土粒容积=1—土壤容积.PPT

土壤孔隙度：单位容积土壤中孔隙容积占整个土体容积的百分数。 1、土壤比重和容重 土壤比重：单位容积（不含粒间孔隙）固体土粒的干重与4℃时同体积水重之比，也称土壤相对密度。 4℃时水的密度为1g.cm-3，因此土粒密度（单位容积固体土粒的干重）与土壤比重数值相等，但土壤比重无单位。 —— 土壤孔隙的分级 二、 土壤结构性 土壤松紧状况如何不仅直接影响到植物根系的伸展和植物的生长发育，而且还影响着土壤水分运动（渗透与蒸发）、土壤空气（数量与质量）变化以及土壤养分（含肥料）的转化与供应等。 土壤的松紧状况主要决定于土壤的孔性、结构性和耕性等重要物理性状； 土壤的孔性如何决定于土壤质地、有机质含量及土壤结构性； 主要是水化程度不等的各种铁、铝的氧化物及硅的水化氧化物。 其非晶质无定形的物质，一般呈胶膜的形式，包被于土粒的表面。在转变为结晶态的过程中，可起到强韧的胶结作用。形成坚硬的结构体。如红壤中的多角型粒状结构体。地区土壤中含量较多。 有机胶体：土壤中的有机物，尤其是腐殖质，是土壤中含有的一类分子量大，结构复杂的高分子化合物，具有明显的胶体性质。 有机-无机胶体：土壤中的有机和无机胶体通过物理、化学和物理化学的作用，相互结合在一起形成有机-无机复合体。通过钙离子、铝离子或铁离子为键桥将二者连接起来。 1、同晶置换：指在成土过程中，硅酸盐矿物中的硅氧片或水铝片中的配位中心离子被大小相近而电荷符号相同的离子所取代，但其晶层结构未变的现象。 如硅氧片中的Si4+ 被Al3+所取代，水铝片中的Al3+ 被Mg2+、Fe2+所取代，而使晶层产生剩余负电荷。 2、断键 硅酸盐粘土矿物在风化破碎时，引起晶层断裂，使硅氧片和水铝片的断裂边角上出现电性未中和的键，如Si—O--,Al—O--。 一般认为断键是引起高岭石带电的主要原因，对2：1型矿物也有一定的重要性。 腐殖质胶体也常发生碳键断裂，从而产生剩余负电荷，这也是引起腐殖质胶体带电的原因。 3、表面分子的解离：指土壤胶体上的一些基团，如粘粒矿物晶格表面的OH基，腐殖酸分子的酸性含氧基团和羧基、以及粘粒中的无定形胶体随介质pH值的改变，发生解离。 是大多数土壤胶体产生电荷的原因。 表面分子解离产生的电荷数量和电荷符号，受介质pH的影响。 4、胶体表面从介质中吸附离子：如铁铝氢氧化物在低于其等电点的介质中，吸附H+而带正电；腐殖质上-NH2的质子化等； 可变电荷：随介质pH值的改变而变化的电荷，如因断键、基团解离、质子化等原因而产生的电荷。 九、土壤胶体对离子的吸附作用 土壤胶体的吸附性：土壤能吸附并保持一些物质的性质。 吸附类型： ①机械吸附：指土壤对进入其中的固体物质的机械阻留作用。 ②物理吸附：借助土壤表面张力而吸附在土壤颗粒表面的物质分子。 ③化学吸附：是指进入土壤溶液的某些成分经过化学作用，生成难溶性化合物或沉淀，而保存于土壤中的现象。主要是土壤溶液中的阴离子发生此种吸附。 ④生物吸附：借助于生活在土壤中的生物的生命活动，把有效性养分吸收、积累、保存在生物体中的作用，又称为生物固定。 ⑤物理化学吸附：发生在土壤溶液和土壤胶体界面上的物理化学反应。土壤胶体借助于极大的表面积和电性，把土壤溶液中的离子吸附在胶体的表面上保存下来，避免这些水溶性的养分的流失，被吸附的养分离子还可被解吸附下来被利用，也可通过根系接触代换被利用。 包含阳离子吸附和阴离子吸附 十、土壤的阳离子交换作用 阳离子交换作用：土壤溶液中的阳离子将胶体上吸附的阳离子代换下来，即溶液中的离子与胶体表面的离子互换位置，这种作用称为阳离子交换作用。 包含两个同时进行的过程： 离子吸附：溶液中的离子被吸附到胶体表面上。 离子解吸附：胶体表面的离子脱离胶体进入溶液。 1、阳离子交换作用的基本特征 ①可逆反应： 阳离子交换作用的基本特征 2、影响阳离子交换能力的因素 1)离子的电荷数量: M3+ M2+ M+ ; 2）离子半径及水化程度： 同价离子，离子半径越大，水化程度越弱，则水化半径越小，其代换能力越强，如K+ Na+ 。 2) 离子浓度：阳离子交换作用受质量作用定律支配。交换力弱的离子如果浓度足够大，也可以交换吸着力很强而浓度小的离子。 3、 衡量土壤保肥能力强弱的重要指标 ——阳离子交换量（CEC） 概念：是指在一定pH值条件下，每千克干土所能吸附的全部交换性阳离子的厘摩尔数。