① 灌區理化參數的垂向變化
3.3.1.1土壤含水量
土壤含水量是影響有機污染物縱向遷移的一個重要因素。含水量越大,可溶性物質溶解的越多,隨水的遷移能力越強,此外還可以影響微生物的生長環境,進而影響有機物的生物降解。它還能夠影響土壤的礦物質和有機物復合體的團粒結構混合物吸附有機物的能力。3個灌區土壤含水量隨剖面深度的變化規律如圖3.5所示。
圖3.5 3個灌區土壤含水量隨剖面深度的變化規律
由圖3.5可以看出,污灌區3個剖面的土壤含水量大都在18%~39%之間變化,且3個剖面的含水量隨深度的變化規律基本一致,土壤含水量在1.5m的層位上均達到了剖面的最大值。此時,包氣帶中氧的含量最低。
再生水灌區3個剖面的土壤含水量在9.65%~34.07%之間變化,且3個剖面隨深度的變化規律基本一致,但是不如污灌區的明顯。土壤含水量在3個剖面的1.5~2.0m的層位上達到了最低。
清灌區3剖面的土壤含水量大都在10.91%~36.98%之間變化,且3個剖面的含水量隨深度的變化規律基本一致,土壤含水量在3個剖面的0.5m處均達到了剖面的最低值,隨著深度的增加,有不同程度的升高。
從3個剖面的對比分析可以看出,污灌區土壤含水量較其他的兩個灌區要高。再生水灌區和清灌區的相差不大。
3.3.1.2土壤pH值
pH值作為一項基本性質對有機物在土壤有機-無機復合體中吸附,對影響有機污染物在土壤中的垂直遷移都有重要影響,是重要的基礎指標。有研究表明,pH值升高,土壤中腐殖物質的極性增強,對疏水有機化合物親和力減弱,因此降低pH值有助於PAHs在腐殖物質上的吸附;同時降低pH值會改變腐殖物質結構,從而增強了腐殖物質(如HA)吸附到其他介質上的能力。3個灌區土壤的pH值隨剖面深度的變化規律如圖3.6所示。
圖3.6 3個灌區土壤pH值隨剖面深度的變化規律
由圖3.6可以看出,3個灌區的土壤pH值均在7.2~8.0之間變動。污灌區和清灌區的土壤pH值隨深度的變化幅度較小,而再生水灌區的變化相對較大。3個灌區的pH值基本在7.7左右變動,呈現為中性。
3.3.1.3土壤Eh值
土壤的氧化還原電位是土壤氧化還原環境的一個標志。一般氧化還原電位大於300mV時,氧化體系起主導作用,土壤處於氧化狀態;氧化還原電位小於300mV時,還原體系起主導作用,土壤處於還原狀態。3個灌區土壤的氧化還原電位值隨剖面深度的變化規律如圖3.7所示。
圖3.7 3個灌區土壤的氧化還原電位隨剖面深度的變化規律
由圖3.7可以看出,3個灌區各個土壤剖面的氧化還原電位隨深度的變化規律基本一致,且3個灌區的土壤環境中,氧化體系均起主導作用,土壤處於氧化狀態。其中污灌區土壤的氧化還原電位值在172~450mV之間變動,最大的氧化還原電位值出現在剖面的2.0~2.5m處。再生水灌區土壤的氧化還原電位值在290~540mV之間變動。清灌區在146~523mV之間變動。縱向上來看,再生水灌區土壤的氧化還原電位值較大,清灌區的次之,污灌區的最低。
3.3.1.4土壤陽離子交換容量
土壤的陽離子交換,是指土壤溶液中的陽離子與土壤固相陽離子之間所進行的交換作用,它是由土壤膠體表面性質所決定。土壤膠體是土壤中粘土礦物和腐殖酸以及相互結合形成的復雜有機礦質復合體。陽離子交換容量(CationExchangeCapacity,簡稱CEC)是指在pH值為7的條件下,每千克土壤中所含有的全部交換性陽離子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4 +、H+、Al3+等)的厘摩爾數。它是土壤的一個重要的吸附參數,反映土壤的負電荷總量和表徵土壤的化學性質。3個灌區剖面的土壤的陽離子交換容量隨剖面深度的變化規律如圖3.8所示。
圖3.8 3個灌區土壤的陽離子交換容量隨剖面深度的變化規律
由圖3.8可以看出,3個灌區各個剖面土壤的CEC隨深度的變化規律基本一致。污灌區的CEC值在2.13~18.00cmol/kg之間變動,剖面的最大值出現在1.0~1.5m間的層位上,說明該層位上土壤膠體表面所帶負電荷數量最多。再生水灌區的CEC值在4.90~15.00cmol/kg之間變動,剖面的最大值出現在1.0~1.5m間的層位上,和污灌區的相一致。清灌區的CEC值在3.37~9.74cmol/kg之間變動,剖面的最大值出現在3.0m處。3個灌區中,污灌區和再生水灌區的CEC值相差不大,而清灌區的CEC值較低。
3.3.1.5土壤可溶鹽含量
土壤中的水溶性鹽是強電介質,其水溶液具有導電作用,導電能力的強弱可用電導率表示。在一定濃度范圍內,溶液的含鹽量與電導率呈正相關,含鹽量越高,溶液的滲透壓越大,電導率也越大。3個灌區剖面土壤的可溶鹽含量隨深度的變化規律如圖3.9所示。
圖3.9 3個灌區土壤的可溶鹽含量隨深度的變化規律
由圖3.9可以看出,3個灌區各個剖面土壤的可溶鹽含量隨深度的變化規律基本一致。污灌區的電導率值在15.69~30.81mS/cm之間變動,其中,A剖面的最大值出現在1.0~1.5m間的層位上,B、C剖面的最大值均出現在4.0~4.5m之間的層位上,說明該層位上土壤的可溶鹽含量最高。再生水灌區的電導率值在10.12~28.60mS/cm之間變動。E、F剖面的最大值出現在1.5m的層位上,D剖面的最大值出現在0.5m的層位上。清灌區的電導率值在12.80~56.00mS/cm之間變動,剖面的最大值出現在1.5~2.5m間的層位上。總的來看,清灌區的可溶鹽含量最高,污灌區的次之,再生水灌區的最小。
3.3.1.6土壤粘土礦物含量
土壤的組成部分粘土礦物對有機物的吸附-解吸起主要作用。純粘土礦物的表面帶負電荷和可交換陽離子,交換性離子的存在與結構內的親水基團使粘土礦物有親水性。不同類型的粘土礦物吸附能力不同。3個灌區剖面的土壤的粘土礦物含量隨深度的變化規律如圖3.10所示。
圖3.10 3個灌區剖面的粘土礦物含量隨深度的變化
由圖3.10可以看出,3個灌區各個剖面土壤的粘土礦物含量隨深度的變化規律基本一致。污灌區的粘土礦物含量在11.4%~51.8%之間變動,剖面上的最大值出現在1.0~2.0m間的層位上。再生水灌區粘土礦物含量在11.7%~43.9%之間變動,剖面上的最大值出現在1.0~1.5m間的層位上,與污灌區的結果基本一致。清灌區的粘土礦物含量在14.0%~34.9%之間變動,剖面上的最大值出現在2.0~3.0m間的層位上。
3.3.1.7土壤總有機碳含量
研究表明,有機碳是土壤(沉積物)吸附疏水性有機物起決定作用的主要物質,土壤中總有機碳含量(TotalOrganicCompounds,簡稱TOC)的多少對其吸附疏水性有機物有影響,有機碳含量高的土壤對有機污染物的吸附能力大。3個灌區剖面土壤的TOC含量隨深度的變化規律如圖3.11所示。
圖3.11 3個灌區土壤的TOC含量隨深度的變化
由圖3.11可以看出,3個灌區各個剖面土壤的TOC含量隨深度的變化規律基本一致,其中污灌區、再生水灌區的變化幅度較大。污灌區的TOC含量在0.09%~1.02%之間變動,TOC含量的最大值出現在剖面1.5m的層位上。說明該層位上的吸附能力最強。再生水灌區土壤的TOC含量在0.01%~1.03%之間變動,TOC含量的最大值均出現在3個剖面的地表層位上。清灌區的TOC含量在0.10%~0.71%之間變動,剖面的最大值均出現在地表層位上,這與再生水灌區的規律一致。表層之下土壤的TOC含量基本一致,變化幅度很小。
3.3.1.8土壤粘粒含量
按照我國土壤顆粒的分類標准,直徑小於0.005mm的顆粒劃分為粘粒。土壤顆粒的大小,是影響有機物吸附和遷移的主要因素。一方面,土壤中的粘粒對有機物起到吸附富集的作用;但另一方面,由於粘粒對有機物的吸附富集可起到阻滯和截留作用,使有機物向下遷移受阻,導致在土壤剖面緊鄰下層土壤中的有機物含量驟減。3個灌區剖面的土壤粘粒含量隨深度的變化規律如圖3.12所示。
由圖3.12可以看出,3個灌區各個剖面土壤的粘粒含量隨深度的變化規律基本一致,污灌區和再生水灌區土壤的粘粒含量變化幅度較大,清灌區的變化幅度相對較小。污灌區的粘粒含量在7.5%~66.30%之間變動,粘粒含量的最大值出現在剖面的1.5m層位處,這與TOC含量在此層位最高相一致。再生水灌區的粘粒含量在7.5%~57.9%之間變動,粘粒含量的最大值出現在1.5m層位處。清灌區粘粒含量的變化范圍是10.8%~59.5%,剖面的最大值均出現在4.5m層位處。
在對土壤樣品顆粒組成結果分析過程中發現,按照《岩土工程勘察規范》(GB50021—2001)對土壤樣品命名,絕大部分樣品為粘土類,很難將土壤顆粒組成特點區分出來。因此採用三角圖方法分別對樣品的砂粒(>0.075mm)、粉粒(0.075~0.005mm)、粘粒(<0.005mm)的百分含量進行繪圖,結果如圖3.13所示。
圖3.12 3個灌區土壤粘粒含量隨深度的變化
圖3.13 3個灌區精細剖面的土壤質地分類三角圖
由圖3.13可以看出,3個灌區剖面的土壤質地均主要是粉粒,其次是粘粒,砂粒所佔比例最小。污灌區與再生水灌區的岩性變化幅度大於清灌區的。污灌區和再生水灌區存在兩個明顯的夾層,而清灌區存在一個夾層。污灌區和再生水灌區相比,再生水灌區中的土壤剖面中粉粒、粘粒所佔的比例小於污灌區的,而砂粒所佔的比例大於污灌區的。
3.3.1.9精細剖面的特徵
根據土壤顆粒分析的實驗結果,得出3個灌區精細剖面的特徵見表3.6。
表3.6 3個灌區剖面岩性特徵
從表3.6及圖3.13中可以看出:3個灌區剖面的土壤質地均以粉粒為主,其次是粘粒,砂粒所佔比例最小。污灌區與再生水灌區的岩性變化幅度大於清灌區。但是再生水灌區中的土壤剖面中粉粒、粘粒所佔的比例小於污灌區,而砂粒所佔的比例大於污灌區。
② 陽離子交換量是物理因素還是化學因素
陽離子交來換量是物理因素還是源化學因素
不同土壤的陽離子交換量不同,主要影響因素:a,土壤膠體類型,不同類型的土壤膠體其陽離子交換量差異較大,例如,有機膠體>蒙脫石>水化雲母>高嶺石>含水氧化鐵、鋁.b,土壤質地越細,其陽離子交換量越高.c,對於實際的土壤而言,土壤黏土礦物的SiO2/R2O3比率越高,其交換量就越大.d,土壤溶液pH值,因為土壤膠體微粒表面的羥基(OH)的解離受介質pH值的影響,當介質pH值降低時,土壤膠體微粒表面所負電荷也減少,其陽離子交換量也降低;反之就增大.土壤陽離子交換量是影響土壤緩沖能力高低,也是評價土壤保肥能力、改良土壤和合理施肥的重要依據.
③ 土壤學如何考
二.土壤的本質特徵?肥力的四大因子?
答:土壤的本質特徵是土壤具有肥力;肥力的四大因子是水、肥(營養物質)汽、熱(環境)。
三.土壤組成如何?土壤學發展過程的三大學派?
答: 固體顆粒(38%)
固 相(50%)
土壤 有機物(12%)
氣相(50%)
粒間空隙(50%)
液相(50%)
土壤學發展過程的三大學派:1.農業化學學派。(提出礦質營養學說)。2.農業地質學派(19世紀後半葉)。3.土壤發生學派(提出土壤是在五大成土因素作用下形成的)。
四.岩石根據生成方式不同分為哪幾類?
答:分為岩漿岩、沉積岩和變質岩。
五.岩漿岩的分類方式如何?(生成方式、化學成分)
答:按含二氧化硅的多少分為(1).酸性岩(二氧化硅含量大於65%)。(2).中性鹽(二氧化硅含量在52%——65%)。(3).基性岩(二氧化硅含量在45%——52%)。(4).超基性岩(二氧化硅含量小於45%)。
由構造不同分為(1).塊狀構造(2).流紋構造(3).氣孔構造(4).杏仁構造。
六.岩石礦物對土壤有何影響?
答:(1).影響土壤的質地;(2).影響土壤的酸鹼性:(3).影響土壤中的化學組成。
七.分別舉出常見的原生礦物以及次生礦物五六類.
答:原生礦物:長石類、角閃石和輝石、雲母類、石英、磷灰石、橄欖石; 次生礦物:方解石,高嶺石,蛇紋石。
八.舉出幾種常見的沉積岩及變質岩.
答:沉積岩:礫岩.砂岩.頁岩.石灰岩.白雲岩. 變質岩:板岩.千枚岩.片岩.片麻岩.大理岩.石灰岩.
二. 物理風化作用、化學風化作用、生物風化作用的作用方式分別是什麼?
答:物理風化:1.溫度作用或溫差效應2.結冰作用或冰劈作用3.風的作用4流水的作用.
化學風化:1.溶解作用2.水化作用3.水解和碳酸化作用4. 氧化作用5. 溶解作用.
生物風化:1.機械破壞作用(根劈作用)2.化學破壞作用(主要通過新陳代謝來完成).
三. 物理風化作用、化學風化作用、生物風化作用的最終結果如何?
答:物理風化:產生了與原岩石、礦物化學成分相同而粗細不等的碎屑物質覆蓋在岩石表面。
化學風化:1.形成可溶性鹽類,都是養料成分,為植物提供營養。2.形成了次生粘土礦物,在土壤肥力中作用巨大。3.形成了殘留礦物,如:石英在土壤中以粗大砂粒存在。
生物風化:為母質中增加了岩石和礦物中所沒有的N素和有機質。
四.影響風化作用的因素有哪些?
答:1.氣候條件.2. 礦物岩石的物理特性:礦物顆粒大小、硬度、解理和膠結程度.3. 礦物岩石的化學特性和結晶構造.
五.風化產物的地球化學類型、生態類型分別有哪些?
答:風化產物的地球化學類型: 1. 碎屑類型. 2. 鈣化類型. 3. 硅鋁化類型. 4. 富鋁化類型.
風化產物的生態類型:1. 硅質岩石風化物2. 長石質岩石風化物.3.鐵鎂質岩石風化物.4. 鈣質岩石風化物.
二.母質因素在成土過程中的作用?
答:母質是形成土壤的物質基礎,是土壤的骨架和礦物質的來源。主要表現是:
1.母質的機械組成影響土壤的機械組成。
2.母質的化學成分對土壤形成、性質和肥力均有顯著影響,是土壤中植物礦質元素(氮素除外)的最初來源。
三. 氣候因素在成土過程中的作用?
答:氣候決定著土壤形成過程中的水、熱條件,是直接影響到成土過程的強度和方向的基本因素。它(水分和熱量)對土壤形成的具體作用表現在:
1.直接參與母質的風化和物質的淋溶過程。2.控制著植物和微生物的生長。
3.影響著土壤有機質的累積和分解。4.決定著養料物質生物小循環的速度和范圍
四. 生物因素在成土過程中的作用?
答:在土壤形成過程中,生物對土壤肥力特性和土壤類型,具有獨特的創新作用。其影響及作用可歸納為:
1.創造了土壤氮素化合物,使母質或土壤中增添了氮素養料。
2.使母質中有限的礦質元素,發揮了無限的營養作用。
3.通過生物的吸收,把母質中分散狀態的養料元素,變成了相對集中狀態,使土壤的養料元素不斷富集起來。
4.由於生物的選擇吸收,原來存在於母質中的養料元素,通過生物小循環,更適合於植物生長需要,使土壤養分品質不斷改善。
五.地形因素在成土過程中的作用?
答:1.影響大氣作用中的水熱條件,使之發生重新分配。如坡地接受的陽光不同於平地,陰坡又不同於陽坡;地面水及地下水在坡地的移動也不同於平地,從而引起土壤水分、養分、沖刷、沉積等一系列變化。
2.影響母質的搬運和堆積。如山地坡度大,母質易受沖刷、故土層較薄;平原水流平緩、母質容易淤積、所以土層厚度較大;而洪積扇的一般規律則是頂端(即靠山口處)的母質較粗大、甚至有大礫石;末端(即與平原相接處)的母質較細,有時開始有分選。頂端坡度大、末端坡度小,以及不同部位的沉積物質粗細不同,亦會造成土壤肥力上的差異。
二.研究土壤剖面的意義
答:他不僅能夠反映土壤的特徵,而且還可以了解土壤的形成過程,發展方向和肥力特徵;為鑒別土壤類型,確定土壤名稱提供了科學依據。
三.說明下列符號的土壤學含義:
答:Bk為鈣積層 Bt為粘化層 Bca 鈣積層 C母質層 D母岩層 G潛育層 W瀦育層 T泥炭層;
Cc表示在母質層中有碳酸鹽的聚積層; Cs表示在母質層中有硫酸鹽的聚積層。
A—D 原始土壤類型;A—C 幼年土壤類型;A—B—C 發育完善的土壤類型。
二.問答題
1. 簡述土壤有機質的作用?
答: 土壤有機質是植物營養的重要來源,同時對土壤水、肥、氣、熱起重要的調節作用:
(1)植物營養的重要庫源;(2)提高土壤保水保肥能力和緩沖性能;(3)改善土壤物理性質;
(4)增強土壤微生物活動;(5)活化土壤中難溶性礦質養料;(6)刺激、促進植物的生長發育。
2. 富里酸(FA)與胡敏酸(HA)性質上的區別?
答:(1)溶解性:FA>HA;(2)酸性:FA>HA;(3)鹽:HA一價溶於水二三價不溶,F A全溶;.(4)分子組成:式量HA>FA,HA含碳氮多,含氫氧少,FA相反;(5)顏色:HA深(又名黒腐酸),FA淺(又名黃腐酸);(6)在土壤剖面中的遷移能力:FA強。
3. 有機殘體的碳氮比如何影響土壤有機物分解過程?
答:一般認為,微生物每吸收一份氮,還需吸收五份碳用於構成自身細胞,同時消耗20份碳作為生命活動的能量來源。所以,微生物分解活動所需有機質的C/N大致為25﹕1
當有機質地C/N接近25﹕1時,利於微生物的分解活動,分解較快,多餘的氮留給土壤,供植物吸收;
如果C/N大於25﹕1,有機質分解慢,同時與土壤爭氮;
C/N小於25﹕1,有利於有機質分解,並釋放大量的氮素。
4.土壤有機物分解的速度主要取決於哪兩個方面:
答:土壤有機物分解的速度主要取決於兩個方面;內因是植物凋落物的組成,外因是所處的環境條件。
①外界條件對有機質轉化的影響:外界條件通過對土壤微生物活動的制約,而影響有機質的轉化速度,這些外界因素主要有土壤水分、溫度、通氣狀況、土壤pH值,土壤粘力等。
②殘體的組成與狀況對有機質轉化的影響:有機殘體的物理狀態,化學組成,及碳氮比影響。
5.土壤有機質的腐殖化過程可分為幾個階段:
答:①第一階段(原始材料構成階段):微生物將有機殘體分解並轉化為簡單的有機化合物,一部分經礦質化作用轉化為最終產物(二氧化碳、硫化氫、氨等)。其中有芳香族化合物(多元酚)、含氮化合物(氨基酸或肽)和糖類等物質。
②第二階段(合成腐殖質階段):在微生物作用下,各組成成分,主要是芳香族物質和含氮化合物,縮合成腐殖質單體分子。在這個過程中,微生物起著重要作用,首先是由許多微生物群分泌的酚氧化酶,將多元酚氧化成醌,然後醌再與含氮化合物縮合成腐殖質。
6.土壤有機質的類型及來源:
答:一、土壤有機質的類型: 進入土壤中的有機質一般呈現三種狀態:
①基本上保持動植物殘體原有狀態,其中有機質尚未分解;
②動植物殘體己被分解,原始狀態已不復辨認的腐爛物質,稱為半分解有機殘余物;
③在微生物作用下,有機質經過分解再合成,形成一種褐色或暗褐色的高分子膠體物質,稱為腐殖質。腐殖質是有機
質的主要成分,可以改良土壤理化性質,是土壤肥力的重要標志。
二、土壤有機質的來源:
①動植物和微生物殘體; ②動植物和微生物的代謝產物; ③人工施入土壤的有機肥料。
7.土壤微生物在土壤中的作用:
答:土壤微生物對土壤性質和肥力的形成和發展都有重要的影響。
1.參與土壤形成作用: 2促進土壤中營養物質的轉化: 3增加生物熱能,有利調節土壤溫度:
4.產生代謝產物,刺激植物的生長:5.產生酶促作用,促進土壤肥力的提高:
8.土壤微生物分布的特點:
答:①物分布在土壤礦物質和有機質顆粒的表面。 ②植物根系周圍存在著種類繁多的微生物類群。
③物在土體中具有垂直分布的特點 。 ④微生物具有與土壤分布相適應的地帶性分布的特點 。
⑤壤微生物的分布具有多種共存、相互關聯的特點。
9.菌根菌的類型及特點:
答:菌根菌的類型:根據菌根菌與植物的共棲特點,菌根可分為外生菌根、內生菌根和周生菌根。
①外生菌根在林木幼根表面發育,菌絲包被在根外,只有少量菌絲穿透表皮細胞。
②內生菌根以草本最多。如蘭科植物具有典型內生菌根。
③周生菌根即內外生菌根。既可在根周圍形成菌鞘,又可侵入組織內部,這種菌根菌發育在林木根部。
特點:①菌根菌沒有嚴格的專一性;同一種樹木的菌根可以由不同的真菌形成。
②菌根對於林木營養的重要性,還在於它們能夠適應不良的土壤條件,為林木提供營養。
③在林業生產中,為了提高苗木的成活率和健壯率,使幼苗感染相適應的菌根真菌,是非常必要的。
④最簡單的接種方法,就是客土法,即選擇林木生長健壯的老林地土壤,移一部分到苗床或移植到樹穴中,促使苗木迅速形成菌根。
10.調節土壤有機質的途徑:
答:①增施有機肥料。 ②歸還植物(林木、花卉)凋落物於土壤。 ③種植地被植物、特別是可觀賞綠肥。
④用每年修剪樹木花草的枯枝落葉粉碎堆漚,或直接混入有機肥坑埋於樹下,有改土培肥的效果。
⑤通過澆水,翻土來調節土壤的濕度和溫度等,以達到調節有機質的累積和釋放的目的。
二,簡答題。
1土水勢的特點。
答:土壤中的水分受到各種力的作用,它和同樣條件(溫度和壓力等)下的純自由水的自由能的差值,用符號Ψ表示,所以,土水勢不是土壤水分勢能的絕對值,而是以純自由水作參比標準的差值,是一個相對值。
土水勢由:基質勢(Ψm) 溶質勢(Ψs) 重力勢(Ψg) 壓力勢(ΨP) 等分勢構成。
2土壤空氣特點。
答:a.二氧化碳的含量很高而氧氣含量稍低。二氧化碳超過大氣中的10倍左右,主要原因是由於土壤中植物根系和微生物進行呼吸以及有機質分解時,不斷消耗土壤空氣中的氧,放出二氧化碳,而土壤空氣和大氣進行交換的速度,還不能補充足夠的氧和排走大量的二氧化碳的緣故。
b.土壤空氣含有少量還原性氣體。在通氣不良情況下,土壤空氣中還含有少量的氫、硫化氫、甲烷等還原性氣體。這些氣體是土壤有機質在嫌氣分解下的產物,它積累到一定濃度時,對植物就會產生毒害作用。
c.土壤空氣水氣含量遠高於大氣。除表土層和乾旱季節外,土壤空氣經常處於水汽的飽和狀態。
d.土壤空氣組成不均勻。土壤空氣組成隨土壤深度而改變,土層越深,二氧化碳越多,氧氣越少。
3土壤氣體交換的方式有幾種?哪一種最重要?
答:有兩種方式:即氣體的整體流動和氣體的擴散,以氣體的擴散為主。
4土壤空氣對林木生長的影響。
答:土壤空氣影響著植物生長發育的整個過程,主要表現在以下幾方面:
(1)土壤空氣與根系發育(2)土壤空氣與種子萌發(3)土壤空氣與養分狀況(4)土壤空氣與植物病害
5土壤熱量的來源有哪些?
答:1、太陽輻射能 2、生物熱 3、地球的內能
6土壤熱量狀況對林木生長的影響?
答:土壤熱量狀況對植物生長發育的影響是很顯著的,植物生長發育過程,如發芽、生根、開花、結果等都只有在一定的臨界土溫之上才可能進行。
1.各種植物的種子發芽都要求一定的土壤溫度 2.植物根系生長在土壤中,所以與土溫的關系特別密切
3.適宜的土溫能促進植物營養生長和生殖生長 4.土壤溫度對微生物的影響
5.土溫對植物生長發育之所以有很大的影響,除了直接影響植物生命活動外,還對土壤肥力有巨大的影響
7土壤水汽擴散的特點。
答:土壤空氣中水分擴散速度遠小於大氣中水分擴散速率.
①土壤孔隙數量是一定的,其中孔隙一部分被液態水佔有,留給水汽擴散的空間就很有限。
②土壤中孔隙彎彎曲曲,大小不一,土壤過干過濕都不利於擴散(土壤濕度處於中等條件下最適宜擴散)
8土壤蒸發率(概念)的階段?
答:土壤蒸發率:單位時間從單位面積土壤上蒸發損失的水量。階段性:
a.大氣蒸發力控制階段(蒸發率不變階段) b.土壤導水率控制階段(蒸發率下降階段)
c.擴散控制階段(決定於擴散的速率)
二.簡答題
1.衡量土壤耕性好壞的標準是什麼?
答: 土壤宜耕性是指土壤的性能.
①耕作難易:耕作機具所受阻力的大小,反映出耕後難以的程度,直接影響勞動效率的高低.
②耕作質量:耕作後能否形成疏鬆平整,結構良好,適於植物生長的土壤條件.
③宜耕期的長短:土壤耕性好一般宜耕期長.
2.試論述團粒結構的肥力意義?
答: 1小水庫:團粒結構透水性好可接納大量降水和灌水,這些水分貯藏在毛管中.
2小肥料庫:具有團粒結構的土壤,通常有機質含量豐富,團粒結構表面為好氣作用,有利於有機質礦質化,釋放養分,團粒內部有利於腐殖質化,保存營養.
3空氣走廊:團粒之間孔隙較大,有利於空氣流通。
3.團粒結構形成的條件是什麼?
答:①大量施用有機肥 ②合理耕作 ③合理輪作 ④施用石膏或石灰 ⑤施用土壤結構改良劑
4.砂土,粘土,壤土的特點分別是什麼?
答:1.砂質土類:
①水→粒間孔隙大,毛管作用弱,透水性強而保水性弱,水汽易擴散,易干不易澇.
②氣→大孔隙多,通氣性好,一般不會積累還原性物質.
③熱→水少汽多,溫度容易上升,稱為熱性土,有利於早春植物播種.
④肥→養分含量少,保肥力弱,肥效快,肥勁猛,但不持久,易造成作物後期脫肥早衰.
⑤耕性→鬆散易耕,輕質土.
2.粘質土類:
①水→粒間孔隙小,毛管細而曲折,透水性差,易產生地表徑流,保水抗旱能力強,易澇不易旱.
②氣→小孔隙多,通氣性差,容易積累還原性物質.
③熱→水多汽少,熱容量大,溫度不易上升,稱為冷性土,對早春植物播種不利.
④肥→養分含量較豐富且保肥能力強,肥效緩慢,穩而持久,有利於禾穀類作物生長,籽實飽滿,早春低溫時,由於肥效緩慢易造成作物苗期缺素.
⑤耕性→耕性差, 粘著難耕,重質土.
3.壤質土類:土壤性質兼具砂質土,粘質土的優點,而克服了它們的缺點.耕性好,宜種廣,對水分有回潤能力,是理想的土壤類別.
5.影響陽離子凝聚能力強弱的因素?
答:土壤膠體通常有負電荷,帶負電的土壤膠粒,在陽離子的作用下,發生相互凝聚。
a高價離子凝聚能力大於低價離子。
b水化半徑大的離子凝聚能力弱,反之較強(離子半徑愈小,水化半徑愈大)
c增加介質中電解質濃度也可以。以及有機質,簡單無機膠體。
d比表面積越大凝聚能力越強。
一.影響陽離子交換能力的因素:
答:①電荷電價有關 ②離子半徑及水化程度 ③離子濃度 ④土壤pH值 ⑤T的高低
二.影響陽離子交換量的因素:
答:①質地(土壤質地越粘重,含粘粒越多,交換量越大) ②腐殖質,含量↑,交換量↑
③無機膠體的種類,粘粒的硅鐵鋁率↑,交換量↑(腐>蒙>伊>高>非晶質含水氧化物) ④土壤酸鹼性
三.陽離子交換作用的特徵:
答: 特徵:a可逆反應 b等價離子交換 c反應受質量作用定律支配
四.土壤吸收養分作用方式有幾種?
答:①土壤離子代換吸收作用(即,物理化學吸收作用):對離子態物質的保持。
②土壤機械吸收作用:對懸浮物質的保持。是指疏鬆多孔的土壤能對進入其中的一些團體物質,進行機械阻留。
③土壤物理吸附作用:對分子態物質的保持。是指土壤對可溶性物質中的分子態物質的保持能力。
④土壤吸附作用:對可溶性物質的沉澱保持。是指由於化學作用,土壤可溶性養分被土壤中某些成分所沉澱,保存於土中。
⑤生物吸附作用:植物和土壤微生物對養分具有選擇吸收的能力。從而把養分吸收,固定下來,免於流失。
五.土壤膠體的類型(按成分及來源)有哪些?
答:成分: ①無機膠體(各種粘土礦物) ②有機膠體(腐殖質) ③有機無機復合體(存在的主要方式)
來源:
一.影響陽離子交換能力的因素:
答:①電荷電價有關 ②離子半徑及水化程度 ③離子濃度 ④土壤pH值 ⑤T的高低
二.土壤陽離子交換量(CEC):在一定pH值時,土壤所能吸附和交換的陽離子的容量,用每Kg土壤的一價離子的厘摩爾數表示,即Cmol(+)/Kg.(pH為7的中性鹽溶液)
我國土壤陽離子交換量:由南→北,由西→東,逐漸升高的趨勢。
一種土壤陽離子交換量的大小,基本上代表分了該土壤保存養分的能力.即通常說的飽肥性的高低.交換量大的土壤,保存速效養能力大,反之則小.可作為土壤供肥蓄肥能力的指標.
三.影響陽離子交換量的因素:
答:①質地(土壤質地越粘重,含粘粒越多,交換量越大)②腐殖質,含量↑,交換量↑③無機膠體的種類,粘粒的硅鐵鋁率↑,交換量↑(腐>蒙>伊>高>非晶質含水氧化物)④土壤酸鹼性⑤
四.土壤鹽基飽和度(BSP):交換性鹽基離子佔全部交換性陽離子的百分率.
我國土壤鹽基飽和度:南→北↑,西→東↓
五.交換性陽離子的有效度:
答: 1根系←→溶液←膠粒 離子交換 2根系←→膠粒 接觸交換
六.互補離子(陪伴離子):與某種交換性陽離子共存的其他交換性陽離子.
七.土壤吸收養分作用方式有幾種?
答:①土壤離子代換吸收作用(即,物理化學吸收作用):對離子態物質的保持。
②土壤機械吸收作用:對懸浮物質的保持。是指疏鬆多孔的土壤能對進入其中的一些團體物質,進行機械阻留。
③土壤物理吸附作用:對分子態物質的保持。指土壤對可溶性物質中的分子態物質的保持能力。
④土壤吸附作用:對可溶性物質的沉澱保持。是指由於化學作用,土壤可溶性養分被土壤中某些成分所沉澱,保存於土中。
⑤生物吸附作用:植物和土壤微生物對養分具有選擇吸收的能力。從而把養分吸收,固定下來,免於流失。
八.粘土礦物的基本構造單元是什麼?
答:是硅氧四面體和鋁水八面體。
一.土壤酸性的形成:
1.土壤中氫離子的來源:①水的解離 ②碳酸的解離 ③有機酸的解離 ④無機酸 ⑤酸雨
2.土壤中鋁的活化。
二.土壤鹼性的形成機理(即土壤中OH根的來源):土壤溶液中氫氧根的來源主要是鈣、鎂、鈉、碳酸鹽和重碳酸鹽以及土壤膠體表面吸附的交換性鈉水解的結果:
1.碳酸鈣水解 2.碳酸鈉水解 3.交換性鈉的水解
三.土壤酸度的指標:土壤酸性一方面是由土壤溶液中的氫離子引起的,另一方面也可以由被土壤膠體所吸附的致酸離子(氫,鋁)所引起.前者為活性酸,後者潛性酸.
酸性強度排列:潛性酸>水解酸>代換性酸>活性酸
四.土壤鹼性的指標:指總鹼度和鹼化度(見名詞解釋)
五.土壤緩沖性產生的原因:
①土壤具有代換性,可以吸附H,K,Na等很多陽離子②土壤中存在許多弱酸及其鹽類,構成緩沖系統
③土壤中有許多兩性物質,可中和酸鹼 ④在酸性土壤中,Al離子能起緩沖作用.
六.土壤緩沖性的強弱指標及其影響因素:
強弱指標即緩沖量,影響因素有①粘粒礦物類型②粘粒的含量③有機質的影響
七. 土壤酸鹼性差異的原因:
八.石灰改良酸性土的作用?
①中和土壤酸性②增加土壤中鈣素營養,有利於微生物活動促進有機質分解③改良土壤結構
石灰用量=土壤體積×容重×陽離子交換量×(1-BSP) 單位:Kg/公頃
土壤計算題:
1.已知某田間持水量為26%,土壤容重為1.5,當土壤含水量為16%,如灌一畝地使0.5m深的土壤水分達到田間持水量,問灌多少水?
解:(26-16)%×1.5×667×0.5=50(m3/畝)
2.容重為1.2g/cm3的土壤,初始含水量為10%,田間持水量為30%,降雨10mm,全部入滲,可使多深土層達到田間持水量?
解:10%×1.2=12% 30%×1.2=36%
土層厚度=10/(36%-12%)=41.7mm
3.一容重為1g/ cm3的土壤,初始含水12%,田間持水量為30%,要使30cm厚的土層含水達到80%,需灌水多少?
解:12%×1=12% 30%×80%=24% 24%-12%=12%
12%×0.3×667=24 m3
4.某紅壤的pH值5.0,耕層土重2250000kg/hm2,含水量位20%,陽離子交換量10cmol/kg,BSP60%,計算pH=7時,中和活性酸和潛性酸的石灰用量。
解:2250000×20%×(10-5-10-7)=4.455molH+/hm2
4.455×56÷2=124.74g/hm2
2250000×10×1%×40%=90000mol H+/hm2
90000×56÷2=2520000g
5.一種石灰性土壤,其陽離子交換量為15 cmol(+)/kg,其中Ca2+佔80%,Mg2+佔15%,K+佔5%,則每畝(耕層土重15萬kg/畝)土壤耕層中Ca2+,Mg2+,K+的含量為多少?
解:150000×15×1%=22500mol
22500×80%÷2×40=360000g
22500×15%÷2×24=40500g
22500×5%×39=43875g
6.土壤容重為1.36t/立方米,則一畝(667平方米)地耕作層,厚0.165m的土壤重量是多少?該土壤耕層中,現有土壤含水量為5%,要求灌水後達到25%,則每畝灌水定額為多少?
解:667×0.165=110.055t 110.055÷1.36×(25-5)%=16.185立方米
④ 土壤陽離子交換量多少算大
這個土壤陽離子交換量20mmol每kg算大。
土壤陽離子交換量的機標准土壤陽離子交換量的標準是指土壤中可以與陽離子結合的離子的總量,一般情況下,土壤陽離子交換量的標准值為1-20mmol每kg,其中,1mmol每kg表示較低的土壤陽離子交換量,20mmol每kg表示較高的土壤陽離子交換量。
⑤ 土壤陽離子交換量是什麼
土壤陽離子交換量即CEC 是指土壤膠體所能吸附各種陽離子的總量,其數值以每回千克土壤中含有各種陽離子的答物質的量來表示。其數值代表土壤的保肥能力。陽離子交換量越大,說明土壤的保肥能力越強。陽離子交換量的值可以指導我們在實際施肥中選擇合適的施肥量及施肥次數。
希望採納,謝謝
⑥ 土壤離子交換
土壤中離子的交換作用
土壤中帶負電荷膠粒吸附的陽離子與內土壤溶液中的陽離子進行容交換,稱為陽離子交換 作用。
土壤陽離子交換的特點:
• 可逆反應並能迅速達到平衡
• 陽離子交換按當量關系進行
• 不同陽離子的代換力有大小差異(離子價數、原子序數、離子運動速度、質量作用定律)
25 陽離子交換量
每千克干土中所含全部陽離子總量,稱陽離子交換量
影響因素:
(1)膠體的種類
蒙脫石>水化雲母>高嶺土;有機膠體最高
(2)溶液的pH值
pH值增加,土壤負電荷量隨之增大,交換量增大