《土壤學》復習資料緒論一.名詞解釋。土壤：發育于地球陸地表面能生長綠色植物的疏松多孔結構表層。土壤圈：土壤以不完全連續的狀態存在于陸地的表面，稱為土壤圈。土壤肥力：土壤供應和協調植物生長所必需的水、肥、氣、熱和其它條件的能力。有效肥力：土壤本身所具有的肥力。潛在肥力：在一定條件下在當季生產中表現出來且產生經濟效益的肥力。土壤生產力：土壤在其土壤肥力、環境條件和人為因素的綜合作用下所能產生的經濟效益。自然肥力：土壤在五大成土因素的綜合作用下發育形成的肥力。人為肥力：土壤在自然因子和人為因子綜合作用下發育形成的肥力。二.思考題。1、土壤在人類農業生產和自然環境中有何重要性?答：一、土壤是人類農業生產的基地。（一）土壤是植物生長繁育的基地，農業生產最基本的任務是首先發展植物生產。綠色植物生長發育所需的五個基本要素日光、熱量、空氣、水分、養分和土壤密切相關。土壤在植物生長繁育中的特殊作用。（二）植物生產、動物生產和土壤利用管理三者的關系。植物生產是初級生產（一級生產），動物生產是次級生產，動物生產必須以植物生產的有機物質作為其食料。植物生產（初級生產）、動物生產（次級生產）和土壤管理是農業生產中三個不可分割的環節。土壤在農業生產鏈環中處于物質和能量循環的樞紐地位。二、土壤是地球表層系統自然地理環境的重要組成部分。三、土壤是地球陸地生態系統的基礎。四、土壤是最珍貴的自然資源。（一）土壤資源數量的有限性。（二）土壤資源的可變性。（三）土壤資源空間分布上的固定性。（四）土壤資源時間分布上的連續性。2、土壤在植物生長繁育中有哪些特殊作用？答：營養庫的作用、養分轉化和循環作用、雨水涵養作用、生物支撐作用、環境作用3、土壤由哪些基本物質組成?答：土壤礦物質（原生礦物、次生礦物）、土壤有機質（動植物殘體、土壤微生物、土壤動物、腐殖質）土壤水（土壤溶液）、土壤空氣（CO2、O2、N2等）4、李比希的”礦質營養學說”對土壤學的發展起到什么作用?土壤發生學說的內涵是什么?答：作用：1、開辟了用化學理論、方法來研究土壤并解決農業生產問題的新領域，并進一步發展了土壤分析化學、土壤化學和農業化學等分支學科，大大促進了土壤科學的發展，并對植物生理學以及整個生物科學和農業科學產生了極為重要的影響。內涵：1、土壤形成過程是巖石風化過程和成土過程推動的；2、影響土壤發生和發育因素可概括為母質、氣候、生物、地形及陸地年齡5個；3、地球上土壤的分布具有地帶性規律。第一章土壤礦物質一、名詞解釋。原生礦物：指那些經過不同程度的物理風化，未改變化學組成和結晶結構的原始成巖礦物。次生礦物：是原生礦物經風化變質作用后，改變了其形態、性質和成分而形成的新礦物。四面體：基本的結構是由1個硅離子和4個氧離子所構成。其排列方式是以3個氧離子構成三角形為底，硅離子位于底部3個氧離子之上的中心低凹處，第4個氧離子則位于硅離子的頂部，恰好把硅離子蓋在氧離子的下面。這種結構稱為硅氧四面體（簡稱四面體）。四面體片(硅氧片簡稱硅片)：四面體通過共用底部氧的方式在平面兩維方向上排列而成。八面體：基本的結構是由1個鋁離子和6個氧離子所構成。6個氧離子排列成兩層，每層由3個氧離子排成三角形，但上層氧的位置與下層氧交錯排列，鋁離子位于兩層氧的中心空穴內。這種結構稱為鋁氧八面體（簡稱八面體）。八面體片(鋁氧片：鋁片)：相鄰八面體通過共用兩個氧離子在平面兩維方向上排列而成。同晶替換：是指組成礦物的中心離子被電性相同、大小相近的離子所替代而晶格構造保持不變的現象。2：1型粘粒礦物：晶層由兩層硅片和一層鋁片構成，硅片和鋁片比為2：1的粘土礦物。1：1型粘粒礦物：晶層由以層硅片和一層鋁片重疊構成，硅片和鋁片比為1：1的粘土礦物。二、思考題1、土壤中常見的原生礦物有哪些？它們的抗風化能力如何？常見的原生礦物含有哪些主要的植物營養元素？土壤中主要的次生礦物有哪些？它們分別是哪些土壤中的主要次生礦物？答：原生礦物：石英、長石、云母、輝石、角閃石和橄欖石。石英、長石是極穩定的礦物，具有很強的抗風能力，云母、輝石、、角閃石和橄欖石次之。含有Ca、Mg、K、Na、P、S等。次生礦物：高嶺石、高嶺土、針鐵礦、赤鐵礦、三鋁水石。2、比較高嶺石、蒙脫石和伊利石在晶體構造上有何不同?答：高嶺石1：1型晶體構造。蒙脫石、伊利石2：1型晶體構造。3、高嶺石和蒙脫石各有什么特點？兩者在性質上為何有明顯的差異?答：高嶺石非膨脹性、電荷數量少、膠體特性較弱。蒙脫石脹縮性大、電荷數量大、膠體特性突出。在性質上的明顯差異主要取決于他們的晶體構造的不同，高嶺石1：1型晶體構造，這樣兩個晶層的層面間產生了鍵能較強的氫鍵，晶層內部沒\少同晶替代。蒙脫石2：1型晶體構造，當兩個晶層相互重疊時，晶層相互間只能形成很小的分子引力，晶層間結合力弱，同晶替代普遍。第二章土壤有機質一、名詞解釋。土壤有機質：土壤有機質是土壤中的各種動植物殘體，在土壤生物的作用下形成的一類特殊的高分子化合物。土壤腐殖質：是除未分解和半分解動、植物殘體及微生物體以外的有機物質的總稱。土壤腐殖物質：經土壤微生物作用后，由多酚和多醌類物質聚合而成的含芳香環結構的，新形成的黃色至棕黑色的非晶形高分子有機化合物。礦化作用：土壤有機質在土壤微生物及其酶的作用下，分解成二氧化碳和水，并釋放出其中的礦質養分的過程。礦化率：每年因礦化作用消耗的土壤有機質的量占原有土壤有機質總量的百分率。腐殖化作用：各種有機化合物通過微生物的合成或在原植物組織中聚合，轉變為組織和結構比原來有機化合物更為復雜的新的有機化合物。腐殖化系數：單位重量的有機物質碳在土壤中分解一年后的殘留碳量。激發效應：土壤中加入新鮮有機物質會促進土壤原有有機質的降解，這種礦化作用稱之為激發作用。二、思考題1、土壤中的有機質有哪幾種存在形態?其中哪種是土壤中有機質的主要形態?答：包含動、植物殘體(未分解)、半分解的動植物殘體、腐殖物質（主要）。2、進入土壤的有機殘體包含哪些常見的有機化合物？這些有機化合物的分解難易程度如何？答：從易到難的排列次序：(1)單糖、淀粉和簡單蛋白質；(2)粗蛋白質；(3)半纖維素；(4)纖維素；(5)脂肪、蠟質等；(6)木質素。3、有機殘體進入土壤后會發生哪些轉化？土壤有機質的好氣分解與嫌氣分解各具有什么特點？答：一方面，在微生物酶的作用下發生氧化反應，徹底分解而最終釋放出CO2、H2O和能量。所含N、P、S等營養元素在一系列特定反應后，釋放成為植物可利用的礦物養料。另一方面，各種有機化合物通過微生物的合成或在原植物組織中聚合轉變為組成和結構比原來有機化合物更為復雜的新的有機化合物。好氧分解的特點：分解速度快，釋放出的養分多；且以氧化態存在，對植物營養無毒害影響；很少有中間產物有機酸累積；釋放出的熱量也多；但由于礦化過快，不利于土壤有機質的積累。嫌氧分解的特點：分解速度慢，釋放出的養分少；且多為還原態的有毒物質；還有中間產物有機酸累積，在高度嫌氧條件下這些有機酸可進一步形成CH4等還原性氣體；釋放出的熱量也低得多；由于礦化慢，有利于土壤有機質的積累。4、影響土壤有機質轉化的條件是什么?答：（一）土壤生物的組成與活性。土壤動物促進植物殘體的破碎和運輸，真菌可促進木質素的分解,細菌和放線菌，可促進碳水化合物的分解。（二）土壤特性。1、質地，粘粒含量越高，有機質含量也越高。2、pH值，中性、鈣質豐富有利于有機質分解。3.水分，最適濕度(土壤持水量的50-80%)有利于有機質的分解；低洼、積水有利于有機質的積累。4.通氣性，通氣良好有利于有機質分解；通氣不良有利于有機質累積。5.溫度，25-35℃最有利于微生物活動，有利于有機質分解。5、有機殘體的C／N是如何影響有機質的轉化的？答：C/N以25~30：1較為合適，C/N越大越不利于有機質的分解。C/N降至大約25：1以下，微生物分解有機質速度快，而且微生物在分解有機質的過程中可釋放礦質態氮供土壤中的植物利用。6、土壤腐殖物質是如何形成的？土壤腐殖物質可劃分為哪幾個組分？土壤腐殖酸具有哪些性質？答：形成有3個階段：1、植物殘體分解產生簡單的有機碳化合物；2、通過微生物對這些有機化合物的代謝作用及反復的循環，增殖微生物細胞；3、通過微生物合成的多酚和醌或來自植物的類木質素，聚合形成高分子多聚化合物，即腐殖物質。可劃分為胡敏酸、富啡酸、胡敏素。具有的性質是：（一）物理性質，1、顏色，黑褐色，富啡酸呈淡黃色，胡敏酸呈褐色；2、溶解性，富啡酸溶于水、酸、堿；胡敏酸不溶于水和酸，但溶于堿；富啡酸的一價、二價鹽溶于水，三價鹽幾乎不溶于水；胡敏酸的一價鹽溶于水，但二價、三價鹽幾乎不溶于水。3、吸水性，最大吸水量可以超過500%。4、腐殖質的分子結構，（1）腐殖酸的分子量有較大的差異。（2）腐殖酸的分子形狀，pH2-3，纖維、纖維束狀，4-7，網狀、海綿狀，8-9，頁狀，>10，粒狀。5.膠體特性，土壤有機膠體的主要組成部分，膠體特性明顯。（二）化學性質，1、化學組成，腐殖酸的含碳量習慣上以58%為其平均值。2、含氧功能基，羧基、酚羥基、羰基、醌基、醇羥基、甲氧基等。3、腐殖酸的絡合性，絡合物的穩定性隨pH值的升高而增大。在PH4.8時能與Fe、Al、Ca等離子形成可溶性絡合物，但在中性或堿性條件下會產生沉淀。4、腐殖酸的電性，腐殖酸是一種兩性膠體。即可以帶負電荷，也可以帶正電荷。而通常以帶負電荷為主。腐殖質的負電荷數量隨pH質的升高而升高。7、有機質在土壤肥力和生態環境上的作用是什么?答：一、有機質在土壤肥力上的作用，（一）提供植物需要的養分（碳素營養，氮素營養，磷素營養，其他營養）。（二）改善土壤肥力特性，1、物理性質方面，①促進良好結構體形成；②降低土壤粘性，改善土壤耕性；③降低土壤砂性，提高保蓄性；④促進土壤升溫。2、化學性質方面，①影響土壤的表面性質；②影響土壤的電荷性質，③影響土壤保肥性；④影響土壤的絡合性質；⑤影響土壤緩沖性。3、生物性質，①影響根系的生長；②影響植物的抗旱性；③影響植物的物質合成與運輸；④藥用作用。二、有機質在生態環境上的作用，（一）有機質與重金屬離子的作用，腐殖酸是重金屬離子的絡合劑，對重金屬離子具有較強的絡合和富集能力，從而可限制動植物對重金屬離子的吸收。（二）有機物質對農藥等有機污染物的固定作用土壤有機物質對農藥等有機污染物有強烈的親和力，因而對農藥具有固定作用；可溶性腐殖物質則能增加農藥從土壤向地下水的遷移；腐殖物質還能改變農藥的結構，降低農藥的毒性。（三）土壤有機質對全球碳平衡的影響。第三章土壤生物一、名詞解釋。根際（圈）：泛指植物根系及其影響所及的范圍。根土比（R/S）：即根圈土壤微生物與鄰近的非根圈土壤微生物數量之比。根土比一般在50～20之間。菌根：真菌的菌絲侵入植物根部后，和植物根組織生活在一起，稱為菌根。共生固氮：微生物與植物緊密生活在一起由固氮微生物進行固氮，此時形成他們彼此獨立生活所沒有的特殊結構。二、思考題1、如何理解土壤具有豐富的生物多樣性？答：具有土壤生物類型的多樣性（多細胞的后生動物、單細胞的原生動物、真核細胞的真菌（酵母、霉菌）和藻類、原核細胞的細菌、放線菌和藍細菌、沒有細胞結構的分子生物（如病毒）；微生物包括細菌、放線菌、真菌、藻類和原生動物等五個類群）；土壤微生物營養類型的多樣性（（一）化能有機營養型（化能異養型）1、腐生，2、寄生，（二）化能無機營養型（化能自養型），（三）光能有機營養型（光能異養型），（四）光能無機營養型（光能自養型））、土壤微生物呼吸類型的多樣性（1、好氧性微生物的有氧呼吸，2、厭氧性微生物的無氧呼吸，3、兼厭氧性微生物兼性呼吸）。2、土壤動物對土壤有機質的轉化有什么影響？答：動物在土壤中的活動：改善了土壤的通氣、排水和土壤結構狀況；同時將植物殘體嚼碎，并以一種易為土壤微生物利用的形態排出體外；此外，這些動物的活動，將植物殘體連同一些微生物一起被傳遞到土體的各個角落中去。3、土壤中有哪些類型的微生物？它們的活性受到哪些因素的影響？答：微生物包括細菌、放線菌、真菌、藻類和原生動物等五個類群。因素：溫度、水分及其有效性、pH、氧氣和Eh值、生物因素、土壤管理措施。4、微生物在土壤肥力上的重要性是什么？答：有機物中的養分元素只有通過微生物的分解作用，才能釋放出來供植物吸收利用。微生物的分解和代謝產物是形成土壤腐殖質的基本材料，微生物細胞，如真菌菌絲，本身參與土壤團聚體的形成，對土壤物理結構起重要作用。土壤中許多有特殊功能的微生物，如固氮菌、解磷菌、解鉀菌等可增加土壤有效氮、磷、鉀的含量及供給強度。土壤中的硝化、反硝化細菌與土壤氮素的高效利用密切相關，農業上通過旋硝化抑制劑抑制銨的硝化作用，從而減少硝酸鹽的反硝化作用，降低氮素損失，通過微生物的分解作用，可將土壤中有毒的物質分解掉。第四章土壤水、空氣和熱量一、名詞解釋吸濕水：固相土粒靠其表面的分子引力和靜電引力從大氣和土壤空氣中吸附氣態水，附著于土粒表面成單分子或多分子層。最大吸濕量：吸濕水達到最大值，此時的土壤吸濕水量就叫做最大吸濕量或吸濕系數。膜狀水：吸濕水達到最大后，土粒還有剩余的引力吸附液態水，在吸濕水的外圍形成一層水膜，這種水分稱為膜狀水。最大分子持水量：當膜狀水達到最大厚度時的土壤含水量稱為最大分子持水量。萎蔫系數：作物無法從土壤中吸收水分而呈現永久萎蔫，此時的土壤含水量就稱為凋萎系數（凋萎系數）。毛管水：靠毛管力保持在土壤孔隙中的水分。田間持水量：毛管懸著水達到最大時的土壤含水量稱為田間持水量。毛管斷裂持水量：當土壤含水量降低到一定程度時，較粗毛管中懸著水的連續狀態出現斷裂，蒸發速率明顯降低，此時土壤含水量稱為毛管水斷裂量。土水勢：土水勢表示土壤水分在土—水平衡體系中所具有的能態。它是指將單位水量從一個土—水系統移到溫度和氣壓完全相同的純水池時所做的功。土壤水吸力：土壤水吸力是指土壤水在承受一定吸力的情況下所處的能態，簡稱吸力，但并不是指土壤對水的吸力。土壤水分特征曲線：指土壤水分含量與土壤水吸力的關系曲線。土壤熱容量：土壤熱容量是指單位質量（重量）或容積的土壤每升高（或降低）1℃所需要（或放出的）熱量。土壤導熱率：在單位厚度（1厘米）土層，溫差為1℃時，每秒鐘經單位斷面（1厘米2）通過的熱量焦耳數（）。土壤導溫率：是指在標準狀況下，在土層垂直方向上每厘米距離內，1℃的溫度梯度下，每秒流入1cm2土壤斷面面積的熱量使單位體積（1cm3）土壤所發生的溫度變化。其大小等于土壤導熱率/容積熱容量之比值。二、思考題1、各種形態的土壤水分各有什么特性？有效性如何？答：吸濕水的特點：水分子呈定向緊密排列,無溶解能力,不能以液態水自由移動，也不能被植物吸收，因此稱之為緊束縛水。在105℃～110℃的烘箱中才能將其驅除。膜狀水的特性：膜狀水能從膜厚的地方向薄的部位移動，這部分能移動的水可被作物吸收利用，因此稱之為松束縛水。毛管水的特性：這種水可以在土壤毛管中上下左右移動、具有溶解養分的能力、作物可以吸收利用。被植物吸收利用的水稱為有效水。吸濕水無效。2、常用的土壤含水量的表示方法有哪幾種？如何計算？答：質量含水量（m）、容積含水量（v）V=m·、相對含水量（%）、土壤貯水量（1）水深（DW）DW=V·h或（2）水方（m3）/V方/畝＝2/3Dw3、用土水勢研究土壤水的優點是什么?答：１.它表明了土壤水的能量狀態，而不是簡單的數量關系；２.水勢的數值可以在土壤、植物與大氣之間統一使用；３.能提供一些更為精確的測定手段。4、土水勢包括哪些分勢？各分勢是如何產生的？答：土水勢主要由以下幾個分勢組成：基質勢（Ψm）它是指將單位水量從一個平衡的土-水體系統移到另一個沒有土壤基質(純水)，而其它狀態完全相同的水池時所做的功。或由吸附力和毛管力所制約的土水勢。壓力勢（Ψp）它是指將單位水量從一個土-水體系移到另一個壓力不同，而溫度、基質、溶質等狀態完全相同的參比系統時所做的功。或在土壤飽和水的情況下，由于受壓力而產生土水勢變化。溶質勢（Ψs）它是指將單位水量從一個平衡的土-水體系統中移到另一個沒有溶質而其它狀態均相同的水池時所做的功。或指土壤水中溶解的溶質而引起的土水勢的變化。重力勢（Ψg）它是指由于重力場位置不同于參比狀態水平面而引起的勢能變化。5、土壤空氣的組成有何特點?答：土壤空氣和近地面大氣空氣組成的差異。1．土壤空氣中的CO2含量高于大氣的CO2含量；2．土壤空氣中的O2含量低于大氣的O2含量；3．土壤空氣中的水汽含量一般高于大氣的水汽含量；4．土壤空氣中含有較高量的還原性氣體（CH4等）。土壤空氣組成顯然不是固定不變的。6、土壤空氣與大氣如何進行交換？答：對流，驅動力是總氣壓梯度，它使氣流從高壓區向低壓區運動。大氣中的氣壓變化,溫度梯度及土壤表面的風力變化,均可引起對流；降雨或灌溉也可導致土壤空氣的整體流動。擴散，氣體擴散是指氣體分子由濃度大（或分壓大）處向濃度小（或分壓小）處的運動。7、土壤通氣性對土壤肥力有何影響?答：一般認為，種子正常發芽需要氧的含量必須在10%以上。對大多數植物的根系而言，土壤空氣中氧的濃度低于10%就明顯影響，如果氧的濃度為3%～5%時，絕大部分植物的根系就停止生長發育。8、如何評價土壤通氣性的好壞？如何調節土壤的通氣性?答：評價：一般在通氣良好的土壤中，植物根系長、顏色淺、根毛多；而缺氧則會阻礙根系伸長和側根萌生，根系短而粗，顏色暗，根毛大量減少。調節土壤的通氣性：1、調節土壤水分含量；2、改良土壤結構；3、通過各種耕作手段來調節土壤通氣性。對旱作土壤，有中耕松土、深耙勤鋤、打破土表結殼、疏松耕層等措施。對于水田土壤，可通過落水曬田、曬垡、擱田及調節合理的下滲速率等措施。9、土壤熱量的來源是什么？影響土壤表面的輻射平衡的因素有哪些？土壤熱性質如何影響土壤熱狀況？調節土壤土壤熱狀況的關鍵措施是什么?答：土壤熱量的來源：1、太陽的輻射能，2、生物熱，3、地球內熱。影響輻射平衡的因素：（1）太陽的輻射強度，（2）地面的反射率，（3）地面有效輻射。影響土壤熱狀況：（1）土壤熱容量隨土壤容重和含水量的增加而增大，對于一定土壤而言，其固相物質容重變化很小，而其含水量則變化很大，故水分對土壤熱容量影響最大。砂土含水量一般比粘土小，而空氣含量較高，所以其熱容量一般較低。（2）當土壤干燥缺水時，土粒間的土壤孔隙被空氣占領，導熱率就小。當土壤濕潤時，土粒間的孔隙被水分占領，導熱率增大。（3）增加土壤濕度，導溫率就隨之增大。，當土壤含水量增大到一定數值后，由于容積熱容量比熱導率增加快，使土壤導溫率反而下降。調節措施：1、耕作措施，包括：壟作、中耕、深翻、鎮壓、培土等。2、以水調溫。3、覆蓋。4、設置風障，營造防風林等。第五章土壤的形成發育過程一、名詞成土因素：影響土壤形成和發育的基本因素，它是一種物質、力、條件或關系或它們的組合，其已經對土壤形成發生影響或將影響土壤的形成。又稱土壤形成因素。地質大循環：是指地面巖石的風化、風化產物的淋溶與搬運、堆積，進而產生成巖作用。生物小循環：是植物營養元素在生物體與土壤之間的循環：植物從土壤中吸收養分，形成植物體，后者供動物生長，而動植物殘體回到土壤中，在微生物的作用下轉化為植物需要的養分，促進土壤肥力的形成和發展。土壤剖面：是一個具體土壤的垂直斷面，其深度一般達到基巖或達到地表沉積體的相當深度為止。土壤發生層：是指土壤形成過程中所形成的具有特定性質和組成的、大致與地面相平行的，并具有成土過程特性的層次。富鋁化作用：熱帶、亞熱帶地區土壤物質由于礦物的風化，形成弱堿性條件，隨著可溶性鹽，堿金屬和堿土金屬鹽基及硅酸大量流失，而造成鐵硅在土體內相對富集的過程。硅（鐵）鋁率：土壤或黏粒中SiO2及Al2O3的全量分別除以它們各種的相對分子質量，以求得兩者的分子比：Sa=SiO2/Al2O3。Sa值愈小，土壤的淋溶程度越高。土壤或黏粒中SiO2的分子數與Al2O3和Fe2O3分子數之和的比值。Saf=SiO2/(Al2O3+Fe2O3)二、思考題1、為什么說土壤形成過程的實質是地質大循環和生物小循環矛盾斗爭統一的結果?答：地質大循環和生物小循環的共同作用是土壤發生的基礎,無地質大循環,生物小循環就不能進行;無生物小循環,僅地質大循環,土壤就難以形成。在土壤形成過程中，兩種循環過程相互滲透和不可分割地同時同地進行著。它們之間通過土壤相互連結在一起。2、各成土因素與土壤形成及土壤性質的關系如何?答：土壤的五大成土因素：氣候、母質、生物、地形、時間。氣候與土壤發生的關系：1、濕度因子影響土壤中物質的遷移2、影響土壤中物質的分解、合成和轉化。溫度對土壤形成的影響，一般來說，每增加10℃溫度，反應速率可成倍增加。生物因素在土壤發生中的作用（一）植物在成土過程中的作用（二）動物在成土過程中的作用（三）微生物在成土過程中的作用3、母質因素會影響土壤的哪些性質?答：首先，直接影響著成土過程的速度、性質和方向。其次，母質對土壤理化性質有很大的影響。4、為什么說沒有生物的發展，就沒有土壤的形成?答：生物因素是促進土壤發生發展最活躍的因素。由于生物的生命活動，把大量的太陽能引進成土過程，使分散在巖石圈、水圈和大氣圈中的營養元素向土壤表層富集，形成土壤腐殖質層，使土壤具備肥力特性，推動土壤的形成和演化。第六章土壤結構與力學性質一、名詞土壤密度：單位容積（不包括粒間孔隙容積）的土粒質量。以g/cm3表示。土壤容重：田間自然壘結狀態下單位容積土體（包括土粒和孔隙）的質量。土壤孔隙度：自然狀況下單位容積的土壤中孔隙容積所占土體容積的百分數。土壤粒級：按土粒（單粒）的大小和理化性質上的差異，將礦質土粒分為若干組，每組就是一個粒級（粒組）。當量粒徑：土壤學上所說的土粒直徑的大小，并非土粒的真實直徑，而是人為的把土粒直徑看成理想球體（光滑實心圓球）的直徑對待，即相當于理想球體直徑的土粒直徑叫做當量粒徑。土壤機械組成：土壤中各粒級土粒的百分含量稱為土壤機械組成（或稱顆粒組成）。土壤質地：根據土壤機械組成而劃分的土壤類型。土壤結構：土壤結構是土粒（單粒和復粒）的排列、組合形式。土壤結構體或稱結構單位，它是土粒（單粒和復粒）互相排列和團聚成為一定形狀和大小的土塊或土團。當量孔徑：土壤的真實孔徑往往無法實際測定。土壤學中所說的孔隙直徑是指與一定的土壤水吸力相當的孔徑，稱為當量孔徑，單位為毫米。粘結性：土粒與土粒之間由于分子引力而相互黏結在一起的性質。粘著性：指在一定的含水量條件下，土粒黏附于外物（農具）上的性質。可塑性：土壤在一定的含水量范圍內,可被外力作用塑成任何形狀,當外力撤消后仍能保持其形狀不變形的性能，也稱塑性。下塑限：土壤開始表現可塑性的最低含水量，也稱可塑下限。上塑限：土壤失去可塑性，即開始表現流體時的含水量，也稱可塑上限。塑性范圍：上下塑限之間的含水量。塑性指數：上下塑限的差值，也稱可塑指數，塑性值。宜耕期：是指土壤含水量適宜進行耕作的時段范圍二、思考題1、如何計算土壤的三相組成？答：，，，，液相率（%）=土壤含水量（質量%）×容重，氣相率（%）＝孔隙度（%）－液相率（%）2、土壤中各粒級土粒的組成和性質如何？答：砂土類，砂粒〉50%，細黏粒〈30%；黏土類，細黏粒〉30%；壤土類，砂粒〉20%，粗粉粒〉40%，細黏粒〈30%或砂粒〈20%，粗粉粒〈40%，細黏粒〈30%。1.砂土類⑴通透性好；⑵保蓄性差；⑶養分含量貧乏；⑷土溫變化大，“熱性土”；⑸耕性好；⑹有毒物質少；⑺“發小苗不發老苗”。2.黏土類⑴通透性差；⑵保蓄性好；⑶養分含量豐富；⑷土溫變化小，“冷性土”；⑸耕性差；⑹有毒物質多，如H2S、CH4等；⑺“發小苗不發老苗”。3.壤土類，這類土壤由于砂粘適中，兼有砂土類、黏土類的優點，消除了砂土類和黏土類的缺點，3、土壤孔隙有哪些類型？各類型孔隙分別具有什么性質？答：大孔隙（多存在于土塊之間，主要用于通氣和排水、植物根系生長、各種土壤動物棲息等）、中孔隙（主要用于吸持水分和通過毛管作用傳導水分，可容納真菌和根毛）、微孔隙（多存在與土塊內部，吸持植物有效水，可容納大多數細菌）、超微孔隙（多存在與黏粒組，吸持植物無效水，無法容納大多數微生物）、隱孔隙（難以容納所有微生物，大分子難以進入）。3、沙土和黏土的肥力性狀有何不同？如何改良土壤質地？答：肥力性狀見2、，土壤質地改良（1）增施有機肥料；（2）摻砂摻黏、客土調劑；（3）翻淤壓砂、翻砂壓淤；（4）引洪放淤、引洪漫沙；（5）根據不同質地采用不同的耕作管理措施。4、土壤團粒結構是如何形成的？為什么說團粒狀結構是農業生產上比較理想的結構?答：1.黏結團聚過程①凝聚作用②無機物質的黏結作用③有機物質的膠結作用及復合作用④有機-礦質復合體⑤蚯蚓和其它小動物的作用。2.切割造型過程①根系的切割；②干濕交替；③凍融交替；④耕作。不僅總孔隙度大，而且內部有多級大量的大小孔隙，團粒之間排列疏松，大孔隙較多，兼有蓄水和通氣的雙重作用。大小孔隙兼備；水、氣協調；保肥性與供肥性協調；耕性好；具有良好的耕層構造。5、培育良好的土壤結構的有效途徑是什么?答：1、增施有機肥2、實行合理輪作3、合理的耕作、水分管理及施用石灰或石膏4、應用土壤結構改良劑6、耕作的基本目的是什么？耕作的基本作業有哪些？答：基本目的：（1）改良土壤結構(疏松土壤)；（2）把作物殘茬和有機肥料掩埋并摻和到土壤中去；（3）控制雜草或其它不需要的植株。基本作業：1、犁耕；2、整地（耙地）；3、中耕；4、其它耕作作業。7、影響土壤粘結性、粘著性和可塑性的因素分別有哪些？答：影響黏結性的因素：1、土壤比面及其影響因素，2、土壤含水量，土粒黏結性的實質是：土粒—水膜—土粒。影響土壤黏著性的因素與粘黏性的相同。影響可塑性的因素：水分含量、土壤黏粒數量和類型8、土壤的結持性與宜耕性有什么關系？答：含水量，結持性，宜耕性：干，堅硬，不宜；潤，酥軟，宜；潮，可塑，0；濕，黏韌，不宜；飽和，黏滯，0；過飽和，液態流動，稻田宜。第七章土壤水分移動與循環一、名詞飽和流：土壤孔隙全部充滿水時的水流稱為飽和流。非飽和流：土壤孔隙未全部充水情況下的土壤水分運動稱為土壤非飽和流。達西定律：單位時間內通過單位面積土壤的水量與土水勢梯度成正比。水分入滲：一般是指水自土表垂直向下進入土壤的過程，但也不排斥如溝灌中水分沿側向甚至向上進入土壤的過程。水分再分布：土壤水入滲過程結束后，水在重力和吸力梯度影響下在土壤中向下移動重新分布的過程。土面蒸發：土壤水汽進入大氣的過程。二、思考題1、土壤水分運動有哪幾種方式？各方式的土壤水分運動的推動力是什么？飽和導水率與非飽和導水率有何不同？答：土壤飽和流，推動力主要是重力勢梯度和壓力勢梯度。非飽和流，推動力主要是基質勢梯度和重力勢梯度。不同：飽和條件下的總水勢梯度可用差分形式，而非飽和條件下則用微分形式；飽和條件下的土壤導水率Ks對特定土壤為一常數，而非飽和導水率是土壤含水量或基質勢（m）的函數。2、水分進入土壤包括哪些過程？答：土壤水分入滲、土壤水的再分布、土壤水的滲漏。3、如何計算土壤的有效水量？答：W=P+I+U-E-T-R-In-D土壤水分平衡簡化式為:W=P+I-ET-D4、土面蒸發可分為哪幾個階段？答：1、大氣蒸發力控制階段2、表土蒸發強度隨含水率變化的階段（土壤導水率控制階段）3、水汽擴散階段。第八章土壤膠體表面化學一、名詞硅氧烷型表面：2：1型粘土礦物所暴露的基面是氧離子層緊接硅離子層，組成硅氧烷（Si-O-Si），故將其基面稱為硅氧烷型表面。水合氧化物表面：由金屬陽離子和氫氧基組成的表面，包括：1：1型粘土礦物的羥基鋁層基面；硅氧烷型基面上因斷鍵而產生的硅烷醇；結晶和非結晶態的水合氧化物與氫氧化物表面。永久電荷：永久電荷起源于礦物晶格內部離子的同晶置換。陽離子交換量：土壤所能吸附和交換的陽離子的容量，用每千克土壤所吸收的一價離子的里摩爾數表示。陽離子交換力：能力。可變電荷：隨pH的變化而變化的土壤電荷。雙電層：當靜電引力與熱擴散相平衡時，在帶電膠體表面與溶液的界面上，形成的由一層固相表面電荷和一層溶液中相反符號離子所組成的電荷非均勻分布的空間結構。離子吸附：根據物理化學的反應，膠體在溶劑中呈不均一的分布狀態，固體顆粒表面的離子濃度與溶液內部不同的現象稱為吸附作用。致酸離子：一種土壤膠體上吸附的使土壤偏酸性的交換性陽離子。鹽基離子：富集于土壤表層，形成的堿金屬和堿土金屬強堿弱酸的鹽類，這些鹽類水解后產生OH-，使土壤堿化。鹽基飽和度：在土壤膠體所吸附的陽離子中，鹽基離子的數量占所有吸附的陽離子的百分比，叫鹽基飽和度。專性吸附：吸著物與固體吸附劑之間發生表面配位反應，形成共價鍵的過程被稱為配位吸附。配位吸附具有較高的選擇性，常稱為專性吸附。二、思考題1、土壤膠體的基本結構如何？答：膠體一般指半徑小于1μm的球形顆粒。土壤中的膠體一般都帶有電荷，帶相反電荷的離子被吸引到膠體表面，帶相同電荷的離子則被膠體表面排斥。由于離子的熱運動，離子會在膠體表面形成有一定分布規律的雙電層。對土壤中的任何一種膠體顆粒而言，其基本的構造是膠核和雙電層。2、陽離子交換作用具有什么特點？答：是可逆反應；遵循等價交換原則；符合質量作用定律。3、影響土壤陽離子交換量的因素是什么？答：（1）質地，質地越粘重，含粘粒越多的土壤，其陽離子交換量也越大。（2）有機質，OM%CEC。（3）膠體的性質及構造，蒙脫石＞高嶺石。（4）pH值，在一般情況下，隨著pH的升高，土壤的可變電荷增加，土壤的陽離子交換量也增加。4、影響陽離子交換力的因素是什么？答：a.離子電荷數量的影響，在離子濃度相同的情況下，溶液中離子的電荷價越高，該陽離子與膠體之間的吸附力越大。b.離子的半徑及水化程度，對于同價離子而言，離子本身半徑越小，則其水化程度越高，交換能力越小；反之，交換能力越大。所以一價陽離子交換能力大小為：Rb+>NH4+、K+>Na+>Li+。c.離子濃度，陽離子交換作用受質量作用定律的支配，所以交換能力較弱的離子，如果有較高的濃度也可將交換能力強的離子從土壤膠體上交換下來。5、影響交換性陽離子有效度的因素是什么？答：（1）離子飽和度，某種離子的飽和度越大，被解吸的機會就越大，有效度就越大。（2）互補離子效應，陪伴離子的交換力越強，被陪伴離子的有效度越大。（3）粘土礦物類型，只有外表面的粘土礦物，其吸附的離子的有效度大。（4）陽離子的固定，如：伊利石對K+的吸附，K+易被閉鎖在晶穴中而成為非交換性離子，有效度降低。6、為什么說CEC是土壤保肥力的一項重要指標？答：鹽基飽和度>80%的土壤,一般認為是肥沃土壤。鹽基飽和度在50%～80%為肥力中等的土壤。鹽基飽和度<50%的土壤被認為是肥力較低的土壤。7、鹽基飽和度與土壤PH值有什么關系？答：鹽基飽和的土壤具有中性或堿性反應；而鹽基不飽和的土壤則具有酸性反應，為酸性土壤。8、產生陽離子專性吸附的土壤膠體物質主要是什么？發生專性吸附的陽離子主要是哪些？答：鐵、鋁、錳等氧化物及水合物。陽離子：IB、IIB的元素：Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg。9、影響陽離子專性吸附的因素是什么？答：1、PH，PH升高有利于金屬離子的水解，使MOH+離子的數量增加，羥基離子由于電荷數量較少，其向膠體表面靠近時所需克服的能障較低，有利于被膠體表面吸附；同時，因為礦物吸附金屬離子時釋放出質子，因此，PH升高有利于吸附反應的進行。2、土壤膠體類型，土壤各種組分對陽離子專性吸附的能力有很大差異。10、土壤中哪些陰離子易被土壤吸附？哪些陰離子易發生負吸附？哪些陰離子易發生專性吸附？答：1．易被吸附的陰離子，H2PO4-，HPO42-，PO43-，HSiO3-，SiO32-，C2O42-。2．吸附作用很弱或進行負吸附的陰離子，Cl-，NO3-，NO2-。3．中間類型的離子，SO42-，CO32-。各種陰離子被土壤吸收的次序如下：F->草酸根>檸檬酸根>H2PO4->HCO3->HBO3->SO42->Cl->NO3-第九章土壤溶液化學反應一、名詞活性酸：土壤活性酸是自由擴散于土壤溶液中的氫離子濃度直接反應出來的酸度。潛性酸：由土壤膠粒上吸附著氫離子和鋁離子所引起的酸度。水解性酸：用弱酸強堿的鹽類溶液（常用的為pH8.2的1molNaOAc溶液）浸提,再以NaOH標準液滴定浸出液,根據所消耗的NaOH的用量換算為土壤酸量。這樣測得的潛性酸的量稱之為土壤的水解性酸。交換性酸：用中性鹽溶液如1molKCl或0.06molBaCl溶液(pH=7)浸提土壤,再用標準堿液滴定浸出液,這樣測得的酸度稱為交換性酸度。石灰位：土壤酸度的強度指標。石灰性反應：石灰性物質所引起的弱堿性反應（pH7.5-8.5)稱為石灰性反應。石灰性土壤：具有石灰性反應的土壤稱之為石灰性土壤。土壤緩沖性：狹義：把少量的酸或堿加入到水溶液中，則溶液的pH值立即發生變化；可是把這些酸堿加入到土壤里，其pH值的變化卻不大，這種對酸堿變化的抵抗能力，叫做土壤的緩沖性能或緩沖作用。廣義：土壤是一個巨大的緩沖體系，對營養元素、污染物質、氧化還原等同樣具有緩沖性，具有抗衡外界環境變化的能力。緩沖容量：指緩沖溶液緩沖性能的大小。二、思考題1、酸性土壤如何形成的？土壤呈強堿性的原因是什么？答：氫被土壤膠體吸附,鹽基飽和度下降，土壤膠體上的吸附性氫的飽和度超過一定限度時,膠粒的晶體結構遭到破壞,鋁八面體被解體,晶格鋁離子變成活性鋁離子而被土壤膠體吸附,成為交換性鋁離子。鋁離子的水解產生氫離子。土壤酸化過程始于土壤溶液中活性氫離子，土壤溶液中氫離子和土壤膠體上被吸附的鹽基離子，鹽基離子進入溶液，然后遭雨水的淋失，使土壤膠體上交換性氫離子不斷增多，并隨之出現交換性鋁，形成酸性土壤。2、潛性酸與活性酸之間存在什么關系?答：活性酸和潛酸是一個平衡系統中的兩種酸。活性酸是土壤酸性的強度指標，而潛性酸則是土壤酸性的容量指標，二者可以互相轉化，潛性酸被交換出來即成為活性酸，活性酸被膠體吸附就轉化為潛性酸。活性酸和潛性酸的總和，稱為土壤總酸度。由于它通常是用滴定法測定的，故又稱之為土壤的滴定酸度。它是土壤的酸度的容量指標。它與pH值在意義上是不同的。土壤總酸度＝活性酸度＋潛在酸度。活性酸是土壤酸度的起源，代表土壤酸度的強度；潛在酸是土壤酸度的主體，代表土壤酸度的容量。3、為什么說在農業上用石灰來中和土壤酸性是比較安全的？答：石灰性物質所引起的弱堿性反應（pH7.5-8.5)稱為石灰性反應,具有石灰性反應的土壤稱之為石灰性土壤。石灰性土壤的耕層因受大氣或土壤中CO2分壓的控制，pH值常在8.0-8.5范圍內,而在其深層,因植物根系及土壤微生物活動都很弱,CO2分壓很小,其pH值可升至10.0以上。4、土壤PH值與鹽基飽和度有什么關系？土壤PH值與Eh值有什么關系？答：在一定范圍內土壤pH值隨鹽基飽和度增加而增高。這種關系大致如下：土壤pH＜5.05.0～5.55.5～6.06.0～7.0鹽基飽和度(%)＜3030～6060～8080～100式中m是參與反應的質子數，Eh隨pH增加而降低。因此，同一氧化還原反應在堿性溶液中比在酸性溶液中容易進行。5、土壤為什么具有緩沖作用？答：1、土壤溶液中的弱酸及其鹽類的存在，碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸及其鹽類。2、土壤膠體的陽離子交換作用。6、土壤中植物養分的有效性與土壤PH有什么關系？答：土壤pH6.5左右時，各種營養元素的有效度都較高，并適宜多數作物的生長。pH在微酸性、中性、堿性土壤中，氮、硫、鉀的有效度高。pH6-7的土壤中,磷的有效度最高。pH<5時，因土壤中的活性鐵、鋁增加，易形成磷酸鐵、鋁沉淀。而在pH>7時，則易