较低，无粘结性和粘着性，表现松散。但粒间 孔隙较大，通透性良好。土壤中含量多时易于耕作， 林木扎根容易。