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1、第六章第六章土土壤壤圈圈认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目土壤圈在地理环境中总是占据一定的不变位置,土壤圈在地理环境中总是占据一定的不变位置,处于地球大气圈、水圈、生物圈、和岩石圈之间处于地球大气圈、水圈、生物圈、和岩石圈之间的界面上,是地球各圈层中最活跃最富生命力的的界面上,是地球各圈层中最活跃最富生命力的圈层之一,它们之间相互作用不断地进行物质循圈层之一,它们之间相互作用不断地进行物质循环与能量平衡。环与能量平衡。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已
2、经展开了“精准扶贫”项目不同的人对土壤的理解不同不同的人对土壤的理解不同农农学学家:家:土壤是植物生长的介质,万物土中生,土 能生万物工工程程师:师:土壤是地基和建筑材料地质学家:地质学家:土壤是岩石的风化层,regolith,石灰土、冲 积土、砂质土等词来自地质学环境科学:环境科学:土壤是环境要素之一土壤学家:土壤学家:土壤是一种独立的自然体,是能生产植物收获 的地球陆地的疏松表层 认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目第一节第一节 土壤圈的物质组成及特征土壤圈的物质组成及特征一、土壤及土壤肥力的概念一、土壤及土
3、壤肥力的概念土壤土壤是地球陆地表面能够生长植物的疏松表是地球陆地表面能够生长植物的疏松表层。是一个独立的历史自然体。它不仅具有层。是一个独立的历史自然体。它不仅具有自身的发生发展过程,而且是一个能从物质自身的发生发展过程,而且是一个能从物质组成、形态、结构和功能上进行剖析的物质组成、形态、结构和功能上进行剖析的物质实体。也是一个无机物和有机物,非生物和实体。也是一个无机物和有机物,非生物和生物相结合的物体。生物相结合的物体。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目土壤的基本属性和本质特性是具有土壤的基本属性和本质特性
4、是具有肥力肥力。土壤肥力土壤肥力是指土壤为植物生长不断地供应和协调养是指土壤为植物生长不断地供应和协调养分、水分、空气和热量的能力分、水分、空气和热量的能力 土壤肥力的种类:自然肥力和人为肥力土壤肥力的种类:自然肥力和人为肥力认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 土壤圈的概念与内涵土壤圈的概念与内涵:土土壤壤圈圈PedospherePedosphere是是地地球球系系统统的的重重要要组组成成部部分分,其其位位置置处处于于地地球球系系统统,即即气气圈圈、水水圈圈、生生物物圈圈与与岩岩石石圈圈的的交交接接界界面面,它
5、它既既是是这这些些圈圈层层的的支支撑撑者者,又又是是它它们们长长期期共共同同作作用用的的产产物物19381938年年,S.MatsonS.Matson曾曾提提出出圈圈层层观观点点 按按当当前前的的研研究究成成果果,土壤圈有五个内涵土壤圈有五个内涵 认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 u永恒的物质与能量交换永恒的物质与能量交换u最活跃与最富生命力的圈层。它对各种物质循环最活跃与最富生命力的圈层。它对各种物质循环与物质流起作维持、调节和控制作用,土壤肥力与物质流起作维持、调节和控制作用,土壤肥力是土壤圈层所固有的性
6、质是土壤圈层所固有的性质.u具具记记忆忆块块的的功功能能通通过过这这些些记记忆忆信信息息,有有助助于于区区别别过过去去和和现现在在的的土土壤壤变变化化,并并可可对对”土土壤壤圈圈 未未来来变化进行预测变化进行预测认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目u具时空限制特征土壤时间尺度表现在土壤形成具时空限制特征土壤时间尺度表现在土壤形成过程演变与机理的变化上,这些变化时间,一过程演变与机理的变化上,这些变化时间,一般是般是103106年。年。u部分为可再生资源土壤圈并非完全为可再生产部分为可再生资源土壤圈并非完全为可再生
7、产资源,为此,应充分利用与保护,以便在生存环资源,为此,应充分利用与保护,以便在生存环境中发挥作用。境中发挥作用。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 土壤在地理环境中占据一定的位置,处于大土壤在地理环境中占据一定的位置,处于大气圈、水圈、岩石圈、生物圈之间的界面上,而气圈、水圈、岩石圈、生物圈之间的界面上,而且成为它们相互作用的产物。土壤圈不仅受到岩且成为它们相互作用的产物。土壤圈不仅受到岩石圈、水圈、生物圈的制约,而且它反过来又对石圈、水圈、生物圈的制约,而且它反过来又对这些圈层产生影响这些圈层产生影响 二、
8、土壤圈在地理环境中的地位和作用二、土壤圈在地理环境中的地位和作用认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目土壤圈表现出以下几个方面的功能土壤圈表现出以下几个方面的功能土壤圈表现出以下几个方面的功能土壤圈表现出以下几个方面的功能:1.1.对生物圈的影响对生物圈的影响 支持和调节生物过程;提供植支持和调节生物过程;提供植物生长的养分、水分与适宜的理化条件;决定自然物生长的养分、水分与适宜的理化条件;决定自然
9、植被的分布;土壤圈中的各种限制因素对生物起不植被的分布;土壤圈中的各种限制因素对生物起不良的影响。良的影响。2.2.对大气圈的影响对大气圈的影响 影响大气圈的化学组成、水分影响大气圈的化学组成、水分与热量平衡;吸收氧气,释放与热量平衡;吸收氧气,释放COCO2 2、CHCH4 4、H H2 2S S、氮氧、氮氧化物和氨气,这对全球大气变化有明显的影响。化物和氨气,这对全球大气变化有明显的影响。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目3.3.对水圈的影响对水圈的影响 影响降水在陆地和水体的重新影响降水在陆地和水体的重新
10、分配;影响元素的表生地球化学行为、水平分异分配;影响元素的表生地球化学行为、水平分异及水圈的化学组成。及水圈的化学组成。4.4.对岩石圈的影响对岩石圈的影响作为地球的作为地球的“保护层保护层”,对岩,对岩石圈具有一定的保护作用,以减少其遭受各种外石圈具有一定的保护作用,以减少其遭受各种外营力的破坏。营力的破坏。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目土壤圈对地理环境的作用有以下几个方面土壤圈对地理环境的作用有以下几个方面土壤圈对地理环境的作用有以下几个方面土壤圈对地理环境的作用有以下几个方面:认识到了贫困户贫困的根本
11、原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目从人类生存角度考虑,土壤被看作是农业生产从人类生存角度考虑,土壤被看作是农业生产的基本资料,是农田生态系统重要的组成要素,的基本资料,是农田生态系统重要的组成要素,更被看作是以人类社会为主体的整个生态系统的更被看作是以人类社会为主体的整个生态系统的重要组成部分。因此,土壤和大气、水、生物和重要组成部分。因此,土壤和大气、水、生物和矿藏等,对人类是同等重要的自然资源。同时,矿藏等,对人类
12、是同等重要的自然资源。同时,土壤在地球表面上作为一种有限的自然资源,对土壤在地球表面上作为一种有限的自然资源,对多种生命的形成和生息繁衍至关重要。当今,随多种生命的形成和生息繁衍至关重要。当今,随着世界各国经济的发展及自然资源的日益短缺,着世界各国经济的发展及自然资源的日益短缺,土壤不单纯只为农业生产服务,而在全球变化、土壤不单纯只为农业生产服务,而在全球变化、环境保护、持续农业、城市发展等方面正发挥越环境保护、持续农业、城市发展等方面正发挥越来越重大的作用。来越重大的作用。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目三
13、、土壤形态三、土壤形态 土壤形态土壤形态是指土壤外部的特征,如土壤剖面构造、是指土壤外部的特征,如土壤剖面构造、土壤颜色、质地、结构、结持性、孔隙状况等土壤颜色、质地、结构、结持性、孔隙状况等 土壤的这些特征是成土过程的反映和外部表现,土壤的这些特征是成土过程的反映和外部表现,以土壤的外部形态,可区分土壤和风化壳的差别,以土壤的外部形态,可区分土壤和风化壳的差别,也是区别各土壤类型的重要依据。也是区别各土壤类型的重要依据。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目1.1.土壤剖面与土壤发生层次土壤剖面与土壤发生层次土壤
14、剖面与土壤发生层次土壤剖面与土壤发生层次土壤剖面土壤剖面是指从地表垂直向下的土壤纵剖面,是指从地表垂直向下的土壤纵剖面,也可将土壤剖面理解为完整的垂直土层序列。它也可将土壤剖面理解为完整的垂直土层序列。它是由性质和形态各异的土层重叠在一起构成的。是由性质和形态各异的土层重叠在一起构成的。这些土层大致呈水平状,是土壤成土过程中物质这些土层大致呈水平状,是土壤成土过程中物质发生淋溶、淀积、迁移和转化形成的。一般将这发生淋溶、淀积、迁移和转化形成的。一般将这些土层称为些土层称为土层或土壤发生层土层或土壤发生层,每一种成土类型,每一种成土类型都有其特征性的发生层组合在一起,形成不同的都有其特征性的发生
15、层组合在一起,形成不同的土壤剖面土壤剖面认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 19 19世纪末,俄国土壤学家世纪末,俄国土壤学家道库恰道库恰耶夫耶夫:腐殖质聚积表层(腐殖质聚积表层(A A)、过渡层)、过渡层(B B)和母质层()和母质层(C C)。)。1967 1967年年国际土壤学会国际土壤学会:有机层(有机层(O O)、腐殖质层()、腐殖质层(A A)、)、淋溶层(淋溶层(E E)、淀积层(
16、)、淀积层(B B)、母)、母质层(质层(C C)和母岩()和母岩(R R)凡兼有两种主要发生层特性的土凡兼有两种主要发生层特性的土层,称层,称过渡层过渡层,如,如AEAE、BEBE、EBEB、BCBC、CBCB、ABAB、BABA、ACAC、CACA等等 自然土壤剖面发生层自然土壤剖面发生层认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目Michigan Soil Maryland Soil Florida
17、 soils Florida soils 认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目u 耕作层耕作层u犁底层犁底层u心土层心土层u底土层底土层耕作土壤剖面耕作土壤剖面认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 1 1、土壤的颜色、土壤的颜色 2 2、土壤质地、土壤质地 3 3、土壤结构、土壤结构 4 4、土壤松紧度、土壤松紧度 5 5、土壤孔隙状况、土壤孔隙状况 6 6、土壤干湿度、土壤干湿度 7 7、新生体、新生体 8 8、侵入体、侵入体 2
18、.土壤的一般形态特征土壤的一般形态特征认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 土壤颜色土壤颜色(soilcolour)是土壤最重要的形态特是土壤最重要的形态特征之一。根据土壤颜色的变化可作为判断和研究征之一。根据土壤颜色的变化可作为判断和研究成土条件、成土过程、肥力特征和演变的依据。成土条件、成土过程、肥力特征和演变的依据。土壤颜色也是土壤分类和命名的依据之一。世界土壤颜色也是土壤分类和命名的依据之一。世界上许多土类用颜色来命名,如红壤、黄壤、黑钙上许多土类用颜色来命名,如红壤、黄壤、黑钙土、栗钙土、灰钙土等土、栗
19、钙土、灰钙土等 认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 土壤质地土壤质地(soiltexture)是指土壤颗粒粗细的情是指土壤颗粒粗细的情况。在野外常根据手指研磨土壤的感觉近似地作况。在野外常根据手指研磨土壤的感觉近似地作出判断,准确地测定要在室内用机械分析方法来出判断,准确地测定要在室内用机械分析方法来进行。一般土壤质地分为砂土、壤土和粘土等进行。一般土壤质地分为砂土、壤土和粘土等 认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户
20、贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 土壤结构土壤结构(soil structuresoil structure)是指土壤颗粒的胶)是指土壤颗粒的胶结情况。土壤结构有团粒结构,块状结构,核状结情况。土壤结构有团粒结构,块状结构,核状结构,柱状结构,棱柱状结构,片状结构等结构,柱状结构,棱柱状结构,片状结构等 土壤松紧度土壤松紧度:是指土壤疏松和紧实的程度。常分:是指土壤疏松和紧实的程度。常分为很松、疏松、稍紧实、紧实等级别。为很松、疏松、稍紧实、紧实等级别。土壤孔隙土壤孔隙:是指土粒之间存在的空间。它是土壤:是指土粒之间存在的
21、空间。它是土壤水分、空气的通道和仓库,决定着液气两相的共水分、空气的通道和仓库,决定着液气两相的共存状态,并影响土壤养分和温度状况存状态,并影响土壤养分和温度状况认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目土壤结构土壤结构认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 土壤干湿度土壤干湿度:反映土壤中水分含量多少。在野外,:反映土壤中水分含量多少。在野外,靠人手对土壤感觉凉湿的程度及用手指压挤土壤靠人手对土壤感觉凉湿的程度及用手指压挤土壤是否出水的情
22、况来判断。分干、润、潮、湿等级是否出水的情况来判断。分干、润、潮、湿等级别别 新生体新生体:是指土壤发育过程中土壤物质重新淋溶:是指土壤发育过程中土壤物质重新淋溶淀积和集聚的生成物。根据新生体可以判断土壤淀积和集聚的生成物。根据新生体可以判断土壤类型、起源及其发育过程。类型、起源及其发育过程。侵入体侵入体:是指土壤中不是由成土过程所产生,而:是指土壤中不是由成土过程所产生,而是由于外界进入的特殊物质。是由于外界进入的特殊物质。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目四、土壤物质组成四、土壤物质组成 土壤是由土壤是由固
23、相固相、液相液相、气相气相等三相物质组等三相物质组成,它们之间是相互联系、相互转化和相互作成,它们之间是相互联系、相互转化和相互作用的有机整体。用的有机整体。固体物质是土壤最基本的成分,可以说是固体物质是土壤最基本的成分,可以说是整个土体的骨骼和躯体,主要包括整个土体的骨骼和躯体,主要包括矿物质矿物质、有有机质机质及一些活的及一些活的微生物微生物。其中矿物质占。其中矿物质占95%95%,有机质占有机质占5%5%左右。在土壤的固体颗粒之间,有左右。在土壤的固体颗粒之间,有大量空隙的存在,而空大量空隙的存在,而空气和水分气和水分充填于空隙中。充填于空隙中。其中,空隙中气、其中,空隙中气、液两者的比
24、例并非是固定液两者的比例并非是固定不变的,经常随外界天气和其他因素的改变而不变的,经常随外界天气和其他因素的改变而彼此消长。彼此消长。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 土壤矿物质土壤矿物质是土壤的主要组成物质,构成是土壤的主要组成物质,构成了土壤的了土壤的“骨骼骨骼”。土壤矿物质基本上来自成土。土壤矿物质基本上来自成土母质,母质又起源于岩石,按其成因又分为母质,母质又起源于岩石,按其成因又分为原生原生矿物矿物和和次生矿物次生矿物两大类。两大类。1.土壤矿物质土壤矿物质 认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对
25、症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目u 原生矿物原生矿物:土壤原生矿物是指各种岩石受到不同:土壤原生矿物是指各种岩石受到不同程度的物理风化,而未经化学风化的碎屑物,其程度的物理风化,而未经化学风化的碎屑物,其原来的化学组成和结晶构造均未改变。原来的化学组成和结晶构造均未改变。u次生矿物次生矿物:次生矿物是由原生矿物经风化后重新次生矿物是由原生矿物经风化后重新形成的新矿物,其化学组成和构造都经过改变,形成的新矿物,其化学组成和构造都经过改变,而不同于原来的原生矿物。而不同于原来的原生矿物。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年
26、来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目u土壤矿物主要元素组成土壤矿物主要元素组成:地壳中已知的的:地壳中已知的的9090多种多种元素及其同位素在土壤中都存在。但其含量较多元素及其同位素在土壤中都存在。但其含量较多的包括的包括O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Ti、K、P、S及及Mn、Zn、B、Mo等一些微量元素。其中等一些微量元素。其中O、Si、Al、Fe含量最高含量最高.认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 土壤有机质概指土壤中动植物残体微生物体及其土壤有机质概指土壤中动植物残体微生物体及其分解和
27、合成的物质,是土壤中固相的组成部分。分解和合成的物质,是土壤中固相的组成部分。土壤有机质在土壤中的含量虽少,但对土壤的理土壤有机质在土壤中的含量虽少,但对土壤的理化性质和土壤肥力的发展影响极大,而且又是植化性质和土壤肥力的发展影响极大,而且又是植物和微生物活动所需养分和能量的源泉。土壤有物和微生物活动所需养分和能量的源泉。土壤有机质包括两大类:机质包括两大类:非特殊性有机质非特殊性有机质和和土壤腐殖质土壤腐殖质,前者为动植物残体及其分解的中间产物,占前者为动植物残体及其分解的中间产物,占1015%,后者为特殊类有机质,占,后者为特殊类有机质,占8590%。2.土壤有机质土壤有机质 认识到了贫困
28、户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目土壤有机质的化学组成土壤有机质的化学组成土壤有机质的化学组成土壤有机质的化学组成 其化学组成包括碳水化合物,含氧化合物,木其化学组成包括碳水化合物,含氧化合物,木质素,含硫含磷化合物质素,含硫含磷化合物认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目u矿质化过程矿质化过程:指进入土壤中的动植物残体,在土:
29、指进入土壤中的动植物残体,在土壤微生物的参与下,把复杂的有机物质分解为简壤微生物的参与下,把复杂的有机物质分解为简单化合物的过程。单化合物的过程。u腐殖化过程腐殖化过程:指进入土壤中的动植物残体在微生:指进入土壤中的动植物残体在微生物的作用分解后再缩合聚合成一系列黑褐色高分物的作用分解后再缩合聚合成一系列黑褐色高分子有机化合物的过程,主要产物有黄色溶液富里子有机化合物的过程,主要产物有黄色溶液富里酸和棕色沉淀物胡敏酸,两者占腐殖质总量的酸和棕色沉淀物胡敏酸,两者占腐殖质总量的60%土壤有机质转化的过程土壤有机质转化的过程土壤有机质转化的过程土壤有机质转化的过程认识到了贫困户贫困的根本原因,才能
30、开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 土壤腐殖质土壤腐殖质是有机质分解后再缩合或聚合而成的是有机质分解后再缩合或聚合而成的一系列黑褐色高分子有机化合物,根据腐殖质颜一系列黑褐色高分子有机化合物,根据腐殖质颜色的不同,腐殖质可分为色的不同,腐殖质可分为黄色腐殖质黄色腐殖质、棕色腐殖棕色腐殖质质和和黑色腐殖质黑色腐殖质。一般情况,。一般情况,胡敏酸胡敏酸和和富里酸富里酸占占腐殖质总量的腐殖质总量的60%左右左右 。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目u含营养元素和多种微
31、量元素,可供植物吸收利用u具较强的代换能力,能吸收植物养分,以免淋溶流失u有机酸和氨基酸是络合剂,与Ca、Mg、Fe、Al形成稳定性络合物,从而提高无机盐的溶解性u羧酸与金属离子形成络合物的能力强,有活化土壤微量元素的作用u有机质是胶体或胶团,具有缓冲土壤酸碱化的能力u腐殖质是胶结剂,可改良土壤结构性能,改进土壤的耕性u 有机质色暗,吸收并导热性,有保温作用土壤有机质在土壤肥力中的作用土壤有机质在土壤肥力中的作用土壤有机质在土壤肥力中的作用土壤有机质在土壤肥力中的作用认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目3.3.土
32、壤水分土壤水分 土壤水分土壤水分是土壤重要组成组分和重要的肥力因素。是土壤重要组成组分和重要的肥力因素。它不仅是植物生活所必需的生态因子,也是土壤它不仅是植物生活所必需的生态因子,也是土壤生态系统中物质和能量的流动介质。土壤水分存生态系统中物质和能量的流动介质。土壤水分存在与土壤空隙中。在与土壤空隙中。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目土壤水分的来源与消耗土壤水分的来源与消耗土壤水分的来源与消耗土壤水分的来源与消耗主要来源于大气降水,地下水和灌溉用水。水汽主要来源于大气降水,地下水和灌溉用水。水汽的凝结也会增加
33、土壤中少量水分。土壤水分又通的凝结也会增加土壤中少量水分。土壤水分又通过土壤蒸发,植物吸收与蒸腾及水分的渗漏和径过土壤蒸发,植物吸收与蒸腾及水分的渗漏和径流而部分或充分损耗。流而部分或充分损耗。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 土壤水分的收入和消耗使土壤水量相应变化的情土壤水分的收入和消耗使土壤水量相应变化的情况,即水分平衡况,即水分平衡 其表达式为:其表达式为:水水水水收入收入-水水支出支出土壤水分平衡土壤水分平衡土壤水分平衡土壤水分平衡认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国
34、家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目吸湿水吸湿水毛管水毛管水重力水重力水土壤水分类型土壤水分类型土壤水分类型土壤水分类型土土壤壤水水分分认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 吸湿水吸湿水:土壤颗粒表面张力所吸附的水汽分子。:土壤颗粒表面张力所吸附的水汽分子。植物不能吸收。当土壤空气相对湿度达到饱和,植物不能吸收。当土壤空气相对湿度达到饱和,土壤吸湿水达到最大值,即土壤吸湿水达到最大值,即最大吸湿水最大吸湿水。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已
35、经展开了“精准扶贫”项目毛管水毛管水:为毛管空隙中毛管力吸附保存的水分。毛管:为毛管空隙中毛管力吸附保存的水分。毛管水为自由液态水,是土壤中植物利用的有效水分。水为自由液态水,是土壤中植物利用的有效水分。毛管水有两种:毛管水有两种:毛管上升水毛管上升水:为地下水沿毛管上升而存在与土壤毛管:为地下水沿毛管上升而存在与土壤毛管空隙中的水分。空隙中的水分。毛管悬着水毛管悬着水:与地下水无联系,由降水和灌溉保存在:与地下水无联系,由降水和灌溉保存在土壤上层毛管中的水分。毛管悬着水达到最大时的土土壤上层毛管中的水分。毛管悬着水达到最大时的土壤含水量,称壤含水量,称田间持水量田间持水量 认识到了贫困户贫困
36、的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目4.4.4.4.土壤空气土壤空气土壤空气土壤空气 土壤空气土壤空气是指土壤空隙中存在的各种气体混合物。是指土壤空隙中存在的各种气体混合物。土壤空气的来源和组成土壤空气的来源和组成:土壤空气来自大气。其组土壤空气来自大气。其组成与大气基本相似,以成与大气基本相似,以O2、N2、CO2、H2O(g)为主要成分。但在质和量上与大气有为主要成分。但在质和量上与大气有所不同。由于土壤生物生
37、命活动的影响,二氧化所不同。由于土壤生物生命活动的影响,二氧化碳比大气中含量高,而氧含量比大气的低。碳比大气中含量高,而氧含量比大气的低。土壤的通气性土壤的通气性:土壤空气与大气间的气体交换,土壤空气与大气间的气体交换,以及土体内部允许气体扩散和流通的性能,称为以及土体内部允许气体扩散和流通的性能,称为土壤通气性。土壤通气性。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目土壤组成物质具有一定的能量特性,它不但与土壤组成物质具有一定的能量特性,它不但与其所处的环境条件之间进行着其所处的环境条件之间进行着物质交换物质交换和和能
38、量转能量转化化,而且各种组成物质之间也进行着物质交换和,而且各种组成物质之间也进行着物质交换和能量转化,包括物理作用,化学作用和生物作用。能量转化,包括物理作用,化学作用和生物作用。其结果形成一些具有特殊功能的物质综合体,如其结果形成一些具有特殊功能的物质综合体,如土壤腐殖质,土壤溶液,土壤胶体等,赋予土壤土壤腐殖质,土壤溶液,土壤胶体等,赋予土壤以新的特性。以新的特性。五、土壤组成物质之间的相互作用五、土壤组成物质之间的相互作用认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 土壤是由许多大小不同的土粒、按不同的比例组合土
39、壤是由许多大小不同的土粒、按不同的比例组合而成的,这些不同的粒级混合在一起表现出来的土而成的,这些不同的粒级混合在一起表现出来的土壤粗细状况,称为壤粗细状况,称为土壤质地土壤质地,亦称土壤机械组成。,亦称土壤机械组成。1.1.土壤机械组成(质地)土壤机械组成(质地)认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目土壤质地影响土壤水分、空气和热量的状况,同土壤质地影响土壤水分、空气和热量的状况,同土壤质地影响土壤水分、空气和热量的状况,同土壤质地影响土壤水分、空气和热量的状况,同时影响着养分的转化。时影响着养分的转化。时影响着
40、养分的转化。时影响着养分的转化。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目u土壤质地影响着土壤结构类型。粘粒含量高的土壤质地影响着土壤结构类型。粘粒含量高的土壤易形成水稳性团聚体和裂隙,细砂或极细土壤易形成水稳性团聚体和裂隙,细砂或极细砂比例大的土壤只能形成不稳定的结构,粗砂砂比例大的土壤只能形成不稳定的结构,粗砂土则无法团聚。土则无法团聚。u土壤结构是指土粒相互排列、胶结在一起而成土壤结构是指土粒相互排列、胶结在一起而成的团聚体,也称结构体。的团聚体,也称结构体。u土壤的许多特性,例如水分运动、热传导、通土壤的许多特
41、性,例如水分运动、热传导、通气性、容重以及孔隙度等都深受结构的影响,气性、容重以及孔隙度等都深受结构的影响,而许多农业措施,如耕作、种植、灌排和施肥而许多农业措施,如耕作、种植、灌排和施肥等,所感受的土壤物理性质的重大变化也多来等,所感受的土壤物理性质的重大变化也多来自土壤结构。自土壤结构。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目土壤胶体土壤胶体是土壤中高度分散的部分,是土壤中最是土壤中高度分散的部分,是土壤中最活跃的物质,其重要性犹如生物中的细胞,土壤的活跃的物质,其重要性犹如生物中的细胞,土壤的许多理、化现象,例
42、如土粒的分散与凝聚、离子吸许多理、化现象,例如土粒的分散与凝聚、离子吸附与交换、酸碱性、缓冲性、粘结性、可塑性等都附与交换、酸碱性、缓冲性、粘结性、可塑性等都与胶体的性质有关。与胶体的性质有关。2.2.土壤胶体的性质土壤胶体的性质 认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目土壤胶体按其成分和特性,主要有三种:土壤胶体按其成分和特性,主要有三种:u土壤矿质胶体土壤矿质胶体:包括次生铝硅酸盐(伊利石、蒙:包括次生铝硅酸盐(伊利石、蒙脱石、高岭石等)、简单的铁、铝氧化物、二氧脱石、高岭石等)、简单的铁、铝氧化物、二氧化硅等。
43、化硅等。u有机胶体有机胶体:包括腐殖质、有机酸、蛋白质及其衍:包括腐殖质、有机酸、蛋白质及其衍生物等大分子有机化合物。生物等大分子有机化合物。u有机有机-无机复合胶体无机复合胶体:土壤有机胶体与矿质胶体:土壤有机胶体与矿质胶体通过各种键(桥)力相互结合成有机通过各种键(桥)力相互结合成有机无机复合无机复合胶体。胶体。土壤胶体的种类土壤胶体的种类认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目u巨大的比表面积和表面能巨大的比表面积和表面能:胶体愈细小,单体:胶体愈细小,单体数愈多,比表面愈大,表面能愈高。数愈多,比表面愈大,表
44、面能愈高。u带电性带电性:大部分土壤胶体带负电荷,少部分带:大部分土壤胶体带负电荷,少部分带正电荷或多两性胶体正电荷或多两性胶体 u分散和凝聚性分散和凝聚性:土壤胶体呈溶胶和凝胶两种形:土壤胶体呈溶胶和凝胶两种形式存在,二者可相互转化,由溶胶转入凝胶,式存在,二者可相互转化,由溶胶转入凝胶,即凝聚作用;由凝胶转入溶胶,即为消散作用即凝聚作用;由凝胶转入溶胶,即为消散作用 土壤胶体的性质土壤胶体的性质认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 土壤胶体表面与溶液介质中电荷符号相同的离子土壤胶体表面与溶液介质中电荷符号相同
45、的离子相交换。可分相交换。可分阳离子吸收交换阳离子吸收交换作用和作用和阴离子吸收阴离子吸收交换交换作用,二者中主要是阳离子交换作用,二者中主要是阳离子交换 u阳离子交换阳离子交换:土壤中带负电荷的胶粒吸附阳离子:土壤中带负电荷的胶粒吸附阳离子与土壤溶液中的阳离子交换,可逆,可以迅速达与土壤溶液中的阳离子交换,可逆,可以迅速达到平衡到平衡u阴离子交换阴离子交换:土壤中带正电荷的胶粒吸附阴离子:土壤中带正电荷的胶粒吸附阴离子与土壤溶液中的阴离子相交换,可逆,并很快达与土壤溶液中的阴离子相交换,可逆,并很快达到平衡。到平衡。土壤的离子交换土壤的离子交换认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,
46、然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 土壤溶液土壤溶液是土壤中水分及其所含溶质的总称。土壤溶是土壤中水分及其所含溶质的总称。土壤溶液中的组成物质有以下几类:液中的组成物质有以下几类:降水及其在土壤中接纳的降水及其在土壤中接纳的O2O2、CO2CO2、N2N2等溶解气体;等溶解气体;无机盐类:无机盐类:CaCa、MgMg、K K、NaNa、NH4+NH4+等的硝酸盐、碳酸盐、等的硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物和磷酸盐类;硫酸盐、氯化物和磷酸盐类;有机化合物类:单糖、多糖、有机酸、蛋白质及其衍生有机化合物类:单糖、多糖、有机酸、蛋白质及其衍生物;物;无机胶体类:各
47、种粘粒矿物和无机胶体类:各种粘粒矿物和FeFe、AlAl的氧化物;的氧化物;络合物质,如络合物质,如FeFe、AlAl有机化合物。有机化合物。3.3.土壤溶液土壤溶液土壤溶液土壤溶液 认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目土壤溶液的性质:土壤溶液的性质:u浓度低,一般为浓度低,一般为2001000mg/kg,很少,很少1000mg/kg u渗透压力小于渗透压力小于1Pa1Pa,属于植物可以吸收利用的稀薄,属于植物可以吸收利用的稀薄不饱和溶液不饱和溶液u是多相分散系的混合液,具有是多相分散系的混合液,具有酸碱反应酸碱
48、反应,氧化还原氧化还原反应反应和和缓冲性能缓冲性能 认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目酸碱反应酸碱反应酸碱反应酸碱反应土壤酸度有两类:土壤酸度有两类:u活性酸度:土壤溶液中活性酸度:土壤溶液中H+浓度所致;浓度所致;PHPH值值u潜在酸度:土壤胶体吸收潜在酸度:土壤胶体吸收H+和和Al3+所致,这些酸所致,这些酸离子被其它阳离子交换转入土壤溶液才显示其酸离子被其它阳离子交换转入土壤溶液才显示其酸度度 按按pH值划分的土壤类型值划分的土壤类型认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家
49、对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目氧化还原反应氧化还原反应是指氧化剂物质与还原剂物质的电子是指氧化剂物质与还原剂物质的电子得失过程得失过程 土壤矿物质与有机质转化,多属于氧化还原过程。土壤矿物质与有机质转化,多属于氧化还原过程。常见的有常见的有FeFe、MnMn、N N、S S、P P、C C的高价与低价化合物的高价与低价化合物的氧化的氧化-还原过程。在通气良好的条件下,这些矿质还原过程。在通气良好的条件下,这些矿质以高价态出现,有利于植物吸收利用;土壤渍水时,以高价态出现,有利于植物吸收利用;土壤渍水时,变为低价,还原态物质有效性降低,并可能产生毒变为低价,还原态物质有效性降低,
50、并可能产生毒害。害。氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 缓冲作用缓冲作用指在土壤中加酸加碱时,土壤本身具有指在土壤中加酸加碱时,土壤本身具有缓和酸碱度改变的的能力。土壤缓冲性主要来自缓和酸碱度改变的的能力。土壤缓冲性主要来自土壤胶体及其吸附的阳离子和土壤所含弱酸及其土壤胶体及其吸附的阳离子和土壤所含弱酸及其盐类。盐类。土壤胶体数量大,吸附离子多,缓冲能力强。土土壤胶体数量大,吸附离子多,缓冲能力强。土壤的缓冲性可使土壤避免因施肥、微生物和根的壤的缓冲性可使土壤避免