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土壤学考题

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土壤学课后作业 一·名词解释:

风化作用:地表的岩石矿物遇到了它形成时截然不同的外界条件而遭到破坏,使内部结构,成分,性质,发生变化的过程。

物理风化:即机械崩解作用,是指由物理作用(温度,水分,冻结,碎石劈裂,以及风力流水,冰川摩擦)使岩石破碎成形状不同,大小不同,的颗粒,而不改变其内部结构的过程。

化学风化:指岩石在水,氧,二氧化碳作用风化参与下所发生一系列的化学变化过程。

生物风化:岩石矿物在生物及其生物内分泌或有机质分解的作用下进行机械性(物理)破碎和化学分解过程。 水化作用:矿物与水化合作用。

例如:2Fe2O3(赤铁矿)+3H2O——2Fe2O.3H2O(褐铁矿) CaSO4(生石膏)+2H2O——CaSO4.2H2O(熟石膏)

定积母质:岩石矿物经过分化后残留在原地未将搬运的碎屑物质。

坡积物;上坡上风化的碎屑物质,经过雨水和雪水的侵蚀冲刷,并在重力的作用下,被推倒坡中下部形成的堆积物。多分布于山坡或山麓地带。

冲击物:碎屑物经过河流(经常性水流)侵蚀、搬运,在流速减缓时沉积于河床的沉积物。

二、物理、化学、生物风化作用的最终结果如何? 答:矿物由大到小、由粗变细、组成物质未变化。 改变原来的化学成分和性质,生成新的矿物。

为母质中增加了岩石和矿物中所没有的N素和有机质。 三、物理、化学、生物风化作用的作用方式分别是?

答:温度、冰结、流水、风蚀、溶解、氧化、水化、水解。 四、影响风化作用的因素?

答:温度、流水、风蚀、结冰。

五:岩石风化过程可分为哪些阶段? 答:(1)碎屑阶段(2)化阶钙段(3)硅铝化阶段(4)富铝化阶段 六、简述黄土及黄土性物质

答a、黄土是第四纪一种特殊的沉积物,为淡黄色及暗黄色,土层厚度可达数十米,沙粒质地,粗细适宜,通体颗粒均匀一致,疏松多孔,通透性好,具有发达的直立形状含有10%——15%的碳酸钙,常形成灰质结构。

主要分布:太行山以西,大别山,秦岭以北,遍及陕西,甘肃,宁夏,山西,河南等省市。

b:黄土性物质又称次生黄土,是由黄土流水侵蚀、搬运、再沉积而形成的。 特点:土层深厚无明显的层次,颗粒细小,均匀,为棕黄色粉砂质粘土,具棱状结构,并含有大量铁锰结构及胶膜,由于地处较潮湿地区,碳酸钙被淋溶到底部多呈结核状,上部呈微酸性。 《名词解释》

微生物:肉眼看不见.体型细微,构造简单的一种生物体(显微镜下可观察) 自养型生物:不依靠分解氧化有机质取得碳和能量,而是直接摄取空气中的二氧化碳作为碳源,吸收无机含氧化合物和各种矿物质作为养分,利用光能或通过氧化无机物质获得能量,合成自身生物体,进行生长和繁殖.①光能②化能。

异养型生物:谈们只能利用有机质作为碳源和能源①腐生型②寄生型。③好气

型(放线菌)④厌气型。.

菌根菌:发育高等植物根系表面,过着深入植物根部组织内部,与植物发生共生关系,这些真菌统称为菌根菌。

菌根:有菌根菌生长的植物根叫菌根。

灰分物质:植物残体燃烧后所遗留下的灰烬称为灰分物质。 土壤有机质的转化过程:

矿质化过程:在微生物作用下,把复杂的有机质最后分解称为简单无机化合物的过程。

腐殖化过程:把有机质矿质过程形成中间物质,再合成更为复杂的特殊含芳环的高分子有机化合物的过程兼做有机质的腐殖化过程。

矿化率:每年因矿化而消耗的有机质量占土壤有机质的总量的百分数(1-4%) 氮化过程(脱氨过程):氨基酸在多种微生物机器分泌酶的作用下,进一步的分解成氨,这种从氨基酸中进行脱氨的作用。

硝化过程:在通气条件良好时,氨在土壤微生物作用下,课经过亚硝酸的中间阶段,进一步氧化成硝酸,这个由氨经微生物作用氧化成硝酸的作用叫硝化作用。

腐殖质化系数:每斤新鲜普通有机质加入土壤后产生的腐殖质的斤数(<1). 《问答题》

(1)简述土壤有机质的作用

答:答:1.林木营养的主要来源:

土壤有机质中含有比较丰富的氮、磷、钾、钙、鎂、硫等营养元素,同时含有林木需要的各种微量元素。它们的有机化合物是林木营养物质在土壤中的主要存在形式,并使林木营养元素在土壤中得以保存和聚集。有机质经过微生物的矿质化作用,释放出速效性营养元素,供林木和微生物生活的需要。产生的二氧化碳释放到空气中,成为林木光合作用的碳源。也有通过菌根甚至直接吸收并同化土壤中某些简单有机化合物的能力。

2.提高土壤保水保肥能力和缓冲性能;

腐殖质疏松多孔,又是亲水胶体,能吸持大量水分,吸水率达500—700%之间,而粘粒的吸水率50-60%,腐殖质吸水率比粘粒大10倍之多。腐殖质是有机胶体,有巨大的表面积与表面能,通过常带有负电荷,因此具有较强的吸收阳离子的能力。 土壤有机胶体是一种具有多价酸根的有机弱酸,其盐类具有两性胶体的作用,又很强的缓冲酸碱变化的能力。同时,由于腐殖质对氢离子的吸收和释放,也会提高土壤对酸碱变化的缓冲能力,是生态环境不至急剧变化,有利于林木和微生物的生长发育。

3.改善土壤物理性质

其中主要的是改善表层土壤的结构性。尤其是钙的存在,可使腐殖质产生凝聚作用,是分散的土粒胶结成团聚体,特别在新鲜的钙-腐殖质作用下,可形成良好的水稳性团体。从而有效地调节土壤中养分、水分和空气之间的矛盾。土壤腐植质可使土壤颜色加深,增加吸热能力,利于提高土壤的温度。

4.增强土壤微生物活动

土壤中有机质【特别是新鲜的植物有机残体】,给微生物提供了丰富的碳源、氮源、灰分和其它物质。使之有利于微生物的活动。这样有机质就促进了各种微生物对物质转化的作用,使土壤中有较多的水溶性矿质养料。此外,腐殖质中含有各类维生素、激素和抗生素的物质,可以刺激微生物活动和林木的生长发

育,以及防止病害的发生。

5.活化土壤中难溶性矿质养料

土壤有机质中的富里酸和一些低分子的有机酸【如草酸、乳酸、酒石酸、柠檬酸等】,可以使不溶性的磷酸盐和硅酸盐矿物【如磷灰石、钾长石、云母类等】分解,转化成为可溶态的磷、钾、鎂和微量元素等有效养分。

例如,上述一些低分子有机酸、聚酚和氨基酸等物质都可以成为螯合剂,与土壤中钙、鎂、铁、铝等离子形成稳定的螯合物【内络合物】,从而提高了无机磷酸盐矿物的溶解性,有效地抑制磷的固定作用。

6.促进林木的生长发育

土壤有机质,尤其是胡敏酸,具有芳香族的多元酚功能团,可以加强林木呼吸过程,提高细胞膜的渗透性,刺激根系的发育,促进营养物质迅速进入植物体。水溶性胡敏酸盐可以作为肥料施用,一般浓度在0.001-0.006%之间,喷施效果很好,可以促进林木的生长发育。

(2)富里酸(FA)和胡敏酸(HA)性质上的区别

答:富里酸:缩合程度低,分子量小,水溶液属于真溶液范畴,活性氢功能团较多,酸性弱,阳离子代换量小,还原与络合能力较强,能促进磷钾钙等营养元素有效化,但也容易使矿物遭到破坏,引起养分流失,土壤胶体分散,不利土壤结构形成,培肥土壤作用较差。

胡敏酸:缩合程度高、分子量大、阳离子代换量大,酸性较弱,具有胶体性质,容易发生凝聚,增强土壤保肥能力,促进土壤团粒结构形成,培肥土壤作用较强。

(3)有机体的C/N如何影响土壤有机质的分解过程? 答:

(4)土壤有机质的腐殖化过程可分为哪些阶段? 答:第一阶段;[原始材料的构成阶段]第二阶段;【合成腐殖质的基本单元】书52页

(5)土壤有机质的类型和来源:

答:类型(1):基本保持动植物残体原有状态,(2):半分解有机残余物(3):腐殖质 来源:包括动植物和微生物的残体以及有机肥料.绿色植物的残体,是土壤有机质来源数量中最多的一种,可达80%以上 (6)土壤微生物在土壤中的作用?

答:(1)参与土壤形成作用:土壤有机质的合成和分解是土壤形成的特有现象,而土壤有机质的合成和分解都有微生物的参与.它对有机质进行分解转化.释放出各种养料,特别是母质出现了氮,为土壤创造了重要的条件。主要作用:积累有机物,聚集各种养料。积累的有机质还必须经过微生物的分解转化作用,才能把养分释放出来,再供植物利用,形成营养物质的循环,成为土壤肥力发生和发展的重要因素。(2)促进土壤营养物质的转化:植物光合作用需要的二氧化碳主要依靠微生物分解动物残体释放二氧化碳补充大气中的二氧化碳量。同时土壤中的二氧化碳会增加土壤中的氢离子的浓度。土壤中的氮素的存在形态主要是含氮有机化合物,植物不能直接利用,也要靠微生物将有机氮转化成无机氮。例如磷钾钙等需微生物转化才可能够为植物所利用。(3):增加土壤热能,

有利于调节土壤温度;相比太阳能这些热量总和是极其微小的,但调节土壤温度,促进土壤中其他生命活动和物质转化的进行都有积极作用。(4)产生代谢产物,刺激植物生长;很多微生物在其生命活动中,产生的一些代谢产物,如维生素、生长素、氨基酸等物质,能够被植物直接利用,另一些代谢产物如赤霉素等,还能促进和刺激植物生长发育。此外(某些微生物分泌的抗菌物质,可以抑制植物病原菌的发育,对植物生长有利。)(5)产生酶促作用,促进土壤肥力地提高;酶是有机体细胞及组织产生的特殊蛋白质,是有机体代谢的动力,它具有生物催化作用。土壤中的酶对土壤有机质的转化过程非常重要不同类型的酶对土壤有机物转化所起的作用是不同的。 (7)试述土壤腐殖酸的分离过程

答:土壤在NaOH或NH4OH作用下,生成不分解的腐殖质,最终产生了胡敏素 (8)调节土壤有机酸的途径

(一) 答:通过营林措施调节有机质的分解和积累过程

影响林地有机质分解的因素要:①林内潮湿寒冷,土壤水分过多;②林分郁闭,林内光照不足;③林分组成中树种单一,特别是针叶林中的掉落物含有大量树脂.蜡质和单宁等不易分解的物质;④土壤酸度过高.

通过营林或耕作措施,可以调节有机质物质的分解和积累过程,具体办法是:

1. 疏伐. 采取疏伐的手段,降低林分郁闭的程度,改善林内光照条件,提高地温,促进土壤有机质分解.

2. 调整林分的树种组成 将纯林逐渐改造成混交林,可以采取引进乔灌木树种,注意适当安排富含养分的阔叶树种或豆科种属,改变森林凋落物的组成成分等措施,加速土壤有机质的分解.

3. 进行比要的土壤改良措施 对低洼林地开挖排水沟渠, 以排除过多的积水;促进过多的凋落物分解; 试用石灰或硫磺等物质,以调整土壤酸碱度; 翻地耕松土壤等. 这些都是切实可行的有效措施, 有利于有机质的正常转化分解.

(二) 增施有机肥料

采取施用有机肥料的措施,增加土壤有机质的数量, 补充有机质的消耗,特别对于苗圃育苗地和瘠薄的造林地土壤, 更有其实际生产意义。 (三)种植绿肥牧草

种植绿肥牧草有利于维持甚至提高土壤腐殖水平, 苗圃中采取轮作和间作方式进行。 幼林地也可套种一年至几年绿肥, 以维持土壤中腐殖质水平和补给氮, 同时还可以起到遮荫覆盖地面的作用。

名词解释;

矿物:和内部构造的天然化合物或单质。就是存在于地壳中的具有一定化学组成、物理性质

原生矿物:地球内部岩浆岩冷凝时形成的、存在于岩浆岩之中的矿物

次生矿物:原生矿物在各种风化因素的作用下,改变了形态、成分和性质而形成的新矿物。

岩石矿物:岩石就是自然界存在的一种或数种矿物的集合体 岩浆岩:由岩浆冷凝而成的岩石,又称火成岩

沉积岩:各种先成岩的风化剥蚀产物、火山作用产物以及生物作用产物经外力搬运后重新沉积胶结而形成的岩石。

变质岩:岩浆岩或沉积岩在高温高压、热气热液作用下发生变质作用而形成的岩石,称变质岩

土壤质地:按照土壤机械组成人为地划分的若干土壤类别,就称为土壤质地。 粒级:通常根据土粒直径大小及性质上的变化,将其划分为若干组。 硅铝率:粘粒部分二氧化硅与三氧化二铝的分子数之比 硅铁铝率:粘粒部分二氧化硅与三氧化二R分子数之比 土壤可塑性:

粘结性:指土粒之间通过各种引力互相连接起来的性能: 适耕期:指适合于耕作的土壤含水量范围。

团粒结构体:指近似球形的较疏松的多孔的土团。直径约为0.25-10mm 土壤结构性::土壤中的土粒或其中的一部分,通过不同的机制相互团聚成大小、形状和性质不同的土团、土块或土片,这就是土壤的结构体。 土壤孔隙度:土壤中孔隙容积占整个土壤容积的百分数

土壤容重:土壤容重指自然状态下,单位体积土壤(包括孔隙)的烘干重

土壤比重:土壤比重是指单位体积土粒(不包括孔隙)的烘干重与同体积水重之比 󰀀󰀀SwJ]]%S

土壤密度:单位容积土粒的质量(不包括粒间孔隙)

土壤结构体:土粒在胶结物的作用下相互团聚在一起形成大小,形状,性质不

同的土团

问答题

(1) 岩石根据其生成方式不同可分为哪几类? 答:岩浆岩,沉积岩,变质岩

岩浆岩的分类方式如何?(生成方式,化学成分) 答:按生成方式分喷出岩,侵入岩,(侵入岩又分浅成岩,深成岩)

按化学成分分酸性岩,中性岩,基性岩,超基性岩。

(2) 试述土壤质地与土壤肥力之间的关系

答:土壤质地:粘粒含量高,有机质含量也越高。PH值:中性、钙质丰富较好,PH6.5—7.5.水分:最适温度:土壤持水量的50%--80%。有利于有机质的积累。通气性:通气不良有机质积累。温度:最适温度大约25—35.因此土壤质地直接影响土壤肥力。

(3) 岩浆岩对土壤的影响

答:影响土壤的质地,土壤的酸碱性,土壤中营养元素的种类及数量

(4) 试述岩石母质,岩石,土壤之间的关系

答:母质是风化壳的表层,指原生基岩经过风化、搬运、堆积等过程于地表形成的一层疏松、最年轻的地质矿物质层,它是形成土壤的物质基础,是土壤的前身。

(5) 衡量土壤性好坏的标准是什么? 答:耕作难易,耕作质量,宜耕期的长短

(6) 试论述团粒结构的肥力意义 答::团粒结构具有小水库,小肥料库,空气走廊的作用,协调水汽状况能力强,因而是理想的结构体。

(7) 团粒结构形成的条件是?答:

(8)

计算题:土壤容重为1.36t/m3,耕作层为0.165m的土壤容重是多少?现有含水量5%,要求灌溉后达25%,则每亩灌水量为多少?

名词解释;

导热率:在温度梯度为10C/cm时,每秒在1cm2截面上通过的热量【J/(cm.s.k)】

土壤呼吸强度: 土壤热量扩散率: 毛管上升水: 毛管悬着水:

吸湿水:干燥土粒通过分子引力和静电引力的作用,从空气中吸持汽态水,使之在土粒表面形成一或数分子层厚的水膜,称为吸湿水

膜状水:当土壤含水量达到最大吸湿量时,土粒对周围水分子还有剩余引力,可以在吸湿水外层又吸附一层新的液态水膜,这层新的水膜就称为膜状水

毛管水:当土壤含水量超过最大分子持水量时,水分子不再受土粒表面引力的作用,而是靠毛管引力而保持在土壤的毛管孔隙中,这部分的水就称为毛管水

重力水:当土壤水份超过田间持水量时,多余的水份不能为毛管所保持而在重力作用下沿着大孔隙向下渗漏,这部分水就称为重力水

土壤水分常数:土壤中某种水分类型的最大含量,随土壤性质而定是一个

比较固定的数值。

凋落系数:植物凋萎时的土壤含水量。

田间持水量:毛管悬着水达最大量时的土壤含水量。 毛管持水量:上升毛管水达最大量时的土壤含水量。 饱和持水量:土壤孔隙全部充满水时的含水量。

土水势:所谓土水势,就是指土壤水的势能与纯自由水的能量之差 土壤水吸力:指土壤水在承受一定吸力的情况下所处的能态。 土壤特征曲线:

土水势分势:

不饱和水分流动:土壤中只有部分孔隙中有水时的水流。 饱和水分流动:土壤孔隙全部充满水时的水流。

滞后现象:同一种土壤,在吸水和脱水的过程中形成两条不重合的水分特征曲线的现象。

液潮:

冻后聚镝:

问答题:

(1) 土壤产生的特点? 答:土壤由矿物质、有机质、(土壤固相)、土壤水分(液相)、和土壤空气(气相)三相组成。与其他自然界物质不同之处在于土壤具有肥力,构成了土壤的本质特征、是土壤与其他自然界物质的本质区别、是土壤能够生长万物的根源。

(2) 土壤气体交换的方式有?哪一种最重要? 答:气相、液相。气相最为重要

(3) 土壤空气对植物生长的特点有?

答:①根系生长②种子萌发③微生物活动④抗病性 (4) 土壤热量的来源有哪些?

答:①太阳辐射为主②土壤微生物代谢③植物种子发芽④干土湿润⑤空气对流等

(5) 土壤热量状况对植物生长的影响?

答:土壤热量直接影响种子发芽和植物的生长发育,特别是对根系吸收水分养分。

名词解释:

吸收性能:

盐基饱和度:当土壤上所吸附的阳离子全部或大部分属于盐基离子时。 盐基离子;当土壤胶体吸附的阳离子仅有小部分

致酸离子:交换性氢直接增加土壤溶液中的(H+)的浓度,铝离子则通过水解反应产生的H+,由于他们都会使土壤变酸所以称致酸离子

阳离子的交换量:在一定PH值时,每100g土壤所吸附的所有交换性阳离子的毫克当量数。

可变电荷:这种电荷的数量和性质,随着介质的PH值而改变。

补偿电子层:胶核表面决定电位离子层产生的静电引力,吸附粒间溶液中带相反电荷的离子。 内离子层:

互补离子效应;某种交换性阳离子共存的其他交换性阳离子

问答题:

阳离子交换量的特征,地理变换趋势及产生原因

答:阳离子交换量是评价土壤肥力的一个指标。它直接反应土壤可以提供速效养分的数量,也能表示土壤保肥能力、缓冲能力的大小。 CEC <10 10-20 >20 地理变换趋势及产生原因:

(1) 影响阳离子交换量的因素 答:(1)质地 质地越粘重,含粘粒越多的土壤,其阳离子交换量也越大。2)有机质 OM %  CEC (3)胶体的性质及构造 蒙脱石 > 高岭石

(4)pH值 在一般情况下,随着pH的升高,土壤的可变电荷增加,土壤的阳离子交换量也增加。

(2) 土壤吸收养分的方式有?

答:离子交换吸收方式,接触性交换吸收方式 (3) 粘土矿物基本构造单元是? 答:硅氧四面体、铝水八面体

(4) 土壤胶体的类型(成分及来源)有哪些?

答:《腐殖质胶体》成分:胡敏酸,来源:分子表面的羟基和酚羟基的解离以及胺基的质子化即带负电又带正电通常以负电为主、两性胶体、阳离子交换量大,保肥能力强。《有机无机复合胶体》成分来源:有机胶体多半与矿质体结合,形成有机无机复合胶体。集中大量的氮磷等养分。因此:具有集中、保持和供应养分的作用。 (5) 比较高岭石,蒙脱石、晶体构造上的差异?

答:高岭石:1:1型矿物 蒙脱石:2:1型矿物 胀缩型 非胀缩型

• (晶层构造、膨胀性、电荷及胶体特性)

名词解释:

土壤缓冲性:当土壤溶液中的H+或OH-离子浓度发生较大变化时,土壤通过自身的调节能力使土壤酸碱性不致于发生太大变化的能力

缓冲量:指土壤溶液的PH值改变一个单位所需要加入的酸量或碱量 指示植物:酸性指示植物钙质土的指示植物盐碱土的指示植物 钠碱化度:(ESP)由碳酸盐和重碳酸盐导致土壤碱性的程度 总碱度:Na+总量

活性酸性:游离于土壤溶液中的H+所表现出来的酸度

浅性酸性: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

土壤交换性酸:用过量的中性盐(如KCl)溶液与土壤作用,将胶体上吸附的氢离子和铝离子代换出来,测得的酸度.

土壤水解性酸:用弱酸强碱盐(通常用pH8.2的醋酸钠)浸提的土壤溶液的酸度。

问答题

(1) 土壤中H+的来源

答:①动植物呼吸排出的CO2溶解于水形成碳酸解离产生的H+②微生物分解作用产生的有机酸/无机酸解离产生的H+③土壤中活性铝的作用⑤吸附H+和Al3的作用 (2)

土壤中OH的来源

答: (3) 土壤缓冲性能产生的原因 答:(1)土壤胶体所吸附的交换性阳离子;交换性量大缓冲性强。盐基饱和度打的土壤,缓冲量就大;潜性酸度大、盐基饱和度小的土壤,缓冲力碱的量强(2)两性物质;土壤中存有两性有物质和无机物,如:蛋白质、氨基酸、胡敏酸、无机磷酸等。(3)在酸性土壤中,铝离子也能对碱起缓冲作用。总之:土壤阳离子交换量大,缓冲性就强,土壤缓冲力越大;在交换量相等的条件下,盐基饱和度越高,对缓冲力越大,盐基饱和度越低,则对碱的缓冲力越大。土壤缓冲性大小顺序:腐殖质土》粘土》沙土 (4)土壤缓冲性的强弱性指标及影响因素 答::强弱性指:指植物生长的土壤化学环境特性的分析。需要分析的主要

项目有pH值、可溶性盐、石膏、交换...它直接影响着土壤的耐肥性、保墒性、缓冲性、耕性、通气状况和土壤温度等,是土壤肥力高低的重要指标之一,为评价灌区土地分级的重要依据影响因素:①黏粒的含量。土壤质地越细,黏粒含量越高,土壤的缓冲性越强;相反质地越粗,则黏粒含量越少,缓冲能力越弱。②无机胶体的类型。土壤比表面越大,带负电量越多的胶体,其缓冲能力越强。③有机质含量。由于有机胶体的比表面和带负电量远大于无机胶体,且部分有机质是两性物质。因此,土壤有机质的缓冲能力远大于无机胶体。所以,有机质含量越高的土壤,其缓冲性越强;反之则弱

(5)导致土壤酸碱性的差异

答:土壤的发育母质不同,再加上气候的差异,会造成大范围内的酸碱差异

(6)石灰改良酸性土的作用

答:1.熟石灰能与H+反应,从而中和了土壤的酸性.

2.多余的熟石灰不会对土壤造成危害,因为它能自动吸收空气中的CO2生成中性的物质:

CO2+Ca(OH)2===CaCO3+H2O

如果用NaOH不但成本高,而且多余的NaOH会使土壤呈碱性,因为NaOH与CO2反应生成的Na2CO3的溶液呈碱性.

3.以上反应生成的CaCO3疏松多孔,与土壤混合后能起到保肥保水透气的作用.从而使土壤蓬松起来,从而适合植物生长

• 阳离子交换能力;是指一种阳离子将胶体上另一种阳离子交换出来的能力。各种阳离子交换能力大小的顺序为:

• Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+ 有关计算公式计算公式 100

1、环刀内干土重(克) = ————————————×环刀内湿土重(克) 100+土壤含水量(%) 环刀内干土重(克)

2、土壤容重(克/厘米3)=————————————— 环刀容积(100厘米3)

含水率=(含水量/干质量)×100%=(湿质量-干质量)/干质量×100% 石灰需要量 = {【该土壤中阳离子的数量土壤质量(土壤体积×容量)×CEC(阳离子交换量)】×(1-盐基饱和度)× CaO/2致酸离子所占比率}

例题:

一、 名词解释

1、土壤:土壤是指地球表面上能够生长植物的疏松表层,它的本质特征是具有肥力。 2、土壤肥力:土壤为植物生长供应和协调营养条件和环境条件的能力。

3、同晶替代:是指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所取代而晶格构造保持不变的现象。

4、土壤有机质:是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,微生物体及其分解和合成的各种有机物质。

5、土壤腐殖质:指除未分解和半分解的动、植物组织和土壤生命体等以外的土壤中有机化合物的总称。

6、土壤腐殖物质: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。

7、矿化过程:是指土壤有机质通过微生物的作用分解为简单的化合物,同时释放出矿质养分的过程。 8、腐殖化过程:是指有机质在微生物的作用下,通过生化和化学作用转化为腐殖质的过程。 9、土壤密度:单位容积固体土粒(不包含粒间孔隙的体积)的质量。单位为:克/厘米3。

10、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)的质量或重量,单位为:克/厘米3。 11、土壤孔度(孔隙度、总孔度):在一定容积的土体内,土壤孔隙容积占整个土体容积的百分数。 12、粒级:通常根据土粒直径大小及其性质上的变化,将其划分为若干组,称为土壤粒级(粒组)。

13、当量粒径:细粒部分则根据颗粒半径与颗粒在静水中沉降速率的关系(斯托克斯定律)计算不同粒级土粒在静水中的沉降速度,把土粒看作光滑的实心球体,取与此粒级沉降速率相同的圆球直径作为其当量粒径。 14、机械组成:是指土壤中各粒级矿物质土粒所占的百分含量,也称颗粒组成。 15、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。 16、土壤结构体:是土粒互相排列和团聚成为一定形状和大小的结构的土块或土团。 17、土壤结构性:是由土壤结构体的种类、数量及结构体内外的孔隙状况等产生的综合性质。 18、当量孔径:是指相当于一定的土壤水吸力的孔径。

19、毛管持水量:地下水位较浅时,毛管上升水达到最大时土壤的含水量。 20、田间持水量:毛管悬着水达到最大值时的土壤含水量称为田间持水量。

21、土水势:为了可逆地等温地在标准大气压下从指定高度的纯水水体中移动无穷小量的水到土壤水分中去,每单位数量的纯水所需作的功的数量。

22、土壤水吸力:是指土壤水承受一定吸力时所处的能态,简称吸力。 23、土壤水分特征曲线:指土壤水分含量与土壤水吸力的关系曲线。

24、滞后现象:对于同一土壤,即使在恒温条件下,土壤脱湿曲线(由湿变干)与吸湿曲线(由干变湿)不重合的现象,称为滞后现象。

25、萎焉系数:当植物因根无法吸水而发生永久萎焉时土壤含水量,称为萎焉系数或萎焉点。

26、土壤的热容量:是指单位质量(重量)或容积的土壤每升高(或降低)1℃所需要(或放出的)热量。

27、土壤的导热率:是指单位厚度(1cm)土层,温度差为1℃时,每秒钟经单位断面(1cm2)通过的热量焦耳数,单位为J/ (cm.s.℃)。

28、土壤的热扩散率: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,每秒钟流人1 cm2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。

29、永久电荷:同晶置换一般形成于矿物的结晶过程,一旦晶体形成,它所具有的电荷就不受外界环境(如pH、电解质浓度等)影响,故称之为永久电荷、恒电荷或结构电荷。

30、可变电荷:数量和符号随介质pH变化而发生变化的表面电荷。

31、土壤阳离子交换量:是指每千克干土所吸附的全部交换性阳离子的厘摩尔数,以cmol(+)/kg表示。 32、 土壤盐基饱和度:就是指土壤中各种交换性盐基离子的总量占阳离子交换量的百分数。 33、活性酸:指的是与土壤固相处于平衡状态的土壤溶液中的H+离子。

34、潜性酸:指吸附在土壤胶体表面的交换性致酸离子(H+和Al3+),交换性氢和铝离子只有转移到溶液中,转变成溶液中的氢离子时,才会显示酸性,故称潜性酸。

35、土壤退化:指的是土壤数量减少和质量降低。

36、土壤质量:是土壤在生态系统界面内维持生产,保障环境质量,促进动物与人类健康行为的能力 37、富铝化过程:指土体中二氧化硅淋失,而铁铝氧化物相对富集的过程。

38、交换性酸度:用过量的中性盐溶液(如1mol/L KCl或0.06mol/L BaCl2)浸提土壤时,土壤胶体表面吸附的H+ 或Al3+大部分被交换出来,再以标准碱液滴定溶液中的H+ ,这样测得的酸度称为交换性酸度,以厘摩尔(+)/千克为单位

(二)填空题

1.土壤肥力因素有 水 、 肥 、 气 和 热 。

2.人们常说的五大圈层系统分别为 岩石圈 、 土壤圈 、 水圈 、 生物圈 、 大气圈 。

3.土壤热量的来源主要有 太阳辐射能 、 生物热 和 地热 三种。

4.影响土壤可塑性的因素主要有 有机质 、 土壤质地 、 交换性阳离子 等。 5.目前我国土壤退化的类型主要有 水土流失 、 土壤酸化 、 土壤盐碱化 、 土壤污染等。

6.五大自然成土因素分别是 母质、生物、地形、时间、气候。

7.交换性阳离子可以分为 盐基离子和致酸离子,其中,Al为致酸离子,NH4和Ca为盐基离子。 8.土壤养分元素根据植物的需要量可以划分为大量养分元素和微量养分元素。

4.今有一容重为1.2g/cm的紫色土,田间持水量为30%。若初始含水量为10%,某日降雨30mm,若全部进入土壤(不考虑地表径流和蒸发),可使多深土层含水量达田间持水量?

答:单位厚度土层达田间持水量需水量=(0.3-0.1)×1.2=0.24(g/cm) 土层厚度h=30/0.24=125(mm)。 5.影响土壤CEC的因素有哪些? 答:(1)土壤质地;

(2)无机胶体类型; (3)土壤酸碱度; (4)有机质含量;

6.为什么磷肥的利用率一般比较低?

答:(1)磷的特性:磷在土壤中主要以矿物态存在,有机态磷所占比例很小,且有机态磷中速效性的水溶态和可水解态磷也很少。

①酸性条件下,H2PO3易形成Fe-P、Al-P和O-P而沉淀,从而使磷失去有效性; ②碱性条件下,H2PO3易形成Ca-P而沉淀,从而使磷失去有效性; ③中性条件下,磷主要以H2PO3,因而磷在中性条件下有效性最高。 (2)磷肥特性:

可溶性化学磷肥—主要是Ca(H2PO4)2,施入土壤后,很快转变为不溶性磷而失去有效性。 7.土壤空气与作物生长有何关系?

答:(1)土壤空气能促进或抑制作物根系生长; (2)土壤空气能促进或抑制种子萌发;

(3)土壤空气能促进或抑制微生物活动,从而影响作物对养分的吸收; (4)土壤空气能增强作物抗病性。

8.为什么说生物在土壤形成过程中起主导作用? 答:(1)生物在土壤结构形成和发育过程中起重要作用; (2)生物在土壤养分积累、分解、转化过程中起重要作用; (3)植被类型的演变会引起土壤类型的演变; (4)微生物在土壤养分的有效化过程中起重要作用。 9.简述土壤空气与近地面大气的主要差异。

答:土壤空气与近地表大气的组成,其差别主要有以下几点: (1)土壤空气中的CO2含量高于大气;

---3

3

3+

+

2+

(2)土壤空气中的O2含量低于大气; (3)土壤空气中水汽含量一般高于大气;

(4)土壤空气中含有较多的还原性气体。 10.简述有机质在土壤肥力上的作用。 答:(1)养分较完全; (2)促进养分有效化; (3)高土壤保肥性; (4)提高土壤缓冲性;

(5)促进团粒结构的形成,改善土壤物理性质。 11.砂土和粘土肥力水平有何差异? 答:(1)砂质土类

①水 粒间孔隙大,毛管作用弱,透水性强而保水性弱,水气易扩散,易干不易涝; ②气 大孔隙多,通气性好,一般不会累积还原物质;

③热 水少气多,温度容易上升,称为热性土,有利于早春作物播种。

④肥 养分含量少,保肥力弱,肥效快,肥劲猛,但不持久,易造成作物后期脱肥早衰; ⑤耕性 松散易耕。 (2)粘质土类

①水 粒间孔隙小,毛管细而曲折,透水性差,易产生地表径流,保水抗旱力强,易涝不易旱; ②气 小孔隙多,通气性差,容易累积还原性物质;

③热 水多气少,热容量大,温度不易上升,称冷性土,对早春作物播种不利;

④肥 养分含量较丰富且保肥力强,肥效缓慢,稳而持久,有利于禾谷类作物生长,籽实饱满。早春低温时,由于肥效缓慢易造成作物苗期缺素;

⑤耕性 耕性差,粘着难耕。

12.我国南北土壤酸碱性有何差异,原因何在?

答:我国大陆土壤以北纬33°为界,形成“南酸北碱”的局面;

原因:(1)南方湿热气候条件下,矿物化学风化强烈,由于降雨量大于蒸发量,大量盐基离子遭受淋失,从而使土壤逐渐酸化;

(2)北方由于降雨量小于蒸发量,因而土壤下部盐基离子随地下水上升,水分蒸发后便积聚于表土,土壤便逐渐盐碱化。

13.农业生产中如何提高磷肥利用率?

答:(1)集中施肥(减少与土壤接触面),与有机肥配合施用,施用于作物近根区(磷的移动性小); (2)水旱轮作的磷肥施用,旱(作)重,水(稻)轻;

(3)酸性土壤施碱性磷肥(钙镁磷肥等),碱性土施酸性磷肥(过磷酸钙等); (4)氮磷配合。豆科作物以磷增氮。

(四)

1.试述我国土壤有机质含量变化规律及其原因,并谈谈有机质在土壤肥力和生态环境上的重要作用。 答案要点:(1)我国土壤有机质分布状况大体为由北而南,土壤有机质含量逐渐降低;

(2)北方由于气候淡热、干燥,一年较多时间不利于土壤中微生物活动,因而土壤有机质矿质化分解受到阻碍,有机质保留于土壤中;而南方则刚好相反,气候湿热,一年中大多时间有利于土壤中微生物活动,因而土壤中有机质大量被矿质化分解,保留于土壤中的有机质则较少。 (3)在土壤肥力上的作用

①养分较完全 ②促进养分有效化 ③提高土壤保肥性 ④提高土壤缓冲性

⑤促进团粒结构的形成,改善土壤物理性质 (4)有机质在生态环境上的作用 ①络合重金属离子,减轻重金属污染;

②减轻农药残毒:腐殖酸可溶解、吸收农药,如DDT易溶于HA;

③全球C平衡的重要C库(含C平均为58%)。

2.为什么农业生产中播种、施肥、灌溉都要考虑土壤质地状况?

:(1)砂质土类

①水 粒间孔隙大,毛管作用弱,透水性强而保水性弱,水气易扩散,易干不易涝; ②气 大孔隙多,通气性好,一般不会累积还原物质;

③热 水少气多,温度容易上升,称为热性土,有利于早春作物播种; ④肥 养分含量少,保肥力弱,肥效快,肥劲猛,但不持久; ⑤耕性 松散易耕。 (2)粘质土类

①水 粒间孔隙小,毛管细而曲折,透水性差,易产生地表径流,保水抗旱力强,易涝不易旱; ②气 小孔隙多,通气性差,容易累积还原性物质;

③热 水多气少,热容量大,温度不易上升,称冷性土,对早春作物播种不利;

④肥 养分含量较丰富且保肥力强,肥效缓慢,稳而持久,有利于禾谷类作物生长,籽实饱满。早春低温时,由于肥效缓慢易造成作物苗期缺素;

⑤耕性 耕性差,粘着难耕。 (3)壤质土类

土壤性质兼具粘质土和砂质土的优点,而克服了它们的缺点 。耕性好,宜种广,对水分有回润能力,是较理想的质地类型。

3.“以水调气,以水调肥,以水调热”是一项重要的农业生产管理措施,为什么? 答案要点:水分在土壤四大肥力因素中具有重要作用,可以通过水分来调节其它肥力因素:

(1)以水调肥:

一方面,通过土壤水分调节土壤氧化还原电位,从而影响土壤中某些养分的存在形态和有效性;

另一方面,通过土壤水分影响土壤微生物活动状况,从而影响土壤有机质的矿质化和腐殖化,进影响土壤养分状况。 (2)以水调热:

土壤水分是影响土壤热容量的重要因素,通过灌排水分来协调土壤热容量,进而调节土壤温度。 (3)以水调气:

水气共同存在于土壤孔隙中,水多则气少,水少则气多。 4.为什么说团粒结构在土壤肥力上具有重要作用。

答案要点:团粒结构具有小水库、小肥料库、空气走廊的作用,协调水气状况能力强,因而是理想的结构体。 (1)小水库 团粒结构透水性好,可接纳大量降水和灌溉水,而团粒内部保水性强,天旱时还可防止水分蒸发。 天旱表层蒸发失水后,土体收缩切断与下层毛管连通性,水分不会由大孔隙流向小孔隙而蒸发损失。

(2)小肥料库

具有团粒结构的土壤,通常有机质含量丰富。团粒结构表面为好气作用,有利于有机质的矿质化,释放养分。团粒内部则有利于腐殖化,保存养分。

(3)空气走廊 由于团粒之间的孔隙较大,利于空气流通。

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