【正文】 同時(shí)需要?dú)怏w擴(kuò)散通道。（原因？） 由于這種差異，造成大氣與土壤間發(fā)生連續(xù)的氣體交換。有時(shí)需要水利工程來(lái)調(diào)節(jié)，如南水北調(diào)。土壤水分平衡是指土壤在滿足當(dāng)?shù)刂参镎ＩL(zhǎng)的支出條件下的總體收支平衡。土壤水容量（%）＝w％ 土壤水的收支平衡土壤水的收入：自然降水（包括植物攔截的降水）與地下水土壤水的支出：土面蒸發(fā)和植物蒸騰以及滲漏損失問(wèn)題是收入是間斷的，而支出是時(shí)刻不斷的。土壤水容量（m3/ha）＝w％Sh 其計(jì)算基礎(chǔ)是按土水勢(shì)為零時(shí)的含水量。43 / 43這里涉及持水容量的概念：指土體中所容納水分?jǐn)?shù)量的極限值。假如在土水勢(shì)相同時(shí)，質(zhì)地俞細(xì)的土壤比質(zhì)地粗的土壤具有更大的水容量。土壤水分特征曲線：土水勢(shì)與土壤含水量的關(guān)系曲線。 土水勢(shì)＝基質(zhì)勢(shì)＋滲透勢(shì)＋壓力勢(shì)＋重力勢(shì) 基本定義：假定純的自由水的勢(shì)值為0，土壤中水的自由能與它的差值用勢(shì)值來(lái)表示就是土壤水分的勢(shì)值，俗稱土水勢(shì)。施肥、污水灌溉、酸雨土水勢(shì)：土壤水分的能量概念，用以判斷水分運(yùn)動(dòng)方向土壤中的水分不是靜止不變的，而是動(dòng)態(tài)的，變化的。不同地區(qū)、不同土壤上這個(gè)過(guò)程的特征是不同的。土壤養(yǎng)分平衡是生態(tài)平衡的主要方面（食物鏈）。 支出：植物吸收、土壤淋洗、沖涮與揮發(fā)損失。收入：生物殘落物、施肥、灌溉與大氣沉降物；這是個(gè)動(dòng)態(tài)的庫(kù)，周轉(zhuǎn)的庫(kù)。 養(yǎng)分循環(huán)的環(huán)境學(xué)意義：植物從土壤中吸收礦質(zhì)養(yǎng)分，首先是適應(yīng)土壤環(huán)境（土壤重金屬污染的危害：生物毒理學(xué)），其次是選擇吸收（污染土壤生物修復(fù)）。 循環(huán)和轉(zhuǎn)化是不同的概念，循環(huán)涉及到系統(tǒng)。 富足有余。 鉬值 ＝ pH ＋（土壤有效鉬10） Mo與pH值之間這種密切關(guān)系，有人提出用Mo值來(lái)表示： Mo以酸根形式（MoO42）呈有限態(tài)，隨pH值的增高其溶解度增大；隨pH值的降低其有效性減小。它們一般在堿性條件中成為難溶而失效，在酸性環(huán)境中易溶解，因而相對(duì)有效。 Cu以礦物態(tài)存在的金屬鹽如：Fe這些微量元素與作物的生長(zhǎng)關(guān)系密切，為植物必需的營(yíng)養(yǎng)元素。 Fe Cu 生物鉀肥 微量元素土壤中主要的微量元素有：B 以上不同形態(tài)之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。 占全鉀量的12%，包括水溶性鉀占速效性鉀的10％，代換性鉀占90％。 （3）速效性鉀 包括粘土礦物水云母以及層狀硅酸鹽粘土礦物層間所固定的鉀離子，也包括一部分黑云母，含量占1～10％。從總量上看，土壤鉀素比氮、磷要多得多。 有機(jī)態(tài)磷，占10～15％，主要物質(zhì)成分為核蛋白、植素、核酸。南方酸性土壤上由氧化物的膠膜包被著這些化合物，專業(yè)上稱為“閉蓄態(tài)磷”，占無(wú)機(jī)磷的90％，一般很難被作物利用，必須研究其釋放機(jī)理。 ～％。土壤磷素的基本形態(tài)微生物活性（取決于養(yǎng)分狀況，主要是有機(jī)物質(zhì)的C/N,思考和比較三種不同比例的有機(jī)質(zhì)C/N的不同微生物分解的結(jié)果）和土壤水熱條件。不同形態(tài)的氮是如何轉(zhuǎn)化的？氮素礦化： 從有機(jī)態(tài)轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)態(tài)的過(guò)程 N0=K□Nt/□t1/2N0為礦化氮增量 □Nt為時(shí)間t時(shí)礦化氮的增量 公式說(shuō)明：礦化氮的生成速度并非常數(shù)，而是隨著時(shí)間的進(jìn)展而逐步降低，但反應(yīng)速度下降的比例一致。土壤中的氮素含量一般在%，～%,土壤氮素含量與有機(jī)質(zhì)含量成正相關(guān)（5%）。土壤氮素的基本形態(tài)土壤中的氮素有哪些形態(tài)？大量元素：C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg、Fe，含量在百分之幾。 代替的。其他元素不可土壤有機(jī)質(zhì)和土壤養(yǎng)分供應(yīng)有著密切的關(guān)系。 “深耕”的作用：改善土體內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)的條件（土壤水分及養(yǎng)分）。 實(shí)際應(yīng)用：管理土壤時(shí)強(qiáng)調(diào)“寬一尺不如深一寸”。2. 土體的功能 Function of Soil Pedon土體的功能包括了土壤各級(jí)功能的總和，而且是通過(guò)在立體上表現(xiàn)出來(lái)。 調(diào)節(jié)土壤的孔隙狀況和物質(zhì)傳遞。 植物根系和有機(jī)質(zhì)殘?bào)w與耕作措施在創(chuàng)造良好結(jié)構(gòu)層次方面起著決定性的作用。土壤質(zhì)地短時(shí)間不易改變，但它形成的孔隙狀況是可以通過(guò)形成結(jié)構(gòu)來(lái)加以改造和產(chǎn)生影響。（3）粘砂間雜型（2）上粘下砂型 稱其為“蒙金土”的質(zhì)地層次，其上部的砂層有利于滲水透氣，下部的粘層有利于保存進(jìn)入土壤的水分。 對(duì)外，調(diào)節(jié)與緩沖外界環(huán)境所給予土壤的水熱空氣條件。 對(duì)內(nèi)，調(diào)節(jié)與緩沖層次之間水氣熱的容量與傳遞速度；+ 青泥層 （潛育層）G土層的功能： 耕作層（淹育層） A + 梨底層 P 耕作層 A + 梨底層 P + 心土層 B + 底土層 C 耕作土壤的剖面層次：區(qū)分旱地和水田 基 有時(shí)也表現(xiàn)為不同過(guò)渡層次； 淀積層 B 有時(shí)有疏松的枯枝落葉層，未分解，為Aoo；自然土壤剖面的發(fā)生層：（土壤層包括A和B）補(bǔ)充內(nèi)容： 研究土壤的層次性是認(rèn)識(shí)土壤的基本途徑。第五節(jié) 土層的功能1. 土壤層次的概念 Concept of Soil Layer土壤物質(zhì)狀態(tài)在垂直方向上產(chǎn)生的分異。土壤水分總是從土水勢(shì)高處向土水勢(shì)低處移動(dòng),而不是取決于土壤含水量。國(guó)際土壤學(xué)會(huì)的定義：在一定高度和大氣壓條件下，從一個(gè)純水池向已知點(diǎn)土壤水可逆等溫地輸出無(wú)限少量的水，每單位數(shù)量純水所必須做的有用功稱為土水勢(shì)。 土水勢(shì)的概念:土壤中水的勢(shì)能。 Water Condition by Structure土壤結(jié)構(gòu)制約著土水勢(shì)，結(jié)構(gòu)中的毛管孔隙的張力吸持著水分。 氣體擴(kuò)散通量與擴(kuò)散系數(shù)和濃度梯度成正比。 qd=Ddc/dx 擴(kuò)散的過(guò)程符合擴(kuò)散定理： 大氣中氣體成分的濃度與土壤之間以及土壤內(nèi)部?jī)牲c(diǎn)之間各氣體成分濃度的差異是構(gòu)成氣體相互擴(kuò)散的主要原因。(2)、土壤空氣的運(yùn)動(dòng) 結(jié)構(gòu)體類型不同，穩(wěn)定性是有差異的。實(shí)際上是土壤中孔隙狀況的穩(wěn)定性。干旱地區(qū)需要過(guò)多地保水，結(jié)構(gòu)體粒徑小，利于毛管孔隙發(fā)育而保持水分，但過(guò)細(xì)則易受風(fēng)蝕或加速蒸發(fā)損失。 結(jié)構(gòu)并不是越大越好，太大的結(jié)構(gòu)體（2mm）可能存在不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。 結(jié)構(gòu)大小與空氣容量有直接的關(guān)系。 ～。 ，土壤則過(guò)于緊實(shí)，這是建筑土夯土標(biāo)準(zhǔn)； ～ g/cm3之間。 公式說(shuō)明：土壤孔隙度是通過(guò)密度和容重來(lái)求算的，而一般情況下土壤的密度是作為常數(shù)，所以只需測(cè)定出土壤的容重后即可以算出土壤孔隙度。 土壤密度 (%) 土壤密度－土壤容重顯然，密度、容重在數(shù)值上是不一樣的，兩者之差值正是孔隙的影響。一般來(lái)說(shuō)，土壤密度是穩(wěn)定的數(shù)值，如果不作特殊說(shuō)明，是以常數(shù)出現(xiàn)（ds=）。所以，土壤比重在數(shù)值上與土壤密度相同，但是，密度有單位而比重沒(méi)有單位。土壤比重： 土壤密度與4℃時(shí)同體積的水的密度的比值。 結(jié)構(gòu)體內(nèi)部與結(jié)構(gòu)體之間有著截然不同的孔隙（porosity）狀況，土壤結(jié)構(gòu)的功能就是靠它形成不同的孔隙及其分布密度的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 第四節(jié) 土壤結(jié)構(gòu)的功能與原理1. 土壤結(jié)構(gòu)的功能概述 Function of Soil Structure主要功能是使土體中同一空間里同時(shí)存在固、液、氣三相，并且實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)水、肥、氣、熱的作用。土壤中鐵的失效就是這一原理。 土壤中有些物質(zhì)與土粒表面的一些成分發(fā)生沉淀作用稱為沉淀吸附。 (7)、沉淀吸附 交換條件：交換的雙方離子具有相同的半徑。 氧化物MF】（1x）＋H2O 土壤膠體對(duì)陰離子吸附時(shí)，通過(guò)膠粒的結(jié)晶配位體（離子）與溶液中的離子進(jìn)行交換而被吸附的現(xiàn)象稱為配位體交換。 (6)、配位體交換 AL+++ Fe+++ Mg++ Ca++綜合各種因素，陽(yáng)離子代換力的大小排序?yàn)椋悍搽x子本身半徑很大，重量俞大的離子其代換力和結(jié)合強(qiáng)度也俞大。 其大小取決于：離子價(jià)和水化半徑；陽(yáng)離子相對(duì)濃度；陪拌離子的類型。交換是有條件的，以交換力大小來(lái)排序，H＋排在第三位。 土壤膠體表面對(duì)離子或化合物的吸附。 (4)、吸附作用 這一點(diǎn)又是土壤的流限。當(dāng)土壤繼續(xù)吸水到粘著性超過(guò)粘結(jié)性時(shí)的含水量稱為粘點(diǎn)。 粘結(jié)性：由于細(xì)小土粒間的分子引力的作用，表現(xiàn)出土粒間的相互吸附與緊密結(jié)合的作用。 對(duì)一般負(fù)電性土壤膠體，電解質(zhì)陽(yáng)離子的凝聚力大小排序?yàn)椋? (2)、膠體凝聚 低價(jià)陽(yáng)離子形成的水膜大于高價(jià)陽(yáng)離子水膜。 土壤膠體的行為和指標(biāo) Action and Index of Soil Colloid(1)、膠體的吸脹作用同晶置換：結(jié)晶礦物結(jié)構(gòu)中某中離子或原子部分地被直徑大小、電價(jià)相近的其它離子或原子取代，但晶體結(jié)構(gòu)形式基本不變的現(xiàn)象，又稱類質(zhì)同象替代。電荷不平衡39。有永久電荷和可變電荷的區(qū)分。 土壤膠體一般帶凈的負(fù)電荷。這種自由能就是膠粒與周?chē)橘|(zhì)接觸界面上的表面能產(chǎn)生的原因。 土粒比表面＝（顆粒直徑）D是個(gè)很小的數(shù)字（毫米），因此比表面的數(shù)值就很大。極大的比表面:（單位土體的表面積，cm2/g）土壤中實(shí)際上就是土壤溶液。補(bǔ)償離子層可以進(jìn)一步分成內(nèi)外二層：內(nèi)層為非活性補(bǔ)償離子層，受到?jīng)Q定電位離子層的較強(qiáng)的吸引力。土壤膠體的帶電性就是由決定電位離子層決定，土壤膠體一般帶負(fù)電荷（凈負(fù)電荷）。 土壤膠體的行為和指標(biāo)土壤膠體的結(jié)構(gòu) Structure of Soil Colloid膠核：其主要成分為二氧化硅、氧化鐵、氧化鋁、次生硅酸鹽、腐殖質(zhì)等分子團(tuán)所組成。 土壤膠體性質(zhì) 土壤膠體結(jié)構(gòu) 重點(diǎn)掌握以下內(nèi)容： 包括各種高分子有機(jī)化合物，主要有多糖、糖醛酸、腐殖物質(zhì)和腐殖酸，分子量有上千到數(shù)十萬(wàn)。分兩類：層狀硅酸鹽類和氧化物類。 礦質(zhì)膠體土壤的主要膠體類型： 小于1納米為分子分散系分子溶液（真溶液）注意：膠體是大小在1～100納米范圍的物質(zhì)存在的一種狀態(tài)，與溶液的概念不同（溶質(zhì)與溶劑）。 1～100納米為膠體分散系膠體溶液 大于100納米為粗分散系懸浮液 Soil colloid分散系的概念（按顆粒大小劃分）： （繁殖能力強(qiáng)：只要條件適宜就能很快地繁殖。 （數(shù)量大：每克土壤中大約1億個(gè)以上，最多可達(dá)幾十億個(gè)；以重量計(jì)每公頃可達(dá)5－8噸（相當(dāng)于每畝400－500公斤）他們各自可以在不同的條件下起作用（總有其適合的條件）。微生物作用微生物在對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)分解中的作用是十分巨大的。研究資料表明：農(nóng)業(yè)耕地上每年中每畝地通過(guò)蚯蚓身體的土壤（干重）約2500公斤，其中富含有機(jī)質(zhì)、細(xì)菌、N、P、K、代換性Ca、Mg。 動(dòng)物的類型很多，我們重點(diǎn)介紹土壤中的蚯蚓。動(dòng)物的作用土壤有機(jī)質(zhì)的含量，耕作土壤一般每1000克中含10－50克有機(jī)質(zhì)（1－5％）。 Organic Matter and Organisms土壤有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成成分之一（土壤固相包括土壤礦物質(zhì)和土壤有機(jī)質(zhì)）,前者95～99％，后者1～5％。他們的顆粒細(xì)小。 原生礦物的顆粒較大。 主要的土壤次生礦物類型：高嶺石、蒙脫石、水云母、水鋁英石、含水氧化硅等等，為原生礦物風(fēng)化后產(chǎn)生的次生硅酸鹽礦物。具有吸收性和可塑性，從而使土壤具有保水保肥能力，并增加土壤的粘著力、團(tuán)聚力，對(duì)土壤的理化性質(zhì)影響很大。 磷灰石：為含磷礦物，是制造磷肥的基本原料，這種礦物在土壤中風(fēng)化以后也是磷素營(yíng)養(yǎng)的來(lái)源。 石英（SO2）：最難風(fēng)化，在各種巖石和土壤中分布很廣。 云母類：含鉀和鐵、鎂的鋁硅酸鹽。花崗巖中就含有較多的長(zhǎng)石類礦物。原生礦物 Primary Minerals長(zhǎng)石類：是地殼巖石中分布最廣的礦物，占地殼重量的50～60％。在土壤的形成過(guò)程中，原生礦物以不同的數(shù)量與土壤的次生礦物混合存在，成為土壤礦物質(zhì)。土壤中的主要次生礦物有高嶺石、蒙脫石、水云母、次生云母等等。 Component of Soil Particles根據(jù)礦物的成因劃分為原生礦物和次生礦物。（2）不同的礦物抗風(fēng)化的能力不一樣，原生礦物大于次生礦物。 ，比表面最大，具有強(qiáng)烈的吸水膨脹和可塑性。 ，比表面較砂粒大，有一定的表面吸附作用，其集合體具有微弱的毛管力，能保持一定的水分。 ，功能基本同上。調(diào)節(jié)土壤通氣性。 礫石國(guó)際上把土壤顆粒分成四級(jí)： 土粒的基本組成：土壤礦粒包括一系列大小形狀不同的物質(zhì)，有的成片狀，有的成粒成塵，在土壤學(xué)上稱為土壤的機(jī)械組成。 第三節(jié) 土粒的基本功能與原理 Basic Function of Particles土粒的基本功能體現(xiàn)為：吸（吸收 absorb）、保（保持 hold）、供（供應(yīng) supply）、調(diào)（調(diào)節(jié) regulate）。土壤顆粒的功能 Function of Soil Particle基本成分包括土壤礦物質(zhì)（90～95％）、土壤有機(jī)質(zhì)（1～5％）、土壤微生物（真菌、細(xì)菌和放線菌，影響生物化學(xué)過(guò)程：降解合成、硝化反硝化）和酶（是生物化學(xué)過(guò)程的活化劑，很多生物化學(xué)過(guò)程都是在特定的酶作用下進(jìn)行的，以及是有機(jī)殘?bào)w的分解及其合成，同時(shí)它還是土壤有機(jī)膠體的主要成員）。結(jié)構(gòu)通過(guò)孔隙影響水氣的運(yùn)動(dòng)和分布，調(diào)節(jié)水汽矛盾，控制土壤微生物的活動(dòng)。 塊狀、單粒狀、柱狀、片狀、團(tuán)粒和團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)以及微團(tuán)聚結(jié)構(gòu)。土壤結(jié)構(gòu)的功能 Function of Soil Structure土壤共有六種不同的土壤結(jié)構(gòu)：土壤層次及其組合方式將影響整個(gè)土體的抗逆性和緩沖力。層次本身就意味著三相共存的狀態(tài)。 在土壤剖面上我們能清楚的看到土壤的層次性。 由于界面接觸環(huán)境的程度不同，以及土體內(nèi)重力和張力以及溶解、沉淀等作用的影響，使其在垂直方向上發(fā)生了自然的質(zhì)、能分配及其傳遞的差異，從而形成土層。 一般來(lái)說(shuō)，各土壤在土體、土層、土壤結(jié)構(gòu)與土粒成分上的不同就導(dǎo)致