土壤學建筑之家整理上傳[1]土壤學，黃昌勇主編，中國農(nóng)業(yè)出版社[2]土壤學，朱祖祥主編，農(nóng)業(yè)出版社[3]土壤學，北京林業(yè)大學主編，北京林業(yè)出版社[4]土壤學報、土壤、土壤通報等期刊前言參考教材及刊物1、土壤學的地位

土壤學是林學專業(yè)的專業(yè)基礎課。2、課程特點

內(nèi)容涉及面十分廣泛，需要記憶的基本知識較多，但難度并不很大。3、學習土壤學的目的

主要解決林業(yè)生產(chǎn)中有關(guān)土壤利用、和改良的問題。應用土壤學知識去解決造林工作中的土壤問題，是一個重要任務。前言

4、應達到的要求鑒別主要的巖石種類；識別土壤母質(zhì)的類型；獨立進行土壤調(diào)查；系統(tǒng)分析土壤物理、化學和生物學性質(zhì)之間的關(guān)系；掌握主要土壤類型的分布和基本性質(zhì)以及利用和改良；掌握林木施肥的基本理論和肥料的施用方法；掌握土壤常規(guī)分析方法。

前言第一章緒論第一節(jié)土壤在人類農(nóng)業(yè)和自然環(huán)境中的重要性一、土壤是人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基地1、土壤是植物生長繁育和生物生產(chǎn)的基地綠色植物生長發(fā)育的五個基本要素：日光（光能）、熱量（熱能）、空氣（氧及二氧化碳）、水分和養(yǎng)分?！参锿ㄟ^根系直接從土壤中吸取1、營養(yǎng)庫作用——土壤是陸地生物所必需的營養(yǎng)物質(zhì)的重要給源2、養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)作用——既有營養(yǎng)元素的釋放和散失，又有元素的結(jié)合和固定3、雨水涵養(yǎng)作用——土壤具有生物活性和多孔結(jié)構(gòu)的介質(zhì)，具有很強的吸水和持水能力4、生物的支撐作用5、穩(wěn)定和緩沖環(huán)境變化的作用——起“過濾器”和“凈化器”作用土壤在植物生長繁育中的特殊作用：2、植物生產(chǎn)、動物生產(chǎn)和土壤利用管理三者的關(guān)系

“用地養(yǎng)地”

把植物生產(chǎn)的有機收獲物用作動物生產(chǎn)所需的飼料，將植物殘體和動物生產(chǎn)廢物，通過微生物的利用、轉(zhuǎn)化及循環(huán)培肥土壤，提高土壤肥力二、土壤是地球表層系統(tǒng)自然地理環(huán)境的重要組成部分大氣圈水圈巖石圈生物圈土壤圈通常把地球表層系統(tǒng)中的大氣圈、生物圈、巖石圈、水圈和土壤圈作為構(gòu)成自然地理環(huán)境的五大要素土壤圈覆蓋于地球陸地表面，處于其他層的交接面上，成為它們連接的紐帶土壤圈的地位土壤圈生物圈大氣圈水圈巖石圈釋放CO2,CH4,N2O,吸收O2支持生物過程，提供生物養(yǎng)分、水分地球保護層地質(zhì)循環(huán)重新水分分配、水循環(huán)與水平衡土壤圈的功能三、土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的基礎陸地生態(tài)系統(tǒng)就是包羅整個地球陸地表層的“大系統(tǒng)”土壤在陸地生態(tài)系統(tǒng)中的作用：1、保持生物活性，多樣性和生產(chǎn)性2、對水體流動和溶質(zhì)流動起調(diào)節(jié)作用3、對有機、無機污染物具有過濾、緩沖、降解、固定和解毒作用4、具有貯存并循環(huán)生物圈及地表的養(yǎng)分和其他元素的功能四、土壤是最珍貴的自然資源1、土壤資源數(shù)量的有限性

地球表面形成1cm厚的土壤，約需要300年或更長時間2、土壤資源質(zhì)量的可變性

土壤質(zhì)地特征是肥力。土壤肥力下降或破壞，這就是土壤質(zhì)量的退化。3、土壤資源空間分布上的固定性地形、水文、地質(zhì)、人類活動影響土壤的分布土壤的地帶性分布表現(xiàn)為水平地帶性（緯度和經(jīng)度地帶性）和垂直地帶性第二節(jié)土壤及土壤科學的發(fā)展一、“土”和“壤”的區(qū)別1、古代對“土”字和“壤”字的解釋“土”：漢代鄭玄“萬物自生焉則曰土”許慎《說文解字》“土者，地之吐生物者也”就是說有土就有植物生長，有植物生長的地方叫做土?！叭馈保涸S慎“壤，柔土也，無塊曰壤”。即壤是柔軟而疏松的土，沒有大塊。鄭玄：“以人所耕而樹藝焉則曰壤”樹藝：是指栽培植物也就是說土經(jīng)過人們耕作后，就變成了壤。2、對字型的看法

“土”字中的“二”象地之上，地之中，上一橫代表表土，下一橫代表底土，“|”是植物的地上部和地下部，另外也表示植物從土中生長出來，直立向上的形態(tài)?！叭馈笔峭磷值挠疫吋右粋€“襄”（Xiang），意思是“助”，助的意思是人工培育。所以壤是人類勞動的產(chǎn)物，土變成壤由外力協(xié)助完成。3、“土”與“壤”可相互轉(zhuǎn)化

土壤作為一個詞是在漢代以后出現(xiàn)的，主要凡指各種泥土。對“土”和“壤”并沒有嚴格的區(qū)分。土壤一詞在古代并無科學解釋。只有到了近代，人們把土壤作為研究對象時，才賦予了科學的含義。二、土壤的概念

出發(fā)點不同，定義也不同。

巖石風化的地質(zhì)學觀點認為：土壤是破碎了的陳舊的巖石。

從數(shù)學的角度出發(fā)，認為：土壤=巖石+外界環(huán)境（風吹，日曬，雨打等）。

從生態(tài)學的角度出發(fā)，認為土壤是陸地植物生長的自然介質(zhì)。

從物質(zhì)——能量的角度來認識土壤，認為：土壤能生長植物，是土壤內(nèi)在物質(zhì)和能量通過植物轉(zhuǎn)化的外在表現(xiàn)，凡是具有這種物質(zhì)和能量生物轉(zhuǎn)化形式的地表物質(zhì)，就稱為土壤。19世紀70～80年代俄羅斯學者，土壤發(fā)生學派創(chuàng)始人道庫恰耶夫把土壤作為獨立的自然體，認為土壤是五大成土因素——生物、母質(zhì)、氣候、地形和時間綜合作用的產(chǎn)物。這是從土壤發(fā)生學觀點來認識土壤，在土壤學界得到廣泛的認同。全國科學技術(shù)名詞審定委員會1998年公布的土壤定義為：土壤是陸地表面由礦物質(zhì)、有機質(zhì)、水、空氣和生物組成，具有肥力，能生長植物的未固結(jié)層。

那么道路、樓頂、水泥地面能否稱之為土壤？?加深理解土壤概念的三個方面：1、獨立的歷史自然體

它具有自己的發(fā)生發(fā)展歷史，而且是一個形態(tài)、組成、結(jié)構(gòu)和功能上可以剖析的物質(zhì)實體2、土壤剖面

由成土作用形成的層次稱為土層，而完整的垂直土層序列稱之為土壤剖面

A層（腐殖質(zhì)層）E層（淋溶層）B層(淀積層）C層（母質(zhì)層）R層（母巖）3、土壤物質(zhì)組成土壤是由固、液、氣三相組成固相由土壤礦物質(zhì)、土壤有機質(zhì)和土壤生物組成，其中土壤礦物質(zhì)約占土壤固相體積的45%～50%。液相：包括土壤水分以及溶解于水的礦物質(zhì)和有機質(zhì)氣相：包括各種氣體。氣體和液體存在于固體顆粒間的孔隙中?？紫兜捏w積約占整個體積的50%～55%。三、土壤學的概念1、概念：

土壤學就是研究土壤性狀、土壤發(fā)生、土壤分類和分布的科學，并且也是研究土壤調(diào)查、利用和改良的科學。2：任務：

最主要的任務是研究土壤肥力發(fā)生演變的規(guī)律，在此基礎上因土制宜地采取提高土壤肥力的有效措施，為培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)土壤以及改良低產(chǎn)土壤提供科學依據(jù)。四、土壤肥力和土壤生產(chǎn)力1、土壤肥力的概念

土壤最基本的特性是具有土壤肥力。

20世紀30年代，蘇聯(lián)土壤學家威廉斯認為：“土壤肥力就是土壤在植物生活的全部過程中，同時而且不間斷地供給植物以最大限度的有效養(yǎng)分及水分的能力”。沈陽《農(nóng)業(yè)土壤學》：土壤肥力是諸因素綜合性狀的具體表現(xiàn)。南京土壤所：土壤肥力是土壤為植物生長供應和協(xié)調(diào)營養(yǎng)條件和環(huán)境條件的能力。

侯光炯先生：土壤肥力就是土壤的體質(zhì)和生命。我國目前較公認的土壤肥力的概念為：

土壤能供應與協(xié)調(diào)植物正常生長發(fā)育所需要的養(yǎng)分和水、空氣、熱的能力。營養(yǎng)條件和環(huán)境條件各指什么？？2、自然肥力和人為肥力

自然肥力是由自然因素形成的土壤具有的肥力,如森林土壤、草原土壤等,自然肥力的高低決定于成土過程中諸成土因素的相互作用,特別是生物的作用。

人為肥力是由耕作、施肥、灌溉、改土等人為因素形成的土壤所具有的肥力。人為肥力的高低，受多種因素的影響土壤肥力可分為自然肥力和人為肥力。3、潛在肥力與有效肥力經(jīng)濟肥力

由于受環(huán)境條件和管理水平的限制，土壤肥力往往只有部分表現(xiàn)出來，這部分肥力稱為“有效肥力”，又稱“經(jīng)濟肥力”，即在一定農(nóng)業(yè)技術(shù)措施下反映土壤生產(chǎn)能力的那部分肥力，亦稱自然肥力與人為肥力的總和。潛在肥力一部分肥力沒有直接表現(xiàn)出來稱“潛在肥力”，指受環(huán)境條件和科技水平限制不能被植物利用，但在一定生產(chǎn)條件下可轉(zhuǎn)化為有效肥力的那部分肥力。4、土壤生產(chǎn)力土壤生產(chǎn)力是由土壤本身的肥力屬性和發(fā)揮肥力作用的外界條件所決定的為了實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的的高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)，就必須十分強調(diào)農(nóng)田基本建設，以改造土壤環(huán)境，其中包括平整地塊，保證水源，修建渠道，開溝排水，筑堤防洪等農(nóng)業(yè)工程項目和營造防護林等生物工程三、近代土壤科學的發(fā)展及重要觀點

我國夏代《尚書》禹貢篇，距今約4100多年，是世界上最早的土壤專門論著18世紀以來的學派或觀點：農(nóng)業(yè)化學土壤學派：德國化學家李比?！痘瘜W在農(nóng)業(yè)和植物生理上的應用》（1840年）提出礦物營養(yǎng)學說農(nóng)業(yè)地質(zhì)土壤學觀點：德國地質(zhì)學家法魯、李?；舴矣玫刭|(zhì)學觀點來研究土壤。認為土壤類型覺得于巖石的風化類型，土壤是變化、破碎中的巖石土壤發(fā)生學派：俄羅斯學者道庫恰耶夫所創(chuàng)立，在《俄羅斯黑鈣土》中提出五大成土因素學說，還創(chuàng)立了土壤地帶性學說土壤學發(fā)展的新觀點：土壤圈概念，土壤生態(tài)系統(tǒng)概念我國土壤學的發(fā)展概況：夏代的《尚書》禹貢篇近代土壤科學研究起步較晚，20世紀20年代開始第三節(jié)土壤學科體系、研究內(nèi)容和方法一、分支學科及研究內(nèi)容

7個分支：土壤物理、土壤化學、土壤生物學、土壤礦物學、土壤肥力和植物營養(yǎng)、土壤發(fā)生分類和制圖及土壤技術(shù)二、土壤學與相鄰學科的關(guān)系

涉及到地學、生物學、生態(tài)學、化學、物理學等多學科領(lǐng)域，是一門與多學科相互滲透、交叉的綜合性很強的學科三、土壤學的研究方法1、宏觀研究和微觀研究2、綜合、交叉研究3、野外調(diào)查與試驗室研究結(jié)合4、新技術(shù)的應用思考題1、解釋名詞：土壤，土壤肥力、有效肥力、潛在肥力、自然肥力、人為肥力。2、怎樣才能充分利用土壤肥力？3、試分析土壤的重要性？第一章土壤礦物質(zhì)土壤礦物質(zhì)是土壤的主要組成物質(zhì)，構(gòu)成土壤的“骨骼”，一般占土壤固相部分重量的95％——98％土壤礦物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)如何對土壤性質(zhì)有深刻影響土壤礦物組成是鑒定土壤類型、識別土壤形成過程的基礎土壤物理性質(zhì)：結(jié)構(gòu)性、水分性質(zhì)、通氣性、熱學性質(zhì)、力學性質(zhì)和耕性土壤化學性質(zhì)：吸附性、表面活性、酸堿性，氧化還原電位、緩沖作用等生物及生物化學性質(zhì)：土壤微生物、生物多樣性、酶活性第一節(jié)土壤礦物質(zhì)的礦物組成和化學組成一、土壤礦物質(zhì)的主要元素組成

土壤中礦物質(zhì)主要是由巖石中礦物變化而來。這需要我們了解地殼的化學組成。元素組成主要有：氧、硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鈦、鉀、鈉、磷等以及一些微量元素錳、鋅、銅等元素組成的特點：1、地殼中氧、硅含量最多，鐵、鋁次之，所以組成的化合物大多是氧化物，尤其以硅酸鹽最多2、地殼中植物生長必須要的元素含量很低，分布不平衡，滿足不了植物和微生物營養(yǎng)的需要3、土壤礦物中氧、硅、炭、氮的含量增加，這反映成土過程中元素的分散、富集特性和生物積聚作用二、土壤的礦物組成原生礦物：直接來源母巖的礦物，其中巖漿巖是主要的來源次生礦物：由原生礦物分解轉(zhuǎn)化而來土壤原生礦物是指那些經(jīng)過不同程度的物理風化，未改變化學組成和結(jié)晶結(jié)構(gòu)的原始成巖礦物，主要分布在土壤的砂粒和粉粒中土壤原生礦物的特點：1、以硅酸鹽和鋁硅酸鹽為主，常有的為石英，長石，云母等2、土壤中原生礦物類型和數(shù)量的多少在很大程度上決定于礦物的穩(wěn)定性3、土壤原生礦物是植物養(yǎng)分的重要來源第二節(jié)粘土礦物土壤礦物按礦物的結(jié)晶狀態(tài)可以分為結(jié)晶質(zhì)和非結(jié)晶質(zhì)土壤次生礦物以結(jié)晶層狀硅酸鹽粘土礦物為主，還含有相當量的晶態(tài)和非晶態(tài)的硅、鐵、鋁的氧化物和水化氧化物一、層狀硅酸鹽粘土礦物外部形態(tài)：極微細的結(jié)晶顆粒內(nèi)部構(gòu)造：硅氧四面體和鋁氧八面體兩種基本結(jié)構(gòu)單位所構(gòu)成都含有結(jié)晶水，只是化學成分和水化程度不同而已單位晶片：硅片和鋁片單位晶層：硅片和鋁片以不同的方式在C軸方向上堆疊，形成層狀鋁硅酸鹽的單位晶層。兩種晶片的配合比例不同，而構(gòu)成1：1型、2：1型和2：1：1型晶層1：1型：一個硅片和一個鋁片構(gòu)成2：1型:兩個硅片夾一個鋁片構(gòu)成2：1：1型：在2：1單位晶層的基礎上多了一個八面體片水鎂片或水鋁片同晶替代：同晶替代是指組成礦物的中心離子，被電性相同、大小相近的離子所替代而晶格構(gòu)造保持不變的現(xiàn)象。同晶替代現(xiàn)象在2：1型和2：1：1型的粘土礦物中較普遍，而在1：1型的粘土礦物中相對較少。并且最普遍的是中心離子被低價離子所替代，使晶體帶電

同晶替代的結(jié)果：是土壤產(chǎn)生永久電荷，能吸附土壤溶液中帶相反電荷的離子，被吸附的離子通過靜電引力被束縛在粘土礦物的表面，避免隨水流失。被吸附的離子可以通過交換作用被植物吸收吸附離子以陽離子為主硅酸鹽粘土礦物的種類及一般特性晶層結(jié)構(gòu)膨脹情況電荷膠體特性高嶺組1：1型非少較弱蒙蛭組2：1型大大突出水化云母組2：1型非較大中綠泥石組2：1：1型同晶替代比較普遍，顆粒較小二、非硅酸鹽粘土礦物土壤礦物質(zhì)組成中，除了層狀硅酸鹽外，還有一類礦物結(jié)構(gòu)比較簡單、水化程度不等的鐵、錳、鋁、硅的氧化物及其水化物和水鋁英石。這類物質(zhì)電荷的產(chǎn)生是通過質(zhì)子化和表面羥基H離子的離解1、氧化鐵：針鐵礦和赤鐵礦2、氧化鋁：三水鋁石3、水鋁英石：由氧化硅、氧化鋁和水組成的非晶質(zhì)硅酸鹽礦物，硅、鋁比例在1-2之間4、氧化硅：結(jié)晶質(zhì)（a-石英）和非晶質(zhì)（蛋白石）第三節(jié)我國粘土礦物分布規(guī)律一、風化和成土作用與粘土礦物組成的關(guān)系

粘土礦物是在風化和成土過程中所形成的次生礦物土壤粘土礦物的分布有隨生物、氣候分布的緯度地帶性規(guī)律

化學反應成土母質(zhì)

地形二、我國土壤粘土礦物分布規(guī)律中國科學院南京土壤研究所把我國土壤粘土礦物分布劃成7個區(qū)：

1、水云母區(qū)

2、水云母—蒙脫石區(qū)

3、水云母—蛭石區(qū)

4、水云母—蛭石—高嶺區(qū)

5、蛭石—高嶺區(qū)

6、高嶺—水云母區(qū)

7、高嶺區(qū)第二章土壤有機質(zhì)土壤有機質(zhì)是指存在于土壤中的所含碳的有機物質(zhì),它包括土壤中的各種動植物殘體,微生物體及分解和合成的各種有機物質(zhì)土壤有機質(zhì)包括生命體和非生命體兩大部分有機物質(zhì)組成.土壤有機質(zhì)是土壤重要重要組成部分土壤有機質(zhì)在土壤肥力、環(huán)境保護、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面都有重要作用和意義：1、它含有植物生長所需要的各種營養(yǎng)元素，是土壤微生物生命活動的能源，對土壤物理、化學和生物學性質(zhì)都有生客的影響。2、土壤有機質(zhì)對重金屬、農(nóng)藥等各種有機、無機污染物的行為都有顯著的影響，而且對全球碳平衡起著重要作用第一節(jié)土壤有機質(zhì)的來源、含量、及其組成一、土壤有機質(zhì)的來源

原始土壤：最初來源微生物，隨后來源動植物殘體和（根系分泌物）

自然土壤經(jīng)認為影響后，其有機質(zhì)來源包括作物根茬、各種有機肥料、工農(nóng)業(yè)和生活廢水、廢渣、微生物制品、有機農(nóng)藥等有機物。二、土壤有機質(zhì)的含量及其組成一般把耕層漢有機質(zhì)20％以上的土壤，成為有機質(zhì)土壤，含有機質(zhì)在20％以下的土壤成為礦質(zhì)土壤，但在耕作土壤中耕層有機質(zhì)的含量通常在5％以下土壤有機物質(zhì)中主要的化合物組成是類木質(zhì)素和蛋白質(zhì)大多數(shù)有機質(zhì)組成是水不可溶，但強堿可溶土壤腐殖質(zhì)是除未分解和半分解動植物殘體及微生物體以外的有機質(zhì)的總稱土壤腐殖質(zhì)是由非腐殖物質(zhì)和腐殖物質(zhì)組成非腐殖物質(zhì)未由特定物理化學性質(zhì)，結(jié)構(gòu)已知的有機化合物，其中一些是經(jīng)過微生物改變的植物有機化合物，一些是微生物合成的有機化合物。腐殖物質(zhì)是經(jīng)土壤微生物作用后，由多酚和多醌類物質(zhì)聚合而成的含芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的、新形成的黃色至棕黑色的非晶形搞分子化合物，是土壤有機質(zhì)的主體，也是土壤中最難降解的組分。第二節(jié)土壤有機質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化有機化合物進入土壤后，一方面在微生物酶的作用下發(fā)生氧化反應，徹底分解而最終釋放出二氧化碳、水和能量。所含氮、磷、硫等營養(yǎng)元素在一系列特定反應后，釋放成為植物可利用的礦質(zhì)養(yǎng)料，這一過程稱為有機質(zhì)的礦化過程一、簡單有機化合物的分解和轉(zhuǎn)化

各種有機化合物通過微生物的合成或在原植物組織中的聚合轉(zhuǎn)變?yōu)榻M成和結(jié)構(gòu)比原來有機化合物更為復雜的有機化合物，這一過程成為腐殖化過程

簡單有機化合物分解的從易到難的次序為：1、單糖、淀粉、和簡單蛋白質(zhì)；2、粗蛋白質(zhì)；3、半纖維素；4、纖維素；5、脂肪、蠟質(zhì)等；6、木質(zhì)素二、植物殘體的分解和轉(zhuǎn)化植物殘體主要包括植物根莖葉的死亡組織，是由不同種類的有機化合物所組成，具有一定生物構(gòu)造的有機整體植物殘體在土壤中的分解分2個階段：1、加入土壤的最初幾個月，植物殘體很快礦化2、殘留在土壤中的植物殘體碳相對緩慢分解一年后，2/3以上的有機質(zhì)以二氧化碳形式釋放而損失，殘留在土壤中不到1/3三、土壤腐殖質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化分解轉(zhuǎn)化經(jīng)歷三個階段：1、腐殖質(zhì)經(jīng)過物理化學作用和生物降解，使其芳香結(jié)構(gòu)核心與其復合的簡單有機物分離，或是整個復合體解體2、釋放的簡單有機物備分解（礦化）和轉(zhuǎn)化，酚類聚合物被氧化3、脂肪酸被分解，被釋放的芳香族化合物參與新腐殖質(zhì)的形成四、影響土壤有機質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化的因素

有機質(zhì)是土壤中最活躍的物質(zhì)組成，一方面，外來有機物質(zhì)不斷地輸入土壤，并經(jīng)微生物的分解和轉(zhuǎn)化形成新的腐殖質(zhì)；另一方面，土壤原有有機質(zhì)不斷的被分解和礦化，離開土壤有機物質(zhì)進入土壤后由其一系列轉(zhuǎn)化和礦化過程所構(gòu)成的物質(zhì)流通成為土壤有機質(zhì)的周轉(zhuǎn)當土壤有機質(zhì)水平處于穩(wěn)定狀態(tài)時，土壤中有機質(zhì)流通量達到土壤中有機質(zhì)含量所需要的時間稱作土壤有機質(zhì)的周轉(zhuǎn)時間微生物是土壤有機質(zhì)分解和周轉(zhuǎn)的主要驅(qū)動力，因此凡是能影響微生物活動及其生理作用的因素都會影響有機質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化1、溫度：25～30攝氏度2、土壤水分和通氣狀況：-0.03～-0.1MPa;干濕交替作用3、植物殘體的特性：有機物組成的C/N比4、土壤特性：有機質(zhì)含量于粘粒含量正相關(guān)第三節(jié)、土壤腐殖質(zhì)的形成和性質(zhì)一、土壤腐殖質(zhì)的形成土壤腐殖物質(zhì)的形成過程稱為腐殖化作用，主要是由微生物主導的生物化學過程。分3個階段：1、植物殘體分解產(chǎn)生簡單的有機碳化合物2、通過微生物對這些有機化合物的代謝作用及反復的循環(huán)，增殖微生物細胞3、通過微生物合成的多酚和醌或來自植物的類木質(zhì)素，聚合形成高分子多聚化合物，即腐殖質(zhì)物質(zhì)腐殖質(zhì)形成的4條途徑1、腐殖質(zhì)是通過還原糖形成的，糖和氨基酸經(jīng)非酶性的聚合作用形成棕色的含氮聚合物，即腐殖質(zhì)。2、微生物合成的產(chǎn)物。3、直接來自木質(zhì)素。（2，3即多元酚理論）4、木質(zhì)素-蛋白質(zhì)理論。

類木質(zhì)素＋氨基化合物生成胡敏酸，進一步氧化破裂形成富啡酸二、土壤腐殖物質(zhì)——粘土礦物復合體通常52％～98％的土壤有機質(zhì)集中在粘粒部分土壤有機無機復合體的形成過程十分復雜。通常認為范德華力、氫鍵、靜電吸附、陽離子鍵橋是土壤有機-無機復合體鍵合德主要機理三、土壤腐殖質(zhì)的分組腐殖質(zhì)是一類組成和結(jié)構(gòu)都很復雜的天然高分子聚合物，其主體是各種腐殖酸與金屬離子相結(jié)合的鹽類，它與土壤礦物質(zhì)部分密切結(jié)合形成有機無機復合體，因而難溶于水溶解性顏色分子量胡敏酸堿可溶，水和酸不溶中等中等富啡酸水。酸、堿都可溶淺低胡敏素都不溶深高四、土壤腐殖質(zhì)的性質(zhì)1、物理性質(zhì)

腐殖酸分子是短棒形腐殖酸整體結(jié)構(gòu)不緊密，非晶質(zhì)，比表面積大，是一種親水膠體，有前大的吸水能量。腐殖物質(zhì)整體呈黑色

2、化學性質(zhì)主要元素組成是碳、氫、氧、氮、硫還含有少量的鈣、鎂鐵硅等灰分元素。腐殖酸分子中含有各種功能基，其中主要是含氧的酸性功能基腐殖物質(zhì)的總酸度通常是指羧基和酚羥基的綜合3、腐殖酸分子的結(jié)構(gòu)特征

高分子聚合物第四節(jié)土壤有機質(zhì)的作用及管理一、有機質(zhì)在土壤肥力上的作用1、提供植物需要的養(yǎng)分2、改善土壤肥力特性二、有機質(zhì)在生態(tài)環(huán)境上的作用1、有機質(zhì)與重金屬離子的作用2、有機質(zhì)對農(nóng)藥等有機物污染物的固定作用3、土壤有機質(zhì)對全球碳平衡的影響三、土壤有機質(zhì)的管理思考題1、解釋同晶替代現(xiàn)象及其意義。2、分析土壤有機質(zhì)的來源及組成3、有機質(zhì)的礦化過程4、分析影響土壤有機質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化的因素5、簡述腐殖質(zhì)形成的3個階段4條途徑。第三章土壤生物第一節(jié)土壤生物多樣性一、土壤生物類型的多樣性1、后生動物：對植物殘體的破碎作用2、原生動物：調(diào)節(jié)細菌數(shù)量；增進某些土壤的生物活性；參與土壤植物殘體的分解3、微生物土壤中微生物分布廣，數(shù)量大、種類多，是土壤生物中最活躍的部分，他們參與土壤有機質(zhì)的分解、腐殖質(zhì)合成、養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和推動土壤的發(fā)育和形成主要作用表現(xiàn)為：調(diào)節(jié)植物生長的養(yǎng)分循環(huán)；產(chǎn)生并消耗CO2,CH4,NO,N2O,CO,H2等氣體；影響全球氣候的變化；分解有機廢棄物；是新物種和基因材料的源和庫二、土壤微生物種群的多樣性1、原核微生物古細菌；細菌；放線菌；藍細菌；粘細菌2、真核微生物真菌；藻類；地衣3、非細胞型生物即分子生物——病毒三、土壤微生物營養(yǎng)類型的多樣性1、化能有機營養(yǎng)型化能異養(yǎng)型，分腐生和寄生兩類2、化能無機營養(yǎng)型化能自養(yǎng)型3、光能有機營養(yǎng)型光能異養(yǎng)型4、光能無機營養(yǎng)型光能自養(yǎng)型四、土壤微生物呼吸類型的多樣性1、好氧性微生物的有氧呼吸2、厭氧性微生物的無氧呼吸3、兼厭氧性微生物兼性呼吸第二節(jié)影響土壤微生物活性的環(huán)境因素一、溫度低溫型，中溫型，高溫型二、水分及有效性水活度三、PH值6.5～7.5四、氧氣和Eh值

好氧性：Eh值在300～400mV

厭氧性：100mV以下

兼厭氧性：無要求五、生物因素土居性和客居性六、土壤管理措施1、土壤耕作2、殺生劑和其他化學制劑第三節(jié)、土壤微生物區(qū)系的發(fā)生和分布一、不同類型土壤中微生物的數(shù)量和分布黑鈣土>棕壤>灰壤>水稻土>磚紅壤二、土壤剖面中微生物的數(shù)量和分布一般來說，表土層微生物數(shù)量最多，隨層次加深，數(shù)量減少三、土壤團聚體中微生物的分布形成微菌落四、微生物與植物根的聯(lián)合1、根圈微生物根土比2、菌根外生菌根；VA菌根（內(nèi)生菌根）3、共生固氮根瘤4、聯(lián)合固氮寄主專一性第四節(jié)土壤生物活性及表征一、土壤酶1、土壤酶的種類和功能氧化還原酶；轉(zhuǎn)化酶；水解酶2、酶在土壤中存在的狀態(tài)及特性吸附在有機和礦質(zhì)膠體上，以復合狀態(tài)存在3、環(huán)境條件對土壤酶活性的影響土壤質(zhì)地：質(zhì)地粘重土壤比輕質(zhì)地的土壤酶活性強土壤結(jié)構(gòu)：小團聚體的酶活性大于大團聚體土壤水分：漬水條件降低轉(zhuǎn)化酶活性，提高脫氮酶活性溫度：適宜溫度下各種酶活性均隨溫度升高而升高（1）土壤物理性質(zhì)的影響（2）土壤化學性質(zhì)影響

土壤中有機質(zhì)的含量和組成及有機礦質(zhì)復合體組成、特性決定著土壤酶的穩(wěn)定性

土壤PH值的影響

某些化學物質(zhì)的抑制作用（3）耕作管理影響耕翻通常會降低土層土壤的酶活性二、生物活性物質(zhì)1、植物激素2、植物毒素3、維生素和氨基酸4、多糖第四章土壤的質(zhì)地和結(jié)構(gòu)

第一節(jié)土壤三相組成一、土壤的密度和容重1、土壤密度1）、概念：單位體積的土壤固體物質(zhì)重量與同體積水的重量之比。比重和密度在數(shù)值上接近，故有時不嚴格區(qū)分。2）、影響因素土壤礦物質(zhì)的種類、數(shù)量有機質(zhì)（腐殖質(zhì)較小，在1.25—1.40之間）3）、一般土壤平均比重在2.65（2.6—2.7）左右二、土壤容重：1、概念：單位原狀土壤體積的烘干土重g/cm32、影響容重的因素：土壤礦物質(zhì)、土壤有機質(zhì)含量和孔隙狀況一般礦質(zhì)土壤的容重為1.33g/cm33、容重的用途：計算土壤重量，以及土壤水分、有機質(zhì)和各種養(yǎng)分的重量；W=V*容重計算總孔隙度：P=(1-容重/比重)*1004、容重與堅實度的關(guān)系：在同等條件下，容重小的土壤疏松，而容重大的土壤堅實。二、土壤的三相和孔隙1、三相組成指標固相率、氣相率和液相率2、土壤孔隙度全部孔隙容積與土體容積的百分率3、孔隙比孔隙比＝孔隙容積÷土粒容積計算題：一畝地，耕層深度為20cm，土壤容重為1.15g/cm3，比重為2.651）、計算耕層土重和總孔隙度。2）、已知現(xiàn)在土壤含水量為5%，要求灌水后達到25%，應補充多少水？3）、經(jīng)測定，土壤有機質(zhì)含量為2%，計算土壤有機質(zhì)的重量。作業(yè)題第二節(jié)土壤質(zhì)地一、土粒分級是土壤中各種粒徑的固相顆粒，通常將土粒假定為球形，人為地將土壤單粒按直徑大小劃分成若干等級，同一粒級在性質(zhì)和化學成分上基本一致，這樣的劃分方法稱土粒分級。土粒分級的分級標準各國不一致，目前常用的分級標準主要有：粒級粒級名稱＜0.002粘粒0.02～0.002粉砂粒0.2～0.02砂粒2～2.0＞2石礫粗砂細砂（一）國際制土粒分級標準（三）前蘇聯(lián)卡慶斯基土粒分級標準前蘇聯(lián)卡慶斯基提出的，以0．01mm為界限的粒級分類法。直徑在0．01mm以上的土粒都具有砂粒的特性，稱物理性砂粒，直徑在0.0lmm以下的土粒都具有粘粒的特性，稱物理性粘粒。見表6－2。表6-2卡慶斯基土粒分級標準＜0.001粘粒0.005～0.001細粉砂物理性粘粒0.01～0.005中粉砂0.05～0.01粗粉砂0.25～0.05細砂物理性砂粒1～0.25中砂

3～1粗砂＞3石礫粒徑（mm）粒級名稱（三）我國土粒分級標準由中國科學院南京土壤研究所于1978年提出，是按我國習慣用標準，并結(jié)合群眾意見綜合而成的土粒分級標準。表6-3我國土粒分級標準＜0.001粘粒0.005～0.001粗粘粒粘粒0.01～0.005細粉粒0.05～0.01粗粉粒粉粒0.25～0.05細砂粒1～0.25粗砂粒砂礫3～1細礫10～3粗礫石礫＞10石塊粒徑（mm）粒級名稱一、同粒級的礦質(zhì)組成和化學組成

土粒的大小不同，其礦物組成和化學組成也是各不相同（見下表）。77661010＜0.0535218

630.01～0.00533715720.05～0.0134——12

810.25～0.05——————14861～0.25其它角閃石云母長石石英粒徑（mm）表6-4各級土粒的礦物組成0.44.91.01.613.221.553.2＜0.002粘粒0.14.2

0.31.65.113.274.20.01～0.002粉粒

0.22.3

0.20.30.85.189.40.04～0.01

0.11.50.10.10.53.094.00.2～0.04砂粒0.050.8

0.050.61.21.693.61～0.2P2O5

K2OMgO

CaO

Fe2O3

Al2O3

SiO2

粒徑（mm）粒級表6-5不同粒級的化學組成三、不同粒級的性質(zhì)1.石塊石塊是巖石風化過程中殘留的碎塊。大多保留原來的礦物組成。2.石礫石礫是直徑較小的巖石碎屑。山區(qū)土壤中石礫較多，有些地方叫石渣。石礫含量多時，土壤孔隙過大，易漏水、漏肥。3.砂粒砂粒主要是石英風化的細粒。4.粉（砂）粒粉粒顆粒較小，比表面較大。5.粘粒粘粒顆粒細小，比表面大，有很強的粘結(jié)力和吸附能力。表6-6各級土粒的物理性質(zhì)和物理機械性質(zhì)粒級名稱主要物理性質(zhì)與物理機械性質(zhì)石礫通透性強，無粘結(jié)力、粘著力、可塑性及脹縮性，不能蓄水保肥，土溫變幅大砂礫通透性強，毛管水上升高度低，無粘結(jié)力、粘著力、可塑性和脹縮性，蓄水保肥力弱，養(yǎng)分貧乏，土溫變幅大粘粒通氣不良，透水困難。毛管水上升高，但緩慢，粘著力、粘結(jié)力、可塑性、脹縮均很強，干旱成硬土塊，蓄水保肥力強，礦質(zhì)養(yǎng)分豐富，土溫變幅小粉粒直徑與物理性質(zhì)介于砂粒與動粒之間，通透性比粘粒強，毛管水上升較高，略有粘結(jié)力，粘著力、可塑性，濕時膨脹微弱，干縮后緊密，蓄水保肥力較強土壤是由各種大小不同的土粒組合而成，各粒級土粒在土壤中的相對比例（質(zhì)量百分數(shù)）稱為土壤機械組成或稱土壤的顆粒組成。第二節(jié)土壤質(zhì)地

一、土壤質(zhì)地分類（一）土壤質(zhì)地概念土壤質(zhì)地指按土壤中不同粒徑顆粒相對含量的組成區(qū)分的粗細度。（二）土壤質(zhì)地的分類標準土壤質(zhì)地分類標準各國也不統(tǒng)一，主要有：

1．國際土壤質(zhì)地分類標準這是一種3級分類法，即按砂粒、粉砂粒和粘粒3種粒級的質(zhì)量百分數(shù)分類的，共分4類12級，詳見下表。0～550～55

45～6511．粘土0～350～3565～10012．重粘土0～3045～7525～4510．粉砂質(zhì)粘土10～550～4525～459．壤質(zhì)粘土55～750～2025～458．砂質(zhì)粘土粘土類0～4045～8515～257．粉砂粘壤土30～5525～4515～256．粘壤土55～850～3015～255．砂質(zhì)動壤土粘壤土類0～55

45～100

0～154．粉砂質(zhì)壤土40～5535～45

0～153．壤土壤土類55～850～45

0～152．砂質(zhì)壤土85～100

0～15

0～151.砂土及壤質(zhì)砂土砂土類2～0.20.02～0.002＜0.002砂粒粉砂粒粘粒名稱類別各類土粒重量（mm）土壤質(zhì)地表6－7國際土壤質(zhì)地分類標準

2.卡慶斯基土壤質(zhì)地分類標準這是一種2級分類法。按物理性砂粒和物理性粘粒含量，將土壤劃分為9級。詳見表6-8。

3.我國土壤質(zhì)地分類標準中國科學院南京土壤研究所，針對我國南、北方土壤質(zhì)地名稱和差異，綜合劃分為3類12種，質(zhì)地名稱詳見表6-9。二、石質(zhì)土和礫質(zhì)土的分類由于我國山地和丘陵地較多，石質(zhì)土和礫質(zhì)土較常見，其石塊和石礫含量差異很大，分類方法很多，往往因?qū)嶋H情況，把一定區(qū)域內(nèi)的石質(zhì)、礫質(zhì)土規(guī)定出分類標準?！吨袊寥馈返?版中把土壤石礫含量分為3級，見下表。多礫質(zhì)＞10礫質(zhì)l～10無礫質(zhì)（質(zhì)地名稱前不冠）＜1分級3～10mm石礫含量表6－10土壤石礫含量分級（％）三、土壤質(zhì)地和石礫含量對土壤肥力及植物生長的影響（一）土壤質(zhì)地類型及其肥力特征

1．砂土類砂土類含砂粒多，充氣孔隙多，持水孔隙少，土壤孔隙度小，通透性良好，但不易蓄水保肥。

2．粘土類粘土類含粘粒多，持水孔隙多，充氣孔隙少，土壤孔隙度大，通透性差，蓄水力強，易積水，粘粒本身含養(yǎng)分多，有機質(zhì)分解慢，易積累，保肥力強，施用的肥料后勁較大。

3．壤土類壤土類砂粘適中，充氣孔隙與持水孔隙比例適當，通透性良好，蓄水保肥力強，養(yǎng)分含量豐富，有機質(zhì)分解速率適中，供肥和保肥性能良好。（二）土壤石塊、石礫含量與植物生長的關(guān)系土壤中的石塊、石礫、磚塊、瓦片等含量與植物生長也有密切的關(guān)系。苗圃地含有過多的石塊、石礫等物，影響耕作和管理，也影響種子出苗和幼苗根系伸展，對樹木移植也有一定影響。在一般綠地中只要石塊、石礫、磚塊、瓦片含量不太多，不但無害反而有利。四、土壤質(zhì)地剖面土壤質(zhì)地剖面指土壤剖面中不同質(zhì)地層次的排列。土壤質(zhì)地層次主要類型有：

1.上砂下粘型

2.上粘下砂型

3.夾層型

4.松散型一、土粒密度

土粒密度是單位容積土粒的質(zhì)量。土粒密度曾稱土壤比重，單位是g／cm2。第三節(jié)土壤孔隙狀況

二、土壤密度土壤密度又稱“土壤容重”，指單位容積土壤的質(zhì)量。根據(jù)干土和濕士質(zhì)量，又可分別為干土壤密度和濕土壤密度。三、土壤孔隙狀況（一）土壤孔隙度土壤孔隙度指單位土壤總?cè)莘e中的孔隙容積。土壤孔隙度一般不直接測定，而是通過土壤密度、土粒密度值換算出來，即：土壤孔隙度（％）＝（1－土壤密度/土粒密度）×100（二）孔隙比土壤孔隙的數(shù)量，也可以用孔隙比表示，它是指土壤中孔隙容積和固相土粒容積的比值?？紫侗龋娇紫度莘e/土粒容積

＝孔隙度/（1－孔隙度）（三）土壤中大小孔隙的分級

1.當量孔隙土壤孔隙度或孔隙比，只說明土壤固相與孔隙容積的數(shù)量比例。

2．土壤孔隙分級一般把土壤孔隙分為2種類型即持水孔隙和充氣孔隙。

(1)持水孔隙土壤中具有毛管作用的那部分孔隙。

(2)充氣孔隙這種孔隙比較粗大，當量孔徑大于0．02mm。土壤的各級孔隙度為：持水孔隙度（％）＝持水孔隙容積／土壤容積×100

充氣孔隙度（％）＝充氣孔隙容積／土壤容積×10075～6025～4030～35砂土

60～5040～5040～45砂壤土

50～4050～6045～50輕壤土40～3060～7045～50中壤土30～2070～8045～50重壤土15～10

85～9050～60粘土充氣孔隙度持水隙度大小孔隙的相對比率（以土壤孔隙度為100計）土壤孔隙度土壤質(zhì)地表-12不同質(zhì)地的土壤孔隙狀況％四、土壤堅實度土壤堅實度指土粒排列的緊實程度，又稱“土壤硬度”。表6-13土壤密度、土壤孔隙度和土壤堅實度的關(guān)系緊稍緊適當松最松堅實程度M60＜5052～5056～5260～56＞60孔隙度（％）

＞1.301.26～1.30l.14～12.6

1.00～1.14＜1.00土壤密度（g/cm3）

（一）土壤堅實度與植物生長的關(guān)系在堅實的粘土中，種子發(fā)芽和幼苗出土困難，造成出苗延遲，影響出苗率、出苗整齊度等，同時根系下扎受阻，塊根塊莖不易膨大，尤其是對直根植物、塊根、塊莖花卉和根系較弱的植物影響更大。（二）土壤堅實度對水、肥、氣、熱的影響土壤過緊，通氣不良，微生物活動弱，有機質(zhì)分解緩慢，有效養(yǎng)分含量低，對樹木、花卉生長不利。降雨下滲困難，往往形成地表徑流和積水，造成水土流失。土壤過松，容易漏水漏肥，不易蓄水保肥，供水供肥差。同時土溫不穩(wěn)定，易熱易冷，影響樹木、花卉生長、發(fā)育。

第四節(jié)土壤結(jié)構(gòu)

一、土壤結(jié)構(gòu)土壤中不同顆粒的排列和組合形式，稱土壤結(jié)構(gòu)。按土壤結(jié)構(gòu)單位形態(tài)和性質(zhì)而區(qū)分的類型,稱土壤結(jié)構(gòu)分類。

1.粒狀結(jié)構(gòu)

2.塊狀結(jié)構(gòu)

3.柱狀結(jié)構(gòu)

4.片狀結(jié)構(gòu)二、團聚體

團聚體指土粒通過各種自然過程的作用而形成的直徑＜10mm的結(jié)構(gòu)單位。（一）團聚體的形成

團聚體形成的過程是一個漸進的過程。大體上可分為兩個階段。第一階段是礦物質(zhì)和次生粘土礦物顆粒，通過各種外力或植物根系擠壓相互默結(jié)，凝聚成復?；驁F聚體。第二階段是團聚體或復粒再經(jīng)過膠結(jié)、根毛和菌絲體的固定作用形成團聚體。（二）團聚體形成條件

1.需要有足夠的細小土粒細小的土粒包括微團聚體和單粒。

2.膠結(jié)（作用）指土粒通過有機和礦質(zhì)膠體而結(jié)合在一起的過程。

3.凝聚（作用）指土粒通過反荷離子等作用而緊固的過程。4.團聚（作用）指由于各種力的作用使土粒團聚在一起的過程。主要的外力有：

⑴植物根系及掘土動物

⑵土壤耕作的作用

⑶土壤的干濕交替、凍融交替作用三、團聚體與土壤肥力的關(guān)系（一）創(chuàng)造了土壤良好的孔隙性（二）水氣協(xié)調(diào)土溫穩(wěn)定（三）保肥供肥性能良好（四）土質(zhì)疏松、耕性良好四、團聚體的崩解

1.機械破壞2.物理化學破壞3.生物破壞五、團粒聚體的培育（一）深耕結(jié)合施用有機肥料（二）種植綠肥（三）合理耕作（四）施用上壤結(jié)構(gòu)改良劑第五節(jié)土壤物理機械性質(zhì)及耕性

一、土壤物理機械性質(zhì)

土壤的物理機械性質(zhì)是多項土壤動力學的統(tǒng)稱，它包括土壤的粘結(jié)力、粘著力、可塑性、脹縮性等。(一)土壤粘結(jié)力

土壤粘結(jié)力指土壤顆粒間的結(jié)合力，又稱土壤“內(nèi)聚力”。二、土壤耕性

土壤耕性指土壤容易耕作的程度。土壤耕性的好壞以耕作的難易程度，耕作質(zhì)量好壞，宜耕期長短來衡量。（一）耕作的難易程度（二）耕作質(zhì)量好壞（三）宜耕期的長短1．土壤質(zhì)地土壤顆粒越細，比表面越大，土粒間接觸面積越大，粘結(jié)力越強，其耕性越差。2．土壤水分含量干的砂土無粘結(jié)力，在含少量水分時，借助砂粒間的水膜聯(lián)系，使土壤具有微弱的粘結(jié)力。3．土壤腐殖質(zhì)含量腐殖質(zhì)的粘結(jié)力比粘粒小，比砂粒大。

4．土壤交換性陽離子的組成（二）土壤粘著力土壤粘著力又稱“土壤粘附力”，指土壤顆粒附外物的力。土壤開始不粘著于外物時的質(zhì)量含水量稱粘著點，又稱脫粘點。（三）土壤的可塑性土壤可塑性指土壤在一定含水量時，在外力作用下能成形，當外力去除后仍能保持塑形的性質(zhì)。（四）土壤膨脹和土壤收縮粘質(zhì)土壤在吸收水時總體積增大的現(xiàn)象稱土壤膨脹。粘質(zhì)土壤含水量減少，而總?cè)莘e減少的現(xiàn)象稱土壤收縮。表6－14幾種不同土壤的塑性數(shù)（％）18～2119～2634～40＞40中壤偏重12～1618～2032～3428～40中壤1021±31±

24～30輕壤偏中822±30±

20～25輕壤偏砂523±

28±＜20砂壤塑性數(shù)塑性下限塑性上限物理粘粒質(zhì)地第五章土壤水第一節(jié)土壤水的類型劃分及土壤水分含量的測定一、土壤水的類型劃分及有效性1、土壤水的類型劃分：能量法：從土壤水受各種力作用后自由能的變化，去研究土壤水的能態(tài)和運動、變化規(guī)律。數(shù)量法：是按照土壤水受不同力的作用而研究水分的形態(tài)、數(shù)量、變化和有效性

我國早期土壤學沿襲前蘇聯(lián)的原來和方法，所以土壤學的研究長期以來一直沿用數(shù)量法。它根據(jù)土壤水所受的力的作用把土壤水，類型分為如下幾類：1、吸附水或稱束縛水。受土壤吸附力作用保持，其中由可以分為吸濕水和膜狀水2、毛管水，受毛管力的作用而保持。3、重力水，受重力支配，容易進一步向土壤剖面深層運動毛管懸著水田間持水量：土壤毛管懸著水達到最多時的含水量。在數(shù)量上田間持水量＝吸濕水＋膜狀水＋毛管懸著水毛管水斷裂量毛管上升水開溝排水土壤毛管水從地下水吸取水分的示意圖Ⅰ.自地下水面向上供水的毛管水的網(wǎng)Ⅱ.充水的粗毛管供水⒈土粒⒉細毛管⒊排除毛管水的大孔隙⒋束縛水占的孔隙⒌充水的大孔隙2、土壤水的有效性是指土壤水能否被植物吸收利用及難易程度不能被植物吸收利用的水稱無效水能利用的稱有效水，其中因難易程度不同又可以分為速效水（易效水）和遲效水（難效水）土壤萎蔫系數(shù)：土壤有效水的下限當植物因根無法吸水而發(fā)生永久萎焉時的土壤含水量，稱為萎焉系數(shù)或萎焉點一般把田間持水量視為土壤有效水的上限。土壤有限水最大含量＝田間持水量－萎蔫系數(shù)土壤水分有效性綜合示意圖二土壤水分含量的表示方法1、質(zhì)量含水量：指土壤中水分重占烘干土重的百分數(shù)。2、容積含水量：指土壤水分的容積占土壤容積的百分數(shù)。3、相對含水量：指土壤含水量占田間持水量的百分數(shù)4、土壤水貯量：一定面積和厚度土壤中含水的絕對數(shù)量三、土壤水分含量的測定1、烘干法（1）經(jīng)典烘干法（2）快速烘干法2、中子法：中子儀3、TDR法：時域反射儀第二節(jié)、土壤水的能態(tài)一、土水勢及分布土水勢是極小單位水量從一個平衡的土一水系統(tǒng)可逆地移到和它溫度相同，處于參比狀態(tài)水池時所做的功。土水勢包括以下幾個分勢1、基質(zhì)勢ψm

基質(zhì)勢是極小單位水量從一個平衡的土一水系統(tǒng)可逆地移到?jīng)]有基質(zhì)的，而其他條件都相同的參比狀態(tài)水池所做的功。

2、滲透勢ψs

滲透勢又稱溶質(zhì)勢，指極小單位水量從一個平衡的土一水系統(tǒng)可逆地移到?jīng)]有溶質(zhì)的，而其他條件都相同的參比狀態(tài)水池時所做的功。3．壓力勢ψp

壓力勢是極小單位的水量從一個平衡的土一水系統(tǒng)可逆地移到除壓力不等于參比壓力，而其他條件都相同的參比狀態(tài)水池時所做的功。壓力勢主要包括：①氣壓勢封閉在土壤水分內(nèi)的空氣所產(chǎn)生的勢值。②靜水壓勢土壤中的水分承受水體的壓力，土層深處的水分，受到的壓力更大，靜水壓勢是壓力勢的主體。壓力勢的勢值為正值。4．重力勢ψg

重力勢是極小單位水量從一個平衡的土一水系統(tǒng)可逆地移到任何位置，而其他條件都相同的參比狀態(tài)水池時所做的功。歸納起來，總土水勢指上述4個分勢的代數(shù)和，即Ψ=ψm＋ψs＋ψp＋ψg在不同情況下，起支配作用的水勢不同，在水分不飽和的土壤中，決定土水勢的是基質(zhì)勢。見下圖。滲透勢和總水勢之間的關(guān)系示意圖二、土壤水吸力

土壤水吸力是指土壤水在一定吸引力的情況下所處的能態(tài)三、土壤水能態(tài)的定量表示方法

土水勢多用帕（Pa）表示，但常用水柱高的對數(shù)值表示，稱為pF值。pF值即能反應土壤水吸力能量大小，又能表示出各種水分常數(shù)以及土壤水吸力與含水量的關(guān)系。kPa

水柱高度（cm）

pF值kPa

水柱高度（cm）

pF值0.1101520158494.211013141216234.5101002101331000005515012.7101325100000061011000310132501000000071013100004kPa與pF值的換算關(guān)系四、土水勢的測定

土水勢的測定方法很多，主要又張力計法，壓力膜法，冰點下降法，水氣壓法等測基質(zhì)勢最常用的是張力計法張力計的使用注意事項五、土壤水分特征曲線

土壤水分特征曲線表示土壤水能量和數(shù)量之間的關(guān)系影響因素：土壤質(zhì)地土壤結(jié)構(gòu)溫度土壤水分變化土壤水分特征曲線的作用1、利用它進行土壤水吸力和含水量志軍安的換算2、它可以間接的反映處土壤孔隙大小的分布3、可以分析不同質(zhì)地的土壤持水性和土壤水分的有效性4、對土壤中水運動進行定量分析第三節(jié)土壤水的運動

3種水分運動：飽和水流、非飽和水流和水汽移動一、飽和土壤中的水流主要推動力為重力勢梯度和壓力勢梯度達西定律二、非飽和土壤中水流三、土壤中的水汽運動水汽擴散和水汽凝結(jié)后者會產(chǎn)生2種現(xiàn)象：“液潮”和“凍后聚墑”四、入滲、土壤水的再分布和土面蒸發(fā)水進入土壤包括2個過程。即入滲和再分布1、入滲2、土壤水的再分布3、土面蒸發(fā)（3個階段）五、田間土壤水分平衡第四節(jié)土壤中的溶質(zhì)運移一、溶質(zhì)的對流運移二、溶質(zhì)的分子擴散三、溶質(zhì)的機械彌撒四、溶質(zhì)的水動力彌散六、土壤—植物—大氣連續(xù)體

土壤一植物一大氣連續(xù)體簡稱SPAC體系，是Soil—Plant—AtmosphereContlnuum的縮寫，是由水勢引起水由土壤進入植物體，再向大氣擴散的體系。

七、土壤水分在土壤肥力中的作用

土壤水分是土壤肥力的重要因素之一，它一方面直接供給植物吸收利用；另一方面又影響土壤的其它性狀和肥力因素。

●土壤水分影響土壤的養(yǎng)分狀況

●土壤水分影響土壤的通氣狀況

●土壤水分影響土壤的熱量狀況

●土壤水分影響微生物和活動

●土壤水分影響土壤的物理機械性和耕性

●植被蒸騰作用對土壤水分平衡關(guān)系密切，植被組成和覆蓋度對土壤水分狀況都有較大影響?！駳夂蚪涤炅亢驼舭l(fā)是重要因素。八、影響土壤水分狀況的因素●土壤物理性質(zhì)特別是土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和有機質(zhì)含量等到因素對水的滲透、流動和蒸發(fā)有重要影響?！竦匦蔚匦斡绊懰值脑俜峙??！袼牡刭|(zhì)在不透水層接近地面、地下水位高的地方，或者有承壓地下水來源的地方，由于地下水通過支持毛管水上行，在一定條件下可形成蒸發(fā)型?！袢藶橛绊懭绻喔取⑴潘约案鞯韧寥拦芾泶胧?/p>

一、土壤空氣的組成

土壤孔隙中的氣體稱為土壤空氣。土壤空氣和大氣有很大差異。主要差異表現(xiàn)在：●土壤空氣中CO2含量高于大氣，而O2含量低于大氣。見下圖。第六章土壤空氣和熱量狀況第一節(jié)土壤空氣土壤剖面CO2和O2體積含量分布示意圖●土壤中水汽含量一般都高于大氣。●土壤空氣中含有還原性氣體。（一）土壤空氣的交換方式

●土壤空氣擴散

土壤中氣體分子因濃度梯度或分壓不同而產(chǎn)生的移動?！袢芙庥谒械难蹼S雨水和灌溉水進入土壤。

二、土壤空氣交換（二）土壤氣體交換速率的指標●土壤呼吸強度●土壤中的氧擴散率●氣體對流氣體對流是由于受氣溫、氣壓的變化、刮風、降雨、耕作、灌溉等作用影響而引起的，僅對表層10cm左右的土壤空氣更新起到某些作用，因而它不是大氣與土壤空氣交換的主要方式。土壤通氣性是指土壤空氣能與大氣進行交換以及土體內(nèi)部允許氣體擴散和流通的性能。或土壤具有通透空氣的性質(zhì)稱土壤通氣性。三、土壤通氣性與植物生長

土壤空氣狀況對植物生長的影響有以下幾方面?！裢寥揽諝馀c根系發(fā)育●土壤空氣與種子萌發(fā)●土壤空氣與養(yǎng)分狀況●土壤空氣與植物病害第三節(jié)土壤熱狀況土壤中的熱狀況指土體中的熱量分布及其動態(tài)變化。一、土壤熱平衡

（一）土壤熱來源與土壤吸熱性土壤熱主要來源于太陽的輻射熱，其次是有機質(zhì)被微生物分解產(chǎn)生的熱、土壤中化學反應釋放的熱以及地心向地表傳導的熱。即太陽輻射能、生物熱、地球內(nèi)熱地面輻射平衡影響地面輻射平衡的因素1、太陽的輻射強度2、地面的發(fā)射率3、地面有效輻射地面輻射平衡示意圖土壤的熱量平衡收支平衡公式S=Q+P+LE+R其中，S為土壤在單位時間內(nèi)實際獲得或失掉的熱量，Q為輻射平衡。L為水分蒸發(fā)水汽凝結(jié)等造成的熱量的損失或增加、R為土面和土壤下層之間的熱量交換P為土壤和大氣層之間的熱交換量土壤吸收太陽輻射熱的性能稱為土壤的吸熱性。

（二）土壤熱消耗和土壤散熱性土壤向大氣散失熱的性能稱為土壤的散熱性。土壤的吸熱和散熱隨時都在進行，處于一種動態(tài)平衡。二、土壤的熱學性質(zhì)（一）土壤熱容量單位質(zhì)量土壤（或容積土壤）每升高1℃溫度時所需要的熱量，稱土壤熱容量。土壤熱容量有質(zhì)量熱容量和容積熱容量兩種表示方法。（二）土壤導熱率導熱率又稱導熱系數(shù)，是單位溫度梯度下單位時間通過土壤截面的熱量(卡/厘米·秒·度)。土壤導熱率反映土壤傳導熱量的難易。土壤各組成成分的導熱率，三、影響土壤熱狀況的其它因素土壤干濕度坡度和方位

表土壤各組成成分的導熱率

土壤組成礦物質(zhì)水分空氣導熱率［W／（m．K）1.674720.5024160.020934返回

植被土壤水分蒸發(fā)

總結(jié)一、土壤水、氣、熱的相互關(guān)系二、土壤水氣熱的調(diào)節(jié)（一）耕作和施肥（二）灌溉和排水（三）地面覆蓋（四）應用土面增溫劑第四節(jié)土壤溫度一、土壤溫度的季節(jié)變化或月變化二、土壤溫度的日變化三、地形地貌和土壤性質(zhì)對土溫的影響1、海拔高度2、坡向與坡度3、土壤組成和性質(zhì)第七章土壤形成與發(fā)育土壤是成土母質(zhì)在一定水熱條件和生物作用下，經(jīng)過一系列物理、化學和生物化學的作用而形成的。形成了層次分明的土壤剖面，出現(xiàn)了肥力特征具有其本身特有的發(fā)生和發(fā)展規(guī)律第一節(jié)土壤形成因素及其在土壤發(fā)生中的作用一、土壤形成因素五大成土因素（氣候、母質(zhì)、生物、地形和時間）土壤成土因素——函數(shù)S=F(CL,O,R,P,T……)等等二、母質(zhì)對土壤發(fā)生的作用

1、母質(zhì)的概念

風化殼的表層，是指原生基巖經(jīng)過風化、搬運、堆積等過程于地表形成的一層疏松、最年輕的地質(zhì)礦物質(zhì)層，它是形成土壤的基礎，是土壤的前身

2、物理性質(zhì)具有分散性、疏松多孔，有一定的吸附作用，透水性和蓄水性3、母質(zhì)的類型按成因分為殘積母質(zhì)和運積母質(zhì)

殘積母質(zhì)指巖石風化后，基本上未經(jīng)動力搬運而殘留在原地的風化物

運積母質(zhì)指母質(zhì)經(jīng)外力，如水、風、冰川和地心引力等作用而遷移到其他地區(qū)的物質(zhì)4、母質(zhì)在土壤形成中的作用1）直接影響著成土過程的速度、性質(zhì)和方向2）母質(zhì)對土壤物理性質(zhì)有很大影響3）母質(zhì)層次不均一性也影響土壤的發(fā)育和形態(tài)特征三氣候與土壤發(fā)生的關(guān)系主要表現(xiàn)在：1）影響土壤中物質(zhì)的遷移2）影響土壤中物質(zhì)的分解、合成和轉(zhuǎn)化1、濕度因子對土壤形成的影響二、溫度對土壤形成的影響一般來說，溫度從0度增長到50度，化合物的解離度可以增加7倍。三、溫度和濕度的共同影響當濕度為60％-65％左右，溫度為45－50度時，有機物質(zhì)分解最充分，可達總量的90％四、氣候變化與土壤形成土壤地帶性顯域土：排水條件好而又比較平穩(wěn)地形條件下形成的，氣候條件明顯大于其他因素影響的土壤四、生物因素在土壤發(fā)生中的作用1、植物在成土過程中的作用利用太陽輻射能，合成有機質(zhì)，把分散在母質(zhì)、水體和大氣中的營養(yǎng)元素有選擇的吸收富集，同時伴隨著礦物質(zhì)營養(yǎng)元素的有效化2、動物在成土過程中的作用土壤動物區(qū)系的種類多、數(shù)量大，其殘體作為土壤有機質(zhì)的來源，參與了土壤腐殖質(zhì)的形成和養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化3、微生物在成土過程中的作用

古老的造土者五、地形域土壤發(fā)生的關(guān)系主要是通過影響其他成土因素對土壤起作用1、地形與母質(zhì)的關(guān)系起著重新分配的作用2、地形與水熱條件的關(guān)系

地形支配著地表徑流，影響水分的重新分配，很大程度上決定著地下水的活動情況3、地形與土壤發(fā)育的關(guān)系

在山地尤為明顯垂直分布土鏈六、成土時間對土壤發(fā)育的影響1、土壤年齡指土壤的發(fā)育程度，即相對年齡2、土壤形成速率和所需時間3、土壤形成的階段性5個階段初期、青少年期、壯年期、老年期和最后階段七、人類活動對土壤發(fā)生演化的影響1、人類活動對土壤的影響是尤意識的2、人類活動是社會性的受社會制度和社會生產(chǎn)力的影響3、人類活動的影響可通過改變各自然因素而起作用，分有利有害兩個方面4、兩重性，合理利用和利用不當?shù)诙?jié)土壤形成過程一、土壤形成過程中的大小循環(huán)地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)二、土壤發(fā)生中的基本成土作用

1、原生礦物的風化和粘粒礦物的形成

2、物質(zhì)遷移原生礦物的風化1、物理風化和化學風化2、生物風化3、原生礦物的穩(wěn)定性粘粒礦物的形成1、形成方式：轉(zhuǎn)變和新生2、形成條件：水溶液中進行3、粘粒礦物的風化順序

物質(zhì)遷移土體中物質(zhì)的移動可概括為2大方向1、向下淋溶及其淀積以及被徹底淋出土體的物質(zhì)移動2、向上遷移的養(yǎng)分的生物富集作用，易溶性鹽類，還原性鐵錳等隨毛管上升在表土積聚的作用物質(zhì)移動的機理1、溶遷作用2、還原作用3、螯遷作用4、懸遷作用5、生物遷移三、主要的成土過程1、原始成土過程2、有機質(zhì)積聚過程3、粘化過程4、鈣積與脫鈣過程5、鹽化脫鹽過程6、堿化和脫堿過程7、富鋁化過程8、灰化、隱灰化和漂灰化過程9、潛育化和潴育化過程10、白漿化過程11、熟化過程12、退化過程第三節(jié)土壤發(fā)育一、土壤的個體發(fā)育二、土壤的系統(tǒng)發(fā)育三、土壤剖面、發(fā)生層和土體結(jié)構(gòu)四、反映土壤風化發(fā)育的指標第八章土壤膠體化學和表面反應是土壤學中的微觀研究領(lǐng)域第一節(jié)土壤膠體的表面性質(zhì)一、土壤膠體表面類型就表面位置來分，分為內(nèi)表面和外表面內(nèi)表面：吸附反應是一個緩慢的滲入反應外表面：吸附反應迅速就土壤膠體表面的結(jié)構(gòu)特點來看，可以將土壤表面分為硅氧烷型表面，水合氧化物，有機物表面硅氧烷型表面：2：1型粘土礦物，如云母，1：1型，如高嶺石水合氧化物：金屬陽離子和氫氧基組成的表面，M-OH有機物表面：具有活性基團二、土壤膠體的比表面和表面積土壤膠體表面積通常以比表面來表示

比表面是指用一定試驗技術(shù)來測得的單位質(zhì)量土壤（土壤膠體）的表面積土壤膠體的晶核對土壤的表面積有重要貢獻，此外是土壤膠體的有機成分和無機膠膜測定方法：儀器法，采用電子顯微鏡和X射線衍射儀吸附法，利用指示吸附質(zhì)三、土壤表面電荷和電位土壤電荷通過電荷數(shù)量和電荷密度兩種方式對土壤發(fā)生影響1、電荷的起因和種類1）永久電荷：同晶置換2）可變電荷：PH值3）正電荷：游離氧化鐵4）凈電荷：代數(shù)和2、土壤的電荷數(shù)量土壤電荷數(shù)量一般用每千克物質(zhì)吸附離子的厘摩爾數(shù)來表示

CEC：陽離子交換量（CECp

永久電荷量；CECv

可變電荷量）

AEC：陰離子交換量

注意：土壤電荷主要集中在膠體部分，膠體的組成成分以及各成分間的相互作用對電荷數(shù)量有影響第二節(jié)土壤膠體對陽離子的吸附交換反應吸附作用：指溶液表面層中的濃度與其內(nèi)部不同的現(xiàn)象正吸附：液體表面層中溶質(zhì)的濃度大于液體內(nèi)部濃度的作用負吸附：小于一、離子吸附的一般概念二、陽離子靜電吸附主要因為庫侖力的作用三、陽離子的交換1、陽離子交換作用特點：1）是可逆反應

2）遵循等價交換原則

3）符合質(zhì)量作用定律

一般高價離子交換能力大于低價離子，同價離子，水化半徑小的交換能力強（H＋除外）2、陽離子交換量土壤陽離子交換量（CEC）是指土壤所能吸附和交換的陽離子的容量，用每千克土壤的一價離子的厘摩爾數(shù)表示即cmol(+)/kg一般認為陽離子交換量>20cmol(+)/kg保肥力強＝20～10中

<10弱3、鹽基飽和度土壤中陽離子分2類:致酸離子和鹽基離子當土壤膠體上吸附的陽離子全部是鹽基離子時土壤呈鹽基飽和狀態(tài)，稱之為鹽基飽和的土壤反之則為鹽基不飽和土壤鹽基飽和土壤具有中性或堿性，鹽基不飽和土壤則呈酸性土壤鹽基飽和程度用鹽基飽和度來表示，即交換性鹽基離子占陽離子交換量的百分數(shù)鹽基飽和度>80％的土壤是肥沃的土壤在50％～80％之間中等肥力

<50％肥力較低4、交換性陽離子的有效度從土壤角度看，影響交換性陽離子濃度的因素：1）離子飽和度2）互補離子效應3）粘土礦物類型四、陽離子的專性吸附1、機理2、影響因素1）PH值2）土壤膠體類型3、實際意義第三節(jié)土壤膠體對陰離子的

吸附與交換1、陰離子的靜電吸附2、陰離子的負吸附3、陰離子的專性吸附第九章土壤酸堿性和氧化還原反應土壤的酸堿性主要受土壤鹽基狀況所支配第一節(jié)土壤酸堿性的形成一、土壤酸性的形成1、土壤酸化過程1）土壤中H離子的來源水的解離酸雨碳酸解離其他無機酸有機酸解離2）土壤中鋁的活化

2、土壤酸的類型土壤酸可以分為活性酸和潛性酸土壤活性酸指土壤固相處于平衡狀態(tài)的土壤溶液中的H離子土壤潛性酸指吸附在土壤膠體表面的交換性致酸離子（H和Al離子）活性酸和潛性酸的關(guān)系

1、強酸性土壤中

通過土壤溶液中鋁離子的水解，增強土壤酸性，土壤活性酸的主要來源是鋁離子2、酸性和弱酸性土壤除了羥基鋁離子水解產(chǎn)生H離子外，膠體表面交換性H離子的離解是土壤溶液中H離子的第二個來源二、土壤堿性的形成1、土壤堿性形成的機理堿性物質(zhì)的水解主要有：碳酸鈣水解，碳酸鈉水解，交換性鈉的水解2、影響土壤堿化的因素自然因素主要包括：1）氣候因素土壤具有明顯的季節(jié)性積鹽和脫鹽頻繁交替的特點2）生物因素荒漠草原和荒漠植被對堿土的形成起重要作用3）母質(zhì)影響母質(zhì)是堿性物質(zhì)的來源第二節(jié)土壤酸度的指標1、土壤PH2、石灰位PH－0.5Ca

既反映土壤H離子狀況，也反映鈣離子的有效度一、土壤酸度的強度指標二、土壤酸度的數(shù)量指標1、交換性酸2、水解酸三、土壤堿性指標1、總堿度是指土壤溶液或灌溉水中碳酸根、重碳酸根的總量2、堿化度土壤膠體吸附的交換性鈉離子占陽離子交換量的百分率（鈉堿化度ESP）四、影響土壤酸度的因素1、鹽基飽和度2、土壤空氣中的二氧化碳分壓3、土壤水分含量4、土壤氧化還原條件第三節(jié)土壤氧化還原反應一、土壤氧化還原體系氧化還原反應的特點：1、土壤中氧化還原體系有無機體系和有機體系2、土壤中氧化還原反應屬化學反應，但很大程度上是由生物參與的3、土壤是一個不均勻的多相體系4、動態(tài)平衡二、土壤氧化還原指標1、強度指標1）氧化還原電位(Eh）是由溶液中氧化態(tài)物質(zhì)和還原態(tài)物質(zhì)的濃度關(guān)系變化而產(chǎn)生的電位2）電子活度負對數(shù)（pe）3）Eh和PH的關(guān)系2、氧化還原強度指標和數(shù)量因素的關(guān)系三、影響土壤氧化還原的因素1、土壤通氣性2、微生物活動3、易分解有機質(zhì)含量4、植物根系的代謝作用5、土壤的PH第四節(jié)土壤緩沖性一、土壤緩沖性的概念土壤緩沖性是指土壤抗衡酸、堿物質(zhì)，減緩PH值變化的能力二、土壤酸堿緩沖性1、原理濃度影響2、土壤酸堿緩沖體系碳酸鹽體系硅酸鹽體系交換性陽離子體系鋁體系有機酸體系3、土壤酸堿緩沖容量和滴定曲線4、影響土壤酸堿緩沖性的因素1）土壤無機膠體2）土壤質(zhì)地3）土壤有機質(zhì)三、土壤氧化還原緩沖性第五節(jié)土壤酸堿性和氧化還原狀況與生物環(huán)境一、生物對土壤酸堿性和氧化還原狀況的適用性1、植物適宜的酸堿度2、土壤EH值范圍與植物生長3、土壤PH和EH與土壤微生物活性二、土壤酸堿性和氧化還原狀況與養(yǎng)分的生物有效性三、土壤酸堿性和氧化還原狀況與有毒物質(zhì)的積累四、土壤酸堿性和氧化還原狀況的調(diào)節(jié)1、土壤酸度的調(diào)節(jié)1）石灰在土壤中的轉(zhuǎn)化2）石灰需要量2、土壤氧化還原狀況的調(diào)節(jié)第十章土壤養(yǎng)分循環(huán)植物生長發(fā)育必要元素16種:碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等第一節(jié)土壤氮素循環(huán)一、陸地及土壤生態(tài)系統(tǒng)中的氮循環(huán)氮素的存在可以分為惰性氮、活性氮兩類惰性氮：N2活性氮：氮的氧化物（NO2、N2O、