土壤学复习思考题总结

一．名词解释

(一)１．土壤学：研究土壤中物质运动规律、外界条件与作物生产间的关系的科

学。

２．土壤：发育于地球陆地表面能生长绿色植物的疏松多孔结构的表层。

３．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、化学和生物性质的综合反映。

(二) 1 粒级: 按土粒的大小分为若干组,称为土壤的粒级. 2 质地: 是根据机械组成划分的土壤类型,一般分为砂土,粘土,壤土,

3 剖面: 是一个具体土壤的垂直断面,其深度达到基岩或达到地表沉积体的相当深为止.

4 发生层: 土壤发生层是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平行的,并具有成土过程特性的层次.

5 物理风化:岩石发生疏松,崩解等机械破坏过程.只造成岩石结构,构造的改变,一般不引起化学成分的变化的过程称为物理风化.

6 化学风化:岩石和矿物在大气,水及生物的相互作用下发生的化学成分和矿物组成的变化,称为化学风化.

7 原生矿物:是指那些经过不同程度的物理风化,未改变化学组成和结晶结构的原始成岩矿物.

8 次生矿物:通过化学生物作用转变或合成的新的土壤矿物.

(三).1.土壤腐殖质：是除未分解和半分解的动，植物组织微生物体以外的有机物

质的总称，即一切含碳元素物质的总称。

2.腐殖化系数：作为有机物质转化为土壤有机质的换算系数，它是单位重量的有机物碳在土壤中分解一年后的残留碳量。

3.矿化系数 ：土壤有机质因矿化每年损失的量占土壤有机质总量的百分数。 4.腐殖化过程：有机质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物更为复杂的有机化合物的过程。 5.矿化过程：：有机化合物进入土壤后，在微生物酶的作用下发生氧化反应，彻底分解成简单无机化合物放出CO2,H2O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物养料的过程。（R-(C,4H)+2O2→CO2+H2O+能量）

6.永久电荷：同晶置换一般形成于矿物的结晶过程，一旦晶体形成，它所具有的电荷就不受外界环境（pH，电解质浓度等）影响，故称之为永久电荷，恒电荷或结构电荷。

7.可变电荷：测定土壤电荷时，常发现有部分电荷是随pH的变化而变化的，这种电荷称为可变电荷。

(四). 1.吸湿水：干土从空气中吸着水汽所保持的水。

2.吸湿系数：吸湿系数. 又称最大吸湿水量，是指干土从相对湿度接近饱和的空气中吸收水汽的最大量，即吸湿水的最大量与烘干土重量的百分率。 3.膜状水：土壤颗粒表面吸附所保持的水层。

4.毛管水：靠土壤中毛管孔隙所产生的毛管引力所保持的水分。

5.田间持水量：土壤毛管悬着水达到最多时的含水量称为田间持水量。 6.萎蔫点：当植物因根无法吸水而发生永久萎蔫点时的土壤含水量，称为萎

蔫系数或萎蔫点。

(五) 1.土水势：为了可逆地等温地在标准大气压下从在指定高度的纯水水体中移

动无穷小量的水到土壤水分中去，每单位数量的纯水所需做功的数量。 2.土壤（水）吸力：指土壤水在承受一定吸力的情况下所处的能态，简称吸力。

3.PF：是土水势的水柱高度厘米数（负值）的对数表示。 4.相对含水量：指土壤含水量占田间持水量的百分数。

5.当量孔径：指根据圆管中毛管水上升公式（茹林公式）计算相当于该压力（负压）下排除水量的管径。或称有效孔径。

(六). 1.土壤吸收性：土壤吸收保持各种离子、分子、气体和悬浮体的能力称为土壤吸收性。

2.阳离子交换作用：

3.阳离子交换量：土壤所能吸附和交换的阳离子容量，用每千克土壤的一价离子的厘摩尔数表示，即c mol (+)/kg。 4.盐基离子：土壤胶体上吸附的交换性阳离子中的一种类型,如K+ Ca2+ Na+ Mg2+ NH+等。

5.致酸离子：土壤胶体上吸附的H+ Al3+。

6.盐基饱和度：交换性盐基离子占阳离子交换量的百分数.

(七) 1.活性酸: 指的是与土壤固相处于平衡状态的土壤溶液中H+离子的浓度。

2.潜性酸: 指吸附在土壤胶体表面的交换性致酸离子(H+和Al3+),通过交换,转变成溶液中的氢离子的浓度，称为潜性酸

3.pH: 代表与土壤固相处于平衡的溶液中H+离子浓度的负对数 4.土壤缓冲性: 土壤抗衡酸,碱物质,减缓pH变化的能力

5.Eh: 由于溶液中氧化态物质和还原物质的浓度关系变化而产生的电位称为氧化还原电位,用Eh表示之,单位为伏或毫伏

6.土壤胶体:土壤学中所指的土壤胶体是指土壤颗粒直径小于2um或小于1um 的土壤微粒

(八) 1.结构体: 是土粒(单粒和复粒)互相排列和团聚成为一定形状和大小的土块或土团

2.微团聚体: 土粒胶结成粒状或小团块状,大体成球形,自小粒至蚕豆般大,称为团粒.团粒的直径为10—0.25mm.而<0.25mm的则称为微团粒,即微团聚体.

3 土壤比重: 即土壤密度,指单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙的容积)的质量.(g/cm3)

4.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(g/cm3或吨/m3)

5.土壤孔隙度:指单位土体的容积中的孔隙容积. 6. (九)

1.粘化过程:是土壤剖面中粘粒形成和积累的过程,可分为残积粘化和淀积粘化. 2.富铝化过程:又称为脱硅过程,脱硅富铝化过程.它是热带、亚热带地区土壤物质由于矿物的风化，形成弱碱性条件，随着可溶性盐，碱金属和碱土金属盐基及硅酸的大量流失，而造成铁铝在土体内相对富集的过程。

3.次生潜育化过程：是土壤长期渍水，受到有机质嫌气分解，而铁锰强列还原，形成灰蓝—灰绿色土体的过程。 4.风化度:

5土壤缓冲性：向土壤加入酸或碱后，土壤所具有的缓和酸碱度改变的能力，称土壤的缓冲性。

二． 计算（推理题）

1.测得一土壤含水量为20%，求10克该土的烘干土重？ 解：土壤重量含水量=（土壤水质量/干土质量）*100%

所以，烘干土重= 土壤质量/（1+土壤重量含水量）=10/（1+20%）=8.33（克）

2. 测得一土壤容重为1.20g/cm3,求它的孔隙度和孔隙比。 解：常用密度=2.65g/cm3

孔隙度=1—固相率=1—容重/密度=1—1.2/2.65=0.547 孔隙比=孔度/(1—孔度)=0.547/(1—0.547)=1.208

3.测得一土壤田间持水量为30%,容重为1.20g/cm3,求它的三相比. 解：固相率=容重/密度=1.20/2.65=0.453 孔隙度=1-固相率=1-0.453=0.547

液相率=田间持水量*容重=0.3*1.20=0.36 气相率=孔隙度-液相率=0.453-0.36=0.187 固相率:液相率:气相率=45.3%:36%:18.7%

4.测得一土壤阳离子代换量为20Cmol(+)/kg土,盐基饱和度为40%,求改良该土的石灰需用量(CaO分子量为56).

解 盐基饱和度(%)={交换性盐基[cmol(+)/kg]}/{阳离子交换量{[cmol(+)/kg]}*100%

..盐基饱和度=40%,交换性盐基=20,代入公式,得阳离子交换量=8mol, ..设所需石灰用量X,则X=8/(56/(56+32))得X=12.6Kg. 5．求土壤中SiO2/(Fe2O3+Al2O3)

例：土壤中SiO2占65%，Al2O317%，Fe2O3占10%，求硅铝铁比 解：设土壤质量为x

SiO2的摩尔数=(x×65%)/60 Al2O3的摩尔数=(x×17%)/102 Fe2O3的摩尔数=(x×10%)/160 又硅铝铁率，即SiO2/(Fe2O3+Al2O3)=土壤中SiO2的质量/ R2O3的摩尔

分数 = SiO2的摩尔数/（Al2O3的摩尔数+Fe2O3的摩尔数） =[(x×65%)/60]/[(x×17%)/102+(x×10%)/160] =（65/64）/（17/102+10/160）=4.727

6.离子饱和度

交换性阳离子的有效度不仅与该离子在土壤中的绝对量有关，更决定于该离子占交换性

阳离子总量之比，即离子饱和度。离子的饱和度越高，被交换解吸的机会越多，有效度越大。由表可见，虽然A土壤的交换性钙含量低于B土壤，但A土壤中交换性钙的饱和度（75%）要远大于B土壤（33%）。

土壤阳离子交换性与离子饱和度

土壤 A B 其交换反应式如下： A:

CEC [cmol（+）/kg] 8 30 交换性钙[cmol(+)/kg] 6 10 75 33 饱和度（%） 3Ca2+ Ca2+

NH4+ Soil +2Al3+→K++NH4++2Ca2++2Al3+ Soil

K+

B:

5Ca2+ 5Ca2+ 2Al3+

5K+ Soil 5Na+ +2Al3+→6NH4+ +5K+ Soil 5Na+

4NH4+

7.互补离子效应

一般来讲，土壤胶体表面总是同时吸附着多种交换性阳离子。对某一指定离子而言，其

他同时存在的离子都认为是该离子的互补离子，也称陪补离子。假定某一土壤同时吸附有H、Ca、Mg和K等4种离子，对H离子来讲，Ca、Mg和K离子是它的互

2+﹢2﹢﹢

补离子。而Ca离子的互补离子则是H、Mg和K离子。胶体表面并存的交换性阳离子之间的互相影响就是离子们的互补效应。

互补离子与交换性钙的有效性

土壤 A B C 交换性阳离子组成 40ê+60%H 40ê+60%Mg 40ê+60%Na 小麦幼苗干重（g） 小麦幼苗吸钙量（mg） 2.80 2.79 2.34 11.15 7.83 4.36 ﹢

2+

2﹢

﹢

﹢

2+

2﹢

﹢

其交换反应式如下： A:

2Ca2+ 2Al3+

6H

B:

+

Soil Soil + 3+ + 2+

+ 2Al→2Ca+2H+ 4H1/2Ca2

Soil 3Mg2+ Soil +2Al3+→3/2Ca2+ + 3/2Mg2+ + 2Al3+ 3/2Mg2+

2Ca2+

C:

2Ca2+ 2Ca2+ 6Na+ Soil +2Al3+→6Na+ +2Al3+ Soil

三．问答题

1、土壤阳离子的交换特征有三点：

1．阳离子交换是一种可逆反应2．阳离子交换遵循等价离子交换的原则3．阳离子交换符合质量作用定律

2．影响阳离子交换的因素？

土壤阳离子交换量（CEC）是指土壤所能吸附和交换的阳离子的容量，用每千克

土壤的一价离子的厘摩尔数表示即cmol(+)/kg。阳离子交换量与土壤胶体的比表面和表面电荷有关，可用：CEC=Sб（S为胶体比表面，б为表面电荷密度）。 不同的土壤，其阳离子交换量是不同的。因为土壤阳离子交换量实际上是土壤所带的负电荷的数量，那么影响土壤负电荷数的因素主要有以下三个方面：（1）胶体的类型。不同土壤胶体，所带的负电荷差异很大，阳离子交换量也明显不同。含腐殖质和2：1型粘土矿物较多的土壤，其阳离子交换量较大，而含高龄石和氧化物较多的土壤，其阳离子交换量必定小。（2）土壤质地。土壤粘粒的含量愈高，即土壤质地愈粘重，土壤负电荷量越多，土壤阳离子交换量越高。（3）土壤PH。在一般情况下，随着土壤PH的升高，土壤可变负电荷增加，土壤阳离子交换量增大。

3.土壤空气组成和大气有何差异？以及产生差异的原因？

土壤空气与近地表大气组成的差异主要有以下几点： （1）土壤空气中的CO2含量高于大气；（2）土壤空气中的O2含量低于大气；（3）土壤空气中水汽含量一般高于大气；（4）土壤空气中含有较多的还原性气体。 产生差异的原因有：

（1）土壤中生物活动，有机质的分解和根的呼吸作用能释放出大量CO2；（2）微生物和根系的呼吸作用必须消耗O2，土壤微生物活动越旺盛则O2被消耗的越多，O2的含量越低，相应的CO2含量越高；（3）除表层干燥土壤外，土壤空气的湿度一般在99％以上，处于水汽饱和状态，而大气中只有下雨天才能达到如此高的值；（4）当土壤通气不良时，土壤中O2含量下降，微生物对有机质进行厌气性分解，产生大量的还原性气体，如CH4、H2等，而大气中一般还原性气体极少

4．土壤中氮的循环:

土壤氮素循环有两个小循环组成：一是由固氮作用（增加土壤氮素）和反硝化作用（失氮）构成的氮素循环；另一个是土壤内部的氮素循环，即由有机氮的氨化作用、硝化作用和生物同化固定作用（将氮逆转成为有机态）构成的氮素循环。

简述土壤氮的转化与循环过程。

答：在自然土壤中，依赖于固氮生物的作用，首先将空气中的氮气转换成生物体内的蛋白质（1分）。当生物死亡后，这些蛋白质进入土壤，在土壤中水解酶的作用下转变为氨基酸（1分）。生成的氨基酸在土壤中进一步通过水解、氧化、还原等作用而氨化，并溶解于水后转变为铵离子（在耕作土壤中铵离子是通过施肥而进入土壤的）（1分）。铵离子在通气良好的条件下可通过亚硝化微生物的作用氧化成亚硝酸，进而在硝化微生物的作用下转变成硝酸（2分）。但由于土壤都带净负电荷，硝酸根离子很难在土壤中被吸持，所以硝酸根离子随水运动进入土体下部或流入水体后，可发生反硝化脱氮作用，而逐渐转变成亚硝酸、一氧化氮或氧化亚氮或氮气而进入大气，完成氮的循环过程（3分）。 5土壤地带性分布规律

垂直地带性分布：山区的土壤随着海拔高度的变化呈现有规律的更替的现象。由于海拔增加，温度降低，植被也发生变化。

土壤分布的水平地带性（经度地带性），是因海陆分布的势态，以及由此产生的大气环流造成的不同的地理位置所受海洋影响的程度不同，使水分条件和生物等因素从沿海至内陆发生有规律的变化，土壤相应地呈大致平行于经线的带状变化的特性。一般是从沿海到内陆

依次出现湿润森林土类、半湿润的森林草原土类、半干旱的草原土类和干旱的荒漠土类，并在中纬地区表现最典型。

我国土壤的地带性分布可分为水平地带性分布和垂直地带性分布。 水平地带性分布规律：我国土壤水平地带的总特点是纬度地带和经度地带的结合地带，这是因为我国的热带和亚热带带幅宽大，并且受东南季风影响强烈，由南往北依次为砖红壤-砖红性红壤-红、黄壤-黄棕壤带，并呈东西伸长，西侧直抵横断山系。在温带因东南季风减弱，沿海型纬度地带谱的带幅变窄，方向偏转，加之华北平原横贯其间，分布着黄潮土，使暖温带棕壤和褐土地带均呈东北西南向直到东北地区，这种偏转更为明显。1，东北至黄土高原附近，由东而西依次排列着暗棕壤-棕壤-黑土-黑钙土-灰色森林土，到栗钙土带向南北延伸，表现为经度的地带。2，从黄土高原至内蒙高原，地势较高，东南季风势力更弱，所以土带的排列又大致成为东北西南到东西向延伸。由南往北依次出现褐土-黑垆土-栗钙土-棕钙土，表现为经度地带性特点。3，到内陆地区由于西藏高原屏障，东南季风受阻，其土壤地带谱又变成东西向分布，在新疆地区有南疆到北疆依次出现棕漠土-灰棕漠土-灰漠土三个土带，也表现为纬度地带性特点。

垂直地带分布规律：根据我国的自然地理环境特点，土壤垂直分布规律有正向垂直分布，负向垂直分布，垂直-水平复合分布规律。

喜马拉雅山系的南坡具有明显的土壤垂直差异：其基带土壤为黄色砖红壤，分布在500—1100m间；

1100—2100m的山地丘陵区分布黄壤；

至海拔2600m分布着黄棕壤；2600—3100m之间分布着棕壤； 3100—3600m之间分布典型暗棕壤和灰化暗棕壤； 3600—4200m之间分布着棕毡土和棕黑毡土； 到4500m以下为草毡土；

其上即进入冰雪线，在冰缘可见到寒冻土（高山寒漠土）。

6. 我国的水旱轮作制度为什么在旱作时施用磷肥后水作时就不用施磷肥？

在pH为6～7的土壤中，磷的有效度最高。土壤中的pH一般随土壤含水量的增加

有升高的趋势，在淹水后，尽管原来旱地的pH差异很大，但在改为水田种植水稻的情况下，土壤pH都趋于中性。土壤淹水后磷的有效性明显提高，其原因主要有以下几点： （1）酸性土壤pH上升促使铁、铝形成氢氧化物沉淀，减少理论它们对磷的固定；碱性土壤pH有所下降，能增加磷酸钙的溶解度；反之，淹水土壤落干，则导致土壤磷的有效性下降。

（2）土壤氧化还原电位（Eh）下降，高价铁还原成低价铁，磷酸低铁的溶解度较高，增加了磷的有效度。

（3）包被于磷酸表面铁质胶膜还原，提高了闭蓄态磷的有效度。 基于以上原因，……

7. 为什么在秸秆还田的同时还有施加速效氮肥？

与植物相比，土壤微生物的C／N要低得多，平均为8:1，在秸秆还田时，微生物要氧化分解植物残体才能被作物利用。对微生物来说，同化一份氮到体内，必须相应需要约24份的碳。显然，植物残体进入土壤后由于氮的含量太低而不能使土壤微生物将加入的有机碳转化为自身的组成。为了满足微生物分解植物残体对氮的养分的需要，土壤微生物必须从土壤中吸收矿质态氮，这样植物不仅不能从有机质矿化过程中获得有效氮的供应，反而会使土壤中原来所含的有效氮也暂时失去了对植物的有效性。此时土壤中的矿质态氮的有

效性控制了土壤有机质的分解速度，最终的结果是再微生物与植物之间竞争土壤矿质态氮，为了防止植物缺氮，在使用含氮量低的水稻、小麦等作物的秸秆是应同时适当补施速效氮肥。

8.南酸北碱的状况是如何产生的？

9.水、肥、气热三者对于土壤哪一个最为重要？ 主要的成土过程 土壤分类的名词术语

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