第四章土壤的组成及基本性质.ppt

　　　即土壤胶体分散系中的分散介质，也即是土壤溶液。 非腐殖物质(Non-humic substances)(20~30%) 腐殖物质(Humic substances)（60~80%） 经土壤微生物作用后，由多酚和多醌类物质聚合而成的含芳香环结构的、新形成的黄色至棕黑色的非晶形高分子有机化合物。 胡敏素(Humin) 胡敏酸(Humic acid) 富里酸(Fulvic acid) 1）有机质在土壤肥力上的作用 （一）提供植物需要的养分 养分较完全 植物生长所需养分N：80 ～97%，平均95%；P：20 ～76%；S：38 ～94%为有机态，由有机质提供。 提高养分有效性 SOM矿质化过程中产生的有机酸，腐殖化过程中产生的腐殖酸，一方面促进土壤矿质养分溶解释放养分；另一方面可以络合金属离子，减少金属离子对P的固定，提高P的有效性。 （二）改善土壤肥力特性 提高土壤保肥性 　土壤腐殖质是一种有机胶体，有巨大的表面积和表面能，吸附能力大于矿质胶体，从而大大提高土壤保肥性。 胶体对阳离子吸附能力比较（cmol(+)/kg） 胶体类型　 有机胶体　　　　　　高岭石　 蒙脱石 吸附力　　150 ～450（平均350） 3 ～15　 80 ～120 提高土壤缓冲性 腐殖质含有多种功能团，遇OH－时电离出H＋与之作用生成水对碱緩冲；遇H＋时则由于带负电荷而吸附H＋对酸緩冲； 腐殖质胶体带负电荷，可吸附土壤溶液中盐基离子，对肥料起緩冲作用。 促进团粒结构的形成，改善土壤物理性质 粘结力(binding force)：砂＜有机胶体＜粘粒 有机质能改变砂粒的分散无结构状态，又能改善粘粒的粘重大块结构，促进土壤良好结构的形成，从而改善土壤的通透性等物理性质。 提高土壤生物活性和酶活性 SOM是土壤微生物活动所需氧分和能量的主要来源； SOM通过刺激生物活动而增加土壤酶活性，直接影响土壤养分转化的生物化学过程； 腐殖酸是一类生理活性物质。 2）有机质在生态环境上的作用 （一）有机质与重金属离子的作用  络合重金属离子，减轻重金属污染。 有机质功能团对金属离子的亲和力： —O— —NH2 —N=N N COO— —O— —C=O 烯醇基 胺基 偶氮化合物 环氮 羧基 醚基 羰基 金属—富啡酸复合体稳定常数： Fe3+ Al3+ Cu2+ Ni2+ Co2+ Pb2+ Ca2+ Zn2+ Mn2+ Mg2+ 胡敏酸作为还原剂可将有毒的Cr6+还原为Cr3+ ， Cr3+能与胡敏酸上的羧基形成稳定的复合体，从而限制了动植物对它的吸收。 腐殖物质能将V5+还原为V4+, Hg2+还原为Hg, Fe3+还原为Fe2+, U6+还原为U4+, （二） 有机质对农药等有机污染物的固定作用 SOM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影响。 SOM对农药的固定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。 极性有机污染物可以通过离子交换和质子化、氢键、范德华力、配位体交换、阳离子桥和水桥等不同机理与SOM结合； 非极性有机污染物可以通过分隔机理与之结合。 （三） 土壤有机质对全球碳循环的影响 土壤有机质是全球C平衡的重要C库。 全球土壤有机质总碳量： 14×1017~15×1017g 陆地生物总碳量： ~5.6×1017g 全球每年土壤有机质生物分解释放到大气中的总碳量：68×1015g 全球每年因焚烧燃料释放到大气中的总碳量： 6×1015g 土壤有机碳水平的不断下降，对全球气候变化的影响不亚于人类活动向大气排放的影响。 阴离子专性吸附发生在胶体双电层内层，专性吸附阴离子是非交换态的，在离子强度和pH固定的条件下，不能被静电吸附的其它离子所置换，只能被专性吸附能力更强的阴离子置换或部分置换。 阴离子专性吸附主要发生在铁、铝氧化物表面。 专性吸附对土壤性质的影响 影响土壤一系列化学性质（如表面电荷、酸度等） 决定多种养分离子和污染元素在土