【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 描述，對(duì)一維垂向非飽和流．其表達(dá)式 ： Q= K(?m)d ?/dx ， K(?m)為非飽和導(dǎo)水率 ， d ?/dx 為總水勢(shì)梯度 。 五、基質(zhì)勢(shì)的概念，田間測(cè)定方法及其優(yōu)缺點(diǎn)，和在土壤入滲過(guò)程中的變化？ 基質(zhì)勢(shì) (?m)： 在不飽和的情況下，土壤水受土壤吸附力和毛管力的制約， 其水勢(shì)自然低于純 自由水參比標(biāo)準(zhǔn)的水勢(shì)。這種由吸附力和毛管力所制約 的土水勢(shì)稱為基質(zhì)勢(shì) (?m)。 測(cè)定 基質(zhì) 勢(shì)常用 張力計(jì)法 。 2．張力計(jì)法、壓力膜法、冰點(diǎn)下降法、水氣壓法 張力計(jì) (tensiometer)的構(gòu)造由多孔陶瓷杯、 塑料管或抗腐蝕的金屬管、集氣管和水銀壓力計(jì)或真空壓力表組成 ， 只能測(cè)定土壤水吸力 80?85 kPa 以下 ，田間測(cè)定常用 張力計(jì)法 。 壓力膜法 (pressure membrane apparatus)是實(shí)驗(yàn)室測(cè)定土水勢(shì)的主要方法 水氣壓法， 測(cè)量下限可達(dá) 1500 kPa 吸力以上，包括了全部有效水范圍 滲初期，土壤在不飽和流的作用下，基質(zhì)勢(shì)隨著含水量的增加而升高，當(dāng)達(dá)到最后入滲速率的時(shí)候，表層水飽和層，基質(zhì)勢(shì)達(dá)到最大，為零。 六．土水勢(shì)的熱力學(xué)含義，他有哪幾項(xiàng)分勢(shì)組成？在不同條件下，個(gè)分勢(shì)的作用如何？ 土水勢(shì)的定義為：為了可逆地等溫地在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下從在指定高度的純水水體中移動(dòng)無(wú)窮小量的水到土壤水分中去，每單位數(shù)量的純水所需作功的數(shù)量 。 由于引起土水勢(shì)變化的原因或動(dòng)力不同，所以土水勢(shì)包括若干分勢(shì)，如基質(zhì)勢(shì)、 壓力勢(shì)、溶質(zhì)勢(shì)、重力勢(shì)等 。 基質(zhì)勢(shì) (?m) 在不飽和的情況下，土壤水受土壤吸附力和毛管力的制約， 其水勢(shì)自然低于純自由水參比標(biāo)準(zhǔn)的水勢(shì)。假定純水的勢(shì)能為零，則土水勢(shì)是負(fù)值。 2壓力勢(shì)（ ?p) 飽和水的 土體內(nèi)部的土壤水除承受大氣壓外，還要承受其上部水柱的靜水壓力，其壓力勢(shì)大于參比標(biāo)準(zhǔn)為正值。 3溶質(zhì)勢(shì) (?s) 溶質(zhì)勢(shì) (?s)是指由土壤水中溶解的溶質(zhì)而引起土水勢(shì)的變化，也稱滲透勢(shì)，一般為負(fù)值。 4重力勢(shì) (?g) 是指由重力作用而引起的土水勢(shì)變化。所有土壤水都受重力作用，與參比標(biāo)準(zhǔn)的高度相比，高于參比標(biāo)準(zhǔn)的土壤水，其所受重力作用大于參比標(biāo)準(zhǔn)，故重力勢(shì)為正值。 1． 飽和 水 土壤，壓力勢(shì)和重力勢(shì) 分勢(shì)大 ， 土壤水完全 飽和，基質(zhì)勢(shì)達(dá)最大值，與參比標(biāo)準(zhǔn)相等，即等于零 。 2． 不飽和的土壤，基質(zhì)勢(shì)和重力勢(shì)， 土壤含水量愈低，基質(zhì)勢(shì)也就愈低。反之，土壤含水量愈高，則基質(zhì)勢(shì)愈高。 在不飽和土壤中的土壤水的壓力勢(shì)一般與參比標(biāo)準(zhǔn)相同，等于零。 ，由于鹽分含量過(guò)高， 滲透壓最大，基質(zhì) 勢(shì) 最低（負(fù)值） 。 七．什么是水 分特征曲線？他有什么實(shí)用價(jià)值？ 土壤水的基質(zhì)勢(shì)或土壤 水吸力是隨土壤含水率 而變化的，其關(guān)系曲線 稱為土壤水分特征曲線 或土壤持水曲線 。 1． 土壤的粘粒含量愈高， 同一吸力條件下土壤的含水率愈大，或同一含水率下其吸力值愈高 。 溫度升高時(shí)，水的粘滯性和表面張力下降，基質(zhì)勢(shì)相應(yīng)增大；或說(shuō)土壤水吸力減少 。 ：當(dāng)對(duì)土壤施加微小的吸力，土壤尚無(wú)水排出，當(dāng)吸力增加到某一臨界值sa時(shí)，由于最大孔隙不能抗拒所施加的吸力，而排水，空氣進(jìn)入土壤，當(dāng)進(jìn)一步排水只有十分狹小的孔隙能保水。 ： 1）可利用它進(jìn)行土壤水吸力 s和含水率之間的換算 2） 可以間接反映出土壤中孔隙大小的分布。 3）可以分析不同質(zhì)地土壤的持水性和土壤水分的有效性 4）應(yīng)用數(shù)學(xué)物理方法對(duì)土壤中的水分運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析定量時(shí)，水分特征曲線是必不可少的參數(shù)。 六、土壤水的 形態(tài)分類 吸附水，受土壤吸附力作用保持，可分為吸濕水和膜狀水 2. 毛管水，受毛管力的作用而保持 3. 重力水，受重力支配，容易進(jìn)一步向土壤剖面深層運(yùn)動(dòng) 七、土壤水 分含量的測(cè)定方法？ 烘干法 這是目前國(guó)際上仍在沿用的標(biāo)準(zhǔn)方法。其測(cè)定的簡(jiǎn)要過(guò)程是，先在田間地塊選擇代表性取樣點(diǎn)，按所需深度分層取土樣，將土樣放人鋁盒并立即蓋好蓋 (以防水分蒸發(fā)影響測(cè)定結(jié)果 )，稱重 (即濕土加空鋁盒重，記為 W1)，然后打開(kāi)蓋，置于烘箱，在 105— 110℃條件下，烘至恒重 (約需 6— 8h)，再稱重 (即干土加盒重，記為 W2)。則該土 壤質(zhì)量含水量可以按下式求出，設(shè)空鋁盒重為 W3， ?m=(W1W2)/(W2W3) 中子法 此法是把一個(gè)快速中子源和慢中子探測(cè)器置于套管中，埋人土內(nèi)。其中的中子源(如鐳、镅、鈹 )以很高速度放射出中子，當(dāng)這些快中子與水中的氫原子碰撞時(shí)，就會(huì)改變運(yùn)動(dòng)的方向，并失去一部分能量而變成慢中子。土壤水愈多，氫愈多，產(chǎn)生的慢中子也就愈多。慢中子被探測(cè)器和一個(gè)定器量出，經(jīng)過(guò)校正可求出土壤水的含量。此法雖較精確，但目前的設(shè)備只能測(cè)出較深土層中的水，而不能用于土表的薄層土 。 TDR 法 TDR 法是 20世紀(jì) 80 年代初發(fā)展 起來(lái)的一種測(cè)定方法， TDR 英文全稱是TimeDomainReflectometry，簡(jiǎn)寫為 TDR，中文譯為時(shí)域反射儀 八、土壤水分含量的表示方法 土壤水分含量是表征土壤水分狀況的一個(gè)指標(biāo)，又稱為土壤含水量、土壤 含水率、土壤濕度等。土壤含水量有多種表達(dá)方式，數(shù)學(xué)表達(dá)式也不同， 常用的有以下幾種 質(zhì)量含水量 土壤中水分的質(zhì)量與干土質(zhì)量的比值，因在同一地區(qū)重力加速度相同，所以又稱為重量含水量，無(wú)量綱，常用符號(hào) ?m表示 土壤質(zhì)量含水量 =（土壤中水分的質(zhì)量 /干土質(zhì)量） ?100 容積含水量 單位土壤總?cè)?積中水分所占的容積分?jǐn)?shù)，又稱容積濕度、土壤水的容積分?jǐn)?shù)，無(wú)量綱，常用符號(hào) ?v表示 土壤容積含水量 (％ )=土壤水容積 /土壤總?cè)莘e ?100， ?v= ?m ? ， ? 為土壤容重 相對(duì)含水量 指土壤含水量占田間持水量的百分?jǐn)?shù)。它可以說(shuō)明土壤毛管懸著水的飽和程度，有效性和水、氣的比例等，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上 常用的土壤含水量的表示方法 相對(duì)含水量 =土壤含水量 /田間持水量 土壤水貯量 一定面積和厚度土壤中含水的絕對(duì)數(shù)量，在土壤物理、農(nóng)田水利學(xué)、水文學(xué)等學(xué)科中經(jīng)常用到這一術(shù)語(yǔ)和指標(biāo)，它主要有兩種表達(dá)方式 水深 (Dw) 指在 一定厚度 (h)一定面積土壤中所含水量相當(dāng)于相同面積水層的厚度，量綱為 [L], Dw 與 ?v的關(guān)系式： Dw=?vh 九、用土水勢(shì)研究土壤水的許多優(yōu)點(diǎn) 作為判斷各種土壤水分能態(tài)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和尺度 ，把土水勢(shì)、根水勢(shì)、葉水勢(shì)等統(tǒng)一比較，判斷它們之間水流的方向、速度和土壤水有效性 。 3. 土水勢(shì)的研究還能提供一些精確的土壤水分狀況測(cè)定手段 。 十、土面蒸發(fā)的形成及蒸發(fā)強(qiáng)度的大小主要取決于 那些因素。 、氣溫、濕度和風(fēng)速等氣象因素的影響。它決定水分蒸發(fā)過(guò)程中 能量的供給和蒸發(fā)表面水汽向大氣的擴(kuò)散過(guò)程，綜合起來(lái)稱為大氣蒸發(fā)能力 。 。這是土壤水分向上輸送的條件，也即土壤的供水能力。 表土蒸發(fā)強(qiáng)度保持穩(wěn)定 階段 ， 表土蒸發(fā)強(qiáng)度隨含水率變化的階段 ， 水汽擴(kuò)散階段 十一、土壤溶質(zhì)運(yùn)移 溶質(zhì)的對(duì)流運(yùn)移 對(duì)流是指土壤溶質(zhì)隨土壤水分運(yùn)動(dòng)而運(yùn)移的過(guò)程 Jc=qc Jc溶質(zhì)的對(duì)流通量 C溶質(zhì)溶度 Q土壤水通量 溶質(zhì)的分子擴(kuò)散 由于分子的不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)即布朗運(yùn)動(dòng)引起的，其趨勢(shì)是溶質(zhì)由濃度高處向濃度低處運(yùn)移，以求最后達(dá)到 濃度的均勻。 溶質(zhì)的分子擴(kuò)散通量符合 Fick 第一定 律： 溶質(zhì)的機(jī)械彌散 公式： 溶質(zhì)的水動(dòng)力彌散 分子擴(kuò)散和機(jī)械彌散的機(jī)理是不同的，而且同時(shí)存在，難于區(qū)分。因此，將分子擴(kuò)散與機(jī)械彌散綜合，稱為水動(dòng)力彌散 . 十二、土壤圈 (pedosphere) 土壤圈是地球表層系統(tǒng)中處于四大圈交界面上的最富有生命力的土壤連續(xù)體或覆蓋層。 土壤圈覆蓋地球陸地的表面，處于 大氣圈，生物圈，巖石圈，水圈 的交接面上，成為他們連接的樞紐，構(gòu)成了結(jié)和有機(jī)界和無(wú)機(jī)界即生命和非生命聯(lián)系的中心環(huán)境。 土壤圈與地球環(huán)境變化 土 氣 間的物質(zhì)交換（ CO CH NO2 等） 土 水間的物質(zhì)交換（水分和化學(xué)元素） 土壤圈與生命系統(tǒng)、自然環(huán)境 在地球的表層系統(tǒng)中，土壤圈對(duì)個(gè)圈層的物質(zhì)能量流動(dòng)及信息傳遞起著維持和調(diào)節(jié)作用，在土壤中各種土壤類型特征和性質(zhì)都是過(guò)去和現(xiàn)在 大氣圈，生物圈，巖石圈，水圈 的記錄和反應(yīng)，他的任何變化都會(huì)影響個(gè)圈層的演變和發(fā)展，乃至對(duì)全球變化產(chǎn)生沖擊作用。 土壤圈是地球表層最活躍和最富有生命力的全層。 十三、近代土壤科學(xué)的發(fā)展及主要觀點(diǎn) 1. 農(nóng)業(yè)化學(xué)土壤學(xué)派 德國(guó)化學(xué)家李比希為代表。 礦質(zhì)養(yǎng)分學(xué)說(shuō)，最小養(yǎng)分學(xué)說(shuō)，歸還學(xué)說(shuō)。 提 出土壤是植物養(yǎng)料的儲(chǔ)藏庫(kù)，植物考吸收土壤和肥料中的礦質(zhì)養(yǎng)分而滋養(yǎng)，植物長(zhǎng)期吸收消耗土壤中的礦質(zhì)養(yǎng)分，會(huì)使土壤庫(kù)中的礦質(zhì)養(yǎng)料儲(chǔ)存量越來(lái)越小，為了彌補(bǔ)，可以通過(guò)施加化學(xué)肥料或輪載等方式如數(shù)歸還， 以保持土壤肥力永續(xù)不帥，提出了土壤營(yíng)養(yǎng)庫(kù)概念。 過(guò)分的應(yīng)用化學(xué)理論看待復(fù)雜的土壤肥力問(wèn)題，簡(jiǎn)單機(jī)械的吧土壤作為植物的養(yǎng)料庫(kù)，非人豆科植物可以是土壤中氮素增加。 2. 農(nóng)業(yè)地質(zhì)土壤學(xué)派 德國(guó)地質(zhì)學(xué)家法魯、李?；舴摇⒗?。 把土壤形成過(guò)程看做巖石的分化過(guò)程，認(rèn)為土壤是巖石進(jìn)過(guò)風(fēng)化形成的地表疏松層，即巖石風(fēng)化的產(chǎn)物。土壤類型決定于巖 石的風(fēng)化類型，土壤是變化破碎中的巖石。 志強(qiáng)調(diào)巖石與土壤母質(zhì)之間的相互聯(lián)系的一方面，卻混淆了土壤與母質(zhì)巖石的本質(zhì)區(qū)別方面，把風(fēng)化過(guò)策劃那個(gè)當(dāng)成成土過(guò)程，把分化產(chǎn)物看做土壤。 3. 土壤發(fā)生學(xué)派 1）俄羅斯學(xué)者道庫(kù)恰耶夫， 土壤形成過(guò)程是巖石風(fēng)化過(guò)程和成土過(guò)程共同作用的結(jié)果，提出了五大成土因素學(xué)說(shuō)，影響土壤發(fā)生和發(fā)育的因素可概括為母質(zhì)氣候地形生物，陸地年齡。地球上的土壤具有地帶性的規(guī)律，創(chuàng)立了土壤地帶性學(xué)說(shuō)，同時(shí)還對(duì)土壤分類提出了創(chuàng)造性的見(jiàn)解，你值了土壤調(diào)查和編制土壤圖的方法。 2）土壤生物發(fā)生學(xué)派 威廉斯 土壤 是以生物為主導(dǎo)的成土因素長(zhǎng)期和綜合作用的結(jié)果，物質(zhì)的抵制大循環(huán)和生物小循環(huán)的統(tǒng)一是土壤形成的實(shí)質(zhì)，土壤本質(zhì)特點(diǎn)是具有肥力，并提出了團(tuán)里結(jié)構(gòu)是土壤肥力的基礎(chǔ)，制定了草田輪作制。 十四、有機(jī)質(zhì)是土壤的重要意義？ 影響土壤有機(jī)質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化的因素 在土壤肥力、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面有著很重要的作用和意義 ，是土壤中植物多需的氮磷鉀和微量元素的等各種養(yǎng)分的主要來(lái)源，是土壤微生物生命活動(dòng)的能源，改善土壤肥力特性，對(duì)土壤物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)都有著深刻的影響 2. 土壤有 機(jī)質(zhì)對(duì)重金屬、農(nóng)藥等各種有機(jī)、無(wú)機(jī)污染物的行為都有顯著的影響，而且土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)全球碳平衡起著重要作用，被認(rèn)為是影響全球 “ 溫室效應(yīng) ” 的主要因素。 影響因素： 1．溫度影響到植物的生長(zhǎng)和有機(jī)質(zhì)的微生物降解。溫度每升高 10?C，土壤有機(jī)質(zhì)的最大分解速率提高 23 倍。一般土壤微生物活動(dòng)的最適宜溫度范圍約為2535?C。 2. 土壤水分對(duì)有機(jī)質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化的影響是復(fù)雜的。土壤中微生物的活動(dòng)需要適宜的土壤含水量，但過(guò)多的水分導(dǎo)致進(jìn)入土壤的氧氣減少，從而改變土壤有機(jī)物質(zhì)的分解過(guò)程和產(chǎn)物。 土壤有機(jī)質(zhì)的分解和 轉(zhuǎn)化也受土壤干濕交替作用的影響。干濕交替作用使土壤呼吸強(qiáng)度在很短時(shí)間內(nèi)大幅度地提高，并使其在幾天內(nèi)保持穩(wěn)定的土壤呼吸強(qiáng)度，從而增加土壤有機(jī)質(zhì)的礦化作用。另一方面干濕交替作用會(huì)引起土壤膠體，尤其是蒙脫石、蛭石等粘土礦物的收縮和膨脹作用，使土壤團(tuán)聚體崩潰，其結(jié)果一是使原先不能被分解的有機(jī)物質(zhì)因團(tuán)聚體的分散而能被微生物分解；是干燥引起部分土壤微生物死亡。 植物殘?bào)w的特性 新鮮多汁的有機(jī)物質(zhì)比干枯秸稈易于分解，有機(jī)物質(zhì)的細(xì)碎程度影響其與外界因素的接觸面，而影響其礦化速率。有機(jī)物質(zhì)組成的碳氮比 (C/N)對(duì)其分解速 度影響很大。 土壤特性 土壤質(zhì)地在局部范圍內(nèi)影響土壤有機(jī)質(zhì)的含量。土壤 pH 也通過(guò)影響微生物的活性而影響有機(jī)質(zhì)的降解。 十六、土壤中腐殖質(zhì)的分組及化學(xué)，物理，分子結(jié)構(gòu)性質(zhì)？ 土壤腐殖物質(zhì)用堿液提取不溶性的為胡敏素，酸化到 ph1 沉淀物為胡敏酸，溶液為富啡酸。 物理性質(zhì)： 1. 分子量 同一土壤中，富啡酸的平均分子量最小，胡敏素的平均分子量最大，胡敏酸則處于富啡酸和胡敏素之間 。 2. 大小和形態(tài) 土壤胡敏酸的直徑范圍在 ?m之間，富啡酸則更小些 顏色 腐殖物質(zhì)的整體呈黑色 3. ，而其不同組分腐殖酸的顏色則略有深淺之 別。富啡酸顏色較淡，呈黃色至棕紅色，而胡敏酸的顏色較深，為棕黑色至黑色 化學(xué)性質(zhì)： 富啡酸的羧基和酚羥基含量以及羧基的解離度均較胡敏酸高，醌基較胡敏酸低；胡敏素的醇羥基比富啡酸和胡敏酸高，但富啡酸中羰基含量最高。 含氮含碳量以 fa， ha， hm增加。 Fa的氧硫含量大于 ha，但碳?xì)浔群吞佳醣缺?ha 小。 fa 中羧基和酚羥基總和大于 ha總酸度較高，陽(yáng)離子交換量和絡(luò)合量大， hm 酸度最低 分子結(jié)構(gòu)： 1. fa 中的芳香核的縮合程度較小，但周圍化合物的聚合程度較高。主要是由多糖和 不同量的烷基碳化合物做成。 2. ha 類多糖、芳香族木質(zhì)素的衍生物和長(zhǎng)鏈烷基部分組成，芳香族結(jié)構(gòu)的比例比 fa 大。 3. h