绪论
土壤:发育与地球陆地表面能生长绿色植物的疏松多孔结构表层。
土壤剖面: 由成土作用形成的层次成为土层(土壤发生层),而完整的垂直土层序列称之为
土壤剖面。其深度一般达到基岩或达到地表沉积体的相当深度为止。一个完整的土壤
剖面应包括土壤形成过程中所发生的发生学层次(发生层)和母质层。 发生层: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。
土体结构: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。 土壤肥力:肥力是土壤的基本属性和质的特征,是土壤从营养条件和环境条件方面,供应和
协调植物生长的能力。土壤肥力是土壤物理、化学和生物学性质的综合反映。
土壤生产力:由土壤本身的肥力属性和发挥肥力作用的外界条件所决定。 土壤圈:地球表层系统中处于四大圈(气、水、生物、岩石)交界面上最富有生命活力的土
壤连续体或覆盖层。
土壤生态系统:是以土壤为研究核心的生态系统,可分为研究土壤生物的生态系
统和研究土
壤性状的与环境关系的土壤生态系统两类。 简答
土壤在人类农业和自然环境中的重要性:
(一)土壤是人类农业生产的基地:土壤是植物生长繁育和生物生产的基地,其中养分和水分通过根系从土壤中汲取,植物的生长繁育必须以土壤为基地。(营养库的作用、养分转化和循环的作用、雨水涵养作用、生物的支撑作用、稳定和缓冲环境变化的作用)
(二)土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分:土壤圈覆盖于地球陆地表面,处于其它圈层的交接面上,成为它们连接的纽带,构成结合无机界和有机界——即生命和非生命联系的中心环境。
(三)土壤是地球陆地生态系统的基础:土壤在陆地生态系统中起着重要的作用,主要包括:①保持生物活性,多样性和生产性;②对水体和溶质流动起调节作用;③对有机、无机污染物具有过滤、缓冲、降解、固定和解毒的作用;④具有贮存并循环生物圈及表面的养分和其他元素的功能。
(四)土壤是最珍贵的自然资源:土壤资源和水资源、大气资源一样,是维持人类生存与发展的必要条件,是社会经济发展最基本的物质基础。 近代土壤科学的发展及三大学派观点:
(一)农业化学土壤学派(矿质营养学说):植物长期吸收消耗土壤中的矿质养料,会使土壤库的矿质养料储藏量越来越少,为了弥补土壤库储量的减少,可以通过施用化学肥料和轮栽等方式如数归还土壤以保持土壤肥力永续不衰。 (二)农业地质土壤学观点:土壤的形成过程看做是岩石的风化过程,土壤
是岩石经过风化而形成的地表疏松层,即岩石风化的产物,土壤类型决定于岩石的风化类型,土壤是变化、破碎中的岩石。
(三)土壤发生学派:土壤形成过程是岩石的风化过程和成土过程所推动的,影响土壤发生和发育因素可概括为母质、气候、生物、地形及陆地年龄等五个,即五大成土因素学说。
第一章 土壤矿物质
土壤生态系统:是以土壤为研究核心的生态系统,可分为研究土壤生物的生态系统和研究土
壤性状的与环境关系的土壤生态系统两类。
土壤矿物:土壤中的重要组成物质,是具有特征结构和一定化学式的各种天然无机固态物质。
土壤原生矿物:指经过不同程度的物理风化,未改变化学组成和晶体结构的原始成岩矿物。
土壤次生矿物:由原生矿物分解转化而成。
同晶替换:指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所替代而晶格结构保持不变
的现象。
第二章 土壤有机质
土壤有机质:指存在于土壤中的所有含碳的有机质,它包括土壤中各种动、植物残体,微生
物体及其分解和合成的各种有机物质。
土壤有机质来源:原始土壤:微生物;发展后基本来源:动、植物残体;通常自然植被条件:
土壤上生长的植物残体和根系分泌物。
土壤腐殖质:除未分解和半分解动、植物残体及微生物体以外的有机质的总称。 有机质的矿化过程:有机化合物进入土壤后,一方面在微生物酶的作用下发生氧化反应,彻
底分解而最终放出二氧化碳、水和能量,所含氮、磷、硫等营养元素在一系列特定反
应后,释放成为植物可利用的矿质养料。 酶
R—(C,4H)+2O2 → CO2+2H2O+能量
含碳和氢的化合物 氧化
腐殖化过程:各种有机化合物通过微生物的合成或在原植物组织中的聚合转变为组成和结构
比原来有机化合物更为复杂的新的有机化合物。 简答
有机质在土壤肥力上的作用:
(一)提供植物需要的养分:土壤有机质是作物所需的氮、磷、硫、微量元
素等各种养分的主要来源,这些养分可直接通过微生物的降解和转换,以一定的速率不断地释放出来,供作物和微生物生长发育之需。土壤有机质分解和合成过程中,产生的多种有机酸和腐植酸对土壤矿质部分有一定溶解能力,可以促进矿物风化,有利于养料的有效化。
(二)改善土壤肥力特性:①物理性质 土壤有机质尤其是多糖和腐殖质在土壤团聚体的形成过程和稳定性方面起着重要的作用,这些物质在土壤中可以通过功能基、氢键、范德华力等机制以胶膜形式包被在矿质土粒的外表,腐殖质具有巨大的比表面积和亲水基团,吸水量是粘土矿物的5倍,能改善土壤有效持水量。②化学性质 腐殖质因带有正负两种电荷可以吸附阴阳离子供作物吸收。腐植酸是一种含有许多酸性功能团的弱酸,所以在提高土壤腐植质含量的同时也提高了土壤对酸碱度变化的缓冲性能。③生物性质 土壤有机质是土壤微生物生命活动所需养分和能量的主要来源,没有它就不会有土壤中的所有生物化学过程,土壤有机质通过刺激微生物和动物的活动还能增加土壤酶的活性,从而直接影响土壤养分转化的生物化学过程,腐植酸是一种生理活性物质能加速种子发芽,增强根系活力,促进作物生长。 有机质在生态环境上的作用:
(一)有机质与重金属离子的作用:土壤腐殖质含有多种多种功能基,对重金属离子有较强络合和富集能力,重金属离子的存在形态也受腐殖物质的络合作用和氧化还原作用的影响,同时腐殖质对无机矿物也有一定的溶解作用。 (二)有机质对农药等有机污染物的固定作用:土壤有机质对农药等有机污染物有强烈的亲和力,对有机污染物在土壤中的生物活性、残留、生物降解、迁移和蒸发等过程有重要的影响。可溶性腐殖质能增加农药从土壤向地下水的迁