华农环境土壤学重点整理

环境土壤学

?（1）名词解释约12%?（2）填空题约18%?（3）判断题约15%?（4）简答题约24%?（5）论述题约25%?（6）计算题约6%

重点标志

【第一章】

1.土壤定义

土壤是地球表面能够持续生长植物的疏松表层，具有不断地、同时地为植物生长提供并协调营养条件和环境条件的能力。

2.土壤的特征

（1）具有生产力

含有植物生长所必须的营养元素、水分等适宜条件，建筑物的基础和工程材料；

（2）具有生命力

生物多样性最丰富、能量交换、物质循环最活跃的地球表层；

（3）具有环境净化力

是具有吸附、分散、中和、降解环境污染物功能的环境仓；

（4）具有交换力

土壤是由矿物颗粒、有机质、水、空气和生物组成的地球表层，它是一个开放系统，是自然环境要素的中心环节。

3.土壤的主要功能

（1）生产功能——人类农业生产的基地

（2）生态功能——陆地生态系统的基础

（3）环境功能——环境的缓冲净化体系

（4）工程功能——工程基地与建筑材料

（5）社会功能——支撑人类社会生存发展的最珍贵的自然资源

4.土壤肥力

土壤满足植物生长的营养条件和环境条件的能力，称为土壤肥力，即土壤满足植物生长所需的水、肥、气、热条件的能力。

5.土壤在自然环境中的地位和作用

（1）土壤对水体中污染物的控制

A.土壤是一种含有固体、气体和水的不均匀物质，这些固体具有独特的物理和化学性质，具有一定的化学活性，从而影响水中有害物质的浓度；

B.土壤是具有大表面积的固体，可作为多种物理和化学反应的媒介，如水解、氧化、还原、键和残留和多种固定反应；

C.土壤含有大量的水，因而在土壤中亦可发生许多水化学反应；

D.土壤含有大量的微生物，它们所具有的各种各样的酶可催化有机和无机分子的转化与降解；

E.土壤具有一定的孔隙度，是许多挥发性有害物质的通路；

F.土壤体系中可能有多种反应同时出现，对许多有害物质来说，土壤是一个复杂的缓冲体系。

（2）土壤对大气的影响

土壤对大气中的气体亦有一定的净化作用，或换句话说，土壤质量亦受到大气环境质量的影响。如酸雨、矿物颗粒的沉降等。

（3）土壤与作物产量

营养库的作用、养分转化和循环作用、雨水涵养作用、生物的支撑作用、稳定和缓冲环境变化的作用。土壤质量的好坏直接影响到作物的产量与品质。（4）土壤与人体和动物健康

土壤通过化学品直接中毒、次生污染源的间接影响、作物品质的方式对人体和动物产生影响。

【第二章】

6.母质的定义

地壳表层的岩石矿物经过风化作用形成的风化产物就称为土壤母质，或者称为成土母质，它是形成土壤的物质基础。

7.矿物的类型（三类）及对原生矿物和次生矿物举例

（1）原生矿物：原生矿物也叫做内生矿物，是指由地下深处呈熔融状态的岩浆沿着地壳裂缝上升过程中冷却、凝固结晶而成的矿物，如长石（正长石，又称钾长石，是土壤中钾元素的重要来源）、云母（白云母，又称钾云母，是土壤中钾元素的来源之一。黑云母也是钾元素的来源，更易分解，风化）、石英（不易风化，是土壤中砂粒的主要来源）、角闪石和辉石（含盐基丰富，化学稳定性低，容易被彻底分解）；

（2）次生矿物：次生矿物也叫作外生矿物，是由暴露在地表的原有矿物，在地表常温常压条件下，受到各种外力作用（如风化作用、沉积作用）所形成的一类矿物，如高岭石（为次生黏土矿物）、蒙脱石和蛭石、伊利石；

（3）变质矿物：变质矿物是经过变质作用形成的，是原有的矿物重新处于高温高压的条件下，发生形态、性质和成分的变化而形成的新矿物。

8.岩石的定义

岩石即指由各种地质作用下形成的，由一种或多种矿物组成的集合体。

9.生物风化的意义

没有生物的生命活动，就不可能补充大气中的二氧化碳，没有二氧化碳，化学风化作用就不可能迅速地进行。更重要的是，生物风化不仅使岩石破碎、分解，而且能积聚养分，累积有机质并不断提高土壤肥力。

10.五大成土因素在成土过程中的作用

（1）母质因素

母质是岩石矿物的风化产物，是土壤形成的物质基础，是土壤的前身。母质疏松多孔，有一定的吸附作用、透水性和蓄水性，可占土壤总重量的95%以上。

a.母质的颗粒组成会影响土壤的颗粒组成；

b.母质的矿物与化学元素组成会直接影响到土壤的矿物元素组成和物理化学特

性；

c.对土壤形成发育方向和速率也有决定性的影响。

（2）生物因素

生物因素是影响土壤发生发展的最活跃的因素，包括动物、植物和微生物。

a.绿色植物选择性地吸收营养元素，合成有机体，又以枯落物形式归还到土壤

中，植物残落物在地表形成一层覆盖层；

b.土壤微生物和小动物分解残落物，释放养分，同时合成腐殖质，改善土壤的

物理性质，形成各种土壤结构，增加土壤有机质，使土壤肥力不断得到发展。（3）气候因素

气候是土壤形成的能量源泉。土壤与大气之间经常进行水份和热量的交换。

a.气候在土壤形成过程中决定着水热条件，在很大程度上决定植被类型的分布

和控制微生物活动，从而影响有机质的分解与积累，影响营养物质的生物小循环的速度和范围，水热条件的差别直接影响土壤中的物理作用、化学作用、物理化学作用及生物化学作用过程的强度和方向；

b.温度影响矿物的风化速率，一般来说，温度每升高10℃，化学反应速度可加

快2-3倍，温度从0℃增长到50℃，化合物的解离度增加7倍。

（4）地形因素

在成土过程中，地形是影响土壤和环境之间进行物质、能量交换的一个重要条件，它与母质、生物和气候等因素的作用不同，不提供任何新的物质。其主要通过影响其他成土因素对土壤形成起作用。

地形在成土过程中的作用主要表现在两个方面，一是地形对母质或土壤物质的再分配，二是不同地形所处的土壤接受光、热的差别以及降水在地表的再分配。

a.地形与母质的分配

分布于不同地形部位的地表风化产物或沉积体均可发生不同程度的侵蚀、搬运和沉积，

导致土壤成土过程及发育程度的差异。不同的地形部位，常分布有不同的母质。

b.地形与热量

地形不同会引起热量分配的差异。不同坡度和不同坡向的斜坡，接受太阳辐射能力不同，

南坡比任何方位接受的热量都多，所以土温高（常被称为阳性土）；北坡则相反，由于比其他任何方位的坡度接受热量都少，所以土温低（常被称为阴性土）。c.地形与水分

地形支配着地表径流，土内径流和排水情况，因而在不同的地形部位会有不同的土壤水

分状况类型。

（5）时间因素

土壤发育是时间的函数，即土壤形成的相对年龄越长，土体层次分化愈明显，与母质的差异越明显；反之，则分化越弱，与母质的差别越小。

土壤发育速率随着时间的变化而变化。一般当土壤处于幼年阶段时，土壤的特性随时间的变化很快，但随着成土时间的增长，变化速率逐渐转慢，不同的成土过程在时间上的变化强度也是不同的。

一个类型的土壤只是土壤进化发育的某一个阶段，随着土壤进化，土壤类型将会发生转变。

11.地质大循环与生物小循环的关系

地质大循环和生物小循环的共同作用是土壤发生的基础。两者既是相互矛盾又是互相关联，互相统一的。地质大循环是营养元素的淋失过程，但无地质大循环，就无营养元素的释放，生物无法着生，生物小循环就不能进行，就没有生物小循环对养分的集中累积，就没有肥力的产生与发展。生物小循环是构成地质大循环中地表物质运动过程的一个部分。在土壤形成过程中，两种循环过程相互渗透和不可分割地同时同地地进行着，它们之间通过土壤互相联系在一起。

12.土壤剖面

所谓土壤剖面，就是指从地面向下挖掘而暴露出来的垂直切面，通常挖到1-2m深。

13.土壤发生层

土壤发生层是指土壤形成过程中形成的、具有特定性质和组成的、大致与地面平行的，并具有成土过程特性的层次。

土壤发生层分化越明显，即上下层之间的差别越大，表示土体的非均一性愈显著，土壤的发育度愈高。

最基本的三个发生层组成：

（1）淋溶层（A层）：处于土体最上部，故又称为表土层，它包括有机质的积聚层和物质的淋溶层；

（2）淀积层（B层）：它处于A层的下面，是物质淀积作用造成的；

（3）母质层（C层）：处于土体最下部，没有产生明显的成土作用的土层，其组成物就是前面所述的母质。

14.土体构型

在发生上有内在联系的不同发生层的垂直序列组合称为土体构型。土体构型是识别土壤最重要的特征。

【第三章】

15.土壤粒级

根据土壤单粒直径大小和性质变化，将土壤单粒划分为若干粒径等级，即为粒级（粒组）。

16.各级土粒的组成和性质

（1）矿物组成

a.石砾因属于一些岩石碎块，其矿物组成与原来岩石中的矿物种类相同；

b.砂粒和粉粒的矿物组成成分两种情况，平原南地区的砂粒和粉粒主要是石英，还有其他原生矿物和此生矿物，山区土壤砂粒和粉粒的矿物组成，则视基岩种类而定，不同粒级土粒的矿物组成与岩石风化程度有关，风化程度深者，砂粒和粉粒中矿物种类少，浅者其矿物种类多；

砂粒以原生矿物为主，最多的是石英；

粉粒除原生矿物外，还有一些风化后形成的次生矿物；

c.黏粒中原生矿物很少，主要是由次生黏土矿物组成，土粒越粗，石英越多，土粒越细，云母和角闪石等增多。

（2）化学组成

a.随粒径由大到小，SiO

2

含量由多到少；

b.R

2O

3

（即Fe

2

O

3

与AL

2

O

3

的总称）与SiO

2

相反，随粒径由大到小，R

2

O

3

含量由少到

多；

c.CaO、MgO、P

2O

5

、K

2

0随土粒由大到小，含量增加。

（3）物理性质

随着土粒由大到小：

a.保水能力最大吸湿量、最大分子持水量毛管水上升高度增加，但通透性渗透

系数降低；

b.土壤膨胀性和可塑性增加，对耕作带来不利影响。

17.土壤质地

按照土壤中不同粒级土粒的相对比例把土壤分为若干组合，而依据土壤机械组成相近与否而划分的土壤组合叫做土壤质地。

18.土壤质地可以影响土壤的那些性质

土壤质地对土壤肥力的影响是全面而深刻的。其类型决定着土壤蓄水导水性、保肥供肥性、保温导温性、土壤呼吸通气性和土壤耕性等。

（1）砂质土：泛指与砂土性状相近的一类土壤。

a.砂质土粒间孔隙大，总孔隙度低，毛管作用弱，保水性差，通气透水性强；

b.矿物成分以石英为主，养分贫乏；

c.由于颗粒大，比表面小，吸附、保持养分能力低；

d.好气性微生物活动旺盛，土中有机质分解较快，常表现为肥效猛而不稳，前

劲大而后劲不足；

e.砂质土热容量较小，土温不稳定，昼夜温差大，在早春天气回暖时，土温容

易升高，有热性土之城，但在晚秋遇寒潮时，土温下降也较快；

f.砂质土黏结性差，疏松易耕，植物也容易扎根。

（2）黏质土：包括黏土以及类似黏土性质的土壤

a.黏质土颗粒细小，总孔隙度高，由于粒间孔隙很小，通气透水性差，土壤内

部排水困难，容易积水而涝；

b.土中胶体数量多，比表面大，吸附能力强，保水保肥性好；

c.质养分丰富，特别是钾、钙、镁等含量较高；

d.供肥表现前期弱而后期较强，但比较平稳；

e.黏质土蓄水多，热容量大，温度稳定，在早晨，水分饱和的黏质土土温上升

慢，有冷性土之称，同理，在受短期寒潮侵袭时，黏质土降温也较慢，作物受冻害较轻；

f.黏质土比较紧实，容易板结，耕作费力，宜耕期也短，受干湿影响，常形成

龟裂，影响植物根系伸展。

（3）壤质土：是介于砂质土和黏质土之间的一种质地类型。

a.壤质土砂黏适中，大小孔隙便比例适当，通气透水性好，土温稳定；

b.养分较丰富，有机质分解速度适当，既有保水保肥能力，又供水供肥性强，

耕性表现良好。

19.原生矿物

原生矿物是指直接来源于母岩的矿物，主要分布在土壤的砂粒和粉粒中，以硅酸盐和铝硅酸盐占绝对优势。岩浆岩是原生矿物的主要来源，常见的有石英、长石、云母、辉石和角闪石等。

20.次生矿物

在岩石或矿石形成之后，其中的矿物遭受化学变化而改造成的新生矿物。其化学组成和构造都经过改变而不同于原生矿物。

土壤中的次生矿物种类繁多，主要包括次生层状硅酸盐类、晶质和非晶质的含水氧化物类及少量残存的简单盐类（如碳酸盐、重碳酸盐和硫酸盐等）。其中，层状硅酸盐类和含水氧化物类被称为是次生黏粒矿物，简称黏粒矿物或黏土矿物，它们是构成土壤黏粒的主要成分。

21.粘土矿物

组成黏粒的此生矿物叫做粘粒矿物。（对土壤而言简称黏粒矿物，对矿物而言简称黏土矿物）。主要包括层状的硅酸盐矿物和含水氧化物类（非层状硅酸盐类）。

（1）层状硅酸盐粘土矿物

基本结构单位

a.硅氧四面体（或简称四面体）

硅氧四面体是硅酸盐矿物的最基本的结构单位，不同的连接组合方式

形成不同的硅酸盐矿物。

b.铝氧八面体（或简称八面体）

（2）非硅酸盐粘土矿物（氧化铁、氧化铝、水铝英石以及氧化硅等）基本结构单位

a.结晶型；

b.非晶质无定型，常以凝胶态或斑状、胶膜状。

22.四面体

硅氧四面体由一个硅离子（Si4+）和四个氧离子（02-）构成，4个氧离子构成一个四面体结构的晶格单元，硅离子处于四面体的中心。

23.八面体

铝氧八面体的基本结构是由一个铝离子（Al3+）和6个氧离子（02-）或氢氧离子构成，6个氧离子排列成两层，每层都由3个氧离子排成三角形，上层氧离子的位置与下层氧离子交错紧密排列，铝离子位于两层氧的中心孔穴内。其晶格单元具有8个面，铝离子位于8个面的中心位置，故称为铝氧八面体（简称八面

体）。铝氧八面体各自聚合，形成铝片，带负电荷表示为n（Al

4O

12

）12-。

24.同晶替换及规律

同晶替换是指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所替代而晶格构造保持不变的现象。

同晶替代的结果使土壤产生永久电荷，能吸附土壤溶液中带相反电荷的离子，使土壤具有保肥能力。

规律：1.高价阳离子被低价阳离子取代的多，因此，土壤胶体一般其净电荷为阴性；

2.四面体中的Si4+被Al3+离子所替代，八面体中Al3+被Mg2+替代；

3.同晶替代现象在2:1和2:1:1型的粘土矿物中较普遍，而1:1型的粘土矿物中则相对较少。

25.土壤有机质的转化

（1）矿化作用

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被称为土壤有机质的矿化过程，包括化学的转化过程、活动物的转化过程和微生物的转化过程。

R-CH

3+2O

2

→CO

2

+2H

2

O+能量

a.土壤有机质的化学转化过程

土壤有机质的化学转化过程包括生物学及物理化学的变化。一方面是土壤中酶的作用，

酶是土壤中有机体的代谢动力；另一方面是水的淋溶作用，降水可将土壤有机质中可溶性的物质洗出，淋溶出的物质（简单的糖、有机酸及其盐类、氨基酸、蛋白质及无机盐等）通过促进微生物发育，从而促进其残余有机物的分解。

b.土壤有机质的动物转化过程

土壤有机质的动物转化过程包括机械的转化和化学的转化两个过程。土壤中的动物大多

以植物或植物残体为食，它们通过对有机质的搬运、粉碎，将植物残体与土壤混合以及摄食等活动来促进有机质的矿化。

（a）微生物对不含氮有机物的转化——碳水化合物

（b）微生物对含氮有机物的转化：一是蛋白质类型，二是非蛋白质型。土壤中含氮的有机物在土壤微生物作用下，经过水解、氨化、硝化和反硝化等过

程，最终分解为无机态氮（NH

4+-N和NO

3

—N或N

2

0和N

2

），即

蛋白质→水解蛋白质→消化蛋白质→多肽→氨基酸→氨→硝酸盐→气态氮

（c）微生物对含磷有机物的转化：土壤中有机态的磷经微生物作用，分解为无

机态可溶性磷后才能被植物吸收利用，主要有核蛋白、核酸、磷脂和植素，分解的最终产物为正磷酸及其盐类，可供植物吸收利用

（d）微生物对含硫有机物的转化：土壤中含硫的有机化合物，经微生物的腐解作用产生硫化氢。硫化氢在通气良好的条件下，在硫细菌的作用下氧化成硫酸，并和土壤中的盐基离子生产硫酸盐。

（2）土壤有机质的腐殖化过程

土壤有机质在微生物作用下，分解产生的简单有机化合物及中间产物转化成更复杂的、稳定的、特殊的高分子有机化合物腐殖质的过程称为土壤有机质的腐殖化过程。

矿化过程是腐殖化过程的前提，而腐殖化过程是有机残体矿化过程的部分结果，腐殖质只是相对稳定，它也会缓慢地进行矿化。矿化和腐殖化在土壤行程中属对立统一的两个过程。

26.C/N比

有机残体的碳氮比（C/N）对其自身的分解速率影响较大，不同的植物种类、不同植物生长期的残体C/N不同，有机物组成的碳氮比（C/N）对其分解速度影响很大，以25或30:1较为合适。

C/N在25:1时有机质的分解率比较适宜，当C/N<25:1时，氮含量高，微生物活动旺盛，有机质分解快。反之，当有机质C/N>25:1时，没有足够的氮供微生物吸收利用，其生命活动减弱，有机质分解缓慢，甚至微生物还从土壤中与植物中争夺氮素，以满足同化作用的需要，造成植物暂时缺氮，出现黄萎现象。

在沤制堆肥时常需补充一些氮素以降低C/N，加速分解，针叶林凋落物C/N 大，可加入适当的含氮物质调小C/N来提高分解速率。

27.有机质在土壤肥力上的作用

（1）提供植物需要的养分

土壤有机质经矿质化过程释放大量的营养元素为植物生长提供养分；有机质的腐殖化过程合成腐殖质，保存了养分，腐殖质又经矿质化过程再度释放养分，从而保证植物生长全过程的养分需求。

达1.35×a.碳素营养：碳素循环是地球生态平衡的基础，土壤每年释放的CO

2 1011吨，相当于陆地植物的需要量；

b.氮素营养：土壤有机质中的氮素占全氮的90-98%；

c.磷素营养：土壤有机质中的磷素占全磷的20-50%；

d.其他营养：K、Na、Ca、Mg、S、Fe、Si等营养元素。

土壤有机质在分解转化过程，产生的有机酸和腐殖酸对土壤矿物部分有一定的溶解能力，

可以促进矿物风化，有利于某些养分的有效化。一些与有机酸与富里酸络合的金属离子可以保留在土壤溶液中，不致沉淀而增加其有效性。

（2）改善土壤的肥力特性

a.物理性质

（a）促进良好结构体形成；

（b）降低土壤粘性，改善土壤耕性；

（c）降低土壤砂性，提高保蓄性；

（d）促进土壤升温。

b.化学性质

（a）影响土壤的表面性质；

（b）影响土壤的电荷性质；

（c）影响土壤保肥性；

（d）影响土壤的络合性质；

（e）影响土壤缓冲性。

c.生物性质

（a）影响根系的生长；

（b）影响植物的抗旱性；

（c）影响植物的物质合成与运输；

（d）药用作用。

28.有机质在生态环境上的作用

（1）有机质可降低或延缓重金属污染

土壤腐殖质组分对重金属污染物毒性的影响可以通过静电吸附和络合（螯合）作用来实现。

（2）有机质对农药等有机污染物具有固定作用

土壤有机质对农药等有机污染物有强烈的亲和力，对有机污染物在土壤中的生物活性、

残留、生物降解、迁移和蒸发等过程有重要的影响。对农药的固定作用与腐殖质功能基的数量、类型和空间排列密切相关，也与农药本身的性质有关。

可溶性腐殖质能增加农药从土壤向地下水的迁移。

（3）土壤有机质对全球碳平衡的影响

土壤有机质是全球碳平衡过程中非常重要的碳库，一方面，其分解和积累速率的变化直

接影响到全球碳平衡；另一方面，土壤有机质作为重要的肥力因子影响植物生长，从而影响陆地的生物碳库。

（4）土壤有机质对环境富营养化的影响。

【第四章】

29.土壤中酸的来源

在多于的自然条件下，降雨量大大超过蒸发量，土壤及母质受淋浴作用影响强烈，风化产生的Ca、Mg、K、Na等盐基离子易随渗滤水向下移动。这时，溶液中H+取代土壤胶体表面的金属离子而为土壤所吸附，使土壤的盐基量下降，氢的相对含量增加，引起土壤酸化。

30.活性酸

活性酸是土壤中与溶液相关的全部滴定酸，主要是溶液中的游离Al3+和H+。潜性酸（或储备酸）

是与固相有关的土壤全部滴定酸。是指土壤胶体上吸附的H+、Al3+所引起的酸度，它们只有转移到土壤溶液中形成溶液中的H+时，才显示酸性。

活性酸与潜性酸的关系

土壤潜性酸是活性酸的主要来源，二者之间始终处于动态平衡之中。在不同酸度的土壤中，活性酸与潜性酸之间的平衡关系有所不同，土壤潜性酸要比活性酸多得多。

31.土壤缓冲性

广义：土壤是一个巨大的缓冲体系，对营养元素、污染物质、氧化还原等同样具有缓冲性，具有抗衡外界环境变化的能力。

狭义：把少量的酸或碱加入到水溶液中，则溶液的pH值立即发生变化；可是把

这些酸碱加入到土壤里，其pH值得变化却不大，这种对酸碱变化的抵抗能力，叫做对土壤的缓冲性能或缓冲作用。

32.土壤氧化还原性中，氧化剂和还原剂

土壤空气中的氧和高价金属离子都是氧化剂，而土壤有机物以及在厌氧条件下形成的分解产物和低价金属离子等为还原剂。

33.土壤胶体的种类

（1）土壤无机胶体

土壤无机胶体包括成分简单的晶质和非晶质的硅、铁、铝的含水氧化物和成分复杂的各种类型的层状硅酸（主要是铝硅酸盐）矿物。

（含水氧化硅胶体、含水氧化铁、氧化铝胶体、层状硅酸盐矿物）

（2）土壤有机胶体

土壤有机胶体主要是腐殖质，还有少量的木质素、蛋白质和纤维素等。（3）土壤有机无机复合体

通过各种方式与无机胶体相结合，形成有机无机复合体，其中主要是二价和三价阳离子（如钙、镁、铁和铝等的离子）或官能团（如羧基和醇羟基等）与带负电荷的黏粒矿物和腐殖质的连接作用。

34.永久电荷

晶质黏粒矿物的晶格中离子的同晶替代或缺陷会引起表面电荷。同晶替代所产生的负电荷多是永久电荷。

可变电荷

可变电荷是指土壤表面质子的离解或缔合、边缘断键、专性吸附等产生的表面电荷。土壤中能产生可变负电荷的物质主要是有腐殖质、水铝英石、层状铝硅酸盐和其他非晶质的硅酸盐等。游离氧化铁在中性和碱性条件下也产生可变电荷。土壤腐殖质的负电荷主要是由于腐殖质的羧基和酚羟基中氢的离解所引起，烯醇羟基也可能对负电荷有一定贡献。

35.阳离子交换作用

在土壤中，被胶体静电吸附的阳离子可以被溶液中另一种阳离子交换而从胶体表面解吸，这种能相互交换的阳离子叫做交换性阳离子。发生在土壤胶体表面的交换反应称为阳离子交换作用。

土壤的阳离子交换能力可以定量地表示为土壤阳离子交换量（CEC），是指土壤所能吸附和交换的阳离子的容量。它直接反映土壤的保肥、供肥性能和缓冲能力。土壤阳离子交换量实质上就是土壤净负电荷的总量。

影响阳离子交换量的因素：

（1）土壤质地黏重的土壤含胶体数量多，负电荷量大，吸附的阳离子多，阳离子交换量也高。

（2）土壤胶体的类型土壤中含有机质胶体和2:1型次生黏土矿物胶体的比例越高，土壤的阳离子交换量就越大。

（3）土壤pH 随着土壤pH的升高，土壤可变负电荷量增加，土壤吸附的阳离子数量也增加。

36.盐基离子与致酸离子

+等其他的一些金属离子。

盐酸离子：如K+、Na+、Ca+、Mg+和NH

4

致酸离子：包括土壤胶体吸附的H+和Al3+。

37.盐基饱和度

土壤的交换性盐基离子占交换性阳离子总量的百分数称为土壤盐基饱和度

（BSP或BS）。

盐基饱和度的高低反映了土壤保蓄植物所需阳离子的能力，是土壤肥力水平的重要指标之一。盐基饱和度≥80%且钠饱和度低的土壤是肥沃的土壤，盐基饱和度在50%-80%的是肥力中等的土壤，而饱和度低于50%的是肥力低的土壤。【第五章】

38.土壤密度

土粒密度是指单位容积固体土粒（不包括粒间孔隙的容积）的质量，单位为g/cm3。

土粒密度=固体土粒质量/固体土粒容积

39.土壤容重及用处

田间自然状态下，单位容积土体（包括土粒和孔隙的容积）的质量，称为土壤容重，单位为g/cm3或t/m3。

土壤容重=固体土粒质量/土体容积

土壤容重的用处：

（1）计算土壤孔隙率根据实测土壤的容重与密度，孔隙度=1-容重/密度（2）计算工程土方量

（3）估算土壤各种成分储量

（4）计算土壤储水量及灌水（或排水）定额

40.土壤退化

指的是土壤数量减少和质量降低。数量减少可以表现为表土丧失，或整个土体的损失，或土地被非农业占用。质量降低表现为在土壤物理、化学、生物学方面的质量下降。

41.土壤水分含量的表示方法

（1）质量含水量

质量含水量（%）=土壤水质量/烘干土质量*100%=（湿土质量-烘干土质量）/烘

干土质量*100%

（2）容积含水量

即单位土壤总容积中水分所占的容积分数，又称容积湿度、土壤水的容积分数，可用小数和分数表示。

容积含水量（%）=水分容积/土壤容积*100%=质量含水量*土壤容重

（3）相对含水量

土壤相对含水量=土壤含水量/田间持水量*100%

（4）土壤蓄水量

土壤蓄水量（m3/hm2）=10000m2/hm2×土层深度（m）×土壤容重（Mg/m3）×土壤质量含水量（m3/Mg）

（5）水层厚度

水层厚度（mm）=土层厚度（cm）×土壤容重（g/cm3）×质量含水量（cm3/g）×

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42.土壤空气和近地面大气空气组成的差异

（1）土壤空气中的CO2含量高于大气；

（2）土壤空气中的O2含量低于大气；

（3）土壤空气中水汽含量一般高于大气；

（4）土壤空气中含有较多的还原性气体。

土壤空气组成不是固定不变的的。

【第七章】

43.土壤中氮损失的环境效应

（1）径流和淋洗损失对地表径流和地下水的影响

淋溶损失是土壤中的氮（主要是硝酸态氮）随水垂直向下移动至根系活动层以下而造成的氮素损失，径流损失是土壤中的氮随径流水或排水自土表流失而造成的氮素损失。

（2）气态损失对大气的污染

（3）硝酸盐累积对农产品的污染

44.土中氮素的转化

（1）有机态氮的矿化过程

分2个阶段：

A.氨基化阶段

先把复杂的含氮有机化合物，经过微生物酶的作用逐步分解为简单的氨基化合物，并释放能量。

蛋白质→RCHNH2COOH（或RNH2）+CO2+中间产物+能量

B.氨化过程

RCHNH2COOH+O2→RCH2COOH+NH3+E

在微生物（真菌、细菌、放线菌等）作用下，可在好气或嫌气条件下进行，把简单的氨基化合物分解成氨，称为氨化阶段（氨化作用）。

（2）硝化过程

A.亚硝化作用

2NH4++3 O2→2NO2-+2H2O+4H++能量

B.硝化作用

2NO2-+O2→2NO3-+能量

在通气良好的条件下，硝化作用的速率>亚硝化作用>铵化作用，因此，在正常土壤中，很少有亚硝态氮和铵态氮及氨的积累。土壤中铵态氮在亚硝化和硝化细菌作用下转化为硝态氮的过程称为硝化作用。每氧化1个NH4+转化为NO3-要释放2个H+

反硝化作用是指把硝酸盐等较复杂的含氮化合物转化为N2、NO、N2O的过程。

NO3-→NO2-→NO→N2O→N2

反硝化作用又称为生物脱氮作用，在缺氧条件下，NO3-在反硝化细菌作用下还原为NO、N2O、N2的过程。

NO3-→NO2-→NO→N2O→N2

（3）化学脱氮过程

主要是指在一些特殊的情况下，如强酸反应，温度较高和水分含量很低等，亚硝酸协与一些其他化合物（包括有机化合物）进行化学反应而生成分子态氮或氧化亚氮的过程。

A.亚硝酸分解反应

3HNO2→HNO3+2NO↑+H2O

条件：酸性愈强，分解愈快

B.氨态氮的挥发

在碱性条件下，NH4++OH-→NH3↑+H2O

土壤中的氨态氮在碱性条件下，很容易以NH3的形式直接从土壤表面损失掉。

45.土壤中磷的存在形态

土壤磷素可分为两大类：有机态磷和无机态磷，有机态磷的含量占全磷的20-50%左右。

（1）无机P：占全P的50-80%

A.水溶态P：如H2PO4-、HPO42-

B.吸附态P：交换性吸附和配为体交换

C.矿物态P：

Ca-P：即磷酸钙（镁）的化合物，主要有：磷灰石、磷酸一钙、二钙、三钙、八钙

Al-P：磷铝石-Al(OH)2HPO4

Fe-P：红磷铁矿-Fe(OH)2H2PO4、兰铁矿-FePO4 8H20

闭蓄态P（O-P）：是由氧化铁胶膜包裹着的磷酸盐

晶格P：铝硅酸盐粘土矿物晶格中的P

无机P的存在形态中，以Al-P、Fe-P、Ca-P、O-P等磷酸盐为主要类型，且它们受pH影响大。在不同土壤中含量不同，如在石灰性土壤中以Ca-P为主，酸性土壤中以Fe-P、Al-P、O-P为主，中性土壤中Ca-P、Fe-P、Al-P的比例大致为1:1:1。

（2）有机P：占全P的20-50%

包括磷脂、核酸磷、植素等。

46.土壤中重金属的存在形态

（1）化合物的类型

重金属化合物的类型对其生态效应有着明显的影响，当土壤中所含化合物的类型不同时，由于这些化合物本身性质的差异和与土壤交互作用的不同，因而所产生的生物效应可能不一样。

（2）操作定义上的重金属形态

A.水溶态

B.交换态

C.碳酸盐结合态

D.铁锰氧化物结合态

E.有机结合态

F.残留态

A-F化学生理活性降低，生理毒性降低。

【第八章】

47.土壤背景值的由来及含义

背景值调查起源于地球化学研究。在地球化学中，把自然客体物质含量的自然水平称为地球化学背景，当某种化学元素的含量与地球化学背景有重大偏离时，称为地球化学异常。

土壤背景值是在不受或少受人类活动影响和现代工业污染与破坏的情况下，土壤原来固有的化学组成和元素含量水平。土壤元素的背景值是统计性的，它是一个范围值，而不是一个确定值。

土壤环境背景值实际应用

（1）利用土壤环境背景值制定土壤环境标准

目前，国内外研究环境标准的方法可分为两大类：生态效应方法和地球化学方法

生态效应方法：A.土壤卫生学和土壤酶学指标方法；B.食品卫生标准方法；

C.作物生态效应方法；

D.人体效应指标方法；

E.综合生态方法。

地球化学方法1.X+S体系；2.GM体系；3.K、X体系；4.高背景区土壤平均值体系。

（2）土壤背景值在农业上的利用

土壤现有含量水平在元素背景值内的土壤适合用于生产有机食品和绿色食品。

（3）土壤环境背景值与人体健康

人类健康与环境状况存在密切关系，环境中化学元素异常或特殊的环境因素对人类健康有重大影响。

48.土壤污染

定义：人类活动产生的污染物通过不同的途径输入土壤环境中，当其数量和速度超过了土壤的净化能力，使土壤的生态平衡被破坏，导致土壤环境质量下降，影响植物的正常生长发育或在作物体内累积污染物，或对水体或大气产生次生污染，危害人体健康，甚至危及人类生存和发展的现象，称为土壤污染。

特点：

（1）隐蔽性与潜伏性；

（2）不可逆转性和长期性：重金属污染物进入土壤环境后，很难通过自然过程从土壤环境中稀释或消失，对生物体的危害和对土壤生态系统结构与功能的影响不容易恢复；

（3）后果的严重性。

危害：

（1）影响土壤的结构与生态功能；

（2）影响农作物的产量和品质；

（3）导致严重的直接经济损失；

（4）危害人体和动物的健康

（5）土壤污染导致其他环境问题。

49.土壤污染的主要类型

（1）水体污染型

污染源主要是工业废水、城市生活污水和受污染的地面水体。随污水进入土壤中的污染物有病原菌、病毒、油类、合成洗涤剂、有机物、重金属等。

经由水体污染所造成的土壤环境污染，其分布特点是：沿河流或干支渠呈枝型片状分布，由于污染物大多以污水灌溉形式从地表进入土体，所以污染物一般集中在土壤表层。但是，随着污灌时间的延续，某些污染水自上而下向土体下部迁移，以至达到地下水层。

五大污水灌区：北京污灌区、天津武宝宁污灌区、辽宁沈抚污灌区、山西惠明污灌区、新疆石河子污灌区。

（2）大气污染型

A.工业和民用煤的燃烧所排放的废气中含有大量的酸性气体，如SO2、NO2等，汽车尾气中的铅化合物、NOx等，经降雨、降尘而输入土壤。

B.工业“废气”中的粒状浮游物质（包括飘尘），如含铅、镉、锌、铁、锰等的微粒，经降尘而落入土壤。

C.炼铝厂、磷肥厂、砖瓦窑厂、氟化物生产厂等排放的含氟废气，一方面可直接影响周围农作物，另一方面可造成土壤氟污染。

D.原子能工业、核武器的大气层试验，核电生产中的泄漏事故以及核爆炸过程产生的放射性物质，随降雨、降尘而进入土壤，对土壤环境产生放射性污染。

经由大气的污染所造成的土壤环境污染，其污染特点是以大气污染源为中心呈环状或带状分布，长轴沿主风向伸长。

污染物质主要集中在土壤表层（0-5cm），耕作土壤则集中与耕层（0-20cm），主要污染物是大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等，它们通过沉降和降水而降落地面。

污染的面积、程度和扩散的距离，取决于污染物质的种类、性质、排放量、排放形式及风力大小等。

（3）生物污染型

造成土壤生物污染的主要物质来源是未经消毒灭菌的生活污水、医院污水、粪便、垃圾、饲养场和屠宰场的污染物等。其中危害最大的是传染病医院未经消毒灭菌的污水和污染物。

土壤生物污染不仅可能危害人体健康，而且有些长期在土壤中存活的植物病原体还能严重地危害植物，造成农业减产。

（4）固体废弃物污染型

固体废弃物包括工业废渣、污泥和城市垃圾等多种来源。在土壤表面堆放或处理、处置固体废弃物，不仅占用大量耕地，而且可痛过大气扩散或降水淋滤，使周围地区的土壤受到污染。各类金属矿物开采的尾矿废弃物、重金属冶炼厂的矿渣更容易使周围的土壤受到污染。其污染特征属点源污染，主要是造成土壤环境的重金属污染，以及油类、病原菌和某些有毒有害有机物的污染。（生活垃圾、污泥、畜禽粪便、粉煤灰、冶金固体、矿业废渣等）

（5）农业污染型

污染物主要来自施入土壤的化肥和农药，其污染程度与化肥和农药的数量、种类、利用方式及耕作制度等有关。农药在生产、贮存、运输、销售和使用过程中都会产生污染，施在作物上的杀虫剂大约有一半左右流入土壤中。化肥对土壤的污染一是不合理的过量使用，促使土壤养分平衡失调；二是有毒磷肥，特别是含三氯乙醛磷肥；磷肥中重金属特别是Cd的含量也是一个不容忽视的问题。农业生产过程排放的污染物具有剂量低、面积大的特点，属面源污染。污染物主要集中在土壤表层或耕作层。

50.土壤综合污染指数及计算

51.重金属污染土壤的修复

（1）物理化学修复

A.物理修复：翻土、客土、换土、固化/稳定化、热解吸法

B.化学修复：土壤改良技术（沉淀作用、吸附作用、拮抗作用）、土壤淋洗技术、电动修复

小结P302

（2）生物修复技术（以植物修复为主）：植物提取、植物固定、植物挥发、植物降解/转化、植物刺激和根际过滤。优缺点P306

（3）农业生态工程技术修复：改变耕作制度、选择合适形态的化肥和管理土壤

水分、选择抗污染低累积农作物品种。

国务院印发了《“十三五”生态环境保护规划》，其中“受污染耕地安全利用率”被列入规划的约束性指标。请根据所学谈谈你对污染耕地安全利用方式的看法（15分）

美丽的土壤

计算：

例如：土壤田间持水量为25%（质量），容重为1.1 g/c m3，测得土壤自然含水量为10%，使1m深的土层内含水量提升到田间持水量水平，问应灌多少水（m3/hm2）？

应灌水量= 10000 X 1 X 1.1 X（25%—10%）= 1650（m3/hm2）

一个湿重为1000克，容积为640厘米3的土壤样品烘干后，其干重为800克。设矿质土壤的土粒密度的代表值为2.65克/厘米3，计算容重b，孔隙度f，质量湿度W，容积湿度。