植物、土壤

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第1章 绪论

1. 土壤的概念,土壤的特征与性质。

土壤是地球陆地表面具有肥力能够生长植物的疏松层,是独立的历史自然体。 特征:①有生物活性:土壤中各种生物生活强度的总和。②孔隙结构: 功能:

①肥力:土壤能供应与协调植物正常生长发育所需的养分和水、气、热的能力。

②生产性能:土壤肥力的高低,是通过土壤与作物互相关系上体现出来,即土壤的生产性能。 ③缓冲功能:酸性或碱性物质加入土壤后,土壤具有缓和其酸碱反应变化的性能。

④净化功能。是指通过物理、化学,以及生物的作用达到降低或消除土壤中的污染物质和毒素的措施和过程。

2. 土壤圈,土壤剖面,土壤发生层,土壤物质循环的概念。

土壤剖面是指从地面垂直向下至母质的土壤纵断面;土壤剖面的立体化就构成了单个土体(pedon)。

土壤发生层:简称土层,为土壤剖面上表现出的水平层状构造。土壤发生层及其组合是土壤分类的主要依据,也是决定土壤肥力高低的重要因素。

土壤圈是地球表层系统的组成部分,它处于地球表层不同圈层界面及其相互作用的交叉带,是联系有机界与无机界的中心环节,也是结合地理环境各组成要素的纽带。

土壤圈物质循环是指土壤圈内部的物质迁移转化过程及其与地球其他圈层之间的物质交换过程。

3. 人类应该以什么样的态度来看待和利用土壤?

对人类社会发展的直接影响包括:土壤为植物光合作用提供并协调水分、养分、温度、空气等营养条件,以此向人类和陆生动物提供食物、纤维物质;土壤形成发育过程可以分解、净化各种污染物,是人类生存环境的净化器

4. 试从地理环境要素相互联系、相互作用的角度证明地理圈中包含着土壤圈。

第2章 土壤固相组成及其诊断特性

1. 土壤的基本组成是什么?如何看待它们之间的关系? 土壤是由固相、液相、气相和土壤生物体四部分组成。适于植物生长的典型壤质土壤的体积组成为土壤孔隙占50%,内含水分和空气;土壤固体占50%,其中矿物质占45%,有机质占5%;土壤生物体均生活在土壤孔隙之中。

2. 原生矿物,次生矿物,粒级,土壤质地,土壤腐殖质,土壤圈物质循环的概念?

原生矿物 (primary mineral)直接来源于母岩特别是岩浆岩,它只受不同程度的物理风化作用,而其化学成分和结晶构造并未改变。

原生矿物在风化和成土过程中新形成的矿物称为次生矿物,它包括简单盐类、次生氧化物和铝硅酸盐类。 可将粒径大小相近、性质相似的土粒归为一类,称为粒级

自然土壤的矿物是由大小不同的土粒组成的,各个粒级在土壤中所占的质量百分数,称为土壤质地

土壤腐殖质(soil humus)是土壤特异有机质,也是土壤有机质的主要组分,约占有机质总量的50%~65%。它是一种结构复杂、抗分解性强的棕色或暗棕色无定形胶体物,是土壤微生物利用植物残体及其分解产物重新合成的高分子化合物。

土壤圈物质循环主要是指土壤圈内部的物质迁移转化过程,以及土壤圈与地球其他圈层之间的物质交换过程。

3. 土壤腐殖质的作用?

腐殖质的作用主要有以下几点:

(一) 作物养分的主要来源。腐殖质既含有氮、磷、 钾、硫、钙等大量元素,还有微量元素,经微生物分解

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可以释放出来供作物吸收利用。

(二)增强土壤的吸水、保肥能力。腐殖质是一种有机胶体,吸水保肥能力很强,一般粘粒的吸水率为50—60%,而腐殖质的吸水率高达400-600%;保肥能力是粘粒的6一10倍,

(三)改良土壤物理性质。腐殖质是形成团粒结构的良好胶结剂,可以提高粘重土壤的疏松度和通气性,改变砂土的松散状态。同时,由于它的颜色较深,有利吸收阳光,提高土壤温度。

(四)促进土壤微生物的活动。腐殖质为微生物活动提供了丰富的养分和能量,又能调节土壤酸碱反应,因而有利微生物活动,促进土壤养分的转化。

(五)刺激作物生长发育。有机质在分解过程中产生的腐殖酸、有机酸、维生素及一些激素,对作物生育有良好的促进作用,可以增强呼吸和对养分的吸收,促进细胞分裂,从而加速根系和地上部分的生长。 土壤有机质主要来源于施用的有机肥料和残留的根茬。

4. 土壤中碳和氮元素的循环? 5. 据有关资料:【中国(2000)对部分省市自治区的30 ×104hm2基本农田保护区土壤有害重金属进行了抽样监测,发现其中3.6万ha土壤重金属超标,超标率达12.1%】。结合你的学习与观察,试分析这些重金属的来源及其对土壤的危害。

第3章 土壤流体组成及其诊断特性

1. 土壤空气的组成与大气层中空气的组成有什么不同?且土壤空气的组成有什么规律?与大气的气体交换

如何进行? 土壤空气是土壤的重要组成成分,它和土壤水分共同存在于土壤孔隙之中,是影响土壤肥力与土壤自净能力的因素之一。土壤空气的组成与大气层中空气的组成有明显的不同。

土壤中不断进行的动植物呼吸作用和微生物对有机质物的生物化学分解作用,使得土壤空气中O2不断消耗和CO2逐渐累积,其结果是土壤空气中O2、CO2浓度与近地层大气中O2、CO2浓度之间差异的扩大,这样必然引起O2、CO2气体分子扩散的发生。

2. 简述影响土壤热量状况的主要因素有哪些?

土壤热量状况是土壤的重要物理性状之一。影响土壤热量状况的主要因素有:①土壤吸收的净热量;②使土壤温度变化所需热量;③土壤水相态转化及其扩散所需热量;④土壤物质迁移转化所消耗或释放的热量。

3. 凋萎系数,田间持水量 ,悬着毛管水的概念?

土壤颗粒间细小的连通孔隙可视为毛管。毛管中水气界面为一弯月面,弯月面下的液态水因表面张力作用而承受吸持力,该力又称毛管力。

毛管力随着毛管直径的增大而减小,当土壤孔隙直径足够大时,毛管作用便十分微弱,习惯上称土壤中这种较大直径的孔隙为非毛管孔隙。若土壤的含水量超过了土壤的田间持水量,多余的水分不能为毛管力所吸持,在重力作用下将沿非毛管孔隙下渗,这部分土壤水分称为重力水。当土壤中的孔隙全部为水所充满时,土壤的含水率称为饱和含水率

4. 简述土壤的生态环境功能?

土壤肥力是指土壤为植物正常生长发育提供并协调营养物质和环境条件的能力。它是土壤的综合属性和基本功能。

土壤肥力包括土壤营养因素和土壤环境条件两个方面。由于土壤环境条件范围相当广泛,这两者之间并无严格区别。土壤肥力因素状态都是与土壤的组成成分、土体构型、土壤结构,以及土壤生态系统紧密联系的

5. 从系统观点分析土壤肥力各因子间的关系。 6. 据有关资料:【中国国土面积为960×104km2,2000 年人口为12.9533亿人(未包含台湾省及香港特别行

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政区人口);美国国土面积为937 ×104km2,2000年人口达到2.7639亿人。但中国可耕地面积少于美国】。结合你所学知识及相关资料 试分析中国土壤肥力与美国土壤肥力的状况。

第4章 土壤形成因素学说

1. 试讨论分析在调查建立土壤气候方程或建立土壤时间序列中的主要问题。 2. 通过收集你比较熟悉地区的成土环境条件资料,结合你所学的地理学专业知识,试分析各成土因素之间的

相互关系。 3. 据有关资料:【2000年中国黄河干流河水中悬浮物浓度高达1 500~5 500 mg/L】。试结合你的学习与调查,

黄河流域生物气候、母质因素对黄河上下游流域土壤形成发育之影响。 4. 试讨论分析土壤形成因素方程的基本原理。 5. 简述土壤发生学理论的基本观点及其发展过程。

6. 请小组讨论六大成土因素在土壤形成过程的作用。

7. 通过实地观察试发现各种成土因素与土壤之间的物质能量交换过程。 8.为什么说评价母质和土壤类型之间的相互关系是困难的?

第5章 土壤形成过程

1.列举四个最为广泛的成土过程,并分别给每个成土过程一个实例。

2. 土壤熟化过程,土壤退化过程

土壤熟化过程是人为培养土壤的过程。通过耕作、灌溉、施肥和改良等方法,在土壤上部形成人为表层(Ap),并不断改变原有的土壤某些过程和性状,使土壤向有利于作物高产方面发育。土壤熟化可分为:①改造不利的自然成土阶段;②培肥熟化阶段;③高肥阶段。

土壤退化过程(soil degradation)是指因自然环境不利因素和人为开发利用不当而引起的土壤物质流失、土壤性状与土壤质量恶化以及土壤肥力下降,作物生长发育条件恶化和土壤生产力减退的过程。

3.据有关资料:【中国大兴安岭北部灰土(相当于漂灰土)剖面表层活性Fe2O3和Al2O3含量均低于2%;而在心土层活性Fe2O3和Al2O3含量均超过4%;底土层活性Fe2O3和Al2O3含量均在3%以下】。试结合你所学的知识分析在寒温带针叶林条件下,土壤中 Fe2O3和Al2O3迁移转化特征。

第6章 土壤分类

1. 结合自然地理学的有关内容,试分析土壤地理发生学在地理学研究中的意义。

土壤圈中土壤类型的多样性,是在不同成土因素的综合作用下,处于不同发育阶段的土壤所构成的。土壤性状特征是成土因素综合作用的产物,也是在土壤野外调查、实验室分析过程中能够直接定量化测量的土壤特征。故土壤发生学(土壤发生学是研究土壤形成因素-土壤发生过程-土壤类型及其性质三者之间的关系的学说。)是土壤分类的理论基础。

2. 什么是诊断层和诊断特性?试举例说明在土壤系统分类中如何它们。

中国土壤系统分类是以诊断层 (在土壤分类中用以鉴定土壤类别,性质上有一系列定量规定的土层。)和诊断特性(具有定量规定的土壤形态的、物理的、化学的性质 )为基础的系统化、定量化土壤分类。 3. 结合你的地理调查与实践,运用中国土壤系统分类、土壤地理分类体系试划分你所熟悉的土壤。

第8章 土壤分布与土壤分区

1. 简述中国主要土纲的分布规律及原因。

土壤分布规律是指土壤类型随自然环境条件和社会经济因素的空间差异而变化的特性。应当指出,土壤分布规律还与土壤分类系统相联系。

中国热带与亚热带带幅宽广,自南而北依次分布有砖红壤、赤红壤、红壤、黄壤与黄棕壤带;长江以北沿海

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型纬度地带谱的带幅变窄,方向偏转,棕壤地带均呈东北-西南向分布;在东北地区偏转更为明显,由东而西依次为暗棕壤、黑土、黑钙土、灰色森林土、栗钙土带。 2. 结合你所学的气候学、植物地理学内容,试描述全球土壤类型的分异规律。

3. 请同学们以小组为单位,集体讨论你们各自所熟悉地区的主要土纲类型,并分析影响该土纲形成发育的自然地理特征。 4. 利用世界土壤图、中国土壤图以及所学的知识,沿90?E、120?E由高纬度向低纬度做一个土壤类型断面图,并依图说明土壤的分布规律;在中国温带地区沿纬度42?N由东向西做一个土壤类型断面图,并依图说明土壤的分布规律。

第9章 土壤资源可持续利用对策

1. 什么是土壤资源,土壤资源具有哪些特点?

土壤资源(soil resource)是指具有农业、林业、牧业生产力的各种土壤类型的总称,是人类生存与发展过程中最基本、最广泛、最重要的自然资源之一。土壤资源具有质(土壤肥力)和量(面积)两方面内容。

土壤资源的功能表现在

土壤是生产食物、木材和纤维的基地;土壤支持和调节地表生物过程与养分循环; 土壤调节陆地表面水分分配与过滤水质;土壤作为地球的“皮肤” 是生物的重要栖息地;土壤也是人类生产建设的主要基质。

2. 通过查阅相关资料,从人口密度、产业结构两方面比较分析世界土壤资源与中国土壤资源的特征?

3. 讨论土壤退化的性质和范围。

土壤退化(soil degradation)则是指因自然环境不利因素和人为利用不当引起的土壤肥力下降、植物生长条件恶化和土壤生产力减退的过程。

4. 通过查阅资料,试分析中国农用地分等定级与土壤质量评价的相互关系。

5. 请调查与观察分析试简述农民是怎样评价土壤质量的?土壤侵蚀对土壤质量有何种影响? 6. 请列举四个能引起土壤退化的主要人为过程。

7. 据有关资料:【中国政府实施的“三北”防护林体系建设工程累计造林已经超过2 300多万hm2,2 000多万hm2农田实现林网化,500万hm2的“不毛之地”变成了绿色林地,30%的水土流失面积得到初步治理,森林覆被率已由20世纪70年代末的5.05%提高到近10%】。试讨论分析“三北”防护林体系在防治土壤退化中的作用。

8. 据有关资料:【中国青藏高原以东、长江干流以南已经成为世界第三大酸雨区,61.8%的南方城市出现酸雨(硫酸型酸雨),酸雨面积占国土面积的30%,区域性酸雨污染严重】。试结合专业学习与相关资料,分析SO2和酸沉降对区域土壤-植物-水系统的影响。

名词解释

1.土壤:地球陆地表面能生长绿色植物的疏松层,具备植物着生条件、肥力特征和自净作用。

2.土壤地理学:是自然地理学与土壤学之间的边缘科学,它是以土壤与地理环境之间的特殊矛盾为对象,研究土壤的发生、发育、分异和分布规律的科学。

3.土壤肥力:土壤能够供应和协调植物正常生长发育所需的养分、水分、气和热的能力。

4.土壤圈:覆盖于地球陆地表面和浅水域底部的土壤所构成的一种连续体或覆盖层,犹如地球的地膜。 5.土壤生态系统:土壤与其他上部生物和地下部生物之间进行复杂的物质和能量的迁移、转化与交换的场所,构成一个动态平衡的统一体,成为生物同环境间进行物质和能量交换的活跃场所。

6.道库恰耶夫:他是土壤地理学的奠基者,也是土壤景观学说的创始人和现代科学的地理学的奠基者。

7.次生矿物:大多数是由原生矿物经风化后重新形成的新矿物,其原来的化学组成和构造都有所改变而不同于原生矿物。

8.土壤有机质:泛指以各种形态和状态存在于土壤中的各种含碳有机化合物。

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