土壤学核心知识框架
15800
画布
|大纲
内容详情
土壤基础概念
土壤与森林土壤
- 土壤
- 定义
- 地球陆地可生长植物的疏松表层
- 定义
- 森林土壤
- 定义
- 森林植被下发育、供给森林植物生活物质的基质
- 定义
土壤肥力
- 定义
- 供应与协调植物营养及环境条件的能力
- 评价指标
- 干物重、平均树高、经济产量、肥力因子
土壤特点
- 五大成土因素
- 岩石、气候、地形、生物、时间
- 三相系统
- 固相-矿物质+有机质+生物；液相-土壤水；气相-土壤空气
- 多元分散系
- 固体土粒+土壤溶液+土壤空气
- 巨大比表面积
- 颗粒越细表面积越大
- 生态系统
- 生物与环境因子物质能量循环
- 空间位置
- 岩石圈-大气圈-生物圈-水圈交界
- 层次构造
- O-A-B-C-D层序列
成土母质与形成
母质类型
- 定积母质
- 就地风化、粗颗粒、薄层、通透好
- 运积母质
- 坡积/洪积/冲积/第四纪沉积
形成因素
- 自然因素
- 气候-水热；母质-物质基础；生物-最活跃；地形-再分配；时间-加深过程
- 人为因素
- 耕作、施肥、灌溉、改地形
土壤剖面
- 森林土壤发生层
- O-枯落物；A-腐殖质；B-淀积；C-母质；D-基岩
- 耕作土壤层次
- 耕作层-犁底层-心土层-底土层
- 形态特征
- 颜色、质地、结构、坚实度、孔隙、新生体、侵入体
土壤生物与有机质
生物类型
- 林木根系
- 水平/垂直/斜生/复合/变态根型
- 土壤动物
- 植食/肉食大型、微型动物
- 土壤微生物
- 细菌、放线菌、真菌、藻类
有机质来源与组成
- 来源
- 植物残体、根系分泌物、有机肥、废水废渣
- 化学组成
- 单糖、多糖、蛋白质、木质素、单宁、灰分
有机质转化
- 矿质化
- 复杂有机质→CO₂+水+无机离子
- 腐殖化
- 形成腐殖质（高分子抗分解胶体）
影响因素
- 残体C/N比
- 最适微生物分解C/N≈25:1
- 环境条件
- 温度20-30℃、田间持水量60%、pH6.5-7.5
作用与调节
- 作用
- 供营养、促根系、改物理、保水肥、络合、激微生物
- 调节措施
- 增施有机肥、归还凋落物、翻耕绿化、浇水促分解
土壤物理性质与水
矿物质
- 占固相95-98%，决定物理-化学-生物性质
质地
- 粒级+机械组成→砂土/壤土/黏土
- 性质对比
- 砂土-通气透水强、保水肥弱；黏土-相反；壤土-适中
结构
- 类型
- 立方体/柱状/片状/板状
- 形成因素
- 土粒、阳离子、胶结物、外力
- 与肥力关系
- 改善孔隙、保水、通气
孔隙
- 分类
- 非毛管-通气；毛管-保水；非活性-无效
- 理想比例
- 总孔隙度50%，毛管30-40%，非毛管10-20%
密度
- 土粒密度
- 固体颗粒单位体积质量
- 土壤密度
- 原状烘干土单位体积质量，受矿物、有机质、孔隙影响
土壤水
- 类型
- 吸湿水-汽态；膜状水-液态膜；毛管水-可移动；重力水-下渗；地下水-聚积
- 表示方法
- 重量/体积百分数；相对含水量；水分常数-田间持水量、凋萎系数等
- 测定
- 烘干法、中子仪、TDR
土壤化学性质与养分
酸碱性
- 类型
- 活性酸-pH；潜性酸-交换性/水解性
- 来源
- CO₂-有机酸-硝化-硫化-生理酸性肥；铝离子释放
- 调节
- 酸性-施石灰；碱性-施石膏/硫磺
离子交换
- 胶体类型
- 无机、有机、有机-无机复合
- 阳离子交换量
- 保肥力指标，量高则保肥强
- 阴离子吸附顺序
- 草酸根>柠檬酸根>磷酸根>硫酸根>氯>硝酸根
养分来源与消耗
- 来源
- 矿物风化、有机质、降水、灌溉、施肥
- 消耗
- 植物吸收、淋失、气态、侵蚀、人为损失
氮
- 形态
- 无机-铵/硝酸；有机-腐殖质/蛋白/氨基酸；气态-N₂
- 转化
- 氨化-硝化-反硝化；铵固定
磷
- 形态
- 有机-核蛋白/植酸盐；无机-水溶/弱酸溶/难溶
- 转化
- 有效化-酸溶；固定-钙-铁-铝沉淀
钾
- 形态
- 水溶-交换-缓效-难溶
- 转化
- 有效化-酸解释放；固定-晶穴闭塞
微量元素
- 形态
- 矿质-交换-溶解-络合
- 有效性
- 酸性土有效性高，石灰性土易缺Fe/Zn/Mn/Cu/B
土壤退化与培肥
退化
- 定义
- 数量减少+质量下降
- 分类
- 侵蚀、沙化、盐化、污染、性质恶化、非农业占用
培肥
- 措施
- 增施有机肥、灌溉排水、合理轮作
- 低产土改良
- 薄土-增厚；瘦土-施肥；湿土-排水；毒土-去污；酸土-加石灰