土壤学复习(27页).doc

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1、-土壤学复习-第 27 页土壤学复习绪论:一:概念1:土壤:是地球表面岩石风化体及其再搬运沉积体在地球表面环境作用下形成的疏松物质。2:地球表层系统:是地球表层上始大气对流层上界,下到海底深处和岩石上部,由大气圈(Atmosphere)、水圈(Hydrosphere)、生物圈(Biosphere)、土壤圈(Pedosphere)和岩石圈(Lithosphere)组成的一个由非生物和生物过程叠加的物质体系。3:土壤圈:是覆盖于地球和浅水域底部的土壤所构成的一种连续体或覆盖层,犹如地球的皮肤,是地球表层系统中最活跃、最富有生命力的圈层。是岩石圈、大气圈、水圈、生物圈相互作用的产物。是地球表面随时空

2、变化的景观连续统一体的一部分,具有水平、垂直地带性分布规律。处于陆地表面特殊位置,独特的疏松多孔结构将其与其他四个圈层联系在一起,并通过它在各圈层间进行物质交换和能量循环。是人类赖以生存的物质基础,是地球陆地上生命体和非生命体的载体。4:土壤肥力:土壤供应养分的能力(西方土壤学家)“土壤矿质元素是土壤肥力的核心”(德国李比希)土壤供应植物生长所必须养料的能力(美国土壤学会)土壤在植物生长的全过程中同时不断地供给植物以最大数量的养料和水分的能力。(俄国威廉斯)肥力是土壤的基本属性和质的特征,是土壤从营养条件和环境条件方面,供应和协调植物生长的能力。土壤肥力是土壤物理、化学和生物化学性质的综合反映

3、(中国土壤第二版)5:土壤质量:土壤在生态界面内维持生产、保障环境质量、促进动物和人类健康行为的能力(Doran and Parkin,1994)在自然或管理的生态系统边界内,土壤具有动植物生产持续性、保持和提高水质、空气质量以及支承人类健康与生活的能力(美国土壤学会,1995)。6:土壤剖面(profile):由若干成土过程形成的土层组成从地表面至母质的垂直面。包括三个基本层:A层(腐殖质层)、B层(淀积层或过渡层)、C层(母质层)7:单个土体(pedon):能代表土壤个体的体积最小的三维土壤实体,它足以包含各土层和它们性质的微小变化,其面积一般为110m2, ,是土壤剖面的立体化形式。8:

4、聚合土体(polypedon):在空间上相邻、物质组成和形状相近的若干单个土体的组合。9:土壤生态系统:是土壤中生物与非生物环境的相互作用通过能量转换和物质循环构成的整体。10:土壤资源:土壤资源是具有农林牧业生产力的各种土壤类型的总称。二:简答与论述1:土壤圈在地球表层系统中的作用:土壤圈在地球表层系统中具有特殊的地位和功能,它对各圈层的能量流动、物质循环和信息传递起着维持和调控作用。土壤圈各种土壤类型、特征和性质都是过去和现在大气圈、生物圈、岩石圈和水圈的记录和反映。它的任何变化都会影响个圈层的演化和发展,乃至对全球变化产生冲击。2:土壤在地球表层系统中与气体圈层的相互作用土壤与大气圈:接

5、纳大气降水和沉降物质;大气温室气体的源与汇土壤与水圈:除江河湖泊外,土壤是保持淡水的最大储库;土壤水处于土壤植物大气连续统一体(SPAC)中。土壤与生物圈:生物圈中绝大部分生物分布在土壤圈及其表面。土壤与岩石圈:土壤固相骨架的矿物组成占土壤质量的95%以上;土壤矿物是土壤养分的主要来源;对岩石起保护作用,减少外应力的破坏。3:如何理解“土壤”这一概念:土壤是地球表层系统中,生物多样性最丰富、生物地球化学的能量、物质循环(转化)最活跃的生命层(生态学家); 土壤是重要的环境因素,是环境污染物的缓冲带和过滤器(环境科学家); 土壤是能够承受高强度压力的基地和工程材料的来源(工程专家);土壤是植物生

6、长的介质(农业科技工作者、农民); 土壤是地球陆地表面能生长绿色植物的疏松表层;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表层。4:如何理解土壤是独立的多功能历史自然体? 独立的历史自然体:指土壤是在成土母质、气候、生物、地形、时间和人类活动综合作用下形成的,并随成土因素的改变而变化。 多功能的历史自然体:生产功能、生态功能、环境功能、工程功能、社会功能。5:土壤有哪些重要功能:生产功能人类农业生产的基地;生态功能陆地生态系统的基础;环境功能环境的缓冲净化体系;工程功能工程基地和建筑材料;社会功能支撑人类社会生存和发展的最珍贵的资源。6:土壤在植物生长发育

7、中的作用:营养库的作用;养分转化和循环作用雨水涵养作用生物的支撑作用稳定和缓冲环境变化的作用。7:土壤生态系统的结构和功能:土壤生态系统组成:生产者、消费者、分解者土壤生态系统功能:生物活性和多样性维持、生产功能、物质循环、能量流动。8:土壤资源的特性:土壤资源数量的有限性;土壤资源质量的可变性9:土壤科学的主要分支及其主要研究内容:土壤地理学:研究土壤发生、演变、分类、分布规律及其与地理环境之间关系的土壤学分支科学,是由土壤学与自然地理学交叉发展而成的边缘学科。 土壤物理学 :主要研究土壤水、气、热运动及其调控的原理,具体包括土壤水分、土壤质地、土壤结构、土壤力学性质、土壤溶质移动及土壤植物

8、大气连续体(SPAC)中的水分运行和能量转移等。土壤化学 : 研究土壤化学组成,性质及其土壤化学反应过程的分支学科。重点研究土壤胶体的组成、性质,及土壤固液界面发生的系列化学反应。为开展土壤培肥、土壤管理、土壤环境保护提供理论依据 。土壤微生物学 :土壤中微生物区系、多样性及其功能和活性的土壤学分支。土壤生物化学:研究土壤中的有机质组成,结构及生物化学转化过程的土壤学分支学科。10:土壤学主要学派及其主要观点: 农业化学土壤学派: (德) 李比希(19世纪中叶)观点:植物生长需吸收土壤中的矿质营养,创立了矿质养分学说。 地质土壤学派: (德) 法鲁 (19世纪后半叶) 观点:土壤是岩石的风化堆

9、积物,土壤的形成过程只是岩石风化淋溶过程,土壤肥力呈递减曲线下降。土壤发生学派:(俄) 道库恰耶夫(19世纪70-80年代) 观点:土壤及其肥力的形成是五大成土因素共同作用的产物。11:应用土壤学发展的三个阶段:传统农业土壤学;环境土壤学;健康土壤学12:土壤学发展的两个新观点:土壤圈: (英) Matson(1938),(美) Arnold(1990)土壤生态系统: (美) Hans(1940-1960)13:如何理解土壤是地球的“皮肤”?14:如何理解土壤是“自然的镜子”?第一章 :土壤矿物质一:概念1:矿物:矿物是天然产生于地壳中具有一定的化学组成、物理性质和内在结构的物体,是组成岩石的

10、基本单位 。2: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。次生矿物 :是原生矿物经化学风化后转变或重新合成的矿物。根据构造和性质分为简单盐类、次生层状硅酸盐类矿物和次生氧化物类矿物。同晶替代:指硅酸盐矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所替代而矿物晶格构造保持不变的现象。二、 简述论述题1:地壳和土壤元素组成有哪些异同点?2:土壤矿物组成特点3:比较高岭石、蒙脱石、水云母、蛭石、在晶体结构上的差异。高岭石 1:1型的晶层结构 非膨胀性 电荷数量少 胶体特性较弱 蒙脱石:2:1型的晶层结构 涨缩性大 电荷数量大 胶体特性突出水云母:2:1型的晶层结构 非

11、膨胀性 电荷数量较大 胶体特性4:为什么土壤黏土矿物一般带负电荷?5:土壤常见氧化铁、氧化铝矿物有哪些?为什么它们带可变电荷?氧化铁矿物:针铁矿 赤铁矿氧化铝矿物:三水铝石可变电荷:不是通过同晶替代获得,而是通过质子化和表面羟基H+解离6:影响土壤黏土矿物类型的主要因素有哪些?气候,母质,生物,地形第二章 土壤有机质一:概念1:土壤有机质(soil organic matter,SOM):指存在于土壤中的所有含碳的有机物质,它包括土壤中各种动植物残体、微小生命体及其分解、合成的各种有机物质,以及微小的异源有机物质。2:土壤腐殖质(soil humus):是除未分解和半分解动,植物残体及微生物体

12、以外的有机物的总称。通常占土壤有机物质90%以上。3:腐殖物质:(humic substances):是经土壤微生物分解作用后,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非晶形高分子有机化合物。4:非腐殖物质:(non-humic substances):有特定的物理化学性质、结构已知的有机化合物。5:有机质土壤:一般把耕层含有机质20%以上的土壤。6:矿质土壤:有机质含量在20%以下的土壤。7:有机质矿化过程:土壤有机质在土壤微物酶的作用下,分解成简单的有机化合物,以至最终被分解成无机化合物(如CO2、CO、CH4、H2O、N2、NH3、N2O、NO、H2S),并释放

13、出其中的矿质养分的过程8:有机质矿化率:土壤每年因矿质化作用所消耗的有机质数量占土壤有机质总量的百分数。9:有机质周转:10:有机质周转时间:11:激发效应:土壤中加入新鲜有机物质会促进或抑制土壤原有有机质的降解,这种矿化作用称之激发效应。12:腐殖化过程:各种有机化合物通过微生物的合成或在原植物组织中的聚合转变为组成和结构比原来有机化合物更为复杂的新的有机化合物(腐殖质)的过程13”腐殖化系数:单位重量的有机物质碳在土壤中分解一年后的残留碳量。二、简述和论述1. 土壤有机质有哪些来源?正常来源的有机物质生命体形式的有机物质: 微生物、小动植物及土壤内活的植物根系,etc.。非生命体形式的有机

14、物质: 未分解和部分分解的植物、动物残体;已经分解了的植物、动物残体及其转化合成产物。异源有机物质: 各种有机肥料(绿肥、堆肥、沤肥)、工农业和生活废水废渣、有机农药、微生物制品,etc.。2. 土壤有机质的活性库、惰性库和缓效库的划分依据和组分构成。3. 划分依据:根据土壤有机质分解的难易程度。 活性库:活性有机库在土壤中容易分解,主要包括微生物生物量有机质、微粒有机质、部分易分解富啡酸、多糖等其它一些腐殖物质。 惰性库:惰性有机库在土壤中稳定存在,主要包括黏土矿物腐殖质复合体中受物理性保护的腐殖质、大部分胡敏酸和胡敏素。 缓效库:可能是包含木质素等不易降解化合物含量较高的微粒有机质。4.

15、为什么腐殖物质抗微生物分解能力强?5. 影响土壤有机质分解转化因素有哪些? 温度 土壤水分和通气状况 有机残体特性6. 土壤有机质的碳氮比如何影响其分解速率的?7. 土壤腐殖质形成的一般过程及其4个假说。糖-胺缩合学说:微生物代谢所产生的还原糖和氨基酸进行非酶聚合作用形成棕色含氮聚合物; 多酚学说:植物材料由微生物降解成酚类和氨基酸类,经化学氧化和聚合形成腐殖物质。其中多酚是以非木质素为碳源合成的;木质素-多酚学说:植物材料由微生物降解成酚类和氨基酸类,经化学氧化和聚合形成腐殖物质。其中多酚直接来自木质素的分解产物; 木质素-蛋白质学说:木质素在微生物作用下,经过一系列的脱甲氧基和氧化过程形成

16、类木质素腐殖质形成的基本结构单元,与微生物合成产生的氨基化合物反应形成腐殖物质8. 土壤腐殖物质黏土矿物复合体形成机制。9. 土壤腐植酸分组依据及具体分组:一般根据其在酸碱溶液中的溶解度进行分组 胡敏酸(humic acid, HA)、富啡酸(fulvic acid, FA)、胡敏素(humin, Hu)10. 土壤腐植酸的基本物理性质和化学性质。 物理性质1.颜色:2.吸水性3. .相对密度: 4.分子大小和形状: 化学性质:、相对分子量 2、腐殖酸分子模型3、元素组成 4、功能基团11. 土壤有机质在土壤肥力上的作用。 提供植物需要的养分改善土壤肥力特性12:土壤有机质在生态环境上的作用。

17、有机质对重金属污染的影响有机物质对农药污染的影响土壤有机质对全球碳平衡的影响13:提高耕作土壤有机质含量的措施。1增施用有机肥料主要的有机肥源包括:粪肥、厩肥、堆肥、沤肥、饼肥、蚕沙、鱼肥、河泥、塘泥。(2)种植绿肥:(3)秸秆还田2、调节土壤有机质分解速率 (1)调节土壤的C/N比:C/N=25:1时分解适宜,C/N25:1时分解率降低,C/N25:1时,分解速率增大。施入氮肥调节土壤有机质分解速率。 (2)通过耕作和其它农艺措施 调节水分、光照、套种绿肥作物、实行免耕和少耕技术、有机无机肥料配合施用。第三章土壤生物一、 概念1: 微生物生物量:指土壤中体积小于的生物总量2:根际:是指直径受

18、植物根系影响的土壤区域3:根土比:(RS) R:根系=际系统中微生物的数量;S:非根际土壤中微生物的数量4:根际效应:根际环境对微生物的影响5:菌根:是高等植物根系与一类特殊的土壤真菌之间建立的共生体6:根瘤:指原核固氮微生物侵入某些植物根部,刺激根部细胞增生而形成的瘤状物二、简述和论述1. 土壤微生物和土壤动物有哪些主要类群。土壤微生物:古菌 细菌 放线菌 蓝细菌 黏细菌 真菌 藻类 非细胞型生物及分子生物-病毒土壤动物:原生动物 线虫 蚯蚓 蚂蚁 螨类2. 土壤生物在土壤中表现出哪些作用? 土壤生物除参与岩石的风化和原始土壤的生成外,对土壤的生长和发育、土壤肥力的形成和演变以及高等植物的营

19、养供应状况均有重要作用。其具体功能有:分解有机物质,直接参与碳、氮、硫、磷等元素的生物循环,使植物需要的营养元素从有机质中释放出来,重新供植物利用。参与腐殖质的合成和分解作用。某些微生物具有固定空气中氮,溶解土壤中难溶性磷和分解含钾矿物等的能力,从而改善植物的氮、磷、钾的营养状况。土壤生物的生命活动产物如生长刺激素和维生素等能促进植物的生长。参与土壤中的氧化还原过程。所有这些作用和过程的发生均借助于土壤生物体内酶的化学行为,并通过矿化作用、腐殖化作用和生物固氮作用等改变土壤的理化性状。此外,菌根还能提高某些作物对营养物质的吸收能力。3. 根际土壤和非根际土壤的生物学特征的差异。 根际土壤微生物

20、的数量一般高于非根际土壤根际土壤的呼吸作用一般比非根际土壤大得多4. 影响土壤生物生长繁殖的主要因素。 温度 水分及其有效性 PH 氧气和EH5. 土壤生物之间相互作用类型。 竞争 互生 共生 拮抗 捕食 寄生6. 菌根的类型和作用。类型:外生菌根 内生菌根 内外生菌根第四章 土壤水空气和热量一、 概念 1:吸湿水:干土从空气中吸着水汽所保持的水。2:膜状水:由土壤颗粒表面力和水分子引力而吸附和保持的水层 。3:毛管水:是借助于毛管力吸持和保持在土壤孔隙系统中的水分。4:悬着毛管水:指不受地下水源补给影响的毛管水,即当大气降水或灌溉后土壤所吸持的水分。5:支持毛管水:指土壤中受到地下水源支持并

21、上升到一定高度的毛管水,即地下水沿着土壤毛管系统上升并保持在土壤中的那部分水分。支持毛管水上升最大高度(h,cm):h=0.15/r,r, cm, 土粒平均直径)6:重力水:当大气降水或灌溉强度超过土壤吸持水分的能力时,多余的水就由于重力的作用通过大孔隙向下流失,这种形态的水称为重力水。7:吸湿系数:(hygroscopic coefficient):又称最大吸湿水量,是指干土从相对湿度接近饱和的空气中吸收水汽的最大量。8:凋萎系数:指植物产生永久萎蔫时的土壤含水量。9:田间持水量:土壤悬着毛管水达到最大值时的土壤含水量称为田间持水量。10:饱和持水量:土壤被重力水所饱和,即土壤大小孔隙全部被

22、水分充满时的土壤含水量称为饱和持水量或土壤最大持水量或全蓄水量。11:土壤有效水:(available water):可被植物吸收利用的那一部分水分。12:质量(重量)含水量:土壤中水分的质量与干土质量的比。该指标多用于计算干土重。13:容积含水量:指单位土壤总容积中水分所占的容积分数。14:土水势:把单位数量纯水可逆地等温地以无穷小量从标准大气压下规定水平的水池中移至土壤中某一点而成为土壤水所需做功的数量15:基质势:(m):它是指将单位水量从一个平衡的土-水体系统移到另一个没有土壤基质(纯水),而其它状态完全相同的水池时所做的功。16:压力势:p):它是指将单位水量从一个土-水体系移到另一

23、个压力不同,而温度、基质、溶质等状态完全相同的参比系统时所做的功。17:溶质势:(s):它是指将单位水量从一个平衡的土-水体系统中移到另一个没有溶质而其它状态均相同的水池时所做的功。又称渗透势.18:重力势:g):它是指由于重力场位置不同于参比状态水平面而引起的势能变化。19:土壤水吸力:是指土壤水在承受一定吸力的情况下所处的能态,简称吸力,但并不是指土壤对水的吸力。20:土壤水分特征曲线:土壤水的基质势或土壤水吸力随土壤含水量变化的曲线,又称土壤持水曲线。21:土壤通气性(soil aeration):泛指土壤空气与大气进行交换以及土体内部允许气体扩散和通气的能力。22:土壤热容量:是指单位

24、质量(重量)或容积的土壤每升高(或降低)1所需要(或放出的)热量。 23:土壤热导率:土壤具有对所吸热量传导到邻近土层性质,称为导热性。导热性大小用导热率表示。24:土壤温导率:是指在标准状况下,在土层垂直方向上每厘米距离内,1的温度梯度下,每秒流入1cm2土壤断面面积的热量,使单位体积(1cm3)土壤所发生的温度变化。又称土壤热扩散率。其大小等于土壤导热率/容积热容量之比值。上式中:l为土壤导热率, Cv为土壤容积热容量。二、简述和论述7. 常用土壤水分常数及其在农业生产上的意义。吸湿系数(hygroscopic coefficient);凋萎系数(wilting coefficient);

25、田间持水量(field capacity);饱和含水量(saturated water content):8:分析土壤水分形态、能量与有效性的关系。P608. 土壤质量(重量)含水量和容积含水量的关系及推导。v=mbv为土壤体积含水量m为土壤质量含水量b为土壤容重(田间自然垒结状态下单位容积土体(包括土粒和孔隙)的质量,bulk density)。9. 土壤水分含量测定方法有哪些? 经典烘干法(标准方法) 有机土不适用;快速烘干法 红外线烘干法微波炉烘干法酒精燃烧法中子法 时域反射仪法 (TDR法)电阻法10. 土水势的构成及其物理机制。土水势主要由以下几个分势组成:t = m +p +s+

26、g基质势(m); 压力势(p); 溶质势(s); 重力势(g)11. 分析水分饱和土壤、水分不饱和土壤及盐土中土水势分势构成特点。12. 测定土水势的张力计法和压力膜法原理和适用的水势范围P6713. 土壤水分特征曲线有何作用。 可以对土壤含水量和土壤吸力进行相互换算。 可以间接反映出土壤孔隙大小分布。可以用来分析不同质地土壤持水性和土壤水分的有效性。 是用数学物理方法对土壤水分运动进行定量分析的重要参数。14. 影响土壤水分特征曲线的因素。土壤质地;土壤结构;土壤温度;水分变化过程;滞后现象(hysteresis)15. 土壤水分特征曲线的应用。16. 土壤空气的运动方式、推动力及通量方程。

27、 土壤空气的对流;推动力:气压变化、温度梯度、土壤表层风力、降水或灌溉等;通量方程:qv:空气的容积对流量(单位时间通过单位横截面积的空气容量);:通气孔隙透气率;:土壤空气黏度;p:土壤空气压力的三维梯度土壤气体扩散;推动力:气压变化;通量方程:q表示体积扩散通量LT-1 Ds表示土壤中气体表观扩散系数L2T-1 C表示气体容积分数(浓度)L3L3 x表示扩散距离 L17. 土壤通气性对植物生长和土壤环境的影响。P7218. 土壤通气性的调节措施。1、调节土壤水分含量;2、改良土壤结构;3、通过各种耕作手段来调节土壤通性19. 地面辐射平衡公式和土壤热量平衡公式。P7420:影响土壤温度状况

28、的因素有哪些,农业生产中通过哪些措施调节土壤温度状况。(1)海拔高度对土壤温度的影响 ;(2)坡向与坡度对土壤温度的影响;(3)土壤的组成和性质对土壤温度的影响第五章 土壤的形成和发育过程一、 概念 1:成土母质:或称土壤母质,地表岩石经风化作用使岩石破碎形成的松散碎屑,物理性质改变,形成疏松的风化物,是形成土壤的基本的原始物质,是土壤形成的物质基础和植物矿物养分元素(除氮外)的最初来源。2:残积母质:(residual parent material):指岩石风化后,基本上未经动力搬运而残留在原地的风化物;3:运积母质:(carried parent material):指母质经外力,如水、

29、风、冰川和地心引力等作用而迁移到其它地区的物质。 4:土壤绝对年龄:指该土壤在当地新鲜风化层或新母质上开始发育时算起迄今所经历的时间,通常用年表示;5:土壤相对年龄:指土壤的发育阶段或土壤的发育程度。6:地质大循环::(macro-geological cycle)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,这是地球表面恒定的周而复始的大循环。生物小循环:(micro-biological cycle)植物营养元素在生物体与土壤之间的循环。7:成土过程:将土壤中物质迁移与转化看作为成土过程8:原始成土过程:在冰雪复盖、寒冷干燥的条件下,从岩石露出地表而有微生物着生开始到高等

30、植物定居之前形成的土壤过程,9:有机质积聚过程:是生物因素在土壤形成过程中的具体表现,但生物创造有机质及其分解与积累又常受到气候与其它成土因素的综合影响10:黏化过程:是指土体中的矿质颗粒由粗变细而成黏粒,以及黏粒在剖面中积聚的过程11:积钙过程(:calcification): 在干旱半干旱区如果大气的干燥度提高,像大陆性的温带草原,则碳酸氢钙不会完全排出土体,而是由A层或A/B层向下淋溶到一定深度,这时土壤孔隙中的二氧化碳分压或水分含量降低,则碳酸氢钙放出二氧化碳而变成碳酸钙沉积出来。12:脱钙过程:13:盐化过程、14:脱盐过程、15:碱化过程、16:脱碱过程、17:富铝化过程:18:灰

31、化过程、19:潜育化过程、20:潴育化过程、21:熟化过程、22:土壤个体发育:是指具体的土壤从岩石风化产物(weathering product)或其它新的母质上开始发育的时起,直到目前状态真实土壤的具体历程。它只涉及到土壤的个体(即具体的个别土壤) 23:土壤系统发育:指土壤发生类型在漫长地质时期内的发生和发展过程。24:土壤剖面:(soil profile) :是一个具体土壤的垂直断面,一个完整的土壤剖面应包括土壤形成过程中所产生的发生学层次,以及母质层次。25:发生层:(soil horizon,soil layer) :简称土层,指土壤形成过程中所形成的剖面层次(或土体构造层次)26

32、:土体构型:(土壤剖面构型):指土壤发生层在垂直方向上有规律的组合和有序的排列状况,是土壤剖面的最重要特征。27:土壤诊断层:用于鉴别土壤类型,在性质上有一系列定量说明的土层.二、简述论述题1. 分析母质在土壤形成中的作用。母质影响土壤矿物质组成和理化性状 在其它成土因素制约下,直接影响成土过程的速度、性质和方向;不同母质发育的土壤,矿物组成往往也有较大的差别;母质层次的不均一性也会影响土壤的发育和形态特征2. 分析气候与土壤形成的关系。3. 直接参与母质的风化,水热状况直接影响矿物质的分解与合成及物质积累和淋失;控制植物生长和微生物的活动,影响有机质的积累和分解,决定养料物质循环的速度。4.

33、 分析生物因素在土壤发生中的作用。生物因素:植物、土壤动物和土壤微生物植物:利用太阳辐射能,合成有机质;把分散在母质、水体和大气中的营养元素有选择地吸收起来,同时伴随着矿质营养元素的有效化;土壤动物:1、参与了土壤腐殖质的形成和养分的转化。2、动物的活动可疏松土壤,促进团聚结构的形成。3、土壤动物种类的组成和数量在一定程度上是土壤类型和土壤性质的标志,可作为土壤肥力的指标。土壤生物:(1)分解有机质,释放各种养分,为植物吸收利用;(2)合成土壤腐殖质,发展土壤胶体性能; (3)固定大气中的氮素,增加土壤含氮量; (4)促进土壤物质的溶解和迁移,增加矿质养分的有效度5. 分析地形与土壤发生的关系

34、。地形主要影响水热条件及母质的再分配,进而影响土壤的形成。6. 土壤发生中的物理、化学和生物过程包括哪些?7. 物质的迁移机理有哪些?溶解迁移(lixiviation transport);还原迁移(reduction transport);螯迁作用(cheluviation);悬迁作用(pervection);生物迁移8. 发育完全的土壤剖面包括哪些发生层次?淋溶层(eluvial horizon);淀积层(illuvial horizon);母质层(parent material horizon);9. 土壤基本成土过程有哪些?(l)有机物与无机物以固体、液体或气体的形式加到土壤中。(2)

35、这些物质从土壤中丧失。(3)在土壤内部有机物或无机物的迁移。(4)在土壤内部有机物或无机物的转化。10. 土壤主要诊断层有哪些? 有机表层 草毡表层 人为表层 耕作淀积层 水耕氧化还原层11. 反映土壤风化程度的指标有哪些? Sa值 、 Saf值 、 ba值 、 值 、 值 、粉(砂)黏(粒)比 、 、和、铁的游离度黏化率:分析土壤颜色与土壤水分条件的关系。12. 分析重要成土过程及其环境条件。13. 潜育化和潴育化发生条件和过程有何差异?第六章 土壤结构与力学性质一、 概念 1:土壤粒级(粒组):根据土粒当量直径或有效直径的将土粒所分的若干组2:当量粒径(有效粒径): 第一:大于0.25mm

36、土壤用筛子筛分,能过1mm筛子,不能过0.25mm,为10.25mm土粒 ,这时将套筛的孔径作为土粒的有效直径; 第二:小于0.25mm土粒,制成悬液沉降,据斯托克斯定律,计算不同粒级土粒在水中的沉降速度,由公式计算出的土粒圆球直径,即为当量直径。v 沉降速度 ,s 土粒密度 , 黏滞系数 ,w 水密度,r 半径3:土壤(颗粒)密度(真比重):单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙的容积)的质量(实用上 多以重量代替,g/cm3)称为土壤密度。4:土壤容重(假比重):田间自然垒结状态下单位容积土体(包括土粒和孔隙)的重量或质量单位是(g/cm3或t/m3)5:土壤孔(隙)度:骨架内部有宽狭和形状不同

37、的孔隙,构成复杂的孔隙系统,全部孔隙容积与土体容积的百分率。土壤孔隙度:指全部孔隙容积与土壤容积的百分比。计算公式:孔隙度=1-固相率=液相率+气相率6:土壤孔性:孔隙度大小,孔径大小比例以及在各土层中的分布状况。7:当量孔径(有效孔径):与一定的土壤水吸力相当的孔径8:土壤质地:根据土壤机械组成划分的土壤类型。9:土壤机械组成(土壤颗粒组成):根据土壤机械分析结果计算的各粒级的相对含量。10:土壤结构:土粒(单粒和复粒)的排列和组合形式,包括结构体和结构性两重含义。11:土壤结构体:(soil ped)(结构单位)是土粒(单粒和复粒)互相排列和团聚成为一定形状和大小的土块或土团。12:土壤结

38、性持:土壤结持性是影响耕性重要机械物理性质。是指在不同含水量(湿、润、干)条件下,土壤黏结性(内聚力),黏着性(附着力)和可塑性的综合表现。13:土壤黏结性:在土壤中,土粒通过各种引力作用而黏结起来,就是黏结性14:土壤黏着性:土壤在湿润状态下,黏着外物的性能。黏着力的大小以 gcm-2表示。15:土壤可塑性:土壤在一定含水量下,可被外力造型,当外力作用消失或土壤干燥后,仍能保持其塑形不变的性能。16:土壤耕性:是在作物种植以前或在作物生长期间,为了改善作物生长条件而对土壤进行的机械操作。二、简述论述题1:主要粒级制有哪些?有哪些共同特点?粒级制:国际制(常用),美国农部(USDA)制(常用)

39、,卡钦斯基制, 中国制( 极少用)。共同特点:各种粒级制都把大小颗粒分为石砾、砂砾、粉粒和粘力。2:不同粒级土粒矿物和化学组成及物理性质的差异。各粒级土粒的矿物组成有明显差别:土粒越粗,石英越多; 土粒越细,云母、角闪石等明显增多。各粒级土粒的矿物组成不同,决定其化学成分存在差异:随着土壤单粒由大到小,磷、钾、钙、镁、铁等养分含量逐渐增加,而SiO2含量逐渐减少。不同粒级土粒形状、比表面、矿物组成不同,造成土粒及土壤的物理性质的差异。随着土粒粒径的减小,土粒的吸湿量、最大吸湿量、持水量、毛管持水量不断增加,而土壤中的通气孔隙度、通气透水速率则不断下降,土壤的一些力学性质,如黏结力、黏着力收缩、

40、膨胀等易发生变化。3:土壤孔隙的分级及各级孔隙的功能。4:影响土壤孔性的主要因素。质地 结构 土壤有机质含量 土粒排列 自然因素和土壤管理对孔隙的影响5:土壤质地主要分类制及其共同特点。常用的有国际制、美国农部制、卡庆斯基制和中国制。质地分类制共同特点是,都将土壤粗分为砂土、壤土和黏土三类。6:掌握质地三角形确定土壤质地的方法。7:比较砂土和黏土在水、肥、气、热诸肥力因素方面的特点。砂土:通透性强;保蓄性弱;养分含量低;气多水少;土温变化快黏土:通气透水性差;保水保肥性强;养分含量丰富;土温比较稳定;8:土壤结构体类型及其对各肥力因素的影响。块状结构;核状结构;粒状结构 ;柱状结构 ;棱柱状结

41、构;片状结构(板状结构)9:土壤团粒结构的形成机制。 1、胶体的凝聚作用; 2、水膜的黏结作用; 3、胶结作用;4、干湿交替,冻融交替;5、耕作措施;6、生物作用。10:土壤团粒结构的特点及其对土壤各肥力因素的调节。1、团粒结构占优势的土壤大小孔隙兼备,水气协调;2、团粒结构占优势的土壤保肥供肥协调 团粒之间为大孔隙,微生物活性强,有利于团粒表面养分的分解与释放;内部多为小孔隙,水分存在,通气不良,有利于养分贮存,增加结构的稳定性。3、团粒结构占优势的土壤耕性好 表现在适耕期长,耕作阻力小,耕后质量好。4、团粒结构占优势的土壤一般具有良好的耕层构造 剖面在上虚下实。5、团粒结构一般具有一定的水

42、稳性、机械稳性和生物稳定性。 11:土壤结构改良途径。12:土壤结持性常数有哪些?与土壤含水量的关系。下塑限,上塑限,塑性指数,黏着点,脱黏点下塑限(塑限):开始呈现可塑性的最小含水量。上塑限(流限):保持可塑性的最大含水量。塑性指数(塑性值):上、下塑限之差。塑性值越大,表示土壤塑性越强,随粘粒含量增加而增加,均以含水量%表示。黏着点:使土壤出现黏着现的含水量脱黏点:土壤含水量增加不再黏沾在外物上,失去黏着性时土壤的含水量13:土壤宜耕性与土壤结持性的关系。干燥湿润潮湿泞湿多水极多水结持类型坚硬酥脆可塑黏韧浓浆稀浆主要性状干硬,不能捏合成团松散,无可塑性,易成团,但不成块有可塑性但无黏着性有

43、可塑性和黏着性成浓浆,受重力作用可流动成悬浮体状态,易流动水分含量少多耕作阻力大小大大大小耕作质量耕后呈硬土块耕后呈小土团耕后呈大块成浮泥浆成泥浆适耕性不宜宜不宜不宜不宜宜三、计算题,见p139 思考题3第七章壤水分移动与循环一、 概念1: 入渗:(infiltration):土壤供水期间水进入土壤的运动和分布过程,一般是指水自土表垂直向下进入土壤的过程,也包括水分侧向甚至向上进入土壤的过程。2:渗漏:(soil water percolation)土壤中水分向下运动的过程称为土壤水的渗漏。3:湿润锋:在湿润带的末端,土壤含水量突变, 与下层干土有明显的界面, 称湿润锋。二、简述论述题20.

44、饱和流和非饱和流特点比较(存在条件、公式、导水率)。饱和流:土壤孔隙全部充满水时的水流条件:1垂直向下的饱和流,发生在雨后或稻田灌水以后。 水平饱和流,如发生在灌溉渠道两侧的侧渗,水库的侧渗,2或在不透水层上的水分沿倾斜面的流动等水平饱和流。 3垂直向上的饱和流,发生在地下水位较高的地区,或因不合理灌溉抬高了地下水位,就会引起垂直向上的饱和流,这是造成土壤返盐的重要原因。公式:水通量方程达西公式:q:单位时间通过单位面积的土壤水流通量(cm/h)H:总水势差(cmH2O)L:水流路径直线长度(cm)Ks:土壤饱和导水率(cm/h)导水率:饱和导水率 Ks 是单位水压梯度下的流量,反映土壤的饱和

45、渗透性能。 Ks 主要受孔径大小和形状的影响。 影响孔径大小的因素一是质地;二是结构;三是土壤有机质含量和无机胶体性质。在生产中要求土壤保持适当的饱和导水率。若Ks 值过小,造成透水通气差,还原有害物质易在土壤中积累,易造成地表径流。若 Ks 值过大则造成漏水漏肥现象。非饱和流:土壤只有部分孔隙中有水时的水流公式:水通量方程达西公式:K(m):非饱和导水率,d/dx:总水势梯度。导水率:不饱和流的 K(m) 值不是一个常数,而是一个变量,受含水量或基质势的影响。含水量高,水势高则 K(m) 值大,含水量低,水势低则 K(m) 值小。同时K(m) 值受土壤中水分存在状态的影响。若水分是连续的,则

46、随着土壤含水量减少, K(m) 值逐渐降低;若水分是不连续的,则 K(m) 值随着含水量降低后急剧下降。 21. 质地均一土壤和质地层状分布土壤水分入渗特点。均一质地土壤入渗速度取决于地面供水速率和土壤入渗能力:当供水速率小于入渗能力时 ( 如,低强度喷灌、滴灌、小雨等 ) ,入渗速率主要由供水速率决定。这时,入渗速率=供水速率。当供水速率大入渗能力时 ( 如,大水漫灌、大暴雨 ) ,入渗速率主要取决于土壤入渗能力。这时,入渗速率=土壤入渗能力。 不管入渗能力强弱,入渗速率都会随入渗时间的延长而减弱,最后达到一个比较稳定的数值22. 土面水分蒸发三阶段特点及规律。 (1) 大气蒸发力控制阶段 蒸发起始阶段,水分供应充足

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