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土壤地理学复习


土壤地理学考试复习资料(修订版) 土壤地理学考试复习资料(修订版) 考试复习资料
考试题型:名词解释、单选题、多选题、判断题、简答题、论述题

第一章 绪论
土壤:土壤是覆盖在地球陆地表面上能够生长植物的疏松表层。 1. 土壤 其特征:有生物活性、孔隙结构; 其功能:有肥力及生产性能、缓冲与净化功能。 土壤肥力:是土壤为植物生长不断地供应和协调养分,水分,空气和热量的能力。 2.土壤肥力 四大肥力因素: ) 四大肥力因素:水分、养分、空气、热量(不是孤立的,而是相互联系和相互制约的。 肥力是土壤的基本属性和本质特征: 肥力是土壤的基本属性和本质特征 : 植物良好生长不仅要求土壤中诸肥力因素同时供 应, 而且必须处在相互协调的状态。 在农业生产中, 人工调节土壤肥力,不仅要控制土壤中的营养元 素,还要创造适应于植物生长的整个土壤条件。 自然肥力与人为肥力(土壤的有效肥力) 3.自然肥力与人为肥力(土壤的有效肥力) : 人为肥力: 人为肥力:自然肥力经过开发、改造、施肥、播种形成农业土壤(灌淤表层,堆垫表层、 肥熟表层和水耕表层) (注:土壤是一种永续利用的可更新的再生自然资源) 土壤与环境的关系(P1、 0- : 4.土壤与环境的关系(P1、P2 图 0-1 0-2) 土壤在地理环境中总是处于大气圈、水圈、岩石圈、生物圈界面之上,而且成为它们相 互作用的产物。 土壤不仅受到岩石圈、水圈、生物圈的制约,还反过来对这些圈层产生影响。 (1)对生物圈的影响:支持和调节生物过程;提供植物养分、水分。 (2)对大气圈的影响:影响大气圈的化学组成、水分和热量平衡;吸收氧气,释放 CO2、 CH4、H2S、N2O (3)对水圈的影响:影响降水在陆地和水体的重新分配、水循环和水平衡 (4)对岩石圈影响:地球保护层、减少其遭受各种外营力的破坏。 土壤圈与土壤圈物质循环: 5. 土壤圈与土壤圈物质循环: 土壤圈:地球表层系统的组成部分,它处于地球表层不同圈层界面及其相互作用的交叉 土壤圈 带, 是联系有机界与无机界的中心环节, 也是结合地理环境各组成要素的纽带。 土壤圈物质循环: 土壤圈物质循环 指土壤圈内部的物质迁移转化过程及其与地球其他圈层之间的物质交 换过程。 6.土壤圈中的环境记录: 土壤圈中的环境记录: ①土壤记录着地理环境变迁的历史 ②土壤作为地理环境变化记录体具有的特性: ⑴广泛性和相对稳定性 ⑵综合性和聚 集性 ⑶滞后性 ③土壤性状信息解译成环境变化信息是土壤地理学家和环境学家的共同任务。 土壤圈演化与人类社会的发展: 7.土壤圈演化与人类社会的发展: Ⅰ、土壤圈对人类社会发展的影响: ①土壤是人类社会发展的重要自然资源; ②土壤是人类生存环境的净化器; ③保持生物活性、多样性和生产性; ④调节水体和溶质的流动性; ⑤过滤、缓冲、降解、固定并解毒无机和有机化合物; ⑥储存并使生物圈及地表养分和其他元素进行再循环; ⑦支撑社会经济架构并保护人类文明遗产。
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: Ⅱ、土壤是农业生产的基础(土壤与农业生产的关系) 合理的开发能提高土壤肥力,增加农林牧业的生产力;反之会引起土壤退化,如土 壤侵蚀、土壤风蚀沙化、土壤次生盐碱化、土壤污染等。 土壤地理学的研究对象: 7. 土壤地理学的研究对象: 土壤地理学: 土壤地理学:以土壤及其与地理环境系统的关系为研究对象,它是研究土壤的发生、发 育、土壤分类及时空分异规律,进而为调控、改造和利用土壤资源提供科 学依据的学科。是自然地理学与土壤科学之间的交叉学科,也是一门综合 性和生产性很强的学科。 土壤地理学研究内容: 8. 土壤地理学研究内容: ①土壤发生与分类; ②土壤的分布规律; ③土壤调查制图和土壤资源评价; ④地理环境、人类活动于土壤圈层相互作用; ⑤土壤资源保护及被污染土壤修复技术研究。 土壤地理学的研究方法: 9.土壤地理学的研究方法: ①土壤野外调查与定位观测研究法; ②实验分析和实验模拟研究法; ③遥感技术在土壤调查中应用; ④数理统计与 SGIS 在土壤研究中的应用; ⑤土壤历史发生研究法。

第二章 土壤剖析
1. 土壤形态: 土壤形态: 土壤剖面: 土壤剖面:从地面垂直向下的土壤纵断面称为土壤剖面(单个土体\聚合土体) 土层: 土壤剖面中与地表大致平行的层次, 它是有成土作用而形成的, 称为土壤发生层。 土层: 典型的土壤剖面有哪些? 2.典型的土壤剖面有哪些?(重点是 O-A-E-B-C-R) P9) (P9) : 枯枝落叶层) :以分解或未分解的有机质为主的土层 O 层(枯枝落叶层) : 腐殖质层) :形成于表层或 O 层之下的矿质发生层 A 层(腐殖质层) : 淋溶层) :硅酸盐粘粒、铁、铝等单独或一起淋失,石英或其他抗风化矿物的沙 E 层(淋溶层) : 粒或粉粒相对富集 淀积层) :硅酸盐粘粒、铁、铝、腐殖质、碳酸盐、石膏或硅的淀积;碳酸盐的 B 层(淀积层) : 淋失;残余二、三氧化物的富集;有大量二、三氧化物胶膜,使土壤 亮度较上、下土层为低,彩度较高,色调发红;具粒、块状或棱柱状 结构 母质层) C 层(母质层) : 母岩) R 层(母岩) : 潜育层) G(潜育层) 长期被水饱和,土壤中的铁锰被还原并迁移,土体呈灰色的矿质发生层。 : 犁底层) P(犁底层) 由农具镇压、人畜践踏等压实而形成。 : 矿质结壳层) J(矿质结壳层) 一般位于矿质土壤的 A 层之上。 : 土壤剖面构型——道库恰耶夫的三个发生层: ——道库恰耶夫的三个发生层 、过渡层(B) 、母质 3.土壤剖面构型——道库恰耶夫的三个发生层:腐殖质聚积表层(A) 层(C) ) 土壤剖面构造类型: (A)C 剖面;AC 剖面;A(B)C 剖面;ABC 剖面等 土壤剖面构造类型: 简单剖面:原始剖面;弱分异剖面;正常剖面;侏儒剖面;巨型剖面;侵蚀剖面; 简单剖面: 复杂剖面: 复杂剖面:异源母质剖面;埋藏剖面;多元发生剖面;堆叠剖面;翻动剖面;人造剖面; 土壤的颜色变化与性质间的关系 P14) 变化与性质间的关系( 4.土壤的颜色变化与性质间的关系(P14) : 土壤颜色:重要的形态特征之一,可以通过土壤颜色变化了解成土条件、成土过程、肥 土壤颜色
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力特征和演变。 土壤颜色主要决定于:土壤化学组成和矿物组成。 土壤颜色主要决定于 土壤颜色影响因素 土壤颜色影响因素:有机质、矿物质、水分、质地和生物活动。 影响因素 土壤颜色分类:黑色——其深浅与腐殖质含量呈正相关。土色的深浅与土壤湿度和质地 土壤颜色分类:黑色 也有关系(质地粗的深) (黑色一般是土壤肥力高的标志。 ) 白色(石英、高岭土、石灰和水溶性盐类) ; 白色 红色(赤铁矿) ; 红色 黄色(水化氧化铁、褐铁矿) ; 黄色 灰色、蓝色或绿色(还原条件下,水稻田) ; 灰色、蓝色或绿色 过度色和混合色。 过度色和混合色。 思考为什么我国南方多红壤、北方多黑土? 5.思考为什么我国南方多红壤、北方多黑土? 黑土是温带草原地带和森林地带所特有的土壤。因冬季寒冷、土地封冻,土壤里形成 了大量的腐殖质,使土壤呈黑色,较为肥沃,其主要分布于东北地区。 红壤是亚热带常绿阔叶林地带发育的土壤。因高温多雨的气候,风化强烈,可溶性矿 物被淋失,氧化铁等矿物增多,使土壤呈红色。 土壤质地: 6.土壤质地:土壤是由许多大小不同的土粒,按不同的比例组合而成的,这些不同的粒级 混合在一起表现出来的土壤粗细状况,称为土壤质地。 沙土、壤土、粘土性质差异有何不同? 个方面比较) 7.沙土、壤土、粘土性质差异有何不同?(从 5 个方面比较): ①砂质土:通气性好,透水性强,作物根系易于发展;土温上升快;土壤中有机质矿化 作用也快;然而保水供水能力差,土壤容易产生旱象。 ②粘质土:通气透水性差,作物根系不易伸展;土温上升缓慢;土壤中有机质矿化作用 缓慢;有机质比较易于积累,保肥能力较强。 ③壤质土:既有一定数量的大孔隙,也有相当多的毛管孔隙,因此通气透水性好,保水 保肥能力较强;土温比较稳定;土粒比面积小,粘性不大,耕性良好,宜于 多种作物生长。 土壤三相组成: 、液相(土壤液体)和气相(土壤气体) 8.土壤三相组成:固相(矿物质 95%;有机质 5%) 原生矿物: 9.原生矿物:形成于高温高压下的矿物即岩浆熔融体或热液中形成的矿物,这部分矿物仅 经物理机械作用、破 碎变小,保留在土壤 中。

次生矿物: 次生矿物: 原生矿物风化和成土过程中经化学变化, 或由分解产物重新结合而成的矿物。 (黏土矿物或黏粒矿物) ①硅氧四面体——硅氧片 ②铝氧八面体——铝氧片 1:1 型矿物:高岭石、埃洛石 2:1 型膨胀型矿物:蒙脱石、 蛭石 2:1 型非膨胀型矿物:伊利石 2:2 型矿物:绿泥石 注:它们是土壤矿物中最细小的部分,具有活动的晶格、呈现高度分散性,并具有的 吸附代换性能、能吸收水分和膨胀,因而具有明显的胶体特性,又称为粘土矿物。 土粒愈细,SiO2 含量愈少,而 Al2O3、Fe2O3 等含量愈多。随着粒径的减小,孔 隙度、吸湿量、持水量、比表面面积、膨胀潜能、吸附性能、塑性和粘结性将增加, 而土壤通气性、透水性、密度将降低。
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10.岩石矿物的风化作用: 10.岩石矿物的风化作用: 风化作用:地表矿物、岩石由于温度变化、水、大气以及生物的作用而发生崩裂、粉 风化作用: 碎、分解和产生新矿物的现象。 风化作用类型: 风化作用类型: (1)物理风化:由于温度的变化、水分的冻结、碎石劈裂以及风力、流水、冰川等物 : 理因素引起的,使岩石由大变小,由粗变细,矿物在化学性质和组成 上均未发生变化(在温差大的干燥地区尤为突出) (2)化学风化:水的溶解作用、水解作用、水化作用、氧化作用、碳酸化作用 : (3)生物风化:植物根系穿插的机械作用,根系和微生物分泌的酸性物质。 : 岩石、矿物风化的程度和特点: 岩石、矿物风化的程度和特点:一方面决定于矿物、岩石本身的化学成分和结构,另 一方面也取决于外界环境条件。 11. 11. 成土母质: 成土母质: 矿物岩石经各种风化作用后形成的疏松多孔体 (与岩石矿物及土壤的差别) 。 特点:成土母质初步具备了提供养分、对水分的通透性和吸持保蓄性、对气热的调 节能力。 12.不同的气候类型,次生粘土矿物类型不同 P32) 类型不同( 12.不同的气候类型,次生粘土矿物类型不同(P32) : (1)热带、亚热带地区,土壤中含有较多的高岭石、水铝石、氧化铁、氧化铝等次生矿物。 (2)干旱寒冷地区,粘土矿物以伊利石、蛭石和蒙脱石比较普遍。 (3)温暖或温湿条件适中地区,粘土矿物以伊利石为主,还出现少量的高岭石。 13.土壤矿物质的地理分布( 13.土壤矿物质的地理分布(不同的生物气候带,土壤中矿物质分布有所不同) ) : 干冷气候下,土壤中含有较多的原生矿物; 湿热气候下,土壤中含有较多的氧化铁、氧化铝和氧化钛等比较稳定的矿物。 14.土壤有机质:土壤中各种含碳有机化合物,包括土壤微生物和土壤动物及其分泌物以 14. 土壤有机质: 及土体中植物残体和植物分泌物。 15.土壤有机质的转化: 15.土壤有机质的转化: (1)有机质的矿化作用:有机质在生物作用下分解为简单的无机化合物的过程。 (2)有机质的腐殖化作用:有机质在分解的同时,形成腐殖质的过程。 腐殖化系数: 16. 腐殖化系数:每克干重的有机质经过一年分解后转化为腐殖质(干重)的克数。 土壤有机质的组成(主要有五类有机化合物和灰分物质) 17.土壤有机质的组成(主要有五类有机化合物和灰分物质) : 1)糖类化合物 2)纤维素、半纤维素 3)木质素 4)含氮化合物(蛋白质—氨基酸) 5)脂肪、树脂、蜡质和单宁 6)灰分物质 18.土壤有机质转化的矿质化过程 矿质化过程: 18.土壤有机质转化的矿质化过程: 不含氮的碳水化合物转化: (1)不含氮的碳水化合物转化:好气条件下,生成二氧化碳和水;嫌气条件下,产生二 氧化碳和水、甲烷 含氮的碳水化合物转化 蛋白质、腐殖质、生物碱、尿素) 碳水化合物转化( (2)含氮的碳水化合物转化(蛋白质、腐殖质、生物碱、尿素) 氨化: ⑴氨化:水解作用——蛋白质通过蛋白分解酶的作用,形成氨基酸 氨化作用——氨基酸经微生物分解作用而释放氨的过程 硝化: ⑵硝化:土壤中产生的氨在亚硝化细菌作用下,氧化成硝酸和硝酸盐 (注:pH:6-9 通气良好 C/N 小于 20:1 有利于硝化作用的进行) 反硝化: ⑶反硝化:氮素以二氧化氮的形式损失 (注: pH 高 通气性差 C/N 比值大 易于反硝化作用的进行) 总之,土壤有机质的矿化过程,在好气条件下进行时,生成二氧化碳、水和其它矿质
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养分,分解速度快,彻底,释放大量热能,不产生有毒物质;在嫌气条件下分解时,速度 慢,分解不彻底,释放热量少,除产生养分外,还原性有毒物质多,如甲烷、硫化氢、氢 气。 土壤有机质转化的矿质化过程的影响因素 影响因素: 土壤有机质转化的矿质化过程的影响因素:生物残体的化学组成、土壤温度、土壤湿度、 通气状况、土壤酸碱度。 19.土壤有机质转化的腐殖化过程 腐殖化过程: 19.土壤有机质转化的腐殖化过程: 土壤的腐殖化作用: 土壤的腐殖化作用:进入土壤中的生物残体,在土壤微生物的作用下,合成为腐殖质 的过程。 土壤腐殖质: 土壤腐殖质:土壤特异有机质,也是土壤有机质的主要组分,它是一种结构复杂、抗 分解性强的棕色或暗棕色无定形胶体物, 是土壤微生物利用植物残体及 其分解产物重新合成的高分子化合物。 土壤腐殖质分类 分类: 土壤腐殖质分类:胡敏酸、富里酸、棕腐酸和胡敏素。 土壤腐殖质的组成和特性:1)腐殖质的组成 (C、H、O、N、S) 土壤腐殖质的组成和特性: 2)腐殖质在土壤中存在的形态[①游离状态的腐殖质; ②与盐基化合成稳定的盐类(腐质酸钙镁); ③与含水三 氧化物化合成复杂的凝胶体; ④与粘粒结合成胶质复合 体(有机无机复合体)] 3)腐殖质化学结构(包括芳香族化合物、含氮化合物、和 碳水化合物) 附:官能团(功能团) :羧基、酚羟基、醇羟基、甲氧 基、甲基、醌基等 这些官能团使得腐殖质具有:离子吸附性、对金属 离子的络合性、 氧化 还原性及生理活性。 4)腐殖质具有带电性(可变电荷) ,具有代换吸收性 5)腐殖质的溶解性、凝聚和稳定性 (注:①胡敏酸的一价盐易溶于水,二价盐难溶于水,其中盐类易絮凝,土壤形成良好 结构;②富里酸的一价和二价盐都能溶解于水,不易凝聚,土壤不易形成良好结构;③腐 殖质具有较强的络合作用,增强腐殖质的稳定性.) 20.土壤有机质对土壤肥力的作用(意义) : 20.土壤有机质对土壤肥力的作用(意义) 1)是土壤养分的主要来源 2)促进土壤结构形成,改善土壤物理性质 3)提高土壤的保肥能力和缓冲性能 4)腐殖质具有生理活性,能促进作物生长、发育 5)腐殖质具有络合作用,有助于消除土壤的污染 21.土壤有机质的积累和调控: 21.土壤有机质的积累和调控:1)种植绿肥,增施有机肥料; 2)秸秆还田; 3)调节土 壤水热状况; 土壤水分的重要性(土壤水、土壤溶液) : 22.土壤水分的重要性(土壤水、土壤溶液) 1)供作物生长需要 2)影响养分的溶解和移动 3)土壤的氧化还原电位 4)有机质的分解与积累 5)土壤热量状况 6)土壤的耕性 23.土壤水分的来源: 23.土壤水分的来源:主要来自大气降水、灌溉水、地下水。 土壤水分消耗 消耗: 土壤水分消耗:主要有土壤蒸发、植物吸收和蒸腾、水分渗漏和径流损失。
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24.土壤水量的平衡: 24.土壤水量的平衡: 土壤水量的平衡: 土壤水量的平衡:土壤水分的收入和消耗使土壤水含量出现变化的情况。 土壤水分收入:大气降水、地表径流输入量、土内侧流流入量、毛管上升水输入量、 土壤水分收入: 水分收入 汽态水输入量、灌溉水量。 土体水分输出 输出: 土体水分输出:土壤蒸发量、植物蒸腾量、地表径流输出量、土内径流流出量、土壤 渗漏量等。 25.土壤水分类型 P44) 类型( 25.土壤水分类型(P44) (1)固态水 (2)气态水 (3)化合水和结晶水 土壤吸湿水: (4)土壤吸湿水:固相土粒靠其表面的分子引力和静电引力从大气和土壤空气中吸附气态 水,附着于土粒表面成单分子或多分子层,称为吸湿水。 特点:水分子呈定向紧密排列、密度 1.2~2.4g/cm3、无溶解能力、不能以液 态水自由移动,也不能被植物吸收。 最大吸湿量:吸湿水达到最大值,此时的土壤吸湿水量。 膜状水(重点) (5)膜状水(重点) 吸湿水达到最大后, 土粒还有剩余的引力吸附液态水,在吸湿水的 : 外围形成一层水膜,这种水分称为膜状水。 最大分子持水量:当膜状水达到最大厚度时的土壤含水量。 注:膜状水能从膜厚的地方向薄的部位移动,这部分能移动的水可被作物吸收利用。 凋萎系数:作物无法从土壤中吸收水分而呈现永久凋萎,此时的土壤含水量称此。 毛管水: (6)毛管水:靠毛管力保持在土壤孔隙中的水分称为土壤毛管水。 特点:这种水可以在土壤毛管中上下左右移动、具有溶解养分的能力、作物可以 吸收利用。 毛管水的数量:主要取决于土壤质地、腐殖质含量和土壤结构状况。 根据土层中毛管水与地下水有无连接,常将毛管水分为:毛管支持水和毛管悬着水 田间持水量:毛管悬着水达到最大时的土壤含水量。 土壤有效水:能够被植物所吸收的水分(笔 P27 图) 重力水:(土壤重力水)是指土壤水分含量超过田间持水量之后,过量的水分不能被毛 (7)重力水 管吸持,而在重力的作用下沿着大孔隙向下渗漏成为多余的水。 土壤全蓄水量或饱和持水量:土壤所有孔隙都充满水分时的含水量。 26.土壤空气与地面大气有何不同?(P48) ?(P48 26.土壤空气与地面大气有何不同?(P48) 土壤空气按其组成在质与量上均不同于大气中的空气 (1)由于土壤生物生命的影响,C02 比大气中含量高,氧含量低。 (2)土壤空气中的水汽含量远比大气高,相对湿度高 (3)由于有机质的嫌气分解,产生甲烷、碳化氢、氢等还原性气体 (4)组成和数量处在变化中 土壤性质) (土壤性质) 27.土壤结构: 27.土壤结构:是指土粒相互排列,胶结在一起而成的团聚体,也称结构体。 28.土壤结构类型(P56) 28.土壤结构类型(P56) : (1)片状结构——土粒排列紧实,妨碍通气透水和根系生长 (2)棱柱状结构 (3)柱状结构 (4)角块状结构——其形成与发育与土壤排水、通气性和植物根的穿插作用有关 (5)团块状结构 (6)粒状结构——这种结构多出现在土壤表层,易受耕作影响,在肥沃土壤中数量尤多 29.土壤结构的肥力意义(P57) 29.土壤结构的肥力意义(P57) :
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土壤结构是土壤肥力的调节器,具有结构的土壤,其中一部分土粒紧密排列成团,具 有水稳性,遇水不易分散,团粒之间存在适当比例大小的孔隙。因此它能体现土壤中水、 肥、气、热的状况。 创造和提高土壤结构的质量是农业生产的重要的增产措施。 30.土壤孔隙状况: 30.土壤孔隙状况: 土壤孔隙度 隙度: (1)土壤孔隙度:土壤中土粒或团聚体之间以及团聚体内部的空隙叫做土壤孔隙。 土壤孔性包括孔隙度(孔隙的数量)和孔隙类型(孔隙的大小及其比例) ,前者决定着土壤 气、液两相的总量,后者决定着气、液两相的比例。 土壤孔隙类型: (2)土壤孔隙类型: ①非活性孔隙 ②毛管孔隙 ③通气孔隙 31.土壤胶体: 31.土壤胶体:土壤中粒径<1μm 或者 2μm 的矿物质颗粒和腐殖质(分散相)分散在土壤 溶液(分散介质)中的分散体系。 (一)土壤胶体的种类和构造 (1)胶体的种类:无机胶体(含水氧化物、层状硅酸盐矿物) 胶体的种类: ;有机胶体;有机无机 复合体 土壤胶体的构造: (2)土壤胶体的构造:土壤胶体分散系包括胶体微粒(为分散相)和微粒间溶液(为 分散介质)两大部分。胶体微粒在构造上可分为微粒核、决定 电位离子层和补偿离子层三个部分组成。 微粒核:主要由腐殖质、无定形的 SiO2、氧化铝、氧化铁、铝硅酸盐晶 体物质、蛋白质分子以及有机无机胶体的分子群所构成。 双电层:微粒核表面的一层分子,通常解离成离子,形成一层离子层(决 定电位离子层) ;通过静电引力,在其外围形成一层符号相反 而电量相等的离子层(补偿离子) 。又称之为双电层。 (二)土壤胶体 土壤胶体比表面和表面能: (1)土壤胶体比表面和表面能:比表面——单位重量固体颗粒的表面积 表面能——由于物体表面的存在而产生的能量 土壤胶体带电性(土壤胶体电荷的起因) : (2)土壤胶体带电性 永久电荷:它是由于粘粒矿物晶层内的同晶替代所产生的电荷 电荷的数量和性质随介质 PH 值而改变的电荷产生可变电荷的主要原因: 可变电荷: 注:l 粘粒矿物晶面上-OH 的解离 l 含水铁、铝氧化物的解离 l 腐殖质上某些原子团的解离 l 含水氧化硅的解离 l 粘粒矿物晶体上的断键等 壤土的 Ph 值表征其可变电荷特点的一个重要指标,它被定义为土壤的可变正、负电荷 数量相等时的 PH 值,或称为可变电荷零点、等电点。 土壤胶体在等电点时,溶液胶体相互结合成团聚体而沉淀,胶体凝聚作用。 土壤胶体的凝聚和分散——胶体的凝聚作用:溶胶→凝胶 (3)土壤胶体的凝聚和分散 ——胶体的分散作用:凝胶→溶胶 (三)土壤的离子交换 土壤的离子吸收和土壤的离子交换作用: 土壤胶体表面吸收的离子与溶液介质中其电 土壤的离子吸收和土壤的离子交换作用: 荷符号相同的离子相交换。 土壤中阴离子交换作用( 公式) ⑴土壤中阴离子交换作用(书上 65 公式) : 土壤中阳离子交换作用: 土壤中阳离子交换作用: ①阳离子交换作用特点:可逆反应、反应迅速、等量交换 ②阳离子交换能力: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为: (书上 65 页)
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影响阳离子交换能力的因素:电荷的数量;离子半径、离子水化半径;离子的运动 速度;离子浓度 ③阳离子的交换量:每千克干土中所含全部交换性阳离子总量(厘摩尔/千克) 离子交换影响因素 影响因素: ⑵离子交换影响因素:①胶体数量 ②胶体类型:蒙脱石>水化云母>高岭石 有机胶体 含水氧化铝、铁 ③土壤 PH 值:土壤 PH 值增大,土壤负电荷增大,土壤阳离子 交换量增大 土壤盐基饱和度: ⑶土壤盐基饱和度: 盐基饱和度: 盐基饱和度:土壤中交换性盐基离子总量(mol/kg)占阳离子交换量(mol/kg)的百 分数称为土壤的 盐基离子:Ca,My,K,Na,NH4, 制酸离子:H,Al 注:盐基饱和度公式 P66

第三章 土壤发生
第一节 土壤发生与土壤环境的关系 土壤形成因素学说: 1.土壤形成因素学说: 道库恰耶夫成土因素学说: 道库恰耶夫成土因素学说:首次建立了П=f (К,О,Г, P ,Б )表示土壤与成土因 素之间的发生关系(П 表示土壤;К, О, Г, P ,Б 分别表示气候、生物、母质、地形和时间因素) 土壤是独立的历史自然体,是在等成土因素综合作用下形成和发展的,每种成土因素 对土壤是同时起作用、同等重要和不可代替的。 继承者对成土因素中的主导因素各持一见:气候、成土母质(岩石和矿物) 、生物(人类) 、 气候与植被 美国土壤学者詹尼 詹尼重申五种成土因素的作用 S=?(cl,o,r,p,t,……) 詹尼 柯夫达: 柯夫达:地球深层因素对土壤形成的影响(火山、地震、新构造运动、地球化学的物 质富集) 注:人类社会的生产活动对土壤性质、肥力和发展方向产生深刻的影响,甚至起主导作用。 土壤成土因子与土壤发育的关系: 2.土壤成土因子与土壤发育的关系: 土壤发育的母质因素: (1)土壤发育的母质因素: 母质:土壤形成的物质基础,在生物气候作用下,母质表面逐渐转变成土壤。但母质 并不仅是被改造的材料,同时对成土过程有一定作用,这种作用愈是在成土过程的初期愈 较显著。母质对成土过程和土壤特性的影响是在母质风化和成土过程中施加影响的。 ⑴土壤属性与母质属性 ⑵土壤次生矿物与土壤母质 ⑶土壤养分状况与土壤母质 ⑷成土母质与土壤质地 (2)土壤发育的气候因素 气候: 气候:土壤形成的能量源泉。土壤与大气之间经常进行水分和热量的交换。气候直接 影响着土壤的水热状况、土壤中物质的迁移转化过程,并决定着母岩风化与土壤形成过程 的方向和强度。气候要素如气温、降水及风力对土壤形成发育具有重要的影响 ⑴气候与岩石矿物风化强度 ⑵气候与土壤次生粘土矿物 ⑶气候对土壤有机质的积累和分解
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⑷气候影响土壤微生物的数量和种类 ⑸气候影响土壤分布规律 (3)土壤发育的生物因素 生物: 生物:生物将太阳辐射能转变为化学能引入成土过程,并合成土壤腐殖质。在土壤中 生活着有数百万种植物、动物和微生物,它们的生理代谢过程构成了地表营养元素的生物 小循环,使得养分在土壤中保持与富集,从而促使了土壤的发生与发展, ⑴植物——绿色植物通过光合作用,生产有机物质,通过生物循环,发展土壤肥力, 推动土壤形成演化。 ⑵土壤微生物——分解有机残体,释放能量和养分,供生物再吸收利用;还参与腐殖 质的形成。 ⑶土壤动物——土壤有机质的来源;参与有机质的分解;翻动、搅拌和搬运土壤 (4)土壤发育的地形因素 岩石圈表面形态即地形:是土壤形成发育的空间条件,对成土过程的作用与母质、气 岩石圈表面形态即地形 候、生物等不同,它通过影响地表物质能量的再分配,从而影响成土过程。新构造运动及 地形演变更是影响土壤发生发育的重要因素 ⑴地形与地表水热条件重新分配: 高度、坡度、方向对太阳辐射的吸收和地面辐射的影响。海拔高度的变化,引 起温度和湿度的变化,形成不同的土壤类型,出现土壤垂直分布。南坡和北坡土壤 发育甚至类型会有所不同 ⑵地形与地表径流 斜坡:砾质薄层土壤。低洼处:细土粒和腐殖质积累,土色较暗,土层深厚。 ⑶地形与成土母质 山地(台地) :残积母质;坡地和山麓:坡积物;山前冲积堆、冲击扇:洪积物 ⑷地形与土壤发育过程 地形变化,影响土壤的侵蚀和堆积过程,引起水文植被的一系列变化,促使土 壤形成过程转向,土壤类型发生转变。 (5)土壤发育的时间因素 ⑴绝对年龄:从开始形成土壤时起,直到现在;⑵相对年龄:土壤的发育阶段或土壤 的发育程度 (注自然影响因素:母质、气候、地形、生物在土壤形成中的作用强度,均随着土壤年龄 的增长而加深,可从土壤剖面分异、土壤形态和性质上反映出来) (6)人类生产活动对土壤形成和演变的影响 人为因素:人为活动对土壤的影响受社会制度和社会生产力水平的制约,而且这种影 人为因素: 响具有双向性,即可通过合理利用,使土壤朝向良性循环方向发展,也可因不合理利用引 起土壤退化。人类活动一是通过改变成土条件,二是通过改变土壤组成和性状来影响成土 过程。 人类对土壤的影响广泛而深刻,人类不仅改变自然环境条件,而且改变土壤的内在组成, 加速土壤形成过程,同时也可以改变其发展方向。 ①垦殖;②灌溉或排水;③修筑梯田、植树造林、耕作、施肥、客土和农田基本建设 不合理的耕作利用,将破坏土壤肥力: ⑴灌溉不当,次生盐碱土;⑵土壤质量退化 第二节 土壤的发生过程 1.土壤主要发生过程 (1)富铝化过程 湿热气候条件下,原生矿物强烈分解,盐基离子和硅酸淋失,铁、铝、锰不断形成 氧化物而相对积累,铁、铝的富集称富铝化过程。 (2)盐渍化过程
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易溶性盐类在土体上部聚集过程。干旱少雨气候带及高山寒漠带 (3)潜育化过程 3 灰粘化作用或潜水离铁作用:终年积水的土壤发生的还原过程。 低价铁锰(流动性强、极易流失)的脱色作用:使土层颜色变为蓝灰色或青灰色。 土壤常年淹水和铁的还原:使粘粒团聚体解体,土壤结构破坏,土粒分散 (4)潴育化过程 土壤形成过程中的氧化还原过程。 渍水环境经常处于移动状况,伴随着土壤干湿交替过程。 出现锈纹,铁锰结核:渍水通过还原作用,低价铁锰迁移;水位下降通过氧化作用, 高价铁锰的淀积。

第四章 土壤分类
1.土壤分类的意义: 土壤分类的意义: (2)有利于推广农业技术; (3)有利于土壤信 的意义 (1)土壤调查的基础; 息交流 土壤分类目的: 土壤分类目的:在于将外部形态和内在性质相同或相近的土壤并入相应的分类单元, 纳入一定的分类系统,以反映它们的肥力和利用价值,为合理利用土 壤、改造土壤和提高肥力提供依据 2.土壤发生学分类与诊断学分类有缺点及区别 土壤发生分类: (1)土壤发生分类:强调土壤与其形成环境和地理景观之间的相互关系,以成土因素及 其对土壤的影响作为土壤分类的理论基础。同时也结合成土过程和 土壤属性作为分类的依据。 不足表现在:①主观性与理论推理性强; ② 过分强调生物、气候等地带性因素; ③ 强调中心概念,但土类界限较模糊;④ 发生分类缺乏定量指标。 土壤诊断学分类(优点) :①能反映土壤形成过程特点;②与未选取的土壤特性有较 (2)土壤诊断学分类(优点) : 好的相关性;③能区分过度类型的一些特性项目;④土壤 特性项目量化,划定量的限度;⑤获取土壤特性数据,进 行数理统计,划出恰当的分类标准。 诊断层与诊断特性( 3.诊断层与诊断特性(美国土壤系统分类中用以鉴别土壤性质的指标有两大类) 1)诊断层 诊断层:凡是用于鉴别土壤类型,在性质上有一系列定量说明的土层,称为诊断层。 1)诊断层 (按诊断层在土体中的位置不同,又分为“诊断表层”和“诊断表下层”两类。 ) 2)诊断特性 诊断特性:如果用来鉴别土壤类型的依据不是土层,而是具有定量说明的土壤性质, 2)诊断特性 则称为诊断特性。 (土壤的水分状况和土壤的温度状况就是常用的诊断特性。 ) 级分类系统:土纲、亚纲、土类、亚类、土族、 注:6 级分类系统:土纲、亚纲、土类、亚类、土族、土系

第五章 土壤类型
(一)淋溶土 淋溶土: 淋溶土:指湿润土壤水分状况下,石灰充分淋溶,具有明显粘粒移淀的土壤它。包括的 土类有暗棕壤、棕壤、黄棕壤和白浆土。 地理分布: 1.地理分布:淋溶土广泛分布于世界温带、暖温带和北亚热带地区。 成土条件: 2.成土条件:淋溶土发育在温带、暖温带以至北亚热带湿润季风气候区,四季分明, 夏季降雨多;自然植被以针阔叶混交林、落叶阔叶林、常绿阔叶-落叶阔 叶混交林、草甸等草本植物为主;地形多低山丘陵、低平原河谷阶地、 盆地、山前台地;成土母质是残疾物、坡积物、第四纪沉积物 成土过程: 3.成土过程:其成土过程包括粘化移淀过程和腐殖质积累过程。 主要性状: 4.主要性状:具有淡色或暗色表层,粘化层,具有中度或高度的盐基饱和度;土体厚;
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有机质含量较高;粘粒含量高 利用: 5.利用:暗棕壤分布区发展林业。棕壤肥力较高,利于多种经营,如种植棉花、果园 等等。黄壤作为农业生产基地,适于水稻、小麦等生长。白浆土适合粮食作 物生产。 改良: 6.改良:由于分布于湿润地区,受水分淋溶作用强,自然土壤肥力较高,耕种后肥力 易于下降,若植被保护不好,易发生水土流失。因此要注意水土保持,发展 灌溉和防止内涝,增施有机肥或种植绿肥。 (二)富铝土 富铝土: 富铝土:在热带和亚热带湿润气候条件下,土体中的铝硅酸盐矿物受到强烈分解,盐基 不断淋失,而氧化铁、铝在土壤中残留和聚集所形成的土壤,其中氧化铝最稳 定,因而称为富铝土。包括砖红壤、砖红壤性红壤、红壤和黄壤等。 地理分布: 1.地理分布:广泛分布亚热带和热带地区。 2.成土条件:气候高温多雨、雨量充沛,温差小。我国由于受季风控制,干湿季交替 成土条件: 明显;自然植被以热带雨林、季雨林、南亚热带季雨林、亚热带常绿阔 叶林为主;地形以山地丘陵为主;成土母质为各种酸性或基性岩,并以 富铝风化壳为主。 成土过程: 3.成土过程:是脱硅富铝化过程和生物富集过程共同作用形成的。 主要性状: 4.主要性状:矿物分解、盐基和二氧化硅淋失作用十分强烈;有些土壤粘粒部分的阳 离子交换量或硅铝分子率的高低与富铝化作用的程度不全吻合;若没有 受到侵蚀,土层较厚;颗粒较细、排列紧密、团聚体的水稳定性很强; 全剖面呈酸性反应。 利用: 5.利用:分布区人口相当密集,开发潜力较大。由于本地区地形起伏,降水强度大, 在开垦利用中稍有不慎,就会引起严重的土壤侵蚀,并使土壤理化性质恶化。 改良: 6.改良:应该充分发挥水热条件的优势,以建立良好的生态系统,防止水土流失。并 采取针对性措施,合理开发荒原,因土种植,合理布局,不断提高土壤肥力。 (三)盐渍土 盐渍土: 盐渍土:是各种盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。盐土石指土壤中可溶盐含 量对作物生长有显著危害程度的土类。 碱土则含有危害植物生长和改变土壤性 质的多含交换性钠。 地理分布: 1.地理分布:主要分布在内陆干旱、半干旱地区、滨海地区也有分布。 成土条件: 2.成土条件:除海滨地区外,盐渍土分布区气候多干旱、半干旱气候,降水量小,蒸 发量大,年水量不足以淋洗掉土壤表层累积的盐分。我国由于受季风影 响,夏季脱盐,冬季积盐;地形多为低平地、内陆盆地、局部洼地以及 沿海低地(都是水盐汇集中心) ;地下水埋深越浅和矿质化越高,土壤积 盐越强;成土母质一般是近代或古代的沉积物。 成土过程: 3.成土过程:分为盐化(盐分仔蒸发作用下通过土体毛管水的移动向地表积累)和碱 化(交换性钠不断进入土壤吸收性复合体)两个过程。 主要性状: 4.主要性状:积盐层是盐土的诊断层;盐土发生层次不明显,具有特殊剖面构型;盐 土质地较粘重;碱土物理性质很差,粗大不良的结构,成强碱性反应。 利用: 5.利用:改良盐土的根本目的在于将根系层的盐分减少到一定限度,可通过平整土地、 排水、灌溉、种稻、种植绿肥和耕作施肥等措施来改良;改良碱土的根本目 的在于以交换性钙取代交换性钠来减低 ESP,改良物理性状。施用钙盐。

第六章 土壤分布
土壤分布规律: 是指土壤类型随自然环境条件和社会经济因素的空间差异而变化的特性。 1. 土壤分布规律: 按照土壤发生学理论,土壤分布规律可用多变函数式表达:S = F (W、J、G );式中:S
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表示土壤;W、J、G 分别表示纬度、经度及高度等。 土壤的纬度地带性分布规律(P251) 2.土壤的纬度地带性分布规律(P251) 土壤分布的纬度地带性:主要是指土壤高级类别或地带性土类大致沿纬线延伸,按纬度 土壤分布的纬度地带性: 逐渐变化的规律。 ⑴世界性土壤带(高纬和低纬地区) ⑵区域性土壤带(中纬地区) ⑶沿海型土壤纬度地带性:大陆边缘、森林土壤系列 ⑷内陆型土壤纬度地带性:大陆内部、草原土壤系列、 荒漠土壤系列 土壤的经度地带性分布规律(P252) 3.土壤的经度地带性分布规律(P252) 土壤经度地带性: 土壤经度地带性:主要是指地带性土类大致沿经线延伸,而按经度由沿海向内陆逐渐变 化的规律。 沿海到内陆:湿润的森林土类、半湿润的森林草原土类、半干旱的草原土类、干旱的荒 漠土类。 土壤的垂直分布规律(P252) 4.土壤的垂直分布规律(P252) 土壤的垂直分布规律: 土壤的垂直分布规律:是指土壤随地形高度的升降依次地、有规律地相应于生物气候的 变化而变化的规律。 把土壤随地形高低自基带向上(或向下)依次 更替的现象,叫做土壤分布的垂直地带性。 关于土壤垂直分布规律几点认识: ⑴垂直地带性不是水平地带性的简单立体化 ⑵地理位置不同,基带土壤不同,土壤垂直带谱组成不同 (注:相似经度,从低纬到高纬,土壤垂直带谱由繁到简,同类土壤分布高度由高 降低;相似纬度,从湿润地区经半湿润、半干旱地区到干旱地区;山地土壤 垂直带谱先是趋于复杂,最后又趋于简单。 ) ⑶相似地理位置,山体越高,相对高差越大,土壤垂直带谱越完整。 ⑷山地坡向不同,土壤垂直带谱组成及同类土壤分布高度也有差别。 山地形态对土壤垂直带谱的影响:镶边式;猪背式;圆锥式;方山式; 三位一体的土壤空间分异: 三位一体的土壤空间分异:同一种土壤既是纬度地带的,又是经度地带的,同时也是垂直 带的。

第七章 土壤资源的合理利用与保护
第一节 第一节 土壤资源及其特征 土壤资源: 1.土壤资源:是指具有农业、林业、牧业生产力的各种土壤类型的总称,是人类生存与发 展过程中最基本、最广泛、最重要的自然资源之一。土壤资源具有质(土壤 肥力)和量(面积)两方面内容。 土壤资源的特点: 2.土壤资源的特点: ①土壤具有一定的生产力 ②土壤资源具有可更新性和培育性; ③土壤资源的空间存在形式具有地域分异规律; 土壤资源的功能: 3.土壤资源的功能: ⑴土壤是生产食物、木材和纤维的基地; ⑵土壤支持和调节地表生物过程与养分循环; ⑶土壤调节陆地表面水分分配与过滤水质; ⑷土壤作为地球的“皮肤”是生物的重要栖息地; ⑸土壤也是人类生产建设的主要基质。 中国土壤资源特点及其利用现状(P270) 特点及其利用现状 4.中国土壤资源特点及其利用现状(P270) 中国土壤资源特点(从土壤形成的自然环境和社会历史条件、土壤诊断特性等方面来看) : 中国土壤资源特点
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①中国土壤类型众多、土壤资源丰富; ②中国山地土壤资源所占比重大; ③中国耕地面积少、宜农后备土壤资源不多;④中国土壤资源空间分布差异明显。 土壤资源存在的问题: 土壤资源存在的问题: ⑴耕地逐年减少,人地矛盾突出 ⑵土壤侵蚀严重,危害巨大 ⑶土壤资源退化,肥力下降 ⑷土壤盐碱化、沙化加剧 ⑸土壤污染日益严重,农田生态恶化 土壤资源的利用与保护(P272) 5.土壤资源的利用与保护(P272) 利用与保护相结合,防止土壤侵蚀: ⑴利用与保护相结合,防止土壤侵蚀:水平梯田,打坝淤泥,植树造林、种草、等高耕 作、深耕松土、免耕法、采用固沙剂等工程措施和生物措施 改良盐碱土及沙土: ⑵改良盐碱土及沙土:冲洗,排水,井灌井排,合理耕作,生物措施,化学改良措施(酸 性肥料、硫酸钙、石灰石等) ;防风固沙,渗粘土,使用有机肥,固沙剂;引洪灌淤 陪肥土壤,提高单位面积产量: ⑶陪肥土壤,提高单位面积产量:加强基本农田建设;增施有机肥,秸杆还田,种植绿 肥,加强水肥管理;挖掘和提高单位面积产量 防治结合,减少土壤污染: ;同时, ⑷防治结合,减少土壤污染:首先控制污染源(环境立法、建立农田水质标准等) 采用农业技术措施进行治理(石灰,增使磷肥,增使有机肥,客土法) 扩大耕地面积,限制乱占农业用地: ⑸扩大耕地面积,限制乱占农业用地:防止城市化和工业化对土地的占用。 综合整治、合理布局(因地制宜) ⑹综合整治、合理布局(因地制宜) 第二节 土壤资源可持续利用对策 土地整理: 1.土地整理:是针对特定行政区域,按土地利用总体规划所确定的目标和用途,采取行政、 经济、法律或工程措施对土地利用现状进行调整改进、综合整治,以提高土 地利用率和产出率,改善农村生产生活条件和生态环境过程的总和。 2.土壤退化的概念 土壤退化:是指因自然环境不利因素和人为利用不当引起的土壤肥力下降、植物生长条 土壤退化: 件恶化和土壤生产力减退的过程。以土壤退化为核心的土地退化,已成为困 扰人类社会持续发展的主要障碍。 土壤退化过程:是在自然因素和人为因素共同作用下的一个复杂过程,其中形成因素的 3. 土壤退化过程 异常或人类不合理的土壤利用方式则是土壤退化的根本原因,一般将土 壤退化过程划分为土壤侵蚀、土壤风蚀沙化、壤盐碱化、土壤污染等。 土壤侵蚀:是在各种外营力的作用下,土壤物质被剥离、迁移、沉积的过程。自然 (1)土壤侵蚀 状态下的土壤侵蚀速度缓慢,常与自然成土过程处于动态平衡状态;人 类活动对自然生态环境的破坏,常导致土壤侵蚀过程急剧发展,称为加 速侵蚀,其侵蚀速率巨大。 (2)土壤风蚀沙化:是指当风速超过 4~5 m/s,地表疏松干燥的细小土壤颗粒被风吹而 土壤风蚀沙化: 扬起,离开原地土壤表层的现象。它主要发生在干旱半干旱区。 土壤风蚀沙化作为一种土壤退化现象,它不仅破坏土壤资源、减 低土壤生产力,同时还污染生态环境、影响区域社会经济的发展 和人民生活的改善。 土壤盐碱化: (3)土壤盐碱化:是指土壤中可溶性盐分随水向表土层(0~20 cm)运移而累积至含量超 过 0.1% (或富含石膏土壤为 0.2%)的过程。 土壤污染: (4)土壤污染:土壤是人类最基本的生产资料和劳动的对象,土壤又是人类生产和生活 的场所。这样人类活动可使来自外界的大量物质快速、集中地投入到土 壤圈的局部,在土壤中累积,从而造成了土壤污染。土壤污染物归并为 无机污染物和有机污染物两大类。

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