土壤地理學(xué)（期末復(fù)習(xí)）

1、 PAGE44 / NUMPAGES44 土壤地理學(xué)期末復(fù)習(xí)整理緒論土壤地理學(xué)：土壤地理學(xué)是以土壤及其與地理環(huán)境系統(tǒng)的關(guān)系為研究對(duì)象；研究土壤的發(fā)生發(fā)育、土壤分類(lèi)及時(shí)空分異規(guī)律；進(jìn)而為調(diào)控、改造和利用土壤資源提供科學(xué)依據(jù)的學(xué)科；是自然地理學(xué)與土壤科學(xué)之間的交叉學(xué)科，也是一門(mén)綜合性和生產(chǎn)性很強(qiáng)的學(xué)科。土壤：土壤是地球陸地表面具有肥力能夠生長(zhǎng)植物的疏松層，是獨(dú)立的自然歷史體。特征：具有肥力、垂直層次分異、生物活性、孔隙結(jié)構(gòu)土壤肥力:是指土壤為植物生長(zhǎng)供應(yīng)和協(xié)調(diào)養(yǎng)分、水分、空氣和熱量的能力，它是土壤的基本屬性和本質(zhì)特征。土壤剖面:是指從地面垂直向下至母質(zhì)的土壤縱斷面。土壤剖面：是指從地面垂直向下至母

2、質(zhì)的土壤縱斷面；土壤剖面的立體化就構(gòu)成了單個(gè)土體(pedon)。單個(gè)土體（pedon）：能代表土壤個(gè)體的體積最小的三維土壤實(shí)體。面積一般為110m2。聚合土體（polypedon）：在空間上相鄰、物質(zhì)組成和性狀相近的若干單個(gè)土體的組合。土壤在地理環(huán)境中的位置土壤圈是地球表層系統(tǒng)的組成部分，它處于地球表層不同圈層界面及其相互作用的交叉帶，是聯(lián)系有機(jī)界與無(wú)機(jī)界的中心環(huán)節(jié)，也是結(jié)合地理環(huán)境各組成要素的紐帶。土壤圈物質(zhì)循環(huán)是指土壤圈內(nèi)部的物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程及其與地球其他圈層之間的物質(zhì)交換過(guò)程。土壤圈：覆蓋于地表和淺水域底部的土壤所構(gòu)成的一種連續(xù)體或覆蓋層，它是地圈系統(tǒng)的重要組成部分。1. 土壤對(duì)生物圈的

3、影響支持和調(diào)節(jié)生物過(guò)程；提供植物生長(zhǎng)的水、肥、氣、熱；決定自然植被的分布；土壤各種限制元素對(duì)生物的不良影響。2. 對(duì)大氣圈的影響影響大氣的化學(xué)組成、水分與熱量平衡；吸收氧氣，二氧化碳、氮氧化物，對(duì)全球大氣變化有明顯影響，碳匯。3. 對(duì)水圈的影響影響降水在陸地和水體的重新分配；影響元素的地球化學(xué)行為、水平分異和水體化學(xué)組成。4. 對(duì)巖石圈的影響來(lái)自巖石圈的風(fēng)化，同時(shí)作為“保護(hù)層”對(duì)巖石圈有一定的保護(hù)作用。土壤的功能：生產(chǎn)功能1營(yíng)養(yǎng)庫(kù)2 養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)3 雨水涵養(yǎng)作用4 生物支撐作用5 穩(wěn)定和緩沖環(huán)境變化的作用生態(tài)功能1 維持生物活性和多樣性。土壤性質(zhì)直接決定著植物、微生物的生長(zhǎng)繁殖。2 更新廢棄

4、物的再循環(huán)利用。3 緩解、消除有害物質(zhì)4 調(diào)控水分循環(huán)系統(tǒng)。5 穩(wěn)定陸地生態(tài)平衡。環(huán)境功能：環(huán)境的緩沖凈化體系。工程功能社會(huì)功能：是支撐人類(lèi)社會(huì)生存和發(fā)展的最珍惜的自然資源。五、土壤資源：是具有農(nóng)、林、牧業(yè)生產(chǎn)力的各種類(lèi)型土壤的總稱(chēng)。土壤資源的特性：1 土壤資源數(shù)量的有限性。2 土壤資源質(zhì)量的可變性。土壤資源空間變異及相對(duì)固定性。大尺度分異、中尺度分異與小尺度分異。六、土壤地理學(xué)研究的主要內(nèi)容1. 土壤發(fā)生、分類(lèi)的研究；2. 土壤地理分布規(guī)律研究；3. 土壤調(diào)查、制圖和土壤資源的數(shù)量統(tǒng)計(jì)與質(zhì)量評(píng)價(jià)研究；4. 土壤生態(tài)系統(tǒng)的研究；5. 土壤資源保護(hù)與污染土壤的修復(fù)。七、土壤地理學(xué)研究方法土壤野外

5、調(diào)查與定位觀測(cè)研究法；實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究法；遙感技術(shù)在土壤調(diào)查中的應(yīng)用；數(shù)理統(tǒng)計(jì)與S-GIS在土壤研究中應(yīng)用；土壤歷史發(fā)生研究法。八、西歐土壤地理學(xué)派1.以化學(xué)家李比希(18031873)為代表的農(nóng)業(yè)化學(xué)土壤學(xué)派，植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)；2.以地質(zhì)學(xué)家法魯(17941877)為代表的農(nóng)業(yè)地質(zhì)土壤學(xué)派，巖石風(fēng)化；3.以土壤學(xué)家?guī)毂燃{(18971970)為代表的土壤形態(tài)發(fā)生學(xué)派，土壤微觀形態(tài)。九、俄國(guó)土壤地理學(xué)派1. 19世7080年代，蘇聯(lián)科學(xué)家道庫(kù)恰耶夫（.，18461902）在發(fā)表的著作俄羅斯黑鈣土中，全面地闡述了土壤發(fā)生、發(fā)展過(guò)程，創(chuàng)立了土壤發(fā)生學(xué)派。其主要觀點(diǎn)有：土壤形成過(guò)程是由礦物和巖石

6、經(jīng)過(guò)風(fēng)化作用和成土過(guò)程所形成的。壤是一個(gè)獨(dú)立的歷史自然體，在母質(zhì)、氣候、生物、地形、時(shí)間等5大成土因素的聯(lián)合作用下形成。2.道庫(kù)卡耶夫的繼任者威廉姆斯（.）進(jìn)一步發(fā)展了該學(xué)說(shuō)，創(chuàng)立了統(tǒng)一形成理論。他特別指出：強(qiáng)調(diào)了土壤形成過(guò)程是以生物為主導(dǎo)。更加強(qiáng)調(diào)了生物在土壤發(fā)生和肥力發(fā)展上的作用。土壤形成是以地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)共同形成的。進(jìn)一步完善了土壤形成與發(fā)生的基本理論。他建立了“統(tǒng)一形成學(xué)說(shuō)”和“土壤肥力學(xué)說(shuō)”、“土壤結(jié)果學(xué)說(shuō)”。十、美國(guó)土壤診斷學(xué)派（詹妮、史密斯）：提出了診斷層與診斷特性的概念，并建立了標(biāo)準(zhǔn)化、定量化的美國(guó)土壤系統(tǒng)分類(lèi)體系，成為世界土壤學(xué)界應(yīng)用最為廣泛的土壤分類(lèi)體系。十一、我國(guó)

7、土壤科學(xué)發(fā)展史古代：根據(jù)土壤顏色劃分土壤。中國(guó)近代土壤地理學(xué)的發(fā)展緩慢，1930年之后受歐美土壤學(xué)理論的影響，開(kāi)展了中國(guó)境內(nèi)的土壤調(diào)查研究。20 世紀(jì)50年代受道庫(kù)恰耶夫土壤發(fā)生學(xué)派影響，開(kāi)展土壤地理發(fā)生學(xué)研究。近年來(lái)中國(guó)土壤地理學(xué)研究正向標(biāo)準(zhǔn)化、定量化和國(guó)際化的方向發(fā)展。十二、土壤地理學(xué)的發(fā)展前景（一）圍繞國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要發(fā)展（二）搞好本學(xué)科的基礎(chǔ)研究（三）加強(qiáng)綜合研究（四）積極應(yīng)用新技術(shù)和新方法當(dāng)今土壤地理學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)為：1.重視土壤圈物質(zhì)循環(huán)及全球土壤變化；2.土壤資源持續(xù)利用研究得到重視；3.世界土壤資源參比基礎(chǔ)和土壤信息系統(tǒng)的研究不斷加強(qiáng)；4.土壤退化的時(shí)空變化、形成機(jī)制和監(jiān)測(cè)對(duì)策

8、；5.土壤地理學(xué)研究?jī)?nèi)容日益擴(kuò)展；6.加強(qiáng)與發(fā)展土壤地理學(xué)基礎(chǔ)性理論研究。第一章土壤形態(tài)、組成與性質(zhì)第一節(jié) 土壤形態(tài)一、土壤形態(tài)是土壤的外部特征，包括土壤剖面構(gòu)造、顏色、結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、孔隙特征、緊實(shí)度、濕度、根系、洞穴等。土壤形態(tài)是土壤形成過(guò)程的結(jié)果和外部表現(xiàn)，也是土壤發(fā)育至現(xiàn)階段的標(biāo)志。二、土壤剖面：土壤剖面：土壤剖面是自土地表面垂直向下的土壤縱剖面。土壤發(fā)生層（土層）：土壤剖面中由成土作用而形成，與地表大致平行的層次。單個(gè)土體：體積最小，土層性質(zhì)和形態(tài)一致，橫切面呈六邊形的土壤剖面內(nèi)立體化三維實(shí)體。聚合土體：兩個(gè)以上的單個(gè)土體組成的群體，又稱(chēng)土壤個(gè)體或土壤實(shí)體。聚合土體是一個(gè)景觀單位，是土壤

9、分類(lèi)和制圖的基本單位，相當(dāng)于美國(guó)土壤分類(lèi)的土系或土型，我國(guó)土壤分類(lèi)中的土種或變種。三、土層：是成土母質(zhì)在成土作用影響下沿垂直方向產(chǎn)生分異的結(jié)果，是根據(jù)顏色、結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、新生體等特征進(jìn)行劃分的。1.國(guó)際土壤學(xué)會(huì)OAEBCR劃分法:有機(jī)層（O）；腐殖質(zhì)層（A）；淋溶層（E）；淀積層（B)；母質(zhì)層（C）；母巖層（R）。2.道庫(kù)恰耶夫的ABC層劃分法：腐殖質(zhì)聚積層（A)、過(guò)渡層(B)和母質(zhì)層(C)。3. 土層界線類(lèi)型：土層之間的界線大多數(shù)是平整狀。波狀界線，見(jiàn)于森林土壤的腐殖質(zhì)層下限；袋狀界線見(jiàn)于草原土壤的腐殖質(zhì)層下限；舌狀，見(jiàn)于生草灰化土灰化層下限和草原土壤的腐殖質(zhì)層下限；指狀，亦稱(chēng)水流狀，見(jiàn)于凍土

10、腐殖質(zhì)層下限，指的長(zhǎng)寬比大于5，也可由腐殖質(zhì)沿根孔或掘土動(dòng)物穴向下流動(dòng)而成：參差狀，也有稱(chēng)沖蝕狀，見(jiàn)于強(qiáng)度灰化土的灰化層下限，是強(qiáng)淋溶作用土壤的特征：鋸齒狀，有時(shí)見(jiàn)于粘質(zhì)灰化土；柵欄狀，見(jiàn)于堿土脫堿化層與柱狀層之間。四、土壤剖面構(gòu)型：因土壤發(fā)育程度不同而形成的構(gòu)造類(lèi)型。根據(jù)所含層次可分C剖面、AC剖面等。而根據(jù)復(fù)雜程度可分簡(jiǎn)單剖面和復(fù)雜剖面兩大類(lèi)。1 、簡(jiǎn)單剖面1 ）原始剖面：AC剖面，很薄腐殖質(zhì)層下為母質(zhì)層，如石灰土，石質(zhì)土；2 ）弱分異剖面：層次分異不明顯，ABC各層間無(wú)明顯；3 ）正常剖面：具有完成土壤發(fā)生層，土壤厚度正常；4 ）侏儒剖面：土壤發(fā)生層完整，但土層厚度甚??；5 ）巨型剖面：

11、濕潤(rùn)熱帶氣候下巖石高度風(fēng)化形成的厚度達(dá)數(shù)米甚至上十米的剖面；6 ）侵蝕剖面：剖面上部被侵蝕，又稱(chēng)截頭剖面，因侵蝕程度不同分為強(qiáng)度、中度和弱度侵蝕剖面；2. 復(fù)雜剖面1 ）異源母質(zhì)剖面：上層成土物質(zhì)與母質(zhì)、母巖不一致。2 ）埋藏剖面：由于后來(lái)物質(zhì)覆蓋，剖面深處出現(xiàn)一個(gè)或一個(gè)以上埋藏剖面。3 ）多元發(fā)生剖面：具有兩個(gè)以上的特征發(fā)生層。4 ）堆疊剖面：原有剖面多次被沉積物覆蓋。5 ）翻動(dòng)剖面：剖面表土以下剖面被人為翻動(dòng)到地表。6 ）人造剖面：人類(lèi)活動(dòng)將混雜的土壤物質(zhì)堆積或填回形成的剖面，如高速公路的邊坡。土壤剖面特征反映了土壤的發(fā)育程度、成土因素及形成演化過(guò)程。土壤形態(tài)學(xué)特征（一）土壤的顏色：土壤顏

12、色決定于土壤的化學(xué)組成與礦物組成，主要包括有機(jī)質(zhì)、礦物質(zhì)、水分、質(zhì)地和生物活動(dòng)等，其中不同的色彩與不同的礦物組成和成土環(huán)境有關(guān)。1.黑色：一般與腐殖質(zhì)含量呈正相關(guān)，是肥力高的標(biāo)志。但有些情況除外，如黑粘土、堿土。此外，硫化物、二氧化錳等礦物及土壤濕度和質(zhì)地都對(duì)土壤黑色深淺有影響。2.白色：與石英、高嶺石、石灰和水溶性鹽類(lèi)組分有關(guān)。此外，長(zhǎng)石、潮濕狀態(tài)的藍(lán)鐵礦、石膏等也可使土壤呈白色。紅色：主要與赤鐵礦或水化赤鐵礦在土壤中的聚積有關(guān)，富含氧化鐵的土壤，排水越好越紅。3.黃色：與水化氧化鐵。首先是褐鐵礦在土壤中聚積的結(jié)果，土壤中鐵的硫酸鹽在土壤改良過(guò)程中硫化物氧化形成的黃鉀鐵釩，呈鮮明的草黃色。4

13、.棕色：云母、伊利石及氧化鐵混合的粘質(zhì)土壤。5.紫色：游離態(tài)的錳氧化物含量高的證據(jù)6.純藍(lán)色：北方沼澤土類(lèi)潛育層的普通顏色，藍(lán)鐵礦。7.綠色、橄欖色：過(guò)度潮濕條件下形成的土壤中，含有獨(dú)特帶有綠色的含鐵高的粘土礦物。（二）土壤質(zhì)地：土壤質(zhì)地指土壤顆粒粗細(xì)的情況。通過(guò)手指研磨定性判斷，室內(nèi)通過(guò)機(jī)械組成的分析法進(jìn)行，分為砂土、壤土和粘土。砂土,不論加水多少都不能搓成條或片；沙壤土,濕時(shí)可搓成大拇指粗的土條，再細(xì)即斷；輕壤土,濕時(shí)可搓成直徑3毫米土條，彎曲或提起一端即斷裂；中壤土,濕時(shí)可搓成直徑8毫米土條，拿起一端不斷，但彎曲成直徑3厘米圓圈即斷裂；重壤土,濕時(shí)可搓成直徑2毫米土條，彎曲成直徑23厘米

14、圓圈不斷，壓扁有裂紋；粘土,土質(zhì)滑膩，濕時(shí)可搓成直徑2毫米以下的土條，易彎曲成小環(huán)，壓扁無(wú)裂紋。（三）土壤結(jié)構(gòu)：土壤結(jié)構(gòu)是土壤顆粒膠結(jié)的狀況。土壤團(tuán)聚體是在土壤形成和發(fā)育過(guò)程中，由更小的無(wú)機(jī)和有機(jī)顆粒以一定空間排列，壘結(jié)成的土體。土壤結(jié)構(gòu)形狀有片狀、棱柱狀、柱狀、角塊狀、粒狀結(jié)構(gòu)等。根據(jù)發(fā)育程度可分無(wú)結(jié)構(gòu)、弱發(fā)育結(jié)構(gòu)、中度發(fā)育結(jié)構(gòu)和強(qiáng)發(fā)育結(jié)構(gòu)等級(jí)別。（四）土壤結(jié)持性：土壤結(jié)持性是土壤對(duì)機(jī)械應(yīng)力所表現(xiàn)出來(lái)的狀態(tài)，包括粘著性和可塑性。在野外，記載干、潤(rùn)、濕時(shí)的結(jié)持性。干時(shí)結(jié)持性：風(fēng)干狀態(tài)在手中擠壓的破碎難易程度，分為松散、松軟、堅(jiān)硬等級(jí)別。潤(rùn)時(shí)結(jié)持性：松散、極疏松、疏松、堅(jiān)實(shí)等級(jí)別。濕時(shí)結(jié)持性：粘

15、著性，在野外以土壤物質(zhì)在拇指與食指間最大粘著程度表示，分為無(wú)粘著、稍粘著、粘著等級(jí)別。可塑性：加水濕潤(rùn)土壤物質(zhì)，在手中搓成直徑3mm的圓條，繼續(xù)搓細(xì)，視其改變形狀而至斷裂的能力，分為無(wú)塑、稍塑、中塑和強(qiáng)塑等。（五）土壤孔隙狀況：孔隙的大小、孔隙的多少；通過(guò)較大結(jié)構(gòu)體表面進(jìn)行觀察，分為微孔隙、細(xì)孔隙、中、粗孔隙及少孔隙、中孔隙和多孔隙等。（六）土壤干濕度、緊實(shí)度等六、土壤干濕的程度，反映土壤含水量的多少。在野外，靠人手對(duì)土壤感覺(jué)涼濕的程度及用手指壓擠土壤是否出水的情況來(lái)判斷。分為干、潤(rùn)、潮、濕等。土壤濕度，根據(jù)手感，可分為五級(jí)（干、潮、濕、重濕、極濕）：干：土壤放在手中沒(méi)有水分感覺(jué)，隨后不能用手

16、捏在一起；潮：土壤用手能捏在一起，用手摸時(shí)有涼的感覺(jué)；濕：用手捏時(shí)，可以在手指上留有印痕；重濕：用手捏時(shí)，可以使手濕潤(rùn)；極濕：用手捏時(shí)，有泥水?dāng)D出。七、新生體：土壤發(fā)育過(guò)程中土壤物質(zhì)重新淋溶淀積和集聚的生成物。根據(jù)新生體可判斷土壤類(lèi)型、起源及發(fā)育程度。新生體分為化學(xué)起源和生物起源兩大類(lèi)。1. 化學(xué)起源的新生體：易溶性鹽類(lèi)：氯化物，白色脈紋、斑點(diǎn)、粉膜，多見(jiàn)鹽漬土，在干旱、半干旱草原區(qū)及荒漠區(qū)。石膏：白色略帶黃色的結(jié)晶體，石膏殼、粉膜、脈紋等，是半干旱和干旱地區(qū)的荒漠土壤。碳酸鈣：廣布于各自然帶，與石灰?guī)r類(lèi)廣泛分布及碳酸鹽高度的地球化學(xué)遷移能力有關(guān)。常見(jiàn)于弱淋溶土、鈣積土、荒漠土等。二氧化硅：白

17、色的硅土粉膜狀物質(zhì)，多見(jiàn)于冰沼土、灰化土、灰色森林土、熱帶和亞熱帶荒漠土和潮濕熱帶土壤中。氧化物、錳等化合物：三氧化二鐵、三氧化二鋁、氧化錳等黑色、銹棕色斑紋、結(jié)核。多見(jiàn)于灰化土、濕成土、水稻土。八、侵入體侵入體不是由于成土過(guò)程形成，是有外界進(jìn)入的特殊物質(zhì)。侵入體主要與人為活動(dòng)有關(guān)，因此常見(jiàn)于耕作土壤，城市綠地土壤中更為多見(jiàn)，如混入的磚頭、瓦片、玻璃、塑料、灰渣等。第二節(jié) 土壤組成一、土壤有機(jī)質(zhì)土壤有機(jī)質(zhì)(soil organic matter)指土壤中的各種含碳有機(jī)化合物。包括：動(dòng)植物殘?bào)w、微生物體和這些生物殘?bào)w的不同分解階段的產(chǎn)物，以及由分解產(chǎn)物合成的腐殖質(zhì)。二、有機(jī)質(zhì)的來(lái)源：1.微生物（

18、最原始）；2.植物殘?bào)w（地上部分和地下的根系）；3.土壤中的動(dòng)物（如：蚯蚓、螞蟻、螨蟲(chóng)、線蟲(chóng)）；4.各種有機(jī)肥料和有機(jī)廢物。三、土壤有機(jī)物質(zhì)的組成1.碳水化合物；2.含氮化合物；3.木質(zhì)素；4.含磷、含硫化合物；5.脂肪、蠟質(zhì)、單寧、樹(shù)脂。四、物質(zhì)分類(lèi)1.新鮮有機(jī)質(zhì)；2.半分解的有機(jī)質(zhì)；3.腐殖質(zhì)（占土壤有機(jī)質(zhì)的90%）。五、土壤腐殖質(zhì)：是除未分解和半分解動(dòng)植物殘?bào)w及微生物體以外的有機(jī)物質(zhì)的總稱(chēng)。土壤腐殖質(zhì)含量高低作為衡量土壤肥力水平的主要標(biāo)志之一。1.非腐殖物質(zhì)有機(jī)殘?bào)w未分解（原始形態(tài)）或部分分解的有機(jī)物質(zhì)。在增加土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性方面有著重要作用。2.腐殖物質(zhì)是經(jīng)土壤微生物作用后，由多酚和多

19、醌類(lèi)物質(zhì)聚合而成的含芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的、新形成的黃色至棕黑色的非晶形高分子有機(jī)化合物。-土壤有機(jī)質(zhì)的主體。六、土壤礦質(zhì)化過(guò)程1.礦質(zhì)化(mineralization)：指復(fù)雜的有機(jī)質(zhì)在微生物的作用下，轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物的過(guò)程。2.有機(jī)質(zhì)的礦化率：土壤有機(jī)質(zhì)因礦質(zhì)化作用每年損失的量占土壤有機(jī)質(zhì)總量的百分?jǐn)?shù)稱(chēng)有機(jī)質(zhì)的礦化率(percent mineralization)。3.影響土壤有機(jī)質(zhì)礦質(zhì)化的因素：（1）溫度(temperature)2535條件下，微生物活動(dòng)最為旺盛，利于OM礦質(zhì)化分解，提供作物所需養(yǎng)分。（2）通氣狀況(aeration status)A.好氣條件下：生成CO2、H2O和其它礦質(zhì)養(yǎng)

20、分，分解速度快，徹底，釋放大量熱能，不產(chǎn)生有毒物質(zhì)；B.嫌氣條件下：分解速度慢，分解不徹底，釋放熱量較少，除產(chǎn)生植物養(yǎng)分外，還原性有毒物質(zhì)多，如CH4，H2S和H2等。(3)土壤水分(wetting and drying cycle)土壤水分適中利于有機(jī)質(zhì)分解，一般在田間持水量的50-100為宜。水分過(guò)少不利于微生物的活性，過(guò)多形成嫌氣環(huán)境，降低了含氧量，分解緩慢且不徹底。(4)土壤酸堿度（soil acidity)強(qiáng)酸性不利于微生物活動(dòng)，不利于礦質(zhì)化進(jìn)行(5)有機(jī)殘?bào)w特性(specificity of organic relict)A.物理狀態(tài)(physical state)糖類(lèi)、蛋白質(zhì)易于

21、分解；木質(zhì)素、脂肪、樹(shù)脂、蠟質(zhì)難分解；纖維素和半纖維素介于中間。生物殘?bào)w中有機(jī)組分含量決定了礦質(zhì)化快慢。如針葉林、稻草、玉米秸稈礦化較難；而糖類(lèi)、蛋白質(zhì)含量高的豆科綠肥，礦化作用較快。B.微生物分解碳和氮的比例為25:1或30:1時(shí)，最有利于分解。C/N過(guò)大，不易分解C.硫酸、磷酸能加速礦物質(zhì)養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，硫、磷等元素缺乏也會(huì)抑制土壤有機(jī)質(zhì)分解。（6）土壤特性(soil specificity)A. pH 中性條件下利于OM分解。B. 質(zhì)地愈粘重，腐殖化系數(shù)愈高，愈難分解。七、土壤腐殖化過(guò)程1.腐殖化作用(humification)腐殖質(zhì)(humus)：土壤腐殖質(zhì)是土壤中一類(lèi)性質(zhì)穩(wěn)定，成分、結(jié)構(gòu)

22、極其復(fù)雜的高分子化合物。腐殖化作用(humification)：進(jìn)入土壤中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化形成腐殖質(zhì)的過(guò)程。2.腐殖質(zhì)化過(guò)程腐殖質(zhì)化過(guò)程與礦質(zhì)化作用是同時(shí)發(fā)生，方向相反的矛盾過(guò)程，利于礦質(zhì)化作用的環(huán)境條件幾乎都會(huì)抑制腐殖質(zhì)化進(jìn)度。同時(shí)，生物殘?bào)w的礦質(zhì)化過(guò)程是土壤進(jìn)行腐殖質(zhì)化過(guò)程的前提，而腐殖質(zhì)化過(guò)程是生物殘?bào)w礦質(zhì)化的部分結(jié)果。3.腐殖化系數(shù)：通常將每克有機(jī)物（干重）施入土壤后，所能分解轉(zhuǎn)化成腐殖質(zhì)的克數(shù)（干重），稱(chēng)之為腐殖化系數(shù)。八、土壤生物及其在有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化和土壤形成中的作用土壤生物土壤中活的有機(jī)體。主要是指土壤中的植物(根系）、動(dòng)物和微生物。土壤生物以最緊密的方式和各種生物的生命活動(dòng)聯(lián)系在一起

23、，并組成自然界特定地域的土壤與生活在其中的生物群落之間相互作用、相互制約的動(dòng)態(tài)平衡的綜合體土壤生態(tài)系統(tǒng)。土壤生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成包括：生產(chǎn)者(自養(yǎng))。高等植物根系、藻類(lèi)和化能營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌。消費(fèi)者(異養(yǎng))。土壤中的草食動(dòng)物和肉食動(dòng)物。分解者。細(xì)菌、真菌、放線菌和食腐動(dòng)物等。參與物質(zhì)循環(huán)的無(wú)機(jī)物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)。土壤內(nèi)部水、氣、固體物質(zhì)等環(huán)境因子。1.土壤動(dòng)物：長(zhǎng)期或一生中大部分時(shí)間生活在土壤或地表凋落物層中的動(dòng)物。它們直接或間接地參與土壤中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化，是土壤生態(tài)系統(tǒng)中不可分割的組成部分。作用：（1）破碎土壤中的生物殘?bào)w，為微生物活動(dòng)和有機(jī)物質(zhì)進(jìn)一步分解創(chuàng)造條件。（2）改變土壤的物理、化學(xué)以及生物學(xué)性質(zhì)

24、，對(duì)土壤形成及土壤肥力發(fā)展起著重要作用。2.土壤中的植物根系改變土壤結(jié)構(gòu)和通氣、導(dǎo)水性能；植物根系通過(guò)根表細(xì)胞或組織脫落物、根系分泌物向土壤輸送有機(jī)物質(zhì)，這些有機(jī)物質(zhì)：（1）一方面對(duì)土壤養(yǎng)分循環(huán)、土壤腐殖質(zhì)的積累和土壤結(jié)構(gòu)的改良起著重要作用；（2）另一方面作為微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，大大刺激了根系周?chē)寥牢⑸锏纳L(zhǎng)，使根周?chē)寥牢⑸飻?shù)量明顯增加。3.土壤微生物：土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的動(dòng)力。（1）細(xì)菌細(xì)菌是土壤微生物中數(shù)量和活動(dòng)X圍最大的一類(lèi)。包括自養(yǎng)型和異養(yǎng)型兩種，其中異養(yǎng)型有可分好氣性、嫌氣性和兼氣性三類(lèi)。（2）真菌土壤中真菌包括酵母、霉菌等。在土壤中呈菌絲狀分布，個(gè)體不多，但生物總量遠(yuǎn)大于細(xì)菌和放

25、線菌。真菌在酸性森林土、泥炭土和土壤表層較多，能參與腐殖質(zhì)的形成，并將有機(jī)質(zhì)徹底分解，使土粒結(jié)合成團(tuán)聚體，改善土壤物理性.(3)放線菌放線菌具有菌絲，在土壤中數(shù)量?jī)H次于細(xì)菌，耐旱，廣泛分布于各種土壤，尤其在堿性、較干旱和有機(jī)質(zhì)豐富的土壤中特別多，對(duì)有機(jī)質(zhì)分解，特別使木質(zhì)素等難分解物質(zhì)的降解有很大作用。(4) 藻類(lèi)藻類(lèi)是土壤微植物區(qū)系內(nèi)最高等的類(lèi)群，以藍(lán)綠藻、綠藻和硅藻為主，能通過(guò)固氮作用形成蛋白質(zhì)，尤其在漬水土壤中較明顯。九、土壤酶：土壤酶是指在土壤中能催化土壤生物學(xué)反應(yīng)的一類(lèi)蛋白質(zhì)。1.土壤酶活性：是指土壤中胞外酶催化生物化學(xué)反應(yīng)的能力。常以單位時(shí)間內(nèi)單位土重的底物剩余量或產(chǎn)物生成量表示，是

26、衡量土壤肥力的重要指標(biāo)。（受土壤性質(zhì)和耕作管理措施）2.土壤酶的種類(lèi):氧化還原酶類(lèi)、轉(zhuǎn)移酶類(lèi)、水解酶類(lèi)、裂解酶類(lèi)十、土壤有機(jī)質(zhì)在土壤肥力中的作用1、養(yǎng)分較完全，提供植物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分。2、促進(jìn)養(yǎng)分有效化；3、提高土壤保肥性；4、提高土壤緩沖性；5、促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)(aggregate structure)的形成，改善土壤物理性質(zhì)(physical property)；6 、改善生態(tài)環(huán)境(ecological environment)：1）絡(luò)合重金屬離子(heavy-metal ion)，減輕重金屬污染；2）減輕農(nóng)藥殘毒(toxicity of pesticide residue)；腐殖酸可溶解、吸收

27、農(nóng)藥，如DDT易溶于HA；3 ）全球C平衡的重要C庫(kù)（含C平均為58%）；7 、其它方面作用：1 ）OM含有多種生理活性物質(zhì)，有利于植物生長(zhǎng)；2 ）腐殖酸在一定濃度下能促進(jìn)酶和植物的生理活性。十一、提高土壤有機(jī)質(zhì)含量的原則堅(jiān)持兩個(gè)原則：1 、生態(tài)平衡原則；2 、經(jīng)濟(jì)原則（有機(jī)無(wú)機(jī)并重）。十二、提高土壤有機(jī)質(zhì)含量1、施用有機(jī)肥；2、秸稈還田（沃土計(jì)劃）；3 、合理輪作（種植綠肥）；、保護(hù)性耕作。第三節(jié) 土壤水分土壤水的類(lèi)型1.吸濕水（緊束縛水）：土粒通過(guò)吸附力吸附空氣中水汽分子所保持的水分。（土壤吸濕水含量受土壤質(zhì)地和空氣濕度的影響）特點(diǎn)：吸附力很強(qiáng)，達(dá)3110000個(gè)大氣壓，使水增大，可達(dá)1.

28、5g/cm3；無(wú)溶解能力，不移動(dòng)，通常在105110條件下烘干除去。對(duì)植物無(wú)效。風(fēng)干土有吸濕水，烘干土無(wú)吸濕水。烘干土重=風(fēng)干土重1+吸濕水%2.膜狀水：吸濕水達(dá)到最大后，土粒還有剩余的引力吸附液態(tài)水，在吸濕水的外圍形成一層水膜，這種水分稱(chēng)為膜狀水。特點(diǎn)：保持力較吸濕水低， 6.25 31 大氣壓，密度較吸濕水小，無(wú)溶解性；移動(dòng)緩慢，由水膜厚往水膜薄的地方移動(dòng)，速度僅 0.2 0.4mm/hr 。對(duì)植物有效性低，僅部分有效。3.毛管水：借助于毛管力（勢(shì)），吸持和保存土壤孔隙系統(tǒng)中的液態(tài)水。分為毛管懸著水和毛管上升水。意義和作用（1）毛管水上升高度特別是強(qiáng)烈上升高度，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重要意義，如果它

29、能達(dá)到根系活動(dòng)層，對(duì)作物利用地下水提供了有利條件。（2）若地下水礦化度較高，鹽分隨水上升至根層或地表，也極易引起土壤的次生鹽漬化，危害作物，這是必須加以防止的。其主要的防止辦法就是利用開(kāi)溝排水，把地下水位控制在臨界深度以下。臨界深度：是指含鹽地下水能夠上升到達(dá)根系活動(dòng)層并開(kāi)始危害作物時(shí)的埋藏深度，即這時(shí)由地下水面至地表的垂直距離。4.重力水：受重力作用可以從土壤中排出的水分，主要存在于土壤通氣孔隙中。二、土壤水分常數(shù)：土壤中某種水分類(lèi)型的最大含量，隨土壤性質(zhì)而定，是一個(gè)比較固定的數(shù)值，故稱(chēng)水分常數(shù)。吸濕系數(shù)吸濕水達(dá)到最大值時(shí)的土壤吸濕水量叫最大吸濕量。測(cè)定吸濕系數(shù)是在空氣相對(duì)濕度98%(或99

30、%)條件下，讓土壤充分吸濕(通常為一周時(shí)間)，達(dá)到穩(wěn)定后在105110條件下烘干測(cè)定得到吸濕系數(shù)。土壤質(zhì)地愈粘重，吸濕系數(shù)愈大。2.凋萎系數(shù)：植物產(chǎn)生永久凋萎時(shí)的土壤含水量稱(chēng)為凋萎系數(shù)。土壤凋萎系數(shù)的大小，通常用吸濕系數(shù)的1.52.0倍來(lái)衡量。質(zhì)地愈粘重，凋萎系數(shù)愈大。（非活性孔度凋萎系數(shù)容重）3.田間持水量Field Capacity：土壤中毛管懸著水的最大含量稱(chēng)為田間持水量。是指降雨或灌溉后，多余的重力水已經(jīng)排除，滲透水流已降至很低或基本停止時(shí)土壤所吸持的水量。它是反映土壤保水能力大小的一個(gè)指標(biāo)。計(jì)算土壤灌溉水量時(shí)以田間持水量為指標(biāo)，既節(jié)約用水，又避免超過(guò)田間持水量的水分作為重力水下滲后抬

31、高地下水位。4.毛管持水量：毛管上升水達(dá)最大量時(shí)的土壤含水量。毛管上升水與地下水有聯(lián)系，受地下水壓的影響，因此毛管持水量通常大于田間持水量。毛管持水量是計(jì)算土壤毛管孔隙度的依據(jù)。（毛管孔度毛管持水量容重）（通氣孔度總孔度非活性孔度毛管孔度）5.飽和持水量：全部土壤孔隙充滿水時(shí)的含水量稱(chēng)為飽和持水量。土壤水的有效性：土壤水的有效性是指土壤水能否被植物吸收利用及其難易程度。不能被植物吸收利用的水稱(chēng)為無(wú)效水，能被植物吸收利用的水稱(chēng)為有效水。最大有效水含量是凋萎系數(shù)至田間持水量的水分。吸濕水達(dá)到最大值時(shí)的土壤吸濕水量叫最大吸濕量。膜狀水達(dá)到最大厚度時(shí)的土壤含水量稱(chēng)為最大分子持水量。作物無(wú)法從土壤中吸收

32、水分而呈現(xiàn)永久凋萎，此時(shí)的土壤含水量就稱(chēng)為凋萎系數(shù)。毛管懸著水達(dá)到最大時(shí)的土壤含水量稱(chēng)為田間持水量。土壤所有孔隙都充滿水分時(shí)的含水量稱(chēng)為土壤全蓄水量或飽和持水量。三、土壤水含量的表示方法1.質(zhì)量含水量(水w %)水W%=土壤樣品水分重量土壤樣品干土重100例題:進(jìn)行幼苗實(shí)驗(yàn)時(shí)，在一個(gè)塑料盆缽中需要按照容重1.20gcm-3裝填土樣300cm3，問(wèn)需要稱(chēng)取多少克質(zhì)量含水量為1.25%的風(fēng)干土？解：Mws=Ms(1+m)=3001.20(1+0.0125)=36 4.5 g例題:進(jìn)行土壤中某成分含量分析時(shí)，稱(chēng)取的風(fēng)干土質(zhì)量為0.5000g，已知風(fēng)干土的質(zhì)量含水量為1.25%，問(wèn)該風(fēng)干土的質(zhì)量相當(dāng)于

33、烘干土的質(zhì)量多少？解：Ms=Mws/ (1+ m)=0.5000/(1+0.0125)=0.4 938 g2.體積含水量(水v%)：?jiǎn)挝煌寥揽側(cè)莘e中水分所占的容積分?jǐn)?shù)。土壤水容積含水量V% =土壤水容積土壤總?cè)莘e100土壤容積含水量(%)=水的體積/土體體積= 水的體積/(土重/容重)= 土壤重量含水量容重例題：已知一土壤的重量含水量為20 % ，容重為1.25 gcm-3, 求該土壤的容積含水量？（試算）v = 20 1.25 = 25 %3.土壤水貯量（1）水層厚度（水深）（水mm）水mm=水v% 土層厚度優(yōu)點(diǎn): 與氣象資料和作物耗水量所用的水分表示方法一致，便于互相比較和互相換算。例題:

34、容重為1.2g/cm3的土壤，初始含水量為10%，田間持水量為30%，降雨10mm，若全部入滲，可使多深土層達(dá)田間持水量？解: 先將土壤含水量水w%換算為水v% 初始含水量水v%=10%1.2=12%田間持水量水v%=30%1.2=36% 因水mm= 水v% 土層厚度土層厚度=水mm/水v%=10/(0.36-0.12) =41.7（mm）（2）水貯量（方/畝）：1畝地土壤水貯量(方/畝)的計(jì)算公式為：方/畝=水mm1/100010000/15=2/3水mm作用:與灌溉水量的表示方法一致，便于計(jì)算庫(kù)容和灌水量。例：一容重為1g/cm3的土壤，初始含水量為12%，田間持水量為30%，要使30cm

35、土層含水量達(dá)田間持水量的80%，需灌水多少（方/畝）？解：田間持水量的80%為：30%80%=24%30cm土層含水達(dá)田間持水量80%時(shí)水mm=(0.24-0.12)1300=36(mm)2/336=24(方/畝)4.相對(duì)含水量（%）指土壤自然含水量占某種水分常數(shù)（一般是以田間持水量為基數(shù)）的百分?jǐn)?shù)。土壤相對(duì)含水量=壤含水量田間持水量100%通常相對(duì)含水量為60%至80%，是適宜一般農(nóng)作物以及微生物活動(dòng)的水分條件。四、土壤水含量的測(cè)定方法烘干法、中子法、TDR法。五、土水勢(shì)：把單位質(zhì)量/體積純水可逆地等溫地以無(wú)限小量從標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下規(guī)定水平的水池中移至土壤中某一點(diǎn)而成為土壤水所需做功的數(shù)量。單位

36、 ：J/kg(m3),pa,cm水流動(dòng)方向：土水勢(shì)高（負(fù)值?。┑停ㄘ?fù)值大）2、土水勢(shì)分勢(shì)(1) 重力勢(shì)g： 由重力作用產(chǎn)生的水勢(shì)。如果土壤水在參照面之上，則重力勢(shì)為正，反之，重力勢(shì)為負(fù)。(2) 基質(zhì)勢(shì)m：是由土粒吸附力和毛管力所產(chǎn)生的水勢(shì)。指單位水量從一個(gè)平衡的土-水系統(tǒng)移到?jīng)]有基質(zhì)的，而其他條件都相同的另一個(gè)系統(tǒng)中所做的功。土壤含水量愈低，基質(zhì)勢(shì)也就愈低。反之，土壤含水量愈高，則基質(zhì)勢(shì)愈高。至土壤水完全飽和，基質(zhì)勢(shì)達(dá)最大值，與參比標(biāo)準(zhǔn)相等，即等于零。(3) 溶質(zhì)勢(shì)(滲透勢(shì))s：由溶質(zhì)對(duì)水的吸附所產(chǎn)生。土壤水不是純水，其中有溶質(zhì)，而水分子是極性分子，與溶質(zhì)之間可產(chǎn)生靜電吸附，產(chǎn)生s。大小等于土

37、壤溶液的滲透壓。(4) 壓力勢(shì)p：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)水的壓力為1個(gè)大氣壓，但在土壤中的水所受到的壓力，在局部地方就不一定為1個(gè)大氣壓。如果土壤中有水柱或水層，就有一定的靜水壓；懸浮于水中的物質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生一定的荷載壓。若存在上述狀況則p為正值。土水勢(shì)t=m+s+g+p六、土壤水吸力：土壤基質(zhì)對(duì)水分的吸附和保持的能力。表示土壤水在承受一定吸力條件下所處的能量狀態(tài)。水吸力只相當(dāng)于土水勢(shì)的基質(zhì)勢(shì)和溶質(zhì)勢(shì)，數(shù)值相等，符號(hào)相反。基質(zhì)勢(shì)和溶質(zhì)勢(shì)一般為負(fù)值，使用不方便，故將其取為正數(shù)，定義為吸力（S），分別稱(chēng)為基質(zhì)吸力和溶質(zhì)吸力。溶質(zhì)吸力只在根系吸水(有半透膜存在)時(shí)才表現(xiàn)出來(lái)。在土壤水分的保持和運(yùn)動(dòng)中，不考慮s，故一般

38、水吸力指基質(zhì)吸力，其值與m相等，符號(hào)相反。土水勢(shì)的測(cè)定：X力計(jì)法，壓力膜法，冰點(diǎn)下降法，水氣壓法。八、土壤水分特征曲線土壤水的基質(zhì)勢(shì)或土壤水吸力與土壤含水量的關(guān)系曲線。隨著土壤含水量的減少其水吸力增大，基質(zhì)勢(shì)降低，植物根系吸水難度增大，水分有效性降低。土壤水分特征曲線的影響因素：1.土壤質(zhì)地2.土壤結(jié)構(gòu)和緊實(shí)度（容重）：在同一吸力值下，容重愈大的土壤，含水量愈高。3.溫度：影響水的粘滯性和表面X力。土溫升高，水的基質(zhì)勢(shì)增大，有效性提高。4.水分滯后現(xiàn)象：土壤吸濕（水）過(guò)程中，S（土壤水吸力）隨（土壤含水量）增加而降低的速度較快。土壤脫濕(水)過(guò)程中，S隨減少而增大的速度較慢。同一土壤的兩種水分

39、特征曲線不重合。砂質(zhì)土的滯后現(xiàn)象比粘質(zhì)土更明顯。土壤水分特征曲線的應(yīng)用1.進(jìn)行土壤水吸力S和含水率之間的換算。2.土壤水分特征曲線可以間接地反映出土壤孔隙大小的分布。3.水分特征曲線可用來(lái)分析不同質(zhì)地土壤的持水性和土壤水分的有效性。4.應(yīng)用數(shù)學(xué)物理方法對(duì)土壤中的水運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定量分析時(shí)，水分特征曲線是必不可少的重要參數(shù)。土壤水分特征曲線的測(cè)定：X力計(jì)法、離心機(jī)法、壓力薄膜法、壓力板(膜)儀法九、飽和土壤水流動(dòng)的達(dá)西定律：通過(guò)飽和砂層的水流通量q（單位時(shí)間通過(guò)單位面積砂層的水量）即滲透速率v和水力梯度成正比。q = -Ks (DH / L)H 為總水頭，DH 為滲流路徑；始末的總水頭差，(DH /

40、L) 為；水力梯度，Ks 為飽和導(dǎo)水率。達(dá)西定律的適用X圍 砂土、一般粘土； 顆粒極細(xì)的粘土。十、飽和導(dǎo)水率 Ks ：是綜合反映土壤導(dǎo)水性能的一個(gè)指標(biāo)。影響飽和導(dǎo)水率大小的因素很多，主要取決于土壤顆粒的形狀、大小、不均勻系數(shù)和水的粘滯性等，要建立計(jì)算飽和導(dǎo)水率的精確理論公式比較困難，通常可通過(guò)試驗(yàn)方法或經(jīng)驗(yàn)估算法來(lái)確定 Ks 值。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定飽和導(dǎo)水率 Ks 值的方法稱(chēng)為室內(nèi)滲透試驗(yàn)，根據(jù)所用試驗(yàn)裝置的差異又分為常水頭試驗(yàn)和變水頭試驗(yàn)。十一、土壤水的運(yùn)動(dòng)：垂直向下的飽和流發(fā)生在雨后或稻田灌水以后。2.水平飽和流發(fā)生在灌溉渠道兩側(cè)的側(cè)滲；水庫(kù)的側(cè)滲；不透水層上的水分沿傾斜面的流動(dòng)等水平飽和流。3.

41、垂直向上的飽和流發(fā)生在地下水位較高的地區(qū)；因不合理灌溉抬高地下水位，引起垂直向上的飽和流，這是造成土壤返鹽的重要原因。十二、土壤水的調(diào)節(jié)加強(qiáng)農(nóng)田水利基本建設(shè)；開(kāi)發(fā)土壤蓄水功能，有效攔蓄雨水，開(kāi)源節(jié)流；截留雨水徑流，蓄水于土，以蓄調(diào)用；減少土壤水分蒸發(fā)，提高水分生產(chǎn)效率。發(fā)展節(jié)水灌溉；增加土壤有效水?dāng)?shù)量提高田間持水量，降低凋萎系數(shù)。改良土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)，增加孔隙度，減少無(wú)效孔隙，提高土溫。第四節(jié) 土壤氣體一、土壤空氣與近地表大氣的主要差別：（1）土壤空氣中的CO2含量高于大氣。（2）土壤空氣中的O2含量低于大氣。（3）土壤空氣中水汽含量一般高于大氣。（4）土壤空氣中含有較多的還原性氣體。（5）土壤

42、空氣隨時(shí)間變化大，大氣成分相對(duì)穩(wěn)定。二、土壤空氣含量=總孔隙度體積含水量土壤空氣的組成不是固定不變的，土壤水分、土壤生物活動(dòng)、土壤深度、土壤溫度、pH值，季節(jié)變化及栽培措施等都會(huì)影響土壤空氣變化。隨著土壤深度增加，土壤空氣中CO2含量增加，O2含量減少，其含量相互消長(zhǎng)。三、土壤空氣與植物生長(zhǎng)：1.若土壤空氣中O2的含量小于10，根系發(fā)育就會(huì)受到影響，O2含量低至5以下時(shí)，絕大多數(shù)作物根系停止發(fā)育。2.O2與CO2在土壤空氣中互為消長(zhǎng)，當(dāng)CO2含量大于1時(shí)，根系發(fā)育緩慢，至520，則為致死的含量。3.土壤空氣中還原性氣體，也可使根系受害，如H2S使水稻產(chǎn)生黑根，導(dǎo)致吸收水肥能力減弱，甚至死亡。四

43、、匯：土壤對(duì)大氣中溫室氣體的吸收和消耗，稱(chēng)為匯。五、土壤空氣的運(yùn)動(dòng)1.土壤空氣的對(duì)流土壤與大氣間由總壓力梯度推動(dòng)的氣體整體流動(dòng)。對(duì)流由高壓區(qū)流向低壓區(qū)。（溫度、氣壓、風(fēng)、降雨或灌溉、蒸發(fā)）。2.土壤空氣的擴(kuò)散由于生物作用，在大氣和土壤之間CO2和O2濃度的不同形成分壓梯度，驅(qū)使土壤從大氣中吸收O2，同時(shí)排出CO2的氣體擴(kuò)散作用，稱(chēng)為“土壤呼吸”。是土壤與大氣交換的主要機(jī)制。土壤中CO2和O2的擴(kuò)散過(guò)程分氣相、液相兩部分。土壤空氣調(diào)節(jié)改善土壤結(jié)構(gòu)，增大土壤孔隙度；（翻耕、有機(jī)肥、黏土改良）通過(guò)調(diào)節(jié)水分，控制通氣狀況。（水旱輪作、合理灌溉）六、土壤空氣調(diào)節(jié)改善土壤結(jié)構(gòu)，增大土壤孔隙度；（翻耕、有機(jī)

44、肥、黏土改良）通過(guò)調(diào)節(jié)水分，控制通氣狀況。（水旱輪作、合理灌溉）七、土壤熱量來(lái)源太陽(yáng)輻射能；生物熱；地?zé)?。八、影響地面輻射平衡的因素太?yáng)的輻射強(qiáng)度主要取決于氣候；晴天比陰天的輻射強(qiáng)度大。天氣條件相同條件下取決于太陽(yáng)光在地面上的投射角(日照角)，投射角又受緯度和坡向坡度等影響。地面的反射率太陽(yáng)入射角、日照高度、地面狀況，地面狀況又包括顏色、粗糙程度、含水狀況、植被及其他覆蓋物狀況地面有效輻射地面輻射和地面所吸收的大氣逆輻射之間的差值。通常，地面溫度高于大氣溫度，所以地面輻射要比大氣逆輻射強(qiáng)。云霧、水汽和風(fēng)強(qiáng)烈吸收和反射地面發(fā)出的長(zhǎng)波輻射，減少有效輻射。九、土壤熱性質(zhì)1.容積熱容量：是指每1 cm

45、3土壤增、降1時(shí)需要吸收或釋放的熱量，用Cv表示，單位為J/(cm3)；2.質(zhì)量熱容量：也稱(chēng)比熱，是指每1 克土壤增、降溫1時(shí)所需吸收或釋放的熱量，用C 表示，單位為J/(g)。兩者之間的關(guān)系式為：Cv= C（式中為土壤容重）。3.土壤熱容量：?jiǎn)挝毁|(zhì)量或容積的土壤每升高或降低1所需要或放出的熱量。4.導(dǎo)熱性:土壤吸收一定熱量后，一部分用于它本身升溫，一部分傳送給其鄰近土層。土壤具有將所吸熱量傳導(dǎo)到鄰近土層的性能，稱(chēng)為導(dǎo)熱性。5.導(dǎo)熱率:導(dǎo)熱性大小用導(dǎo)熱率（）表示，即在單位厚度（1cm）土層，溫差為1時(shí)，每秒鐘經(jīng)單位斷面（1cm2）通過(guò)的熱量焦耳數(shù)。其單位是J/（cm2s）。土壤導(dǎo)熱率的大小主要

46、決定于土壤孔隙的多少和含水量的多少。6.土壤的熱擴(kuò)散率：是指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，在土層垂直方向上每厘米距離內(nèi)，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(fā)生的溫度變化。其大小等于土壤導(dǎo)熱率/容積熱容量之比值,單位是cm/s。7.海拔高度對(duì)土壤溫度的影響這主要是通過(guò)輻射平衡來(lái)體現(xiàn)。海拔增高，大氣層的密度逐漸稀薄，透明度不斷增加，散熱快，土壤從太陽(yáng)輻射吸收的熱量增多，所以高山上的土溫比氣溫高。由于高山氣溫低，當(dāng)?shù)孛媛懵稌r(shí)，地面輻射增強(qiáng)，所以在山區(qū)隨著高度的增加，土溫還是比平地的土溫低。8.坡向與坡度對(duì)土壤溫度的影響這種影響極為顯著，主要是由于：地接受的太陽(yáng)輻射因坡

47、向和坡度而不同；不同的坡向和坡度上，土壤蒸發(fā)強(qiáng)度不一樣，土壤水和植物覆蓋度有差異，土溫高低及變幅也就迥然不同。大體上北半球的南坡為陽(yáng)坡，太陽(yáng)光的入射角大，接受的太陽(yáng)輻射和熱量較多，蒸發(fā)也較強(qiáng)，土壤較干燥，致使南坡的土壤的溫度比平地要高。北坡是陰坡，情況與南坡剛好相反，所以土溫較平地低。在農(nóng)業(yè)上選擇適當(dāng)?shù)钠碌剡M(jìn)行農(nóng)作物、果樹(shù)和林木的種植與育苗極為重要。南坡的土壤溫度和水分狀況可以促進(jìn)早發(fā)、早熟。9.土壤的組成和性質(zhì)對(duì)土壤溫度的影響 這主要是由于土壤的結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、松緊度、孔性、含水量等影響了土壤的熱容量和導(dǎo)熱率以及土壤水蒸發(fā)所消耗的熱量。土壤顏色深的，吸收的輻射熱量多，紅色、黃色的次之，淺色的土壤

48、吸收的輻射熱量小而反射率較高。在極端情況下，土壤顏色的差異可以使不同土壤在同一時(shí)間的土表溫度相差24，園藝栽培中或農(nóng)作物的苗床中，有的在表面覆蓋一層爐碴、草木灰或土雜肥等深色物質(zhì)以提高土溫。10土壤溫度調(diào)節(jié)合理耕作與施用有機(jī)肥以水調(diào)溫蓋與遮蔭第五節(jié) 土壤質(zhì)地與土壤結(jié)構(gòu)一、土壤顆粒：土壤顆粒是構(gòu)成土壤固相骨架的基本顆粒。二、土壤顆粒分類(lèi)按土粒的成分：礦物質(zhì)土粒(占土壤固相重量的95%以上)、有機(jī)質(zhì)土粒、有機(jī)質(zhì)與無(wú)機(jī)質(zhì)復(fù)合的群體。土壤固體物質(zhì)大小和形態(tài)各異，一般都視為球體，稱(chēng)為礦物質(zhì)土粒或礦質(zhì)土粒，簡(jiǎn)稱(chēng)土粒。常所指土粒，是專(zhuān)指礦質(zhì)土粒。土壤顆粒單粒(原生土粒)：固相骨架中的礦質(zhì)土粒單個(gè)存在。土壤顆

49、粒復(fù)粒(次生土粒)：?jiǎn)瘟Ｏ嗷ゾ奂?。土壤顆粒的主要作用：起著支撐植株生長(zhǎng)的作用，其粒徑大小、組合比例與排列狀況直接影響土壤的基本性狀。三、土粒密度：?jiǎn)挝蝗莘e固體土粒(不包括粒間孔隙)的質(zhì)量。(g/cm3)多數(shù)土壤的密度為2.62.7克/厘米3，在機(jī)械分析中計(jì)算各級(jí)土粒的沉降速率時(shí)，往往采用“常用密度值”即常用土壤密度值：2.65克/厘米3。在同一土壤中,不同大小土粒的腐殖質(zhì)含量和礦物組成不同，因而其密度也不同。四、土壤容重：田間自然壘結(jié)狀態(tài)下單位容積土體（包括土粒和孔隙）的質(zhì)量或重量(克/厘米3或噸/米3），稱(chēng)為土壤容重,曾稱(chēng)土壤假比重。它的數(shù)值總是小于土壤密度，兩者的質(zhì)量均以105110下

50、烘干土計(jì)。土壤容重作用(1) 計(jì)算土壤孔隙度孔隙度1(容重/比重)100% (2) 計(jì)算工程土方量土壤重量= 土壤體積土壤容重(3) 估算各種土壤成分儲(chǔ)量設(shè)耕層厚度0.2m ，容重1.3t/m3，有機(jī)質(zhì)含量15g/kg=0.015t/t ，全氮量0.75g/kg=0.00075t/t 。1hm2(104 m2) 厚0.2m 土層計(jì)：土壤重=10000 0.2 1.3=2600t 有機(jī)質(zhì)儲(chǔ)量=2600 0.015=39.0t 全氮儲(chǔ)量=2600 0.00075=1.95t(4) 計(jì)算土壤儲(chǔ)水量及灌水(或排水)定額設(shè)土層厚度1m，土壤含水量25%，容重為1.3 t/m3。1hm2 的1m土層儲(chǔ)水量

51、=10000m21m1.3 t/m325%=3250t3250m3/hm2325mm影響土壤容重的因素質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、有機(jī)質(zhì)含量、緊實(shí)度等，主要通過(guò)影響孔隙而影響容重。五、土壤孔隙度（孔隙容積）：土壤孔隙的容積占整個(gè)土體容積的百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為土壤孔度，又稱(chēng)總孔度。它是衡量土壤孔隙的數(shù)量指標(biāo)?？紫抖?固相率液相率氣相率六、土壤孔隙性質(zhì)：土壤孔隙性質(zhì)(簡(jiǎn)稱(chēng)孔性)是指土壤孔隙總量及大、小孔隙分布，它對(duì)土壤肥力有多方面的影響。土壤孔性可從兩方面了解：一是土壤孔隙總量(總孔度)，二是大小孔隙分配(分級(jí)孔度)。土壤孔隙度=容重密度100%=孔隙體積土壤體積=1-土粒體積土壤體積=土壤體積-土粒體積土壤體積土壤學(xué)中所

52、說(shuō)的孔隙直徑是指與一定的土壤水吸力相當(dāng)?shù)目讖?當(dāng)量孔徑)。當(dāng)量孔徑與土壤水吸力的關(guān)系為：d=3/h，當(dāng)量孔徑與土壤水吸力呈反比，孔隙越小，土壤水吸力越大。(1) 非活性孔隙當(dāng)量孔徑0.02 mm的孔隙，其中0.2 mm的粗孔植物的細(xì)根可伸入其中；0.2-0.02 mm的中孔是原生動(dòng)物、真菌和根毛的棲身地。土壤孔性的影響因素質(zhì)地；結(jié)構(gòu)；土壤有機(jī)質(zhì)含量；土粒排列；自然因素與土壤管理。土壤機(jī)械組成（或土壤顆粒組成)：各粒級(jí)土粒在土壤中的相對(duì)比例(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))。當(dāng)量粒徑：(有效粒徑)：土粒在水中沉降速度因其形狀而異，而形狀又很不一致，近百年來(lái)都是采用與土粒沉降速度相同的球體土粒的直徑或半徑為其粒徑，稱(chēng)

53、為當(dāng)量粒徑。土壤粒級(jí)：按土粒大小，分為若干組，稱(chēng)為土壤粒級(jí)(粒組)。石礫：2 mm砂粒：1-0.05mm粉粒：0.05-0.002mm粘粒：0.002mm土粒的化學(xué)成分和化學(xué)性質(zhì)各粒級(jí)土粒的化學(xué)組成：砂粒和粉砂粒以石英和長(zhǎng)石等原生礦物為主，二氧化硅含量較高；粘粒中,則以次生層狀硅酸鹽礦物為主,鐵、鉀、鈣、鎂等的含量較多。土粒的化學(xué)性質(zhì)：主要指-離子吸附與交換、酸堿性、氧化還原反應(yīng)等。土粒級(jí)的物理性質(zhì):吸濕量、持水量、孔隙度、粘結(jié)力等。十一、土壤質(zhì)地：按照土壤中不同粒級(jí)土粒的相對(duì)比例 ( 土壤機(jī)械組成的差異 ) 把土壤分成若干組合，每一組合即為一種土壤質(zhì)地。土壤質(zhì)地分類(lèi)制國(guó)際制（1）（1）以粘粒

54、(0.002mm)含量判定4類(lèi)：45% 粘土類(lèi)；（2）依據(jù)砂粒、粉粒和粘粒三種粒級(jí)的數(shù)量()細(xì)分為12級(jí)十二、土壤質(zhì)地與肥力的關(guān)系土壤的生產(chǎn)性狀：指土壤質(zhì)地的差異在林業(yè)生產(chǎn)中的反應(yīng)。肥力狀況：植物在生長(zhǎng)過(guò)程中，土壤的水、肥、氣、熱、扎根條件以及有無(wú)產(chǎn)生毒害物質(zhì)的協(xié)調(diào)程度；耕作性狀：耕作時(shí)的難易程度、阻力大小、耕作質(zhì)量好壞以及宜耕期的長(zhǎng)短等。砂質(zhì)土：泛指與砂土性狀相近的一類(lèi)土壤，物理粘粒含量45%，質(zhì)地細(xì)(粘重)，包括粘土以及和類(lèi)似粘土性質(zhì)的重壤土和部分中壤土。（1）通透性差；（2）保蓄性強(qiáng)；（3）養(yǎng)分含量豐富，轉(zhuǎn)化速度慢；（4）土溫變幅?。唬?）耕性差；（6）有毒物質(zhì)多；（7）發(fā)大苗不發(fā)小苗。

55、3.壤質(zhì)土：主要分布于黃土高原、華北平原、松遼平原、長(zhǎng)江中下游平原、珠江三角洲、河間平原以及河流兩岸間沖積平原。（1 ）大小孔隙比例分配較合理；（2 ）保水保肥；（3 ）養(yǎng)分含量充足，有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化速度快；（4 ）水肥氣熱以及扎根條件協(xié)調(diào)；（5 ）耕性好；（6 ）發(fā)大苗又發(fā)小苗。十三、土壤質(zhì)地改良土法改良客土，即通過(guò)砂摻黏或黏摻砂。在河流附近，可以采用引水淤灌，把富含養(yǎng)分的黏土覆蓋在砂土上，通過(guò)耕翻拌合之。深耕、深翻、人造塥如果表土是砂土，而心土為黏土，或者相反，則可用深耕深翻的方法，把兩層土壤混合，以改良質(zhì)地。用有機(jī)肥十四、土壤結(jié)構(gòu)：土壤中不同顆粒的排列和組合形式。土壤結(jié)構(gòu)是成土過(guò)程或利用過(guò)程中

56、由物理的、化學(xué)的和生物的多種因素綜合作用而形成，按形狀可分為塊狀、片狀和柱狀三大類(lèi)型；按其大小、發(fā)育程度和穩(wěn)定性等，再分為團(tuán)粒、塊狀、棱塊狀、棱柱狀、柱狀和片狀等結(jié)構(gòu)。土壤結(jié)構(gòu)包含著兩重含義，即土壤結(jié)構(gòu)體和土壤結(jié)構(gòu)性。1.土壤結(jié)構(gòu)體：土壤中的固體顆粒很少以單粒存在，多是單個(gè)土粒在各種因素綜合作用下相互粘合團(tuán)聚，形成大小、形狀和性質(zhì)不同的團(tuán)聚體，稱(chēng)為土壤結(jié)構(gòu)體。（類(lèi)型：塊狀結(jié)構(gòu)體、核狀結(jié)構(gòu)體、柱狀結(jié)構(gòu)體、片狀結(jié)構(gòu)體）2.土壤結(jié)構(gòu)性：指土壤中結(jié)構(gòu)體的大小、形狀、及相互排列組合形式等性質(zhì)。十五、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)：土粒膠結(jié)成粒狀和小團(tuán)塊狀，大體成球形，自小米粒至蠶豆粒般大，稱(chēng)為團(tuán)粒。這種結(jié)構(gòu)體在表土中出現(xiàn)，具

57、有良好的物理性能，是肥沃土壤的結(jié)構(gòu)形態(tài)。團(tuán)粒具有水穩(wěn)性（泡水后結(jié)構(gòu)體不易分散）、力穩(wěn)性（不易被機(jī)械力破壞）和多孔性。特點(diǎn)：1.多形成于有機(jī)質(zhì)含量高的土壤表層，以根系附近分布較多。2.結(jié)構(gòu)內(nèi)部，毛管孔隙豐富，蓄水保肥能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)體之間，通氣透水能力強(qiáng)。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)在土壤肥力上的意義團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤的大小孔隙兼?zhèn)?；團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤中水、氣矛盾的解決；團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤的保肥與供肥協(xié)調(diào)；團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤宜于耕作；團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤具有良好的耕層構(gòu)造。十六、土壤結(jié)構(gòu)的改良1.增施有機(jī)肥料；腐殖質(zhì)是土壤顆粒良好的團(tuán)聚劑2.實(shí)行合理輪作；水稻與冬作（紫云英、苜蓿、蠶豆、豌豆、油菜等）3.合理的耕作、水分管理及施用石灰或石膏；酸性土施

58、用石灰，堿性土施用石膏。4.土壤結(jié)構(gòu)改良劑的應(yīng)用。PAM,PVA( 聚乙烯醇 ) 等。第六節(jié) 土壤化學(xué)性質(zhì)一、土壤膠體：是顆粒直徑為0.0012 m的土粒的統(tǒng)稱(chēng)，這樣大小的顆粒已明顯表現(xiàn)出膠體性質(zhì)(土壤黏粒又稱(chēng)為土壤膠粒)。土壤膠體均具有雙電層結(jié)構(gòu)。包括：土壤礦質(zhì)膠體、有機(jī)膠體、有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合膠體。二、土壤膠體的結(jié)構(gòu)：1.微粒核(膠核)：核心、基本物質(zhì)。腐殖質(zhì)、SiO2、氧化鋁、氧化鐵、鋁硅酸鹽、蛋白質(zhì)及有機(jī)無(wú)機(jī)膠體分子群。2.雙電層：(1)決定電位離子層：固定在膠核表面，并決定其電荷和電位的一層離子。它是由膠體表面的分子解離為離子，或從溶液中吸附某一種離子而構(gòu)成。(2)補(bǔ)償離子層：由于膠體表

59、面決定電位離子層帶電，產(chǎn)生電場(chǎng)和靜電引力，吸附土壤溶液中帶相反電荷的離子，形成補(bǔ)償離子層。A. 非活性補(bǔ)償離子層：補(bǔ)償離子層的內(nèi)層，靠近決定電位離子層，受到的靜電引力強(qiáng)，離子被牢牢吸引，成平行密實(shí)排列，不易自由解離，只能隨著膠核移動(dòng)。B. 擴(kuò)散層：在非活性補(bǔ)償離子層的外面，受到的靜電引力小，活動(dòng)性大。同時(shí)還受離子均勻分布熱運(yùn)動(dòng)的影響，使此層陽(yáng)離子數(shù)隨其距膠粒表面距離的增大而減少，由稠密到稀疏，呈擴(kuò)散狀態(tài)(至本溶液)。三、比表面：是指單位質(zhì)量的物質(zhì)的所有表面積總和。(比表面總面積/ 質(zhì)量)球形土粒比表面：比表面4r2(4/3 r32.65)1.13/r(cm2/g)土壤膠體比表面和土壤顆粒半徑成

60、反比。四、膠體的比表面能(吸附能力產(chǎn)生的主要原因)土壤膠體內(nèi)部分子處在周?chē)肿又g，在各個(gè)方向上受到吸引力相等而相互抵消，土壤膠體表面分子則不同，由于它們與外界的液體或氣體介質(zhì)相接觸，因而在內(nèi)、外方面受到的是不同分子的吸引力，不能相互抵消，所以在土壤膠體表面具有多余的表面能，這種能量產(chǎn)生于土壤膠體表面，故稱(chēng)為表面能。土壤膠粒比表面積愈大，表面能愈大。表面能的大小與比表面呈正相關(guān)，表面能愈高，土壤膠體產(chǎn)生的物理吸附作用就愈強(qiáng)。五、土壤膠體電荷的種類(lèi)1.永久電荷(內(nèi)電荷)：永久電荷起源于礦物晶格內(nèi)部離子的同晶置換。2.可變電荷。六、土壤膠體的分散性和凝聚性1.土壤膠體溶液（溶膠）膠體微粒均勻分散在