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土壤学教学大纲+教案-2007

土壤学教学大纲+教案-2007
土壤学教学大纲+教案-2007

土壤学教学大纲

一、课程的性质、地位和任务

《土壤学》是研究土壤的形成、发生及发展规律的科学。即研究土壤的形成条件、分布规律、基本理

化形状及如何进行利用改良的科学。

《土壤学》是农业资源与环境、农学、园艺、草学等农学类专业和土地资源管理、资源环境与城乡规

划管理等专业的专业基础和专业课,教学要求基础理论扎实,基本知识全面,基本技能过硬。通过本课程

的学习,掌握土壤基本组成、土壤基本理化性质、土壤形成因素与形成过程、土壤耕作与管理、土壤污染

与防治、土壤退化与土壤质量及土壤分布规律等方面的基础知识,为今后从事农业生产管理、农业区划及

丰富和发展土壤科学理论奠定坚实基础。是农林各专业的专业基础课。

《土壤学》课程历史悠久、实践性强且长期与农业、资源和环境等多学科间相互渗透,具有较强的系

统性、综合性和实用性。

系统性:以土壤圈物质组成、结构和功能为线索,阐述土壤圈与地圈、生物圈、大气圈和水圈的物质迁

移与能量交换及其对人类生存环境的影响,强调土壤学在资源环境科学中的战略地位和作用。

综合性:除了讲授土壤圈物质组成、结构和功能外,还讲授它与其它圈层间的物质迁移与能量交换及其

对人类生存环境的影响,包括土壤的形成、分类与分布特征、土壤水资源面临的挑战、土壤污染及其治理、土地退化机理与评价等方面的内容。

实用性:内容前后呼应,脉络清晰,将土壤学的基本知识与农业生产、资源开发和环境保护工作中面临

的实际问题紧密结合,学生易于掌握和融会贯通。

《土壤学》紧紧围绕土壤肥力讲授土壤组成(矿物质和有机质);土壤物理化学性质;土壤水、气、热、

肥状况;土壤形成、分类与分布;主要土壤类型的特点和合理开发利用与保护。

本课程主要讲解土壤学的基础理论、基本知识及基本技能。为近一步学习其他专业的基础课和专业课

打好必要的基础。同时对学生进行辩证唯物主义和爱国主义的思想教育,使学生能够利用土壤学知识去解

决农、林业生产中的土壤问题,进一步利用、控制和改造土壤,改善生态环境条件,为社会主义经济建设,不断提高人民物质文化生活水平服务。

二、基本要求

(一)理论知识方面:

1、能鉴别主要的岩石、母质类型和地形地势。能独立进行土壤剖面的划分及土壤剖面观察。

2、系统掌握土壤的物理、化学和生物学性质,能分析各种肥力性状之间的相互关系。

3、掌握主要土类的分布规律、形成条件、剖面特性、基本理化性状及利用改良的途径和方法。

4、了解土壤的主要类型,并且能进行与林业生产有关的土壤资源调查工作。

(二)能力、技能方面:

掌握土壤资源调查、土壤样品采集及常规的土壤分析方法,并且能对数据进行整理和应用。

能力与技能方面的学习属于《分析测试系列试验Ⅰ》的内容

(三)教学说明及学时分配

本课程共46 学时,课堂讲授为32 学时,另有教学实验14 学时。

在教学中以土壤的形成、演化为线索,系统讲解土壤学基础理论及基本知识,介绍土壤的形成及土壤

剖面;土壤有机质及土壤理化性质;土壤的分布规律及主要土类别,土壤学研究的动态。

土壤学教案

第一章绪论

第一节我国土地资源概况

土壤是绿色生命的源泉,是人类赖以生产、生活和生存的物质基础。人类衣食住行需要的物质,主要

来源于农业生产和林业生产,而土壤是农、林业生产的基础,是农、林业生产的基本生产资料。植物生产、动物生产和士壤管理是农业生产的 3 个主要的组成环节。植物生产主要是通过绿色植物的光合作用,把光

能转化为化学能,贮藏在有机质中,直接供给人类植物食品和衣物原料。动物生产是人类将植物生产中一

部分有机物喂养动物,以供给人类动物食品及衣物原料。土壤管理是人类把不能直接利用的动、植物产品,作为肥料返还给土壤,为植物再生产提供原料。

一、我国土壤资源简况

2 土壤是相对不可再生的自然资源,也是不可代替的自然资源。我国土壤资源丰富,国土面积960 万km

,但是我国是个多山的国家,各种山地丘陵地面积占全部土地面积的65%,平原区土地仅占35%。

2 2

我国人均耕地面积为0.13hm,不到世界人均耕地的l /3。人均林地面积0.11hm

,占世界人均林地

2

面积的1/9。人均草地面积0.28hm,不到世界人均草地面积的1/2。

二、全球土壤退化概况

当前人类面临着世界性土壤退化的威胁。

土壤退化指因自然环境因素不佳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。

2

据统计,全球土壤退化面积已达1960 万km

。全世界每年因土壤侵蚀所损失的土壤养分几乎等于世界

商品肥料的生产量,每年土壤流失达750 亿t ,相当于 4 000 亿美元的损失。在土壤退化总面积中约有7 600

2 万hm

2

受盐碱土的影响,占退化土壤总面积的4%。受各种有毒化合物污染影响的面积 2 200 万hm

,占退

化总面积的 1.l %。

2

据统计,我国目前水土流失面积达367 万km,占国土总面积的38.2%。其中水蚀面积已发展至179 .4 万km 2 2 ,占国土面积的18 .6%,每年流失表土约60 亿t 。耕地中有667 万~800 万hm

,已发生次生盐

2 化,有1.0 亿hm 2 2

草地退化。我国现已有重金属污染耕地 2 000 万hm ,农药污染耕地1300 万~1600 万hm

2

受酸雨危害的耕地达267 万hm 。

作为农林业工作者,应了解我国土壤资源基本状况,密切关注我国及全球土壤资源发展趋势,珍视每

一寸土地,做好生态环境建设工作,为治理土壤退化贡献一份力量。

三、21 世纪土壤科学发展的总趋向

土壤学是研究土壤的形成、分类、分布、制图和土壤的物理、化学、生物学特性、肥力特征以及土壤

利用和管理的科学。据预测21 世纪世界人口将达到65 亿。发展中国家缺粮将达到 2 亿t 。我国20 世纪

2

末人口达到13 亿,人均粮食不到400kg。同时全世界每年有 2 亿hm

2 2

万~66.7 万hm ,2I 世纪初我国人均耕地将约降至0.1hm

耕地被侵占,我国每年减少耕地46 .6

21 世纪土壤科学发展的总趋向是:研究土壤与地球生命作用、生物圈与人类生存条件、生物圈与自然

环境、土壤圈与全球变化、土壤物质的组成、性质等。

第二节地球的外圈和土壤的位置

地球由若干个不同状态和不同物质的同心圈所组成。地球表面的一个圈层,主要由富含硅、铝的硅酸

盐岩石组成,称为地壳,又称岩石圈。在地壳的表面和外围是大气圈、水圈和生物圈。大气圈是环绕地球

最外层的气体圈层。水圈包括地球上的海洋、江河、湖泊等,它是一个连续而不规则的圈层。生物圈是地

球上有生命物质的部位和空间,它可以深入到整个水圈,以及大气圈和岩石圈的一部分。上至海平面十多

公里,下至海平面下十公里以及地表下几百米都有生命活动,都是生物圈的范围。

地壳表层的岩石受到太阳幅射热以及大气圈、水圈、生物圈中水、氧、二氧化碳和生物的共同作用,

层:第一层是来自宇宙的能流(光、热)和来自大气的物质流(H2O、CO2、O2、N2等),其中部分为生物固定,形成生物物质,部分又经生物呼吸、蒸发蒸腾和吹扬又进入大气;第二层是生物与土壤间以及同大气、

2

水圈之间的物质、能量的交换。绿色植物利用光能与来自土壤的水分和养分制造有机物质,这些物质在土

壤中经微生物的分解,部分归还大气,部分进入岩层,部分残留于土壤中进行再循环;第三层是土壤与岩

石或岩石风化体之间的物质与能量交换,例如水分、热量进入岩石圈,促进岩石风化,而岩石的风化又为

土壤和生物提供了营养元素。

第三节土壤和土壤肥力的概念

一、土壤的概念

什么是土壤?这是一个较为复杂的问题。我们已经知道土壤与每个人都息息相关,但是真正给土壤定

一个确切的概念,是不容易的。历史上在土壤学中存在着不同的土壤概念,这是因为人们从不同的出发点

来研究土壤,概括土壤概念的角度不同,所以就产生了不同的土壤概念。

我国劳动人民在数千年前对土壤就有了朴素的认识。公元121 年前我国古书《说文解字》中就记载着:“土,地之吐生万物者也。”“壤,柔土也,无块曰壤。”。古代土同吐,壤同月襄,月襄——肥肉也,即肥沃的土称之为壤。

地质学家从岩石风化的地质学观点来认识土壤,认为土壤就是破碎了的陈旧岩石。或认为土壤是坚实

地壳最表面的风化层。将土壤仅作为岩石的变态来认识。

植物营养学家认为土壤是植物养料的贮存库。认为土壤是能生长植物的那一部分地壳。或认为土壤仅

是陆地植物生长的自然介质。

19 世纪70~80 年代俄罗斯学者,土壤发生学派创始人道库卡耶夫(B·B·Докучаеь)把土壤作为独立的自然体,认为土壤是五大成土因素——生物、母质、气候、地形和时间综合作用的产物。这是

从土壤发生学观点来认识土壤,在土壤学界得到广泛的认同。

近代美国和西欧对土壤下的定义反映在一些有代表性的著作中如美国学者N.C.Brady 认为:“含有风化破碎的矿物和腐解的有机质的不同的混合物构成剖面形式的自然体的集合,它在陆地上呈薄层覆盖,并在

含有适量空气和水分时能为植物提机械支撑和营养。”美国《土壤学名词解释》对土壤的定义是:⑴地陆

地表面,由矿物、有机质和生物所组成的能生长植物的一个动态自然体。⑵占据部分地球表面的一些自然

体的集合,它能支撑植物并具有由一定地形、气候和生物,通过不同时间对母质所起的综合作用而发生的

性状。或以看出他们很注意把土壤与其它自然因素联系起来,强调土壤能够长植物,进行植物生产这一根

本特性。

全国科学技术名词审定委员会1998 年公布的土壤定义为:土壤是陆地表面由矿物质、有机质、水、

空气和生物组成的,具有肥力,能生长植物的未固结层。

二、土壤的组成

土壤由固体、液体和气体三相物质组成。固体部分包括矿物质土粒和土壤有机质以及生活在土壤中的

微生物和动物。土壤矿物质约占固体部分的95%以上,有机物质的质量百分数一般不到5%。有机质常包被在矿物质土粒外面。固体部分含有植物需要的各种养分并构成支持植物的骨架。土壤液体和气体共同存

在于土壤孔隙中。土壤液体是土壤水分,因溶解着多种养分物质,实际上是稀薄的土壤溶液。气体是土壤

空气。土壤三相物质的体积比因环境条件的差异有所不同。一般情况下土壤固体占50%;液体和气体占50%,气体和液体不稳定,其比例为气体占15%~35%。

三、土壤肥力的概念

土壤最基本的特性是具有土壤肥力。关于肥力的概念,不同的学者,不同的时代对土壤肥力有不同的

解释:

20 世纪30 年代,苏联土壤学家威廉斯认为:“土壤肥力就是土壤在植物生活的全部过程中,同时而且不间断地供给植物以最大限度的有效养分及水分的能力”。这种能力是其它自然体所没有的。但现在看来

威廉斯理论已不够全面和完整,其原因是影响植物生长的因素是多方面的,不仅仅是水分和养分,还包括

温度、通气状况等。

沈阳《农业土壤学》:土壤肥力是诸因素综合性状的具体表现。

南京土壤所:土壤肥力是土壤为植物生长供应和协调营养条件和环境条件的能力。

侯光炯先生:土壤肥力就是土壤的体质和生命。

我国目前较公认的土壤肥力的概念为:土壤能供应与协调植物正常生长发育所需要的养分和水、空气、热的能力。

土壤肥力可分为自然肥力和人为肥力。

1. 自然肥力是由自然因素形成的土壤具有的肥力,如森林土壤、草原土壤等,自然肥力的高低决定

于成土过程中诸成土因素的相互作用,特别是生物的作用。我国广大林区主要是充分利用土壤的自然肥力,

来达到林木速生和丰产。

2. 人为肥力是由耕作、施肥、灌溉、改土等人为因素形成的土壤所具有的肥力。人为肥力的高低,

受多种因素的影响。耕作土壤、果园土壤等已开发的土壤既有自然肥力又有人为肥力,两者的关系是自然

肥力为基础,人为肥力为主导。社会科学技术水平的高低,直接影响土壤肥力的高低。

3. 经济肥力,由于受环境条件和管理水平的限制,土壤肥力往往只有部分表现出来,这部分肥力称为

“有效肥力”,又称“经济肥力”,即在一定农业技术措施下反映土壤生产能力的那部分肥力,亦称自然肥

力与人为肥力的总和。在林业生产中,具有经济肥力的土壤,主要是农田、果园、苗圃地、菜园地等的土

壤。

4. 潜在肥力,另一部分肥力则没有直接表现出来称“潜在肥力”,指受环境条件和科技水平限制不能

被植物利用,但在一定生产条件下可转化为有效肥力的那部分肥力。

第四节土壤在生态系统中的作用

一、土壤在生态系统中的作用

无论是全球生态圈或较小范围内的森林生态系统、农田生态系统等,土壤都是重要的环境因素,它是

生物与非生物环境的分界面,生物与非生物体进行物质与能量移动和转化的重要介质。人类对生态系统的

影响很多是直接或间接通过土壤进行的。这些影响有的有利于人类的生产和生活。例如,沙漠通过综合治

理变为绿洲;寸草不生的盐碱滩涂通过排水洗盐,种植绿肥、施用有机肥等改造为良田。但有些活动如毁

林开荒、陡坡开垦耕地、过度放牧等,使水土流失、洪涝干旱灾害频繁。可见人类的生产措施不能仅着眼

于短期内的经济效益,而且要考虑其对生态系统的长期效果。土壤是生态系统的重要组成部分之一,对土

壤的开发利用,不能破坏生态平衡和自然环境,而应有利于维护和建立良好的生态系统和自然环境。根据

土壤与其它自然因素的特点,因地制宜,宜林则林、宜农则农、宜牧则牧,既要有利于发展生产和提高经

济收益,又要防止生态系统失调和得天独厚环境的破坏。

值得注意的是土壤生产植物产量(生物产量)的高低是由土壤和环境条件共同作用的结果。因除土壤

外,大气、温度、降水、日照、污染等因素也会不同程度地影响植物的生长发育。另外,即使在相同的环

境条件下,不同植物对土壤提供的条件吸收利用的能力也是不同的。同一肥力的土壤可表现出两种不同的

有效肥力水平。对于生态上适宜某种土壤的植物表现出有效肥力高,对于不适宜的植物,则表现出有效肥

力低。例如能使侧柏生长良好的石灰性土壤,如栽种松树则会发生生长不良的现象。这就是土壤肥力的生

态相对性。只有把农作物的生态要求和土壤的生态条件、理化性质、养分状况很好地结合起来,土壤的肥

力才能得到充分利用,这就是生产实践中强调的“适宜种植”。农林业生产中,土壤因素是其中最重要的

因素之一,有时甚至是决定性的因素。

(第四节土壤的地位和种类)

一、土壤在农学类绿化中的地位

土壤对城市居民的生活有多方面的影响。楼房及一切建筑物、道路等都以土壤为基础,对城市污染来

说,土壤是一个净化系统,城市绿化也是离不开土壤。

植物的生长发育都以土壤为基础。植物生长发育需要的水分、养分、空气等都是土壤供给的。

植物的成活率、生长发育状况,能否显示出品种的优良性能,首先取决于土壤条件。

植物种类繁多,对土壤条件的要求差异很大。如雪松等松属植物。要求疏松的微酸性土壤。垂柳等树

种虽然能在低洼潮湿的河边生长,但不耐盐碱。泡桐能耐盐碱,但不耐水湿。在花卉植物中,杜鹃、茶花

等适宜在微酸性土壤中生长。菊花、牡丹等则喜在石灰性土壤中生长。总之,在农学类绿化工作中只有做

到“适地适树”才能达到预期的效果。对植物来说,真正做到“适地适树”是有较大难度的。还必须使树

木、花卉等表现出品种优势。这就要求农学类工作者不但要全面了解土壤的特性,还要掌握土壤的改良措

施。只有具备较全面的土壤知识,才能真正把工作做好,给城镇居民创造更加美好的生活环境。

对植物的种植工作来说,除应注意土壤肥力状况及土壤肥力的相对生态性外,还必须掌握一定的施肥

理论及施肥技术。因为肥料能给植物提供正常生长发育需要的养分物质,还能改善土壤理化性质,使土壤

能按农学类植物的需要改变有关的性质和肥力状况。肥料学的发展初期是以有机物作为肥料的。1840 年德国化学家李比西批判了腐殖质营养论,提出了矿质营养学说,即土壤中的矿物质是一切绿色植物惟一的养

料。有机肥料对植物起的作用不是其中的有机质,而是由于有机质分解产生的矿物质。从此为现代肥料工

业奠定了理论基础。作物、树木和花卉的施肥要注意有机肥料和无机肥料的配合。因有机肥料具有无机肥

料所不能替代的特殊作用。同时不同的农学类植物对肥料的元素含量及性质的要求也是不同的。这就要求

农学工作者要熟悉肥料的性质及施用技术。

总之,土壤肥料在农学类绿化中的作用是很重要的。即植物的生长发育状况主要是由土壤性质、肥力

状况决定的,而土壤性质及肥力状况又受施肥的影响。

二、土壤的特性及其种类

对土壤的利用应根据植物生物学特性所要求的土壤条件,把植物种植在适宜其生长的土壤中,同时对

已生长植物的土壤,应根据植物对土壤条件的需要,人为地调节和改良土壤肥力因素,以满足植物需要的

土壤条件。使作物、树木和花卉按照预期的目的生长发育。

从土壤的形成过程来讲,可分为自然土壤(自然植被下形成的未受人为活动干扰的土壤)和耕作

土壤(人为耕耘、管理条件下稳定种植农作物的土壤)。由于生产不断地发展,人民的生活水平不断改善,

对土壤的利用也向多方面发展。果园土壤不再存在耕作层、犁底层。城市绿地原来土层遭到不同程度的破

坏,填充物变成了主体,加上管理的差异、不同植物的影响、污染的轻重等因素,又形成了既不同于自然

土壤又不同于耕作土壤的另一类型的土壤

园林土壤可分为 3 种类型:城市绿地土壤、保护地土壤和盆栽土壤。

城市绿地土壤主要有公园、苗圃及专用绿地的土壤。

这类土壤受城市自然因素的影响较大,降水量、气温等对土壤有一定的影响。同时还受人为因素的干

扰,如:熟土层的移动、建筑、堆积、践踏、挖掘等,打破了原来的成土过程,原来的土层分布已无规律

可循,土壤三相比例发生变化、侵入体增加,土壤肥力遭到不同程度的破坏。

保护地土壤指温室和塑料大棚下的土壤。这种土壤温度高,蒸发量大,没有天然降水的淋溶作用。

常造成表土盐化等不利植物生长的因素。

盆栽土壤指盆栽花卉和盆栽盆景用的栽培土。实际上盆栽土壤是人工配制的土壤。因盆栽土层薄、

土体小、干湿变化、土温变化频繁,对水、肥、气、热都有较高的要求。

三、农学类土壤学的教学目的

土壤肥料学是农学类、经济林、果树、植保、生命等专业的基础课,其教学目的是:通过理论讲授、

课堂实习、实验、教学实习等教学环节,掌握土壤肥料学的基本理论知识、基本操作技能;能够利用所学

的土壤肥料知识发现并解决农学类绿化工作和花卉生产过程中有关土壤肥料方面的问题。

要学好土壤肥料学,首先要有明确的目的,即使自己能成为一个优秀的农学类绿化工作者。

培养理论联系实际的学风,认真完成实验、实习任务,积极参加有关的课外活动。同时要学好与土壤学有关的课程,如物理学、化学、气象学、植物生理学及农学类植物栽培学、花卉栽培学、农学类生态学等。以扩展知识面,扩展土壤肥料学知识的深度和广度,使学科之间的知识相互贯通,达到学而至用。

在学习活动中还应不断学习我国各地农林业生产中有关土壤肥料方面的经验,同时要积极吸收国外先进的土壤肥料技术。在学习过程中要关注土壤科学和肥料科学出现的新理论、新概念、新领域及新技术,以丰富土壤肥料方面的知识,更好地服务于社会。

第五节学习土壤学的要求和任务

土壤学是农、林业专业的一门重要专业基础课程。课程内容涉及面较广泛,但应以土壤内容为主。学习土壤学的目的,在于为掌握各自专业生产技术与管理的先进理论和技术,解决生产中的土壤问题。通过土壤学课程的学习、实习实验和期末教学实习,要求学生达到下列几方面的要求。

要求学生系统掌握土壤物理、化学和生物学性质,能分析各种肥力性状之间的相互关系;掌握主要上类的分布规律、形成条件、剖面特征、基本理化性状和利用改良;掌握常用肥料的性质及其施用的原理和方法。

要求能鉴别主要的岩石、母质类型和地形地势,独立进行土壤剖面观察、识别土壤类型,并能进行与生产有关的土壤资源调查工作。

要求掌握土壤的常规分析方法,并能对数据进行整理和应用。

农、林业生产在我国具有特别重要的意义,所涉及的上壤问题,主要有两方面:一方面是土壤的合理区划和利用问题,另一方面是土壤肥力的保持和提高问题。

复习题

1 .名词解释:土壤、土壤肥力、有效肥力、潜在肥力。

2 .土壤与人类的密切关系主要表现在哪些方面?

3 .什么是土壤肥力生态的相对性?

4 .按土壤形成过程可分为哪些土壤?

第二章地学基础知识

第一节造岩矿物

土壤是由岩石转化而来的。从大块的坚硬岩石到疏松而具有肥力的土壤要经过漫长而复

杂的变化过程。在这一过程中可概括为两个阶段,即岩石的风化作用和土壤的形成过程。

因为不同的因素对土壤的形成有直接或间接的影响,所以形成的土壤既有共性又有差异,我们首先讨论各种因素在土壤形成中的作用。

矿物质是构成土壤的基本物质,又是植物矿质营养的源泉,是全面影响土壤肥力高低的

一个重要因素。

土壤中的矿物质来自岩石的风化物。而岩石又是由矿物组成的,不同的矿物构成不同的

岩石。不同的岩石经过风化作用,形成土壤中的矿物质。所以矿物能影响土壤的理化性质和

大壤养分状况。

一、矿物的概念

矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的自然产物,是岩石的组成单位。矿物可以是单一元素组成的,也可以是几种元素的化合物。矿物都具有一定的化学成分和物理性质。形成岩

石的矿物称为造岩矿物。矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的自然产物,矿物

可以是单一元素所组成的,也可以是几种元素组成的化合物。矿物的化学成分和内部构造都

是比较均一的,因而具有一定的物理和化学性质,并以各种形态(固态、液态、气态)存在

于自然界中。自然界的矿物绝大多数是固态,少数为液态或胶体状态。

(一)原生矿物和次生矿物

矿物按成因可分为原生矿物和次生矿物。

1.原生矿物由地壳深处熔融状态的岩浆冷凝固结而形成的矿物称原生矿物。如石英、

长石、云母、辉石、角闪石等。

2.次生矿物原生矿物经物理、化学风化作用,组成和性质发生化学变化,形成的新矿

物称次生矿物。如方解石、高岭石等。

(二)结晶矿物和非结晶矿物

固体矿物按其内部构造不同,分为结晶质和非结晶质两种。

1.结晶矿物结晶矿物指各种原子在三维空间有序地重复排列的矿物。

绝大多数矿物是结晶矿物。

2.非结晶矿物非结晶矿物又称无定形矿物。原子作无序或短程有序排列,无法用X射线或电子衍射检测其晶体结构的矿物或其他固态物质。如蛋白石等。

已发现的矿物有3000 多种,而构成岩石的矿物仅二三十种,在岩石中常见的矿物只有

IO 多种。

从土壤学要求识别岩石中的矿物来看,掌握矿物主要的物理性质是很重要的。

二、矿物的物理性质

矿物的物理性质是多方面的,其中最具有鉴定意义的有:颜色、条痕、光泽、解理、断

口、硬度等,此外,尚有透明度、弹性、比重等。

(一)颜色

矿物的颜色最容易引起人们的注意,有些矿物就是按其颜色来命名的,如黄铜矿、赤铁

矿等,所以,颜色是鉴定矿物的重要特征之一。根据矿物呈色的原因,分为自色、他色和假

色三种。

自色是矿物本身所固有的颜色,它与矿物的成分和构造有关,如磁铁矿的铁黑色,孔雀石的翠绿色等。

他色是由于外来的带色杂质、气泡等色体所引起的,与矿物本身的化学成分及构造无关,

易变化而不稳定,如无色透明的水晶可被染成紫色、玫瑰色、黑色等便是很好的例子。

假色是由于矿物内部解理面、表面氧化膜等所引起的光线干涉作用的呈色现象,如方解石内部微细解理面所呈之晕色,斑铜矿表面的蓝、紫色就是氧化薄膜造成的。

(二)条痕

条痕就是矿物粉末的颜色,将矿物在未上釉的瓷板上进行刻划,其留下的粉末痕迹就是

条痕,条痕色可以消去假色,减弱他色,保存自色,所以条痕比矿物本身呈现的颜色更为固

定,因而更具有鉴定意义。如黄铁矿是淡黄色的。条痕却是黑色。黄铜矿是铜黄色的,而条

痕却是绿黑色。鉴定条痕,只限于硬度比瓷板小的矿物,因硬度比瓷板大的矿物,刻划后所

得之份末则是瓷板的粉末了.

(三)光泽

光泽是矿物表面对光线反射所呈现的光亮。矿物的光泽可分为金属光泽、半金属光泽和

非金属光泽.

金属光泽是具有金属的光亮,如黄铁矿、黄铜矿等。一般具金属光泽的矿物,条痕为黑

色或深色,不透明的矿物常具金属光泽。透明和半透明的浅色矿物,通常不具金属光泽,称

为非全属光泽。界于金属光泽和非金属光泽之间的称为半金属光泽,如赤铁矿即具有半金属

光泽。

非金属光泽又分为金刚光泽、玻璃光泽、脂肪光泽、珍珠光泽和丝绢光泽。金刚光泽的

光亮很强,如金刚石,玻璃光泽的光亮似玻璃的断口所具的光亮;透明矿物如方解石、板状

石膏常具有玻璃光泽,石英的断口具脂肪光泽;云母、滑石等具有珍珠光泽;纤维石膏、石

棉等具有丝绢光译。

(四)硬度

矿物抵抗外力摩擦或刻划的能力称为硬度。一般采用摩氏硬度计来确定矿物的相对硬度。

摩氏硬度计是以十种硬度不同的矿物作标准,用相互比较的方法来确定某种矿物的相对硬度。

表2-1 摩氏硬度表

硬度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

矿物滑石石膏方解石萤石磷灰石正长石石英黄玉刚玉金刚石

在野外为了便于测定矿物硬度,可用指甲2.5、铜板3.0、小刀5.5、玻璃片5.5、钢挫6.5 等作为测定硬度的代替工具。

(五)解理和断口

矿物受外力作用后,沿着一定方向的平行面裂开,这种现象称为解理,而裂开后形成的

光滑平面则称为解理面。如矿物受外力作用后,不沿一定的方向裂开,而是破裂成不平坦、

不规则的断面,则称之为断口。

解理按其完善程度分为:

极完全解理矿物极易裂成薄片状,可用手剥开,解理面完整而光滑,断口极难看见,如

云母、绿泥石等。

完全解理受力后易沿解理面裂成小块,解理面亦光滑,断口少见,如方解石、方铅矿等。

中等解理在破裂面上可以大致地看到平整的解理面,但亦经常可见断口,如长石、辉石

等。

不完全解理解理面不清晰,难以发现,如磷灰石、锡石等。

极不完全解理实际上是没有解理,常具贝壳状断口,如石英。

断口可按形状分为:贝壳状、锯齿状(纤维石膏)、参差状(黄铁矿)、土状(高岭石)及平坦状(蛇纹石)断口。

上述的一些矿物性质,不一定对每种矿物都需应用,因为有许多矿物只有某几种性质显

著,常常根据一、二种性质就可以鉴定其为某种矿物。也有一些矿物,根据以上的性质不易

确定,尚需用光学和化学方法来鉴定。

三、主要的造岩矿物及其特性

(一)石英SiO2

石英一般白色透明,含有杂质时呈其他颜色,含有机质呈烟灰色,含铁时呈红色,含锰

时呈紫色。玻璃光泽、油脂光泽,硬度7.0。纯石英称水晶,具有多种颜色的同心条带状构

造的隐晶质石英(石髓)称玛淄。

石英是最主要的造岩矿物,分布最广,为酸性岩浆的主要成分,在沉积岩和变质岩中也

常见。石英在岩石中常呈不透明或半透明晶粒状,烟灰色,油脂光泽。石英的伴生矿物是云

母、长石。石英硬度大,化学性质稳定,不易风化,岩石风化后,石英形成砂粒,含砂粒多

的土壤,含盐基少,形成的母质养分一般贫乏,酸性也较强。

(二)长石类

长石类是钾、钠、钙的铝硅酸盐,也是地壳中分布最广的矿物。长石因化学成分不同,

又分成正长石和斜长石两大类。

1.正长石KalSi 3O8 又称钾长石,晶体短柱状,肉红色、浅黄色、浅黄红色等,玻璃光

泽,完全解理,硬度 6.0 。

正长石多存在于浅色岩浆岩中,如花岗岩、正长岩。正长石在岩石中呈晶粒,长方形的

小板状,板面具有玻璃光泽。伴生矿物为石英、云母等。正长石易风化,风化后形成粘土矿

物高岭石等,可为土壤提供大量K养分。正长石类矿物一般含氧化钾16.9 %。

2.斜长石Na(AlSi 3O8)·Ca(Al2Si 2O8)斜长石是由钠长石和钙长石以不同比例混合而成。斜长石常呈板状和柱状晶体。白色或灰白色。玻璃光泽,完全解理,硬度6.0~6.5。

斜长石在自然界分布极广,主要存在于闪长岩、辉长岩及变质岩中。在岩石中多呈晶粒,长方形板状,白色或灰白色,玻璃光泽。伴生矿物主要是辉石和角闪石。斜长石比正长石容

易风化,风化产物主要是粘土矿物,能为土壤提供K、Na、Ca等矿物养分。

(三)云母类

云母类因化学成分不同而分为白云母和黑云母。

1.白云母KH2Al3Si3O12 常见片状、鳞片状。白云母无色透明或浅色(浅黄、浅绿)透明。极完全解理,薄片具有弹性,珍珠光泽,硬度2.0~3.0。

白云母是许多岩浆岩和变质岩的主要矿物,在伟晶岩中常形成大晶体。伴生矿物为石英

等。白云母较难风化,风化产物为细小的鳞片状,强烈风化后能形成高岭石等粘土矿物。

2.黑云母KH2(Mg,Fe)3AlSi 3O12 深褐色或黑色,其他性质同白云母。

黑云母主要分布在花岗岩、片麻岩和结晶片岩中,伴生矿物是石英、正长石等。黑云母

较白云母易于风化,风化物为碎片状。

白云母和黑云母均含K,是土壤K的重要来源之一。

(四)普通角闪石Ca (Mg,Fe)3Si 4O12

角闪石呈细长柱状,深绿至黑色,玻璃光泽,完全解理,硬度 5.0 ~6.0, 角闪石主要分布在岩浆岩和变质岩中的片麻岩和片岩中。在岩石中呈针状或纤维状。伴生矿物为正长石、

斜长石和辉石,角闪石易风化,风化产物为粘土矿物。

(五)辉石Ca(Mg,Fe)Si2O6

呈短柱状、致密块状,棕至暗黑色,条痕灰色,中等解理,硬度5.5。辉长岩和玄武岩中,在岩石中多呈晶粒状。伴生矿物为角闪石、斜长石、辉石等,较角闪石难风化,风化物

为粘土矿物,富含Fe。

(六)橄揽石(Mg,Fe)2SiO4、蛇纹石H4Mg3Si2O9

橄榄石呈粒状集合体出现,橄榄绿色,玻璃光泽或油脂光泽。橄榄石为超基性岩的主要

组成矿物,伴生矿物为斜长石、辉石,不与石英共生,易风化,风化产物有蛇纹石、滑石等。

蛇纹石呈污绿色,玻璃光泽或油脂光泽,断口上有时呈蜡状光泽,比重2.5,硬度2.0~4.0。

(七)绿泥石(Mg,Fe)5Al(AlSi 3O10)(OH) 8

绿泥石种类多,成分变化大,结晶体呈片状、板状,一般呈鳞片状存在。暗绿色至绿黑

色。完全解理,玻璃光泽至珍珠光泽。绿泥石由黑云母、角闪石、辉石变质而成。存在于变

质岩中,如绿泥石片岩。较难风化,风化物为细粒。

(八)方解石CaCO3

方解石为次生矿物,呈菱形,半透明,乳白色,含杂质时呈灰色、黄色、红色等,完全

解理,玻璃光泽。与稀盐酸反应生成CO2 气泡。无色透明者称冰洲石。方解石分布很广,是大

理岩、石灰岩的主要矿物,常为砂岩、砾岩的胶结物,也可在基性喷出岩气孔中出现。方解

石的风化主要是受含CO2 的水的溶解作用,形成重碳酸盐随水流失,石灰岩地区的溶洞就是这

样形成的。

(九)白云石CaCO3·MgCO3

白云石是由方解石、菱美矿结合而成,呈弯曲的马鞍状、粒状、致密块状等,灰白色,

有时带微黄色,玻璃光泽,性质与方解石相似,但较稳定,与冷盐酸反应微弱,只能与热盐

酸反应,粉末遇稀盐酸起反应,这是与方解石的主要区别。白云石是组成白云岩的主要矿物,

也存在于石灰岩中。风化物是土壤Ca、Mg养分的主要来源。

(十)磷灰石Ca5(PO4)3·(F,Cl)磷灰石呈致密块状、土状等。灰白、黄绿、黄褐等色,不完全解理,硬度 5.0 。在矿物

上加钼酸铵,再加一滴硝酸即有黄色沉淀生成,这是鉴别磷灰石的主要方法。磷灰石以次要

矿物存在于岩浆岩和变质岩中。较难风化,风化产物是土壤磷养分的重要来源。

(十一)石膏CaSO4·2H2O8

石膏呈板状、块状、无色或白色。玻璃光泽或丝绢光泽。硬度2.0,是干旱炎热气候条

件下的盐湖沉积。常作土壤改良剂。

(十二)氧化铁类

氧化铁包括赤铁矿(Fe2O3)、褐铁矿(2Fe2O3·3H2O),磁铁矿(Fe3O4)和黄铁矿(FeS2)等。

赤铁矿常将土壤染成红色,褐铁矿为含水氧化铁,褐色或深褐色,可把土壤染成黄褐色。磁

铁矿为黑色,有磁性,风化后成赤铁矿。黄铁矿金黄色似金属铜。

(十三)粘土矿物

粘土矿物是隐晶质或非晶质含铝(或镁)硅酸盐矿物的总称。土壤中常见的次生粘土矿

有:高岭石,是底面间距约0.72nm的1:1 型层状硅酸铝矿物,层间没有阳离子和水分子,

相邻单元晶层间通过氢键联结,无胀缩性,晶型较完整,典型的呈六方片状。高岭石呈致密

土状,白色,含杂质时呈杂色,有泥土味和滑感。

蒙脱石,曾称“微晶高岭石”,二八面体蒙托石系列中富镁的矿物。层电荷主要来自八面

2+

体内,Mg 置换Al 3+

。为细小的鳞片状,致密块状,白色带浅灰色。

伊利石,是常见于泥质沉积物中的二八面体水云母,单元晶层间常具局部胀缩性。呈片状,。由云母风化而成。

(十四)含水氧化铝Al 2O3·nH2O

含水氧化铝即铝土矿,土状或块状白色或灰色,含铁时呈黄褐色或淡红色,铝硅酸盐在

湿热气候条件下,彻底分解而产生的,我国红壤、黄壤含量较多。

第二节主要成土岩石

岩石是一种或几种矿物组合而成的自然集合体。岩石都有一定的矿物组成,结构和构造。自然界的岩石按成因可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。

一、岩浆岩

(一)岩浆岩的形成和类型

岩浆岩是地球内部岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝形成的岩石。

岩浆上升并喷出地表,凝固而成的岩浆岩称喷出岩。

岩浆上升并未穿出地表,在一定的深度凝固而成的岩浆岩称侵入岩。侵入岩又分为两种:在地壳相当深处凝固而成的叫深成岩,在接近地表面形成的叫浅成岩。

(二)岩浆岩的结构和构造

1.岩浆岩的结构岩浆岩的结构指岩石中矿物的颗粒大小、结晶程度与结合方式。岩浆岩的主要结构有:

(1)全晶质等粒结构岩石中的矿物全部为显晶质,颗粒大小大致相同。又可分粗粒(颗粒

直径大于5mm)、中粒(5~lmm)和细粒(l .0~0.2mm)3 种。

(2)斑状结构岩石中矿物颗粒显著不等,大者称斑晶,小者称基质(或石基)。基质一般为非晶质或隐晶质,如果为显晶质,则称似斑状结构。

(3)隐晶质(致密状)结构肉眼不能看见的结晶(在显微镜下才能看到的结晶)。

(4)玻璃质结构岩石面像玻璃表面的结构,即使在显微镜下也不能分辨出晶体。

2.岩浆岩的构造指岩石各组成矿物的排列方式和填充方式所赋予岩石的外貌特征。主要构造有:

(1)块状构造矿物排列完全没有次序和方向,好像性质均一的大块体,如花岗岩。

(2)流纹状构造矿物呈似平行条状排列,形似流纹,如流纹岩。

(3)气孔状构造岩石有气孔孔隙,如玄武岩。

(4)杏仁状构造有气孔状构造的岩石,气孔被次生矿物填充后形成的构造。风化物同闪

长岩的风化物。

(三)主要的岩浆岩

1.酸性岩SiO 2 含量在65%以上。

(1)花岗岩为酸性深成岩,全晶质中到粗粒结构,块状构造。组成矿物为正长石、石英、黑云母、角闪石、磷灰石等,颜色为肉红色或浅灰色。风化时石英难风化形成砂粒。长石、

云母形成粘粒。风化物砂粘适中,物理性质良好。

(2)流纹岩与花岗岩成分相当的喷出岩。灰红或灰色,流纹状构造,斑晶为长石。石英,基质隐晶质。较花岗岩难风化,风化物酸度大。

2.中性岩SiO2 含量52%~65%。

(1)闪长岩中性深成岩,全晶质中至粗粒结构,块状构造。主要矿物是斜长石和角闪石,含少量云母和辉石。呈灰白色或灰绿色。较易风化,风化后产生粘粒较多,能提供较多的Ca、Mg养分。

(2)安山岩与闪长岩成分相当的喷出岩。灰色、灰褐色、灰绿色。斑状结构。斑晶为斜

长石。或隐晶质结构。块状或气孔、杏仁状构造。风化物同闪长岩的风化物。

(3)正长岩中性深成岩。全晶质中至粗粒结构,块状构造。主要组成矿物为正长石和角

闪石。多为淡红色、灰色或浅黄色。易风化,风化后产生大量粘土矿物,可释放大量K、Ca 等元素。

(4)粗面岩矿物成分与正长岩成分相当的喷出岩。常呈浅灰、浅黄、浅红等色。斑状结

构,斑晶为透明的正长石。基质为隐晶质或玻璃质。块状构造,也有杏仁或气孔状构造。风

化物同正长岩的风化物。

3.基性岩SiO2 含量45%~52%。

(1)辉长岩基性深成岩,全晶质中至粗粒结构,块状构造。主要组成矿物是辉石和斜长

石,其次是角闪石和黑云母。深灰色或绿灰色。易风化,风化产物多为粘土矿物,产生的氧

化铁、锰等使土壤呈黄棕色或红色。

(2)玄武岩与辉长岩成分相当的喷出岩。斑状或隐晶质结构,气孔状或杏仁状构造。深

灰或黑色。风化物似辉长岩的风化物。

4.超基性岩SiO2 含量小于45%。主要是橄榄岩,组成矿物是橄榄石,深成岩,全晶质

结构,深绿、绿褐或黑色,易风化,风化物铁锈色,含较多的Fe、Ca、Mg等元素。

5.脉岩在原深成岩的裂隙中,由岩浆填充而形成的岩石。常呈脉状,故称脉岩。脉岩

实际上是一种浅成侵入岩。在岩石中的脉岩称岩脉。常见的脉岩是伟晶岩,由石英、长石、

云母等浅色矿物组成,结晶颗粒粗大。颗粒细者称细晶岩。由辉石、角闪石等深色矿物组成

的脉岩为深色脉岩,以煌斑岩为代表。

二、沉积岩

(一)沉积岩的形成和分类

沉积岩是由地壳表面早期形成的岩石经风化、搬运、沉积、压实、胶结硬化而形成的岩

石。一般分为机械沉积岩、化学沉积岩和生物沉积岩三类。

(二)沉积岩的结构和构造

1.1.沉积岩的结构指沉积颗粒的大小和形状。

(1)以颗粒大小分按颗粒大小划分——为以下类型。如表2-2。

(2)以颗粒的形状分分为角砾状结构,颗粒有棱角,如角砾岩,圆滚状结构,颗粒无棱角,如砾岩。

表2-2 沉积岩结钩按颗粒大小划分

颗粒直径(mm)结构岩石

>2.0 砾状结构砾岩

2.0 ~1.0 粗粒状结构沙岩

1.0 ~0.25 中粒状结构沙岩

0.25 ~0.1 细粒状结构沙岩

0.1 ~0.01 粉粒状结构粉沙岩

<0.01 泥状结构页岩

2.沉积岩的构造指沉积物空间分布的相互关系。主要有层理构造,层面构造等。

(三)主要的沉积岩

1.角砾岩岩石风化后形成的碎块,未经长距离搬运,棱角没有被磨蚀,碎块直径大于

2mm,胶结而形成的岩石,称角砾岩。

2.砾岩碎石块经长距离搬运,棱角被磨蚀而成圆形,胶结形成的岩石,称砾岩。

角砾岩和砾岩多为石英组成,难风化,风化后多形成石砾、粗砂,养分贫乏。

3.砂岩砂粒经沉积、胶结形成的岩石,称砂岩颗粒直径为0.1~2.0mm,砂粒多为石英砂粒,以石英砂为主(占90%以上)的砂岩称石英砂岩。长石砂占25%以上,石英砂占

30%~60%的砂岩称长石砂岩。以氧化硅为胶结物的砂岩称硅质砂岩,以氧化铁为胶结物的砂岩称铁质砂岩,以碳酸钙胶结的砂岩称钙质砂岩,以粘土胶结的砂岩称泥质砂岩。以0.l ~0.0lmm的粉砂为主(50%以上的)的砂岩称粉砂岩。

砂岩的风化难易因胶结物而不同。硅质砂岩和石英砂岩难风化,风化物为砂砾。钙质、

铁质、泥质砂岩易风化,风化物颗粒粗细适宜,养分也较多。

4.页岩直径小于0.01mm的粘土颗粒经压实、脱水、胶结、硬化形成的岩石。泥质结构,页理构造。页理构造指岩石沿平行方向形成很薄的片,一般厚度5mm左右。按颜色可分为红色页岩、紫色页岩、绿色页岩等,按组成分为钙质页岩、砂页岩、云母质页岩、铁质页

岩、油页岩等。页岩易风化,风化物粘粒较多,形成的土壤母质粘重,养分含量较多。

5.石灰岩由化学沉积或生物沉积而成。化学沉积形成的石灰岩称化学石灰岩,生物沉

积形成的石灰岩称生物石灰岩。组成矿物为方解石,遇稀盐酸发生泡沫反应。颜色多种多样,有灰白色、灰色、浅红色、黑色等。石灰岩易风化,主要是化学溶解作用。岩洞、石峰、石

林等奇异地形就是由不均一的溶解作用而形成的。石灰岩的风化物粘重。

(一)变质岩的形成和矿物组成

原来存在的岩石在新的地壳变动或岩浆活动产生的高温、高压下,使岩石的矿物重新结

晶,重新排列,改变其结构、构造和化学成分,而形成的新岩石,称变质岩。

变质岩的矿物组成与原来的岩石相似,如石英、长石、云母、角闪石、辉石等,也可能

有一些特有的矿物,如石榴石、绿泥石、滑石、蛇纹石、绢云母等。

(二)变质岩的结构和构造

1.变质岩的结构变质岩的结构与岩浆岩相似,但又有不同,结构上常冠以“变晶”二字,表示重新结晶生成的,主要有斑状变晶结构、粒状变晶结构、鳞片状变晶结构。

2.变质岩的构造识别变质岩的结构较困难,一般从构造上进行识别。变质岩主要的构造有:块状构造,岩石中的矿物无定向排列,均匀分布在岩石中形成不规则的块状体,如石英

岩;片理构造,片状矿物受力的作用而平行排列,并沿平行方向易于裂开,如各种片岩;片

麻状构造,片状矿物与粒状、块状矿物呈断续的平行相间排列,如片麻岩。

(三)主要的变质岩

1.片麻岩由酸性岩浆岩或泥质沉积岩变质形成。块状结构,片麻状构造。主要矿物组

成为石英、长石、云母及角闪石等。其风化物特性似花岗岩的风化物。

2.石英岩由石英砂岩经高温、高压作用重结晶而形成。粒状变晶结构,致密块状构造。

坚硬难风化。风化物多为砾质或砂质,养分贫乏。

3.板岩由页岩或粉砂岩变质而成。主要矿物有石英、粘土、矿物、绢云母、绿泥石等

鳞片状、块状矿物组成。呈暗绿色或黑灰色,板状构造,板岩坚硬,难风化,风化后多呈粘

粒。

4.结晶片岩具有片理构造,种类很多,常见的有石英片岩、滑石片岩、角闪石片岩等,

一般较难风化,风化物含Ca、Mg较多,但有效性较低。

5.千枚岩由泥质岩或砂质岩变质形成。千枚状构造,表面呈绢丝光泽,黄褐色、灰绿

色等。风化后多呈粘粒,含K素较多。

6.大理岩由石灰岩、白云岩变质重新结晶而成。主要矿物为方解石、白云石,多为白

色、灰色、浅红色。全晶质粒状变晶结构,块状构造,遇盐酸起泡沫反应。含杂质的大理岩

色彩美丽,纯白色的致密大理岩称“汉白玉”。常用于建筑和石雕艺术。大理岩易风化,其风

化物特性似石灰岩风化物。

第三节地质作用和地形

从地形上来看,我国自大兴安岭,沿太行山东麓向西南延至贵州高原东缘一线以西,是

高原、高山和大盆地地区。在这一线以东是松辽平原、华北平原、长江中下游平原等大平原

地区。平原以东滨海一带为中低山和丘陵地区。沿海岛屿星罗棋布。在内蒙古、贵州高原以

西,还有更高一级的海拔在4,500—5,000 米的青藏高原,其上分布着极高的高山,如昆仑

山、祁连山、喜马拉雅山等。高山之间,有大盆地,如准噶尔、塔里木、柴达木盆地,还有

低到海平面以下的吐鲁番小盆地。著名的横断山脉分布于西藏高原的东缘。我国地势西高东

低,山系又多东西走向,所以我国的主要河流也大多数由西向东流入太平洋,如黑龙江、黄

河、长江、珠江等。此外,我国西北部尚存在有大面积的沙漠、石戈壁等地貌形态。

自然界所出现的这些地形形态,总的说来是由于自然的力量在不断地改变着地球面貌的

结果,而引起地球面貌发生改变的这种作用,就是我们所说的地质作用。使地壳发生变化的

力量,称为地质营力。

地质作用根据能力的来源不同,分内力作用和外力作用两类,或称内、外营力。

一、地质内力作用和地形

在内力作用的影响下,地壳的各部分常常有的地方上升,有的地方下降。低处的岩层常

常发生褶皱隆起造成山脉和盆地,地壳深处的岩石常常变成熔融的岩浆,侵入到上面的岩层

当中或者喷出到地面产生了火山。内力作用的结果,造成了地表高低崎岖的地形和岩层的各

种构造形态。内力作用主要表现为地壳的升降运动,地壳的褶皱和断裂运动,火山的喷发和

地震等。

(一)地壳的升降适动

地壳长期地进行着缓慢地上升或下降的垂直运动,这种运动经常导致了海陆轮廓的改变。也就是说,在地壳的上升地区,可以使大陆面积逐渐扩大,而海洋面积逐渐缩小。在地壳的

下降地区,可以使海水面积逐渐扩大,而大陆面积逐渐缩小。如在我国的白戴河海滨,含海

生贝壳的堆积物构成的阶地高出今天的海面20 余米,西沙群岛的珊瑚礁都露出海面很多,其中石岛高出海面15 米,这都说明这里的地壳有着显著地上升。而华北大平原则堆积着很厚的沉积物,这说明这里的地层是一个下降的地区。

(二)地壳的褶皱运动

褶皱运动是一种使原来水平或近乎水平层位的岩层,变成褶皱并且隆起成为山脉的运动。在自然界形成的原始岩层,除了局部地方由于受到地形的控制而形成原始倾斜岩层外,绝大

部分在广阔海底或水盆中沉积的岩层是水平或近水平的,称为原始水平岩层。但是,这种原

始水平层位很少被保存下来。原始水平岩层的变动。主要是直接由内力作用引起的。直接由

内力作用所引起的层位变动,称为构造变动。

褶皱变动是地壳上广泛发育的地质构造的基本形态之一,它是层状岩层未失去连续完整

性的构造变动。

褶皱变动的基本单位是褶曲,褶曲就是岩层的一个弯曲。褶曲的基本形式是背斜和向斜,每一个背斜或向斜就是一个褶曲。背斜在外形上是一个中部向上拱起的一个弯曲,向斜是一

个中部向下拗陷的弯曲。正确地决定背斜或向斜,是根据组成褶曲的岩层的相互分布。背斜

是内部由老岩层,两翼由新岩层组成的弯曲。向斜是内部由年青岩层,两翼由老岩层组成的

弯曲。这样根据岩层的新老关系来判断褶曲的性质才是正确的。

原始水平岩层经过褶皱变动之后,岩层的位置即发生了变动,为了确定倾斜岩层在空间

的位置,必须测定倾斜岩层的层位要素,岩层的层位要素即岩层的走向、倾向和倾角。

走向走向就是岩层在地面延伸的方向。岩层和任一水平面相交的一条直线,叫做走向线,走向是用走向线的方位角表示的。

倾向倾向就是岩层倾斜的方向。垂直走向线顺着倾斜面下坡所引的直线为岩层的倾斜

线,倾斜线在水平面上的投影所指的方向就是倾向,倾向以倾向线的方位角表示。

倾角倾斜线和它在水平面上的投影线的夹角,叫做倾角。

(三)地壳的断裂变动

地壳表面的岩层当受到力的作用之后,除去发生褶皱运动以外,还伴随着产生了断裂和

错动现象,致使岩层的连续完整性受到破坏。断裂变动分两大类,一类是没有发生位移的断

裂,另一类是沿着裂隙有显著位移的断裂。前一类叫节理,后一类叫做断层,地壳的断裂变

动主要是断层造成的。

节理就是岩石中的裂隙,如喷出岩的节理,是在熔岩冷却时发生的张力作用下形成的.岩石受风化作用也可以形成节理。

断层是地壳上一种常见的构造,是沿着破裂面发生位移的一种断裂变动;断层是由断裂

面及被断裂面分开的两个断块所构成,前者称断层面,后者称断盘。断层面一般是倾斜的,

倾角大小不一,被倾斜断层面所分开的两个断盘,一个在其下面称为下盘,一个在其上面称

为上盘。如以两盘的相对运动为依据,则相对上升的一盘称上升盘,相对下降的一盘称下降

盘。上盘可以是上升盘,也可以是下降盘。

断层根据上盘与下盘相对位移的实质,断层可分为三种:

正断层上盘下降,下盘上升。

逆断层上盘上升,下盘下降。

横断层上下盘只在水平方向上的错动,无垂宜的移动。

断层的发生并不是孤立的,常是若于断层相伴产生,形成断层带。在一个断层带里,如

果是两侧的断块上升,中间的断块下降,即形成地堑,反之,两侧下降,而中间上升,则形

成地垒;若干个断层面倾斜一致的正断层,就形成阶梯状断层等。我国的渭河河谷就是在地

堑上形成的,东西长达500公里,地垒可以形成块状山地,天山地垒就是有名的块状山.(四)常见的内力作用地形

地质内营力所引起的地壳运动,不仅改变着岩层的产状,也改变着大陆和海洋的分布,

引起岩浆活动,控制着沉积作用和剥蚀作用,并且还控制和影响地形的形成以及水系的分布。

由地壳运动所引起的岩石产状和构造状态的改变,叫做构造变动。地壳的构造变动是大地基

本外貌的形成基础,是现代地形基本轮廓的格架。常见的内力作用地形有以下几种:1.平原

平原是指的那种地面起伏微弱的广阔的平地。平原的地面可以具有大小不同的面积,并

且可以在不同的条件下形成。但各种平原的形成,都必须考虑地壳的运动作用。假如,在这

些地方没有发生过大范围的,而且差异性很小的地壳的垂直运动,任何外营力的作用,都不

可能将地面夷平和发生物质的搬运、堆积作用。所以,各种平原都是在一定方式的地壳运动

作用下产生的。在沿海地区,海岸区域的上升,海的界线就向后退却,同时干涸的海底就形

成了宽广的平原。海滨平原或海岸平原通称构造平原,它们的地质构造主要是属于海洋沉积,其地质发展与地貌的形成中间的界线,就是在其升出海平面的时候,也就是开始受地质外力

剥蚀作用影响的时候。内陆的堆积平原地区,以往都是地块的大面积沉降地区,因而高处的

物质才能被搬运和堆积在这里,以致形成堆积或沉积平原。我国的松辽平原、华北平原及长

江中下游平原等均系如此形成的。

平原依据其绝对高程,可划分为高原、高平原、低平原及洼地等类型。

(1)高原地面的海拔高程在600 米以上,如我国的黄土高原、青藏高原等。

(2)高平原地面海拔高程约200—600 米,如四川西部的成都平原海拔约500—600 米。

(3)低平原地面海拔高程约0—200 米,如我国东部的松辽、华北、长江中下游平原等。

(4)洼地地面绝对高程在海平面以下,如新疆的吐鲁番低地。

2.山地

山地是四周都被平地环绕的孤立高地,在山地与周围平地的交界部分,有一明显的坡度

转拆地段。山地的形成,是以地壳运动为主的,地质内外营力相互作用的产物。特别是与晚

近地质时期的地壳运动有关。如,著名的喜马拉雅山脉,早在第三纪时这里还发生过海浸,

但至今却变成了雄伟的高山,这是由于地壳运动引起的。

山是由山顶、山麓和山坡三个部分组成的。山的最高处称为山顶,山顶的形态有平的、

圆的和尖的。山的最下部,即与平原的交界处,一般称为山麓。自山顶到山麓的倾斜地面,

则称为山坡,山坡的形态有平直的、凹形的、凸形的,或者是复式的。

山岭是具有陡峭的山坡和明显分水线的,成线状延伸的山地。山岭的顶部称为山脊。

山脉是若于条走向平行的山岭组成的山地系统称为山脉。如我国的阴山山脉、秦岭山脉、喜马拉雅山脉等。

山系包括若干条山脉的山地系统,称为山系。如天山山系。

山地依据其海拔高程,又可将其划分为极高山、高山、中山及低山等类型。丘陵主要以

相对高程为准则,即不论其海拔高程如何,只要相对高程在100 米以下者,都称为丘陵。一般丘陵的坡度较缓,坡脚线不明显,起伏频率大,没有明显的脉络,这些是有别于山地的地

方。

据中国科学院地理研究所提出的高度分类方案:

名称绝对高程(米)相对高程(米)

极高山海拔高度(米)

>5,000 >1,000

强烈切割的>1,000

高山中等切割的3,500—5,00 500 ——1,000

轻微切割的100 ——500

强烈切割的>1,000

中山中等切割的1,000-3 ,500 500 ——1,000

轻微切割的100 ——500

低山中等切割的500-1 ,000 500 ——1,000

轻微切割的100 ——500

丘陵<100

二、地质外力作用和地形

地质的外力作用是向着与内力作用相反的方向进行,各种外营力均在雕刻着地表,侵蚀

着和破坏着地势高低的基本形态和地壳构造。外力作用的总的趋势是要削平大山和高原,并

且将破坏它们所产生的物质,搬到低的地方堆积起来,以消弥地球表面高低崎岖的地形。外

力作用主要是通过流水、冰川、风和海流等作用进行的。

(一)流水的地质作用和地形

由地表流水所形成的各种地形,统称为流水地形。地表流水是最主要的形成地形形态的作

用力之一。它在流动过程中,不仅能侵蚀地表,形成各种侵蚀沟谷,同时又把被侵蚀的物质

沿途堆积,形成各种各样的堆积地形。。

地表流水主要来自大气降水。此外,地下水、溶雪或溶冰等也能补给。在不同的气候条

件下,由大气降水的性质所决定的流水特性不同,再加以复杂的基底地形的影响,就造成了

流水地形的多样性。

1、斜坡水流的侵蚀作用和地形

降雨或溶雪以后,常形成沿斜坡流动的水流,根据其流动的形式可分为片状水流及股流。

(1)片状水流主要分布在斜坡上部,雨水或溶雪水沿自然坡面向下流动,一般没有固定的流路,具有片状漫流的性质,可视为大致均匀分布在坡面上的一个薄层水流。片状水流在

斜坡上流动的过程中,可使斜坡的上部发生片状侵蚀,或称面蚀。片蚀通常不易为肉眼所察

觉,但其作用的范围十分广泛,侵蚀量也并不小,是一种很强烈的侵蚀作用。片蚀可使山地

和丘陵斜坡上的土壤表层受到严重地流失,以致使心土裸露,使土壤肥力降低,直接影响林

木生长。

(2)股流片流向下流动,在地形的影响下,部分水流逐渐汇集,形成沿低凹地形流动的

股流,出现了细小的侵蚀沟。水流的集中,增强了冲刷能力,使侵蚀沟逐渐扩大。其中,沟

形小而浅,形态和位置均不固定,雨后不能长期保存,很快就自然地被夷平而消失者,称为

细沟。沟形较深,具有稳定位置的称为冲沟。细沟一小冲沟侵蚀常以较集中的冲刷为其特征,往往使自然坡被改造成波状起伏的地形。在斜坡中下部发生细沟一小冲沟状侵蚀的部位,称

为细沟一小冲沟侵蚀带。

片蚀和细沟一小冲沟侵蚀,不仅严重地造成水土流失,冲毁或掩埋农田、道路等,而且

还会大量地增加河流的含砂量,使河床易于淤高,导致漫溢决口、淤塞水库,则直接危害工

农业建设。

坡面水流沿斜坡的堆积物称为坡积物。坡积物披盖在斜坡上,形成了平缓倾斜的坡积裾。坡积物的成分由坡地上的母岩成分所决定,组成较单一,分选性和磨圆度差,具有与坡面倾

斜一致的不清晰层理。在坡积裾的顶部,首先堆积下来的坡积物最粗,往下渐变细,但因每

次的堆积情况不同,从垂直剖面中可见粗细颗粒的互层,这种特征在坡积裾的中部表现的更

为明显。坡积物的结构疏松,常蓄有性质良好的潜水,可供饮水或灌溉之用。

2.暂时洪流的侵蚀作用和地形

在干枯无水的沟谷中,仅暴雨或大量积雪迅速溶化后,于转瞬间方有洪流通过,此种水

流即称为暂时洪流。

暂时洪流具有巨大的侵蚀和搬运能力,能够夹带大量泥砂、岩屑和石块,甚至近似一种

半固体径流。暂时洪流在流出山口和沟口之后,由于地势突然增宽,坡度急剧减缓,水流发

主分散,则水流的流速及夹带砂石的能力降低,因而在洪流中所夹带的砂石则发生沉降和堆

积,堆积体呈扇状,称为洪积扇。相邻近的洪积扇有时可以彼此相连,组成复合洪积扇或倾

斜的山前洪积平原。在汇入山间河谷的支沟沟口所生成的洪积扇,或称为冲出锥。

3.地表暂时性水流和侵蚀沟

地表暂时性水流即在降雨和溶雪、溶冰后于地表形成的水流。地表水流沿斜坡低凹地形

汇集流动时,则水流的流量增大,流速加快,侵蚀、破坏能力加强,结果在坡地上便形成了

无数的小沟。在小沟中再汇集大量流水时,在水流的不断侵蚀作用下,沟底要逐渐加深、加

宽,沟身要不断地伸长,则小沟就发展成较大的冲沟。地表流水的这种侵蚀作用,又可称之

为冲刷作用,它是一种线状破坏作用,线状冲刷在松散物质形成的坡地上进行得特别强烈。

地表暂时性水流所冲蚀成的大小冲沟通称为侵蚀沟,侵蚀沟可生成在所有的地形和气候

带内,只要地形有一定的坡度,并有低凹处便于集中地表水流均可发生。但是以多暴雨的气

候和松散土层的条件下更易形成,所以在干旱和半于旱区更常见,如在我国西北和华北的黄

土地区.

4.河流的地质作用和地形

(二)河流的概念及其侵蚀作用经常性的流水沿着地表的线状凹地流动者称为河流.河流普遍地分布于不同的自然地带,是改造地表地形的最主要的地质营力。河流所经过的线状

凹地称为河谷,河谷通常包括以下的地形组成部分:

河床平水期河水所占据的谷底,或称河槽。

河漫滩洪水期方能淹没的浅滩。其中,一般洪水均可淹没者称低河漫滩,较大洪水方可淹没者称高河漫滩,分布在河流两侧的称边滩,位于河心者称心滩。

谷坡河谷两侧的岸坡。

砂洲由松散沉积物构成,常年出露在河水之上的河心洲岛。

阶地古河谷底部所构成的沿河平台,常年性的洪水巳不能淹没,阶地常成层分布是其中的位置最低者,偶尔可被数十年或上百年一遇的特大洪水所暂时局部浸漫。

河流对河谷和河床的侵蚀作用,主要是运动着的流水及其夹带着的岩石碎屑冲刷河床,

从而导致河谷的改造。其次,流水对河谷及河床的岩石具有一定程度的溶解力,尤其当河谷

由可溶性岩石组成时,这一作用则比较明显。河流的侵蚀作用是通过下切侵蚀、向源侵蚀及

侧方侵蚀作用三个方向进行的。

①下切侵蚀作用下切侵蚀作用是流水侵蚀、冲刷谷底、床底,踉加深的作用。

当整个河流通过下蚀作用而降低其坡降时,其总的河床坡降是向海平面靠近的,如果真

正和海平面一致,则河流水流停止,下蚀作用即行消失,这种下切侵蚀作用的极限称为侵蚀

基准面。

侵蚀基准面只是一个相对的概念,因河床的坡降会受到近期地壳运动的影响而发生变化,

所以河流要完全达到侵蚀基准面是不可能的。

②向源侵蚀作用向源侵蚀作用就是使河流向源头方向加长的侵蚀作用.

设想流水沿着原始地面流动,此时均一的斜坡上其各段的流速应该相同,但是斜面下段

的流量比上段、中段要大,因此这里流水的能量最大,下蚀的最快,则首先形成侵蚀凹地。

在凹地的上源形成一个陡坡,使流水的流速增大,下蚀的能力加强,这样就使凹地的坡源逐

渐后退。依此类推,河谷便不断地向源头方向伸长,这就是向源侵蚀作用的基本过程。

③侧方侵蚀作用侧方侵蚀作用就是河流破坏两岸的侵蚀作用。流水侵蚀力最大的主流线

不是处于河床中央,而是偏于凹岸,冲击凹岸。当流水以一个角度冲击凹岸以后,又会以同

一角度反折向下,去冲击下一个凹岸,依此类推。由于凹岸的冲刷与凸岸的堆积,使弯河道

的曲度不断增大。

(2)平原河流地形及冲积物平原常为新构造运动的下沉地区,平原河流多以堆积作用为主,河流在其自身堆积的松散冲积层中发育,水流得以自由摆动以塑成适应其水力和泥沙条件的

河床形态。

不同的河型演变规律不同,从河流的平面形态和演变形式,可以分弯曲型(或称婉蜒型)、微弯型和游荡型等类型。同一条河流的上、下游各段可为不同河型组成。下面只介绍常见的

弯曲型及游荡型河流。

①弯曲型河流弯曲型河流也称自由曲流,是在冲积平原上发生的曲流.外形婉蜒弯曲。

②微弯型河流微弯型河流的河床通常宽而浅,微有弯曲,两岸有犬牙交错的边滩。边滩向下游移动的速度远大于凹岸向后退的速度,凹岸受到一些冲刷以后,很快就为上游推移下

来的边滩所掩护,使弯道不致发展得太大。

③游荡型河流游荡型河流的河道宽而浅,江心多浅滩和沙洲,水流散乱,河道和废河床密布,主河槽位置极不稳定,河漫滩上多纵横交错的串沟,但就河道总的平面形态而言,则

比较顺直,没有显著的弯道。

(3)山地河流地形及冲积物在山地和丘陵地区,由于复杂的地质构造和坚硬的岩层的影响,河床的演变不再单纯地由水流和泥沙因素所控制。河谷的形态主要由地质因素所决定,

河流的走向墙本上是受构造线所制约的,河流不能象在平原地区那样,可以在松散的冲积层

内任意地发展。

①河谷地形宽谷与峡谷宽谷与峡谷是山间河谷的主要形态特征之一,二者于沿河是呈交

替状态分布的。

峡谷往往形成于岩性比较坚硬的河段,河谷紧束,边坡陡峭,谷内的河漫滩和阶地堆积

不发育,甚至河床堆积物也不多。宽谷往往形成于岩性比较松软的河段,河谷开阔,有河漫

滩和阶地分布。

不对称河谷不对称河谷就是河谷的两岸,其缓陡不一或冲刷扩展情况不一,所构成的河谷。不对称河谷的形成也主要是受地质因素所控制。

如果河谷一侧的岩性较坚硬,另一侧松软,由于侵蚀强度的差异,易于向松软岩岸冲刷

扩展,则形成不对称河谷。

②山间河流的冲积物在一些水流较缓的宽谷段,冲积物具有二元结构,其上部的河漫滩

常是砂土,具水平层理和斜层理,下部的河床常是砾石层,砾石层中往往含有砂土的夹层或

透境体。

在流速特大的情况下,缺乏河漫滩冲积物,细小的淤泥质只能在砾石层中渗流,停积在

巨大的砾石或岩块之间的缝隙中,分选性很差。

山地河流冲积物的厚度一般较平原河流为小,但是在一些相对沉降或其它有利于大量沉

积的地段,也能形成较大的厚度。

(4)河流阶地阶地是在河谷谷坡上发育的一种阶梯状地形,它高出于河漫滩,洪水时河水也不能淹没。阶地沿河流延长的方向延伸,往往是在河流的凸岸保存较好,在凹岸保留较

差,有时也可以看到沿河流两侧的对称分布。

阶地面的宽度可在数米至数十米以上,其高出河漫滩常有数米至数十米及数百米以上。

河流阶地的存在说明河流曾经在阶地面上流过,阶地面曾经是河谷的谷底,由于地壳的

隆起,河床抬高,坡降增大,致使河流下切,并把原有的谷底抬升到一般的洪水位之上,形

成阶地。所以阶地是河流在谷底范围内间歇性下切的产物,而地壳的新构造运动便是最常见

的引起间歇性下切的原因。阶地的级数由下向上依次计算,如一级、二级等。

(二)地下水的地质作用和地形

1、地下水的一般概念和地下水类型

地下水是指存在于土壤和各种基岩孔隙、裂隙或洞穴等空间里的水。地下水的主要来源

是大气降水(雨、雪等),大气降水降落到地表以后,通过土壤的孔隙,岩石的裂隙、洞穴等

通道,保存或渗到地下形成地下水。地下水受重力作用由高处往低处渗流过程中,在地下一

定深处如遇到不透层时,便受阻而聚积在不透水层之上,使透水层充水形成富水层。如果在

向斜或单斜构造中,透水层位于上下两隔水层之间,便构成了良好的蓄水层。地下水的储量

在不同的季节和环境条件下是有变化的,其变化一般根据井水水位的变化便可清楚地看出。

通常把井水的水面称为地下水面,此种地下水面位置的变化即地下水位的变化。地下水位的

变化与气候因素的关系很大,尤其是浅层地下水,在雨季大气降水充沛时,地下水位则相应

升高;旱季大气降水减少,地下水位也相应下降。深层地下水,由于其上被隔水层所隔,受

降水补给的影响不如浅层地下水那样明显。

按照地下水的埋藏条件,可将地下水分为上层滞水、潜水和承压水(自流水)三类。

(1)上层滞水是位于流动水带中,局部隔水层以上的水,分布范围不广,雨季出现,旱季

消失,与当地气候因素关系密切。距离地表近,其补给区与分布区一致,当流动水带的厚度

比较大时,才出现上层滞水。上层滞水只能作小型或临时性的供水源,由于被污染较强烈,

不宜作生活用水。

(2)潜水潜水是指埋藏在第一个不透水层以上的含水层里的地下水。在重力作用下,由高处往低处流动,大多埋藏在第四纪松散沉积物的孔隙中。补给区与分布区一致,补给来源

主要为大气降水,如连续降水可使潜水位升高,而持久干旱则使潜水位降低。

(3)承压水(自流水)在向斜或单斜的地质构造条件下,存在于两个相对隔水层之间的

地下水,它的分布区与补给区不一致,所以气候对它的影响较小,其变化较潜水稳定。

由于自流水充满于两个隔水层之间而承受静水压力,在适当的水文地质条件下,可以通

过钻孔钻穿其上的隔水层,水若喷出地表则称为自流井。若不喷出地表,仅上升到含水层顶

部某一高度,则用水泵可以提取。

在许多山前洪(冲)积扇中,堆积了大量粗碎屑岩与粘土层,则可形成多层状复杂的自

流水。

(4)泉泉是地下水的天然露头。当含水层或含水通道(含水溶洞、含水断裂等)在适当

的地形和地质条件下,地下水自由地涌出地表,便称为泉。泉水中有的含有特殊的化学成分,气体成分或较高的温度,可称为矿泉或温泉。

2. 地下水的溶蚀作用与岩溶(喀斯特)地形

地下水是地质作用的重要地质营力之一,它存在于岩石的孔隙或裂隙之中。当地下水移

动时,对其围岩便进行溶蚀作用,破坏着岩石的结构,特别是在易溶的石灰岩、白云岩、岩

盐等岩石中,伴随着溶蚀作用的进行,地下水也对围岩产生剥蚀、搬运和沉积等机械作用。

地下水内含有一定量的CO2 气体,CO2 溶于水便形成了碳酸,使地下水的溶解性显著地增大。尤以流动的地下水对易溶岩的溶蚀就更强烈,其变化是:

CO2+H2O+CaCO3-- →Ca(HCO3)2

碳酸氢钙溶于水,则随水流失。

地下水进行的溶蚀,可以使易溶岩的孔隙和裂隙逐渐扩大,促进地下水机械作用的进行,并相应地形成了各式各样的岩溶(喀斯特)地形,常见的岩溶地形如下:

(1)溶沟和石芽流水沿着易溶岩石的表面或裂隙流动,使岩石表面形成石质的沟槽,即溶沟。在沟槽之间所凸起的石脊,即称石芽。如石芽发育高大,并为溶沟所切割,沟坡近于

垂直,远视如峰林竖立,此种峰林则称为石林。在我国雨方热带季风气候条件下普遍发育,

如云南的路南石林便是。

(2)溶蚀漏斗地表水沿着岩石的裂隙向下流动,使裂隙逐渐扩大而成漏斗状的地形,称溶蚀漏斗。其表面呈圆形或椭圆形,其宽度较深度为大,一般宽约数米至数十米,深约数米

土壤学

高岭石:为1:1型晶层矿物,是硅酸盐粘土矿物中结构最简单的一种。非膨胀性,电荷数量少,胶体特性较弱。 蒙脱石:2:1的晶层矿物,晶层由两层硅片夹一层铝片构成,硅片和铝片的比例为2:1/,胀缩性大,电荷数量大,胶体特性突出。 伊利石:2:1晶层结构与蒙脱石相似,非膨胀性,电荷数量较大,胶体特性介于高岭石和蒙脱石之间。 CEC:称作土壤的“阳离子交换量”cation exch ange capacity 即CEC 单位重量的土壤或吸附复合体所能保持的可交换的吸附态阳离子数量 ECEC:有效阳离子交换量efficient cation exchange capacity 土壤发生分类:俄国土壤学家道库恰耶夫创立的以成土因素学说为指导的、以成土条件为依据的定性的土壤分类系统。 土壤系统分类:20世纪中期美国创立的以诊断层和诊断特性为基础的现代定量土壤分类系统。 土壤交换性酸:指用过量中性盐(强酸强碱生成的盐类,如KCl、NaCl等)溶液淋洗土壤,溶液中金属离子与土壤中H+、Al3+发生离子交换作用所表现出来的酸度。 土壤水解性酸:指用碱性盐(弱酸强碱生成的盐类,如NaAc等)溶液提取土壤,因交换作用,吸附性H+释放至溶液所表现出来的酸度。 硅氧烷型表面:土壤所暴露的基面是氧离子层紧接硅离子层所组成的硅氧烷(Si-O-Si)。 水合氧化物表面:由金属阳离子和氢氧基团组成的表面。 诊断层:是指用于识别土壤分类单元,在性质上有一系列定量说明的土层。 诊断特性:如果用于分类目的的不是土层,而是具有定量规定的土壤性质(形态的、物理的、化学的)。1.简述土壤氮素、磷素、钾素的大致含量、存在形态、无效化机制和有效化措施。 氮:一般耕地表层土壤含氮量为 0.05% ~0.3%,少数肥沃的耕地、草原、林地的表层土壤含氮量在 0.5% ~ 0.6%以上,主要受植被、温度、耕作、施肥等影响。 壤中氮素包括无机态和有机态两大类, 95%以上为有机态氮,主要包括腐殖质、蛋白质、氨基酸等。小分子氨基酸可接被植物吸收,蛋白质、腐殖质中的氮矿化后才能被植物吸收利用,是缓效氮。 土壤全氮中不到 5% 为无机态氮,主要是铵和硝酸盐,亚硝酸盐、氨、氮气和氮氧化物等一般非常少。大部分铵态氮和硝态氮很容易被作物直接吸收利用,是速效氮。 有机态氮措施:矿化作用硝化作用 土壤氮素无效化有几个原因:粘粒对铵的固定、形成腐殖质、氨的挥发、硝酸盐的淋失、反硝化脱氮、化学脱氮等。 磷:土壤中的磷来自于成土矿物、有机物质和所施用的肥料。我国大多数土壤的全磷含量为0.04% ~ 0.25%,一般说来有机质含量高、熟化程度高、质地粘重的土壤,全磷含量都比较高。土壤磷素含量不仅有明显的地带性分布,而且也呈现出有规律性的局部变化。从南往北、由东向西,我国土壤中的全磷含量逐渐增加;离城镇村庄越远,土壤含磷量越低 土壤中的磷可分为有机态磷和无机态磷,有机态磷主要是植酸盐、磷脂和核酸,耕地土壤一般占全磷的 20%左右,对作物几乎都是有效的。无机态磷占土壤全磷的 80% 以上,主要有钙(镁)磷酸盐 (Ca - P) 、铁铝磷酸盐( Fe - P 、 Al - P )、闭蓄态磷( O - P )。 大多数土壤都具有很强的固定磷的能力,其过程十分复杂,主要有 4 个机制:化学固定、吸附固定、闭蓄固定和生物固定,主要是化学和吸附固定。磷的释放是多种因子综合作用的结果,主要与土壤 pH 值的变化、氧化还原条件、有机物质的分解等因素有关。 钾:土壤全量钾一般在5~25g/kg,平均为10g/kg左右,不同类型土壤含钾量有较大差异。 形态:矿物钾、非交换性钾、交换性钾、水溶性钾。 交换性钾转变为非交换性钾的过程。与固氮机制大致相同 非交换性钾转变为交换性钾和水溶性钾的过程

《土地利用与规划》教学大纲

课程内容简介 土地利用规划是土地资源管理专业的专业教育课程,也是土壤学、资源环境管理等专业的重要骨干课 程。本课程系统地阐述了土地利用以及土地规划发展历史、现状、研究实践的进展和发展趋势。重点讲授土地规划的基础理论;从土地规划思想发展的角度,介绍了土地规划的哲学观以及自然-空间—人类社会协调的可持续发展规划思想。分别选取代表性规划内容,介绍土地利用总体规划、详细规划和专项规划的规划模式、规划内容和编制方法。本课程是一门理论与实践性结合非常紧密的课程,配合课程讲授,安排了 大量的实验、实习内容。 课程教学大纲 (一)课程讲授部分

(二)实验、实习部分 本地典型土地利用类型调查 目的:在学习相关内容后,通过该实践,学生能更好地关注土地利用的现实状况。 内容:通过直接观察,区分不同的土地利用类型;选择不同土地利用类型的典型样本;总结、描述其用地特征,并拍照。 要求:同学们在自己的学习、生活、工作过程中,找到符合下列要求的土地利用类型,描述其特征,拍摄照片,并填写下表。至少要完成8种类型。 本地典型土地利用系统描述 目的:在学习相关内容后,通过本次实践,使同学们能更好地关注土地利用系统。 内容:通过直接观察,找出当地典型的土地利用类型;分析不同土地利用类型上的资本情况;分析不同土地利用类型上的劳动情况;总结、描述其特征,分析其构成要素; 要求:同学们在自己的学习、生活、工作过程中,找出本地典型的土地利用类型,并根据土地利用系统的构成,描述其特征,分析其构成要素。 本省土地利用系统分析 目的:在学习相关内容后,通过本次实践,使同学们能更好地关注土地利用的现实状况。实践原理。目前,各省市的土地利用规划均已编制完成并公布实施。通过阅读本省土地利用规划报告,可以了解本省的土地利用系统及分析结果,并根据给定材料进行分析训练。 内容:找到本省的土地利用规划;阅读本省土地利用规划报告,找出土地利用现状、人口与土地利用需求的情况;根据教学内容,进一步了解土地利用现状分析、人口预测与土地利用需求预测的方法;根据给定材料,进行土地利用现状分析、人口预测与土地利用需求预测;填写相关表格,完成相关报告。

土壤学实验--土壤剖面的野外观察教学文稿

实验一土壤剖面的野外观察(3课时) 实验内容及步骤: 一、选择土壤剖面点 选择原则: 1、要有比较稳定的土壤发育条件,即具备有利于该土壤主要特征发育的环境,通常要求小地形平坦和稳定,在一定范围内土壤剖面具有代表性。 2、不宜在路旁、住宅四周、沟附近、粪坑附近等受人为扰动很大而没有代表性的地方挖掘剖面。 二、土壤剖面的挖掘

土壤剖面一般是在野外选择典型地段挖掘,剖面大小自然土壤要求长2米、宽1米、深2米(或达到地下水层),土层薄的土壤要求挖到基岩,一般耕种土壤长1.5米,宽0.8米,深1米。 挖掘剖面时应注意下列几点: (1)剖面的观察面要垂直并向阳,便于观察。 (2)挖掘的表土和底土应分别堆在土坑的两侧,不允许混乱,以便看完土壤以后分层填回,不致打乱土层影响肥力,特别是农田更要注意。 (3)观察面的上方不应堆土或走动,以免破坏表层结构,影响剖面的研究。 (4)在垄作田要使剖面垂直垄作方向,使剖面能同时看到垄背和垄沟部位表层的变化。 (5)春耕季节在稻田挖填土坑一定要把土坑下层土踏实,以免拖拉机下陷和折断牛脚。 三、土壤剖面发生学层次划分: 土壤剖面由不同的发生学土层组成,称土体构型,土体构型的排列入其厚度是鉴别土壤类型的重要依据,划分土层时首先用剖面刀挑出自然结构面,然后根据土壤颜色、湿度、质地、结构、松紧度、新生体、侵入体、植物根系等形态特征划分层次,并用尺量出每个土层的厚度,分别连续记载各层的形态特征。一般土壤类型根据发育程度,可分为A、B、C三个基本发生学层次,有时还可见母岩层(D),当剖面挖好以后,首先根据形态特征,分出A、B、C层,然后在各层中分别进一步细分和描述。 土层细分时,要根据土层的过渡情况确定和命名过渡层: (1)根据土层过渡的明显程度,可分为明显过度和逐渐过度。 (2)过渡层的命名,A层B层的逐渐过程可根据主次划分为A B或B A层。 (3)土层颜色不匀,呈舌状过渡,看不出主次,可用AB表示。 (4)反映淀积物质,如腐殖质淀积B h,粘粒淀积B t,铁质淀积B ir等。 四、土壤剖面描述

中国农业大学《土壤学》各章复习要点

第一章绪论 (一)基本概念 1.土壤 2.土壤肥力 3.自然肥力 4.人工肥力 5.潜在肥力 6.经济肥力(有效肥力) 7.农业 8.农业生产 9.再生作用10.农业生态系统11.历史自然体12.大气圈13.生物圈14.岩石圈15.土壤圈16.水圈17.土被18.风化壳19.光合作用20.养分库21.矿质营养学说22.腐殖质学说23.归还学说24.土壤肥力递减肆25.发生学学说26.土地生产力27.土壤生产力28.土壤剖面29.土宜30.土壤基本物质 组成。 (二)填空题 1. 土壤是指固态地球具有能够生长的物质层。 2. 土壤与自然界其他物质实体的本质区别是。 3. 土壤肥力是土壤能够提供植物生长所必需的、、、、以及的能力。 4. 土壤的四大肥力因素是_____、_____、_____和_____。 5. 一般土壤是由_____、_____、_____、_____和_____五种物质构成。 6. 土壤物质组成中,矿物质占土壤质量的_____%占土壤容积的_____%,有机质占土壤质量的_____%占土壤容积的_____%。 7. 土壤孔隙总量占土壤容积的_____%,其中水分占_____%,土壤空气占_____%它们二者是同处于_____之中,而随外界条件变化而相互_____。 8. 土壤生产率的大小主要是由_____、_____和_____共同决定的。 9. 土壤固相部分是由_____、_____和_____组成的。 10. 土壤空气成分主要有_____、_____、_____和_____。 11. 地球表面的一个圈层,主要由铝硅酸盐物质构成,称为_____或_____。 12. 地壳表面以上是_____圈,以下是_____圈,其中表面有_____圈_____圈和_____圈。 13. 土壤圈位于_____、_____、_____和_____的_____。 14. 农业土壤是_____、_____和_____综合作用的产物。 15. 大农业包括_____、_____和_____三大部分,主要由_____和_____所组成。 16. 绿色植物在生长过程中所必需的生活因子有_____、_____、_____、_____ 和_____。 17. 绿色植物的生活因子中由土壤直接提供的因子是_____间接提供的因子是_____、 _____和_____土壤以外提供的因子是_____。 18. 农业生产的实质是绿色植物利用__________把从空中的_____和从土壤吸收的 _____和_____合成转化成_____的过程。 19. 农业生产的全过程的三个环节是_____、_____和_____。 20. 农业生态系统的物质循环和能量转换是由_____、_____和_____三个环节组 成的,又称为_____的三个库。 21. 土壤在生态系统中是重要的_____它是_____和_____的分界面,是_____ 和_____进行_____和_____交换和转换的_____。 22. 人类已开垦利用土壤资源,种植作物几千年,但土壤肥力并未衰竭,这是因为_____的结果。 23. 由于人类在开发利用土壤资源的盲目性,造成环境恶化,土壤资源遭到破坏,其造成的后果是①_____②_____③_____④_____⑤_____。 24. 19世纪中叶(1840年)德国化学家(Liebig)创立了_____学说,指出只有不断地向土壤_____和

土壤学教学大纲+教案-2007

土壤学教学大纲 一、课程的性质、地位和任务 《土壤学》是研究土壤的形成、发生及发展规律的科学。即研究土壤的形成条件、分布规律、基本理 化形状及如何进行利用改良的科学。 《土壤学》是农业资源与环境、农学、园艺、草学等农学类专业和土地资源管理、资源环境与城乡规 划管理等专业的专业基础和专业课,教学要求基础理论扎实,基本知识全面,基本技能过硬。通过本课程 的学习,掌握土壤基本组成、土壤基本理化性质、土壤形成因素与形成过程、土壤耕作与管理、土壤污染 与防治、土壤退化与土壤质量及土壤分布规律等方面的基础知识,为今后从事农业生产管理、农业区划及 丰富和发展土壤科学理论奠定坚实基础。是农林各专业的专业基础课。 《土壤学》课程历史悠久、实践性强且长期与农业、资源和环境等多学科间相互渗透,具有较强的系 统性、综合性和实用性。 系统性:以土壤圈物质组成、结构和功能为线索,阐述土壤圈与地圈、生物圈、大气圈和水圈的物质迁 移与能量交换及其对人类生存环境的影响,强调土壤学在资源环境科学中的战略地位和作用。 综合性:除了讲授土壤圈物质组成、结构和功能外,还讲授它与其它圈层间的物质迁移与能量交换及其 对人类生存环境的影响,包括土壤的形成、分类与分布特征、土壤水资源面临的挑战、土壤污染及其治理、土地退化机理与评价等方面的内容。 实用性:内容前后呼应,脉络清晰,将土壤学的基本知识与农业生产、资源开发和环境保护工作中面临 的实际问题紧密结合,学生易于掌握和融会贯通。 《土壤学》紧紧围绕土壤肥力讲授土壤组成(矿物质和有机质);土壤物理化学性质;土壤水、气、热、 肥状况;土壤形成、分类与分布;主要土壤类型的特点和合理开发利用与保护。 本课程主要讲解土壤学的基础理论、基本知识及基本技能。为近一步学习其他专业的基础课和专业课 打好必要的基础。同时对学生进行辩证唯物主义和爱国主义的思想教育,使学生能够利用土壤学知识去解 决农、林业生产中的土壤问题,进一步利用、控制和改造土壤,改善生态环境条件,为社会主义经济建设,不断提高人民物质文化生活水平服务。 二、基本要求 (一)理论知识方面: 1、能鉴别主要的岩石、母质类型和地形地势。能独立进行土壤剖面的划分及土壤剖面观察。 2、系统掌握土壤的物理、化学和生物学性质,能分析各种肥力性状之间的相互关系。 3、掌握主要土类的分布规律、形成条件、剖面特性、基本理化性状及利用改良的途径和方法。 4、了解土壤的主要类型,并且能进行与林业生产有关的土壤资源调查工作。 (二)能力、技能方面: 掌握土壤资源调查、土壤样品采集及常规的土壤分析方法,并且能对数据进行整理和应用。 能力与技能方面的学习属于《分析测试系列试验Ⅰ》的内容 (三)教学说明及学时分配 本课程共46 学时,课堂讲授为32 学时,另有教学实验14 学时。 在教学中以土壤的形成、演化为线索,系统讲解土壤学基础理论及基本知识,介绍土壤的形成及土壤 剖面;土壤有机质及土壤理化性质;土壤的分布规律及主要土类别,土壤学研究的动态。 土壤学教案 第一章绪论 第一节我国土地资源概况 土壤是绿色生命的源泉,是人类赖以生产、生活和生存的物质基础。人类衣食住行需要的物质,主要 来源于农业生产和林业生产,而土壤是农、林业生产的基础,是农、林业生产的基本生产资料。植物生产、动物生产和士壤管理是农业生产的 3 个主要的组成环节。植物生产主要是通过绿色植物的光合作用,把光

中国农业大学土壤学各章复习要点

第一章绪论 (一)基本概念 .土壤.土壤肥力.自然肥力.人工肥力.潜在肥力.经济肥力(有效肥力) .农业.农业生产.再生作用.农业生态系统.历史自然体.大气圈.生物圈.岩石圈.土壤圈.水圈.土被.风化壳.光合作用.养分库.矿质营养学说.腐殖质学说.归还学说.土壤肥力递减肆.发生学学说.土地生产力.土壤生产力.土壤剖面.土宜.土壤基本物质 组成。 (二)填空题 . 土壤是指固态地球具有能够生长的物质层。 . 土壤与自然界其他物质实体的本质区别是。 . 土壤肥力是土壤能够提供植物生长所必需的、、、、以及的能力。 . 土壤的四大肥力因素是、、和。 . 一般土壤是由、、、和五种物质构成。 . 土壤物质组成中,矿物质占土壤质量的占土壤容积的,有机质占土壤质量的占土壤容积的。. 土壤孔隙总量占土壤容积的,其中水分占,土壤空气占它们二者是同处于之中,而随外界条件变化而相互。 . 土壤生产率的大小主要是由、和共同决定的。 . 土壤固相部分是由、和组成的。 . 土壤空气成分主要有、、和。 . 地球表面的一个圈层,主要由铝硅酸盐物质构成,称为或。 . 地壳表面以上是圈,以下是圈,其中表面有圈圈和圈。 . 土壤圈位于、、和的。 . 农业土壤是、和综合作用的产物。 . 大农业包括、和三大部分,主要由和所组成。 . 绿色植物在生长过程中所必需的生活因子有、、、 和。 . 绿色植物的生活因子中由土壤直接提供的因子是间接提供的因子是、 和土壤以外提供的因子是。 . 农业生产的实质是绿色植物利用把从空中的和从土壤吸收的 和合成转化成的过程。 . 农业生产的全过程的三个环节是、和。 . 农业生态系统的物质循环和能量转换是由、和三个环节组 成的,又称为的三个库。 . 土壤在生态系统中是重要的它是和的分界面,是 和进行和交换和转换的。 . 人类已开垦利用土壤资源,种植作物几千年,但土壤肥力并未衰竭,这是因为的结果。 . 由于人类在开发利用土壤资源的盲目性,造成环境恶化,土壤资源遭到破坏,其造成的 后果是①②③④⑤。 . 世纪中叶(年)德国化学家()创立了学说,指出只有不断地向土壤和矿质养分,才能维持地力。 . 世纪末世纪初,俄国著名的土壤学家道库恰耶夫和威廉斯以观点,认为土壤是在、、、和五个因素相互作用形成的。

土壤地理学

《土壤地理学》教学大纲 一、说明 (一)课程性质 地理科学专业 (二)教学目的 土壤地理学是地理教育专业必修课程之一,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,是自然地理学与土壤学之间的边缘科学,其目的在于为评价、改良、利用和保护土壤资源,发展农、林、牧业生产,提供科学依据。通过对土壤组成和性质、土壤发生、土壤分类方法及各土类的介绍,使学生掌握该领域的专业基础知识,包括基本概念、基本原理与理论,为学生学习和综合分析其他专业课奠定基础。提高学生认识土壤、分析土壤的能力,使学生能够初步利用土壤地理学知识去解决实际生产中的土壤问题,进一步利用、控制和改造土壤,改善生态环境条件,为社会主义经济建设。同时,该课程重视新理论、新技术的探索,根据本课程专业性及实践性较强的特点,安排了较多的室内和野外实验实习,以强化学生的动手能力,培养学生分析问题、解决问题的能力。 (三)教学内容 本课程的主要介绍内容有:土壤剖析(土壤形态、土壤组成和土壤性质)、土壤的发生过程以及土壤发生与地理环境的关系;土壤分类(发生学、诊断学和中国发生学土壤分类);土壤类型;土壤分布;土壤资源的合理利用与保护。在系统介绍土壤地理学基础知识的同时,注重反映现代土壤地理学的最新成果,培养学生解决实际问题的能力和从事科学研究的素质。根据土壤地理学本身实践性很强的特点,本课程同时还配合了土壤室内分析,土壤样品采集、数据处理,野外实习等方面的实习内容。 (四)教学内容、教学时数 总计72学时,其中讲授54学时,实验18学时。另外,安排室内实验、野外实习18学时作为实践性教学环节。 (五)教学内容、教学时数、教学方式 该课程在教学观念和教学方法上注重能力培养,采用课堂讲授与具体实践相结合的方法完成教学任务。通过课堂讲授来完成专业基本知识、基本理论与原理的系统学习,通过具体的实验、实习,使学生的实践能力获得提高,达到对土壤地理学更深的理解和掌握。在实践中,通过室内实验和野外实习相结合的方式,提高学生的专业动手能力和分析能力。在授课课程中,采用多媒体授课方式,丰富教学内容,活跃教学气氛。 (六)学时分配

资源环境分析教学大纲

《资源环境分析》教学大纲 一、基本信息 二、教学目标及任务 资源环境分析既是一门技术性很强的课程,又是一门应用学科,是农业资源与环境专业的核心课程。 学生通过学习土壤、植物、农产品品质、肥料、环境污染分析的基本知识,掌握样品的采集制备、分析方法的选择与使用、分析样品的预处理技术、测试方法的基本原理、试剂配制与测试操作技术、操作的要点难点,方法的误差产生与干扰的克服方法、常规分析与现代仪器分析技术、分析质量的控制、分析数据的处理与评价应用知识。为学生开展SRT课题的研究,参与本学科或相关学科的科学研究,进行毕业论文的设计提供技术支撑。同时也为学生毕业后从事科学研究,在实际生产中为可持续农业的发展进行合理施肥、食物和饲料的检定、环境评价与环境修复、有机绿色农业生产的提供强有力的技术支持。 三、学时分配 四、教学内容及教学要求 第一章分析的基本知识

第三节水、试剂、器皿 1.水的制备与检验 2.试剂的规格、标准、选用与配制 3.常用分析器皿的特性、使用与洗涤 习题要点:水的检验方法与要求,试剂的规格与配制方法,常用分析器皿的特性和洗涤方法。 第四节分析误差的控制与数据处理 1.分析误差的来源 2.分析误差的表示方法 3.系统误差的控制 4.偶然误差的控制 5.允许误差的范围 6.可疑数据的取舍 习题要点:分析误差的类型与表示方法,如何控制分析误差和进行数据的取舍。 本章重点、难点:实验室用水的检验、试剂的选用与配制方法,常用器皿的特性与使用方法,实验误差的减免。本章教学要求: 掌握:实验用水的检验指标和检验方法,试剂的规格、选用、配制与保存方法,常用器皿的特性与使用方法,实验误差的检验与减免。 理解:实验室用水的制备方法、试剂的标准,分析数据的统计与检验。 了解:特殊用水的制备方法,标准试剂的要求和前处理方法,常规分析仪器的使用与维护。 第一章样品的采集制备与保存 第四节土壤样品的采集制备与保存 1.土壤样品的采集 2.土壤样品的制备 3.土壤样品的保存 习题要点:如何使土壤样品具有最大的代表性,特殊样品的采集制备和保存的要求。 第五节植物样品的采集制备与保存 1.植物组织品采集制备与保存 2.瓜果样品采集制备与保存 3.籽粒样品采集制备与保存 习题要点:根据研究的要求采集制备与保存植物组织。 第六节肥料样品的采集制备与保存 1.无机肥料样品的采集制备与保存 2.有机肥料样品的采集制备与保存 习题要点:比较肥料样品、土壤样品和植物样品的采集、制备与保存的异同。 第五节样品水分含量的测定 1.常压烘干法 2.减压烘干法 3.共沸蒸馏法 4.卡尔·费休法 习题要点:根据样品的特性选用其水分含量的测定方法,操作要点。 本章重点、难点:代表性土壤、植物、肥料样品的采集制备与保存方法与要求。 本章教学要求: 掌握:代表性土壤、植物、肥料样品的采集制备与保存方法与要求,水分测定的烘干法。 理解:特殊土样、诊断样品的采集制备与保存方法,水分测定的减压烘干法、蒸馏法、卡尔-费休法的原理。 了解:根据样品的特性和研究要求进行样品的采集与制备、选择样品水分含量的测定方法。 第三章土壤有机质的测定 第三节概述。 1.土壤有机质在肥力上的意义 2.土壤有机质的形态与含量 3.土壤有机质与氮素含量的关系 4.有机碳不同测定方法的比较和选用

《土壤、地质与生态学综合实习》教学大纲

《土壤、地质与生态学综合实习》教学大纲 一、基本信息课程号:ARGE4108 本实践教学是农业资源与环境和生态业学生的三门主要专业基础必修课(《土壤学》、《地 质学》和《普通生态学》)的野外综合实习,通过本实践教学在教学内容上几门课程形成即 相对独立又相互交叉的综合性较强的野外实习,这对于学生专业技能的培养、知识的获取、 能力的形成与发展起着重要作用。 教学目标:本实践要求学生通过野外实地考察,促进理论联系实际,在野外实习过程中印证 所学理论,加深对土壤学、地质学和生态学等基本知识和基础理论的理解,同时将学过的知 识和理论应用于实际,学习和掌握从事土壤学、生态学和地质学野外研究的调查方法。 教学内容:在教学内容上注重突出野外综合实习的多学科特色,使学生在理论与实践相结合 的实践教学过程中,既能系统掌握土壤学、生态学及地质学的基本知识、野外基本工作方法 和基本技能,也能对各学科发展的新思想、新理论、新方法和新技能有所了解和认识。通过 野外综合实习中对各种信息采集、处理和分析能力的训练,以及实习报告的编写,全面地培 养学生的科研意识和创新能力。实践教学将分小组进行,每个小组完成一个系列的样品测试 及实习报告的编写,需要学生之间相互配合,既分工又合作,也能进一步培养学生的团队精神。 三、教学内容、教学要求及时间安排 1、教学内容及要求: (1)土壤学:在庐山不同海拔高度观察山地黄壤、山地黄棕壤、山地棕壤、山地草甸土。在下 山途中观察山地黄红壤以及基带土壤红壤,进行形态描述,采集标本。通过实地观察,理解土壤 的垂直地带分布规律,学会根据生物气候条件的分析以及剖面形态特征的观察,了解并掌握各种 山地土壤类型的鉴别方法。通过采集土壤标本练习,了解并掌握研究土壤资源的野外工作方法和 操作技能,学习划分土壤类型,并结合当地农业生产实际,提出土壤资源的利用改良意见。 (2)生态学:比较分析伴随庐山海拔高度的增加,亚热带森林中阔叶林和针叶林生态系统的垂 直结构、物种组成及结构和功能的变化,通过观察庐山森林生态系统中不同植物群落,加深对优 势种、多度、盖度及生物与环境关系等基本生态学原理的理解。通过实习使学生初步掌握生态学 野外生物群落调查的方法和步骤,进一步理解生物个体、种群、群落、生态系统、生物多样性、 生态平衡等基本概念的认识,以及生态系统中不同生物组分及生物与非生物组分之间的相互联系,加深学生对现代生态学已成为所有生物生存科学的理解。

东北农业大学 土壤学复习资料

绪论 名词解释 土壤:土壤是指地球表面上能够生长植物的疏松表层,它的本质特征是具有肥力。 土壤肥力:肥力是土壤的基本属性和质的特征,是土壤从营养条件和环境条件方面,供应和协调植物生长的能力。土壤肥力是土壤物理、化学和生物学性质的综合反映。 土壤生产力:土壤生产力是土壤产出农产品的能力。由土壤肥力和发挥肥力作用的外部条件共同决定。土壤肥力高,土壤生产力不一定高;土壤生产力高,土壤肥力也高。自然肥力:土壤在自然因子即五大成土因素(气候、生物、母质、地形、年龄)的综合作用下发育而来的肥力。 有效肥力:在农业生产实践中,由于土壤性质、环境条件和技术水平的限制肥力只有一部分在当季生产中能表现出来,产生经济效益,这一部分肥力叫“有效肥力”。 简答题及论述 1.土壤学包含的主要分支学科 答:土壤物理、土壤化学、土壤微生物、土壤生物化学、土壤地理 2.土壤在农作物生产中有什么作用? 答:①营养库作用。植物需要的营养元素除了 CO2 主要来空气外,氮、磷、钾及中量、微量营养元素和水分则主要来自土壤。 ②养分转化和循环作用。在地球表层系统中通过土壤养分元素的复杂转化过程,实现着营养元素与生物之间的循环和周转,保持了生物生命周期生息与繁衍。 ③雨水涵养作用。土壤是地球陆地表面具有生物活性和多孔结构的介质,具有很强的吸水和持水能力。 ④生物的支撑作用。土壤使绿色植物根系可以在其中生长和穿插,获得机械支撑,保证了绿色植物地上部分能稳定的站立于大自然之中。土壤中还孕育和滋养着种类繁多、数量巨大的微生物。 ⑤稳定和缓冲环境变化的作用。土壤处于大气圈、水圈、岩石圈的交界面,是各种理化作用最为频繁和活跃的地带,它具有对温度、湿度、酸碱性、氧化还原性变化的缓冲能力,同时也具有对污染物的净化作用,为地球上的生物的生长繁衍提供着一个稳定的环境。 3.写出四种国家级土壤学期刊的名称 答:土壤学报,植物营养与肥料学报,土壤,土壤通报,水土保持学报,应用与环境生物学报,植物生理与分子生物学报,生态学报,环境科学学报,农业环境保护学报4.土壤肥力的主要内涵 答:肥力是土壤的基本属性和质的特征,是土壤从营养条件和环境条件方面,供应和协调植物生长的能力。土壤肥力是土壤物理、化学和生物学性质的综合反映。其中营养条件是指水分和养分,为作物必须的营养元素;环境条件指温度和空气,对植物生产有直接或间接的影响,称之为环境因素或环境条件。“协调”是指土壤中四大肥力因素,水、肥、气、热不是孤立的而是相互制约的。植物的正常生长发育需要四大肥力因素同时存在,相互协调。 5.土壤肥力因素包括哪些?他们之间相互关系如何?答:肥力因素:水、肥、气、热,他们之间相互联系相互制约,植物生长不仅需要四大因素同时存在,而且要处于相互协调的状态。 第一章粘土矿物 名词解释 原生矿物:指那些经过不同程度的物理风化,未改变化学组成和结晶结构的原始成岩矿物。原生矿物直接来源于母岩,其中岩浆岩是其主要来源。 次生矿物:土壤按矿物的来源分类,可分为原生矿物和次生矿物。次生矿物是由原生矿物分解转化而成的矿物。 同晶替代作用:是指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所替代而晶格构造保持不变的现象。(同晶替代的结果使土壤产生永久电荷,能吸附土壤溶液中带相反电荷的离子,使土壤具有保肥能力。) 简答题及论述 1.高岭石类粘土矿物有哪些主要性质? 答:1:1型非膨胀型粘土矿物,南方热带亚热带土壤 中大量普遍存在。 1)1:1型 2)无膨胀性,氢键作用0.72nm,膨胀性小于5% 3)电荷数量少,同晶替代弱或无,负电荷来源断 键,3-15cmol(+)/kg 4)胶体性较弱,较其它粘土矿物粗,可塑性,粘 结性,粘着性,吸湿性弱。0.2-2μm 2.蒙脱石类粘土矿物有哪些主要性质? 答:2:1型膨胀型粘土矿物,我国东北华北西北地区 分布广泛。 1)2:1型 2)膨胀性 3)电荷数量大,同晶替代普遍 4)胶体性突出,可塑性,粘结性,黏着性吸湿性 突出。 3.粘土矿物对肥力的意义 答:矿物质是土壤的主要组成物质,构成了土壤的“骨骼”。矿物质的组成、结构、性质如何对土壤的物理性、化学性、生物及生物化学性均有深刻影响,是植物养分的重要来源(含丰富的Ca、Mg、K、N、P、S等常量元素和各种微量元素,经风化作用释放供植物和微生物吸收利用;一些硅酸盐粘土矿物发声同晶替代作用,吸附离子防止流失)。 第二章土壤有机质 名词解释 - 1 -

【农学课件】《土壤肥料学》教学大纲(园林专业)

【农学课件】《土壤肥料学》教学大纲(园林专业)《土壤肥料学》教学大纲 课程编号:B2014228 适用专业:园林 课程性质:限定选修课 开课学期: 总学时:40 教学时数:30/10 一、编写说明 1、课程简介 土壤肥料学包括土壤学和肥料学两部分。土壤学主要讲解土壤的物质组成、物理性质、化学性质、形成、分类、分布等方面的基础知识,肥料学主要讲解植物营养的基本原理、主要植物营养元素的生理功能、化学肥料的成分和性质、化肥施入土壤后的变化规律及有效施用方法。另外也介绍有机物料的性质及施用方法。 2、地位和任务 土壤肥料学是园林专业的专业基础课,是园林植物栽培的基础。 3、总体要求 掌握土壤的组成物质、物理性质、化学性质,了解土壤的形成、分类、分布等方面的知识。掌握植物营养原理及氮、磷、钾元素的生理功能和氮、磷、钾化肥的性质及施用知识,了解微量元素肥料、复合肥料的作用,了解主要有机肥料的性质及施用技术。 4、与其它课程的关系 5、修订的依据

二、教学大纲内容 第1章绪论 Introduction 1、教学目的:介绍课程基本情况、重要性、发展概况及主要研究内容。 2、教学内容: (1)土壤、肥料的重要性。 (2)土壤、土壤肥力、肥料的概念。 (3)土壤肥料学的发展概况。 (3)土壤肥料学研究的基本内容。 3、本章的基本要求: (1)了解土壤、肥料的重要性。 (2)掌握土壤、土壤肥力、肥料的概念。 (3)了解土壤肥料学的发展情况。 4、教学重点与难点:土壤、土壤肥力的概念。 5、实验与实践内容: 6、自学指导: 第2章土壤的组成 soil component 1、教学目的:学习土壤的物质组成,重点讲述矿物质和有机质的性质。 2、教学内容: (1)土壤矿物质:组成土壤的矿物质;岩石的类型;岩石的风化;土壤母质。 (2)土壤有机质:土壤有机质的来源、组成;土壤有机质的转化(土壤有机质的矿质化过程、土壤有机质的腐质化过程);土壤腐殖质的组成和性质;有机质在土壤肥力中的作用。 3、本章的基本要求: (1)掌握本章的基本概念。

土壤学农作学第三版张明炷 期末复习思路

武汉大学张明炷版《土壤学与农作学》 考试复习思路 绪论 1.土壤:陆地表面能够生长植物具有一定肥力得疏松层。 2.马克思曾说过“土壤就是世代相传得人类所不能出让得生存条件与再生产条件。 3.农业生产得任务就是什么?土壤在农业生产中有何重要作用? 4.为什么要学习《土壤学》? 5.土壤学:就是研究土壤得形成,演变,组成性质…… 第一章 1.土壤肥力就是什么? 答:所谓肥力,就就是土壤同时得不断得满足与调节植物对水、肥、气、热等生活条件要求得能力。土壤肥力就是土壤物理、化学、生物等性质得综合反映。土壤肥力就是各种土壤所共有得,也就是区别于自然界其她物质得最本质得特征。 2.五大成土因素:母质、气候、地形、时间、生物。 3.土壤就是由固相、液相与气相三相物质组成得疏松多孔体。其中固相物质主要就是矿物 质与有机质。液相物质主要就是土壤水与溶于水中得物质。气相包括氧、二氧化碳、氮及其她气体。 4.土壤质地地划分:沙土类、壤土类、粘土类。 5.不同质地类型得肥力特征综述如下: 沙土类:物理性沙粒含量占80%以上,因此粒间孔隙大,毛管孔隙少,不保水,渗透性强,通气好,有机质分解快而累积少,不保肥,不耐肥,昼夜温差大。所以沙性土常呈现有气、缺水、养分不足、土温不稳得矛盾状态。 粘土类:物理性粘粒含量占60%以上,因此粒间孔隙小,毛管孔隙多,保水、保肥性强,但通气透水性差,易旱易涝,昼夜温差小,土性偏冷,粘性塑性强,所以耕性不良,适耕期短。 壤土类:沙粒与粘粒得含量比例较合适,因此兼有砂土类与粘土类得优点。既通气透水,又保水保肥,水、肥、气、热状况比较协调,耕性良好,适耕期长,适宜于大多数作件物生长,就是农业生产上比较理想得土壤质地。 6.“蒙金土”:上沙下粘得“蒙金土”则托水托肥,有利于作物得生长。 7.土壤有机质得组成?简答题 [1]各种形态得动、植物残体。 [2]腐殖质 [3]土壤微生物。 8.土壤有机质得矿质化过程(了解//) 9.土壤有机质得腐殖质过程(了解) 10.土壤有机质得转化条件?简答题思考题第五题 11.土壤空气与土壤溶液(详细瞧一瞧) 12.土壤空气组成与大气组成有何区别?灌排措施对土壤空气得组成有何影响?思考题第 八题。 第二章 1.土壤就是一个复杂得多孔体。土壤孔隙性就是土壤固体颗粒间所形成得不同形状与大小 孔隙得数量、比例及分布状况得总称。

森林培育学概论教学大纲有思考题

《森林培育学》课程教学大纲 一、课程的性质与任务 《森林培育学》是为林学专业开设的一门专业基础课。本课程的任务是使学生在充分掌握有关林学基础理论的基础上,学习掌握林木种子生产、壮苗培育、人工造林、森林经营和主伐更新等森林培育理论与技术,提高森林经营人员的理论水平和从业能力,为森林资源的恢复、环境和经济状况的改善和服务。 二、课程的基本要求 本课程为专业课,需要必备的林业专业基础理论知识。学习本课程前,应系统学习“树木学”、“土壤学”、“气象学”、“森林生态学”、“测树学”等专业基础课程。要求学生掌握森林生长发育规律、森林生态系统的组成和相互作用,种子生产、苗木培育、森林营造、森林抚育和主伐更新的理论和技术。培养科学思维,掌握森林培育新思想、新理论和新技术。 三、教材选编及依据 本课程选用由北京林业大学沈国舫教授等编著的《森林培育学》作为主讲教材。该教材是面向21世纪课程教材。在内容的编排程序、深度等方面都适合于林业专业的教学。在组织教学过程中,教学的章节与教材内容有所变动,充实我国北方森林培育的内容。 四、《森林培育学》教学内容 绪论 1.森林培育学的概念和范畴 2.森林培育事业的成就与问题 3.我国新世纪林业建设的战略性转变 教学目的和教学要求 通过本章学习,使学生在对森林培育学的概念、发展、现状计存在问题具备初步的了解。 教学内容和重点知识解析 森林培育的重要性、国内外育林的现状、成就与问题,新世纪我国林业战略性转变的深远意义。着重介绍我国森林培育事业的历史、现状及发展。 第一章林木种子的生产和经营 1、教学目的和教学要求 通过本章学习,了解林木结实规律及影响因素,掌握林木良种基地建立技术。2、教学内容和重点知识解析 影响林木种子产量和质量的因子;林木产生结实周期性的原因及控制途径,提高林木种子产量和质量的技术;良种基地营建技术;林木种子采收及处理技术;林木种子贮藏技术。 主要讲授: (1)林木生长发育和结实规律 (2)影响林木生长发育的因素 (3)影响林木结实的因素 (4)林木良种基地类型及营建技术 (5)林木种子采收及处理技术 (6)林木种子贮藏技术 第二章苗木培育 1、教学目的和教学要求

土壤植物地理学课教学大纲

土壤植物地理学实验课教学大纲 一、实验课程体系设置 二、教学大纲 土壤植物地理学 (一)课程简介 本课程作为自然地理学专业基础课程之一,主要学习的内容包括土壤学和植物学基础知识,即土壤的基本性质与土壤的发育,植物的形态与植物的基本类群;土壤与植物间相互作用关系;土壤植被的分布规律;世界土壤与植被分布的类型几方面的内容。(二)、教学目的 该门课程将土壤地理学和植物地理学作为一个统一整体进行讲授。教学目的是使同学掌握土壤与植物在地球表面上的分布规律、分布特点及土壤与植物之间在形成、分布等方面的相互制约、相互作用,以及土壤植被系统对自然地理环境及地理环境其它各要素尤其是与气候系统之间的相互影响和相互作用。 (三)使用教材 1、土壤地理学朱鹤健何宜庚主编高等教育出版社,1992 2、植物地理学(第三版)武吉华张绅编著高等教育出版社,1995 (四)考核方式 实验操作

(五)实验课内容 实验编号00903001 实验名称显微镜的使用及植物细胞观察 实验学时3 实验目的认识及学习普通光学显微镜的结构与使用,观察洋葱表皮细胞结构。实验类型验证 实验要求必修。 实验内容(1)、显微镜结构的认识 (2)、使用显微镜应注意的事项 (3)、洋葱表皮细胞的观察 实验编号00903002 实验名称植物组织观察 实验学时3 实验目的认识及学习玉米根尖纵切片结构。 实验类型验证 实验要求必修。 实验内容(1)、观察玉米根尖纵切片 (2)、绘玉米根尖组织结构图 实验编号00903003 实验名称植物茎的构造 实验学时3 实验目的认识及学习南瓜茎横切片结构。 实验类型验证 实验要求必修。 实验内容(1)、观察南瓜茎横切片 (2)、绘南瓜茎内部构造图 实验编号00903004 实验名称植物叶的构造 实验学时3

土壤与农作

土壤与农作学重要知识点 一、基本概念 1.土壤有机质:土壤中的各种含碳有机化合物,包括动、植物残体与微生物及其分解合成的有机质。一般可分为各种形态的动植物残体、腐殖质和土壤微生物。 2.土壤腐殖质: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%。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。 3.矿化作用:进入土壤中的各种动植物残体,在土壤生物的参与下,把复杂的有机质分解为简单的化合物,最后分解成二氧化碳和水,并释放出其中的矿质养分的过程。 4.腐殖化作用:进入土壤中的生物残体,在土壤微生物作用下,合成为腐殖质的过程。 5.潜性酸:是由于土壤胶粒上吸附着氢离子和铝离子所造成的显出酸性,所以它是土壤酸的潜在来源。 6.水解酸:用弱酸强碱的盐类溶液(常用的为pH8.2的1mol NaAc 溶液)浸提, 再以NaOH标准液滴定浸出液,根据所消耗的NaOH的用量换算为土壤酸量。 7.交换酸:中性盐溶液如KCl溶液(pH=7)浸提土壤时,土壤胶体表面吸附的铝离子与氢离子的大部分均被浸提剂的阳离子交换而进入溶液,浸出液中的氢离子及由铝离子水解产生的氢离子,显示出的酸度。 8.土壤缓冲性:把少量的酸或碱加入到水溶液中,则溶液的pH值立

即发生变化;可是把这些酸碱加入到土壤里,其pH值的变化却不大,这种对酸碱变化的抵抗能力。 9.土壤肥力:土壤同时地不断地满足和调节植物对水、肥、气、热等生活条件要求的能力。 10 土壤容重(土壤密度):单位体积的原状土体(包括固体和孔隙)的风干土的质量。以g/cm3表示。 11 土壤孔隙度:一定容积的土体内,土壤孔隙容积占整个土体容积的百分数。 12.土壤养分:主要依靠土壤提供给作物生活所必需的营养元素。其一般分为两种形态即速效态养分和迟效型养分。 13.土壤吸湿水:土壤颗粒从空气中吸收的汽态水分子。 14.毛管水:由于毛管力的作用而保持在土壤中的液态水。 15吸湿系数:又称最大吸湿水量,是在相对湿度接近饱和空气时,土壤吸收水汽分子的最大量与烘干土重的百分率。有时称致死水量。 16田间持水量:又称适宜水分上限,当土壤被充分饱和后,多余的重力水已经渗漏,渗透水流已降至很低甚至停止时土壤所持的含水量。 17土壤年龄:是指土壤发生发育时间的长短,通常把土壤年龄分为绝对年龄和相对年龄。 18.土壤水分的主要来源是大气降水、人工灌水和大气中水汽的凝结和地下水的上升。 19.土壤中主要水分的类型为吸湿水、膜状水、毛管水和重力水。其中重力水可分为两类即自由重力水和支持重力水。

环境土壤学课程教学大纲

《环境土壤学》教学大纲 一、课程基本信息 课程代码:EV362 课程名称:环境土壤学 英文名称:Environmental Soil Science 课程类别:专业选修课 学时:32 学分:3.0 适用对象:环境科学、环境工程、生态学、地理科学、农业工程等专业本科生 考核方式:闭卷考试,平时成绩占总成绩的30% 前修课程:无机化学、有机化学、环境化学原理、环境学概论等 二、课程简介 环境土壤学是一门新兴的土壤学与环境科学交叉融合的综合性学科。是在近代土壤污染状况日益严重,日益引起世界各国人民关注的情况下应运而生的一门基础理论课程。该课程主要关注自然因素和人为条件下土壤环境质量恶化的机制、土壤中重要的元素,包括生命必需元素和生命毒性物质的生物、化学性质及其土壤环境行为。课程内容涉及:土壤质量与生物品质、土壤与水和大气质量的关系;土壤环境质量变化对人体健康、社会经济、生态系统结构和功能的影响;探索调节、恢复和控制土壤环境质量的途径和方法。 通过本课程的学习,使学生正确理解土壤在环境中的作用与地位,掌握土壤基本组成、性质与分类,了解土壤的形成、发展、退化和恢复的过程及机制,熟悉不同类型污染物对土壤生态系统造成的危害,掌握土壤环境质量调控和改善的基本途径和方法。为培养环境、农业方面的工程人才和科研人才打下坚实的基础。 三、课程性质与要求 土壤是环境中的一项基本要素,且土壤决定了环境污染物的归趋,是许多重要元素的源和汇,与大气、水体等介质有着持续不断的物质、能量交换,是重要的环境介质。对于环境专业学生来说,了解土壤在环境学中的地位与作用,了解土壤中污染物的行为十分重要。本课程为面向环境科学与工程专业本科三年级的专业基础课程,与2017年最新开设的工程类课程《土壤与地下水污染修复技术》形成姊妹篇,其目的是使学生掌

(完整版)《植物营养学》教学大纲

《植物营养学》教学大纲 一、基本信息 二、教学目标及任务 了解植物营养发展的动态,植物必需营养元素的营养功能,植物营养元素缺乏与过剩的主要症状,分子生物学在植物营养研究上的应用。掌握植物根系和叶片对养分的吸收、运输、分配、同化与再利用,土壤养分的有效性及其影响因素,氮磷钾肥、中量元素肥料、微量元素肥料、复混肥料及有机肥料的性质与合理施用,应用分子生物学技术研究养分的高效吸收利用。要求学生通过本课程的学习,能够将植物营养原理与肥料的合理施用有机地结合起来,具有综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 三、学时分配 教学课时分配

四、教学内容及教学要求 以“章节”为单位说明本章节的主要内容,重点、难点,各节相应习题要点,有关实验和实践环节的主要内容。并按“了解”、“理解”、“掌握”三个层次写明本章节的教学要求:“了解”:是指学生应能辨认的科学事实、概念、原则、术语,知道事物的分类、过程及变化倾向,包括必要的记忆。 “理解”:是指学生能用自己的语言把学过的知识加以叙述、解释、归纳,并把某一事实或概念分解为若干部分,指出它们之间的内在联系或与其他事物的相互联系。 “掌握”:是指学生能根据不同情况对某些概念、定律、原理、方法等在正确理解的基础上结合事例加以运用,包括分析综合。 各章节格式如下: 绪论 第一节植物营养学的发展史 1.植物营养学研究的早期探索 2.植物营养学说的建立和李比希的工作 3.植物营养学的发展 习题要点:矿质营养学说。 第二节植物营养的基本原理 1. 植物必需的营养元素 2.施肥原理 习题要点:必需营养元素的标准、最小养分律。 第三节我国肥料施用与发展 1. 肥料的来源与分类 2.肥料试验和研究

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