绪论

1.土壤：地球陆地表面能生长植物的疏松表层，具有特殊的形态、性质和功能的自然体。 2.土层：由成土作用形成的层次。 3.土壤剖面：完整的垂直土层序列。

4.土壤圈：覆盖于地球陆地的表面，处于其他圈层的交接面上，成为了连接的纽带，构成了结合无机界和有机界----即生命和非生命联系的中心环境。

5.土壤肥力：指土壤经常地适时适量地供给并协调植物生长发育所需要的水分、养分、空气、温度、扎根条件和无毒害物质的能力。

6.自然肥力（土壤在自然因素的作用下所发展起来的肥力，是成土作用的产物）

7. 人为肥力（在耕作熟化过程中发展起来的，是人为因素作用下产生的，是劳动的产物） 8.有效肥力（指在生产上表现出来的肥力） 9. 潜在肥力（指在生产上没有直接表现出来的肥力 10.土壤在农业生产和自然环境中的重要性？

一、土壤是农林业生产的基础二、土壤是陆地生态系统重要组成部分三、土壤是最珍贵的自然资源。四、土壤的可持续利用是持续农业的基础。

11.土壤的本质特征是具有肥力，肥力的四大因子是水、肥、气、热。 12.土壤组成如何？土壤学发展过程的三大学派？

固相（矿物质95%;有机质5%）液相（土壤水）气相（土壤空气）。

a．农业化学土壤学派（德国，李比希）b.土壤地地质学派（德国—法鲁）c.土壤发生学派（俄国-倒库切耶夫） 固体颗粒（38%）固 相（50%）土壤 有机物（12%）气相（50%）粒间空隙（50%）液相（50%）

土壤学发展过程的三大学派：1.农业化学学派。（提出矿质营养学说）。2.农业地质学派（19世纪后半叶）。3.土壤发生学派（提出土壤是在五大成土因素作用下形成的）。

第一章 土壤矿物质

1.同晶替换：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构造保持不变的现象。 2. 土壤矿物质的矿物组成： ( 一 ) 原生矿物

1. 原生矿物以硅酸盐和铝硅酸盐为主； 以氧化硅和硅酸盐矿物占绝对优势。常见石英、长石、云母、辉石、角闪石等。

2. 原生矿物类型和数量决定于矿物的稳定性；石英最稳定，是粗土粒的主要成分； 白云母和长石较稳定，在粗土粒中较多；黑云母、角闪石、辉石等暗色矿物易风化。 3. 原生矿物是植物养分的重要来源 ： Ca 、 Mg 、 K 、 P 、 S 等 。 （二）次生矿物

1. 原生矿物分解转化形成的矿物。

2 . 以粘土矿物为主，又以结晶层状硅酸盐矿物为主； 3. 此外有 Si 、 Al 、 Fe 的氧化物及其水合物 。 3.土壤矿物的化学组成：

1. 几乎包括元素周期表中所有元素；

2.O 、 Si 、 Al 、 Fe 为主，四者共占 88.7% 以上； 3. 植物必需营养元素含量低，分布不平衡。 4.主要的粘土矿物的晶格结构及性质：

第二章 土壤有机质和土壤生物

1.土壤有机质：存在于土壤中的所有含碳的有机化合物。（主要包括土壤中各种动物、植物残体，微生物体及其分解和合成的各种有机化合物）

2.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物质的总称。 3.有机质土壤：一般把耕层含有机质20%以上的土壤。 4.矿质土壤：含有机质在20%以下的土壤。

5.土壤有机质的转化过程：土壤有机质在水分、空气、土壤动物和土壤微生物的作用下，发生极其复杂的转化过程。 6.有机质的矿质花过程：土壤有机质在微生物作用下，分解为简单的无机化合物的过程。

7.有机质的腐殖化过程：在微生物作用下，原本存在的有机物，合成新的含氮有机物，养分保存的过程。 8.矿化率：土壤每年因矿化作用所消耗的有机质数量占土壤有机质总量的百分数。 9.腐殖化系数：单位质量有机物料施入土壤后，所能分解转化成腐殖质的克数。

10. 土壤有机质的周转：有机物质进入土壤后由其一系列转化和矿化过程所构成的物质流通。

11.土壤有机质的周转时间：当土壤有机质水平处于稳定状态时，土壤中有机质流通量达到土壤有机质含量所需要的时间。

12.简述土壤有机质的作用？ 1、有机质在土壤肥力上的作用 （1）提供植物需要的养分 （2）促进植物生长发育 （3）改善土壤的物理性质 （4）促进微生物和动物的活动 （5）提高土壤的保肥性和缓冲性 （6）有机质具有活化磷的作用 2、在生态环境上的作用

（1）有机质可降低或延缓重金属污染

（2）有机质对农药等有机污染物具有固定作用

（3）有机质对全球碳平衡的影响土壤有机质是全球碳平衡过程中非常重要的碳库。土壤有机碳的损失对地球自然环境具有重大影响。

13. 富里酸与胡敏酸性质上的区别？

（1）溶解性：FA＞HA；（2）酸性：FA＞HA；（3）盐：HA一价溶于水二三价不溶，F A全溶；.（4）分子组成：式量HA＞FA，HA含碳氮多，含氢氧少，FA相反；（5）颜色：HA深（又名黒腐酸），FA浅（又名黄腐酸）；（6）在土壤剖面中的迁移能力：FA强。

14.有机残体的C/N如何影响土壤有机物分解过程？

答：一般认为，微生物每吸收一份氮，还需吸收五份碳用于构成自身细胞，同时消耗20份碳作为生命活动的能量来源。所以，微生物分解活动所需有机质的C/N大致为25﹕1

当有机质地C/N接近25﹕1时，利于微生物的分解活动，分解较快，多余的氮留给土壤，供植物吸收；

如果C/N大于25﹕1，有机质分解慢，同时与土壤争氮； C/N小于25﹕1，有利于有机质分解，并释放大量的氮素。 15.土壤有机质的腐殖化过程可分为几个阶段？

①植物残体分解产生简单的有机碳化合物

②通过微生物对这些有机化合物的代谢作用及反复的循环，增值微生物细胞

③通过微生物合成的多酚和醌或来自植物的类木质素，聚合形成高分子多聚化合物，即腐殖质。 16.土壤有机质的类型及来源？

1、新鲜的有机物：指土壤中未分解动植物残体，保持原有的形态特征。

2、半分解的有机物：经微生物的分解，失去动、植物残体原有的形态等特征，包括有机质分解产物和新合成的简单有机化合物。

3、腐殖质：指有机质经过微生物分解后并再合成的一种褐色或暗褐色的大分子胶体物质。（占土壤有机质总量的85％-90%）

土壤有机质的来源：

1、植物残体（包括各类植物的凋落物、死亡的植物体及根系 ）

2、动物、微生物残体（包括土壤动物和非土壤动物的残体，及各种微生物的残体.） 3、动物、植物、微生物的排泄物和分泌物 4、人为施入土壤中的各种有机肥料 17.土壤微生物在土壤中的作用?

答：土壤生物除参与岩石的风化和原始土壤的生成外，对土壤的发育、土壤肥力的形成和演变以及高等植物的营养供应状况均有重要作用。答：土壤微生物对土壤性质和肥力的形成和发展都有重要的影响。

1．参与土壤形成作用： 2促进土壤中营养物质的转化： 3增加生物热能，有利调节土壤温度： 4．产生代谢产物，刺激植物的生长： 5．产生酶促作用，促进土壤肥力的提高： 其具体功能有：

①分解有机物质，直接参与碳、氮、硫、磷等元素的生物循环，使植物需要的营养元素从有 机质中释放出来。②参与腐殖质的合成和分解作用。③某些微生物具有固定空气中氮，溶解土壤中难溶性磷和分解含钾矿物等的能力，从而改善植 物的氮、磷、钾的营养状况。④土壤生物的生命活动产物如生长刺激素和维生素等能促进植物的生长。⑤参与土壤中的氧化还原过程。此外，菌根还能提高某些作物对营养物质的吸收能力。 18.调节土壤有机质的途径？

答：①增施有机肥料。 ②归还植物（林木、花卉）凋落物于土壤。 ③种植地被植物、特别是可观赏绿肥。④用每年修剪树木花草的枯枝落叶粉碎堆沤，或直接混入有机肥坑埋于树下，有改土培肥的效果。⑤通过浇水，翻土来调节土壤的湿度和温度等，以达到调节有机质的累积和释放的目的。 19．土壤有机物分解的速度主要取决于哪两个方面？

答：土壤有机物分解的速度主要取决于两个方面；内因是植物凋落物的组成，外因是所处的环境条件。 ①外界条件对有机质转化的影响：外界条件通过对土壤微生物活动的制约，而影响有机质的转化速度，这些外界因素主要有土壤水分、温度、通气状况、土壤pH值，土壤粘力等。

②残体的组成与状况对有机质转化的影响：有机残体的物理状态，化学组成，及碳氮比影响。

第四章 土壤质地和结构

1. 土壤密度：单位容积固体土粒（不包括粒间孔隙）的质量，叫做 土粒密度，单位用g/cm3或t/m3表示。 2.土壤容重：田间自然垒结状态下单位容积土体（包括土粒和孔隙）的质量或重量，单位为：克/厘米3。 3.土壤比重：单位体积（固体物质体积）土壤中，固体物质的重量，单位为g/cm3。比重的平均值：2.65g/cm3 4.土壤孔隙度：土壤孔隙占土壤总体积的百分比。单位体积（总体积）原状土壤中，空隙总体积的百分含量 5.孔隙比：表示土壤孔隙数量的一种方法。孔隙比=孔隙容积/土粒容积。 6.土壤颗粒组成：各粒级所占的百分含量。

7.土壤质地：根据土壤的颗粒组成将土壤分为不同的组合，并给每一组合一定的名称，这种分类称为土壤的质地。 8.当量孔径：指相当于一定的土壤水吸力的孔径。

9.土壤结构体：土壤中的固体颗粒很少以单粒存在，多是单个土粒在各种因素综合作用下相互粘合团聚，形成大小、形状和性质不同的团聚体。

10.土壤结构性：指土壤中结构体的大小、形状、及相互排列组合形式等性质。 11.团里结构体：最好的结构，既有大孔隙又有小孔隙，所以既能保水又能通气顺畅。

12.土壤粘结性：是指土壤颗粒之间通过多种力量结合在一起的性质，取决于黏粒含量和土壤湿度。 13.土壤粘着性：是指土壤颗粒粘附在外物上的性质，取决于黏粒含量和土壤湿度。

14.土壤的可塑性: 是指土壤被外力塑成任何形状 , 当外力消失或干燥后 , 仍能保持所获形状不变的性能，主要与土壤的粘粒含量和水分含量有关。

15.土壤上塑限: 土壤失去可塑性，开始变为流体时的含水量称为可塑上限 ( 或上塑限 )。 16.土壤下塑限: 土壤开始表现可塑性的含水量称为可塑下限 ( 或下塑限 )

17. 塑性值: 上下塑限之间的含水量范围称为可塑性范围，差值称为塑性值 ( 或可塑指数 ) 。

18．土壤耕性: 是土壤对耕作的综合反映，包括耕作的难易、耕作质量和宜耕期的长短，在一定程度上也是土壤物理机械性质的反映。

19.宜耕期: 适于土壤翻耕的时期（土壤宜耕期），一般以土壤田间持水量40～60％时为宜。适于土壤耕作的土壤水分含量所能保持的时间长短.

20.土壤压板问题: 在外力的作用下，土壤颗粒发生移动并重新进行紧密排列，导致总孔隙和通气孔隙减少，而毛管孔隙和无效孔隙增加，土壤容重增大；土壤的压板主要是由于大型农机具作业造成的，防止土壤压板的方法简单可行的方法就是实施免耕法和少耕法。

21.砂土、粘土、壤土的特点分别是什么？如何合理利用改良？ 答:1.砂质土类:

①水→粒间孔隙大,毛管作用弱,透水性强而保水性弱,水汽易扩散,易干不易涝. ②气→大孔隙多,通气性好,一般不会积累还原性物质.

③热→水少气多,温度容易上升,称为热性土,有利于早春植物播种.

④肥→养分含量少,保肥力弱,肥效快,肥劲猛,但不持久,易造成作物后期脱肥早衰. ⑤耕性→松散易耕,轻质土. 2.粘质土类:

①水→粒间孔隙小,毛管细而曲折,透水性差,易产生地表径流,保水抗旱能力强,易涝不易旱. ②气→小孔隙多,通气性差,容易积累还原性物质.

③热→水多汽少,热容量大,温度不易上升,称为冷性土,对早春植物播种不利.

④肥→养分含量较丰富且保肥能力强,肥效缓慢,稳而持久,有利于禾谷类作物生长,籽实饱满,早春低温时,由于

肥效缓慢易造成作物苗期缺素.

⑤耕性→耕性差, 粘着难耕,重质土.

3.壤质土类:土壤性质兼具砂质土,粘质土的优点,而克服了它们的缺点.耕性好,宜种广,对水分有回润能力,是理想的土壤类别.

22.试述团粒结构的肥力意义？

团粒结构具有小水库、小肥料库、空气走廊的作用，协调水气状况能力强，因而是理想的结构体。 （1）小水库

团粒结构透水性好，可接纳大量降水和灌溉水，而团粒内部保水性强，天旱时还可防止水分蒸发。 天旱表层蒸发失水后，土体收缩切断与下层毛管连通性，水分不会由大孔隙流向小孔隙而蒸发损失。 （2）小肥料库

具有团粒结构的土壤，通常有机质含量丰富。团粒结构表面为好气作用，有利于有机质的矿质化，释放养分。团粒内部则有利于腐殖化，保存养分。

（3）空气走廊由于团粒之间的孔隙较大，利于空气流通。

23.团粒结构形成的条件是什么？如何保持和创造团粒结构？

团粒结构形成的条件包括两方面，即胶结物质和成型动力。①有一定的结构形态和大小；② 有多级孔隙；

③ 有一定的稳定性；④有抵抗微生物分解破碎的能力。

形成土壤团粒结构的农业措施: ①深耕与施肥、 ②正确的土壤耕作、 ③合理的轮作制度、

④调节土壤阳离子组成、土壤结构改良剂的应用 ⑤合理灌溉、晒垡和冻垡。 24.衡量土壤耕性好坏的标准是什么?

答: 土壤宜耕性是指土壤的性能.

①?? 耕作难易:耕作机具所受阻力的大小,反映出耕后难以的程度,直接影响劳动效率的高低. ②耕作质量:耕作后能否形成疏松平整,结构良好，适于植物生长的土壤条件.

③宜耕期的长短:土壤耕性好一般宜耕期长.

第五章 土壤水

1．田间持水量：毛管悬着水达到最大值时的土壤含水量称为田间持水量，通常作为灌溉水量定额的最高指标（相当于吸湿水、膜状水和悬着水的全部）。

2.毛管持水量：毛管支持水达到最大，包括吸湿水，膜状水，毛管上升水。

3.毛管悬着水：当地下水位较深，不受地下水影响，靠毛管力将降雨或流水保持在土壤土层。

4.毛管上升水：又称毛管支持水。自地下水面由下向上沿毛管上升而存在于土壤毛管中的水分。它与地下水有直接联系。

5.毛管水：土壤含水量超过最大分子持水量后，水分可以自由移动，靠毛管力保持在土壤孔隙中的水分称为毛管水。 6.最大分子持水量：当膜状水达到最大厚度时的土壤含水量。

7.膜状水: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，称为膜状水，植物有效水。

8.最大吸湿量：土壤吸湿水的多少与空气相对湿度有关，当空气湿度接近饱和时，土壤吸湿水达到最大量，称为最大吸湿量或吸湿系数。

9.全蓄水量：土壤所有孔隙都充满水时的含水量。

10. 凋萎系数（W）当植物因根无法吸水而发生永久萎蔫时的土壤含水量，称为萎蔫系数或萎蔫点。 11.有效水最大贮量：田间持水量－萎蔫系数,当此值最大时,即有效水最大贮量。(全溶水－多余水)。

12.土壤水分特征曲线：表示土壤含水量和土壤基质势间关系的曲线。该曲线可用于说明土壤的保水性和结构等物理性质。

13.滞后现象：对于同一土壤，即使在恒温条件下，由土壤脱湿（由湿变干）过程和土壤吸湿（由干变湿）过程测得的水分特征曲线也是不同的 现象。 14.土壤水吸力：指土壤水的负压力。

15.土水势：指将单位水量从一个土－水系统移到温度和它完全相同的纯水池时所做的功，Ψw表示。 16.土壤水分的形态及其特征与有效性如何？

物理形态：气态、液态、固态与植物关系最为密切的是液态水。

土壤水分类型：吸湿水，有效性差，不能被利用;膜状水，可以被利用；毛管水；重力水，由于易流失，利用率很低； 土壤水分有效性：指土壤水被植物的利用情况。凋萎系数为有效水的下限，田间系数为有效水的上限。 17.饱和流与非饱和流的含义及其运动特点? （一）土壤水的饱和流动

饱和流的推动力是重力和静水压力。

1、饱和流中出现三种情况：

一是垂直向下的饱和流，发生在雨后或稻田灌水以后。

二是水平饱和流，如发生在灌溉渠道两侧的侧渗，水库的侧渗，或在不透水层上的水分沿倾斜面的流动等水平饱和流。

三是垂直向上的饱和流，发生在地下水位较高的地区，或因不合理灌溉抬高了地下水位，就会引起垂直向上的饱和流，这是造成土壤返盐的重要原因。

（二）土壤水不饱和时，推动其流动的力主要是基模势梯度，也有一定的重力作用。不饱流的流量仍用达西定律反映。

1、 不饱和流具有两个特点，一是不饱和流推动力（ h ）包括基模势和重力势；二是不饱和流的 k 值不是一个常数，而是一个变量，受含水量的影响。含水量高，水势高则 k 值大，含水量低，水势低则 k 值小。同时 k 值受土壤中水分存在状态的影响。若水分是连续的，则随着土壤含水量减少， k 值逐渐降低；若水分是不连续的，则 k 值随着含水量降低后急剧下降。

2、不饱和流在土壤中具体的流动方向就是由水膜厚的地方向水膜薄的地方移动；由曲率半径大的孔隙向曲率半径小的孔隙移动；由温度高处向温度低处移动。 18. 什么是蒸发?蒸发过程的特点是什么？如何控制？

蒸发：物质从液态转化为气态的相变过程。

土面蒸发的形成及蒸发强度的大小主要取决于两方面：一是受辐射、气温、湿度和风速等气象因素的影响。二是受土壤含水率的大小和分布的影响。土面蒸发过程可区分为3个阶段：1表土蒸发强度保持稳定的阶段2表土蒸发强度随含水率变化的阶段； 3水汽扩散阶段。

土壤空气中水分扩散速度远小于大气中水分扩散速率.

①土壤孔隙数量是一定的，其中孔隙一部分被液态水占有，留给水汽扩散的空间就很有限。

②土壤中孔隙弯弯曲曲，大小不一，土壤过干过湿都不利于扩散（土壤湿度处于中等条件下最适宜扩散） 19.什么是土壤水分平衡和SPAC系统？

土壤水分平衡Fieldsoilwaterbalance：是指某一时期一定土壤体积内所得到的水分和被作物消耗、流失的水分之间的平衡关系。一般指在一定时间内，作物根部范围一定深度的土层得到与失去的水分差额。

土壤一植物一大气连续体(SPAC)的概念水分经由土壤到达植物根系，被根系吸收，通过细胞传输，进入植物茎，由植物木质部分到达叶片，再由叶片气孔扩散 到静空气层，最后参于大气的湍流变换，形成一个统一的、动态的、互相反馈的连续系统，即土壤一植物一大气连续体(Soil—Plant— Atmosphere Continuum,简称SPAC)。 20.土壤水气热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? （1）土壤水热气是土壤肥力的重要组成要素，三者相互矛盾，又相互联系，相互制约。

首先，土壤水分和空气共同处于土壤孔隙中，水多气少，水少气多，二者互为消长；其次，土壤水气状况和二者的比例关系在一定程度上决定着土壤的热性质，影响土壤温度的变化；再者，土壤热量状况反过来也影响土壤的水气状况，土壤温度较高时，水分通过土面蒸发量大，土壤很快失水变干，土壤空气的比例增加，通气性很快得到改善。 （2）调节方法：

合理耕作，改善土壤物理性质，蓄水保墒，通气调温； 增施有机肥，促进团粒结构形成，提高热量吸收；

合理排灌，调控水分，从而调节土壤空气和热量，同时采用喷灌、滴灌等方式，保持土壤团粒结构以协调土壤水、气矛盾；

利用人工覆盖物，减少蒸发，保温保湿； 使用土面增温剂，抑制水分蒸发、防止热量散失。

21.用土水势研究土壤水的优点是什么？如何用土水势和土壤水吸力判断土壤水运动方向? 优点:第一，通过计算土壤的水势，可以判断土壤中的矿质离子，有机质是否丰富。

第二：可以通过水势的测量来衡量一种土壤溶液的浓度，是否适合种植植物，适合种植什么样的植物。 第三：给土壤的浓度增加了水势的概念，让土壤的浓度有科学数据来作为说明，更具理论性。

第六章 土壤 空气和热量状况

1.土壤呼吸：土壤中的植物根系、食碎屑动物、真菌和细菌等进行新陈代谢活动，消耗有机物，产生二氧化碳的过程。 2.土壤空气的对流：土壤与大气间由总压力梯度推动的气体整体流动，也称质流。 3.土壤空气的扩散：土壤中CO2和O2的扩散过程分气相、液相两部分。 气相 通过充气孔隙扩散保持着大气和土壤间的气体交流作用 液相 通过不同厚度水膜的扩散

4.导温率：单位体积土壤吸收热量后升高的温度，单位为cm2/s。

5.导热率：在单位截面（1cm2）、单位距离（1cm）相差1℃时，单位时间（1s）内传导通过的热量（单位J/cm·s·℃）。 6.土壤热容量：壤温度的升降不仅决定于热量的得失，而且决定于热容量的大小。土壤热容量分为重量热容量和容积热容量两种。重量热容量是使1g土壤增温1℃所需的热量（J/g·℃）。

7.土壤的热扩散率：指在标准状况下，在土层垂直方向上每厘米距离内，1℃的温度梯度下，每秒流入1cm2土壤断

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，

如酸性条件可防止马铃薯的疮痂病 , pH<5.5 可控制立枯病菌的繁殖 , 硝化和反硝化细菌都需要合适的酸碱度。 3. 土壤酸碱性调节

由于土壤具有比较强的缓冲能力，改变土壤酸碱反应并非易事。目前采用降低土壤酸度的方法主要有施用石灰性物质如石灰石、生石灰或熟石灰，提高土壤酸度的方法包括施用有机肥料、硫磺、硫化铁、废硫酸、绿矾 (FeSO4)、生理酸性肥料、石膏、硅酸钙等。

第十章 土壤养分

1.土壤养分：由土壤提供的植物生长所必须的营养元素。

2.大量元素：含量占干物重的0.1%以上。 C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S 9种

3.微量元素：微量营养元素含量一般在0.1%以下。Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl、Ni 8种

4.交换态钾：土壤胶体表面所吸附的钾，能用醋酸铵、氯化镁等盐溶液提取，并在相当短时间内从交换点上被交换下来。是土壤速效K的主体。

5.有效养分：能够直接或经过转化被植物吸收利用的土壤养分

6.养分位：养分的偏摩尔自由能的函数，即用养分的化学位衡量养分对植物的有效度。 7.闭蓄态磷：氧化铁或氢氧化铁胶膜包被的磷酸盐。

8.缓效态养分：不能直接利用，只有经分解转化为速效态才能被植物利用的养分。 9.氨化作用：又叫脱氨作用，微生物分解有机氮化物产生氨的过程。

10.反硝化作用：也称脱氮作用。反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的过程。

11.土壤养分有哪些类型？

1、水溶态养分：土壤溶液中溶解的离子和少量的低分子有机化合物 2、代换态养分：是水溶态养分的来源之一

3、矿物态养分：大多数是难溶性养分，有少量是弱酸溶性的 （对植物有效）

4、有机态养分：矿质化过程的难易强度不同 12.土壤中氮磷钾都有哪些形态？如何转化？

土壤中氮素养分主要以有机态氮和无机态氮两种形式存在，二者的总和称为全氮。其中有机态氮占95～98％，属于迟效性氮。无机态氮素占1～2％，主要以硝酸盐和铵盐的形式存在，分别称为硝态氮和铵态氮，它们属于速效性氮素。磷素养分在土壤中分为有机磷与矿质磷两大类，含量（以P2O5）一般为0.05～0.25％，但大部分属迟效性磷，需转化为可溶性速效磷才能被植物利用。土壤中钾素含量比氮、磷多，但多存在于岩石矿物之中，速效性钾含量较低。(一)形式：

①无机态氮：铵态氮（NH4-N）、硝态氮（NO3-N）

②有机态氮（主）：水溶性有机氮、水解性有机氮、非水解性有机氮

(二)转化: ①有机氮的矿化 ②铵的硝化

③无机态氮的生物固定 ④铵离子的矿物固定

土壤钾素的形态： 1 、矿物钾 土壤矿物中的钾一般称为结构钾，占全钾量的92-98%。

钾长石 （KAlSi3O8）含钾7.5～12.5% 微斜长石（CaI ? Na ? KAlSi3O8）含钾7.0-11.5%，白云母（K(AlSi3O8)Al2(OH2F)2）含钾量6.5～9.0%， 2、非交换态钾

又 称缓效钾，是指存在于膨胀性粘土矿物层间的边缘上的一部分钾。占全钾量的2-8%。

3、交换态钾指吸附在土壤胶体表面的钾离子。在土壤中的含量一般为40-600mg/kg，占土壤全钾量的1-2%。4、水溶性钾（溶液钾）是指以离子形态存在于土壤溶液中的钾浓度一般为2-5mg/L.

13.铵的固定作用是什么？铵态氮和硝态氮在性质上有何区别？二者在 土壤中的行为有何异同？ 14.磷的固定机制有哪些？如何提高磷肥的利用率？应采取哪些具体措施？

土壤中可溶性或速效性磷化合物转变为不溶性或缓效性状态，称为土壤的固磷作用。 磷肥的利用多数或利用率仅10－30％，土壤固磷机制主要有以下四种： 1 化学固定作用，Ca、Mg控制，Fe、Al控制

2、吸附作用，专性吸附，非专性吸附（一半交换吸附） 3、闭蓄作用：与氧化还原性关系直接

4、生物固定作用：有机残体的C/p比率大于200－300时，则微生物分解有机质的初期，能源充足而磷的供应不多，就吸收土壤速效磷，以组成其有机体，固定是暂时的。 （1）化学沉淀机制 （2）表面反应机制

该固磷作用发生在土壤固相的表面。具体可分为： ① 表面交换反应（pH 5.5~6.5）

通过土壤固相表面的OH-和溶液中的磷根交换， ② 表面上次生化学反应在土壤CaCO3晶核的表面通过化学反应或吸附形成一层 CaHPO4的膜状沉淀。③ 阳离子吸附机制（中性土壤）

（3）闭蓄机制 当磷在土壤中固定为粉红磷铁矿后，若土壤局部的pH升高，可粉红磷铁矿的表面形成一层无定形的氧化铁薄膜，把原有的磷包被起来，这种机制叫闭蓄机制。Fe(OH)3 PKs = 37~38粉红磷铁矿：PKs = 33~35胶膜有铁铝质的、钙质的。

（4）生物固定 有机质C/P比为200∶1~300∶1，当微生物的C/P比小于土壤有机质时，就可产生生物固定。当土壤中的磷太少时，对磷素、微生物和作物就会发生竞争。特点：① 表聚性；② 暂时无效；③ 把无机磷 → 有机磷。

1、集中施用。把磷肥集中施在种子或根部附近，是一种有效的施用方法。这种方法既可减少磷肥与土壤的接触面，降低固定作用，又便于作物根系吸收，一般提高利用率28%～39%。

2、分层施用。通过耙磨施入5～10厘米土层中，供作物苗期吸收；把其余磷肥结合耕翻条施于15～20厘米土层中，供作物中后期吸收利用，也可以提高磷肥的利用率。其中，浅施以速效磷肥为好，深施可用迟效磷肥；施用量，浅层占30%～40%，深层占60%～70%。

3、与氮肥配合施用。凡缺磷的土壤一般也都缺氮，氮、磷配合施用，可使磷肥利用率平均达到23%～28%；另据在小麦上试验，亩施磷10千克，配合等量氮，比单施同样数量的磷增产16.3%，磷肥利用率提高3.91%。根据各地试验结果，氮、磷配合的比例，在土壤肥力较低时为1：1，中等肥力为1：0.5，上等肥力为1：0.25。

4、与有机肥混合堆沤后施用。据研究，磷肥与有机肥混合堆沤后施用，可使磷肥利用率提高10%～30%；其中，磷矿粉与厩肥混合堆沤30天，可使弱酸溶性磷素增加67.6%。磷肥与有机肥混合堆沤，加入过磷酸钙的比例一般占2%～3%，钙镁磷肥占5%左右，磷矿粉占5%～10%。

5、重点在豆科作物上施用。实践证明，将过磷酸钙或钙镁磷肥直接施在前茬豆科作物上，比施在后茬禾本科作物上利用率高，增产幅度大。

6、叶面喷施。叶面喷施能从根本上防止磷肥被土壤固定，同时也是作物增产的重要措施。其方法是：用过磷酸钙1～3千克，加水100千克，浸泡一昼夜后过滤去渣滓，在作物中后期叶面喷洒，一般每隔5～10天喷一次，共喷2～3次，每亩每次喷洒50～75千克。叶面喷施只能作为一种辅助手段，生产上仍应以土壤施肥为主。 15.钾的固定与释放过程怎样进行？如何提高其有效性？

钾有效的固定：水溶性钾或交换性钾进入粘土矿物晶层而被固定性降低的过程

6.施用铵态氮肥时为什么要强调深施覆土和集中施用？

淹水土壤表层是一层水层，含有较高的溶解氧，其下面是薄薄的氧化层，氧化层下面是还原层，厚度一般为10~20cm,还原性强。

氧化层的氧化还原电位较高，氮素以硝态氮为主，如果将氮肥（NH4+）表施在氧化层，就会产生硝化作用，转化为硝态氮，随水下渗进入到还原层，由于还原层的还原性较强，在嫌气条件产生反硝化作用，导致氮素以N2O、NO、N2从土壤中逸出。因此，在淹水土壤中施用铵态氮应尽可能施入还原层，使铵离子（NH4+）能被带负电的土壤胶体所吸附以防止它的损失。

17. 土壤盐基饱和度与酸碱性有何关系?

答：盐基饱和度是指交换性盐基离子占阳离子交换量的百分数，它反映土壤保蓄植物所需要的主要阳离子的百分率。盐基饱和度大的土壤，一般为中性、碱性反应；盐基离子中若以Ca2为主，土壤呈中性或微碱性；以Na为主时呈强碱性；盐基饱和度过小则呈强酸性。一般认为盐基饱和度（以 Ca2、Mg2＋为主）不低于 70％为理想。 18.氮肥中氮素损失途径主要有哪些？提高氮肥的利用率可采用哪些措施？ 1) 损失途径

(1)反硝化脱氮又称反硝化作用，可分为生物反硝化脱氮作用和化学反硝化脱氮作用两种。 (2) NH3的挥发损失:土壤中的铵态氮在碱性条件下容易以NH3形态直接从土壤表面挥发。 （3）NH4+的晶格固定 （4）有机质对亚硝态氮的化学固定 （5）生物固定作用

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2) 提高氮肥的利用率采用的措施

①根据土壤条件 、作物氮素营养特性 、各种氮肥特性 不同氮肥，合理分配和施用。 ②取决作物种类、土壤肥力、气候条件和农业技术。确定氮肥用量， ③氮肥深施能增强土壤对NH4+的吸附作用，可以减少氨的直接挥发、随水流失以及反硝化脱氮损失。 ④氮肥与有机肥料，磷、钾肥配合施用，既可满足作物对养分的全面要求，又能培肥土壤，使之供肥平稳

第九章 土壤退化与土壤质量

1.什么是土壤退化？如何进行分类？

土壤退化又称土壤衰弱，是指土壤肥力衰退导致生产力下降的过程。是土壤环境和土壤理化性状恶化的综合表征，有机质含量下降，营养元素减少，土壤结构遭到破坏；土壤侵蚀，土层变浅，土体板结；土壤盐化、酸化、沙化等。 （一）联合国粮农组织采用的土壤退化分类体系

1971年联合国粮农组织在《土壤退化》一书中，将土壤遏化分为十大类：即侵蚀、盐碱、有机废料、传染性生物、工业无机废料、农药、放射性、重金属、肥料和洗涤剂。此外，后来又补充了旱涝障碍、土壤养分亏缺和耕地非农业占用三类。

（二）中国对土壤退化的分类

中国科学院南京土壤研究所借鉴了国外的分类，结合中国的实际，采用了二级分类。一级将中国土壤退化分为土壤侵蚀、土壤沙化、土壤盐化、土壤污染、土壤性质恶化和耕地的非农业占用等六大类，在这6级基础上进一步进行了二级分类。

2.我国土壤退化的主要类型有哪些？如何防治？

3..土壤质量的概念是什么？评价的指标体系主要有哪些？

土壤质量是土壤在生态系统的范围内，维持生物的生产能力、保护环境质量及促进动植物与人类健康的能力。 土壤系统组分、结构及功能过程；土壤物理、化学及生物学性质；土壤质量随时间、空间及状态等的变化 4.土壤质量评价的方法及其特点？

国际上比较常用的评价方法有以下几种:土壤质量综合评分法、土壤质量动力学方法、土壤质量多变量指标方法、土壤相对质量评价法

土壤学计算题

1.已知某田间持水量为26%,土壤容重为1.5,当土壤含水量为16%,如灌一亩地使0.5m深的土壤水分达到田间持水量,问灌多少水?

解：（26－16）%×1.5×667×0.5=50（m3/亩）

2.容重为1.2g/cm3的土壤，初始含水量为10%，田间持水量为30%，降雨10mm，全部入渗，可使多深土层达到田间持水量？

解：10%×1.2=12% 30%×1.2=36% 土层厚度=10/（36%－12%）=41.7mm

3.一容重为1g/ cm3的土壤，初始含水12%，田间持水量为30%，要使30cm厚的土层含水达到80%，需灌水多少？ 解：12%×1=12% 30%×80%=24% 24%－12%=12% 12%×0.3×667=24 m3

4.某红壤的pH值5.0，耕层土重2250000kg/hm2，含水量位20%，阳离子交换量10cmol/kg，BSP60%，计算pH=7时，中和活性酸和潜性酸的石灰用量。

解：2250000×20%×（10-5－10-7）=4.455molH+/hm2 4.455×56÷2=124.74g/hm2

2250000×10×1%×40%=90000mol H+/hm2 90000×56÷2=2520000g

5.一种石灰性土壤，其阳离子交换量为15 cmol（+）/kg，其中Ca2+占80%，Mg2+占15%，K+占5%，则每亩（耕层土重15万kg/亩）土壤耕层中Ca2+，Mg2+，K+的含量为多少？ 解：150000×15×1%=22500mol 22500×80%÷2×40=360000g 22500×15%÷2×24=40500g 22500×5%×39=43875g

6.土壤容重为1.36t／立方米，则一亩（667平方米）地耕作层，厚0.165m的土壤重量是多少？该土壤耕层中，现有土壤含水量为5％，要求灌水后达到25％，则每亩灌水定额为多少？ 解：667×0.165=110.055t 110.055÷1.36×(25－5)％=16.185立方米