土壤学论述题

土壤学论述题

江西农大

1、试题内容简述土壤圈的地位及其与其它圈层的关系。

土壤圈处于其它圈层的交接面上，成为它们连接的纽带，构成了结合无机界和有机界——即生命和非生命联系的中心环境。土壤圈被视为地球表层系统中最活跃、最富有生命力的圈层。关系：①土壤圈与大气圈的关系，土壤与大气间在近地球表面表层进行着频繁的水、热、气的交换和平衡。②土壤与生物圈的关系，地球表面的土壤，不仅是高等动植物乃至人类生存的基底，也是地下部分微生物的栖息场所。③土壤与水圈的关系，由于土壤的高度非均质性，影响降雨在地球陆地和水体的重新分配，影响元素的表生地球化学行为及水圈的化学成分。④土壤是岩石经过风化过程和成土作用的产物，从地球的圈层位置看，土壤位于岩圈和生物圈之间，属于风化壳的一部分。2、试题内容成土母质的形成大致可以经过几个阶段？各有何特点？

成土母质指岩石风化后形成的疏松碎屑物，通过成土过程可发育为土壤。成土母质的形成大致经过4个阶段：（1）碎屑阶段这是岩石风化的最初阶段，物理风化占优势，化学风化不明显，只有氯和硫元素发生移动，母质中主要是碎屑物质，其成分基本上与母岩一致。（2）钙积阶段这一阶段大部分氯和硫已淋失，Ca、Mg、K、Na 等元素大部分保留下来，有些钙游离出来，形成碳酸钙，往往沉积在碎屑孔隙内，母质呈中至碱性反应。黑钙土、栗钙土等土类的发育就

停留在这一阶段。（3）酸性铝硅阶段（硅铝化类型）这一阶段的母质中Ca、Mg、K、Na都受到淋失，同时硅酸盐和铝硅酸盐中的硅酸也部分淋失，母质呈酸性反应，颜色以棕或红棕色为主，黄棕壤及部分棕色成土母质的发育至此阶段。（4）铝阶段（富铝化类型）这一阶段母质中的盐基和硅酸全部淋失，残留的只是硅和铝的氧化物，形成鲜明的红色，母质呈酸性至强酸性。我国华南的红壤、砖红壤的成土母质发育至此阶段。

3 试题内容论述土壤有机质在土壤肥力上的作用及调节措施。

有机质泛指以各种形态和状态存在于土壤的各种含碳化合物。土壤肥力：是在太阳辐射能的影响下，能及时调节和适应各种外界条件而不断地供给作物生长所需的水分、养分、空气和热能的能力。有机质在土壤肥力上的作用：（1）是植物和微生物营养物质的主要来源（2）腐殖酸对植物有多方面的生理活性（3）能增加土壤的保水保肥性能（4）能提高土壤缓冲能力（5）能促进团粒结构的形成，改善土壤物理性质（6）能加深土壤颜色，提高土壤温度（7）能减轻或消除土壤中农药的残毒和重金属污染调节措施：一、广辟肥源（1）种植绿肥（2）增施有机肥料（3）秸杆还田二是调节土壤有机质的转化条件（1）合理轮作（2）调节Ｃ／Ｎ比（3）水气条件（4）酸碱度（5）免耕和少耕

4 比较HA和FA的异同点。

二者共同点：（1）组成元素：都是由C、H、O、N、S等主要元素及少量的灰分元素如Ca、Mg、Fe、Si等组成。（2）结构：

以芳香族核为中心，带有多种功能团。（3）性质：两性亲水有机胶体。（4）都溶于碱。二者不同点：（1）元素：C、N含量和C/H比值为HA>FA，但O和S的含量HAFA。（3）缩合程度：HA>FA。（4）功能团及数量：羧基和酚羟基的含量：HAFA（5）酸性：HAFA。

5 以蛋白质为例说明有机质的矿质化过程。

（1）概念：有机质矿化过程指复杂的有机物质，在微生物的作用下，分解为简单的化合物，同时释放出矿质养料的过程。（2）蛋白质矿化过程：①水解过程：蛋白质在微生物分泌的蛋白水解酶的作用下，逐步分解成各种氨基酸：蛋白质→水解蛋白质→消化蛋白质→多氨酸（多肽）→氨基酸。这类物质一般不能为作物直接吸收利用，只为进一步转化提供原料。②氨化过程：氨基酸在微生物分泌的酶的作用下，进一步分解成氨。氨化过程只要温度、湿度适宜，不论在好气或嫌气条件下均能进行。氨化过程可以通过水解、氧化、脱羧基、还原几个途径进行。③硝化过程：在通气良好的条件下，铵态氮通过亚硝化细菌和硝化细菌的相继作用进一步转化为亚硝态氮和硝态氮，也是植物可利用的氮素养分。若在通气不良条件下，硝态氮经反硝化细菌的作用，进行还原过程，造成土壤中氮的损失。

6 不同质地的土壤生产特性如何？

砂土：以砂粒为主，粒间孔隙大，大孔隙多，通气性好，一般不会累积还原性物质，毛管作用弱，透水性强而保水性弱，水气易扩散，易干不易涝；水少气多，温度容易上升，称为热性土，有利于早春作物播种；养分含量少，保肥力弱，肥效快，肥劲猛，但不持

久，易造成作物后期脱肥早衰。发小苗不发老苗；松散易耕。粘土：粒间孔隙小，小孔隙多，通气性差，容易累积还原性物质，毛管细而曲折，透水性差，易产生地表径流,保水抗旱力强，易涝不易旱；水多气少，热容量大，温度不易上升，称冷性土，对早春作物播种不利；养分含量较丰富且保肥力强，肥效缓慢，稳而持久。早春低温时，由于肥效缓慢易造成作物苗期缺素。发老苗不发小苗；耕性差，粘着难耕。壤土：土壤性质兼具粘质土和砂质土的优点，而克服了它们的缺点。砂粘比例适中，毛管孔隙和非毛管孔隙比例适当；既保水保肥，又通气；容易耕作，养分含量丰富，发老苗也发小苗，是较理想的质地类型。

7 论述团粒结构的形成机制及与土壤肥力的关系。

土壤团粒结构的形成机制。1、概念：团粒结构指土粒胶结0.25～10mm的圆球形疏松多孔的小土团。直径小于0.25mm的称微团粒。（2）团粒结构的形成机制（要点）团粒结构的形成可以通过两个途径实现。一是多级团聚，即土壤单粒经过各种作用形成复粒（或称微团粒），复粒间又经各种作用形成团聚体。二是大块状的土体经过各种力作用而崩解成团聚体。在田间，这两个途径往往同时进行，互相促进，难于截然分开。①多级团聚：包括凝聚和胶结两个过程。

a.凝聚作用；

b.胶结作用。②土块崩解：a.干湿交替；b.冻融交替；

c.生物作用；

d.耕作。

8 论述土壤团粒结构与土壤肥力的关系。

（1）团粒结构具有适当比例的毛管孔隙与非毛管孔隙，即有

利于水分和空气共存，又有利于水分和养分的供应与保持。（2）团粒结构具有较强的蓄水抗旱作用。（3）团粒结构与土壤空气及土壤养分的关系，具有团粒结构的土壤，团粒间进行矿质化，而团粒内部进行腐殖化，每个团粒即象一个供应站，又象一个贮藏库，同时起着保存、调节和供应水分、养分的作用。（4）有利于土壤温度的稳定（5）有利于耕作

9 什么是土壤胶体，土壤胶体分哪几类？都带什么电荷？它们的电荷各是如何产生的？

（土壤胶体：土壤学中，粒径在1～100nm的颗粒都称为胶体；而粒径大于100nm的粘粒，在长、宽、高三个方向上，往往至少有一个方向也在胶体粒子的大小范围内，并具有胶体的性质，故也可视为土壤胶体。（1）矿质胶体矿质胶体指土壤矿物中的细分散颗粒，比表面大，并带电荷，具有胶体特性。主要为极细微的粘土矿物，包括成分简单的含水氧化物和成分复杂的各种次生层状铝硅酸盐类等。含水氧化物主要包括水化程度不等的铁、铝、硅的氧化物。粘土矿物胶体主要有高岭石、伊利石、蒙脱石，还有蛭石、绿泥石、水铝英石等。土壤胶体微粒带电的主要原因是由于微粒表面分子本身的解离所致。（2）有机胶体土壤有机胶体指土壤中腐殖质、多糖等高分子化合物的细分散状态，具胶体特性。有机胶体主要是腐殖质，带负电荷，主要由各种官能团产生。（3）有机矿质复合体有机胶体与矿质胶体通过表面分子缩合、阳离子桥接及氢键合等作用连结在一起的复合体，称有机矿质复合体。因复合体具有高度的吸收性能故又称为

吸收性复合体，它是土壤中胶体存在的主要形式。

10 土壤结构体有哪几种类型？为什么土壤团粒结构有“小肥库”和“小水库”之称？如何培育出良好的结构？

土壤结构体类型有：核状、块状、柱状、棱柱状、片状、团粒结构。土壤团粒结构有“小肥库”之称是因为结构体中含有大小孔隙且大小孔隙比例适中，大孔隙有利于好气微生物活动，利于有机质的矿质分解，提高养分的有效性；小孔隙则利于嫌气微生物活动，利于有机质的腐殖化过程，利于养分的富集。可不断地提供植物体养分。而土壤团粒结构中有“小水库”之称是因为毛管孔隙中保持较多的水分，当干旱时，毛管水上升的速度较快，但土表团粒结构因干燥而收缩，与其下的结构脱离，使毛管中断，减少水分向地面移动而蒸发损失，这样表下层仍可保特一定的水分供植物吸收利用。而且团粒结构的土壤疏松多孔，减少根系生长的机械阻力，有利于种子发芽和根系生长，同时减少耕作阻力，提高耕作效果。所以生产上以团粒结构最为理想。培育出良好的结构通常采取以下措施：（一）改良土质和施用有机质肥料（二）合理的土壤耕作（三）合理轮作与间套种（四）改良土壤的化学性质（五）应用土壤结构改良剂

11 简述我国土壤酸碱度分布状况，造成这种土壤酸碱度差异的原因是什么？

我国土壤的酸碱性反应大多数在pH4.5~8.5的范围内，在地理分布上有“东南酸西北碱（南酸北碱）”的规律性，即由北向南，pH值逐渐减小。大致以长江（北纬33度）为界，长江以南的土壤多

为酸性或强酸性，长江以北的土壤多为中性或碱性。造成土壤酸碱度差异的原因是自然条件下的土壤酸碱性主要受土壤盐基状况所支配，而土壤的盐基状况决定于淋溶过程和复盐基过程的相对强度。所以土壤酸碱性实际上是由气候、生物、母质、土壤氧化还原条件和人为作用等多种因子控制的。在我国南方高温多雨，降雨量大大超过蒸发量，土壤及其母质的淋溶作用非常强烈，土壤溶液中的盐基离子易于随渗滤水向下移动，盐基呈不饱和状态，使土壤中易溶性成分减少，土壤胶体上交换性H+离子不断增加，并随之出现交换性铝，形成酸性土壤。而在北方干旱少雨，蒸发量远远大于降雨量，而且雨量分布不均，土壤具有明显的季节性积盐和脱盐频繁交替的特点，碱性土壤的碱性物质主要是钙、镁、钠的碳酸盐和重碳酸盐，以及胶体表面吸附的交换性钠，再加之生物、母质因素，从而演变为碱化土壤。

12 土壤五大成土因素是哪些？它们在土壤形成过程中各起什么作用？

俄罗斯土壤学家道库恰耶夫总结出母质、气候、生物、地形及时间是土壤形成过程中的五种主要因素。简称五大成土因素。它们在土壤形成过程中所起作用如下：（1）母质(Parent Materials) 母质对土壤形成所起的作用: 一方面它是构成土壤矿物质部分的基本材料；另方面又是植物矿质养料元素的最初来源。所以母质是成土作用的直接参加者。（2）气候(Climate) 1）直接参与母质的风化，水热状况直接影响矿物质的分解与合成及物质积累和淋失。2）控制植物生长和微生物的活动，影响有机质的积累和分解，决定养料物质循环的速度。

（3）生物(Organisms) 1）植物首先利用太阳辐射能合成有机质，其次对土壤养分选择性吸收，对土壤分散的养分有“富集作用”。另外，植物根系的伸展穿插和分泌物土壤的结构和肥力均有影响。2）土壤动物参加土壤中一些有机物残体的分解与破碎作用，以及搬运疏松土壤及母质的作用。3）土壤中的微生物在土壤形成中分解有机质，释放各种养分合成腐质殖，发展土壤胶体性能固定大气中N素，增壤土壤含N量，促进土壤物质的溶解和迁移，增加矿质养分的有效度。（4）地形(Topography) 地形对土壤形成的影响也是多方面的：首先地形能影响热量及水分的重新分配；其次也表现在母质分配状况上；另外影响土壤的发育，使山地土壤有垂直分布特点。（5）时间(Time) 随着时间的进展而不断地运动和变化的产物。时间愈长，土壤性质及肥力的变化亦愈大。

13 什么叫C/N比？C/N比的大小与土壤微生物活性、有机质分解速度及土壤氮素状况有什么影响？

有机物质组成的碳氮比是指有机物质中碳的总量与氮的总量的比值，有机物质的碳氮比对其分解速度影响很大。因有机物质的分解需要微生物的参与，而微生物正常生长与活动需要C/N 24~30:1。若有机物质C/N比值大于30:1，有机质分解速率慢，其矿化作用的最初阶段就不可能对植物产生供氮的效果，反而因微生物与植物共同争夺土壤中氮素而有可能引起植物的缺氮现象更为严重；有机物质C/N比值小于15:1时，有机质分解速率较快，在其矿化作用一开始，它所提供的有机氮量就会超过微生物同化量，使植物有可能

从有机物质矿化过程中获得有效氮的供应。所以在施C/N较高的有机物质时，同时补施速效氮肥，可避免植物缺氮，还可加速有机物质的分解速率。

14 简述土壤氮的来源、形态和损失的主要途径。

土壤中的氮素主要来源于生物固氮（微生物）和化学固氮（化肥），另有少量来自于降水（闪电氧化）而形成的硝态氮进入土壤，土壤中氮的形态有固定态氮：土壤中粘土矿物固定的铵离子；有机态氮：存在于土壤有机物质中的氮素和速效态氮：包括被土壤胶体表面所吸附的氮（铵态氮）和溶于土壤溶液中的氮素（NH4+、NO3-和NH2-及少量的氨基酸和含氮有机物）。NH4+、NO3- 是植物吸收的主要形式。土壤中氮素损失的主要途径有挥发损失（NH3），氮的淋溶损失（NO3-）和反硝化脱氮损失（N2）。

15 改良土壤酸性和碱性的原理与方法是什么？

主要是通过酸碱中和反应以及阳离子交换吸附，沉淀反应等改善土壤中的H+、Al3+浓度，使土壤有一个适宜的盐基饱和度改良土壤。①对土壤酸性一般施用石为可改良其酸性。首先石灰中的OH-可以中和土壤溶液中的H+；其次通过阳离子代换作用，利用钙离子将土壤交替上的致酸离子交换下来，降低潜在酸的数量，从而彻底改变土壤酸度。Ca(OH)2 + H+ = H2O + Ca2+ 胶体—Al + Ca(OH)2 = 胶体—Ca + Al(OH)3 其次Ca2+的施入还有利于土壤团粒结构形成。

②对于碱性土一般通过以下方法：（1）施用有机肥，有机肥在分解、转化过程中，产生大量的CO2、有机酸，中和土壤中的OH-。（2）

施用硫化物，硫磺以及FeSO4等，它们可通过选择性吸收，或氧化反应，产生H2SO4，中和OH-。（3）施用石膏等，对于碱化土，加入CaSO4以后，Ca2+可以通过交换吸附，把大量的Na解吸下来被淋洗掉，同时促进团粒结构的形成。

16 试分析影响土壤氮素有效化的主要因素。

（1）有机质含量和全氮含量：有机N是土壤全N的主要来源，有效N随土壤全N和有机含量的升高而升高；（2）质地：粘质土壤有机质含量高，但有机质的分解较慢，所产生的有效N也较少。（3）温度：有机质矿化率随温度的升高而升高：冬季土温低，有机质矿化率较低，土壤有效N较少。春季和初夏，矿化率迅速上升，土壤有效N显著升高。（4）湿度：湿度太高，有机质嫌气分解：在通气良好而适度适当的情况下，有机质矿化作用较强，产生的有效N 较多。湿度太高会引起反硝化作用，导致N的损失。（5）酸度：在中性或微酸性的土壤中，有机N的矿化最强：酸性土壤施用石灰，能明显增加有机N的矿化。（6）施肥：施用化肥会促进有机质的分解，有利于有机N的释放，还能提高土壤N的利用率。（7）施用新鲜有机肥料，会促进难分解有机N的矿化。

17 谈谈我国目前的土壤退化状况。

我国土壤退化十分严重，退化面积占全面的40%，占全球退化面积的1/4，形势不容乐观。（1）退化面积广，种类多，强度广，我国水土流失面积占全国的1/6，沙化地占国土面积的11.4%等，且全国东南西北中退化种类不一样，华北主要是盐渍化，西北沙漠化，

西南石质化，长江中上游及黄土水土流严重，东部地区土壤肥力下降，污染严重。全国耕地面积由于各种因素一直在下降。（2）退化速度快，影响深远，我国水土流失量每年以亿吨计算，草场退化在十年间有230多万公顷，这些从个个方面影响着我国社会，经济发展，如98年大洪水就是由于长江上游乱伐木造成水土流失引起的，且水土流失使我们的三峡大坝每天处于危险之中。总之，土壤退化在我国问题十分严峻，直接影响到了我国经济发展和我国自然生态环境。