三、名词解释
1. 矿物、原生矿物、次生矿物
矿物:指存在地壳中有一定物理性质、化学成分和内部构造的天然化合物。 原生矿物:由熔融的岩浆直接冷凝和结晶形成的矿物。
次生矿物:指原生矿物经风化变质作用后,改变了其形态性质和成分而形成的新矿物。
2. 岩石、岩浆岩、沉积岩、变质岩
岩石:是由一种或多种矿物组成的天然集合体。
岩浆岩:地球内部呈熔融状的岩浆上侵地壳或喷出地表冷却和凝固所形成的岩石叫岩浆岩。
沉积岩:各种岩石的风化物,通过各种搬运作用,在适宜的环境下沉积,经过固结而成的岩石。
变质岩:地壳中岩浆岩、沉积岩和原有的变质岩在高温高压及化学活动性流体
的作用下,发生变质作用形成的岩石。
3. 风化作用、物理风化、化学风化、生物风化
风化作用:岩石在受到各种外力作用后逐渐破碎成松散物质的过程。
物理风化:是岩石在外力影响下,机械地裂成碎屑,只改变大小和外形,而不
改变化学成分的过程。
化学风化:岩石在水、氧、二氧化碳等风化因素的参与下,所发生的一系列化学分解过程。
生物风化作用:生物及其生命活动对岩石、矿物产生的破坏作用,称生物风化作用。
4. 土壤母质:与土壤形成有关的岩石风化物或各种类型的地质沉积物。 5. 土壤粒级:土壤矿质颗粒的大小不均,按照颗粒直径大小划分若干等级叫粒级。 6. 土壤机械组成、土壤质地
土壤机械组成:指土壤中各粒级所占的重量百分比组合。 土壤质地:根据机械组成划分的土壤类型。 四、简答题
1. 岩石矿物的风化作用可分为几大类型及其各自的影响因素?
风化作用分为物理风化、化学风化和生物风化三类。 物理风化影响因素有温度、冰冻、风和流水。
化学风化作用包括溶解作用、水化作用、水解作用和氧化作用四种形式。
2. 岩石有哪些类型?岩浆岩按SiO2含量和成因、产状分为哪几种类型?
岩石按形成原因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三种类型。
岩浆岩按照二氧化硅的含量可以分为酸性岩、中性岩、基性岩、超基性岩。 岩浆岩按成因和产状可分为侵入岩、喷出岩两类。
3. 粒级按国际制和苏联制如何划分?
? 国际制 苏联制
? 石砾或石块 >2mm 1-0.01mm为物理性砂粒; ? 砂粒 2-0.02mm < 0.01mm为物理性粘粒 ? 粉(砂)粒 0.02-0.002mm ? 粘粒 <0.002mm
4. 质地的概念是什么?按国际制标准它可分为哪几大类型?
质地是根据机械组成划分的土壤类型。
国际制将土壤划分成砂土、壤土、粘壤土、粘土四类十二级。
5. 不同质地的土壤生产特性如何? ? 质? 砂土 ? 壤土 ? 粘土 地 ? 以砂粒为主,粒间孔隙大,? 粒间孔隙小,毛管细而毛管作用弱,曲折,透水性差,易产? 水 透水性强而保生地表径流,保水抗旱力水性弱,水气土壤性质兼强,易涝不易旱 易扩散,易干具粘质土和不易涝 砂质土的优? 大孔隙多,通点,而克服了气性好,一般它们的缺? 小孔隙多,通气性差,? 气 不会累积还原点 。砂粘比容易累积还原性物质 性物质 例适中,毛管? 水少气多,温孔隙和非毛? 水多气少,热容量大,度容易上升,管孔隙比例温度不易上升,称冷性? 热 称为热性土,适当;既保水土,对早春作物播种不有利于早春作保肥,又通利 物播种 气;容易耕? 养分含量少,作,养分含量? 养分含量较丰富且保肥保肥力弱,肥丰富,发老苗力强,肥效缓慢,稳而效快,肥劲猛,也发小苗,是持久。早春低温时,由? 肥 但不持久,易较理想的质于肥效缓慢易造成作物造成作物后期地类型。 苗期缺素。发老苗不发脱肥早衰。发小苗 小苗不发老苗 ? 耕? 松散易耕 ? 耕性差,粘着难耕 性
6一般粘土的养分含量比砂土丰富,为什么?
(1)粘土含有的次生矿物和有机质较砂土高,因此本身养分多。 (2)粘土对养分的吸附作用比砂土强。
6. 为什么说砂土保水抗旱能力弱,而粘土保水抗旱能力强?
砂质土砂粒含量高,粘粒含量低,粘质土粘粒含量高,砂粒含量低。 砂质土大孔隙(通气孔隙)多,细孔隙(毛管孔隙和非活性孔隙)少。 粘质土大孔隙(通气孔隙)少,细孔隙(毛管孔隙和非活性孔隙)多。
砂粒持水能力弱,大孔隙持水能力弱,所以砂质土保水弱,抗旱能力弱。粘质土则反之。
第三章 土壤有机质
土壤有机质的组成 1、物质组成
非腐殖物质(生物有机质或非特定物质)
新鲜有机质 指那些仍保持原来形态,没被分解的动物植物及微生物遗体或排泄物。
有机残余物和简单有机化合物 有机残余物指半分解状态的有机物质。简单有机物包括糖类有机残余、氨基酸、脂肪等有机化合物。
土壤腐殖质 土壤腐殖质是生物有机质在微生物和酶作用下,经分解再合成作用形成的高分子有机化合物的总称。
有机质的矿化作用:复杂有机质在微生物的作用下,逐渐分解为简单有机物,最终彻底分解为二氧化碳、水和无机盐,并放出能量的过程。
矿化率:每年因矿化而消耗的有机物质量占土壤有机质总量的百分数。矿化率作为土壤矿化快慢的指标。一般土壤年矿化率为1%左右。
单位重量的有机物质在土壤中分解一年后的残留量为腐质化系数或有机物料的残留量。腐殖化系数大小不仅取决于有机物质品种本身,也取决于各种环境条件:旱地土壤腐殖化系数一般在0.20~0.30,而水田则为0.25~0.40之间 氨化作用在微生物的作用下,各种简单的化合物分解为氨,称为氨化作用。 硝化作用是指将土壤中所形成的氨、胺、酰胺等在微生物的作用下氧化为硝酸的生物化学过程。
反硝化作用是指土壤中某些厌氧微生物在通气不良或供养不足条件下将NO3-或NO2-还原成N2,NO,N2O等气态氮素而损失的过程。
腐殖化:有机物质在分解转化过程中,又重新合成腐殖质的过程。
腐殖化过程也就是有机碳从一种有机碳形式转化为另一种有机碳形式,也叫有机碳的周转。它是一种极端复杂的生物过程。 。
影响土壤有机质分解转化的因素
土壤有机物质分解转化是在微生物的作用下进行的,属于生物化学反应。 (1)温度:在0~35℃范围内,随着温度升高,有机物质分解速率增加。每上升10 ℃,土壤有机质分解速率升高10倍。温度高于45 ℃和低于0 ℃微生物的活性都会降
低,有机物质分解速率变慢。高于50 ℃就是纯氧化反应。
(2)水分(通气性): 微生物生命活动一切条件都需要一定的湿度条件和通气条件。如果适度湿润且通气良好,土壤中的好气微生物活动旺盛,有机物质进行着好气分解,分解速度快。分解完全,矿化率高、中间产物少、养料释放多、不会产生有毒物质。如果湿度过大,水分堵塞了土壤孔隙,使通气状况受阻,嫌气微生物活动旺盛,有机物质分解慢,不彻底,有中间产物累积,释放还原性气体,产生环境效应,也影响植物生长。
(3)pH:各类微生物最适条件:细菌—中性;放线菌—微碱性; 真菌—酸性(3~6);土壤pH高于8.5和低于5.5,都不适宜微生物活动。绝大多数微生最适pH条件为中性。
(4)土地利用及栽培方式:农田与荒地,水田与旱田,作物种类,地膜覆盖栽培等
(5)土壤质地:不同质地类别的土壤(沙、粘)
(6)有机物自身的物理状态和组成:新鲜程度、细碎程度,织物组织的C/N比
土壤有机质在土壤肥力方面的作用
(一)提供植物需要的养分
1.碳素营养:碳素循环是地球生态平衡的基础。土壤每年释放的CO2达1.35×1011吨,相当于陆地植物的需要量;
2.氮素营养:土壤有机质中的氮素占全氮的90-98% 3.磷素营养:土壤有机质中的磷素占全磷的20-50% 4.其他营养:K、Na、Ca、Mg、S、Fe、Si等营养元素。
5.腐殖酸的络合和螯合,防止了某些金属如Cu、Zn沉淀,提高了有效性。 6.有机酸促进了矿物风化、溶解释放其养分。有机物质是多元素的长效肥 (二)改善土壤肥力特性 1、物理性质:
①促进良好结构体形成 (胶结剂---胡敏酸—多糖)
②降低土壤粘性、粘着性、胀缩性和可塑性,改善土壤耕性; ③降低土壤砂性,提高保蓄性; ④促进土壤升温。 2、化学性质
(1)影响土壤的表面性质
(2)影响土壤的电荷性质 –可变电荷 (3)影响土壤保肥性 (4)影响土壤的络合性质
(5)影响土壤缓冲性(弱酸和弱酸盐) 3、生理性质
(1)影响根系的生长
(2)影响植物的抗旱性(增强了细胞渗透性和刺激根系下扎) (3)影响植物的物质合成与运输 (4)药用作用。
不良作用:有机物质分解的中间产物如各种有机酸的毒害问题应当注意
一、填空
1. 土壤腐殖质可分为(胡敏酸)和(富里酸)两大组分。 2. 土壤有机质转化可分为(矿质化)和(腐殖化)两个过程。
3. 腐殖质与钙结合成凝胶状态具有良好的胶结作用,但具有(不可逆性)。 4. 富里酸的酸度比胡敏酸(大)。
5. 土壤腐殖质是两性胶体,带(负)电,也带(正)电,但以(负)电为主。
二、判断题
1. (√)腐殖质常与矿物质结合成有机无机复合体。 2. (×)腐殖质与钙结合成凝胶状态具有良好的胶结作用,而且具有可逆性。 3. (√)腐殖质占土壤有机质的绝大部分。
4. (√)腐殖质主要以有机无机复合体形式存在于土壤中。 5. (√)富里酸的总酸度比胡敏酸大。 6. (×)氨化作用只能在通气良好的条件下进行。 7. (×)氨化作用只能在有氧条件下才能进行。 8. (×)土壤中氮的硝化作用在任何情况下都可以进行。 9. (×)胡敏酸呈可溶状态的土壤酸碱性环境是强酸性。 10. (√)胡敏酸的分子量大于富里酸。 11. (×)同一土壤中形成原始腐殖质的单分子完全相等。
12. (√)土壤有机质的粘结力比砂粒的粘结力大,比粘粒的粘结力小。 13. (×)硝化过程没有微生物参与也能发生。
14. (√)增施有机肥料,无论对砂质土或粘质土,均有良好的改良效果。 15. (×)只要不断地向土壤中施入有机物质,土壤有机质含量就能不断地提高。 16. (×)只要多施有机肥,土壤有机质就会相应的不断提高。
三、名词解释
1. 土壤有机质:泛指以各种形态和状态存在于土壤中的各种含碳有机化合物。 2. 土壤腐殖质:是有机质经过微生物分解和再合成的一种褐色或暗褐色大分子胶体物质。
四、简答题
1. 简述土壤有机质的来源及存在状态?其组成中包括哪些部分?
来源:动植物、微生物的残体和有机肥料。
存在状态:机械混合状态、生命体、溶液态、有机-无机复合体态。 包括普通有机化合物和特殊有机化合物-腐殖质。