《土壤地理学》期末复习整理
绪论
一、土壤地理学：土壤地理学是以土壤及其与地理环境系统的关系为研究对象；
研究土壤的发生发育、土壤分类及时空分异规律；进而为调控、改造和利用土壤资源提供科学依据的学科；是自然地理学与土壤科学之间的交叉学科，也是一门综合性和生产性很强的学科。
二、土壤：土壤是地球陆地表面具有肥力能够生长植物的疏松层，是独立的自然
历史体。
特征：具有肥力、垂直层次分异、生物活性、孔隙结构
土壤肥力:是指土壤为植物生长供应和协调养分、水分、空气和热量的能力，它是土壤的基本属性和本质特征。
土壤剖面:是指从地面垂直向下至母质的土壤纵断面。
土壤剖面：是指从地面垂直向下至母质的土壤纵断面；土壤剖面的立体化就构成了
单个土体(pedon)。
单个土体（pedon）：能代表土壤个体的体积最小的三维土壤实体。面积一般为1~10m2。聚合土体（polypedon）：在空间上相邻、物质组成和性状相近的若干单个土体的组合。三、土壤在地理环境中的位置
土壤圈是地球表层系统的组成部分，它处于地球表层不同圈层界面及其相互作用的
交叉带，是联系有机界与无机界的中心环节，也是结合地理环境各组成要素的纽带。土壤圈物质循环是指土壤圈内部的物质迁移转化过程及其与地球其他圈层之间的物
质交换过程。
土壤圈：覆盖于地表和浅水域底部的土壤所构成的一种连续体或覆盖层，它是地圈
系统的重要组成部分。
1. 土壤对生物圈的影响
支持和调节生物过程；提供植物生长的水、肥、气、热；决定自然植被的分布；土
壤各种限制元素对生物的不良影响。
2. 对大气圈的影响
影响大气的化学组成、水分与热量平衡；吸收氧气，二氧化碳、氮氧化物，对全球
大气变化有明显影响，碳汇。
3. 对水圈的影响
影响降水在陆地和水体的重新分配；影响元素的地球化学行为、水平分异和水体化学组成。
4. 对岩石圈的影响
来自岩石圈的风化，同时作为“保护层”对岩石圈有一定的保护作用。
四、土壤的功能：
（一）生产功能
1营养库
2 养分转化和循环
3 雨水涵养作用
4 生物支撑作用
5 稳定和缓冲环境变化的作用
（二）生态功能
1 维持生物活性和多样性。土壤性质直接决定着植物、微生物的生长繁殖。
2 更新废弃物的再循环利用。
3 缓解、消除有害物质
4 调控水分循环系统。
5 稳定陆地生态平衡。
（三）环境功能：环境的缓冲净化体系。
（四）工程功能
（五）社会功能：是支撑人类社会生存和发展的最珍惜的自然资源。
五、土壤资源：是具有农、林、牧业生产力的各种类型土壤的总称。
土壤资源的特性：
1 土壤资源数量的有限性。
2 土壤资源质量的可变性。
3土壤资源空间变异及相对固定性。大尺度分异、中尺度分异与小尺度分异。
六、土壤地理学研究的主要内容
1. 土壤发生、分类的研究；
2. 土壤地理分布规律研究；
3. 土壤调查、制图和土壤资源的数量统计与质量评价研究；
4. 土壤生态系统的研究；
5. 土壤资源保护与污染土壤的修复。
七、土壤地理学研究方法
土壤野外调查与定位观测研究法；
实验室化验分析与实验模拟研究法；
遥感技术在土壤调查中的应用；
数理统计与S-GIS在土壤研究中应用；
土壤历史发生研究法。
八、西欧土壤地理学派
1. 以化学家李比希(1803－1873)为代表的农业化学土壤学派，植物营养学；
2. 以地质学家法鲁(1794－1877)为代表的农业地质土壤学派，岩石风化；
3. 以土壤学家库比纳(1897－1970)为代表的土壤形态发生学派，土壤微观形态。
九、俄国土壤地理学派
1. 19世70~80年代，苏联科学家道库恰耶夫（В.В.Докучаев，1846~1902）在发表的着作《俄罗斯黑钙土》中，全面地阐述了土壤发生、发展过程，创立了土壤发生学派。
其主要观点有：
1)土壤形成过程是由矿物和岩石经过风化作用和成土过程所形成的。
2)壤是一个独立的历史自然体，在母质、气候、生物、地形、时间等5大成土因素
的联合作用下形成。
2. 道库卡耶夫的继任者威廉姆斯（В.Р.Вильямс）进一步发展了该学说，创立了统一形成理论。他特别指出：
1)强调了土壤形成过程是以生物为主导。更加强调了生物在土壤发生和肥力发展上
的作用。
2)土壤形成是以地质大循环和生物小循环共同形成的。进一步完善了土壤形成与发
生的基本理论。他建立了“统一形成学说”和“土壤肥力学说”、“土壤结果学说”。
十、美国土壤诊断学派（詹妮、史密斯）：提出了诊断层与诊断特性的概念，并建立了标准化、定量化的美国土壤系统分类体系，成为世界土壤学界应用最为广泛的土壤分类体系。
十一、我国土壤科学发展史
1.古代：根据土壤颜色划分土壤。
2.中国近代土壤地理学的发展缓慢，1930年之后受欧美土壤学理论的影响，开展了
中国境内的土壤调查研究。
3.20 世纪50年代受道库恰耶夫土壤发生学派影响，开展土壤地理发生学研究。
4.近年来中国土壤地理学研究正向标准化、定量化和国际化的方向发展。
十二、土壤地理学的发展前景
（一）围绕国民经济建设的需要发展
（二）搞好本学科的基础研究
（三）加强综合研究
（四）积极应用新技术和新方法
当今土壤地理学的发展趋势为：
1.重视土壤圈物质循环及全球土壤变化；
2.土壤资源持续利用研究得到重视；
3.世界土壤资源参比基础和土壤信息系统的研究不断加强；
4.土壤退化的时空变化、形成机制和监测对策；
5.土壤地理学研究内容日益扩展；
6.加强与发展土壤地理学基础性理论研究。
第一章土壤形态、组成与性质
第一节土壤形态
一、土壤形态是土壤的外部特征，包括土壤剖面构造、颜色、结构、质地、孔隙特征、紧实度、湿度、根系、洞穴等。土壤形态是土壤形成过程的结果和外部表现，也是土壤发育至现阶段的标志。
二、土壤剖面：
土壤剖面：土壤剖面是自土地表面垂直向下的土壤纵剖面。
土壤发生层（土层）：土壤剖面中由成土作用而形成，与地表大致平行的层次。
单个土体：体积最小，土层性质和形态一致，横切面呈六边形的土壤剖面内立体化三维实体。
聚合土体：两个以上的单个土体组成的群体，又称土壤个体或土壤实体。聚合土体是一个景观单位，是土壤分类和制图的基本单位，相当于美国土壤分类的土系或土型，我国土壤分类中的土种或变种。
三、土层：是成土母质在成土作用影响下沿垂直方向产生分异的结果，是根据颜色、结构、质地、新生体等特征进行划分的。
1.国际土壤学会OAEBCR划分法:有机层（O）；腐殖质层（A）；淋溶层（E）；淀积层（B)；母质层（C）；母岩层（R）。
2.道库恰耶夫的ABC层划分法：腐殖质聚积层（A)、过渡层(B)和母质层(C)。
3. 土层界线类型：
土层之间的界线大多数是平整状。
波状界线，见于森林土壤的腐殖质层下限；
袋状界线见于草原土壤的腐殖质层下限；
舌状，见于生草灰化土灰化层下限和草原土壤的腐殖质层下限；
指状，亦称水流状，见于冻土腐殖质层下限，指的长宽比大于5，也可由腐殖质沿根孔或掘土动物穴向下流动而成：
参差状，也有称冲蚀状，见于强度灰化土的灰化层下限，是强淋溶作用土壤的特征：锯齿状，有时见于粘质灰化土；栅栏状，见于碱土脱碱化层与柱状层之间。
四、土壤剖面构型：因土壤发育程度不同而形成的构造类型。根据所含层次可分C 剖面、AC剖面等。而根据复杂程度可分简单剖面和复杂剖面两大类。
1 、简单剖面
1 ）原始剖面：AC剖面，很薄腐殖质层下为母质层，如石灰土，石质土；
2 ）弱分异剖面：层次分异不明显，ABC各层间无明显；
3 ）正常剖面：具有完成土壤发生层，土壤厚度正常；
4 ）侏儒剖面：土壤发生层完整，但土层厚度甚薄；
5 ）巨型剖面：湿润热带气候下岩石高度风化形成的厚度达数米甚至上十米的剖面；
6 ）侵蚀剖面：剖面上部被侵蚀，又称截头剖面，因侵蚀程度不同分为强度、中度和弱度侵蚀剖面；
2. 复杂剖面
1 ）异源母质剖面：上层成土物质与母质、母岩不一致。
2 ）埋藏剖面：由于后来物质覆盖，剖面深处出现一个或一个以上埋藏剖面。
3 ）多元发生剖面：具有两个以上的特征发生层。
4 ）堆叠剖面：原有剖面多次被沉积物覆盖。
5 ）翻动剖面：剖面表土以下剖面被人为翻动到地表。
6 ）人造剖面：人类活动将混杂的土壤物质堆积或填回形成的剖面，如高速公路的边坡。
土壤剖面特征反映了土壤的发育程度、成土因素及形成演化过程。
五、土壤形态学特征
（一）土壤的颜色：
土壤颜色决定于土壤的化学组成与矿物组成，主要包括有机质、矿物质、水分、质地和生物活动等，其中不同的色彩与不同的矿物组成和成土环境有关。
1.黑色：一般与腐殖质含量呈正相关，是肥力高的标志。但有些情况除外，如黑粘土、碱土。此外，硫化物、二氧化锰等矿物及土壤湿度和质地都对土壤黑色深浅有影响。
2.白色：与石英、高岭石、石灰和水溶性盐类组分有关。此外，长石、潮湿状态的蓝铁矿、石膏等也可使土壤呈白色。
红色：主要与赤铁矿或水化赤铁矿在土壤中的聚积有关，富含氧化铁的土壤，排水越好越红。
3.黄色：与水化氧化铁。首先是褐铁矿在土壤中聚积的结果，土壤中铁的硫酸盐在土壤改良过程中硫化物氧化形成的黄钾铁钒，呈鲜明的草黄色。
4.棕色：云母、伊利石及氧化铁混合的粘质土壤。
5.紫色：游离态的锰氧化物含量高的证据
6.纯蓝色：北方沼泽土类潜育层的普通颜色，蓝铁矿。
7.绿色、橄榄色：过度潮湿条件下形成的土壤中，含有独特带有绿色的含铁高的粘土矿物。
（二）土壤质地：
土壤质地指土壤颗粒粗细的情况。通过手指研磨定性判断，室内通过机械组成的分析法进行，分为砂土、壤土和粘土。
砂土,不论加水多少都不能搓成条或片；
沙壤土,湿时可搓成大拇指粗的土条，再细即断；
轻壤土,湿时可搓成直径3毫米土条，弯曲或提起一端即断裂；
中壤土,湿时可搓成直径8毫米土条，拿起一端不断，但弯曲成直径3厘米圆圈即断裂；
重壤土,湿时可搓成直径2毫米土条，弯曲成直径2—3厘米圆圈不断，压扁有裂纹；粘土,土质滑腻，湿时可搓成直径2毫米以下的土条，易弯曲成小环，压扁无裂纹。（三）土壤结构：
土壤结构是土壤颗粒胶结的状况。土壤团聚体是在土壤形成和发育过程中，由更小的无机和有机颗粒以一定空间排列，垒结成的土体。
土壤结构形状有片状、棱柱状、柱状、角块状、粒状结构等。
根据发育程度可分无结构、弱发育结构、中度发育结构和强发育结构等级别。（四）土壤结持性：
土壤结持性是土壤对机械应力所表现出来的状态，包括粘着性和可塑性。在野外，记载干、润、湿时的结持性。
干时结持性：风干状态在手中挤压的破碎难易程度，分为松散、松软、坚硬等级别。润时结持性：松散、极疏松、疏松、坚实等级别。
湿时结持性：粘着性，在野外以土壤物质在拇指与食指间最大粘着程度表示，分为无粘着、稍粘着、粘着等级别。
可塑性：加水湿润土壤物质，在手中搓成直径3mm的圆条，继续搓细，视其改变形状而至断裂的能力，分为无塑、稍塑、中塑和强塑等。
（五）土壤孔隙状况：
孔隙的大小、孔隙的多少；通过较大结构体表面进行观察，分为微孔隙、细孔隙、中、粗孔隙及少孔隙、中孔隙和多孔隙等。
（六）土壤干湿度、紧实度等
六、土壤干湿的程度，反映土壤含水量的多少。在野外，靠人手对土壤感觉凉湿的程度及用手指压挤土壤是否出水的情况来判断。分为干、润、潮、湿等。
土壤湿度，根据手感，可分为五级（干、潮、湿、重湿、极湿）：
干：土壤放在手中没有水分感觉，随后不能用手捏在一起；
潮：土壤用手能捏在一起，用手摸时有凉的感觉；
湿：用手捏时，可以在手指上留有印痕；
重湿：用手捏时，可以使手湿润；
极湿：用手捏时，有泥水挤出。
七、新生体：
土壤发育过程中土壤物质重新淋溶淀积和集聚的生成物。根据新生体可判断土壤类型、起源及发育程度。新生体分为化学起源和生物起源两大类。
1. 化学起源的新生体：
易溶性盐类：氯化物，白色脉纹、斑点、粉膜，多见盐渍土，在干旱、半干旱草原区及荒漠区。
石膏：白色略带黄色的结晶体，石膏壳、粉膜、脉纹等，是半干旱和干旱地区的荒漠土壤。
碳酸钙：广布于各自然带，与石灰岩类广泛分布及碳酸盐高度的地球化学迁移能力有关。常见于弱淋溶土、钙积土、荒漠土等。
二氧化硅：白色的硅土粉膜状物质，多见于冰沼土、灰化土、灰色森林土、热带和亚热带荒漠土和潮湿热带土壤中。
氧化物、锰等化合物：三氧化二铁、三氧化二铝、氧化锰等黑色、锈棕色斑纹、结核。多见于灰化土、湿成土、水稻土。
八、侵入体
侵入体不是由于成土过程形成，是有外界进入的特殊物质。侵入体主要与人为活动有关，因此常见于耕作土壤，城市绿地土壤中更为多见，如混入的砖头、瓦片、玻璃、塑料、灰渣等。
第二节土壤组成
一、土壤有机质
土壤有机质(soil organic matter)指土壤中的各种含碳有机化合物。包括：动植物残体、微生物体和这些生物残体的不同分解阶段的产物，以及由分解产物合成的腐殖质。
二、有机质的来源：
1.微生物（最原始）；
2.植物残体（地上部分和地下的根系）；
3.土壤中的动物（如：蚯蚓、蚂蚁、螨虫、线虫）；
4.各种有机肥料和有机废物。
三、土壤有机物质的组成
1.碳水化合物；
2.含氮化合物；
3.木质素；
4.含磷、含硫化合物；
5.脂肪、蜡质、单宁、树脂。
四、物质分类
1.新鲜有机质；
2.半分解的有机质；
3.腐殖质（占土壤有机质的90%）。
五、土壤腐殖质：是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。土壤腐殖质含量高低作为衡量土壤肥力水平的主要标志之一。
1.非腐殖物质—有机残体未分解（原始形态）或部分分解的有机物质。在增加土壤团聚体稳定性方面有着重要作用。
2.腐殖物质—是经土壤微生物作用后，由多酚和多醌类物质聚合而成的含芳香环结构的、新形成的黄色至棕黑色的非晶形高分子有机化合物。--土壤有机质的主体。
六、土壤矿质化过程
1.矿质化(miner alization)：指复杂的有机质在微生物的作用下，转化为简单的无机物的过程。
2.有机质的矿化率：土壤有机质因矿质化作用每年损失的量占土壤有机质总量的百分数称有机质的矿化率(percent mineralization)。
3.影响土壤有机质矿质化的因素：
（1）温度(temperature)
25－35℃条件下，微生物活动最为旺盛，利于OM矿质化分解，提供作物所需养分。（2）通气状况(a eration status)
A.好气条件下：生成CO2、H2O和其它矿质养分，分解速度快，彻底，释放大量热能，不产生有毒物质；
B.嫌气条件下：分解速度慢，分解不彻底，释放热量较少，除产生植物养分外，还原性有毒物质多，如CH4，H2S和H2等。
(3)土壤水分(wetting and drying cycle)
土壤水分适中利于有机质分解，一般在田间持水量的50-100％为宜。水分过少不利于微生物的活性，过多形成嫌气环境，降低了含氧量，分解缓慢且不彻底。
(4)土壤酸碱度（soil acidity)
强酸性不利于微生物活动，不利于矿质化进行
(5)有机残体特性(specificity of organic relict)
A.物理状态(physical state)
糖类、蛋白质易于分解；木质素、脂肪、树脂、蜡质难分解；纤维素和半纤维素介于中间。
生物残体中有机组分含量决定了矿质化快慢。如针叶林、稻草、玉米秸秆矿化较难；而糖类、蛋白质含量高的豆科绿肥，矿化作用较快。
B.微生物分解碳和氮的比例为25:1或30:1时，最有利于分解。C/N过大，不易分解
C.硫酸、磷酸能加速矿物质养分的转化，硫、磷等元素缺乏也会抑制土壤有机质分解。
（6）土壤特性(soil specificity)
A. pH 中性条件下利于OM分解。
B. 质地愈粘重，腐殖化系数愈高，愈难分解。
七、土壤腐殖化过程
1.腐殖化作用(humification)
腐殖质(humus)：土壤腐殖质是土壤中一类性质稳定，成分、结构极其复杂的高分子化合物。
腐殖化作用(humification)：进入土壤中的有机质转化形成腐殖质的过程。
2.腐殖质化过程
腐殖质化过程与矿质化作用是同时发生，方向相反的矛盾过程，利于矿质化作用的环境条件几乎都会抑制腐殖质化进度。
同时，生物残体的矿质化过程是土壤进行腐殖质化过程的前提，而腐殖质化过程是生物残体矿质化的部分结果。
3.腐殖化系数：通常将每克有机物（干重）施入土壤后，所能分解转化成腐殖质的克数（干重），称之为腐殖化系数。
八、土壤生物及其在有机质的转化和土壤形成中的作用
土壤生物---土壤中活的有机体。主要是指土壤中的植物(根系）、动物和微生物。土壤生物以最紧密的方式和各种生物的生命活动联系在一起，并组成自然界特定地域的土壤与生活在其中的生物群落之间相互作用、相互制约的动态平衡的综合体—土壤生态系统。
土壤生态系统结构组成包括：
①生产者(自养)。高等植物根系、藻类和化能营养细菌。
②消费者(异养)。土壤中的草食动物和肉食动物。
③分解者。细菌、真菌、放线菌和食腐动物等。
④参与物质循环的无机物质和有机物质。
⑤土壤内部水、气、固体物质等环境因子。
1.土壤动物：长期或一生中大部分时间生活在土壤或地表凋落物层中的动物。它们直接或间接地参与土壤中物质和能量的转化，是土壤生态系统中不可分割的组成部分。
作用：
（1）破碎土壤中的生物残体，为微生物活动和有机物质进一步分解创造条件。（2）改变土壤的物理、化学以及生物学性质，对土壤形成及土壤肥力发展起着重要作用。
2.土壤中的植物根系
改变土壤结构和通气、导水性能；植物根系通过根表细胞或组织脱落物、根系分泌物向土壤输送有机物质，这些有机物质：
（1）一方面对土壤养分循环、土壤腐殖质的积累和土壤结构的改良起着重要作用；
（2）另一方面作为微生物的营养物质，大大刺激了根系周围土壤微生物的生长，使根周围土壤微生物数量明显增加。
3.土壤微生物：土壤有机质转化的动力。
（1）细菌
细菌是土壤微生物中数量和活动范围最大的一类。包括自养型和异养型两种，其中异养型有可分好气性、嫌气性和兼气性三类。
（2）真菌
土壤中真菌包括酵母、霉菌等。在土壤中呈菌丝状分布，个体不多，但生物总量远大于细菌和放线菌。真菌在酸性森林土、泥炭土和土壤表层较多，能参与腐殖质的形成，并将有机质彻底分解，使土粒结合成团聚体，改善土壤物理性.
(3)放线菌
放线菌具有菌丝，在土壤中数量仅次于细菌，耐旱，广泛分布于
各种土壤，尤其在碱性、较干旱和有机质丰富的土壤中特别多，
对有机质分解，特别使木质素等难分解物质的降解有很大作用。
(4) 藻类
藻类是土壤微植物区系内最高等的类群，以蓝绿藻、绿藻和硅藻
为主，能通过固氮作用形成蛋白质，尤其在渍水土壤中较明显。
九、土壤酶：土壤酶是指在土壤中能催化土壤生物学反应的一类蛋白质。
1.土壤酶活性：是指土壤中胞外酶催化生物化学反应的能力。常以单位时间内单位土重的底物剩余量或产物生成量表示，是衡量土壤肥力的重要指标。（受土壤性质和耕作管理措施）
2.土壤酶的种类:氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂解酶类
十、土壤有机质在土壤肥力中的作用
1、养分较完全，提供植物生长所需养分。
2、促进养分有效化；
3、提高土壤保肥性；
4、提高土壤缓冲性；
5、促进团粒结构(aggregate structure)的形成，改善土壤物理性质(physical property)；
6 、改善生态环境(ecological environment)：
1）络合重金属离子(heavy-metal ion)，减轻重金属污染；
2）减轻农药残毒(toxicity of pesticide residue)；
腐殖酸可溶解、吸收农药，如DDT易溶于HA；
3 ）全球C平衡的重要C库（含C平均为58%）；
7 、其它方面作用：
1 ）OM含有多种生理活性物质，有利于植物生长；
2 ）腐殖酸在一定浓度下能促进酶和植物的生理活性。
十一、提高土壤有机质含量的原则
坚持两个原则：
1 、生态平衡原则；
2 、经济原则（有机无机并重）。
十二、提高土壤有机质含量
1、施用有机肥；
2、秸秆还田（沃土计划）；
3 、合理轮作（种植绿肥）；
4、保护性耕作。
第三节土壤水分
一、土壤水的类型
1.吸湿水（紧束缚水）：土粒通过吸附力吸附空气中水汽分子所保持的水分。（土壤吸湿水含量受土壤质地和空气湿度的影响）
特点：吸附力很强，达31～10000个大气压，使ρ水增大，可达1.5g/cm3；无溶解能力，不移动，通常在105～110℃条件下烘干除去。对植物无效。
风干土有吸湿水，烘干土无吸湿水。
烘干土重=
风干土重1+吸湿水%
2.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，这种水分称为膜状水。
特点：保持力较吸湿水低， 6.25 ～ 31 大气压，密度较吸湿水小，无溶解性；移动缓慢，由水膜厚往水膜薄的地方移动，速度仅 0.2 ～ 0.4mm/hr 。对植物有效性低，仅部分有效。
3.毛管水：借助于毛管力（势），吸持和保存土壤孔隙系统中的液态水。分为毛管悬着水和毛管上升水。
意义和作用
（1）毛管水上升高度特别是强烈上升高度，对农业生产有重要意义，如果它能达到根系活动层，对作物利用地下水提供了有利条件。
（2）若地下水矿化度较高，盐分随水上升至根层或地表，也极易引起土壤的次生盐渍化，危害作物，这是必须加以防止的。其主要的防止办法就是利用开沟排水，把地下水位控制在临界深度以下。
临界深度：是指含盐地下水能够上升到达根系活动层并开始危害作物时的埋藏深度，即这时由地下水面至地表的垂直距离。
4.重力水：受重力作用可以从土壤中排出的水分，主要存在于土壤通气孔隙中。
二、土壤水分常数：土壤中某种水分类型的最大含量，随土壤性质而定，是一个比较固定的数值，故称水分常数。
1.吸湿系数
吸湿水达到最大值时的土壤吸湿水量叫最大吸湿量。测定吸湿系数是在空气相对湿度98%(或99%)条件下，让土壤充分吸湿(通常为一周时间)，达到稳定后在105℃～110℃条件下烘干测定得到吸湿系数。土壤质地愈粘重，吸湿系数愈大。
2.凋萎系数：植物产生永久凋萎时的土壤含水量称为凋萎系数。
土壤凋萎系数的大小，通常用吸湿系数的1.5～2.0倍来衡量。质地愈粘重，凋萎系数愈大。
（非活性孔度＝凋萎系数×容重）
3.田间持水量Field Capacity：土壤中毛管悬着水的最大含量称为田间持水量。是指降雨或灌溉后，多余的重力水已经排除，渗透水流已降至很低或基本停止时土壤所吸持的水量。它是反映土壤保水能力大小的一个指标。
计算土壤灌溉水量时以田间持水量为指标，既节约用水，又避免超过田间持水量的水分作为重力水下渗后抬高地下水位。
4.毛管持水量：毛管上升水达最大量时的土壤含水量。
毛管上升水与地下水有联系，受地下水压的影响，因此毛管持水量通常大于田间持水量。毛管持水量是计算土壤毛管孔隙度的依据。
（毛管孔度＝毛管持水量×容重）
（通气孔度＝总孔度－非活性孔度－毛管孔度）
5.饱和持水量：全部土壤孔隙充满水时的含水量称为饱和持水量。
土壤水的有效性：土壤水的有效性是指土壤水能否被植物吸收利用及其难易程度。不能被植物吸收利用的水称为无效水，能被植物吸收利用的水称为有效水。
最大有效水含量是凋萎系数至田间持水量的水分。
1)吸湿水达到最大值时的土壤吸湿水量叫最大吸湿量。
2)膜状水达到最大厚度时的土壤含水量称为最大分子持水量。
3)作物无法从土壤中吸收水分而呈现永久凋萎，此时的土壤含水量就称为凋萎系数。
4)毛管悬着水达到最大时的土壤含水量称为田间持水量。
5)土壤所有孔隙都充满水分时的含水量称为土壤全蓄水量或饱和持水量。
三、土壤水含量的表示方法
1.质量含水量(水w %)
水W%=土壤样品水分重量
土壤样品干土重
×100
例题:进行幼苗实验时，在一个塑料盆钵中需要按照容重1.20g·cm-3装填土样300cm3，问需要称取多少克质量含水量为1.25%的风干土？
解：
Mws=Ms(1+θm)
=300×1.20×(1+0.0125)
=36 4.5 g
例题:进行土壤中某成分含量分析时，称取的风干土质量为0.5000g，已知风干土的质量含水量为1.25%，问该风干土的质量相当于烘干土的质量多少？
解：Ms=Mws/ (1+ θm)
=0.5000/(1+0.0125)
=0.4 938 g
2.体积含水量(水v%)：单位土壤总容积中水分所占的容积分数。
土壤水容积含水量V% =土壤水容积
土壤总容积
×100
土壤容积含水量(%)=水的体积/土体体积= 水的体积/(土重/容重)= 土壤重量含水量×容重
例题：已知一土壤的重量含水量为20 % ，容重为1.25 g·cm-3, 求该土壤的容积含水量（
试算）
θv = 20 ×1.25 = 25 %
3.土壤水贮量
（1）水层厚度（水深）（水mm）
水mm=水v% ×土层厚度
优点: 与气象资料和作物耗水量所用的水分表示方法一致，便于互相比较和互相换算。
例题: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，若全部入渗，可使多深土层达田间持水量？
解: 先将土壤含水量水w%换算为水v%
初始含水量水v%=10%×1.2=12%
田间持水量水v%=30%×1.2=36%
因水mm= 水v% ×土层厚度
土层厚度=水mm/水v%=10/(0.36-0.12) =41.7（mm）
（2）水贮量（方/亩）：1亩地土壤水贮量(方/亩)的计算公式为：
方/亩=水mm×1/1000×10000/15=2/3水mm
作用:与灌溉水量的表示方法一致，便于计算库容和灌水量。
例：一容重为1g/cm3的土壤，初始含水量为12%，田间持水量为30%，要使30cm土层含水量达田间持水量的80%，需灌水多少（方/亩）
解：田间持水量的80%为：30%×80%=24%
30cm土层含水达田间持水量80%时
水mm=(0.24-0.12)×1×300=36(mm)2/3×36=24(方/亩)
4.相对含水量（%）
指土壤自然含水量占某种水分常数（一般是以田间持水量为基数）的百分数。
100%
土壤相对含水量=壤含水量
田间持水量
通常相对含水量为60%至80%，是适宜一般农作物以及微生物活动的水分条件。
四、土壤水含量的测定方法
烘干法、中子法、TDR法。
五、土水势：把单位质量/体积纯水可逆地等温地以无限小量从标准大气压下规定水平的水池中移至土壤中某一点而成为土壤水所需做功的数量。
单位：J/kg(m3),pa,cm
水流动方向：土水势高（负值小）→低（负值大）
2、土水势分势
(1) 重力势Ψg：由重力作用产生的水势。如果土壤水在参照面之上，则重力势为正，反之，重力势为负。
(2) 基质势Ψm：是由土粒吸附力和毛管力所产生的水势。指单位水量从一个平衡的土-水系统移到没有基质的，而其他条件都相同的另一个系统中所做的功。土壤含水量愈低，基质势也就愈低。反之，土壤含水量愈高，则基质势愈高。至土壤水完全饱和，基质势达最大值，与参比标准相等，即等于零。
(3) 溶质势(渗透势)Ψs：由溶质对水的吸附所产生。土壤水不是纯水，其中有溶质，而水分子是极性分子，与溶质之间可产生静电吸附，产生Ψs。大小等于土壤溶液的渗透压。
(4) 压力势Ψp：标准状态水的压力为1个大气压，但在土壤中的水所受到的压力，在局部地方就不一定为1个大气压。如果土壤中有水柱或水层，就有一定的静水压；悬浮于水中的物质也会产生一定的荷载压。若存在上述状况则Ψp为正值。
土水势Ψt=Ψm+Ψs+Ψg+Ψp
六、土壤水吸力：土壤基质对水分的吸附和保持的能力。表示土壤水在承受一定吸力条件下所处的能量状态。水吸力只相当于土水势的基质势和溶质势，数值相等，符号相反。
基质势和溶质势一般为负值，使用不方便，故将其取为正数，定义为吸力（S），分别称为基质吸力和溶质吸力。溶质吸力只在根系吸水(有半透膜存在)时才表现出来。在土壤水分的保持和运动中，不考虑ψs，故一般水吸力指基质吸力，其值与ψm相等，符号相反。
七、土水势的测定：张力计法，压力膜法，冰点下降法，水气压法。
八、土壤水分特征曲线
土壤水的基质势或土壤水吸力与土壤含水量的关系曲线。
随着土壤含水量的减少其水吸力增大，基质势降低，植物根系吸水难度增大，水分有效性降低。
土壤水分特征曲线的影响因素：
1.土壤质地
2.土壤结构和紧实度（容重）：在同一吸力值下，容重愈大的土壤，含水量愈高。
3.温度：影响水的粘滞性和表面张力。土温升高，水的基质势增大，有效性提高。
4.水分滞后现象：土壤吸湿（水）过程中，S（土壤水吸力）随θ（土壤含水量）增加而降低的速度较快。土壤脱湿(水)过程中，S随θ减少而增大的速度较慢。同一土壤的两种水分特征曲线不重合。砂质土的滞后现象比粘质土更明显。
土壤水分特征曲线的应用
1.进行土壤水吸力S和含水率θ之间的换算。
2.土壤水分特征曲线可以间接地反映出土壤孔隙大小的分布。
3.水分特征曲线可用来分析不同质地土壤的持水性和土壤水分的有效性。
4.应用数学物理方法对土壤中的水运动进行定量分析时，水分特征曲线是必不可少的重要参数。
土壤水分特征曲线的测定：张力计法、离心机法、压力薄膜法、压力板(膜)仪法九、饱和土壤水流动的达西定律：通过饱和砂层的水流通量q（单位时间通过单位面积砂层的水量）即渗透速率v和水力梯度成正比。
q = -Ks (DH / L)
H 为总水头，DH 为渗流路径；
始末的总水头差，(DH / L) 为；
水力梯度，Ks 为饱和导水率。
达西定律的适用范围
①砂土、一般粘土；
②颗粒极细的粘土。
十、饱和导水率 Ks ：是综合反映土壤导水性能的一个指标。影响饱和导水率大小的因素很多，主要取决于土壤颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的粘滞性等，要建立计算饱和导水率的精确理论公式比较困难，通常可通过试验方法或经验估算法来确定 Ks 值。
实验室测定饱和导水率 Ks 值的方法称为室内渗透
试验，根据所用试验装置的差异又分为常水头试验和变水头试验。
十一、土壤水的运动：
1.垂直向下的饱和流
发生在雨后或稻田灌水以后。
2.水平饱和流
发生在灌溉渠道两侧的侧渗；水库的侧渗；不透水层上的水分沿倾斜面的流动等水平饱和流。
3.垂直向上的饱和流
发生在地下水位较高的地区；因不合理灌溉抬高地下水位，引起垂直向上的饱和流，这是造成土壤返盐的重要原因。
十二、土壤水的调节
1.加强农田水利基本建设；
2.开发土壤蓄水功能，有效拦蓄雨水，开源节流；
截留雨水径流，蓄水于土，以蓄调用；
减少土壤水分蒸发，提高水分生产效率。
3.发展节水灌溉；
4.增加土壤有效水数量
提高田间持水量，降低凋萎系数。改良土壤质地、结构，增加孔隙度，减少无效孔隙，提高土温。
第四节土壤气体
一、土壤空气与近地表大气的主要差别：
（1）土壤空气中的CO
2
含量高于大气。
（2）土壤空气中的O
2
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。
（5）土壤空气随时间变化大，大气成分相对稳定。
二、土壤空气含量=总孔隙度—体积含水量
土壤空气的组成不是固定不变的，土壤水分、土壤生物活动、土壤深度、土壤温度、pH值，季节变化及栽培措施等都会影响土壤空气变化。
随着土壤深度增加，土壤空气中CO
2含量增加，O
2
含量减少，其含量相互消长。
三、土壤空气与植物生长：
1.若土壤空气中O
2
的含量小于10％，根系发育就会受到影响，O2含量低至5％以下时，绝大多数作物根系停止发育。
2.O
2与CO
2
在土壤空气中互为消长，当CO
2
含量大于1％时，根系发育缓慢，至5～20％，
则为致死的含量。
3.土壤空气中还原性气体，也可使根系受害，如H
2
S使水稻产生黑根，导致吸收水肥能力减弱，甚至死亡。
四、汇：土壤对大气中温室气体的吸收和消耗，称为汇。
五、土壤空气的运动
1.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。对流由高压区流向低压区。（温度、气压、风、降雨或灌溉、蒸发）。
2.土壤空气的扩散
由于生物作用，在大气和土壤之间CO
2和O
2
浓度的不同形成分压梯度，驱使土壤从大
气中吸收O
2，同时排出CO
2
的气体扩散作用，称为“土壤呼吸”。是土壤与大气交换
的主要机制。
土壤中CO
2和O
2
的扩散过程分气相、液相两部分。
土壤空气调节
①改善土壤结构，增大土壤孔隙度；
（翻耕、有机肥、黏土改良）
②通过调节水分，控制通气状况。
（水旱轮作、合理灌溉）
六、土壤空气调节
①改善土壤结构，增大土壤孔隙度；（翻耕、有机肥、黏土改良）
②通过调节水分，控制通气状况。（水旱轮作、合理灌溉）
七、土壤热量来源
1.太阳辐射能；
2.生物热；
3.地热。
八、影响地面辐射平衡的因素
⑴太阳的辐射强度
主要取决于气候；晴天比阴天的辐射强度大。天气条件相同条件下取决于太阳光在地面上的投射角(日照角)，投射角又受纬度和坡向坡度等影响。
⑵地面的反射率
太阳入射角、日照高度、地面状况，地面状况又包括颜色、粗糙程度、含水状况、植被及其他覆盖物状况
⑶地面有效辐射
地面辐射和地面所吸收的大气逆辐射之间的差值。通常，地面温度高于大气温度，所以地面辐射要比大气逆辐射强。云雾、水汽和风强烈吸收和反射地面发出的长波辐射，减少有效辐射。
九、土壤热性质
1.容积热容量：是指每1 cm3土壤增、降1℃时需要吸收或释放的热量，用Cv表示，单位为J/(cm3·℃)；
2.质量热容量：也称比热，是指每1 克土壤增、降温1℃时所需吸收或释放的热量，用C 表示，单位为J/(g·℃)。
两者之间的关系式为：Cv= C×ρ（式中ρ为土壤容重）。
3.土壤热容量：单位质量或容积的土壤每升高或降低1℃所需要或放出的热量。
4.导热性:
土壤吸收一定热量后，一部分用于它本身升温，一部分传送给其邻近土层。土壤具有将所吸热量传导到邻近土层的性能，称为导热性。
5.导热率:
导热性大小用导热率（λ）表示，即在单位厚度（1cm）土层，温差为1℃时，每秒钟经单位断面（1cm2）通过的热量焦耳数。其单位是J/（cm2·s·℃）。土壤导热率的大小主要决定于土壤孔隙的多少和含水量的多少。
6.土壤的热扩散率：是指在标准状况下，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。其大小等于土壤导热率/容积热容量之比值,单位是cm/s。
7.海拔高度对土壤温度的影响
这主要是通过辐射平衡来体现。海拔增高，大气层的密度逐渐稀薄，透明度不断增加，散热快，土壤从太阳辐射吸收的热量增多，所以高山上的土温比气温高。
由于高山气温低，当地面裸露时，地面辐射增强，所以在山区随着高度的增加，土温还是比平地的土温低。
8.坡向与坡度对土壤温度的影响
这种影响极为显着，主要是由于：
①地接受的太阳辐射因坡向和坡度而不同；
②不同的坡向和坡度上，土壤蒸发强度不一样，土壤水和植物覆盖度有差异，土温
高低及变幅也就迥然不同。大体上北半球的南坡为阳坡，太阳光的入射角大，接受的太阳辐射和热量较多，蒸发也较强，土壤较干燥，致使南坡的土壤的温度比平地要高。北坡是阴坡，情况与南坡刚好相反，所以土温较平地低。在农业上选择适当的坡地进行农作物、果树和林木的种植与育苗极为重要。南坡的土壤温度和水分状况可以促进早发、早熟。
9.土壤的组成和性质对土壤温度的影响
一、填空题P40 1 、从 1967 年起国际土壤学会提出把土壤剖面划分为有机层、腐殖质层、淋溶层、淀积层、母质层和母岩等六个主要发生层。 2、目前世界通用的门赛尔颜色系列和门赛尔比色卡，其命名是用色调、亮度 和彩度的颜色三属性来表示的。 3、水解作用是水的最主要的作用，使矿物风化更为彻底。 4、土壤生物中微生物是土壤有机质转化的主要动力。 5、土壤有效水指的是凋萎系数与田间持水量之间的土壤水。 6、土壤通气性主要决定于土壤中通气孔隙度的多少。 7、土壤酸度分为两个基本类型：一是活性酸度；一是潜性酸度。 8、土壤发育的外在推动力来自于气候因素。 9、土壤形成的物质基础是成土母质。 10、发生学分类的基本观点是：强调土壤与成土因素和地理景观之间的相互关系，以成土因素及其对土壤的影响作为土壤分类的理论基础。 11、土壤发生学的理论基础是道库恰耶夫的土壤形成因素学说。 12、我国现在通行的土壤分类的发生学分类制。 13、粘盘黄棕壤的母质以下蜀黄土为主。 14、钙积土的成土过程特点是腐殖质积累过程和钙积过程并存。 15、土壤的地带性分布是土壤随地表水分和热量的分化呈带状配 置的特性。 二、名词解释
1、土壤剖面：从地面垂直向下的土壤纵断面。分类：①自然剖面和人工剖面 ②按剖面的用途和特性分：主要剖面，检查（或对照）剖面和定界剖面。 2、土壤有机质的矿质化过程：进入土壤的各种动植物残体，在土壤生物的参与 下，一方面把复杂的有机质分解为简单的化合物，最后变成无机化合物的过程。 P 97 3、诊断层：是指用以识别土壤类别，在性质上有一系列定量说明的土层。 P 844、潴育化过程：指土壤处于干湿交替的情况下，土壤铁、锰化合物经受 氧化还原作用而发生的淋溶淀积过程。 三、简答题 1、土壤圈的功能有哪些？ （ 1）大气圈：影响大气圈的化学组成，水分与热量平衡，释放CO2CH4、H2S、N2O 等，吸收 O2；（2）水圈：影响降水在陆地和水体的重新水分配、水循环与水平衡； （3）岩石圈：地球保护层、地质循环；（4）生物圈：支持生物过程、提供生物 养分、水分与适宜的理化条件，决定自然植被的分布。 （1）基本性状：剖面构型为 Ah-B-BC-C 型。 （2）诊断特征：褐土表层为褐色腐殖质层，往下层逐渐变浅，厚度为 20cm左右，黏化层呈核状或块状结构，假菌丝状，黏化多为残积黏化和淋溶黏化相结合，呈红褐色，核状结构，有胶膜，厚度为 10~50cm，有 CaCO3淀积，呈假菌丝状或结核状。褐土表层腐殖质含量一般为 10~30g/kg ，呈中性至微碱性， PH为 7 左右无 或有碳酸钙反应。土壤质地在在粉土至黏壤土之间，黏化层的黏粒含量高。 P 73 3 、地形因素是如何影响土壤的发生与发育的？ 地形在土壤形成过程中，只是通过对物质与能量的再分配起间接作用，只是影响
地基基础部分 1.土由哪几部分组成？ 土是由岩石风化生成的松散沉积物，一般而言，土是由固体颗粒、液态水和空隙中的气体等三部分组成。 2.什么是粒径级配？粒径级配的分析方法主要有哪些？ 土中土粒组成，通常以土中各个粒组的相对含量（各粒组占土粒总质量的百分数）来表示，称为土的粒径级配。 对于粒径小于或等于60mm、大于0.075的土可用筛分法，而对于粒径小于0.075的土可用密度计法或移液管法分析。 3.什么是自由水、重力水和毛细水？ 自由水是存在于土粒表面电场范围以外的水，它可以分为重力水和毛细水。 重力水存在于地下水位一下的土骨架空隙中，受重力作用而移动，传递水压力并产生浮力。毛细水则存在于地下水位以上的孔隙中，土粒之间形成环状弯液面，弯液面与土粒接触处的表面张力反作用于土粒，成为毛细压力，这种力使土粒挤紧，因而具有微弱的粘聚力或称为毛细粘聚力。 4.什么是土的结构？土的主要结构型式有哪些？ 土的结构主要是指土体中土粒的排列和联结形式，它主要分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。 5.土的物理性质指标有哪些？哪些是基本物理性质指标？哪些是换算指标？ P6 6.熟练掌握土的各个物理性质指标的概念，并能够进行相互换算。 P7-8 7.无粘性土和粘性土的物理特征是什么？ 无粘性土一般指具有单粒结构的碎石土和砂土。天然状态下无粘性土具有不同的密实度。密实状态时，压缩小，强度高。疏松状态时，透水性高，强度低。 粘性土粒之间存在粘聚力而使土具有粘性。随含水率的变化可分别划分为固态、半固态、可塑及流动状态。 8.什么是相对密度？ P9 9.什么是界限含水量？什么是液限、塑限含水量？ 界限含水率：粘性土由一种状态转换到另一种状态的分界含水率； 液限：由流动状态转为可塑状态的界限含水率； 塑限：有可塑状态转为半固态的界限含水率； 缩限：由半固态转为固态的界限含水率。 10.什么是塑性指数和液性指数？他们各反映粘性土的什么性质？ P10 11.粗粒土和细粒土各采用什么指标进行定名？ 粗粒土：粒径级配 细粒土：塑性指数
地理科学（师范） （Geography） 一、培养目标 以北京师范大学校训“学为人师、行为世范”为准则，培养掌握现代地理科学和教育科学基本理论与基本知识、具有扎实的地理学实践与实验技能、了解地理学研究最新进展和地理教育最新研究成果、能够运用现代教育技术开展地理学教学、热爱教学事业的优秀中学地理教师。 二、培养要求 本专业学生主要学习地理学专业基础知识和教育基本理论，从事教育教学活动的基本能力和初步经验，具有宽厚的文化修养和科学的思维方式。热爱教育事业，了解教育法规，熟悉基础教育改革实践现状，具有以反思、探究为核心的教学研究素养及在基础教育领域开拓创新的潜力，具有坚定的教师职业信念和高尚的职业道德素养。熟练掌握一门外语。 三、主干学科 地理学、教育学 四、核心课程（共19门） 地图学、自然地理学、人文地理学、地理信息系统、遥感概论、中国地理、世界地理、地理统计分析、地质学与地貌学、气象学与气候学、植物地理学、土壤地理学、经济地理学、地理学教学论、教育学、教育心理学、教学技能实训、现代教育技术基础、地理教学分析与教学设计 五、主要实践性教学环节 地理科学（师范）专业实践性强，需要多方面的实践性教学环节进行落实。主要有： 教师教育实践教学课程： 本教学计划中有课堂教学实践的课程有：地理教学论、地理教学技能实训、地理教材分析与教学设计、地理多媒体教学、地理教育心理学、地理网络课程设计等。此外，安排“教育见习”的综合实践教学。
专业方向实践教学课程： 本计划中主要专业实践技能的课程有： 自然地理野外实习---掌握自然地理相关内容的野外观察分析方法、提高数据的采集、分析能力，培养学生发现问题解决问题的能力。 人文地理野外实习---掌握人文地理相关内容的野外观察分析方法、提高数据的采集、分析能力，培养学生发现问题解决问题的能力。 本计划中，地质学与地貌学、气象学与气候学、植物地理学、土壤地理学、人文地理学都是必修课，且开设相应的野外实习。 教学技能实训、教育见习、教育实习： 本计划中地理教育实践技能的安排有教学技能实训、教育见习实践课程，以及半年的教育实习，进行课堂教学和班主任活动的实习，掌握地理教学设计和地理教学的基本技能，为未来担任中学地理教师打下扎实的基础。 六、学制 学制四年 七、授予学位及毕业总学分 授予学位：理学学士学位；毕业总学分：155。
土壤地理学试卷及参考 答案 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
土壤地理学试卷及参考答案 一、填空题（每空1分，共20分） 1、土壤的基本属性和本质特征是具有肥力。 2、H.M.西比尔采夫根据土壤地理分布的特点，把土壤分成3个土纲：显域土纲（地带性土纲）、隐域土纲（隐地带性土纲）和泛域土纲（泛地带性土纲）。 3、地质大循环的特点是：时间长?、涉及的范围广 和养分元素的向下淋失。 4、过渡层是指兼有两种主要发生层特性的土层，例如AE，表示占优势的土层是 A 层。 5、中国土壤分类系统中的亚类是依据附加成土过程 或?土类间的过渡特征来划分的。 6、福建省的地带性土壤是南亚热带的赤红壤，中亚热带的红壤、黄壤。 7、根据风沙土的流动性或固定程度以及利用方式和土壤的发育程度可划分为：固定风沙土、流动风沙土、半固定风沙土和风沙园。
8、防治土壤侵蚀的主要土壤保持措施有工程措施、生物措施 和?耕作措施。 二、名词解释（每题2分，共12分） 1、土壤地理学：着重研究土壤空间分布和组合及其与地理环境相互关系的学科。 2、富铝化作用：在热带地区高度风化的土壤或热带亚热带山地丘陵、台地土壤中盐基和SiO2强烈淋出，游离氧化铝和水铝石（三水铝石）相对富集的作用。 3、诊断特性：是指在土壤分类中用于鉴别土壤类别，具有一系列定量化规定性质的土壤性质。 4、土壤组合：指在中地形条件及其相应的其他地方性因素变异的影响下，地带性土壤（亚类）和非地带性土壤（亚类）按确定的方向有规律依次更替的现象，也称为土壤的中域性分布规律。 5、滨海盐土：由滨海沉积物受海水浸渍和生物作用下发育而成的盐渍化土壤。 6、土壤资源：是指具有农业、林业、牧业生产力的各种土壤类型的总称，是人类生存与发展过程中最基本、最广泛、最重要的自然资源之一。
一、填空题 P40 1、从1967年起国际土壤学会提出把土壤剖面划分为有机层、 腐殖质层 、淋溶层、淀积层、母质层 和母岩等六个主要发生层。 2、目前世界通用的门赛尔颜色系列和门赛尔比色卡，其命名是用 色调 、亮度 和 彩度 的颜色三属性来表示的。 3、水解作用 是水的最主要的作用，使矿物风化更为彻底。 4、土壤生物中 微生物 是土壤有机质转化的主要动力。 5、土壤有效水指的是 凋萎系数 与田间持水量之间的土壤水。 6、土壤通气性主要决定于土壤中 通气孔隙度 的多少。 7、土壤酸度分为两个基本类型：一是 活性酸度 ；一是 潜性酸度 。 8、土壤发育的外在推动力来自于 气候因素 。 9、土壤形成的物质基础是 成土母质 。 10、发生学分类的基本观点是：强调土壤与成土因素和地理景观之间的相互关系，以 成土因素 及其对 土壤 的影响作为土壤分类的理论基础。 11、土壤发生学的理论基础是 道库恰耶夫 的土壤形成因素学说。 12、我国现在通行的土壤分类的 发生学 分类制。 13、粘盘黄棕壤的母质以 下蜀 黄土为主。 14、钙积土的成土过程特点是腐殖质积累过程和 钙积 过程并存。 15、土壤的地带性分布是土壤随 地表水分 和 热量 的分化呈带状配置的特性。 二、名词解释 1、土壤剖面：从地面垂直向下的土壤纵断面。分类：①自然剖面和人工剖面 ②按剖面的用途和特性分：主要剖面，检查（或对照）剖面和定界剖面。 2、土壤有机质的矿质化过程：进入土壤的各种动植物残体，在土壤生物的参与下，一方面把复杂的有机质分解为简单的化合物，最后变成无机化合物的过程。 P 97 3、诊断层：是指用以识别土壤类别，在性质上有一系列定量说明的土层。 P 84 4、潴育化过程：指土壤处于干湿交替的情况下，土壤铁、锰化合物经受氧化还原作用而发生的淋溶淀积过程。 三、简答题 1、土壤圈的功能有哪些？ （1）大气圈：影响大气圈的化学组成，水分与热量平衡，释放CO 2 CH 4、H 2S 、N 2O 等，吸收O 2；（2）水圈：影响降水在陆地和水体的重新水分配、水循环与水平衡； （3）岩石圈：地球保护层、地质循环；（4）生物圈：支持生物过程、提供生物养分、水分与适宜的理化条件，决定自然植被的分布。 P 144 2、褐土的基本性状和诊断特征有哪些？ （1）基本性状：剖面构型为Ah-B-BC-C 型。 （2）诊断特征：褐土表层为褐色腐殖质层，往下层逐渐变浅，厚度为20cm 左右，黏化层呈核状或块状结构，假菌丝状，黏化多为残积黏化和淋溶黏化相结合，呈红褐色，核状结构，有胶膜，厚度为10~50cm ，有CaCO 3淀积，呈假菌丝状或结 核状。褐土表层腐殖质含量一般为10~30g/kg ，呈中性至微碱性，PH 为7左右无或有碳酸钙反应。土壤质地在在粉土至黏壤土之间，黏化层的黏粒含量高。 P 73 3、地形因素是如何影响土壤的发生与发育的？ 地形在土壤形成过程中，只是通过对物质与能量的再分配起间接作用，只是影响在土壤和环境之间进行的物质与能量的交换。
土力学知识点总结集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
1.土力学是利用力学一般原理，研究土的物理化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。 2.任何建筑都建造在一定的地层上。通常把支撑基础的土体或岩体成为地基（天然地基、人工地基）。 3.基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分，一般应埋入地下一定深度，进入较好的地基。 4.地基和基础设计必须满足的三个基本条件：①作用与地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值；②基础沉降不得超过地基变形容许值；③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。 5.地基和基础是建筑物的根本，统称为基础工程。 6.土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒、经过不同的搬运方式，在各种自然坏境中生成的沉积物。 7.土的三相组成：固相（固体颗粒）、液相（水）、气相（气体）。 8.土的矿物成分：原生矿物、次生矿物。 9.黏土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体。可分为：蒙脱石、伊利石和高岭石。 10.土力的大小称为粒度。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组，称为粒组。划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组分为巨粒、粗粒和细粒。 11.土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数表示，称为土的颗粒级配。级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比，横坐标
则是用对数值表示土的粒径。 12.颗粒分析实验：筛分法和沉降分析法。 13.土中水按存在形态分为液态水、固态水和气态水。固态水又称矿物内部结晶水或内部结合水。液态水分为结合水和自由水。自由水分为重力水和毛细水。 14.重力水是存在于地下水位以下、土颗粒电分子引力范围以外的水，因为在本身重力作用下运动，故称为重力水。 15.毛细水是受到水与空气交界面处表面张力的作用、存在于地下水位以下的透水层中自由水。土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下，沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。 16.影响冻胀的因素：土的因素、水的因素、温度的因素。 17.土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形式及他们之间的连接特征，而构造是指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征，亦称宏观结构。 18.结构的类型：单粒结构、蜂窝结构、絮凝结构。 19.土的物理性质直接反应土的松密、软硬等物理状态，也间接反映土的工程性质。而土的松密和软硬程度主要取决于土的三相各自在数量上所占的比例。 20.黏土就是指具有可塑性状态性质的土，他们在外力作用下，可塑成任何性状而不产生裂缝，当外力去掉后，仍可保持原性状不变。土的这种性质叫做可塑性。 21.黏土从一种状态转变成另一种状态的分界含水量称为界限含水量。土
《综合自然地理学》课程教学大纲 课程名称：综合自然地理(Synthesize physical Geography) 课程编码： 12014006 课程类型：专业选修课 课程性质：专业课适用范围：04地理科学 学时数： 54 其中实践学时 学分数： 3 先修课：气象气候学、地质学、水文学、地貌学、 植物地理学、土壤地理学、动物地理学、 地球概论等 考核方式：考查制定单位：聊城大学环境与规划学院 制定日期：2010年执笔人：陈永金 一、教学大纲说明 （一）课程的地位、作用和任务 <<综合自然地理学>>是高校地理系的专业选修课, 旨在使学生从系统的角度认识地球表层的性质、自然地理现象和过程及其与人类活动的关系, 以及地理环境的整体性和差异性,地表环境的形成、发育、演化过程等.同时进行相应的技能训练，为建立科学的自然观、资源观、发展观和人地关系观打下坚实的基础。 （二）课程教学的目的和要求 通过本课程的学习，使学生理解自然地理环境的形成发展和演变规律及其与人类活动的相互关系，掌握自然地理环境的整体性和地域分异规律并应用于生产实践. （三）课程教学方法与手段 本课程的教学方法注重理论和实践相结合，运用多媒体等教学手段，结合较大量的实例，锻炼综合技能。 （四）课程与其它课程的联系 后续课程主要有：区域自然地理学等 （五）教材与教学参考书 《综合自然地理学》作者：伍光和等高教出版社 2001年11月出版 教学参考书： 《综合自然地理学》作者：刘南威等科学出版社 《综合自然地理》作者：景贵和高等教育出版社 二.课程的教学内容、重点和难点 绪论 一、综合自然地理学的研究对象 二、从系统理论看地理学分科 三、自然地理学研究对象及其基本特征 四、自然地理学的分科 五、自然地理学与其它学科的关系 六、综合自然地理学的实践意义 第一章自然地理环境的整体性(重点、难点) 第一节自然地理环境的整体性认识的发展
1.基底压力的分布影响因素：与荷载的大小和分布，基础的刚度，基础的埋置深度以及地基土的性质多种因素有关。基地压力分布规律的假设条件：刚性基础，埋置深度，弹性理论中圣维男原理 2.土中应力按起因分为：自重应力和附加应力。按土骨架和土中孔隙的分担作用分为有效应力和孔隙应力。 3.土的三个重要特点：散体性多相性自然变异性 4.土的结构：单粒结构蜂窝结构絮状结构 5. 土的粒度成分或颗粒级配分析：筛分法：粒径大于0.075mm的巨粒组和粗粒组，沉降分析法：粒径小于0.075mm的细粒组。 6.不均匀系数Cu=d60/d10 。Cu<5的土均粒土级配不良，Cu>10的土级配良好。（缓的级配好） 7.固定层和扩散层中所含阳离子与土里表面的负电荷的电位相反，故称为反离子，固定层和扩散层又合称为反离子层。扩散层水膜的厚度对黏性土的工程性质影响很大，扩散层厚度大土的塑形就大膨胀与收缩性也大。 8.三项比例指标：土粒相对密度d s土的含水量w 密度P由实验直接测定其数值。 9.塑性指数Ip=w l-w p’塑性指数越大土处于可塑状态的含水量范围越大。液性指数：黏性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。 I L-=W-W P/W L-W P=W-W P/I P黏性土根据液性指数数值划分软硬状态。 10.土密度划分：孔隙比，相对密度Dr，砂土密实度按标准贯入击数N划分。 11.达西定律：层流条件下，土中水渗流速度与能量（水头）损失之间关系的渗流规律，q=kA I v=q/A=ki ，从实际平均流速V r大于V（假想平均流速）q单位渗水量i水力梯度k反映土的透水性的比例系数，称为土的渗流系数，单位cm/s 12.室内渗透：变水头法适用透水性小的黏土。常水头法适用于透水性大的砂类土。 13.单位土体内的渗流力J土粒对水流阻力T T=J=r w i 渗流力是一种体积力量纲与r w相同单位KN/M3 14.使土开始发生流砂现象时的水力梯度称为临界水力梯度i cr=r’/r w=(d s-1)(1-n) 15.土的固结试验可以测定土的压缩系数a，压缩模量E S 压缩指数c c，都有侧限条件 16.采用压力段p1=0.1MPa（开始接近直线）增加到p2=0.2MPa时压缩系数a1-2来评定土的压缩性：a1-2<0.1MPa-1时为低压缩性土，大于等于0.1小于0.5之间为中压缩性土，大于等于0.5时为高压缩性土。 17.超固结比OCR=Pc/p1 p c为先期固结压力kpa，正常固结土，超固结土和欠固结土的超固结比分别为OCR=1,OCR>1,OCR<1 18.地基固结（压密）度：是指地基土层在某一压力作用下，经历时间t产生的固结变形量与最终固结变形量之比值。 19.朗肯土压力条件：墙背光滑垂直填补表面水平。 20.浅基础的地基破坏模式：整体剪切破坏局部剪切破坏冲切剪切破坏。 21.地基承载力影响因素：基础埋深和宽度 22.土坡稳定：理论上土坡的稳定性与颇高无关当坡角与土的內摩擦角相等（β=ψ）时，稳定安全系数K=1 23.毕肖普条分法使用条件：考虑竖向力，忽略水平力
1.土壤：土壤是覆盖在地球陆地表面上能够生长植物的疏松层。 2.土壤肥力：土壤肥力是指土壤为植物生长供应和协调养分、水分、空气和热量的能力。 3.土壤系统：土壤系统是由固相（矿物质和有机质）、液相（土壤水分和土壤溶液）和气相（土壤空气） 三相物质相互联系、相互作用组成的有机整体，表现出肥力、能量交换和净化功能。 4.土壤生态系统：土壤与其地上部生物和地下部生物之间进行复杂的物质与能量的迁移、转化和交换， 构成一个动态平衡的统一体，成为生物同环境之间进行物质和能量交换的活跃场所。 5.土壤圈：覆盖于地球陆地表面和浅水底部的土壤所构成的一种连续体或覆被层，犹如地球的地膜。 6.单个土体和聚合土体：单个土体是土壤剖面的立体化形式，作为土壤的三维实体，其体积最小。面积 的大小取决于土壤的变异程度。聚合土体，两个以上的单个土体组成的群体，称为聚合土体。 7.土壤剖面：从地面垂直向下的土壤纵断面称为土壤剖面。 8.土层：土壤剖面中与地表大致平行的层次，由成土作用而形成的，因此，称为土壤发生层，简称土层。 9.土壤的组成包括哪些？它们之间的相互关系如何？ （1）土壤组成：土壤是由固相（矿物质、有机质）、液相（土壤水分）、气 相（土壤空气）等三相物质组成的。 （2）相互关系：土壤固相（矿物质、有机质）、液相（土壤水分）、气相（土 壤空气）之间是相互联系、相互转化、相互作用的有机整体。 10.土壤矿物质包括哪些类型？什么叫原生矿物？土壤中主要原生矿物有哪 些？它们的性质如何？ （1）土壤矿物质包括：土壤矿物质主要来自成土母质，按其成因可分为原生矿物和次生矿物两大类。 （2）原生矿物：指各种岩石受到不同程度的物理风化，而未经化学风化的碎屑物，其原来的化学组成和结晶构造均未改变，颗粒较粗，有些表面可能受到轻微蚀变，内部结晶仍然完好。 （3）土壤中主要原生矿物及性质①硅酸盐、铝硅酸盐类矿物：是土壤多种营养元素的来源。②氧化物类矿物：这些矿物都极稳定，不易风化、对植物的养分意义不大。③硫化物类矿物：极易风 化，成为土壤中硫素的主要来源。④磷酸盐类矿物：是土壤中无机磷的重要来源。 11.什么叫次生矿物？次生矿物有哪些？特点如何？# （1）次生矿物：大多数是由原生矿物经风化后重新形成的新矿物，其原来化学组成和构造都有所改变而不同于原来的原生矿物，颗粒纤细，结晶较差，甚至是极细的非结晶质颗粒。 （2）主要次生矿物及特点：①简单盐类：是原生矿物经化学风化后的最终产物，结晶构造都较简单，常见于干旱和半干旱地区的土壤中。②次生氧化物矿物：多样，颜色鲜艳③次生铝硅酸盐类： 是构成土壤粘粒的主要成分，具结晶构造。 12.土壤风化过程有哪些类型？各类型风化过程如何？ （1）物理风化：通过①温度作用或温差效应、②结冰作用或冰劈作用、③风的作用、④流水的作用，产生了与原岩石、矿物化学成分相同而粗细不等的碎屑物质覆盖在岩石表面。 （2）化学风化：通过①溶解作用、②水化作用、③水解和碳酸化作用、④氧化作用、⑤溶解作用，形成可溶性盐类，都是养料成分，为植物提供营养；形成了次生粘土矿物，在土壤肥力中作用 巨大；形成了残留矿物，如：石英在土壤中以粗大砂粒存在。 （3）生物风化：①机械破坏作用（根劈作用）②化学破坏作用（主要通过新陈代谢来完成）。为母质中增加了岩石和矿物中所没有的N（氮）素和有机质。 13.矿物分解可分为哪些阶段？各阶段有何特点？# （1）碎屑阶段：物理风化作用下，岩石矿物发生机械粉碎，形成碎屑风化壳。 （2）钙淀积阶段：生物化学作用加强，CaCO3不断聚积，形成钙淀积风化壳，同时生成次生黏土矿物。 （3）酸性硅铝阶段：盐基大量淋失，次生黏土矿物堆积。 （4）富铝化阶段：盐基彻底淋失，硅酸大量淋失，Al2O3、Fe2O3残积。 14.粘土矿物的结构有哪些特征？各类型粘土矿物的性质如何？# （1）粘土矿物粒径小于0.001mm，是土壤矿物中最细小的部分，具有活动的晶格、呈现高度分散性，并具有的吸附代换性能、能吸收水分和膨胀，因而具有明显的胶体特性，称为粘土矿物。 （2）性质见11题次生矿物。 15.土壤有机质是什么？其来源如何？主要组成分有哪些？ （1）土壤有机质是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。包括动植物残体、
《土壤地理学》模拟试卷（一） 一．选择题（每小题2分，共20分。请将答案填在下面的表格内） 1．能源和环境问题已经威胁人类生存的时候“低碳经济”已经成为最热门的话题，在发展低碳农业中提倡发展的“白色农业”是指农业生产中的（） A.微生物利用 B.太阳能利用 C.化学合成物利用 D.水能利用 2. 建立世界上第一个土壤系统分类为首的美国土壤科学家是（） A.史密斯 B.詹尼 C.马伯特 D.道库恰耶夫 3. 18世纪以后，西欧地理学派的三个代表学派中，农业化学学派最主要的代表人物是（） A.李比希 B.法鲁 C.李希霍芬 D.库比纳 4. 土壤中最主要的原生矿物是（） A.氧化物类 B.硅酸盐和铝硅酸盐类 C.硫化物类 D. 磷灰石类 5. 土壤粘土矿物中膨胀性能最强的是（） A.伊利石 B.高岭石 C.蒙脱石 D.绿泥石 6. 土壤毛管空隙和非毛管空隙的孔径界限是（） A.0.1mm B.0.01mm C.0.1um D.0.01um 7. 泰安地区土壤水分类型属于（） A.淋溶型与周期淋溶型 B.非淋溶型 C.渗出型 D.停滞型 E.冻结型 8. 土壤返潮现象是土壤吸收作用的哪种类型（） A.机械吸收 B.物理吸收 C.化学吸收 D.生物 9. 控制土壤形成方向及其地理分布，尤其是地带性分布规律因素是（） A.气候 B.生物 C.母质 D.地形 10. 聚合土体相当于中国土壤系统分类基层分类单元中的（） A.土族 B.土纲 C.土类 D.土系 二、填空题（每空0.5 分，共 10分） 1．土壤的本质特征是和。 2. 水解作用的三个阶段是、和。 3.世界上有关土壤分类和肥力评价的最早专著是。 4.土水势主要包括、压力势、和重力势。
一、绪论 1.1土力学、地基及基础的概念 1.土：土是连续、坚固的岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的散粒堆 积物。 2.地基：地基是指支撑基础的土体或岩体。（地基由地层构成，但地层不一 定是地基，地基是受土木工程影响的地层） 3.基础：基础是指墙、柱地面下的延伸扩大部分，其作用是将结构承受的 各种作用传递到地基上的结构组成部分。（基础可以分为浅基础和深基 础） 4.持力层：持力层是指埋置基础，直接支撑基础的土层。 5.下卧层：下卧层是指卧在持力层下方的土层。（软弱下卧层的强度远远小 于持力层的强度）。 6.基础工程：地基与基础是建筑物的根本，统称为基础工程。 7.土的工程性质：土的散粒性、渗透性、压缩性、整体强度（连接强度） 弱。 8.地基与基础设计必须满足的条件：①强度条件（按承载力极限状态设计）： 即结构传来的荷载不超过结构的承载能力p f ≤；②变形条件：按正常使 s≤ 用极限状态设计，即控制基础沉降的范围使之不超过地基变形的允许值[] 二、土的性质及工程分类 2.1 概述 土的三相组成：土体一般由固相（固体颗粒）、液相（土中水）、气相（气体）三部分组成，简称为三相体系。 2.2 土的三相组成及土的结构 （一）土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。矿物颗粒的成分有两大类：（1）原生矿物：即岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母等。（2）次生矿物：系原生矿物经化学风化作用后而形成的新的矿物（如
粘土矿物）。它们的颗粒细小，呈片状，是粘性土固相的主要成分。次生矿物中粘性矿物对土的工程性质影响最大 —— 亲水性。 粘土矿物主要包括：高岭石、蒙脱石、伊利石。蒙脱石,它的晶胞是由两层硅氧晶片之间的夹一层铝氢氧晶片所组成称为2:1型结构单位层或三层型晶胞。它的亲水性特强工程性质差。伊利石它的工程性质介于蒙脱石与高岭石之间。高岭石，它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞，属于1:1型结构单位层或者两层。它的亲水性、膨胀性和收缩性均小于伊利石，更小于蒙脱石，遇水稳定，工程性质好。 土粒的大小称为粒度。在工程性质中，粒度不同、矿物成分不同，土的工程性质也就不同。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组，称为粒组。而划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组先粗分为巨粒、粗粒和细粒三个统称，再细分为六个粒组：漂石（块石）、卵石（碎石）、砾粒、砂粒、粉粒和黏粒。 土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数表示，称为土的颗粒级配。土的级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比，横坐标则是用对数值表示土的粒径。由曲线形态可评定土颗粒大小的均匀程度。若曲线平缓则粒径大小相差悬殊，颗粒不均匀，级配良好；反之，则颗粒均匀，级配不良。 工程中常用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来反映土颗粒的不均匀程度。 60 30u d C d = ()2301060c d C d d =? 10d —小于某粒径的土粒质量总土质量10%的粒径，称为有效粒径； 30d —小于某粒径的土粒质量总土质量30%的粒径，称为中值粒径； 60d —小于某粒径的土颗粒质量占总质量的60%的粒径，称限定粒径。 工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断 ① 对于级配连续的土: Cu 5，级配良好；5Cu ，级配不良。 ② 对于级配不连续的土，级配曲线上呈台阶状，采用单一指标Cu 难以全面有效地判断土的级配好坏，需同时满足Cu 5和13Cu = 两个条件时，才为级配良好，反之级配不良。
一、填空题（每空1 分，共15 分） 1．土壤肥力是指土壤为植物生长供应和协调_养分_、_水分_、_空气_和热量的能力。2．道库恰耶夫认为，土壤是母质、_气候_、_生物_、地形和时间等五种自然成土因 素综合作用的产物。 3．1：1 型矿物的典型代表有_高岭石_和埃洛石，2：1 型膨胀性矿物的典型代表有 __蒙脱石_和蛭石。 4．通常把土壤水分划分为：固态水、汽态水、束缚水_、_结合水_、_毛管水_和重力水等几种类型。 5．1967 年国际土壤学会提出把土壤剖面划分为：有机层、_腐殖质积累层_、_淋溶层、灰化层_、_淀积层_、 母质层和母岩等六个主要发生层。 6．由一层_硅氧四面体___和一层_铝氧八面体___组成一晶层，属1：1 型晶格。 二、判断题（每小题2 分，共20 分） 以下表述你认为对的，在括号里填Y, 错的填N, 未作判断或判断错均不得分。 1．一般来说，干旱、半干旱及半湿润地区的土壤为盐基不饱和的土壤，温带、亚 热带、热带湿润地区的土壤为盐基饱和的土壤。（） 2．引起南方土壤呈酸性反应的主要原因是代换性H、Al 含量高，虽然阳离子代换 力的顺序为Al3+ > H+ > Ca2+, 但可以通过施用多量石灰来改良土壤。（） 3．粘质土壤的有效水容量小，是因为其田间持水量小。（） 4．阳离子的交换按当量关系进行，例如二价钙离子去交换一价钠离子时，一个 钙离子可交换两个钠离子。（） 5．绝对年龄大的土壤，其相对年龄也大。（） 6．粘质土通气性好，透水性强，作物根系易于发展，有机质矿化 作用也快。（） 7．草本植物的根系占很大比例，因而剖面中腐殖质自表层向下逐渐 减少。（） 8．门赛尔颜色中，颜色命名的顺序是色调—亮度—彩度。（） 9．如果胶体数量大，吸附的盐基离子多，那么它缓冲碱的能力就强。 （） 10．一般而言，腐殖质含量高的土壤，阳离子交换量要高于粘土矿物。 （） 三、名词解释（每小题3 分，共15 分） 1．活性酸度 2．矿质化：有机质在土壤微生物的参与下被氧化为最终的分解产物－CO2 、H2O、NH3、H2PO4－和SO42－的过程。 3．次生矿物：原生矿物被风化后形成的新矿物，其化学组成和构造都经过改变。 4．诊断层：凡是用于鉴别土壤类型，在性质上有一系列定量说明的土层，称为诊断层。5．富铝化 四、简答题（每小题6 分，共30 分） 1．简述道库恰耶夫土壤形成因素学说的基本观点。△ 答：1.土壤是各成土因素综合作用的产物；∏= f (K.O.Γ)Β 2.成土因素的同等重要和不可替代性； 3.成土因素的发展变化制约着土壤的形成和演化； 4.成土因素是有地理分布规律的，土壤也具有地理分布的规律性。
土力学知识点总结 1、土力学是利用力学一般原理，研究土的物理化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。 2、任何建筑都建造在一定的地层上。通常把支撑基础的土体或岩体成为地基（天然地基、人工地基）。 3、基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分，一般应埋入地下一定深度，进入较好的地基。 4、地基和基础设计必须满足的三个基本条件：①作用与地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值；②基础沉降不得超过地基变形容许值；③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。 5、地基和基础是建筑物的根本，统称为基础工程。 6、土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒、经过不同的搬运方式，在各种自然坏境中生成的沉积物。 7、土的三相组成：固相（固体颗粒）、液相（水）、气相（气体）。 8、土的矿物成分：原生矿物、次生矿物。 9、黏土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体。可分为：蒙脱石、伊利石和高岭石。
10、土力的大小称为粒度。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组，称为粒组。划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组分为巨粒、粗粒和细粒。 11、土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数表示，称为土的颗粒级配。级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比，横坐标则是用对数值表示土的粒径。 12、颗粒分析实验：筛分法和沉降分析法。 13、土中水按存在形态分为液态水、固态水和气态水。固态水又称矿物内部结晶水或内部结合水。液态水分为结合水和自由水。自由水分为重力水和毛细水。 14、重力水是存在于地下水位以下、土颗粒电分子引力范围以外的水，因为在本身重力作用下运动，故称为重力水。 15、毛细水是受到水与空气交界面处表面张力的作用、存在于地下水位以下的透水层中自由水。土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下，沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。 16、影响冻胀的因素：土的因素、水的因素、温度的因素。 17、土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形式及他们之间的连接特征，而构造是指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征，亦称宏观结构。 18、结构的类型：单粒结构、蜂窝结构、絮凝结构。
《土壤地理学》教学大纲 一、说明 （一）课程性质 地理科学专业 （二）教学目的 土壤地理学是地理教育专业必修课程之一，是以土壤与地理环境之间的特殊矛盾为对象，研究土壤的发生、发育、分异和分布规律的科学，是自然地理学与土壤学之间的边缘科学，其目的在于为评价、改良、利用和保护土壤资源，发展农、林、牧业生产，提供科学依据。通过对土壤组成和性质、土壤发生、土壤分类方法及各土类的介绍，使学生掌握该领域的专业基础知识，包括基本概念、基本原理与理论，为学生学习和综合分析其他专业课奠定基础。提高学生认识土壤、分析土壤的能力，使学生能够初步利用土壤地理学知识去解决实际生产中的土壤问题，进一步利用、控制和改造土壤，改善生态环境条件，为社会主义经济建设。同时，该课程重视新理论、新技术的探索，根据本课程专业性及实践性较强的特点，安排了较多的室内和野外实验实习，以强化学生的动手能力，培养学生分析问题、解决问题的能力。 （三）教学内容 本课程的主要介绍内容有：土壤剖析（土壤形态、土壤组成和土壤性质）、土壤的发生过程以及土壤发生与地理环境的关系；土壤分类（发生学、诊断学和中国发生学土壤分类）；土壤类型；土壤分布；土壤资源的合理利用与保护。在系统介绍土壤地理学基础知识的同时，注重反映现代土壤地理学的最新成果，培养学生解决实际问题的能力和从事科学研究的素质。根据土壤地理学本身实践性很强的特点，本课程同时还配合了土壤室内分析，土壤样品采集、数据处理，野外实习等方面的实习内容。 （四）教学内容、教学时数 总计72学时，其中讲授54学时，实验18学时。另外，安排室内实验、野外实习18学时作为实践性教学环节。 （五）教学内容、教学时数、教学方式 该课程在教学观念和教学方法上注重能力培养，采用课堂讲授与具体实践相结合的方法完成教学任务。通过课堂讲授来完成专业基本知识、基本理论与原理的系统学习，通过具体的实验、实习，使学生的实践能力获得提高，达到对土壤地理学更深的理解和掌握。在实践中，通过室内实验和野外实习相结合的方式，提高学生的专业动手能力和分析能力。在授课课程中，采用多媒体授课方式，丰富教学内容，活跃教学气氛。 （六）学时分配
《土壤地理学》模拟试卷（七）参考答案 一、单项选择题（每小题1分，共9分，请将答案填在下面的表格内）答案如下： 二、填空题：（每空0.5分，共13分） 答案如下，每空0.5分 1、胡敏酸；富里酸 2俄国道库恰耶夫；美国《土壤系统分类》；亚纲；亚类；土族；联合国世界土壤图图例单元、国际土壤分类参比基础、世界土壤资源参比基础。土类；土属 3.干旱土；淋溶土；老成土 4.褐土、燥红土； 5.石灰性紫色岩“赤色盆地” 6. W和Bg 7.土壤复区。 8.漆皮化、龟裂化、砾质化和碳酸盐的表聚化，石膏易溶性盐分 三、名词解释：（每小题3分，共18分） 1.土壤剖面: 从地面垂直向下的土壤纵断面称为土壤剖面。 2.土壤胶体: 土壤胶体是指土壤中颗粒直径小于2000毫微米，具有胶体性质的微粒。是土壤中高度分散的部分。 3盐基饱和度：就是土壤吸附的交换性盐基离子占交换性阳离子总量的百分数。 4.腐殖化过程：进入土壤中的生物残体，在土壤微生物作用下，合成为腐殖质的过程。 5.诊断特性：如果用来鉴别土壤类型的依据不是土层，而是具有定量说明的土壤性质，则称为诊断特性。 6.土壤资源：是指具有农、林、牧业生产性能的土壤类型的总称，是人类生活和生产最基本、最广泛、最重要的自然资源，属于地球上陆地生态系统的重要组成部分。 四、问答题（共40分）
1. 简述道库恰耶夫的成土因素学说？（5分） 答案要点如下 19世纪末俄国土壤学家道库恰耶夫首先认定，土壤和成土条件之间的这些关系不是偶然的，而是有规律的。（1分）土壤和景观的最主要的因素之间可用函数关系方程式表示出来： П＝f（К,О，Г，Р）Т 式中П代表土壤；К代表气候；О代表生物；Г代表岩石；Р代表地形；Т代表时间。（1分） 这个公式明确地表示了土壤与成土条件之间的联系，即它是母质、气候、生物、地形和时间等5种自然成土因素综合作用的产物，而且各种成土因素所起的作用是互相不能代替的（2分），所有的成土因素始终是同时同地，不可分割地影响着土壤的产生和发展，同时随着成土因素的变化，随着空间因素的变化，土壤也随着不断地形成和演化着。（1分） 2.请简述土壤形成的基本规律。（7分） 答案要点如下： （1）土壤形成的基本规律是，物质的地质大循环过程与生物小循环过程矛盾的统一。（1分） （2）物质的地质大循环及其在成土过程中的作用（可直接回答）：概念：地质大循环是指岩石经过风化，其产物通过各种形式的剥蚀和搬运过程堆积在低洼的地方成为沉积物，并在一定的地质条件下经过固结成岩作用成为沉积岩再经过抬升而出露陆地表面。这个以地质历史时间为周期的过程称为地质大循环（1分）。作用:其中以岩石的风化过程和风化产物的淋溶剥蚀过程对土壤形成的关系最为密切。（1分） (3)生物小循环及其在成土过程中的作用生物小循环是指主要通过植物从土壤中选择 吸收所需的养分并存储于活质中，再以残落物的形式归还给地表，并通过微生物等的分解进入土壤中的过程。即通过生物生长吸收、归还、分解三个过程完成一个生态周期的循环（其中可在地上、地下各种活有机体中存储一定的时间）。（1分）作用：这个循环还具有更新快、范围小、效率高等特点，对土壤肥力的发生和发展以及腐殖质的形成利积累具有重大的意义。（1分） （4）从土壤发展的地质历史时间来看，生物小循环是在地质大循环的基础上发展起来的，没有地质大循环便没有生物小循环，也没有正常的土壤发生与发展。其次，生物小循环只是整个地质大循环中一部分物质的小规模循环，它最终也要纳入大循环的行列中。（1分） 从物质养料动态的关系可以看出，地质大循环过程总的趋势是植物养分元素的释放、淋失过程，而生物小循环则是植物养分元素的积累过程（1分） 3.以我国为例，简述土壤的水平分布规律。（8分） 答案要点如下：
不均匀系数：反映土颗粒粒径分布均匀性的系数定义为限制粒径d60与有效粒径d10之比 塑限：可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限。 液限：指粘性土从流塑状态过度到可塑状态时的界限含水量。 基底压力：建筑物荷载由基础传递给地基，基础底面传递给地基表面的压力。 基底附加应力：由于建筑物产生的基底压力与基础底面处原来的自重应力之差 称为附加应力，也就是在原有的自重应力的基础上新增的应力。 渗透固结：饱和土在受到外荷载作用时，孔隙水从空隙中排除，同时土体中的 孔隙水压减小，有效应力增大，土体发生压缩变形，这一时间过程称为渗透固结。 固结：饱和黏质土在压力作用下，孔隙水逐渐排出，土体积逐渐减小的过程。 固结度：指地基在外荷载作用下，经历时间t产生的沉降量St与基础的最终沉降 量S的比值。 库伦定律：在一般的荷载范围内，土的抗剪强度与法向应力之间呈直线关系，即 τf=c+tanυ式中c，υ分别为土的粘聚力和内摩擦角。 粒径级配：各粒组的质量占土粒总质量的百分数。 静止土压力:当挡土结构物在土压力作用下无任何移动或转动，墙后土体由于墙背 的侧限作用而处于弹性平衡状态时，墙背所受的土压力称为静止土压力。 主动土压力：若挡土墙受墙后填土作用离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时 ，作用在墙背上的土压力称为主动土压力。 被动土压力：挡土墙在外力作用下向后移动或转动，达到一定位移时，墙后土体处于 极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力。 土的颗粒级配：土中各粒组相对含量百分数。 土体抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能力。 液性指数：是粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比，用符号IL表示。 基础埋深：指从室外设计地坪至基础底面的垂直距离。 角点法：角点法的实质是利用角点下的应力计算公式和应力叠加原理推求地基中任意 点的附加应力的方法 压缩系数：表示土的压缩性大小的主要指标，压缩系数大，表明在某压力变化范围内 孔隙比减少得越多，压缩性就越高。 土的极限状态：土体中的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态称之为土的极限平衡状态。 软弱下卧层：地基受力层范围内存在有承载力低于持力层的土层。 持力层：直接承受基础荷载的一定厚度的地基土层。 1.土的三相实测指标是什么？其余指标的导出思路主要是什么？ 答案：三相实测指标是土的密度、土粒密度和含水量。 换算指标包括土的干密度（干重度）、饱和密度（饱和重度）、有效重度、孔隙比、孔隙率和饱和度。换算指标可以从其基本定义出发通过三相组成的体积、重量关系导出。 2．地基中自重应力的分布有什么特点？ 答案：自重应力沿深度方向为线性分布（三角形分布）在土层的分层界面和地下水位处有转折。 集中荷载作用下地基中附加应力的分布规律？ 答案：1）在集中荷载作用线上（r=0），附加应力随深度的增加而减小；2）在r>0的竖直线上， 附加应力随深度的增加而先增加后减小；3）在同一水平面上（z=常数），竖直向集中力作用线 上的附加应力最大，向两边则逐渐减小。 简述均布矩形荷载下地基附加应力的分布规律？ 答案：①附加应力σz自基底起算，随深度呈曲线衰减；②σz具有一定的扩散性。它不仅分布在 基底范围内，而且分布在基底荷载面积以外相当大的范围之下；③基底下任意深度水平面上的σz ，在基底中轴线上最大，随距中轴线距离越远而越小。 3. 朗肯土压力理论和库仑土压力理论的异同点是什么？ 答案：相同点：两种土压力理论都是极限平衡状态下作用在挡土墙是的土压力，都属于极限平衡理论。不同点：朗肯是从一点的应力状态出发，先求出土压力强度，再求总土压力，属于极限应力法；库 仑考虑整个滑动楔体静力平衡，直接求出总土压力，需要时在求解土压力强度，属于滑动楔体法。 4. 土压力计算中，朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同？ 答：朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平且延伸到无限远处，适用于粘性土 和无粘性土。库仑理论假定滑裂面为一通过墙踵的平面，滑动土楔体是由墙背和滑裂面两个平面 所夹的土体所组成，墙后填土为砂土。适用于各类工程形成的不同的挡土墙，应用面较广，但只适 用于填土为无粘性土的情况 5. 分层总和法计算地基最终沉降量时进行了哪些假设？ ①计算土中应力时，地基土是均质、各向同性的半无限体；②地基土在压缩变形时不允许侧向膨胀 ，计算时采用完全侧限条件下的压缩性指标；③采用基底中心点下的附加应力计算地基的变形量。 6. 简述变形模量与压缩模量的关系。 答：试验条件不同：土的变形模量E0是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值；而土的压缩模量Es是土体在完全侧限条件下的应力与应变的比值。二者同为土的压缩性指标，在理论上是完全可以 相互换算的。 7. 地基最终沉降量通常是由哪三部分组成？ 答：瞬时沉降；次固结沉降；固结沉降。 8. 请问确定基础埋置深度应考虑哪些因素？ 答：确定基础埋置深度应综合考虑以下因素：（1）上部结构情况：如建筑物的用途、结构类型及荷载的大小和性质；（2）工程地质和水文地质条件：如地基土的分布情况和物理力学性质；（3）当地冻结深度及河流的冲刷深度；（4）建筑场地的环境条件。 9. 固结沉降是指什么？ 答：地基受荷后产生的附加应力，使土体的孔隙减小而产生的沉降称为固结沉降，通常这部分沉降是地基沉降的主要部分。 10. . 三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为哪几种试验方法?工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择土的抗剪强度指标? 答：三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。工程应用时，当地基土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时，可选用不固结不排水剪 切试验指标；当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时，可选用固结排水剪切试验指 标；当地基土的透水性和排水条件及施工速度界于两者之间时，可选用固结不排水剪切试验指标。11.地基破坏形式有那几种？各自发生在何种土类地基？ 有整体剪切破坏，局部剪切破坏和冲剪破坏 第一章 1．三相比例指标：土的三相物质在体积和质量上的比例关系。 试验指标：通过试验测得的指标有土的密度，土粒密度和含水量。换算指标：包括土的干密度，饱和密度，有效重度，空隙比，空隙率，饱和度。 2．颗粒级配:土粒的大小组成通常以土中各个粒组的相对含量来表示称为土的颗粒级配。 不均匀系数C u反应了不同粒组的分布情况，Cu＜5的土称为匀粒土，级配不良。Cu＞10的土级配良 好且C s=1~3 3．土结构的三种类型：单粒结构，蜂窝结构，絮状结构。 4．界限含水量：从一种状态到另一种状态的分界点称为分界含水量，流动状态与可塑状态间的分界 含水量称为液限ωL可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限ωP 塑性指标I P=ωL－ωP 液性指标I L = 5．砂土密度判别方法：根据砂土的相对密实度可以将砂土划分为密实，中密，松散三种密实度。 但由于测定砂土的最大空隙率和最小空隙比试验方法的缺陷，实验结果有很大的出入，同时由于 很难在地下水位以下的砂层中取得原状砂样，砂土的天然空隙比很难准确的测定，相对密实度的 应用受到限制。因此在工程实践中通常用标准贯入击数来划分砂土的密实度。 6．地基分类原则： 第三章 1．自重应力：由土体重力引起的应力。附加应力：外荷载作用下，在土中产生的应力增量。 基底压力：建筑物荷载通过基础传递给地基的压力。基底附加应力：上部结构和基础传递到基底 的地基反力与基底处原先存在于土中的自重应力之差。 2．自重应力对地基变形的影响： 第四章 1．土压缩性：我们把这种在外力作用下土的体积缩小的特性称为土的压缩性。原因： 2．分层综合假定（p82） 3．固结：饱和黏质土在压力作用下，孔隙水逐渐排出，土体积逐渐减小的过程。包括主固结或 次固结。 固结度：饱和土层或试样在固结过程中，某一时刻的孔隙水压力平均消散值(或压缩量)与初始 孔隙水压力(或最终压缩量)比值，以百分率表示。 第五章 1．土的抗剪强度：土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。 2．土的抗剪强度指标试验方法 按排水条件：直剪p109，三轴剪切使用条件p111 压缩系数a：表示土体压缩性大小的指标,是压缩试验所得e-p曲线上某一压力段割线的斜率；一般 采用压力间隔P1=100kPa至P2=200kPa时对应的压缩系数a1-2来评价土的压缩性。 压缩模量Es: 土的压缩模量指在侧限条件下土的垂直向应力与应变之比，是通过室内压缩试验得到 的，是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标之一。 变形模量E0：通过现场载荷试验求得的压缩性指标，即在部分侧限条件下，其应力增量与相应的应 变增量的比值。能较真实地反映天然土层的变形特性。 2、固结：饱和黏质土在压力作用下，孔隙水逐渐排出，土体积逐渐减小的过程。包括主固结或次固结。 固结度：饱和土层或试样在固结过程中，某一时刻的孔隙水压力平均消散值(或压缩量)与初始孔 隙水压力(或最终压缩量)比值，以百分率表示。 3、分层法假定，Zn的确定；规范法假定，Zn的确定；固结度计算。 分层总和法是指将地基沉降计算深度内的土层按土质和应力变化情况划分为若干分层，分别计 算各分层的压缩量，然后求其总和得出地基最终沉降量。这是计算地基最终沉降量的基本且常用的方法。 第五章土的抗剪强度 1、土抗剪强度：是指土体抵抗剪切破坏的极限强度，包括内摩擦力和内聚力。抗剪强度可通过剪切试 验测定。 土抗剪强度构成：由土的抗剪强度表达式可以看出，砂土的抗剪强度是由内摩阻力构成，而粘性土 的抗剪强度则由内摩阻力和粘聚力两个部分所构成。 内摩阻力包括土粒之间的表面摩擦力和由于土粒之间的连锁作用而产生的咬合力。咬合力是指当土体相对滑动时，将嵌在其它颗粒之间的土粒拔出所需的力，土越密实。连锁作用则越强。 粘聚力包括原始粘聚力、固化粘聚力和毛细粘聚力。 2、土的极限平衡条件——由莫尔圆抗剪强度相切几何关系确定。当土体达到极限平衡状态，土的抗剪强 度指标C、&与土的应力1，3的关系。 第六章土压力计算 1、静止土压力：挡土结构在土压力作用下，其本身不发生变形和任何位移，土体处于弹性平衡状态，此 时作用在挡土结构上的土压力称为静止土压力。 主动土压力：挡土结构物向离开土体的方向移动，致使侧压力逐渐减小至极限平衡状态时的土压力，它 是侧压力的最小值。 被动土压力：挡土结构物向土体推移，致使侧压力逐渐增大至被动极限平衡状态时的土压力，它是侧压 力的最大值。 三者辨析：挡土墙上的土压力按照墙的位移情况可分为静止、主动和被动三种。静止土压力是指挡土墙 不发生任何方向的位移，墙后土体施于墙背上的土压力；主动土压力是指挡土墙在墙后土体作用下向前发 生移动，致使墙后填土的应力达到极限平衡状态时，墙后土体施于墙背上的土压力；被动土压力是指挡土 墙在某种外力作用下向后发生移动而推挤填土，致使墙后土体的应力达到极限平衡状态时，填土施于墙背 上的土压力。这里应该注意是三种土压力在量值上的关系为Pa
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