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1、一、土壤及土壤学1. 土壤及土壤学概念(1) 土壤：是能够产生植物收获物，地球陆地疏松表层(2) 森林土壤：森林植被下发育的土壤特点：（表层黑厚，有机物含量多）a.大量凋落物b.发达根系c.丰富生物2. 土壤五大问题：侵蚀 盐碱化 沙漠化 变质 污染3. 土壤学的定义:土壤学是研究土壤发生分类分布，理化和生物学性状，利用和改良（如土壤五大问题）的一门科学，是一门古老而年轻的科学。4. 土壤肥力：土壤为植物的生长提供和协调营养条件和环境条件的能力。营养条件：养分，水分 环境条件：水分，气体，热能评价指标：1.植物干物质重 在大气，人为影响相同时单位面积相同的同一森林所产生全部干物质重作指标2.植
2、物土层树木平均高土壤肥力的生态相对性（土壤是否肥沃，是针对某一种或某几种植物而言的，并不是对任何植物）5. 土壤基本物质组成：固：矿物质95% 有机质5% （决定其肥力） 各种生物液：水气：空气 分解 呼吸6. 土壤一般性质：（1） 五大成土因素下形成：母岩 气候 生物 地形 时间（2） 三相系统（3） 巨大表面积（4） 构成完整生态系统（5） 层次性明显（6） 存在物质与能量转换二、岩石风化和土壤形成矿物是岩石圈中化学元素的原子或离子通过各种地质作用形成的，并在一定条件下下个对稳定的自然产物矿物的类型：（1） 原生矿物：如 橄榄石，辉石，角闪石，长石，石英，云母。（2） 表生矿物：如岩盐，石
3、膏，碳酸盐矿物，铁铝的氢氧化物和粘土矿物。 次生 （3） 变质矿物：如 石榴石 ，红柱石，蛇纹石等。 矿物1. 矿物种类鉴定方法：(1) 光学方法：偏光显微镜(2) 化学方法：方解石+盐酸 磷灰石+钼酸铵 生成黄色沉淀(3) 物理方法：a. 颜色：颜色是鉴定矿物的重要依据之一。矿物的颜色是指矿物对可见光中不同波长的光波选择性吸收的结果，所呈颜色是反射光波或透过光波的混合色。 自色：矿物本身所固有的颜色。与矿物的成分和构造有关、。 他色：矿物因外来的带色杂质，气泡等有色体的机械混入而染得颜色。易变化不稳定。 假色：由于矿物内部裂缝，解理面及表面的氧化膜引起的光波的干涉而产生的颜色。b 条痕：矿物
4、粉末的颜色 。在白瓷板上划，因此只限于硬度比白瓷板小的矿物。条痕色可以消除假色，减弱他色，保存自色。如：黄铁矿是淡黄色，但是天痕却是黑色；黄铜矿是铜黄色，但是条痕是绿黑色。c. 形状：块状，片状，柱状=d. 硬度：矿物抵抗刻划，压入和研磨的能力。指甲2.5，小刀5.5摩氏硬度计仅是硬度的一种等级，它指表明硬度的相对大小，不表示其绝对值高低。e. 光泽：是矿物表面反射可见光波的能力。可分为v 金属光泽，如黄铁矿，黄铜矿等。一般具有金属光泽的矿物条痕为黑色或是深色，不透明的矿物常具有金属光泽。v 半金属光泽：呈弱金属状光泽，如磁铁矿和赤铁矿。v 非金属光泽：又分为金刚光泽，如金刚石，玻璃光泽,如方
5、解石，板状石膏。玻璃光泽的矿物占总矿物的70%。透明或半透明的浅色矿物通常具有非金属光泽。以上的光泽均是对于矿物的晶面和解理面来说的，在矿物断口或集合体上，由于表面不平，形成一些特殊光泽，如石英的断口呈油脂光泽，土状粉末矿物呈土状光泽，纤维石膏，石棉等呈丝绢光泽，云母滑石呈珍珠光泽。f. 解理与断口：矿物在外力作用下沿着一定的结晶方向破裂呈光滑平面的性能称为解理，裂开后形成的光滑平面称为解理面矿物受力后不沿一定的方向裂开，而是沿任意方向裂开，且破裂面称凹凸不平的表面，这种破裂面称为断口。2. 岩石：岩石指由各种地质作用形成的，由一种或多种矿物组成的集合体。化学元素地质作用矿物地质作用聚合体（岩
6、浆岩，沉积岩，变质岩） 沉积岩分布面积最广。3. 三大岩类岩浆岩：地球内部呈熔融状态的岩浆喷出地球表面，或者上升到接近于地表的不同深度的地壳中，冷却，固化后形成的岩石，称为岩浆岩，又称火成岩分为：深成岩，浅成岩，喷出岩。岩浆岩的结构：等粒状：岩石中矿物颗粒大小比较一致，深层岩多为等粒结构斑状:：岩石中矿物颗粒显著不等，大者称为斑晶，小者称为石基。斑状结构多产生在浅层岩中。岩浆岩的构造：块状构造:花岗岩、流纹状构造、气孔状构造、杏仁状构造主要的岩浆岩：（1） 超基性岩类：橄榄岩，辉岩（2） 基性岩类：辉长石，辉长辉绿石，玄武岩（3） 中性岩类（闪长岩-安山岩类）：闪长岩，闪长玢岩，安山岩（4）
7、中性岩类（正长岩-粗面岩）：正长岩，正长斑岩，粗面岩（5） 酸性岩类：花岗岩，花岗斑岩，石英斑岩，流纹岩沉积岩：地球表面或接近地表的条件下，由岩石风化所形成耳朵疏松物质，经过搬运，沉积，和成岩作用所形成的岩石叫做沉积岩。特点：层次性沉积岩的物质成分：碎屑成分、黏土矿物、化学和生物成因的新矿物沉积岩的构造：沉积岩最主要的构造是层理，其次为层面构造层理构造：层理是沉积岩的成层性质.它的形成是由于先后沉积下来的沉积物,因颗粒,大小,形状.物质成分和颜色的不同显示出来的成层现象结构层面结构：在沉积岩层面上经常保留有自然作用产生的一些痕迹,它常标志着岩层的特性,并反映岩石的形成时的环境几种常见沉积岩的鉴
8、定种类构造特征砾岩层理直径大于2毫米颗粒大于一半砂岩层理颗粒直径在2毫米-0.05毫米页岩层理颗粒直径小于0.05毫米，手感细滑石灰岩层理加盐酸冒泡白云岩层理加盐酸有泡沫反应变质岩:变质岩是由原来存在的岩浆岩,沉积岩和部分早期形成的变质岩,在内力作用下,经过变质作用所形成的岩石.使岩石发生变质作用的主要因素是:高温高压变质岩的结构:变晶结构、变余结构、碎裂结构变质岩的构造:片理构造（片状构造,千枚状构造,板状构造,片麻状构造）、块状构造、变余构造主要的变质岩: 板岩:坚硬致密,鼓之有声 千枚岩:丝绢光泽,断面平行,排列薄片 片岩:岩面平整.片状构造,断面平行排列薄片 片麻岩、大理岩、石英岩4.
9、 岩石风化和土壤形成物理风化 母质形成 定积母质(未搬运,在山上部)化学风化 -生物风化 运积母质(坡积母质,洪积母质如洪积扇,冲积母质如冲积扇、湖积，风积、重积)物理风化过程:矿物和岩石在物理作用发生形态变化叫做物理风化化学风化:化学作用使矿物和岩石在性质上成分上发生变化.包括溶解,水化,水解和氧化作用.生物活动对风化作用的影响(1)根系压力.(2)微生物在分解有机质过程中或活根系分泌有机酸,与矿物中的盐基离子形成螯合物,加速矿物分解.(3)藻类使岩石表面变的松软,起着破坏作用(4)生长在岩石表面上的地衣,直接对岩石产生着机械破坏和化学溶解作用.风化产物的化学类型：碎屑类型、钙化类型、硅铝化
10、类型、富铝化类型地球表面疏松的风化层,是形成土壤的母质.它的成分和性质直接影响着土壤的性质,.5. 土壤形成 地质大循环：在地壳上升运动中，沉积岩由海洋底部上升形成大陆；沉积岩暴露于地表后，又重新进行风化和淋溶，重复的进行着这种作用。植物营养物质由大陆流到海洋，海洋又变为大陆后，这些物质又由新的大陆流向新的海洋，营养物质的这种循环过程称为植物营养物质的地质大循环。生物小循环：通过植物（包括所有参与这一过程的生物）反复吸收利用和积累营养物质的过程土壤形成的实质就是地质大循环和生物小循环的矛盾和统一。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。地质大循环使营养元素不断向下淋失，而生物小
11、循环却从地质大循环中不断地积累 生物所需的必需的营养元素。（老师做的笔记中有说明此过程的图）植物着生于母质后，土壤的形成就开始了三、土壤形态特征一土壤剖面是指从地面凋落物深度向下挖掘直至母质层所裸露的一段垂直切面。淋溶作用：指土壤中的下渗水，从土壤剖面的上层淋溶或悬浮土壤中某种成分的作用。淀积作用：下渗水到达剖面下层沉淀其中某些溶解物质或悬浮物的作用。土壤发生层次:O层：为枯落物层。发生在有机土中，一般在矿质土的表层。森林土壤O层作用：提高土壤水分的入渗率，降低土壤热能的交换，为土壤提供大量的有机质及其营养元素，改善土壤结构。A层：腐殖质层，具有淋溶作用，有机质聚集较多。B层：淀积层，由上层淋
12、溶下来的物质淀积而成，一般情况下大都坚实。C层：母质层，一般未受成土过程影响。有时候，为了更好的划分土壤层次，会分出一些亚层。耕作土壤剖面的形成：1、表土层分为耕作层和犁底层耕作层（20cm左右, 疏松多孔，干湿交替频繁，温度变化大，通透性好，物质转化快，含有有效养分多。根系集中在此层，60%)犁底层(10-15cm左右，紧实，孔隙度小，大孔隙多，小空隙少，透水性不良，结构长呈片状，有时有层理)、心土层：20-30cm左右，在犁底层下。也紧实，但不如犁底层紧实，起保水保肥的作用的重要层次，是生长后期供应水肥的主要层次。根系占20%-30%。、底土层：是在心土层一下的土层，一般位于土体表面50-
13、60cm以下的深度。紧实，物质转化慢，可利用营养物质少，被称为死土或生土。二土壤剖面形态特征l 颜色：是土壤内在物质组成外在色彩的表现。通常将土壤与标准比色卡对比，给予命名。决定土壤颜色的物质有：腐殖质，氧化铁，石英，长石，方解石 ，高岭石，氧化亚铁。作用：指示土壤的许多重要特征，影响土壤温度。l 结构：土壤固体颗粒的空间排列方式。作用：影响土壤肥力高低，微生物活动，耕性。l 质地：土壤中各种颗粒的重量百分含量。作用：影响土壤肥力。l 土壤湿度l 新生体:在土壤形成过程中新产生的或聚积的物质称为新生体。l 侵入体：位于土体中，但不是土壤形成过程中聚积和产生的物体l 紧实度l 根系l 容重：原状
14、土壤干土重四、 土壤的基本物质组成与性质土壤生物根系，动物，微生物土壤动物（填空）土壤动物指长期或一生中大部分时间都生活在土壤或地表凋落物中的动物。他们直接或间接的参与土壤中物质和能量的转化，是土壤生态系统中不可分割的组成部分。土壤动物通过取食，排泄，挖掘等生命活动破碎生物残体，使之与土壤混合，为微生物活动和有机物质进一步分解创造了条件。土壤动物活动使土壤的物理性质（通气状况），化学性质（养分循环），以及生物学性质（微生物活动）均发生变化，对土壤形成及土壤肥力发展起着重要作用。土壤动物分类及其介绍书79土壤微生物：细菌，放线菌，真菌，藻类土壤微生物指生活在土壤中借用光学显微镜才能看到的微小生物
15、。土壤微生物作用：参与土壤物质的转化过程，在土壤形成和发育，土壤肥力演变，养分有效化和有毒物质的降解等方面起着重要作用。 土壤细菌（碳水化合物分解菌、氨化细菌）土壤细菌一类单细胞，无完整细胞核的生物。占土壤微生物总数的70%-90%纤维分解细菌、固氮细菌、氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌。他们在土壤元素循环中起着主要作用。氨化细菌：微生物分解含氮有机化合物释放氨的过程称氨化过程。（分两阶段）土壤通气状况决定了氨化细菌的优势种群，但是不影响氨化作用的进行。含氮有机化合物C/N比对氨化细菌活动强度和氨化过程有着较大影响。一般要求为20:1-25:1硝化细菌：微生物氧化氨为硝酸并从中获得能量的过程称为硝化作用。（分两阶段）属于化能无机营养型，适宜PH6.6-8.8或更
