第九章土壤酸碱性和氧化还原反应
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第九章
土壤酸碱性和氧化还原反应
土壤酸碱性的形成
第一节
一、土壤酸性
（一）土壤酸化
土壤胶体表面吸附的盐基离子被活性酸(H+) 交 换入土壤溶液后，会随水淋失，而土壤胶体表面上 的交换性氢离子(H+) 不断增加，并出现交换性铝， 形成酸性土壤的过程。
1、土壤中H 的来源
(1)水的解离:HOH
(2)碳酸解离:H2CO3
(2)土壤活性酸的测定
水浸酸:用水浸提得到的土壤酸度(pH水), 反应土壤活性酸
的强弱；
与盐浸酸:用KCl浸提获到的土壤酸度(pH盐)，除反映土壤溶
液中的氢离子外，还反映由K+交换出的土壤胶体表面氢和铝 离子表现出的酸性。pH水通常大于pH盐
水土比对土壤pH值的影响：测定土壤pH值时的水土比一般用
（2）土壤胶体的阳离子交换作用
盐基不饱和的土壤对碱的缓冲作用愈强
胶体—交换性H+、Al3+—弱酸，缓冲碱性物质
土壤胶体 H + MOH 胶体 M + H2O
盐基饱和度高的土壤，对酸的缓冲作用愈强
胶体—交换性盐基—弱酸盐，缓冲酸性物质
土壤胶体 M + HCl 胶体 H + MCl
根据弱酸平衡原理,弱酸用碱中和形成盐,pH与中和程度之间的关系如下：
碱化度(degree of alkalisation):交换性钠离子的饱和度, 即交换性Na+占阳离子交换量的百分数。其分级指标为：
Na+饱和度
<5%
5-10 %
10-15 %
15-20 %
>20 %
分级
非碱化
弱碱化
碱化
强碱化
碱土
（三）碱性土(alkaline soil)的成因
1、气候
在干旱、半干旱条件下,蒸发量大于降雨量,土壤中的盐基物质，随 着蒸发而表聚，使土壤碱化。
3、施肥和灌溉
长期施用酸性或生理酸性肥是导致土壤酸化的因素之一。 (NH4)2SO4、K2SO4、 KCl、NH4Cl等。
4、母质
含酸性物质会使土壤酸化。
5、酸雨 酸雨是大气污染结果，我国南方一些地区酸 雨频率高，pH值低，不仅直接危害植物生长，损害公共 设施，而且可引起土壤酸化。
二、土壤碱性(soil alkalinity)
三、影响土壤氧化还原的因素
1、土壤通气性：土壤通气状况决定土壤空气中的氧浓度,通气良好
的土壤与大气间气体交换迅速,土壤氧浓度较高,Eh值较高。
2、微生物活动：微生物活动愈强烈,耗氧愈多,使土壤溶液中的氧
压减低,或使还原态物质的浓度相对增加。
3、易分解有机质的含量：有机物的分解是一个耗氧过程,还原
作用强,是影响土壤氧化还原作用的主要因素。土壤易分解的有机质愈多, 耗氧愈多,氧化还原电位较低。
影响土壤养分元素的释放、固定和迁移等。
⑴土壤pH6.5左右时,各种养分的有效性都较高。 ⑵在微酸至碱性土壤中,氮、硫、钾的有效性高。
⑶pH6-7 ,土壤中磷的有效性最高。 pH＜5时,土壤活性铁、铝增加，易形成磷酸铁、 铝沉淀。 pH＞7时,易形成磷酸钙沉淀。
pH＝pKa＋lg[盐]/[酸]
pH＝pKa＋lg[盐基]/[H+、Al3+]
当土壤BS＝50%时，对酸碱的缓冲能力最大。缓冲能力随 弱酸及其盐的总浓度或土壤CEC增加而增大。
（二）土壤酸碱缓冲体系(soil acid-base buffer system)
（1）碳酸盐体系:石灰性土壤的缓冲作用主要决定于
二、土壤酸碱缓冲性
（一）缓冲原理
(1)在土壤中有许多弱酸--如碳酸、硅酸、磷酸、腐 殖酸和多种多样的有机酸及其盐类，是良好的缓冲物 质。当弱酸及弱酸盐或弱碱及弱碱性盐共存时，则该 溶液具有对酸或碱的缓冲作用。
例如:HAc＋NaAc体系 当加入HCl： NaAc＋HCl 当加入NaOH： HAc＋NaOH HAc＋NaCl NaAc＋H2O
酸。是土壤酸度的容量指标，用每公斤土壤可交换出
和氢离子厘摩尔数(Cmol/kg)表示。根据测定时所使用 的浸提剂不同，可将分为交换酸和水解酸。
(1)交换酸(exchangeable acid) :土壤胶体吸附的氢离子或 铝离子通过交换进入溶液后所反表现出的酸度。
用1mol/L的KCl(pH5.5～6.0)处理土壤，K 交换出的氢离子 或铝离子，通过滴定得到的酸度。单位为cmol/kg。
南部
温度高 降雨量大
矿物的化学风化
盐基离子 大量释放
盐基淋溶
土壤酸化
产生CO2、形成H2CO3； 产生有机酸
生物资源丰富,生物活动旺盛,
有机质分解作用强烈
2、生物 植物根系和微生物的呼吸作用产生CO2,有机质 矿质化也产生CO2;土壤中专性微生物如硫化和硝化 细菌,可将含硫、氮有机物转化成硫酸、硝酸,增强了 土壤酸化。
基性岩或超基性岩母质,由于含盐基物质多,则形成的土壤为碱性。
第二节
土壤缓冲性
一、土壤缓冲性概念
土壤中加入酸性或碱性物质后，土壤具有抵 抗变酸和变碱而保持pH稳定的能力，称为土壤缓 冲作用，或缓冲性能(soil buffer action)。
广义上讲土壤是一个巨大的缓冲体系，对营养 元素、污染物质、氧化还原等同样具有缓冲性。
2、土壤缓冲容量可用酸、碱滴定获得,即在土壤悬液中连续 加入标准酸或碱液,测定pH的变化,以纵座标表示pH,横座标 表示加的酸或碱量,绘制滴定曲线,又称缓冲曲线(buffer curve)。
(四)影响土壤酸碱缓冲性的因素
1、土壤无机胶体 土壤胶体的阳离子交换量愈大，缓冲性也愈强。 2、土壤质地 粘粒含量高，相应的阳离子交换量亦大。 3、土壤有机质 腐殖质含有大量的负电荷，对阳离子交换量贡献 大。
(一）土壤碱性的形成
碱性土壤的碱性物质主要是钙、镁、钠的碳酸盐和重
碳酸盐，以及胶体表面吸附的交换性钠。
形成碱性的主要机理是碱性物质的水解，如:碳酸钙 、 碳酸钠和交换性钠等的水解产生强碱。
Na2CO3+2H2O 2NaOH+H2CO3
NaHCO3+H2O
胶体 Na Na + 2H2O
NaOH+H2CO3
(3)Al3+解离产生大量H+的过程
（二）土壤酸的类型 1、活性酸 (active acid) 土壤活性酸是指与土壤固相处于平衡状态时 的土壤溶液H+离子浓度，一般用pH表示，是土 壤酸度的强度指标。
(1)土壤酸度分级
土壤pH值与土壤酸碱性分级
土壤pH <4.5 级别 极强酸性 4.5-5.5 强酸性 5.5-6.5 微酸性 6.5-7.5 中性 7.5-8.5 > 8.5 碱性 强碱性
第三节
土壤氧化还原反应
氧化还原反应(redox reaction) 存在于土壤形成 的全过程中，对剖面物质的移动和分异，养分的生物 有效性，以及污染物质的缓冲性等影响深刻。
一、土壤氧化还原体系(soil redox system)
氧化剂(电子给予体)和还原剂(电子接受体)构成了氧化还 原体系。释出电子的物质被氧化，获得电子的物质被还原。有 多种氧化还原物质共存于土壤中。 土壤氧化还原体系的共同特点：
活性酸是土壤酸度的根本起源，因为当活性酸存在时， 必然交换出土壤胶体所吸附的盐基离子，盐基离子淋失后， 土壤潜性酸进一步增加，促使胶体破坏，这时会出现铝离子， 铝离子使潜性酸进一步加强，而潜性酸增加后，由于动态平 衡关系活性酸也进一步增强，如此相互促进可使土壤酸化。
（三）酸性土的成因
1、气候 高温多雨地区,风化淋溶作用较强,盐基物质大 量淋失,土壤酸化。我国大陆以北纬30°为界,形成 “南酸北碱”的局面,就与气候条件密切关。
不同作物对Eh有不同的适应范围。特别靠近根圈微域的 Eh值变化对作物生长会产生直接影响。
(三)土壤pH和Eh与土壤微生物活性
土壤细菌和放线菌适于中性和微碱性环境，真菌适于酸
性至微酸性环境中生长。真菌在pH<5.5时，其活性明显下降。 所以在强酸性土壤中以真菌占优势。
二、土壤酸碱性和氧化还原状况与养分的生物有效性 (一)土壤酸碱性对养分有效性的影响
＋
H +OH
+
-
H++HCO3-
(3)有机酸的解离:R-COOH
(4)酸雨： (5)其它无机酸:生理酸性肥料
H++R-COO-
2、土壤中铝的活化
(1)土壤胶体表面盐基饱和度逐渐下降，而氢离子饱和 度逐渐提高。 (2)氢离子过高，胶粒晶体结构被破坏。粘土矿物部 分铝八面体被解体，使铝离子脱离八面体晶格的束 缚，变成活性铝离子而被吸附在粘粒胶体的表面， 转变为交换性Al3+。
(1)体系中存在有无机和有机两类体系。P180 (2)体系中有纯化学反应，但由生物参与的反应占主体。 (3)体系是一个不均一反应体系。土壤是一个不均匀的多相体系，即使同 一田块不同点位都有一定的变异，因此测Eh时，最好选择具代表性土 样则要测定多点求平均值。 (4)体系处于动态平衡中。不同时间、空间和耕作管理措施等都会改变体 系的Eh值。 土壤氧化还原状况以氧化还原电位(Eh)表示，根据能斯托公式，则 Eh=E0 + [0.059/n]log[氧化剂]/[还原剂]
8.48
NH4Cl
4.7
（二）土壤碱性指标
1、液相指标:用土壤pH值或土壤碱度。
土壤pH 7.5～8.5为微碱性土, pH＞8.5为强碱性土,是碱 度的强度指标； 土壤碱度(soil alkalinity)是指土壤中CO32-和HCO3-的浓 度，是碱度的容量指标。
2、固相指标：用碱化度来表示。
CaCO3—H2O—CO2体系,pH＝6.03-2/3logPco2
（2）硅酸盐体系：对酸性物质的缓冲作用。 （3）交换性阳离子体系：对酸、碱物质的缓冲作用 （4）铝体系：对碱性物质的缓冲作用（pH＜5.0） （5）有机酸体系：有机酸及其盐对酸碱物质的缓冲作用
（三）缓冲容量和滴定曲线
1、缓冲容量(buffer capacity)是指使单位土壤改 变一个单位pH所需要的酸或碱量,是土壤酸碱 缓冲能力强弱的指标。
2.5:1，水土比大时，测出的pH值偏高。
(3)土壤酸度与盐基饱和度的关系
pH水与pH盐的差值可反映土壤盐基饱和度的大小。
盐基饱和度高，土壤pH水与pH盐的差值小； 盐基饱和度低，土壤pH水和pH盐的差值大。
2、土壤潜性酸(potential acid)
指吸附在土壤胶体表面的致酸离子（H+和Al3+）通 过交换转移到溶液中后，才会表现出酸性，故称潜性
2、生物
主要是指具有富集碱性物质的植物,如海蓬子含Na2CO3 3.75%,碱蒿 2.76%,盐蒿2.14%,芦苇0.49%,这些植物死亡后,就将Na2CO3累积在土壤 中,从而导致土壤变碱。
3、施肥和灌溉
施用碱性肥料或用碱性水灌溉会使土壤碱化。如都江堰水质偏碱,长 期灌溉则会使稻田土壤pH升高。
4、母质
(一)植物适应的酸碱度
大多数植物适宜的pH范围6～8，即微酸至微碱性。有的植 物能适应较宽的pH范围，有的只能在一定的pH范围内生长，可作 为土壤酸碱性的指示植物。
酸性指示植物—马尾松、油茶、茶、映山红、 铁芒箕、石松等。 钙质指示植物—柏树、蜈蚣草等。 盐碱指示植物—盐蒿、碱蓬等。
(二)土壤Eh值与植物生长
+
(2)水解酸(hydrolytic acid)：土壤胶体羟基化表面的氢，通
过解离作用，将氢离子释放到土壤溶液中所产生的酸度。
用1mol/L的CH3COONa(pH 8.3)处理土壤，由于浸提剂pH是8.3,高于土 壤中具羟基化表面胶体的电荷零点（ZPC）值，因此可促使其氢离子解 离而产生酸度。然后测定土壤溶液中的酸度。
胶体 H + H 2NaOH
Ca
Ca
土壤中所见盐类溶液的反应
盐类
Na2CO3
pH
12~13
盐类
Ca(HCO3)2
pH
6.13~8.4
NaHCO3
CaCO3
(无CO2进入)
8.5~9.5
10.20
CaSO4
Na2SO4、NaCl、 MgSO4、MgCl2
7.0
6.3~6.8
CaCO3
(有CO2进入)
水 解 酸
活性酸
Na+交换出的氢和铝离子产生的酸度
羟基化表面解离的H+
土壤活性酸与潜性酸的关系
活性酸与潜性酸具有动态平衡关系，是一个平衡体系中的 两种存在状态,他们同时存在且相互转化。
土壤活性酸(活性H+或Al3+)增多,可被土壤胶粒吸附成为潜性酸,促使潜性增多 潜性酸增多,胶体上的H+或Al3+又通过交换作用转移到土壤溶液中,促使活性酸增多
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4、植物根系的代谢作用：植物根系汾泌物可直接或间接影响根
际土壤氧化还原电位。有一部分汾泌物能直接参与根际土壤的氧化还原反 应。
5、土壤的pH值：一般是土壤Eh下降pH上升，这是因为土壤中的还
原过程消耗了氢，使pH上升。
第四节 土壤酸碱性 和氧化还原状况与生物环境 一、生物对土壤酸碱性和氧化还原状况的适应性
土壤酸碱性和氧化还原反应
土壤酸碱性的形成
第一节
一、土壤酸性
（一）土壤酸化
土壤胶体表面吸附的盐基离子被活性酸(H+) 交 换入土壤溶液后，会随水淋失，而土壤胶体表面上 的交换性氢离子(H+) 不断增加，并出现交换性铝， 形成酸性土壤的过程。
1、土壤中H 的来源
(1)水的解离:HOH
(2)碳酸解离:H2CO3
(2)土壤活性酸的测定
水浸酸:用水浸提得到的土壤酸度(pH水), 反应土壤活性酸
的强弱；
与盐浸酸:用KCl浸提获到的土壤酸度(pH盐)，除反映土壤溶
液中的氢离子外，还反映由K+交换出的土壤胶体表面氢和铝 离子表现出的酸性。pH水通常大于pH盐
水土比对土壤pH值的影响：测定土壤pH值时的水土比一般用
（2）土壤胶体的阳离子交换作用
盐基不饱和的土壤对碱的缓冲作用愈强
胶体—交换性H+、Al3+—弱酸，缓冲碱性物质
土壤胶体 H + MOH 胶体 M + H2O
盐基饱和度高的土壤，对酸的缓冲作用愈强
胶体—交换性盐基—弱酸盐，缓冲酸性物质
土壤胶体 M + HCl 胶体 H + MCl
根据弱酸平衡原理,弱酸用碱中和形成盐,pH与中和程度之间的关系如下：
碱化度(degree of alkalisation):交换性钠离子的饱和度, 即交换性Na+占阳离子交换量的百分数。其分级指标为：
Na+饱和度
<5%
5-10 %
10-15 %
15-20 %
>20 %
分级
非碱化
弱碱化
碱化
强碱化
碱土
（三）碱性土(alkaline soil)的成因
1、气候
在干旱、半干旱条件下,蒸发量大于降雨量,土壤中的盐基物质，随 着蒸发而表聚，使土壤碱化。
3、施肥和灌溉
长期施用酸性或生理酸性肥是导致土壤酸化的因素之一。 (NH4)2SO4、K2SO4、 KCl、NH4Cl等。
4、母质
含酸性物质会使土壤酸化。
5、酸雨 酸雨是大气污染结果，我国南方一些地区酸 雨频率高，pH值低，不仅直接危害植物生长，损害公共 设施，而且可引起土壤酸化。
二、土壤碱性(soil alkalinity)
三、影响土壤氧化还原的因素
1、土壤通气性：土壤通气状况决定土壤空气中的氧浓度,通气良好
的土壤与大气间气体交换迅速,土壤氧浓度较高,Eh值较高。
2、微生物活动：微生物活动愈强烈,耗氧愈多,使土壤溶液中的氧
压减低,或使还原态物质的浓度相对增加。
3、易分解有机质的含量：有机物的分解是一个耗氧过程,还原
作用强,是影响土壤氧化还原作用的主要因素。土壤易分解的有机质愈多, 耗氧愈多,氧化还原电位较低。
影响土壤养分元素的释放、固定和迁移等。
⑴土壤pH6.5左右时,各种养分的有效性都较高。 ⑵在微酸至碱性土壤中,氮、硫、钾的有效性高。
⑶pH6-7 ,土壤中磷的有效性最高。 pH＜5时,土壤活性铁、铝增加，易形成磷酸铁、 铝沉淀。 pH＞7时,易形成磷酸钙沉淀。
pH＝pKa＋lg[盐]/[酸]
pH＝pKa＋lg[盐基]/[H+、Al3+]
当土壤BS＝50%时，对酸碱的缓冲能力最大。缓冲能力随 弱酸及其盐的总浓度或土壤CEC增加而增大。
（二）土壤酸碱缓冲体系(soil acid-base buffer system)
（1）碳酸盐体系:石灰性土壤的缓冲作用主要决定于
二、土壤酸碱缓冲性
（一）缓冲原理
(1)在土壤中有许多弱酸--如碳酸、硅酸、磷酸、腐 殖酸和多种多样的有机酸及其盐类，是良好的缓冲物 质。当弱酸及弱酸盐或弱碱及弱碱性盐共存时，则该 溶液具有对酸或碱的缓冲作用。
例如:HAc＋NaAc体系 当加入HCl： NaAc＋HCl 当加入NaOH： HAc＋NaOH HAc＋NaCl NaAc＋H2O
酸。是土壤酸度的容量指标，用每公斤土壤可交换出
和氢离子厘摩尔数(Cmol/kg)表示。根据测定时所使用 的浸提剂不同，可将分为交换酸和水解酸。
(1)交换酸(exchangeable acid) :土壤胶体吸附的氢离子或 铝离子通过交换进入溶液后所反表现出的酸度。
用1mol/L的KCl(pH5.5～6.0)处理土壤，K 交换出的氢离子 或铝离子，通过滴定得到的酸度。单位为cmol/kg。
南部
温度高 降雨量大
矿物的化学风化
盐基离子 大量释放
盐基淋溶
土壤酸化
产生CO2、形成H2CO3； 产生有机酸
生物资源丰富,生物活动旺盛,
有机质分解作用强烈
2、生物 植物根系和微生物的呼吸作用产生CO2,有机质 矿质化也产生CO2;土壤中专性微生物如硫化和硝化 细菌,可将含硫、氮有机物转化成硫酸、硝酸,增强了 土壤酸化。
基性岩或超基性岩母质,由于含盐基物质多,则形成的土壤为碱性。
第二节
土壤缓冲性
一、土壤缓冲性概念
土壤中加入酸性或碱性物质后，土壤具有抵 抗变酸和变碱而保持pH稳定的能力，称为土壤缓 冲作用，或缓冲性能(soil buffer action)。
广义上讲土壤是一个巨大的缓冲体系，对营养 元素、污染物质、氧化还原等同样具有缓冲性。
2、土壤缓冲容量可用酸、碱滴定获得,即在土壤悬液中连续 加入标准酸或碱液,测定pH的变化,以纵座标表示pH,横座标 表示加的酸或碱量,绘制滴定曲线,又称缓冲曲线(buffer curve)。
(四)影响土壤酸碱缓冲性的因素
1、土壤无机胶体 土壤胶体的阳离子交换量愈大，缓冲性也愈强。 2、土壤质地 粘粒含量高，相应的阳离子交换量亦大。 3、土壤有机质 腐殖质含有大量的负电荷，对阳离子交换量贡献 大。
(一）土壤碱性的形成
碱性土壤的碱性物质主要是钙、镁、钠的碳酸盐和重
碳酸盐，以及胶体表面吸附的交换性钠。
形成碱性的主要机理是碱性物质的水解，如:碳酸钙 、 碳酸钠和交换性钠等的水解产生强碱。
Na2CO3+2H2O 2NaOH+H2CO3
NaHCO3+H2O
胶体 Na Na + 2H2O
NaOH+H2CO3
(3)Al3+解离产生大量H+的过程
（二）土壤酸的类型 1、活性酸 (active acid) 土壤活性酸是指与土壤固相处于平衡状态时 的土壤溶液H+离子浓度，一般用pH表示，是土 壤酸度的强度指标。
(1)土壤酸度分级
土壤pH值与土壤酸碱性分级
土壤pH <4.5 级别 极强酸性 4.5-5.5 强酸性 5.5-6.5 微酸性 6.5-7.5 中性 7.5-8.5 > 8.5 碱性 强碱性
第三节
土壤氧化还原反应
氧化还原反应(redox reaction) 存在于土壤形成 的全过程中，对剖面物质的移动和分异，养分的生物 有效性，以及污染物质的缓冲性等影响深刻。
一、土壤氧化还原体系(soil redox system)
氧化剂(电子给予体)和还原剂(电子接受体)构成了氧化还 原体系。释出电子的物质被氧化，获得电子的物质被还原。有 多种氧化还原物质共存于土壤中。 土壤氧化还原体系的共同特点：
活性酸是土壤酸度的根本起源，因为当活性酸存在时， 必然交换出土壤胶体所吸附的盐基离子，盐基离子淋失后， 土壤潜性酸进一步增加，促使胶体破坏，这时会出现铝离子， 铝离子使潜性酸进一步加强，而潜性酸增加后，由于动态平 衡关系活性酸也进一步增强，如此相互促进可使土壤酸化。
（三）酸性土的成因
1、气候 高温多雨地区,风化淋溶作用较强,盐基物质大 量淋失,土壤酸化。我国大陆以北纬30°为界,形成 “南酸北碱”的局面,就与气候条件密切关。
不同作物对Eh有不同的适应范围。特别靠近根圈微域的 Eh值变化对作物生长会产生直接影响。
(三)土壤pH和Eh与土壤微生物活性
土壤细菌和放线菌适于中性和微碱性环境，真菌适于酸
性至微酸性环境中生长。真菌在pH<5.5时，其活性明显下降。 所以在强酸性土壤中以真菌占优势。
二、土壤酸碱性和氧化还原状况与养分的生物有效性 (一)土壤酸碱性对养分有效性的影响
＋
H +OH
+
-
H++HCO3-
(3)有机酸的解离:R-COOH
(4)酸雨： (5)其它无机酸:生理酸性肥料
H++R-COO-
2、土壤中铝的活化
(1)土壤胶体表面盐基饱和度逐渐下降，而氢离子饱和 度逐渐提高。 (2)氢离子过高，胶粒晶体结构被破坏。粘土矿物部 分铝八面体被解体，使铝离子脱离八面体晶格的束 缚，变成活性铝离子而被吸附在粘粒胶体的表面， 转变为交换性Al3+。
(1)体系中存在有无机和有机两类体系。P180 (2)体系中有纯化学反应，但由生物参与的反应占主体。 (3)体系是一个不均一反应体系。土壤是一个不均匀的多相体系，即使同 一田块不同点位都有一定的变异，因此测Eh时，最好选择具代表性土 样则要测定多点求平均值。 (4)体系处于动态平衡中。不同时间、空间和耕作管理措施等都会改变体 系的Eh值。 土壤氧化还原状况以氧化还原电位(Eh)表示，根据能斯托公式，则 Eh=E0 + [0.059/n]log[氧化剂]/[还原剂]
8.48
NH4Cl
4.7
（二）土壤碱性指标
1、液相指标:用土壤pH值或土壤碱度。
土壤pH 7.5～8.5为微碱性土, pH＞8.5为强碱性土,是碱 度的强度指标； 土壤碱度(soil alkalinity)是指土壤中CO32-和HCO3-的浓 度，是碱度的容量指标。
2、固相指标：用碱化度来表示。
CaCO3—H2O—CO2体系,pH＝6.03-2/3logPco2
（2）硅酸盐体系：对酸性物质的缓冲作用。 （3）交换性阳离子体系：对酸、碱物质的缓冲作用 （4）铝体系：对碱性物质的缓冲作用（pH＜5.0） （5）有机酸体系：有机酸及其盐对酸碱物质的缓冲作用
（三）缓冲容量和滴定曲线
1、缓冲容量(buffer capacity)是指使单位土壤改 变一个单位pH所需要的酸或碱量,是土壤酸碱 缓冲能力强弱的指标。
2.5:1，水土比大时，测出的pH值偏高。
(3)土壤酸度与盐基饱和度的关系
pH水与pH盐的差值可反映土壤盐基饱和度的大小。
盐基饱和度高，土壤pH水与pH盐的差值小； 盐基饱和度低，土壤pH水和pH盐的差值大。
2、土壤潜性酸(potential acid)
指吸附在土壤胶体表面的致酸离子（H+和Al3+）通 过交换转移到溶液中后，才会表现出酸性，故称潜性
2、生物
主要是指具有富集碱性物质的植物,如海蓬子含Na2CO3 3.75%,碱蒿 2.76%,盐蒿2.14%,芦苇0.49%,这些植物死亡后,就将Na2CO3累积在土壤 中,从而导致土壤变碱。
3、施肥和灌溉
施用碱性肥料或用碱性水灌溉会使土壤碱化。如都江堰水质偏碱,长 期灌溉则会使稻田土壤pH升高。
4、母质
(一)植物适应的酸碱度
大多数植物适宜的pH范围6～8，即微酸至微碱性。有的植 物能适应较宽的pH范围，有的只能在一定的pH范围内生长，可作 为土壤酸碱性的指示植物。
酸性指示植物—马尾松、油茶、茶、映山红、 铁芒箕、石松等。 钙质指示植物—柏树、蜈蚣草等。 盐碱指示植物—盐蒿、碱蓬等。
(二)土壤Eh值与植物生长
+
(2)水解酸(hydrolytic acid)：土壤胶体羟基化表面的氢，通
过解离作用，将氢离子释放到土壤溶液中所产生的酸度。
用1mol/L的CH3COONa(pH 8.3)处理土壤，由于浸提剂pH是8.3,高于土 壤中具羟基化表面胶体的电荷零点（ZPC）值，因此可促使其氢离子解 离而产生酸度。然后测定土壤溶液中的酸度。
胶体 H + H 2NaOH
Ca
Ca
土壤中所见盐类溶液的反应
盐类
Na2CO3
pH
12~13
盐类
Ca(HCO3)2
pH
6.13~8.4
NaHCO3
CaCO3
(无CO2进入)
8.5~9.5
10.20
CaSO4
Na2SO4、NaCl、 MgSO4、MgCl2
7.0
6.3~6.8
CaCO3
(有CO2进入)
水 解 酸
活性酸
Na+交换出的氢和铝离子产生的酸度
羟基化表面解离的H+
土壤活性酸与潜性酸的关系
活性酸与潜性酸具有动态平衡关系，是一个平衡体系中的 两种存在状态,他们同时存在且相互转化。
土壤活性酸(活性H+或Al3+)增多,可被土壤胶粒吸附成为潜性酸,促使潜性增多 潜性酸增多,胶体上的H+或Al3+又通过交换作用转移到土壤溶液中,促使活性酸增多
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4、植物根系的代谢作用：植物根系汾泌物可直接或间接影响根
际土壤氧化还原电位。有一部分汾泌物能直接参与根际土壤的氧化还原反 应。
5、土壤的pH值：一般是土壤Eh下降pH上升，这是因为土壤中的还
原过程消耗了氢，使pH上升。
第四节 土壤酸碱性 和氧化还原状况与生物环境 一、生物对土壤酸碱性和氧化还原状况的适应性