的环境土壤学复习要点.docVIP

土壤的定义：土壤是历史自然体，是位于地球陆地表面的和浅水域底部的具有生命力、生产力的疏松而不均匀的聚集层，是地球系统的组成部分和调控环境质量的中心要素1.糖类有机物质矿化： 思考题：旱地和水田含氮化合物的转化结果会有何差异？ 3.含磷和硫化合物的分解 矿化率（mineralization rate)：每年因矿化而消耗的有机物质量占土壤有机质总量的百分数。 矿化率作为土壤矿化快慢的指标。一般土壤年矿化率为1%左右。 注意：在好氧条件下，微生物活动旺盛，分解作用可进行较快而彻底，有机物质----CO2和H2O，而N、P、S等则以矿质盐类释放出来。 在嫌气条件下，好氧微生物的活动受到抑制，分解作用进行得既慢又不彻底，同时往往还产生有机酸、乙醇等中间产物。 在极端嫌气的情况下，还产生CH4、H2等还原物质，其中的养料和能量释放很少，对植物生长不利。 影响土壤有机质分解转化的因素 1.温度：在0~35℃范围内，随着温度升高，有机物质分解速率增加。每上升10 ℃，土壤有机质分解速率升高10倍。温度高于45 ℃和低于0 ℃微生物的活性都会降低，有机物质分解速率变慢。高于50 ℃就是纯氧化反应。 思考题：南方土壤有机质含量为什么低于北方土壤？ 2.水分（通气性）：微生物生命活动一切条件都需要一定的湿度条件和通气条件。如果适度湿润且通气良好，土壤中的好气微生物活动旺盛，有机物质进行着好气分解，分解速度快。分解完全，矿化率高。中间产物少。养料释放多。不会产生有毒物质。如果湿度过大，水分堵塞了土壤孔隙，使通气状况受阻，嫌气微生物活动旺盛，有机物质分解慢，不彻底，有中间产物累积，释放还原性气体，产生环境效应，也影响植物生长。 水田不宜提倡秸秆还田。不能以牺牲环境为代价，换取增产。 3.pH：各类微生物最适条件：细菌—中性；放线菌—偏微碱性； 真菌—酸性（3~6）；土壤pH高于8.5和低于5.5，都不适宜微生物活动。绝大多数微生物最适pH条件为中性。 4.植物残体的特性：①物理状态：新鲜程度、破碎程度、紧实程度；②C/N比：有机物质组成的碳氮比（C/N）对其分解速度影响很大。 以25或30：1较为合适。C/N降至大约25：1以下，微生物不再利用土壤中 的有效氮，相反由于有机质较完全的分解而释放矿质态氮。 C/N比意义：1.具有较高C/N的植物残体进入土壤会引起微生物与植物争氮现象。C/N比作为秸秆还田的重要技术参数需要考虑。 2.不同土壤有一个相对稳定的C/N比。土壤碳的保持决定于土壤氮的水平。有机体的含氮量越大，则有机碳累积的可能性也就越大。所以，C/N不仅与土壤氮的有效性有关，而且也跟土壤有机质的保持有关。在耕作土壤管理中，两方面都需要考虑。 腐殖化：有机物质在分解转化过程中，又重新合成腐殖质的过程。 腐殖化过程也就是有机碳从一种有机碳形式转化为另一种有机碳形式，也叫有机碳的周转。它是一种极端复杂的生物过程。 土壤腐殖化过程---腐殖质的形成过程：腐殖化过程是以微生物为主导的生物和生化过程，还有一些纯化学过程。 有机质的形成分为两个阶段： 第一阶段：产生了合成腐殖质原始材料： （1）芳香核：①主要由木质素降解所产生（相关分析表明，植物性物质的腐殖化系数与其木质素含量呈正相关）。酚类氧化成醌所产生。【多元酚理论（较为盛行）】 （2）支链化合物：一些含氮的有机化合物，如氨基酸、肽类等。 第二阶段：合成阶段：将分解转化的基本材料在微生物作用下经过缩合和聚合作用合成结果复杂的腐殖物质。 腐殖化系数（humification coefficient）：单位重量的有机物料在土壤中分解一年后的腐殖物质数量(残留碳量)占原来加入有机物料数量的比例。 腐殖化系数大小不仅取决于有机物质品种本身，也取决于各种环境条件：旱地土壤腐殖化系数一般在0.20~0.30，而水田则为0.25~0.40之间。 有机质在土壤肥力上的作用： 1）提供植物需要的养分 碳素营养：碳素循环是地球生态平衡的基础。土壤每年释放的CO2达1.35×1011吨，相当于陆地植物的需要量 氮素营养：土壤有机质中的氮素占全氮的90-98% 磷素营养：土壤有机质中的磷素占全磷的20-50% 其他营养：K、Na、Ca、Mg、S、Fe、Si等营养元素。 2）改善土壤特性 1、物理性质：①促进良好结构体形成；②降低土壤粘性，改善土壤耕性；③降低土壤砂性，提高保蓄性；④促进土壤升温。 2、化学性质：①影响土壤的表面性质；②影响土壤的电荷性质，③影响土壤保肥性；④影响土壤的络合性质；⑤影响土壤缓冲性 3、生理性质：①影响根系的生长；②影响植物的抗旱性③影响植物的物质合成与运输；④药用作用。 有机质在土壤生态环境中的作用：有机质与重金属离子的作用；有机质对农药等有机污染物的固定作用；土壤有机质对全球