土壤学 考试重点.doc
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1、土壤学备注:整理土壤学复习材料,不是因为我妄自菲薄,整理只是为了给基础薄弱的同学提供一个方便,因为我本身也没学好,但是却是我的职责所在,我不能全面的把每个细小的知识点全部写在上面,因为我没有仔细的阅读课本,我并不知道所有可能的知识点,在整理的过程中,我发现老师所留给的问题也的确是每章最重要的部分,我就是按照这整理的,在复习的过程中,我建议你们先掌握这些部分,然后在把课本浏览一下,我不能保证看了这份材料能过,在最后复习的过程中,如果有什么问题,我们可以共同讨论,另外,整理这份材料的确花费了我不少时间,我精力有限,能力也有限,材料肯定有疏漏和不足的地方,希望在参照的过程中及时改正 绪论1.土壤是发
2、育于地球陆地表面能够生长植物的疏松多孔结构表层2.母质是指岩石风化的残疾物或其他类型的堆积物3.土壤剖面是在野外观察和研究土壤时,从地面垂直向下直到母质挖一断面,这一断面叫做土壤剖面4.土壤肥力是指在植物生长期间土壤供应和协调水分,养分,空气热量的能力,通常称为水,肥,气,热4大肥力因素5.土壤科学的发展了解第一章.岩石的风化和成土母质1.岩石,土壤,母质三者区别和联系:岩石是组成地壳的天然矿物集合体,.母质是指岩石风化的残疾物或其他类型的堆积物,土壤是发育于地球陆地表面能够生长植物的疏松多孔结构表层,岩石-母质-土壤三者之间既有本质的区别,又有发生上的血缘关系。岩石一般大块状,坚硬,不透水,
3、不通气,养分物质被封闭未释放出来,母质疏松多孔,透水通气,热的性质也有所发展,封闭在岩石矿物中的养分也逐渐被释放出来,由于黏粒和无机胶体的产生,比表面积增大,微小空隙的形成等原因,对养料物质和水分具有微弱的保蓄能力,但是母质中还没有植物生长所必须的氮素,可溶性矿质养分的淋溶仍是主要方面,水,气,热状况还不能很好的协调,因而母质尚不具备植物生长发育所需要的肥力条件,所以母质既不同于岩石,也不同于土壤,但是它却为土壤的形成创造了先决条件,因而母质是形成土壤的物质基础第二章土壤矿物质1.土壤原生矿物:一部分来源于岩石矿物经过物理风化而未改变化学组成和结构的原始成岩矿物2.土壤次生矿物是在岩石风化和成
4、土过程中,由原生矿物经化学蚀变或由其分解产物重新合成的新生矿物3硅氧.四面体指由一个硅离子和四个氧离子构成,其排列方式是以三个氧离子构成三角形为底,硅离子位于底部三个氧离子之上的中心低凹处,第四个氧则位于硅离子的底部,恰恰把硅氧离子盖在氧离子下面4.八面体:由一个铝(或铁,镁)离子为中心离子,其周围等距的连接六个氧离子(或氧氢离子)所构成,六个氧离子(或氢氧离子)排列两层,每层都由三个氧(或氢)排成三角形,上层三个氧和下层三个氧互相交错排列,铝(或铁,镁)离子位于两层中心的空穴内5.同晶代换:晶架内四面体或八面体中心阳离子常被另一种大小相似的氧离子所代替,其结果是改变了晶架的化学结构组成,而晶
5、体的构造不受破坏6.土壤质地是按土壤中不同粒径颗粒相对含量的组成而区分的粗细度7.黏粒矿物8.2:1型矿物:在构造上是由两个四面体片中间夹着一个八面体片构成,在四面体片与八面体片连接的面上,有三分之二的氧为两者共用,其余1/3的氧被氢离子合成氢氧基,单位晶层重叠时层间相邻两个面均为四面体片面的氧面,故无氢键的形成9.土壤质地与土壤肥力的关系:砂质土:水气土通透性好,保水能力弱,毛管较粗,抗旱能力弱。养分以原生矿物为主,次生矿物少,土壤养分乏,有机质含量低,保肥能力和缓冲性较弱。热土壤热容量少,昼夜温差大,春季增温快。耕性粘结性和黏着性均较弱,耕性好。粘质土:水气通透性较差,保肥能力强,抗旱能力
6、强。养分以次生黏粒矿物为主,土壤有机质含量较高,土壤养分均较丰富,含有较多的Al2O3,Fe2O3,K,Mg,Ca等养分元素,保肥能力与缓冲性较强。热土壤热容量大,昼夜温差小,春季增温慢。耕性黏结性和黏着性均较强,耕性差。壤质土:其肥力特性介于砂质土与粘质土之间,它兼具二者的优点,既不过念,也不过砂,耕性优良,适种作物广泛,管理容易,作物产量较高,是农业生产中较为理想的土壤10.比较高岭石,蒙脱石,伊利石在晶架构造上的不同和各自的特征:高岭石:是1:1型矿物,由一个四面体片和一个八面体片重叠而成,四面体片中,四面体顶部的氧和八面体片并用,该面上其余1/3的氧与氢结合成OH,重叠后晶架上边的面由
7、八面体上的OH组成,底下的面由四面体上的O所组成。特性:2:1型晶架结构,高岭石亚族矿物的电荷数量少,膨胀性小,无同晶代换。伊利石:在构造上是由两个四面体片中间夹着一个八面体片构成,在四面体片与八面体片连接的面上,有三分之二的氧为两者共用,其余1/3的氧被氢离子合成氢氧基,单位晶层重叠时层间相邻两个面均为四面体片面的氧面,故无氢键的形成。特性:2;1型晶层结构,非膨胀性,电荷数量大。蒙脱石:同晶代换主要产生于八面体片中,一般主要以镁离子代替铝离子,四面体片很少有同晶代换产生。特性:2:1型晶层结构,膨胀性大,电荷数量大,胶体特性突出11.膨胀性:伊利石蛭石蒙脱石12.土壤质地采用国际制分类看书
8、34页13.土壤粒级分级国际制:黏粒2第三章土壤有机质1.土壤有机质是泛指以各种形态和状态存在于土壤中的各种含碳有机化合物2.土壤腐植质;是有机残体进入土壤后,经微生物的作用在土壤中新形成的一类特殊的高分子有机化合物3.土壤有机质的矿化作用是指土壤有机质在土壤微生物及其酶的作用下分解成CO2和水,并释放出其中的矿质养分的过程4.土壤有机质的腐质化作用:有机质在微生物的作用下,形成复杂的有机质的过程,包括两个阶段,产生构成腐殖质主要成分的原始材料阶段和合成阶段5.C/N指有机质中碳素总量与氮素总量的比率6.土壤有机质在土壤肥力上的作用:(1)提供作物养分的作用(2)保水,保肥和缓冲作用(3)促进
9、团粒结构的形成,改善土壤物理性质(4)腐植酸的生理活性你(5)减轻或消除 土壤中农药的残毒和重金属污染7.影响土壤有机质转化的因素:土壤有机质的转化过程中,无论是矿质化过程还是腐殖化过程,都是在微生物的参与下进行的,有机质的分解和周转都必须受微生物制约。凡能影响微生物生命活动及其生理作用的一切因素都会影响有机质的分解和周转。(1)有机残体的物理状态和化学组成:有机残体本身的物理状态直接影响转化的速率,多汁,幼嫩比干枯老化的植物残体易于分解。有机残体的C/N比率是影响转化速率的根本原因,凡多汁,幼嫩和C/N比小的植物残体,矿化和腐殖化都比较容易进行,分解的快,形成的腐殖质数量少,释放的氮素数量多
10、,反之干枯老化和C/N比大的植物残体,转化较慢,释放的氮素少。(2)土壤环境条件:凡能影响微生物生命活动的环境条件,都会影响有机质的转化土壤湿度和通气状况,微生物的活动需要一定的湿度和通气条件,在适度的湿润而又有通气良好的环境条件下,好氧微生物活动十分活跃,分解的速度快,分解较完全,矿化率高。温度,在035的温度范围内,增高温度能促进有机质的分解土壤的酸碱反应,不同的微生物都有适宜活动的PH值范围8.用图说明土壤腐殖质的分离过程,参照图3-19.增加土壤有机质的方法:(1)种植绿肥(2)增施有机肥(3)秸秆还田第四章土壤的化学性质1.土壤胶体是在土壤学中,粒径在1100nm的颗粒2.土壤氧离子
11、的交换作用:在土壤学中,把能够相互交换的阳离子称为交换性阳离子,而把土壤胶体表面吸附的阳离子与土壤溶液中阳离子相互代换的作用,称为阳离子交换作用3.土壤阳离子的交换量(CEC):在一定的PH值条件下,单位质量的土壤所能保持的交换性阳离子总量4.土壤的缓冲性能是指土壤具有抗衡酸碱物质,减缓PH变化的能力5.永久电荷:当同晶代换发生时,如果以低价代替高价,则产生多余的负电荷,这种电荷一旦产生,就不能改变,并不受溶液PH的影响,我们把由同晶代换产生的电荷称为永久电荷6.可变电荷是土壤胶体表面所带的电荷中,有一部分不是产生于同晶代换,它的数量与符号随介质PH值得变化而变化,把这种电荷称为可变电荷,或称
12、为PH值可变电荷7.影响土壤阳离子交换量的因素:土壤胶体的数量,土壤胶体的数量与土壤胶体的质地有关,质地越细,胶体物质含量越多,CEC值就越大,一般而言,不同质地土壤的CEC的大小顺序为黏土壤土砂土土壤胶体的质量(类型),不同类型的土壤胶体,CEC的大小差异很大,有机胶体的CEC值大于无机胶体的土壤的PH值。PH值影响土壤中可变电荷的数量,进而影响CEC的大小。对同一土壤,在碱性条件下比在中性及酸性条件下CEC提高,并且不同的土壤组分,CEC提高的幅度也各不相同8.阳离子交换能力的大小顺序:Fe3+,Al3+H+Ba2+Ca2+Mg2+Cs2+Rb+NH4+K+Na+9.影响土壤PH值的因素:
13、盐基饱和度对PH值的影响。盐基完全不饱和的PH值,当土壤不含盐基离子,完全为氢铝离子所饱和时的PH值,称为极限PH值,此时土壤的PH值达到最低,不同类型的土壤或胶体,所带的负电荷电量不同,吸附氢和铝的量也不同,故极限PH值各有差异盐基饱和度为50%时的ph值,此时酸和碱加入对ph影响较小盐基饱和度为100%的ph值,土壤所含的酸基全部为碱中和,即盐基饱和度达到100%时的ph值,称为“中和点ph值”,土壤中已不含交换性氢和铝离子,其ph值由交换性钠离子的水解所决定的,酸碱的滴入对ph值的影响最激烈(2)盐基离子的种类对ph值的影响,各种交换性盐基离子在水中的离解情况不同,ph值的影响也不同,离
14、解度大者,溶液的ph值也高,反之则低,一般来说,碱金属离子的离解度大于碱土金属离子,对于同价的离子,半径较小的离解度大(3)土壤含水量对ph值的影响,水分影响各种离子在固液相之间的分配和某些盐类的溶解,因此当土壤溶液的含水量不同,ph值也不同,水分含量对ph值影响程度随土壤种类而异,土壤加水愈多,ph值愈高10.土壤具有缓冲性的原因:(1)土壤溶液中存在着弱酸-弱酸盐缓冲体系,有些土壤溶液中往往含有多种可溶性弱酸,这样就组成了一些缓冲体系,对酸或碱具有缓冲作用(2)阳离子交换作用,对于大多数不含可溶性弱酸及其盐类的土壤,缓冲作用主要源于阳离子交换作用,如果有少量强酸加入土壤,氢离子就迅速与胶体
15、所吸附的金属离子发生交换作用,氢离子被吸附,金属离子进入溶液,生成中性或近于中性的盐类,从而使土壤溶液中氢离子的浓度不致有明显增加,反之,如果有少许强碱加入土壤,钠离子就与胶体所吸附的氢离子或铝离子相交换,交换出来的氢离子或铝离子与氢氧基相结合成水或羟基铝离子,所以溶液的H+浓度基本上保持不变,此外,在ph蒙脱石伊利石高岭石含水氧化铁铝,黏粒含量愈高,土壤的缓冲性能愈大,有机质含量愈高的土壤,缓冲性能也愈高(2)土壤的盐基饱和度,在阳离子交换量相同的条件下,盐基饱和度愈高,对酸的缓冲能力愈大,对碱的缓冲能力愈小,反之,盐基饱和度愈小,对碱的缓冲能力愈大,对酸的缓冲能力愈小,当盐基完全不饱和时,
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