[北林]土壤学复习笔记

一、 绪论

1土壤及土壤学的概念

1.1土壤：能够产生植物收获物的地球陆地疏松表层

1.2土壤学：一门研究土壤性状、发育、分布、分类、改良和利用的科学 1.3森林土壤：森林植被下发育的土壤 （1）养分丰富，有大量凋落物

（2）根系发达：穿插作用、改善结构、保持水土 （3）生物繁多

2土壤的物质组成和一般性质 2.1基本组成：

固体：矿物质（多）+有机物（少）+生物（少） 液体：水（溶液） 空气：大气

2.2土壤的一般性质

（1）五大组成因素：气候、地形、岩石、生物（最重要）、时间 （2）多颗粒系统：土粒

（3）具有巨大的表面积，化学反应剧烈 （4）不断进行物质与能量的交换 （5）土壤具有明显的层次 2.3土壤肥力

（1）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

（2）土壤肥力相对性：生态上不同的植物，他们所要求的土壤生态条件是不同的。

某种肥沃或不肥沃的土壤只是针对某种（或某些生态要求上相同的）植物而言的，而不是针对任何植物的。 （3）土壤肥力相对性对指导园林生产的意义：根据其树木的生物学特性，将其种植在满足他们生态特征需求的

土壤上

二、矿物与岩石的分化 1矿物的概念及分类

1.1矿物：地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的自然产物

（1）分类：原生矿物（岩浆冷却）+次生矿物（原生矿物经过复杂变化） （2）矿物鉴别：光学法

化学法

物理法：形状、颜色、条痕、硬度、解离、光泽

2岩石：矿物在地质作用下形成的集合体 (元素 矿物 岩石) 岩石的分类：岩浆岩、沉积岩、变质岩 2.1岩浆岩 岩石种类 深成岩 浅成岩 喷出岩 2.2沉积岩 在地球表面或接近地表的条件下，由风化的疏松物质经过搬运，沉积和成岩作用形成的岩石。 （1）砾岩：由直径大于2mm的颗粒占50%以上。具砾状结构。 （2）砂岩：由2～0.05mm的砂粒胶结组成，具砂质结构。

形成条件 构造 结构 等粒 斑状 斑状 主要 花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩 花岗斑岩、正常斑岩、闪长斑岩、辉长斑岩 流纹岩、粗面岩、安山岩、玄武岩 岩浆在地质作用后侵入地壳中块状 缓慢冷却形成的（高温高压） 岩浆在地质作用后侵入地壳，块状 在靠近地表处冷却形成的 气岩浆在地质作用后喷出地表迅杏仁、速冷却形成的（常温常压） 孔、流纹

（3）页岩：由颗粒直径<0.005mm的微细颗粒组成.成分主要是粘土矿物. （4）石灰岩：主要由碳酸钙组成，加盐酸冒泡快 （5）白云岩：主要有碳酸镁组成，加盐酸冒泡慢 2.3变质岩

在地球内力作用下，各类岩石经过变质作用形成的岩石。 变质岩的构造：板状、片状、块状、千枚状、片麻状 （1）板岩：变质程度低，板状构造或变余构造。 （2）千枚岩：千枚状构造，片理面具丝绢光泽。

（3）片岩：可由各种岩石变质形成，片状构造，鳞片状变晶结构。 （4）片麻岩：具有片麻构造，等粒状变晶结构。

（5）大理岩：由石灰岩和白云岩等变质而来，块状构造，等粒状变晶结构，白色或具各种条纹。 （6）石英岩：由石英砂岩变质而来，块状构造，等粒状变晶结构，矿物组成为石英。 2.3矿物岩石风化

（1）物理风化：岩石在物理作用下形状改变 （2）生物风化

（3）化学风化：岩石在化学作用下成分性质改变

岩石在水的（溶解、水解、水化）作用下，已经氧气的（氧化）作用下，释放出养分 （4）土壤母质：矿物岩石经过风化作用破碎形成的疏松物质 根据搬运方式和沉积特点将母质分为定积母质和运积母质。

定积母质：颗粒粗大，形成的土壤土层薄，养分差

运积母质：（冲积母质或冲积物）砾石磨圆度好，分选性好。且有明显的层理，每层中的颗粒粗细均匀。 2.4土壤形成过程

（1）土壤形成的五大因素

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母岩（母质）: 不同母质上生成不同的土壤

气候: 水、热共同影响风化速率、程度，进而影响土壤形成

地形：海拔上升，温度下降，湿度增加，但即使海拔相同，南北面土壤状况不同 生物：土壤在地质大循生物小循环作用下形成，生物在土壤形成中最重要 母质中不含植物可吸收的氮素。

固氮细菌能创造性地提供出植物能利用的氮素。低等植物在母质上缓慢生长。其残体在动物、微生物的作用下，进行分解，不断增加母质中的营养物质，植物不断进化，微生物和动物也在不断进化。最终使母质中的有机质不断积累，并合成了比较复杂的高分子物质——腐殖质。

腐殖质可以改变母质中颗粒的结构，改善母质的通透性、增加母质的保水性能，在高等生物的影响下，明显改变了母质性质，使它在肥力上得到了发展，能满足植物生长的要求，最终母质发育成土壤。

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有机质的积累和腐殖质的合成是土壤形成的标志。 时间：土壤随时间在不断发展和变化。

岩石风化-→搬运-→沉积-→岩石-→风化-→搬运。

生物出现后，形成了物质的生物小循环，即营养元素-→有机体-→营养元素 三、土壤形态

3.1土壤剖面：自地表向下的垂直切面 3.2划分层次

（1）自然土壤发生层次：

O层：枯枝落叶层 由覆盖在矿质土壤中的有机物构成。

A层：腐殖质层（淋溶层） 颜色深，营养丰富，物质会在水中淋溶随水向地下走 B层：淀积层 淋溶层物质向下淀积，结构紧实 C层：母质层 由岩石风化形成

过渡层：(OA/AB/BC层) 兼有两种层面的特点

缺失土层：侵噬厉害，淋溶冲走某些层 （2）耕作土壤层次

A耕作层（0-20cm） 受人类影响大，耕种、施肥等，土层厚 B犁底层（10-15cm） 紧实，影响上下土层交流和根系生长 C心土层（20-39cm） D底土层（更深） 3.3形态特征的观察

颜色（反应物质组成）：黑色，有机物质；白色，碳酸钙、石英；红色，氧化铁；蓝色，氧化亚铁 根系多少（反应养分状况，根有趋养性） 质地

结构

新生体：在土壤形成过程中新产生或新聚集的物质

侵入体：存在于土壤中，但不是土壤形成过程中聚集和产生的物质（人的影响） 孔隙（通气状况） 紧实度（孔隙大小等状况） 四、土壤生物：根系、动物、微生物 4.1根系对土壤的作用

1) 增加土壤有机质。植物根系在生长的过程中，不断有死亡和破坏的根冠、根毛和表皮组织脱落。这些物质是土

壤有机质的来源。 2) 根系分泌物是土壤微生物的能源物质

3) 改善土壤的物理性质。根系的穿插作用以及在土壤中的不断延伸，会增加土壤的通透性能。

促进土壤结构的形成。促进土壤结构改善的机理在于根系分泌物中的高分子物质。另外，根系死亡后分解形成的腐殖质和多糖类物质可以团聚土壤颗粒。 4.2微生物

种类：细菌、放线菌、真菌、藻类 1) 细菌

? 碳水化合物分解菌：碳水化合物在碳水化合物分解菌的作用下，好气的分解为二氧化碳、水和能量；厌气的

分解为中间产物和能量

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氨化细菌：在氨化细菌的作用下，有机态氮变成无机态氮，即氨或铵的过程——氨化作用 硝化细菌：氨在微生物作用下，经过亚硝酸的中间阶段，进一步氧化为硝酸——硝化作用

反硝化细菌：在厌气条件，如水淹、有机质含量过高的情况下，硝态氮在反硝化细菌作用下，转化为还原态氮等——反硝化作用

2) 放线菌：好气性，分解纤维素、木素等难分解物质 3) 真菌：好气性 五、土壤有机质

5.1来源、组成、转化

1) 来源：动物残体、分泌物、排泄物，分解过程的中间产物

2) 化学组成：碳-水化合物，含氮物质、脂肪、腊脂、树脂、树胶、灰分物质（如草木灰）?? 3) 转化过程

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矿化过程：在微生物作用下，无效的有机物分解为有效的无机物，释放养分的过程

? 腐殖化过程：在微生物作用下，原本存在的有机物，合成新的含氮有机物，养分保存的过程 5.2土壤腐殖质的性质

1) 含有大量元素

2) 是一种酸类物质（可以形成盐类，产生风化作用） 3) 有节电性

4) 强大吸水性（疏松多孔，保水性）

5) 深色，吸热性好，保热性

5.3土壤腐殖质/有机质的作用（对肥力）

1) 大量元素在矿化作用下释放出大量养分供植物生长 2) 提供养分，促进岩石风化，养分释放、保存

3) 有保肥能力

4) 保水性：疏松多孔、保存水分，但对水的吸力不及植物，因此可被充分利用

5) 增温效果：因为颜色深，所以吸热性好，可以提高土壤温度，为土壤内活动提供能量来源 6) 增强土壤缓冲性：有抵抗酸碱变化的能力 六、土壤的物理性质

6.1土壤粒级：将图壤颗粒按大小排列，再依据土壤性质进行分组，分出的组称为粒级 名称 石砾 砂粒 粉粒 粘粒 直径（mm） 10-1 1-0.05 0.05-0.005 小于0.005 粒级 物理性 砂粒 物理性 粘粒 性质 颗粒、孔隙粗大，难溶，都是岩石破碎物 颗粒大，难分解的矿物，如石英、正长石 颗粒、孔隙小，有粘性 性质介于沙粒、粘粒之间 6.2土壤质地 1) 概念：

? 土壤颗粒（机械）组成：各粒级所占的百分含量

? 土壤质地：根据土壤的颗粒组成将土壤分为不同的组合，并给每一组合一定的名称，这种分类称为土壤的

质地

2) 质地：砂土、壤土、粘土 6.3质地和肥力的关系 质地 砂土 壤土 粘土 养分 供肥力 差（要施肥） 中 好 保肥力 水 有效水含量 保水性 差 中 好 气 通气性 好 中 差 热 增温性 好 中 差 差（少量多次） 差 中 中 好 中 供肥力取决与矿物种类的易分解程度；保肥力取决于带电性，存在于小于0.002mm的粘粒上，吸附离子；水、气、

热取决于空隙大小

6.4质地改良：

掺土法（容土法）：砂土中掺粘土或粘土中掺砂土 施用有机肥：来源充足便宜；人畜排泄物，成效慢但治本 6.5土壤结构

1) 土壤结构的形成

? 阳离子的凝聚作用

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水膜的粘结作用（不稳定，水膜蒸发，作用无效） ? 胶结物质的胶结作用（稳定，水膜包裹的粘团表面） 无机物（铁、铝，作用像胶水比较稳定持久）

有机物质（作用像绳子，一次性捆绑，有机物质被分解则绳断，无效） 粘粒（本身有粘性，南方大多土壤） ? ? ? ?

外力的推动作用

结构和土壤肥力的关系 片状结构（如犁底层土壤）：紧实（孔隙小），不利水气交流

团粒结构：最好的结构，既有大孔隙又有小孔隙，所以既能保水又能通气顺畅

6.6土壤比重、容重、孔隙度——计算题

1) 比重（Ms/Vs）：单位体积（固体物质体积）土壤中，固体物质的重量，单位为g/cm3