土壤学复习资料总结

面面积的热量,使单位体积(1cm3)土壤所发生的温度变化,以D表示。 8.土壤空气的组成特点是什么?

答:a.二氧化碳的含量很高而氧气含量稍低。二氧化碳超过大气中的10倍左右,主要原因是由于土壤中植物根系和微生物进行呼吸以及有机质分解时,不断消耗土壤空气中的氧,放出二氧化碳,而土壤空气和大气进行交换的速度,还不能补充足够的氧和排走大量的二氧化碳的缘故。

b.土壤空气含有少量还原性气体。在通气不良情况下,土壤空气中还含有少量的氢、硫化氢、甲烷等还原性气体。这些气体是土壤有机质在嫌气分解下的产物,它积累到一定浓度时,对植物就会产生毒害作用。

c.土壤空气水气含量远高于大气。除表土层和干旱季节外,土壤空气经常处于水汽的饱和状态。 d.土壤空气组成不均匀。土壤空气组成随土壤深度而改变,土层越深,二氧化碳越多,氧气越少。 9.土壤通气性的机制是什么?

土壤通气性又称土壤透气性:是指土壤空气与近地层大气进行气体交换以及土体内部允许气体扩散和流动的性能。 土壤通气性产生的机制生要有以下两方面: 1)土壤空气扩散

土壤空气扩散是指某种气体成分由于其分压梯度与大气不同而产生的移动。其原理服从气体扩散公式: F = -D· dc/dx

式中:F是单位时间气体扩散通过单位面积的数量; dc/dx是气体浓度梯度或气体分压梯度;D是扩散系数,负号表示其从气体分压高处向低处扩散。

土壤呼吸:土壤空气与大气间通过气体扩散作用不断地进行着气体交换,使土壤空气得到更新的过程。(类似生物呼吸)

2)土壤空气整体交换

土壤空气整体交换也称土壤气体的整体流动,是指由于土壤空气与大气之间存在总的压力梯度而引起的气体交换,是土体内外部分气体的整体相互流动.

土壤空气的整体交换常受温度、气压、刮风、降雨或灌溉水的影响。 10.土壤的热来源有哪些?热平衡如何表示? 答:1、太阳辐射能 2、生物热 3、地球的内能。

当土面获得太阳辐射能转换为热能时,大部分热量消耗于土壤水分蒸发和土壤与大气之间的湍流热交换,一小部分被生物活动所消耗,只有很少部分通过热交换传导至土壤下层

11.土壤的热特性有哪些?其各自的含义是什么?分别如何影响土壤的热状况?

12.土壤温度状况有何变化规律?

13.土壤空气和温度对植物生长和土壤肥力如何影响?农业生产中如何调节土壤的水气热状况

第七章 土壤胶体化学和表面反应

1.土壤胶体:指直径在1—100nm之间的颗粒,是土壤中最细微的部分。 2.净电荷:所带正负电荷的代数和(通常指净负电荷)。 3.永久电荷:因同晶替代作用而使矿物带有的电荷。 4.可变电荷:随PH的变化而变化的土壤电荷。 5.阳离子交换吸附:

6.土壤阳离子交换量:指土壤所能吸附和交换的阳离子的容量,表示单位为cmol(+)kg-1。 7.土壤盐基饱和度:土壤的交换性盐基离子占交换性阳离子总量的百分数。 8.互补离子:(陪伴离子):与某种交换性阳离子共存的其他交换性阳离子.

9.土壤的吸收性能:土壤具有吸收保留土壤溶液中的分子离子,悬液中的悬浮颗粒,气体以及微生物的能力. 10.互补离子效应:与某种交换性阳离子共存的其他交换性阳离子,又称陪伴离子.对一种离子而言,若其互补离子与胶粒之间的吸附力越大,则越能提高这种离子的有效度.

11.专性吸附:土壤胶体带电或不带电荷,都能吸附某些离子,而且这些离子进入双电层内层,成为不可交换的离子。 12.负吸附:气体中吸附质的溶解热较高,从自由状态的分子变成溶解状态的分子时要放出较多的热量,因需要较高的能量才能把吸附质分子吸附到吸附剂表面上,因而吸附剂表面的浓度小于气体中吸附质的浓度,产生负吸附的现象。 13.影响阳离子交换能力的因素?

①阳离子的本身的特性,即该离子与胶体表面之间的吸附力有关 ②高价阳离子的交换能力大于低价离子

③同价离子:水化半径较小的阳离子的交换能力较强 ④离子运动速度,快则强

⑤离子浓度和数量对于交换能力弱的离子,浓度足够高,也可以交换那些交换能力较强的阳离子 14.影响阳离子交换量的因素?

①离子饱和度,离子饱和度越高,被交换解吸的机会愈多,有效度越大 ②互补离子效应③粘土矿物类型

1) 价态:铝离子>铁离子>氢离子>钙离子>镁离子>铵根>钾离子>钠离子 2) 陪伴离子的种类:陪伴离子易被代换,则被陪伴离子易保留 15.阳离子交换作用的特征?

1)阳离子交换作用是可逆反应 2)交换是等当量进行的 3)受质量作用定律的支配 16.土壤吸收养分作用方式有几种?

答:①土壤离子代换吸收作用(即,物理化学吸收作用):对离子态物质的保持。

②土壤机械吸收作用:对悬浮物质的保持。是指疏松多孔的土壤能对进入其中的一些团体物质,进行机械阻留。

③土壤物理吸附作用:对分子态物质的保持。指土壤对可溶性物质中的分子态物质的保持能力。

④土壤吸附作用:对可溶性物质的沉淀保持。是指由于化学作用,土壤可溶性养分被土壤中某些成分所沉淀,保存于土中。

⑤生物吸附作用:植物和土壤微生物对养分具有选择吸收的能力。从而把养分吸收,固定下来,免于流失。17.土壤胶体的类型(按成分及来源)有哪些?

(1)土壤胶体分三大类:无机胶体;有机胶体;有机无机复合胶体。 这些胶体通常带负电。

(2)胶体带电的原因:同晶置换;晶格破碎、边缘断裂;胶体表面羟基解离;铁铝两性胶体因土壤酸碱性不同带电 (1)矿质胶体 矿质胶体指土壤矿物中的细分散颗粒,比表面大,并带电荷,具有胶体特性。主要为极细微的粘土矿物,包括成分简单的含水氧化物和成分复杂的各种次生层状铝硅酸盐类等。含水氧化物主要包括水化程度不等的铁、铝、硅的氧化物。粘土矿物胶体主要有高岭石、伊利石、蒙脱石,还有蛭石、绿泥石、水铝英石等。土壤胶体微粒带电的主要原因是由于微粒表面分子本身的解离所致。

(2)有机胶体 土壤有机胶体指土壤中腐殖质、多糖等高分子化合物的细分散状态,具胶体特性。有机胶体主要是腐殖质,带负电荷,主要由各种官能团产生。

(3)有机矿质复合体 有机胶体与矿质胶体通过表面分子缩合、阳离子桥接及氢键合等作用连结在一起的复合体,称有机矿质复合体。因复合体具有高度的吸收性能故又称为吸收性复合体,它是土壤中胶体存在的主要形式。 18.试述永久电荷和可变电荷产生的机制是什么?

答:(1)永久电荷:不受土壤溶液pH值变化而影响的电荷类型成为永久电荷,恒电荷或结构电荷。 同晶取代是产生永久电荷的原因。同晶替代是2:1型粘土矿物电荷的主要来源。永久负电荷数量的多少依下规律:蒙脱石、蛭石>水云母类>高岭石

(2)可变电荷:随着土壤溶液pH变化而变化的电荷叫可变电荷。可变电荷产生的原因:主要是胶体表面分子解离。1.含水氧化硅分子解离2.粘土矿物晶面上羟基解离(1:1型粘土矿物在pH<5时可以解离)3.腐殖质分子表面解离4.含水氧化铁铝表面解离出OH-,带正电荷(pH<5)

第八章 土壤酸碱性、氧化还原性及缓冲性

1.潜性酸:土壤胶体上吸附的H离子和Al离子所引起的酸度.

2.水解酸: 用弱酸强碱的盐类溶液(如pH8.2的1mol NaOAc溶液)浸提, 再以NaOH标准液滴定浸出液,根据所消耗的NaOH的用量换算为土壤酸量

3.交换酸 : 用中性盐溶液如1mol KCl或0.06mol BaCl溶液(pH=7)浸提土壤时土壤胶体表面吸附的铝离子与氢离子的大部分被浸提剂的阳离子交换而进入溶液,浸出液中的氢离子及由铝离子水解产生的氢离子,用标准碱液滴定,根据消耗的碱量换算,为交换性氢与交换性铝的总量,即为交换性酸量(包括活性酸)。 4.ESP: (Na碱化度)交换性钠离子的数量占阳离子交换量的百分数。

5.土壤Eh:由于溶液中氧化态物质和还原态物质的浓度关系变化而产生的电位。

6.土壤缓冲性:就是土壤的pH值在自然条件下,不因土壤酸碱条件的改变而产生激烈的变化。 7.分析土壤酸碱性产生的原因? 1、土壤酸性形成的机理

(1)土壤中氢离子的来源:★水的解离★碳酸解离★有机酸的解离★酸雨★其它无机酸 (2)土壤中铝离子的活化(形成酸性土壤的重要原因)

2、土壤碱性形成的机理 形成碱性反应的主要机理是碱性物质的水解反应。

土壤中的碱性物质主要是钙、镁、钠的碳酸盐和重碳酸盐,以及胶体表面吸附的交换性钠。 8.试述土壤酸碱性类型及其影响因素?如何调节土壤的酸碱性?

中性土壤适合绝大多数植物生长,常用石灰改良酸性土,土壤交换性酸是石灰用量的根据。常用石膏等碱性物质改良碱性土,洗盐是改良盐碱土的有效措施。

9.我国土壤酸碱反应在地理上分布有和规律性?为什么? 南方土壤普遍显酸性,北方土壤显中性或碱性。

原因:气候条件不同,主要是水、热条件的差异,影响风化过程、淋溶程度等。南方水热条件好,淋溶作用强,土壤中易溶性盐离子Na+,Ca2+等被淋洗,土壤中致酸离子H+,Al3+高量相对较高,土壤呈酸性;北方,淋溶作用弱,土壤中盐基离子含量高,故显中性或碱性。

10.试土壤氧化还原状况与植物生长的关系?如何调节土壤氧化还原状况?

11.试述土壤缓冲作用的机理及其影响因素?

大多数土壤都含有碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸、有机酸等弱酸及其盐类,土壤胶体上吸附的盐基离子和致酸离子能通过交换作用被解吸,因此,对进入土壤中的酸性或碱性物质起中和作用,即缓冲作用。不同土壤其缓冲能力差异很大,一般将改变土壤溶液一个pH单位所需要的酸量或碱量,称为土壤的缓冲容量。 2. 影响土壤缓冲能力的因素

影响土壤缓冲能力的因素有土壤胶体类型、阳离子交换量和土壤盐基饱和度,有机胶体的缓冲能力高于无机胶体,无机胶体中蒙脱石类 > 伊利石类 > 高岭石类 > 含水氧化铁、铝,阳离子交换量越高、盐基饱和度越高的土壤,其缓冲能力越强。

12.土壤酸碱性与土壤肥力有何关系? 1. 与养分有效性的关系

土壤养分的有效性受 pH 值影响很大,Fe、Mn、Zn、Cu、Mo在酸性条件下有效性较高,N、P、K等在中性和碱性条件下有效性较高。(图片:土壤养分有效性与pH值的关系) 2. 与土壤生物的关系

强酸性土壤中主要是真菌,细菌不仅数量少,而且种群比较简单。一些植物的病原菌对土壤酸碱反应也很敏感,

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