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土壤学复习资料

使用说明：1、时间仓促，部分没有写入的知识已经标记页数，自己对照课本补充完善；

2、声明此资料仅作为复习过程中的参考大纲；

3、编写时间：2014年4月26日 编写单位：资环院、规划12-1班。

一、绪论

1、土壤：地球陆地上能够产生绿色植物收获物的疏松表层。

2、土壤功能:保蓄和提供养分；保蓄和提供水分；调节温度；机械支撑作用；对有毒物质的缓冲作用

二、土壤形成和发育

1、土壤形成过程的实质是物质的地质大循环和营养元素的生物小循环的矛盾与统一。 （1）地质大循环：这种从岩石到风化产物再到岩石的长期循环过程，称为物质的地质大循环。是一个地质学过程，它历时极长，涉及的范围极广，植物营养元素向下淋溶。

（2）生物小循环：是一个生物学过程，是一个开放性的循环，其特点是历时短，范围小，植物营养元素有向上富集的趋势。

3、土壤形成五大因素（成土因素）：母质、气候、生物、地形、时间

（1）母质：影响土壤的矿物组成和化学组成；影响土壤的物理性质；影响土壤的成土过程 母质的层次性影响土壤的剖面构造。一般来说，土壤发育得程度愈浅，受母质的影响愈深刻。 （2） 气候（主要的环境因素）其中以 热量 和 降水 最为重要

影响土壤有机质和氮素的含量；影响母质的风化程度和黏粒矿物类型；影响土壤中物质的淋溶和迁移； （3）生物（主导因素）

生物因素包括植物、土壤动物和土壤微生物。生物的生命活动累积有机质，使土壤肥力得以形成并逐步发展，这是土壤与母质之间的区别。从某种意义上说，没有生物就没有土壤的形成。

生物是土壤有机质和氮素的最初来源。

生物具有保蓄养分的能力，并使养分不断富集于土表。 生物使土壤中有限的养分发挥了无限的营养作用。 推动了土壤有机质的合成与分解，促进了土壤肥力的发展

（4）地形（间接的环境因素）：地形对地表水热条件的再分配；地形影响土壤母质的再分布

（5）时间（强度因素）：成土的时间愈久，一切成土因素的作用愈强。

4、人类生产活动对土壤形成的影响

二重性：消极作用 积极作用 熟化过程：水耕熟化 旱耕熟化

熟化过程的三个阶段：改造不利的自然成土过程阶段；培肥熟化阶段；高产稳产阶段 5、土壤形成过程：指地壳表面的岩石风化体及其搬运的沉积体，经受其所处环境因素的作用，形成具有一定剖面形态和肥力特征的土壤的历程。

土壤形成过程实质上是一个极其复杂的物质和能量迁移转化的过程。

包括：原始成土过程、有机质积累过程、富铝化过程、粘化过程、白浆化过程、潴育化过程、潜育化过程、钙积过程、盐渍化过程、土壤熟化过程

6、土壤剖面：是指从地表向下挖掘而暴露出来的土壤垂直切面。

土壤发生层：是指土壤形成过程中所形成的具有特定性质和组成的、大致与地面相平行的，并具有成土过程特性的层次。

最基本的三个发生层组成：

（1）淋溶层（A层）eluvial horizon：

处于土体最上部，故又称为表土层，它包括有机质的积聚层和物质的淋溶层。 （2）淀积层（B层）illuvial horizon：

它处于A层的下面，是物质淀积作用造成的。 （3） 母质层（C层）parent material horizon:

处于土体最下部,没有产生明显的成土作用的土层,其组成物就是前面所述的母质。 7、土体构型：是各土壤发生层在垂直方向有规律的组合和有序的排列状况。

三、土壤固相组成

1、矿物：原生矿物：石英、长石、云母、角闪石、辉石等。

次生矿物：层状硅酸盐粘土矿物——高岭石、蒙脱石、伊利石

次生黏土矿物是原生矿物在地表风化蚀变和风化产物合成的产物，是地表特定水热条件下形成的一类稳定矿物，分为具有层状或链状晶格的铝硅酸盐和硅、铁、锰、铝的含水氧化物和氢氧化物。

层状铝硅酸盐黏土矿物的基本结晶构造单元：硅氧四面体和铝氧八面体→硅氧四面体晶片和铝氧八面体晶片

1：1型层状铝硅酸盐矿物 典型代表：高岭石

高岭石组（高岭石、珍珠陶土、迪凯石、埃洛石等） ① 为1:1型非膨胀性黏土矿物

② 颗粒较粗,其粘结性、粘着性、可塑性也较弱 ③ 是热带亚热带土壤中最普遍的粘粒矿物

晶层之间由氢键紧紧联结，氢键结合力较强，因而晶层间距固定，不易膨胀。 同晶置换少，阳离子交换量低。

2:1型可膨胀性层状铝硅酸盐矿物 典型代表：蒙脱石

蒙脱石组（蒙脱石、绿脱石、拜来石、蛭石等） ① 为2:1型膨胀性粘土矿物

② 颗粒很细，故粘结性、粘着性、可塑性强

东北、华北、西北土壤中均有分布，但以风化不太强的温带和亚热带排水良好的土壤中最多；晶层之间由分子键微弱联结，晶格具有胀缩性，水分子或极性溶液易进入晶层之间而使晶格沿c轴方向膨胀，晶层间距增大；同晶置换极为普通。 2:1型非膨胀性层状硅铝酸盐矿物 典型代表：伊利石

伊利石组（又称水化云母组） ① 为2:1型非膨胀性粘土矿物。

② 颗粒介于上述两种粘土矿物之间, 故粘结性、粘着性、可塑性也居其中 ③ 西北、华北干旱地区土壤中含量较高。

同晶置换作用主要发生在四面体晶片中；晶层之间由钾离子紧紧联结（晶层之间束缚了

较多的钾离子，钾离子同时受相邻两个晶层负电荷的吸附，因而对两个晶层产生了很强的键联效果，连接力很强。晶层间距固定，不易膨胀）；具有钾的固定与释放能力

非层状硅铝酸盐黏土矿物（氧化物组）

类型：氧化铁、氧化铝、氧化锰等

形态有 结晶态：胶体性质弱； 非晶态（无定形态）：胶体性质强

氧化物粘土矿物对土壤肥力的影响：① 带负电荷少，保肥能力差；② 胶结能力强，稳定土壤结构起重要作用；③ 对磷酸根离子有强烈的吸附作用，降低磷的有效性。

2、土壤有机质：指存在于土壤中的所有含碳的有机物质，包括土壤中各种动、植物残体，微生物及其分解和合成的有机物质。

（1）来源：植物残体、动物遗体 (高等绿色植物为基本的来源)

微生物体 （原始土壤的最初来源） 施入的有机肥料 （农业土壤的主要来源）

（2）影响土壤有机质含量的因素：气候（水热条件）、植被、土壤类型（质地）、地形、耕作措施

3.矿质化过程：有机质通过微生物的作用分解为简单化合物，同时释放出矿质养料的过程。 4、腐殖化过程：土壤腐殖质的形成过程，称腐殖化过程。 补充：（课本第62页）土壤腐殖质形成过程、组分、性质等。

简单有机化合物、 植物残体 土壤腐殖物质 好气性微生物矿质化过程简单无机物+能量土壤有机质微生物各种中间产物（mineralization) 合成腐殖质腐殖化过程嫌气性微生物（humicafition）5、影响土壤有机质转化的因素

（1）有机残体的状态和组成

（2）土壤环境条件：土壤湿度和通气状况；土壤温度；土壤质地；其他因素 *6、土壤有机质的作用

（1）有机质在土壤肥力上的作用：

①改善土壤保肥供肥性能（提供矿质养分；N、P、S等；提高土壤保肥能力；促进土壤养分有效化；提高土壤缓冲性）

②改善土壤物理性质：改善土壤结构性 ；提高土壤保水性；提高土壤温度 ③ 改善土壤生物性质（促进微生物的活动；刺激作物生长） （2）土壤有机质在生态环境中的作用：

①对土壤重金属生物活性的影响，其作用机理有：螯合作用、吸附作用、还原反应 ② 对农药等有机污染物固定的影响 ③ 对全球碳平衡的影响 ④碳素转化与温室效应 7、土壤有机质的管理

（1）提高土壤有机质的积累:种植绿肥作物 ，实行粮农轮作；发展畜牧业；秸秆还田 （2）调节土壤有机质的分解速率：土壤湿度与通气状况；土壤温度；土壤反应；有机组成中的C/N比。

四、土壤物理性质

（包括土壤结构和孔隙性、土壤水分、土壤空气、土壤热量和土壤耕性等。）

1、土粒：构成土壤固相骨架的基本颗粒，大小、形状、矿物组成理化性质均存在很大的差异。

基本的粒级有：石砾、砂粒、粉粒、粘粒。

卡庆斯基制：砂土、壤土、粘土（3大类9个质地名称） 国际制：砂土、壤土、粘壤土、粘土（4大类12个质地名称） 中国制：砂土、壤土、粘土（3大类12个质地名称） 美国农部：砂土、粉土、壤土、粘土（4大类12个质地名称）

2、土壤的机械组成指土壤中各粒级所占的比例，又称颗粒组成

土壤质地是根据土壤机械组成人为划分的土壤物理性状类型 3、不同质地类型土壤的肥力特点和利用改良

（1）砂质土：① 通透性能好,保蓄能力差 ② 养分含量低,施肥见效快

③ 温度变幅大,有“热性土”之称 ④ 耕作性能好