土壤氧化还原性
土壤酸碱反应和氧化还原反应
过度施用石灰的负面影响
土壤板结，结构变劣； 部分微量元素有效性降低；磷的有效性
也下降。 因此，施用石灰要适量。 影响石灰施用量的因素有：
土壤潜性酸和pH；盐基饱和度；质地； 有机质含量；石灰的种类和施用方法； 作物的要求等；
石灰需要量的估算
石灰需要量= 土壤体积*容重*CEC*（1-盐基饱和度） 单位：千克/公顷
不同作物对土壤酸碱性都有一定的要求， 这是植物长期的自然选择的结果。常见 植物对土壤pH的要求见下表：
植物适宜的pH范围
适应偏碱 性pH7-8
紫苜蓿
适应中到微 碱性pH6.57.5
苹果
适应中到微 适应偏酸性 适应酸性 酸性的pH6-7 的pH5.5-6.5 的pH5-6
蚕豆
水稻
小麦
金花菜 黄花苜蓿 碗豆
包权
人书友圈7.三端同步
土壤酸碱性的分级
强酸性 酸性 中性 碱性 强碱性
pH<5.0 pH5.0-6.5 pH6.5-7.5 pH7.5-8.5 pH>8.5
2、潜性酸
（1）概念与成因 土壤胶粒上吸附的氢离子和铝离子进
入土壤溶液后表现出来的酸度，称为潜 性酸。
在一般矿质土壤中, 由交换性铝离子产 生的酸度, 比由交换性氢离子产生的酸度 重要。红壤的交换性酸度，90%以上是 由交换性铝所引起。
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第二章-土壤酸碱性氧化还原性
是指一种阳离子将胶体另一种阳离子交换出来 的能力。
影响阳离子交换能力的因素： a. 离子电荷数量的影响 b. 离子的半径及水化程度 c. 离子浓度
离子半径及水化程度与交换力的美系
离子
2.06
2.94
0.20
1.97
0.01
0.44
1.48
9.14
土壤酸性
3. 活性酸与潜性酸的关系
活性酸
先有活性酸，后有潜性酸；
潜性酸大大地大于活性酸；
活性酸与潜性酸处于动态平 衡中。
潜性酸
活性酸是土壤酸度的起源，代 表土壤酸度的强度；
潜在酸是土壤酸度的主体，代 表土壤酸度的容量。
第二节 土壤碱性
第六节 土壤酸碱性及缓冲性
内容提要
土壤酸性 土壤碱性 土壤酸碱性对土壤肥力和植物生长的影响 我国土壤酸碱性概况与土壤酸碱性调节 土壤缓冲性
土壤酸碱性
土壤酸碱性是指土壤溶液的反应。 它反映土壤溶液中H+浓度和OH-浓度比例，同时也决定土壤
胶体上致酸离子（H+或Al3+）或碱性离子（Na+ ）的数量及 土壤中酸性盐和碱性盐类的存在数量，是由母质、生物、 气候以及人为作用等多种因子控制的。
碱化度在5%-20%时称碱化土，土壤碱化度为5－10％定 为轻度碱化土壤，10－15％为中度碱化土壤，15－20％ 为强碱化土壤。
第三节 土壤酸碱性对土壤肥力 和植物生长的影响
土壤酸碱性对肥力和植物生长的影响
一、对土壤肥力的影响
1. 对土壤微生物的影响 土壤细菌和放线菌适宜于中性和微碱性环境； 在强酸性土壤中真菌则占优势 。
土壤 氧化还原电位的测定
土壤氧化还原电位的测定土壤氧化还原电位是描述土壤中氧化还原反应状态的一种指标，是土壤化学性质的重要参数之一。
它是指土壤中还原性物质与氧化性物质间的电子交换程度，反映土壤中氧的供应和需求能力，从而影响着土壤的生化过程、物质转化和养分供应。
因此，准确测定土壤氧化还原电位具有重要的研究价值和应用前景。
土壤氧化还原电位的测定方法主要包括两种，一种是使用铂电极法，另一种是使用砷酸铁盐电极法。
1. 铂电极法铂电极法是测定土壤氧化还原电位的常规方法，它基于铂电极与土壤中还原态物质和氧化态物质发生电子交换的原理。
具体操作方法如下：① 准备土样：将新鲜土样取出，筛去杂质，除去大块的有机物质，使土样的颗粒直径在2-5mm之间，然后放入容量为50ml的电解池中。
② 加入电解液：向电解池中加入200ml的0.01mol/L的KCl溶液，混匀均匀。
③ 置放电极：将铂电极插入电解池中，竖直放置于土样表面之上，并使铂电极距离土样表面的高度为5mm左右。
④ 电位稳定：将电解池放入恒温槽中，稳定温度为25℃，等待电位稳定，通常需要20-30分钟，直到电位变化<1mV/10min。
⑤ 读取电位值：将铂电极与参比电极连接，接通电位计，记录土壤氧化还原电位值。
2. 砷酸铁盐电极法砷酸铁盐电极法是一种较为简单的测定土壤氧化还原电位的方法，它利用了砷酸铁(III)被还原成砷酸铁(II)的性质，通过测量砷酸铁(III)与砷酸铁(II)间的电势差，间接推算土壤氧化还原电位。
具体操作方法如下：综上所述，测定土壤氧化还原电位需要进行严密的实验操作，并且需要仔细控制样品的保存和处理，以保证测量结果的准确性和可重复性。
此外，在进行测量之前需要对试剂、溶剂等试验条件进行一定程度的标准化，以保证测量结果的科学性和客观性。
第10章 土壤氧化还原反应
第10章土壤氧化还原反应10.1基本概念 (1)10.2土壤物质的氧化还原过程 (6)10.3土壤氧化还原状况的生态影响及其调节 (13)[本章提要]土壤中的许多化学和生物化学反应都具有氧化还原特征，因此氧化还原反应是发生在土壤（尤其土壤溶液）中的普遍现象，也是土壤的重要化学性质。
氧化还原作用始终存在于岩石风化和土壤形成发育过程中，对土壤物质的剖面迁移，土壤微生物活性和有机质转化，养分转化及生物有效性，渍水土壤中有毒物质的形成和积累，以及污染土壤中污染物质的转化与迁移等都有深刻影响。
在农林业生产、湿地管理、环境保护等工作中，往往要用到土壤氧化还原反应的有关知识。
10.1基本概念10.1.1氧化还原体系土壤中有多种氧化物质和还原物质共存，氧化还原反应就发生在这些物质之间。
氧化反应实质上是失去电子的反应，还原反应则是得到电子的反应。
实际上，氧化反应和还原反应是同时进行的，属于一个反应过程的两个方面。
电子受体（氧化剂）接受电子后，从氧化态转变为还原态；电子供体（还原剂）供出电子后，则从还原态转变为氧化态。
因此，氧化还原反应的通式可表示为氧化态 + ne还原态（10—1）土壤中存在着多种有机和无机的氧化还原物质（氧化剂和还原剂），在不同条件下他们参与氧化还原过程的情况也不相同。
参加土壤氧化还原反应的物质，除了土壤空气和土壤溶液中的氧以外，还有许多具可变价态的元素，包括C、N、S、Fe、Mn、Cu等；在污染土壤中还可能有As、Se、Cr、Hg、Pb等。
种类繁多的氧化还原物质构成了不同的氧化还原体系（redox system）。
土壤中主要的氧化还原体系如表10—1。
表10—1 土壤中主要的氧化还原体系10.1.2氧化还原指标10.1.2.1强度指标 1、氧化还原电位（Eh ）氧化还原电位（redox potential ）是长期惯用的氧化还原强度指标，它可以被理解为物质（原子、离子、分子）提供或接受电子的趋向或能力。
9-11土壤水、气、热的调节土壤氧化还原性质土壤孔性
9 土壤水、气、热的调节§1 土壤水的调节① 控制地表径流，增加土壤水分入渗② 减少土壤水分蒸发③ 合理灌溉④ 提高土壤水分对作物的有效性⑤ 多余水的排除§2 土壤空气调节改善土壤结构，增大土壤孔隙度；通过调节水分，控制通气状况。
§3 土壤温度调节1）合理耕作与施用有机肥2）以水调温3）覆盖与遮荫Chap. 10 土壤氧化还原性质§1 土壤氧化还原体系§2 土壤氧化还原电位土壤氧化还原电位可用下式表示：E0为标准氧化还原电位（化学手册中可查到）n为反应中电子转移数用0.059时，单位为v，用59时为mv土壤氧化还原状况分级（表2-21）旱地土壤的Eh值多在400~700mV之间，大于700mV，表明土壤通气过强； Eh 值低于200mV，则土壤通气不良。
水田土壤的Eh值变化较大，正常值低于200~300mV，长期积水的水稻土可降至100mV甚至下降到负值。
一般水稻适宜在轻度还原条件（180-300mV）下生长。
水田土壤的Eh值低于180mV或100mV，将使土壤中Fe2+、Mn2+的浓度升高，导致水稻Fe、Mn中毒。
Eh降至负值时，会产生有机酸和H2S。
Eh <-100mV时，硫化物与亚铁生成硫化铁沉淀，使水稻产生黑根。
土壤养分的转化也与Eh值有密切的关系。
N的转化（硝化、反硝化）Fe的有效性P的有效性等Chap. 11 土壤孔性§1 土壤孔性的概念土壤中土粒或团聚体之间以及团聚体内部的空隙叫做土壤孔隙。
土壤孔性包括孔隙度（孔隙的数量）和孔隙类型（孔隙的大小及其比例），前者决定着土壤气、液两相的总量，后者决定着气、液两相的比例。
§2 土壤孔隙度土壤孔隙度是单位容积土壤中孔隙容积占整个土体容积的百分数。
它表示土壤中各种大小孔隙度的总和。
一般是通过土壤容重和土壤密度来计算。
土壤孔隙度= [1- （容重）/相对密度] ×100%土壤孔隙度=[孔隙容积/土壤容积] ×100%=[（土壤容积-土粒容积）/土壤容积] ×100%=[1-（土粒容积/土壤容积）] ×100%= [1-（土粒重量/土粒密度）/（土壤重量/容重）] ×100%= （1-容重/土粒密度）×100%土粒密度：单位容积（无粒间孔隙）的固体土粒的干重。
土壤(第九章)土壤酸碱性和氧化还原反应..
土壤碱化度分级：
ESP 5%~10% 10%~15%
＞15%
轻度碱化土 中度碱化土 强碱化土
盐土——土壤表层可溶性盐（以NaCl、Na2SO4等 中性盐为主）超过一定含量（6~20g/kg）。
我国碱土定义：碱化层碱化度＞30%， 表层含盐量＜5g/kg，pH＞9.0
土壤学
资源环境学院土地资源与农业化学系
（2）生物因素 Na、K 、Ca、Mg等盐基的生物积累。 一些植物适应在较干旱条件下生长，而且有
富集碱性物质的作用：海蓬子含Na2CO3 3.75%， 碱蒿含2.76%。盐蒿含2.14%。
土壤学
资源环境学院土地资源与农业化学系
（3）母质 碱性物质的基本来源。基性岩、超基性岩富含
碱性物质。含盐基物质多，形成的土壤为碱性。 （4）施肥和灌溉
碱性土还原pH下降，主要由于在嫌气条件 下有机酸和CO2的积累过程及其综合作用。
土壤学
资源环境学院土地资源与农业化学系
第三节 土壤氧化还原反应
一、土壤氧化还原体系
土壤中同一物质可区分为氧化态(剂)和还原态 (剂),构成相应的氧化还原体系 。
土壤学
资源环境学院土地资源与农业化学系
1.土壤空气中O2是主要氧化剂 通气良好的土壤中，氧体系控制氧化还原反应，使 多种物质呈氧化态，如NO3－、Fe3+、Mn4+、SO42－等。 2.土壤有机质特别是新鲜有机物是主要还原剂，在 土壤缺O2条件下，将氧化物转化为还原态。 3.土壤中氧化还原体系可分为无机体系和有机体系。
6.土壤氧化还原状况随栽培管理措施特别是灌水、 排水而变化
土壤学
资源环境学院土地资源与农业化学系
二、土壤氧化还原指标
1. 强度指标 （1）氧化还原电位（Eh）
土壤酸碱性和氧化还原反应
第一节 第二节
土壤酸碱性 土壤标
（1）熟悉土壤酸碱性及其成因，掌握土壤酸碱变化 规律，明确酸碱性对林木生长和土壤养分的影响。 （2）掌握土壤氧化还原性能的衡量指标
a
2
第一节 土壤酸碱性
a
3
a
4
中国土壤酸碱性分布规律
中国土壤的酸碱性反应，大多数在 pH4.5~8.5之间。在地理分布上有“东南酸 西北碱”的规律性。大致可以长江为界（北 纬33~35），长江以南的土壤为酸性或强酸 性，长江以北的土壤多为中性或碱性。我国 土壤的酸碱性南北差异很大，由南向北土壤 pH相差7个数量级。
常用缓冲容量来表示土壤缓冲酸碱 能力的大小，即缓冲一个pH单位所需要 的酸或碱的数量。
a
21
土壤具有缓冲性的意义
土壤具有缓冲性，使土壤的pH不致因施肥、根 系呼吸、有机质分解等引起剧烈变化，为植物生长和 微生物活动创造一个稳定良好的土壤环境条件。所以 ，土壤缓冲性能是影响土壤肥力的重要性质。
a
22
沉淀而失去对碱的缓冲能力。
a
25
第三节 土壤的氧化还原反应
♣一、土壤中的氧化还原体系 ♣二、土壤的氧化还原电位 ♣三、影响土壤氧化还原电位的因素
a
26
一、土壤中的氧化还原体系
•
土壤中主要的氧化剂是大气中的氧
进入土壤中，与土壤中的化合物起作用，
得到两个电子而还原为O2-，土壤中生
物化学过程的方向与强度，在很大程度
a
23
• 2.弱酸及其盐类的缓冲作用 土壤中大量存在的碳酸、磷酸、硅
酸、腐殖酸和其他有机酸及其盐类构成 许多缓冲对，也可以缓冲酸和碱的作用。
当加入酸时：CaCO3+H2SO4
物理农业土壤氧化还原电位代表着植物根系环境的好坏
物理农业土壤氧化还原电位代表着植物根系环境的好坏蝶恋花与我的好奇心:物理农业就是要沾花惹草(本图片来自了了印象的博客)土壤的氧化还原性质与酸碱反应一样，土壤的氧化还原反应也是发生在土壤溶液中的一项重要性质，土壤的氧化还原性对在土壤剖面中的移动和刻面分异，养分的生物有效性，污染物质的缓冲性能等方面都有深刻的影响，水稻土固干湿交替频繁，土壤的氧化还原，反应显得特别活跃。
一、土壤的氧化还原体系土壤的氧化还原体系可分为无机体系和有机体系，比较重要的氧化还原体系，主要有以下一些方面。
土壤中氧化态物质和还原态物质并存，但是由于土壤所处的条件不同，土壤溶液中氧化态物质与还原态物质的相对浓度不同，直接测定这些物质的绝对数量很困难，一般是通过测定这些物质的氧化还原电位(Eh)来判断土壤的氧化还原状况。
物理农业的核心技术之一:土壤连作障碍电处理技术系统二、土壤的氧化还原电位土壤溶液中氧化态物质与还原态物质的相对比例决定着土壤的氧化还原状况，当土壤中某一氧化态物质向还原态物质转化时，土壤溶液中这种氧化态物质的浓度减少而相对应的还原态物质的浓度会增加，随着氧化态物质和还原态物质浓度的相对改变，溶液的电位也随之改变，这种由土壤溶液中氧化态物质和还原态物质的浓度变化而产生的电位称为氧化还原电位，用Eh表示，单位，伏或毫伏。
E0:标准氧化还原电位;体系中氧化剂浓度和还原剂浓度相等时的电位。
n:反应中的电子转移数所以，土壤Eh的大小取决于土壤中氧化态物质和还原态物质的性质与浓度，而氧化态物质和还原态物质的浓度直接受土壤通气性强弱的控制，所以氧化还原电位的高低是土壤通气性好坏的标志。
旱地土壤的Eh多在400-700mv之间，少数情况下也可低至200mv，如果大于750mv，标志土壤完全处于好气状态，可能会导致有机物好气分解过旺，有机物消耗过快，有些养分会因为高度氧化而形成高价化含物从而丧失有效性，应该适当灌水以降低氧的分压。
如果土壤Eh低于200mv则表明土壤水分过多，通气不良，OM分解减慢，减少养分供应，同OM嫌气分解产生的大量有机酸会抑制根系的呼吸作用。
土壤的氧化还原性
Mn二+ Mn[OH]二…
H二
一.土壤氧化还原强度指标
一]氧化还原电位[Eh] 氧化还原电位是长期惯用的氧化还原强度指标.
它可以被理解为物质[原子、离子、分子]提供或接 受电子的趋向或能力.物质接受电子的强列趋势意味 着高氧化还原电位,而提供电子的强烈趋势则意味着 低氧化还原电位.
上述诸因素并不是孤立的，它们相互联系，相互影响，共同控制 着土壤的氧化还原状况。
一个氧化还原反应体系的氧化还原电位可用下
列通用公式表达
Eh=E0 +
l_Rnn_TF_
_[氧__化__态__]_ [还原态]
能斯特[Nernst]公式
将各常数值代入能斯特公式,在二五℃时,并采用 对数,则有
Eh=E0+ _0_•.0_nl_5o_9_g
_[氧__化__态__]_ [还原态]
[氧化态]/[还原态]的比值决定了Eh值高低.比值愈 大,Eh值愈高,氧化强度愈大;反之,则还原强度愈大.
第二季土壤的主要性质
四.土壤的氧化还原性
体系
氧体系 有机碳体系
氮体系 硫体系 铁体系 锰体系 氢体系
物质状态
氧化态
还原态
O二 CO二
NO三SO四二Fe[OH]三、Fe三+、 Fe二O三… MnO二、Mn二O三 …
H+
O二-
CO、CH四、还原性有机 物等
NO、N二O、N二 NH三… S S二- H二S…
二]土壤氧化还原强度指标及其与数量因素的关系 氧化还原数量因素是指氧化性物质或还原性物质
的绝对含量.由于土壤物质体系的复杂性,测得的氧化 还原数量往往难以直接与Eh联系起来.
土壤酸碱性和氧化还原反应
潜 性 酸 交换性酸度(soil exchangeable acidity) 水解性酸度(soil hydrolytic acidity)
几种土壤中的交换性酸量和水解性酸量的比较
活性酸和潜性酸的关系 活性酸和潜酸的总和，称为土壤总酸度。由于它通常是用滴定法测定的，故又称之为土壤的滴定酸度。它是土壤的酸度的容量指标。它与pH值在意义上是不同的。
第一节 土壤的酸碱性 一、土壤酸碱性的来源
1．活性酸(soil active acidity)
2．潜性酸(soil potential acidity) 土壤潜性酸是由于土壤胶粒上吸附着H+ 和A13+ 所产生的酸度，这些致酸离子只有在离子交换作用进入土壤溶液时，才显出酸性。所以它是土壤酸的潜在来源，故称为潜性酸。
我国则以碱化层的碱化度>30%,表层含盐量<0.5%和pH值>9.0定为碱土(alkaline soil) 。而将土壤碱化度为5－10％定为轻度碱化土壤，10－15％为中度碱化土壤，15－20％为强碱化土壤。
土壤碱度和碱化度
土壤的缓冲性能
土壤酸度
第一节 土壤的酸碱性 土壤酸碱性的来源
第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应
第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应
第一节 土壤的酸碱性 一、土壤酸碱性的来源
1．活性酸(soil active acidity) 土壤活性酸是自由扩散于土壤溶液中的氢离子(H+)浓度直接反应出来的酸度。土壤溶液中氢离子的浓度越大，则活性酸度也越强。通常用pH值来表示。
二、土壤酸度
第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
土壤中氧化还原体系有无机体系和有机体系两类。
6酸碱性及氧化还原反应
•
• • • • • • •
1．土壤温度：是引起土壤溶液浓度变化的主要因素，因为各 种无机盐类都随温度升高而加大其溶解度。温度不同时，气体 在土壤溶液中的溶解度差异也很显著。 2．土壤湿度：土壤水分含量所引起的土壤溶液组成发生变 化有以下三种情况： ⑴ 随湿度增加而硝酸盐和氯化物的浓度不断降低，说明这 些易溶性盐类几乎全部存在于土壤溶液中。 ⑵ 磷酸的浓度并不因湿度不同而有显著变化，说明磷酸的 浓度在土壤溶液中基本是饱和的，通常在1-3mg/kg范围内。 ⑶ 阳离子含量的变化视离子种类而不同，通常土壤溶液中 Ca2+很多，湿度增加时，一价金属离子浓度的降低多于钙。 3．土壤溶液组成成分间的相互作用：某些物质可以增加或降 低其它物质的溶解度，以及碱土金属离子与多价酸根发生沉淀 等。 4．生物活动：植物在生长期间从土壤溶液中吸取数量不等 的各种养分，引起土壤溶液组成的不断变化。 此外，施肥、耕作、灌水等农业措施对其亦有影响。
•
•பைடு நூலகம்
(二) 土壤碱度
1．概念： 土壤碱性强弱的程度称为土壤碱度。它是溶液 中的OH- 浓度超过H+浓度后反应出来的，可用pH表示，也 可以用总碱度和碱化度表示。 • ⑴ 总碱度：是指碳酸盐碱度和重碳酸盐碱度的总和。用 中和滴定法测定，以每百克土壤的碳酸盐和重碳酸盐的物质 的量来表示，也可分别用CO32-及HCO3-的重量百分数表示。 它是土壤碱性的容量指标，不是强度指标（pH）。 • ⑵ 碱化度：通常把土壤胶体上吸附的交换性Na+的饱和度， •称为土壤的碱化度。它是衡量土壤碱化程度和土壤碱化反 应强弱的指标。
第九章土壤酸碱性和氧化还原反应
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
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
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
(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
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
土壤的氧化还原性名词解释
土壤的氧化还原性名词解释在农业、环境科学和地质学领域中，土壤的氧化还原性是一个重要的概念。
它涉及土壤中氧化还原反应的程度和性质，对于土壤中的元素循环和有机物分解具有重要影响。
本文将解释土壤的氧化还原性相关的名词，探讨其意义和影响。
1. 氧化还原反应氧化还原反应是指物质之间由于电子的转移而引起的化学反应。
其中一个物质失去电子氧化，另一个物质获取电子还原。
在土壤中，氧化还原反应可以涉及多个元素之间的转移，例如氧气、水、氮、硫和铁等。
这些反应可以影响土壤的化学特征、生物活性和环境效应。
2. 氧化态和还原态氧化态是指物质中某个元素的电子状态，即元素失去或获取电子所处的状态。
氧化态越高，元素失去的电子越多。
还原态则相反，表示元素获得的电子较多。
在土壤中，不同元素的氧化态和还原态的平衡可以反映土壤的氧化还原特性。
例如，土壤中的氧气存在时，铁的氧化态较高；而在缺氧情况下，铁的还原态较高。
3. 氧化还原电位氧化还原电位是衡量氧化还原反应进行方向和趋势的指标。
它表示在标准条件下，物质氧化态和还原态之间的电势差。
氧化还原电位可以通过电位计等仪器测量，用标准电极为参照。
在土壤中，不同元素的氧化还原电位差异可以影响它们之间的相互转化和反应速率。
4. 缺氧和氧化还原梯度缺氧是指土壤或水体中氧气浓度低于正常水平的状态。
在土壤中，由于微生物代谢和根系呼吸等作用，有些区域可能会形成缺氧环境。
这种缺氧环境通常会导致土壤中氧化还原电位的变化，并形成氧化还原梯度。
氧化还原梯度是指土壤中不同深度或位置上的氧化还原性质的逐渐变化。
这种梯度可以影响土壤中的微生物生态、养分转化和有机质分解等过程。
5. 氧化还原容量氧化还原容量是指土壤中氧化还原反应的潜力和强度，通常使用氧化还原滴定实验进行测定。
氧化还原容量可以反映土壤中可供氧化还原反应的电子和反应物质的含量。
较高的氧化还原容量表明土壤中的氧化还原反应较为活跃，有助于维持土壤养分循环和微生物代谢。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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土壤的 基本性质
1 土壤质地 2.1
2 土壤孔性 3.1
3 土壤结构性 3.2
4 土壤耕性 3.3
5 氧化还原性 3.4
6 土壤胶体 3.5
7 离子交换 3.6
8 酸碱性
3.7
知识的网状结构 发散性思维与逻辑思维
物理性质
化学性质
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3.4 土壤的氧化还原性
土性
1 土壤Eh值和植物生长
氧化还原状 Eh范围 况
氧化性
＞400 mV
化学反应 O2占优势，各种物质呈氧化态
弱还原性 400～200 mV
中度还原性 200 ~-100 mV
强度还原性 <-100 mV
O2、NO3-、Mn4+还原
Fe3+和SO42-还原，出现有机还 原物质 CO2、H+还原, 还原性物质多
长期淹水、强还原性的土壤积累Fe2+和S2-等还原性物质。 (1) 亚铁：如锈水田，毒害水稻根系。 (2) H2S (3) 有机酸
5 甲烷CH4的排放与气候变化
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3.4.5 土壤氧化还原状况的调节
重点:水田或湿地土壤，核心是水、气关系。
(1) 水分过多，渗漏量过小，还原性强 排水，降低地下水位，改善土壤通气条件。
作物生长
旱作有利，水稻不太 适宜 水稻生长正常，旱作 受影响。 旱作发生湿害
水稻受害
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3.4.4 生物对土壤氧化还原状态的适应性 2 土壤Eh与土壤微生物活性
土壤微生物呼吸需要O2。 Eh值高，微生物活性强，活动消耗O2，使Eh值降低。
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3.4.4 生物对土壤氧化还原状态的适应性 3 土壤Eh与养分有效性 －变价元素有效性
温室气体CH4如何形成？ 土壤有机质矿化分解的产物？
土壤空气的组成特征
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实验基地位于南京市江宁区 (2005～ 24 小区,4m×5m)
淹水休闲
单季稻
双季晚稻
小麦-水稻 和 油菜-早稻-晚稻 两种轮作体系(南京江宁)
土壤气体采集系统
标记色 监测点
红色 - 50 cm
黄色 - 30 cm 绿色 - 15 cm
Fe3+、Mn4+ 还原 Fe2+ 、Mn2+，溶解度和有效性 Eh＞480mV，主NO3--N，适于旱作 。 N形态 Eh＜220mV，主NH4+-N，适于水稻。
SO42- 还原S2-，形成硫化物：MnS＞FeS＞ZnS＞CuS 土壤Zn、Cu有效性降低。
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3.4.4 生物对土壤氧化还原状态的适应性 4 土壤Eh与有毒物质积累
如:NH4+→NO2-→NO3-
土壤是不均匀的多相体系：测不准 随栽培管理措施特别是灌水、排水而变化。
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3.4.2 土壤氧化还原指标
强度指标-氧化还原电位(Eh)：单位为伏(V)或毫伏(mV)
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3.4.3 影响土壤氧化还原的因素
1 土壤通气性 2 微生物活动 3 易分解有机质的含量 4 植物根系的代谢作用 5 土壤pH
3
蓝色 - 7 cm
3.4 土壤的氧化还原性
土壤氧化还原体系：土壤中同一物质可分为氧化态(剂)和还原态(剂)， 构成相应的氧化还原体系。
氧化
还原
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3.4.1 土壤的氧化还原性特征
土壤空气中Ｏ２是主要氧化剂
通气良好，呈氧化态，如NO3-、Fe3+、Mn4+、SO42-等。
土壤有机质特别是新鲜有机物是还原剂 土壤中氧化还原体系可分为无机体系和有机体系 土壤氧化还原反应不是纯化学反应，有微生物参与。
(2) 缺水，漏水，氧化性过强 蓄水保水，增施有机肥，促进土壤适度还原。
农田土壤固碳减排策略
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