第六章 土壤空气和热量
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土壤学复习重点第一章绪论1、土壤的物质组成 : 土壤由矿物质、有机质 ( 土壤固相 ) 、土壤水分 ( 土壤液相 ) 、和土壤空气 ( 土壤气相 ) 三相四类物质组成。
2、土壤肥力 : 指土壤在某种程度上能同时不断地供给和调节植物正常生长发育所需要的水分、养分、空气、热量的能力。
3、土壤生产力 : 土壤生长植物并提供产品的能力, 由土壤本身的肥力属性和发挥肥力作用的外界条件所决定。
4、成土因素 : 气候、生物、地形、母质和时间。
第二章土壤的矿物组成1、矿物 : 矿物是天然产生与地壳中具有一定化学组成、物理性质和内在结构的化合物或单质。
土壤矿物按矿物来源, 可分为原生矿物和次生矿物; 按矿物的结晶状态 , 可分为结晶质和非晶质。
2、岩石 : 岩石是指由一种或数种矿物组成的自然集合体。
3、风化作用 : 风化作用是指地壳最表层的岩石在空气、水、温度和生物活动的影响下 , 发生机械破碎和化学变化的过程。
包括物理风化、化学风化、生物风化三种类型。
4、物理风化 : 指岩石因受物理因素作用而逐渐崩解破碎的过程。
特点: 只能引起岩石形状大小的改变 , 而不改变其矿物组成和化学成分。
5、化学风化 : 指岩石在化学因素作用下, 其组成矿物的化学成分发生分解和改变 , 直至形成在地表环境中稳定的新矿物。
特点: 不仅使已破碎的岩石进一步变细,更重要的是岩石发生矿物组成和化学成分的改变, 产生新的物质。
6、生物风化 : 指动物、植物、微生物的生命活动及其分解产物对岩石矿物的风化作用。
7、构成层状硅酸盐粘土矿物的基本结构单位是硅氧四面体和铝氧八面体。
8、同晶替代 : 是指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子替代而晶格构造保持不变的现象。
9、高岭组 :1:1型粘土矿物,晶层由一层硅片和一层铝片重叠而成。
两个晶层的层面间产生了键能很强的氢键 , 不易膨胀。
基层内没有或极少同晶替代现象 , 其电荷数量少。
颗粒较粗、总表面积相对较小 , 可塑性、粘结性、粘着性和吸湿性都较弱。
南农专硕农综一考研土壤学复习资料部分第一章土壤矿物质1、层状硅酸盐粘土矿物种类及一般特性1)高岭组:1:1型的晶层结构、非膨胀性、电荷数量少、胶体特性较弱2)蒙蛭组:2:1型的晶层结构、张缩性大、电荷数量大、胶体特性突出3)水化云母组:2:1型的晶层结构、非膨胀性、电荷数量较大、胶体特性一般4)绿泥石组:2:1:1型的晶层结构、同晶替代较普遍、颗粒较小2、非硅酸盐粘土矿物种类1)氧化铁:针铁矿、赤铁矿2)氧化铝:三水铝石3)氧化硅4)水铝英石3、我国土壤粘土矿物的分布规律1)水云母区:包括新疆、内蒙古高原西部、柴达木盆地、青藏高原大部2)水云母—蒙脱石区:包括内蒙古高原东部、大小兴安岭、长白山地、东北平原大部3)水云母—蛭石区:包括青藏高原东南边缘山地、黄土高原、华北平原4)水云母—蛭石—高岭区:包括秦岭山地和长江中下游平原,为一狭长的过渡地带5)蛭石—高岭区:包括四川平原、云贵高原、喜马拉雅山东南端6)高岭—水云母区:包括浙、闽、湘、赣大部和粤、桂北部7)高岭区:包括贵州南部,闽、粤东南沿海,南海诸岛及台湾第二章土壤有机质1、土壤有机质的来源1)高等植物的根系、残茬、根系分泌物2)动植物残体3)土壤中的微生物4)工业和生活废水,废渣,微生物制品,施用的有机肥农药等有机物2、有机质的三种形态1)新鲜有机质(未分解有机质)2)半分解有机质3)腐殖质3、有机质对植物生长的作用1)提供植物需要的养分,是土壤养分的主要来源2)促进土壤团粒结构的形成,改善土壤物理性质3)提高土壤的保水保肥能力,增强对酸碱度变化的缓冲性能4)腐殖质具有生理活性,能促进作物生长发育5)腐殖质具有络合作用,有助于消除土壤污染4、有机质的积累和调控1)种植绿肥,增施有机肥料2)秸秆还田,轮作倒茬3)调节土壤水热状况5、腐殖质分解和转化过程1)腐殖质经过物理化学作用和生物降解,使其方向结构核心与其复合的简单有机物分离,或是整个复合体解体。
其土壤含水量的变化应等于其来水水增加,负值表示减少。
田间土壤水分收支示意图P 下渗水 D 降水灌溉 I上行水 U根据田间土壤水分示意图,可列出土壤水分平衡的数学表达式:P+l+U=E+T+R+In+D+△W式中:△W 表示计算时段末与时段初土体储水量之差(mm);公式中左侧为水分进入量;而右侧则为水分支出量。
当△W 为零时,说明,土层中水分无增无减,即收支平衡。
植物冠层截流 ln蒸腾、蒸发ET 径流损失 R动,并不断地与大气进行交换。
如果土壤空气和大气不进行交换,土壤空气中的氧气可能会在12~40h消耗殆尽。
土壤空气运动的方式有两种:对流和扩散。
(一)对流定义:是指土壤与大气间由总压力梯度推动的气体的整体流动,也称为质流。
土壤与大气间的对流总是由高压区流向低压区。
低压对流方向:高压总压力梯度的产生:气压变化、温度梯度、表面风力、降雨或灌溉、翻耕。
土壤空气对流方程式:q v = -(k /η) ▽pq v—空气的容积对流量(单位时间通过单位横截面积的空气容积);k —通气孔隙透气率;η —土壤空气的粘度;▽p —土壤空气压力的三维梯度。
空气对流量随着土壤透气率和气压梯度的增大而增大。
(二)扩散定义:在大气和土壤之间CO2和O2浓度的不同形成分压梯度,驱使土壤从大气中吸收O2,同时排出CO2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。
扩散过程气相扩散液相扩散通过充气孔隙扩散保持着大气和土壤间的气体交流作用通过不同厚度水膜的扩散(二)扩散这两种扩散过程都可以用费克(Fick)定律表示:qd = - Ddc/dxqd — 扩散通量(单位时间通过单位面积扩散的质量);“-”— 表示方向D — 在该介质中扩散系数(其量纲为面积/时间);dc/dx — 浓度梯度对于气体来说,其浓度梯度常用分压梯度表示:qd = - (D/B) (dp/dx )B — 偏压与浓度的比扩散系数D值的大小取决于土壤性质,通气孔隙状况及其影响因素(质地、结构、松紧程度、土壤含水量等)(一)土壤热量来源太阳辐射能:土壤热量的最根本来源。