第一章-土壤的基本组成-矿物质
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第一章土壤矿物质土壤三相组成:固相(矿物质95%、有机质5%)、液相(土壤液体)、气相(土壤气体)矿物:是经各种地质作用,自然产生于地壳中的化合物或化学元素,是具有一定化学成分和物理性质的自然均质体,是组成岩石的基本单位。
原生矿物:是指那些经过不同程度的物理风化,为改变化学组成和结晶结构的原始成岩矿物。
土壤原生矿物以硅酸盐、铝硅酸盐占绝对优势。
次生矿物:原生矿物在风化和成土作用下,新形成的矿物,如各种盐类CO32-、SO42- 、SiO42- 、Cl-等。
次生粘土(粒)矿物:层状硅酸盐类和含水氧化物类,是土壤粘粒的主要组成。
粘粒(土)矿物:组成粘粒的次生矿物,主要包括:层状的硅酸盐矿物和氧化物类。
前者是晶型矿物,后者有晶型的,也有非晶型的。
粘土矿物分类:(一)层状硅酸盐a。
硅氧四面体b。
铝氧八面体单位晶层:(1:1型单位晶层铝氧片和硅氧片特点:晶层与晶层间距离稳定,连接紧密内部空隙小,电荷量少,单位个体小,分散度低。
多出现与酸性土壤,如高岭石类。
2:1型单位晶层两层硅氧片夹一层铝氧片,特点:胀缩性大,吸湿性强,易在两边硅氧片中以Al3+代Si4+,有时可在硅铝片中,一般以Mg2+代Al3+→带负电→吸附阳离子。
如蒙脱石,这类矿物多出现于北方土壤。
2:1:1型单位晶层)同晶替代:是指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结构保持不变的现象。
同晶替代的结果使土壤产生永久电荷,能吸附土壤溶液中带相反电荷的离子,使土壤具有保肥能力。
(可变电荷)同晶替代的规律:1、高价阳离子被低价阳离子取代的多;因此,土壤胶体一般其净电荷为阴性。
2、四面体中的Si4+被Al3+离子所替代,八面体中Al3+被Mg2+替代。
3、同晶替代现象在2:1和2:1:1型的粘土矿物中较普遍,而1:1型的粘土矿物中则相对较少。
硅酸盐粘土矿物的种类及一般特性:(1)高岭组1:1型矿物无膨胀性电荷数量少阳离子交换量小胶体特性较弱华北、西北、东北(2)蒙蛭组2:1型胀缩性大电荷数量大同晶替代胶体特性突出东北、华北、西北蒙脱石主要发生在铝片中,一般以Mg2+代Al3+,蛭石的同晶替代主要发生在硅片中。
第一章土壤组成第一节形成土壤母质的矿物、岩石一、主要的成土矿物1、矿物的概念:一类天然产生于地壳中且具有一定的化学组成、物理特性和内部结构的化合物或单质。
2、矿物的类型:矿物按成因可分为原生矿物和次生矿物原生矿物:由地壳深处熔融状态的岩浆冷凝固结而形成的矿物称原生矿物。
如石英、长石、云母、辉石、角闪石等种类:硅酸盐类、氧化物类、硫化物类、磷化物类次生矿物:原生矿物经物理、化学风化作用,组成和性质发生化学变化,形成的新矿物称次生矿物。
如高岭石,蒙脱石等。
种类:次生硅铝酸盐矿物、氧化物类矿物有结晶和非结晶两种、简单盐类矿物3、主要成土矿物的性质1)石英:土壤砂粒的主要来源2)正长石:可为土壤提供大量K养分(月光石)3)角闪石:软玉,俗称羊脂玉辉石:硬玉,俗称翡翠4)方解石:又称汉白玉,与溶洞形成有关5)抗风化能力最强的是:石英最弱的是:橄榄石、钙长石4、溶洞是怎样形成的?石灰岩地区,岩石的风化主要受二氧化碳和水的溶解作用形成重碳酸盐,随水流失5、矿物能为土壤提供什么营养物质?二、主要的成土岩石1、岩石的概念:岩石是一种或几种矿物组合而成的自然集合体。
2、岩石的类型:.岩浆岩、.沉积岩、.变质岩岩浆岩:喷出岩:玄武岩(五大连池)侵入岩:花岗岩(黄山、华山、衡山)主要由石英组成,地壳中分布最多的岩石。
沉积岩:一般分为机械沉积岩、化学沉积岩和生物沉积岩三类特点:有化石,成层性变质岩:构造上有定向排列性第二节矿物岩石的风化作用与土壤母质一、风化作用的概念和类型1、风化作用概念:风化作用是地球表面或近地球表面的岩石在大气圈各种引力作用下所产生的物理化学变化。
2、风化作用的类型:物理风化,化学风化和生物风化1)引起物理风化的因素:热力作用、冰劈作用、风和流水的作用、冰川作用、卸荷作用2)引起化学风化的因素:影响因素:水:地表化风化过程中最活跃的因素大气:氧气和二氧化碳温度:影响化学风化的速度3)引起化学风化作用的类型:溶解作用:指岩石矿物溶解于水的作用(滴水穿石, 海枯石烂)水化作用:指水分子与矿物化合生成含水矿物的化学作用。
目录
第一章土壤基础知识
第一节土壤的基本物质组成
一、土壤矿物质与岩石的风化
二、土壤生物与土壤有机质
三、土壤水分
四、土壤空气与热量
五、土壤水、气、热的调节措施
六、土壤养分
第二节土壤基本理化性质
一、土壤的孔性、结构性与耕性
二、土壤胶体
三、土壤的酸碱性与氧化还原性
第三节土壤的供肥与保肥
一、土壤供肥保肥的原因
二、高产肥沃土壤的特征
三、土壤培肥措施
四、农田土壤生态与保护
每一部分的编写要求:可包括三大部分内容
1.明确问题
讲清楚概念或土壤名词,分析意义和重要性。
如土壤,土壤水,土壤有机质,土壤热量,土壤空气,土壤酸碱性,土壤养分,土壤结构等。
2.分析问题
分析基本原理,讲清每个概念的特点、组成、性质,发生、发展和运动变化规律,分析有关的优点与缺点等。
如:土壤有机质的来源,组成,特点;土壤水分的类型及其有效性,土壤质地与土壤肥力;土壤结构与土壤肥力,土壤养分、酸碱性对植物生长的影响等。
3.解决问题
有关原理在实践中的运用。
如:如何提高土壤肥力?土壤有机质的管理措施?如何
改良土壤质地?如何创造土壤团粒结构?如何改良土壤酸碱性?如何调节土壤空气和热量等。
土壤的基本物质组成包括以下几个方面:
1.矿质物:土壤中矿物质的含量很高,主要包括石英、长石、云
母、白云石等。
矿质物对土壤的结构和性质有很大的影响,可
以影响土壤的水分、气体和养分的存留和运输。
2.有机质:土壤中的有机质含量较少,通常在1%以下,但对土壤
的肥力和生物活性有很大的影响。
有机质主要来源于植物残体、动物残体和微生物的分解产物。
3.水分:土壤中的水分含量是非常重要的,对土壤的肥力和生命
活性有很大的影响。
土壤中的水分含量受到降水量、蒸发散和
土壤渗透性等因素的影响。
4.空气:土壤中的空气对土壤中微生物和植物的生长和发展也非
常重要。
土壤中的空气含量通常在20-30%之间,其含氧量和含
二氧化碳量都会影响土壤中微生物和植物的生长。
5.离子:土壤中的离子是土壤中养分的主要来源,包括氮、磷、
钾、钙、镁、硫等元素。
这些离子对土壤中微生物和植物的生
长和发展都有很大的影响。