土壤学(第五章)土壤水

第五章土壤水第一节土壤水的类型及土壤水分含量的测定第二节土壤水的能态第三节土壤水的运动第一节土壤水的类型及土壤水分含量的测定一、土壤水分类型（一）吸湿水(紧束缚水)1、定义：由于固体土粒表面的分子引力和静电引力对空气中水汽分子的吸附力而被紧密保持的水分。

2、性质：其厚度只有2-3个水分子层，无溶解力、不导电、不能自由移动，也不能为植物利用。

3、大小：决定于土壤质地、腐殖质等影响决定于大气的湿度和温度当空气相对湿度达95%—100%时,土壤吸湿水量可达最大值，这时称为最大吸湿量。

（二）膜状水(松束缚水)1．定义：指当吸湿状态土粒与液态水接触时，还可再吸附一层很薄的水膜，称其为膜状水。

2．性质：其厚度可达到几十个水分子，部分可以被植物吸收利用，移动极为缓慢。

3．大小：决定于土壤的比面以及土壤溶液浓度。

膜状水达最大时的土壤含水量叫最大分子持水量。

（三）毛管水1、定义：由土壤毛管孔隙的毛管引力所保持的水分，称为毛管水。

2、类型：(1)毛管上升水定义：指地下水随毛管上升而被保持在土壤中的水分，称为毛管上升水。

最大水量称为毛管持水量。

毛管上升水与地下水位有水压联系：地下水位适当作物吸收地下水位过深作物不能吸收地下水位过浅作物受湿害（2）毛管悬着水定义：指在地下水位很深的地区，降雨或灌水之后，由于毛管力保存在土壤上层中的水分称为毛管悬着水。

当毛管悬着水达到最大数量时的土壤含水量叫田间持水量。

性质：毛管水是土壤中可以移动的、对植物最有效的水分，而且毛管水中还溶液解有可供植物利用的易溶性养分。

大小：与土壤质地、腐殖质含量及结构状况有关。

（四）重力水定义：指土壤含水量超过田间持水量时，多余水分受重力支配向下渗透，这部分水分叫重力水。

土体全部孔隙都充满水，这时土壤含水量叫饱和持水量（全持水量）。

二、土壤含水量的表示方法（一）质量百分数即土壤中水分的质量与干土质量的比值勤。

（二）容积百分数即单位土壤总容积中水分所占的容操作分数，又称容积湿度、土壤水的容积分数。

第五章土壤水、空气和热量主要教学目标：学会分析土壤肥力要素水、气、热之间的关系。

由于土壤水分的重要作用，因此首先要求学生掌握土壤水的形态学观点和能量学观点。

在基本知识掌握的基础上,并能系统地处理土壤水、气、热三者的相互关系和调节措施。

主要内容：第一节土壤水的类型第二节土壤水分含量的表示方法第三节土壤水分能量的分析第四节土壤水分的管理与调节第五节土壤空气和热量第六节土壤水、气、热的相互关系第一节土壤水的类型土壤学中的土壤水是指在一个大气压下，在105℃条件下能从土壤中分离出来的水分.土壤中液态水数量最多,对植物的生长关系最为密切。

液态水类型的划分是根据水分受力的不同来划分的，这是水分研究的形态学观点。

这一观点在农业、水利、气象等学科和生产中广泛应用。

一、吸湿水土壤颗粒从空气中吸收的汽态水分子。

从室外取土，放在室内风干若干时间后，表面上看似乎干燥了，但把土壤放在烘箱中烘烤，土壤重量会减轻；再放置到常温常压下，土壤重量又会增加，这表明土壤吸收了空气中的水汽分子。

土壤的吸湿性是由土粒表面的分子引力作用所引起的，一般来说，土壤中吸湿水的多少,取决于土壤颗粒表面积大小和空气相对湿度。

由于这种作用的力非常大，最大可达一万个大气压，所以植物不能利用此水,称之为紧束缚水。

二、膜状水土粒吸足了吸湿水后，还有剩余的吸引力，可吸引一部分液态水成水膜状附着在土粒表面，这种水分称为膜状水。

重力不能使膜状水移动，但其自身可从水膜较厚处向水膜较薄处移动,植物可以利用此水。

但由于这种水的移动非常缓慢（0.2-0.4mm/d),不能及时供给植物生长需要，植物可利用的数量很少.当植物发生永久萎蔫时，往往还有相当多的膜状水。

三、毛管水当把一个很细的管子(毛细管)插入水中后，水分可以上升的较高于水平面,并保持在毛细管中。

毛管水：由于毛管力的作用而保持在土壤中的液态水。

毛管水可以有毛管力小的方向移向毛管力大的方向，毛管力的大小可用Laplace公式计算：P = 2T/r式中的P为毛管力，T为水的表面张力,r为毛管半径。

土壤地理学教学大纲第一部分：土壤地理理论教学大纲一、教学目的和要求土壤地理学是自然地理学与土壤学之间的边缘科学，它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。

《土壤地理学》作为地理与资源环境系地理科学专业的专业必修课，重点阐述土壤剖析、土壤发生、土壤分类、土壤类型、土壤分布以及土壤资源的合理利用与保护等内容。

通过系统学习，使学生掌握土壤地理学的基本知识、基本原理和技能，为后续课程的学习及日后从事相关工作打下基础。

二、课程内容与学时分配课程内容与学时分配表内 容 学 时第一章 绪论 4第二章 土壤矿物质 5第三章 土壤有机质 4第四章 土壤生物 2第五章 土壤水分 4第六章 土壤空气和热量 4第七章 土壤物理性质 4第八章 土壤胶体与土壤吸收性能 4第九章 土壤溶液 2第十章 土壤形成和发育 4第十一章 土壤分类 2第十二章 土壤主要类型 2第十三章 土壤空间分异规律与土壤分区 4合计 45第一章 绪论土壤与人类，土壤与地理环境，土壤概念（重点），土壤性质（重点），土壤剖面划分（重点），土壤地理学研究对象、内容和方法（难点），21世纪土壤科学发展展望作业：1.人类应该以什么样的态度来看待和利用土壤？2.怎样理解土壤在地理环境中的地位和作用，以及土壤和人的关系？3.试从地理环境要素相互联系、相互作用的角度证明地理圈中包含着土壤圈。

4.请亲自观察校园绿地或者附近农田林地，选择一个具体的单个土体，运用所学的知识阐述土壤是一个开放系统，并说明该土壤开放系统中的主导物质能量迁移转化过程。

第二章 土壤矿物质土壤矿物质的来源和组成，土壤原生矿物，土壤矿物质形成与转化（难点、重点），土壤次生矿物（重点），土壤矿物质地理分布作业：1.土壤的基本组成是什么？如何看待它们之间的关系？2.试分析地壳和土壤中元素组成的异同点。

3. 试说明土壤次生粘土矿物的构造特征和共同特性。

4. 如何确定土体硅铁铝率与迁移系数，阐述其土壤地理意义。

第一章绪论一、填空1.德国化学家Liebig创立了（）学说和归还学说，为植物营养和施肥奠定理论基础2.土壤形成的五大自然因素是（）、（）、（）、（）和时间。

3.发育完全的自然土壤剖面至少有（）、（）和母质层三个层次。

4.土壤圈处于（）、（）、（）、（）的中心部位，是它们相互间进行物质，能量交换和转换的枢纽。

5.土壤的四大肥力因素是指（）、（）、（）、和（）。

6.土壤肥力按成因可分为（）、（）；按有效性可分为（）、（）。

7.写出5位中外著名的土壤学专家（）、（）、（）、（）、（）。

二、判断题1.（）没有生物，土壤就不能形成。

2.（）目前，从火星上取回的岩石碎屑物化验样品，被确认有土壤遗迹。

3.（）土壤三相物质组成，以固相的矿物质最重要。

4.（）土壤在地球表面是连续分布的。

5.（）土壤的四大肥力因素中，以养分含量多少最重要。

6.（）一般说来，砂性土壤的肥力比粘性土壤要高，所以农民比较喜欢砂性土壤。

7.（）在已开垦的土壤上自然肥力和人工肥力紧密结合在一起，分不出哪是自然肥力，哪是人工能力。

三、名词解释1. 土壤2. 土壤肥力3. 土壤剖面四、简答题1. 土壤在农业生产和自然环境中有那些重要作用？2. 土壤是由哪些物质组成的？土壤和土壤肥力的概念是什么？3. 简述“矿质营养学说”和“归还学说”。

4. 土壤具有哪些特征？5. 请列出至少5位中外著名的土壤学专家，并简要说明其主要贡献。

五、论述题1. 论述土壤在农业生产和自然环境中的作用。

第二章土壤矿物质一、填空1.写出两种次生矿物名称：（）、（）。

2.写出三种原生矿物名称：（）、（）、（）。

3.高岭石属于（）型矿物。

4.矿物按成因可分为（）、（）二大类。

5.岩石按形成原因分为（）、（）和（）三种类型。

6.按照二氧化硅的含量，岩浆岩可以分为（）、（）、（）、（）。

7.岩浆岩按成因和产状可分为（）、（）两类。

8.岩石矿物的风化作用按作用的因素和性质可分为（）、（）、（）三类。

土壤学总复习题绪论：1、土壤剖面：有成土作用形成的层次称为土层（土壤发生层），而完整的垂直土层序列称之为土壤剖面。

三个基本层：A层：地表最上端，腐殖质在这一层聚积。

B层：粘粒在这里淀积，称淀积层或过渡层。

C层：不同程度风化物构成，称母质层。

2、肥力：土壤供应植物生长所必需的能力。

有效肥力：在农业实践中，由于土壤性质、环境条件和技术水平的限制，只有土壤中的一部分肥力在当季生产中能表现出来，产生经济效益这一部分费力叫有效肥力，而没有直接反映出来的叫做“潜在肥力”。

3、土壤的概念：能产生植物收获的地球陆地表面的疏松层次。

4、环境土壤学：第一章【土壤矿物质】：1、原生矿物：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。

次生矿物：在风化和成土过程中新形成的矿物。

2、土壤原生矿物以硅酸盐和铝硅酸盐占绝对优势，土壤次生矿物以结晶层状硅酸盐粘土矿物为主。

粘土矿物是在风化和成土过程中所形成的次生矿物。

3、粘土矿物：一个粘土颗粒是由许多层粘土矿物晶胞（片）堆叠形成，而粘土矿物晶胞又是由晶胞的最小构造单元组成。

不同种类的粘土矿物，它们的最小构造单元都是一样的。

但是，基本构造单元之间的连接方式和晶胞结合形式不同，因而形成不同粘土矿物各自的特点。

粘土矿物的基本构造单位是硅氧四面体和铝氧八面体。

硅氧四面体的结构如图11-1所示，每个四面体的中心是一个硅原子，它与四个氧原子以相等的距离相连，四个氧原子分别在四面体的四个顶角上。

从单独的四面体看，4个氧还有4个剩余的负电荷，因此各个氧还能和另一个邻近的硅离子相结合。

依此，四面体在平面上相互连接，形成四面体层。

铝氧八面体的结构如图11-2所示，每个八面体的中心是一个铝原子，它与三个氧原子和三个氢氧原子以等距离相连。

三个氧原子和三个氢氧原子分别在八面体的六个顶角上。

由于还有剩余电荷，氧原子还能和另一个临近的铝离子相结合。

依此，八面体在平面上相互联结，形成八面体层。

《土壤学》课程教学大纲一、课程基本信息1.课程代码：2.课程名称：土壤学3.学时/学分：32/24.开课系（部）、教研室：生命科学系，园林教研室5.先修课程：6.面向对象：园林专业大二学生二、课程性质与目标1.课程性质：专业主干课程2.课程目标：土壤学是论述土壤对生物（特别是植物）及其环境影响的理论和方法的学科。

土壤学作为农业科学的应用基础学科，广泛服务于农业持续发展、环境生态建设、区域治理、资源利用与保护等。

学习本课程的任务是通过向学生讲授土壤基本物质构成及其理化属性、土壤形成的条件、过程、性质和土壤类型特征、我省主要土壤的质量特点及与植物生长的关系以及通过实验和课程实习，使学生掌握土壤学的基本理论和实验技能，培养和训练学生观察认知土壤、分析和研究土壤、保护和利用土壤的知识和技术，同时为后续课程的学习奠定良好的专业基础。

三、教学基本内容及要求绪论（一）具体教学内容1.土壤及土壤科学的发展1.1土壤的概念1.2土壤肥力和土壤生产力1.3近代土壤科学的发展及主要观点2.土壤学科体系、研究内容和方法2.1分支学科及研究内容2.2土壤学与相邻学科的关系2.3土壤学的研究方法（二）教学重点难点土壤在人类农业和自然环境中的重要性、土壤及土壤科学的发展。

（三）学生掌握要点土壤的概念、土壤肥力和土壤生产力（四）思考题1.土壤在植物生长繁育中的特殊作用是什么？2.什么是土壤、土壤肥力和土壤生产力？第一篇土壤组成和性质第一章土壤矿物质（一）具体教学内容1.土壤矿物质的矿物组成和化学组成1.1土壤矿物质的主要组成1.2土壤的矿物组成2.粘土矿物2.1层状硅酸盐粘土矿物2.2非硅酸盐粘土矿物3.我国土壤粘土矿物分布规律3.1风化和成土作用与粘土矿物组成的关系3.2我国土壤粘土矿物分布规律（二）教学重点难点土壤矿物质的矿物组成和化学组成（三）学生掌握要点土壤的矿物组成（四）思考题1.何谓土壤矿物质？2.土壤矿物质的组成。

第五章土壤水一、名词解释1、吸湿水2、吸湿系数3、膜状水4、最大分子持水量5、田间持水量6、饱和含水量7、毛管水断裂量8、毛管上升水9、临界深度10、有效水11、无效水12、萎蔫系数13、质量含水量14、容积含水量15、相对含水量16、水深17、土水势18、基质势19、压力势20、溶质势21、重力势22、土壤水吸力23、土壤水分特征曲线24、滞后现象25、土面蒸发26、水汽凝结27、入渗过程28、水的再分布二、填空题1、土壤含水量越少，土水势越______，土壤水吸力越______；相反，含水量越多，土水势越_______，土壤水吸力越_________。

2、数量法研究土壤水对水分类型的划分包括_____________﹑____________﹑_______________和______________，其中______________对植物有效性最高。

3、土壤含水量的表示方法有_____________﹑____________﹑_______________和______________ ，其中______________可作为判断是否需要灌溉的指标。

4、土壤水分的测定方法有______________、___________ 、______________、______________四种。

5、影响土壤水分特征曲线的因素有_____________________、____________________、 ____________________、____________________四个。

6、保墒措施放在_____________________________阶段。

7、土水势由___________、___________、___________、___________四个分势组成，在非饱和土壤中___________分势为零；在饱和土壤中___________分势为零。

8、土壤水不断以水汽的形态由表土向大气扩散而逸失的现象称为___________。