土壤与大气圈的关系土壤学
土壤学第十章土壤元素的生物地球化学循环

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§10 土壤元素的生物地球化学循环
§10-1 土壤碳的生物地球化学循环 一、土壤碳循环 二、土壤光合作用 三、土壤呼吸作用 四、土壤碳的固定 五、土壤碳酸盐转化与平衡过程 六、土壤碳循环与全球气候变化 §10-2 土壤氮的生物地球化学循环 一、土壤氮循环 二、大气氮的沉降 三、大气氮的生物固定 四、土壤有机氮的矿化 五、土壤铵的硝化 六、土壤无机氮的生物固定 七、土壤铵离子的矿物固定 八、土壤氨的挥发 九、土壤硝酸盐淋失 十、土壤反硝化损失 十一、土壤中氮损失的环境效应 十二、土壤氮的调控 §10-3 土壤磷的生物地球化学循环 一、土壤磷循环 二、土壤有机磷的矿化和无机磷的生物固定 三、土壤磷的吸附与解吸
典型的再循环过程:#2022* Nhomakorabea学习目标
§10 土壤元素的生物地球化学循环
掌握有关“土壤碳的生物地球化学循环”、“土壤氮的生物地球化学循环”、“土壤磷的生物地球化学循环”、“土壤硫的生物地球化学循环”、“土壤钾的生物地球化学循环”、“土壤微量元素的生物地球化学循环”的重要概念和基本原理;了解土壤磷的控制机制和影响土壤钾固定的因素。
§10 土壤元素的生物地球化学循环
六、土壤无机氮的生物固定
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七、土壤铵离子的矿物固定
不同土壤对NH4+的固定能力不同: 1.土壤黏粒矿物类型 (2:1型)---蛭石对NH4+的固定能力最强,其次是水云母,蒙脱石较小; (1:1型)---高岭石黏粒矿物,基本上不固定铵。 2.土壤质地 3.土壤中钾的状态 4.铵的浓度 5.水分条件 6.土壤pH
§10 土壤元素的生物地球化学循环
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四、土壤有机氮的矿化 矿化过程主要分两个阶段: 第一阶段,先把复杂的含氮化合物,如蛋白质、核酸、氨基糖及其多聚体等,经过微生物酶的系列作用,逐级分解而形成简单的氨基化合物,称为氨基化阶段(氨基化作用) :蛋白质→RCHNH2COOH(或RNH2)+C02+中间产物+能量 第二阶段,在微生物作用下,把各种简单的氨基化合物分解成氨,称为氨化阶段(氨化作用): 1.在充分通气条件下 RCHNH2C00H+02 → RC00H+NH3+CO2能量 2.在嫌气条件下 RCHNH2C00H+2H → RCH2C00H+NH3+能量 或 RCHNH2C00H+2H → RCH3+NH3+CO2+能量 3.水解作用 酶 RCHNH2COOH+H20 → RCH20H+NH3+C02+能量 酶 或 RCHNH2COOH+H2O → RCHOHC00H+NH3+能量
土壤学复习题含参考答案

二、填空题1、五大成土因素是指母质、气候、地形、时间、生物,其中生物是主导因素。
2、土壤基本粒级有石砾、砂粒、粉粒、粘粒。
3、影响土壤阳离子交换能力的因素是电荷价、离子半径和离子浓度。
4、按照吸附机理可以把土壤吸附性能分为交换性吸附、专性吸附和负吸附。
5、产生阳离子专性吸附的土壤胶体物质是铁、铝、锰的氧化物及其水化物,被专性吸附的阳离子主要是 BⅠ、BⅡ族和其它过渡金属离子。
6、土壤钾元素形态可分为水溶态钾、交换性钾、非交换性钾、矿物态钾。
7、若土壤的容重为1.325g.cm3,质量含水量为20%,则土壤的孔隙度为 50% ,空隙比为 1:1 ,三相比为固:液:气=50:26.5:23.5 。
8、旱作土壤有效水含量为田间持水量与萎焉系数的差值。
9、良好的土壤结构性,实质上是具有良好的空隙性,即要求总孔隙大而且大小孔隙合理分布,有利于土壤水、肥、气、热状况的调节和植物根系活动。
10、根据土壤胶体表面的结构特点,大致可将土壤胶体表面分为硅氧烷型表面、水合氧化物表面、有机物表面、等3种类型,2:1型粘土矿物的表面属于硅氧烷类型。
11、根据土壤水分所受力的作用,土壤水分类型分为吸附水、毛管水、重力水。
12、土壤三相的导热率顺序是固>液>气,热容量顺序是液>固>气。
13、土壤潜性酸包括交换性酸和水解性酸,其中交换性酸度更能代表潜性酸度。
14、一个良好的土壤应该能使植物吃得饱、喝得足、住得好、站得稳。
15、土壤微生物营养类型的多样性包括土壤微生物类型多样性、土壤微生物种群多样性、土壤微生物营养类型多样性、微生物呼吸类型多样性。
16、土壤胶体电荷产生的原因有同晶替代、吸附、断键、解离。
17、土壤碱度的液相指标是总碱度,固相指标碱化度。
18、土壤水分含量的常用表示方法有质量含水量、容积含水量、相对含水量、土壤水贮量。
19、1:1型粘土矿物是由 1层硅片和1层铝片结合而成,代表矿物是高岭石;2:1型粘土矿物由 2层硅片和1层铝片结合而成,胀缩型如蒙脱,非胀缩型如伊利石。
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。
(完整word版)环境土壤学知识点

16.干旱时主要发生氧化反应,反之发生还原反应。
17.同一氧化反应在碱性溶液中比在酸性溶液中容易进行。
18.影响土壤氧化还原电位最大的主要因素有土壤的通气状况、生物代谢程度、还原性物质的数量等,pH只是影响土壤Eh的因素之一(Eh随pH的升高而下降)。
14.土壤的分层:①枯落物层(O层);②腐殖质层(A层);③淋溶层(E层);④沉积层(B层);⑤母质层(C层);⑥基岩层(R层)。
15.土壤的重要形态特征:颜色、湿度、紧实度、结构、质地、PH、新生体、入侵体、孔隙和动物孔穴。
第三章土壤固体物质组成
1.土粒分类:矿质土粒(占绝对优势)和有机质土粒。
2.土壤质地:依据土壤机械组成相近与否而划分的土壤组合。
13.矿化过程是腐殖化过程的前提。
14.腐殖化系数=单位土壤每年残留碳量/每年进入单位土壤的总量
15.土壤有机质的矿质化过程:土壤有机质在微生物作用下发生氧化反应,分解为简单的无机化合物并释放能量的过程。
16.矿化率=有机质因矿化作用每年损失的量/土壤有机质总量
17.影响土壤有机质分解和转化的因素:①温度;②土壤水分和通气状况;③有机残体的特性;④土壤PH及土壤质地。
29.阳离子交换量就是pH=7时土壤净负电荷的数量。
8.矿质土壤:
9.决定土壤有机质含量的因素:①进入土壤的有机物质数量;②土壤有机质的损失;③土壤有机碳的平衡。
10.土壤有机质的主要组成元素:碳、氧、氢、氮,其次是磷和硫。
11.土壤有机质的组成:①碳水化合物;②木质素;③含氮化合物;④树脂、蜡质、脂肪、单宁和成灰物质。
土壤地理学复习资料

土壤地理学土壤的定义:土壤是发育于地球陆地表面具有生物活性和孔隙结构的介质,是陆地表面的脆弱薄层。
土壤肥力:是指土壤为植物生长发育供应、协调营养因素(水分和养分)和环境条件(温度和空气)的能力。
土壤圈与其他圈层的关系:土壤圈与大气圈在近地表层进行着频繁的水分、热量、气态物质的迁移转化,土壤不仅因其疏松多孔而能接收大气降水及其沉降物质以供应生命之需,而且还能向大气释放二氧化碳等气体,参与碳氮硫磷等元素的全球循环。
土壤圈与水圈的关系密切,如大气降水通过土壤过滤、吸持与渗透进入水圈,成为全球水分循环的重要组成部分,从而对水体的物质组成产生影响,在改善生态环境的同时供应生命体对水分的需要;水分也是土壤圈物质能量迁移转化的重要载体和影响土壤性质的介质。
土壤圈与岩石圈联系更为密切,岩石圈表层的风化物是土壤形成的物质基础,植物生长发育所需的矿质营养元素均来源于岩石的风化,土壤侵蚀及其堆积也是岩石圈中沉积岩形成的重要物源。
土壤圈与生物圈的关系也极为密切,土壤是陆地生物圈的载体,土壤支撑绿色植物,并供应其根系吸收水分和养分;同时生物活动又对土壤圈的形成发育具有深刻的影响。
土壤剖面:从地面垂直向下到母质层的土壤纵断面。
从上至下依次为枯枝落叶层、腐殖质层、淋溶层、淀积层、母质层和母岩层枯枝落叶层:堆积枯枝落叶,下部已初步分解腐殖质层:腐殖质含量高,与矿物颗粒紧密结合形成暗色土层淋溶层:物质淋失,颜色较浅淀积层:淋溶层淋移物质在此层淀积,形成柱状、核状、棱柱状结构,较紧实母质层:土层较深,受成土因素影响小,保持母质特性母岩层:未风化的岩石土壤质地或机械组成:土壤颗粒的不同粒级所占的重量百分比组合即粒级大小及组成比例,反映土壤砂粘程度将粒径大小相近、性质相似的土粒归为一类,称为粒级土壤粒级分为石块、砾石、砂粒、粉粒、黏粒五个大类别石块、砾石和砂粒由原生矿物组成,粉粒由抗风化能力较强石英组成,黏粒由次生矿物组成砂质土:透水性强,保水性差;通气性强,为好气条件;潜在养分少,保肥性差,养分转化快,有效性好,热性土;疏松易耕粘质土:透水性差,保水性强;通气性差,;潜在养分多,保肥性强,养分转化快,有效性差,冷性土;粘重难耕质量差壤土:砂粘适中,兼有砂质土和粘质土的优点,是农业生产上质地理想的土壤通气透水性良好,保水保肥性能好,含水量适宜,土温比较稳定,粘性不大,耕性较好,宜耕期长,适宜耕作各种作物上砂下粘:蒙金土土壤结构:土壤固相颗粒经常是相互作用而聚积形成大小不同、形状各异的团聚体,土壤中这些团聚体的组合排列方式称为土壤结构土壤结构的类型单粒状结构:由松散的未胶结的土壤颗粒组成粒状结构:团粒状结构多出现在土壤表层,按团聚体的大小分为粒状、团粒状、团块状块状结构;柱状结构;片状结构;大块结构团粒状结构在土壤肥力中的作用:在农业生产上最有价值的土壤结构型是水稳性的团粒结构1)具有团粒结构的土壤的总孔隙度高达55%,孔隙的比例较为适宜,而且在土壤中的分布均匀,大小相间分布。
(完整版)环境土壤学知识点

第一章绪论1.土壤:2.土壤特征:①拥有生产力;②拥有生命力;③拥有净化力;④拥有互换力。
3.土壤圈:4.土壤圈的功能:①支持和调理生命过程;②影响大气圈的化学构成、水分与热量的均衡;③影响水的溶质构成及其在陆地、水体和大气的分派;④对岩石起到保护作用。
第二章土壤母质与土壤的形成1.土壤母质( P6):地壳表层的岩石矿物经过风化作用形成的风化产物。
2.土壤母质是形成土壤物质基础。
3.长石、石英和云母等是构成土壤的骨骼—土粒。
4.矿物是土壤矿物质主要根源。
5.主要的成土岩石:岩浆岩、堆积岩和变质岩。
6.风化过程是形成土壤的基础。
7.参加化学风化的要素主假如水、二氧化碳和氧气,作用方式包含溶解、水化、水解(最基本且最重要)和氧化。
8.五大成土要素:母质、生物、天气、地形和时间。
9.土壤是成土母质在必定的水热条件和生物作用下,经过一系列物理、化学和生物化学的作用而形成的。
10.风化因子 =风化天数×水解离度。
11.土壤湿度影响土壤中物质的迁徙;影响土壤中物质的分解、合成和转变。
12.土壤剖面( P20):从地面向下发掘而裸露出来的垂直切面。
(1~2米深)13.淋溶作用:土壤中的下渗水,从土壤剖面上层淋溶带走土壤中某种成分的作用。
14.土壤的分层:①枯落物层( O 层);②腐殖质层( A 层);③淋溶层( E 层);④堆积层( B 层);⑤母质层( C 层);⑥基岩层( R 层)。
15.土壤的重要形态特色:颜色、湿度、紧实度、构造、质地、 PH、重生体、入侵体、孔隙和动物孔穴。
第三章土壤固体物质构成1.土粒分类:矿质土粒(占绝对优势)和有机质土粒。
2.土壤质地:依照土壤机械构成邻近与否而区分的土壤组合。
3.土壤质地三大类:砂土、壤土和粘土。
4.土壤质地改进:①溶土法;②深耕,深翻;③施有机肥。
5.壤质土兼具砂质土和黏质土的长处,是较为理想的土壤。
6.土壤有机质的根源( P39):①植物残体;②动物和微生物残体;③动物、植物和微生物的排泄物及分泌物;④人为施入土壤中的各样有机物料。
土壤地理复习资料

⼟壤地理复习资料⼟壤地理复习资料⼟壤是地球陆地表⾯具有肥⼒能够⽣长植物的疏松层,是独⽴的历史⾃然体。
其特征:有⽣物活性、孔隙结构;其功能:有肥⼒及⽣产性能,缓冲与净化功能。
⼟壤定义理解1)⼟壤是独⽴的历史⾃然体;2)⼟壤是运动着的物质、能量系统:开放系统;3)⼟壤是绿⾊植物⽣长繁殖的⾃然基地 4)⼟壤具有⼀定的层次结构:⼟壤剖⾯2)四⼤肥⼒因素:⽔,肥,⽓,热;1.1.3 ⼟壤剖析⼟壤剖⾯是指从地⾯垂直向下⾄母质的⼟壤纵断⾯;⼟壤剖⾯的⽴体化就构成了单个⼟体。
2.⼟壤系统简析⼟壤系统是地球表层系统的重要组成部分。
⼟壤系统与⼤⽓圈、⽔圈、岩⽯圈、⽣物圈和⼈类智慧圈之间不断地进⾏物质迁移转化与能量交换,这是推动⼟壤形成和演变的外驱动⼒;同时⼟壤系统也是影响地球表层系统变化的重要原因;⼟壤是⼀个⽣态系统,⼟壤⽣态系统是指⼟壤⽣物与其他成⼟环境因⼦ (包括⽣物因⼦和⾮⽣物因⼦)构成的复合整体系统。
作为陆地⽣态系统中最活跃的⽣命层,⼟壤⽣态系统是相对独⽴的⼦系统,其中的物质与能量迁移转化过程,特别是⽣物地球化学过程,在全球物质与能量循环过程中占据着⼗分重要的位置。
⼟壤系统是⾃然界最为复杂的系统之⼀。
它包含着复杂多样的物理、化学和⽣物过程,这使得⼟壤系统永远不能处于静⽌的平衡状态。
⼟壤系统界⾯具有两个特点:⼀是⼟壤系统在地表与⼤⽓圈、⽔圈、地上⽣物群落之间的界⾯⽐较清楚。
⼆是在地表以下,⼟壤系统与⾮⼟壤系统的界⾯也即⼟壤与松散母质的界限是逐渐过渡。
因此在研究⼟壤系统时,对其界⾯应给予仔细地界定。
⼟壤圈是地球表层系统的组成部分,它处于地球表层不同圈层界⾯及其相互作⽤的交叉带,是联系有机界与⽆机界的中⼼环节,也是结合地理环境各组成要素的纽带。
⼟壤圈物质循环是指⼟壤圈内部的物质迁移转化过程及其与地球其他圈层之间的物质交换过程。
1.2.1⼟壤与各圈层间的关系⼟壤圈与⼤⽓圈在近地表层进⾏着频繁的⽔分、热量、⽓态物质的迁移转化,⼟壤不仅因其疏松多孔⽽能接收⼤⽓降⽔及其沉降物质以供应⽣命之需,⽽且还能向⼤⽓释放CO2、CH4、H2S 等⽓体,参与碳氮硫磷等元素的全球循环,并对全球环境产⽣影响。
《土壤学》(必背)

土壤学复习题1一、名词解释1、土壤:土壤就是指地球陆地表面能够生产植物收获物的疏松表层。
其本质特征是具有肥力。
2、土壤肥力:在植物生活期间,土壤供应和调节植物生长所需要的水份、养分、热量、空气和其它生活条件的能力3、矿物:是一类天然产生于地壳中且具有一定的化学组成、物理特性和内部构造的化合物或单质化学元素。
4、原生矿物:是指起源于岩浆,而存在于岩浆岩中的矿物。
5、次生矿物:是指原生矿物经过风化作用,使其组成和性质发生改变,而形成的新矿物。
6、成土母质:岩石矿物的风化产物,就是成土母质。
7、风化作用:地表的岩石在外界因素的作用下,发生形态、组成和性质变化的过程。
包括物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。
8、物理风化:指岩石崩解破碎成大小不同颗粒而不改变其化学成分的过程。
9、化学风化:岩石中的矿物在化学作用(水、二氧化碳、氧气等)的影响下,发生化学成分和性质的变化、以及产生新矿物的过程。
10、水解作用:矿物中的盐基离子被水所解离的H+置换,分解形成新矿物的作用。
11、水化作用:岩石中的矿物与水化合成为新的含水矿物的过程。
12、生物风化:岩石在生物的作用下发生破碎、分解的过程称为生物风化。
13、地质大循环:指从岩石——风化产物——岩石的长期循环过程。
14、生物小循环:指由风化释放出的无机养分转变为生物有机质,再转变为无机养分的循环。
15、土壤剖面:是指从地面向下挖掘而裸露出来的垂直切面,它是土壤外界条件影响内部性质变化的外在表现。
16、机械组成:土壤中土粒的大小及其比例状况就称为土壤的机械组成。
17、土壤质地:按照土壤机械组成人为地划分的若干土壤类别,就称为土壤质地。
18、土粒分级:是根据土粒直径的大小及其性质上的变化,人为划分的若干个等级。
19、壤粒级(粒组):土壤颗粒按粒径大小和性质不同分成若干级别20、有机质:是指存在于土壤中的所有含碳有机物质,它包括土壤中各种动、植物残体,微生物体及其分解和合成的各种有机物质。
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土壤与大气圈的关系土壤学
土壤与大气圈的关系是土壤学的重要研究内容。
土壤是地球表面的一层覆盖物,由岩石风化、植物残体和微生物等因素形成,它对大气圈中的气体交换、能量传递和水循环等过程具有重要影响。
土壤与大气圈之间存在着物质的交换作用。
大气中的氧气、二氧化碳、氮气等气体可以通过土壤中的气孔和微孔进入土壤内部,同时土壤中的水分、有机质、矿物质等物质也可以通过土壤表面的蒸发作用释放到大气中。
这种气体和物质的交换作用使得土壤与大气圈之间形成了一个动态平衡,维持着地球生态系统的稳定运行。
土壤对大气圈中的温度和湿度有调节作用。
土壤具有较高的热容量和导热性,可以吸收和释放大气中的热量,缓冲气温的变化。
同时,土壤中的水分含量也会影响大气中的湿度,通过蒸发作用将土壤中的水分释放到大气中,增加空气中的湿度。
这种调节作用使得土壤与大气之间形成了一个热湿交换的过程,对维持气候的稳定和降水的形成起到了重要作用。
土壤还对大气圈中的气体和颗粒物进行过滤和净化。
大气中存在着各种污染物,如颗粒物、有机物和化学物质等。
当这些污染物通过空气中的气流沉降到地面时,会被土壤吸附、分解和转化,从而净化了大气中的污染物。
同时,土壤中的微生物和根系也可以吸附和分解大气中的有害气体,如二氧化硫、氮氧化物等,减少它们对环境的影响。
这种净化作用使得土壤成为大气污染物的重要降解和储
存库。
土壤还通过植物的生长作用对大气圈产生影响。
植物通过根系吸收土壤中的水分和养分,通过叶片进行光合作用吸收二氧化碳,并释放氧气。
这些过程不仅可以调节土壤中的水分和养分循环,还可以影响大气中的气体成分。
植物通过释放氧气和吸收二氧化碳,可以减少大气中的二氧化碳含量,降低温室效应;同时,植物还能够释放出挥发性有机物和气味物质,影响大气的气味和风向。
这种生物活动使得土壤与大气之间形成了一个复杂的生态系统,维持着大气圈和土壤生物圈的动态平衡。
土壤与大气圈之间的关系是土壤学研究的重要内容。
土壤通过物质交换、温湿调节、污染物净化和生物活动等过程,与大气圈之间形成了复杂的相互作用。
深入理解土壤与大气圈的关系,对于保护环境、改善气候和推动可持续发展具有重要意义。