第8章-土壤氮、磷循环与环境效应-环境土壤学(张乃明)
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第一章土壤是历史自然体,是位于地球陆地表面和浅水水域底部的具有生命力、生产力的疏松而不均匀的聚积层,是地球系统的组成部分和调控环境质量的中心要素。
土壤环境问题:土壤污染、土壤荒漠化、盐渍化、侵蚀等退化过程。
土壤污染:是指人为因素有意或无意地将对人类本身和其它生命体有害的物质施加到土壤中,使其某种成分的含量明显高于原有含量、并引起现存的或潜在的土壤环境质量恶化的现象。
土壤环境质量定义:在一定时间和空间范围内,土壤自身性状对其持续利用以及对其他环境要素,特别是对人类或其他生物的生存、繁衍以及社会经济发展的适宜性。
环境土壤学:是研究自然因素和人为条件下土壤环境质量变化、影响及其调控的一门学科。
土壤环境质量的评价包括土壤环境质量现状评价:土壤及其环镜特征、外援物质的种类、数量、来源土壤环境质量影响评价:土壤自身对人和其他生命体以及环境要素的影响拟议的开发行动方案或规划、人为活动等对土壤的影响土壤圈的功能(1)对生物圈:支持和调节生物过程,提供植物生长的养分、水分与适宜的物理条件,决定自然植被的分布与演替。
(2)对大气圈:影响大气圈的化学组成、水分与热量平衡,对全球大气变化有明显的影响。
(3)对水圈:影响降水在陆地和水体的重新分配;影响水分平衡、分异转化及水圈的化学组成;影响元素生物地球化学行为。
(4)对岩石圈:作为地球的“皮肤”,对岩石圈有一定的保护作用,可以减少各种外营力。
土壤污染的特点1隐蔽性和潜伏性水体、大气污染比较直观,土壤污染不易发现,需要对土壤样品的分析化验和对农作等的监测。
2 不可逆性和长期性水体和大气受到污染后,切断污染源通过稀释和自净就可能是污染减轻;但土壤中难降解的污染物积累在土壤环境中很难这样消除。
特别是重金属污染。
环境土壤学主要研究人为条件下和自然因素下引起的土壤质量的变化,以及这种变化对土壤-水-植物-动物-环境-人类这一系统现存的或潜在的冲击、对策与修复。
第二章土壤三相组成:固相、液相和气相土壤有机质:是指土壤中各种含碳有机化合物的总称。
第八章土壤养分和土壤肥料第一节土壤养分一、养分概述1、什么是土壤养分由土壤提供的植物生长所必须的营养元素。
2、养分的分类大量元素和微量元素大量元素、中量元素和微量元素3、养分的形态根据在土壤中存在的化学形态分为(1)水溶态养分:土壤溶液中溶解的离子和少量的低分子有机化合物。
(2)代换态养分:是水溶态养分的来源之一。
(3)矿物态养分:大多数是难溶性养分,有少量是弱酸溶性的(对植物有效)。
(4)有机态养分:矿质化过程的难易强度不同。
根据植物对营养元素吸收利用的难易程度,分为速效性养分和迟效性养分。
一般来说,速效养分仅占很少部分,不足全量的1%,应该注意的是速效养分和迟效养分的划分是相对的,二者总处于动态平衡之中。
4、养分形态的转化包括养分的有效化过程和养分的固定过程。
5、养分的来源在自然土壤中,主要来源于土壤矿物质和土壤有机质、其次是大气降水、坡渗水和地下水。
在耕作土壤中,还来源于施肥和灌溉。
6、养分的消耗土壤内部复杂的转化过程;植物吸收利用;淋失;气态化损失;侵蚀流失;人为活动引起的损失;二、氮的形态与转化1、氮的形态:(全氮含量0.02%——0.3%)(1)无机态氮:铵离子和硝酸根离子,在土壤中的数量变化很大,1——50mg/kg(2)有机态氮:A 、腐殖质和核蛋白,大约占全氮的90%,植物不能利用;B、简单的蛋白质,容易发生矿质化过程;C、氨基酸和酰胺类,是无机态氮的主要来源。
(3)气态氮:2、氮的转化:有机态氮的矿质化过程:氨化作用、硝化作用和反硝化作用;铵的固定:包括 2:1型的粘土矿物(依利石、蒙脱石等)对铵离子的吸附;和微生物吸收、同化为有机态氮两种形式。
三、磷的形态与转化1、形态(土壤全磷 0.01%——0.2%)(1)有机态磷:核蛋白、卵磷脂和植酸盐等,占全磷总量的15%——80%;(2)无机磷:(占全磷20%——85%)根据溶解度分为三类A、水溶性磷:一般是碱金属的各种磷酸盐和碱土金属一代磷酸盐,数量仅为0.01——1mg/kg。
《环境土壤学》讲义SATELLITE第一章绪论第一节土壤与生态系统1.土壤的概念定义1:存在于地球表层的含有生命物质,植物可以生长的自然集合体。
定义2:土壤是能产生植物收获物的地球陆地的疏松表层,是岩石圈,水圈,大气圈和生物圈相互进行物质循环和能量转换的产物,是在母质(岩石及其风化物)、气候、生物、地形、时间等因素相互作用下形成的自然体。
土壤圈Pedosphere:地球陆地表层由所有土壤所构成的具有重要特征的圈层。
土壤圈是地球圈层结构中具有重要作用的一个圈层,界于岩石圈和大气圈、生物圈、水圈之间。
成土条件Siol Forming Condition:s = f(cl,o,r,p,t)式中:s土壤soilcl气候climateo生物organism (Vegetation)r地形reliefp岩石或母质rock or parent materialst 时间(年龄) timeThe type of soil developed depends on the amount of time a parent material on a specific topography is exposed to the effects of climate and vegetation. "Why do I have so many different soil series on my land?" The answer is quite simple. If you had three parent materials on five topographies developed under two vegetations, one climate, and two periods of time, you would have the following number of soil series: 3 parent materials × 5 topographies × 2 vegetations × 1 climate × 2 time intervals = 60 soil series(土系).土壤的作用Role of Soil:They help supply our food, support our homes and highways, act as building materials for our construction, absorb our waste materials, and give us many beautiful and scenic areas for relaxation and recreation." The wealth of a nation lies in her soils and their intelligent development." --- Richard Gordon我国主要的土壤类型:砖红壤,红壤,黄壤,暗棕壤,黑土,紫色土,水稻土,荒漠土。