1、(一)土壤矿物质的矿物组成和化学组成表表 地壳和土壤的平均化学组成(重量地壳和土壤的平均化学组成(重量%)88.7%1、原生矿物、原生矿物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,以硅酸盐和铝硅酸盐占绝对优势,如长石、石英、云母等。石英石英黑云母黑云母辉石辉石方解石方解石2、次生矿物、次生矿物n原生矿物在母质或土壤的形成过程中,经化学分解、原生矿物在母质或土壤的形成过程中,经化学分解、破坏(包括水合、氧化、碳酸化等作用)而形成次破坏(包括水合、氧化、碳酸化等作用)而形成次生矿物。生矿物。n次生矿物的种类繁多,包括次生层状硅酸盐类、晶次生矿物的种类繁多,包括次生层状硅酸盐类
2、、晶质和非晶质的含水氧化物类及少量简单盐类(碳酸质和非晶质的含水氧化物类及少量简单盐类(碳酸盐、重碳酸盐、硫酸盐等)盐、重碳酸盐、硫酸盐等)n次生粘粒矿物(层状硅酸盐类、含水氧化物)是土次生粘粒矿物(层状硅酸盐类、含水氧化物)是土壤矿物中最活跃的组分壤矿物中最活跃的组分。1、构造特征 硅片硅片由硅氧四面体连接而成;四面体结构由1个硅离子和4个氧离子组成,砌成一个三角锥形的晶格单元,共有四个面;n 硅氧四面体(SiO4)4-可自聚合,在水平方向上四面体通过共用底部氧的方式在平面两维方向上无限延伸,排列成近似六边形蜂窝状的四面体,即硅片n(Si4O10)4-铝片铝片由铝氧八面体连接而成;八面体结构
3、由1个硅离子和6个氧离子组成,6个氧离子(氢氧离子)排列成两层,每层都有3个氧离子排成三角形,但上层氧的位置与下层氧交错排列,铝离子位于两层氧的中心孔穴内。其晶格具有八个面;铝氧八面体可自聚合,在水平方向上八面体通过共用两个氧离子的方式,在平面两维方向上无限延伸,排列成八面体。单位晶层(晶格或层组)单位晶层(晶格或层组)硅酸盐粘粒矿物热带土壤中含量较多,而华北、东北、西北以及青藏高原含量较少。热带土壤中含量较多,而华北、东北、西北以及青藏高原含量较少。2)3)5 5)氧化物组)氧化物组n包括水化程度不等的各种铁、铝氧化物及硅的水化氧化物。有的是结晶型的,如三水铝石、水铝石、针铁矿、褐铁矿等,也
4、有不少非晶质无定形物质,如不同水化度的SiO2nH2O Fe2O33H2O Al2O3nH2O MnO2nH2O以及它们相互复合所形成的凝胶。n电荷的产生由质子化和表面羟基中H+的离解。n铁铝氧化物,特别是凝胶态物质,都能与磷酸根作用固定大量磷酸2、土壤有机质的含量n有机质的含量在不同土壤中差异很大,高的可达200g/kg,低的不足5g/kg0.5%5%0.5-2.0%7%土壤有机质动植物、微生物残体 土壤腐殖质有机质 腐殖物质非腐殖物质 不溶性腐殖物质,即胡敏素可溶性腐殖物质 沉淀物即胡敏酸溶液即富啡酸用比重液用比重液用碱液提取用碱液提取用酸酸化用酸酸化腐殖酸是一种腐殖酸是一种两性胶体两性胶
5、体。即可以带负电荷,也可以带正电荷。即可以带负电荷,也可以带正电荷。而通常以带负电荷为主。腐殖质的负电荷数量随而通常以带负电荷为主。腐殖质的负电荷数量随pHpH值的升高值的升高而升高。而升高。1、土壤有机质转化的过程“矿质化作用和腐殖化作用是对立统一的过程矿质化作用和腐殖化作用是对立统一的过程”土壤有机质的周转土壤有机质的矿化土壤有机质的腐殖化土壤生物的组成与活性土壤生物的组成与活性 土壤动物促进植物残体的破碎和运输 真菌可促进木质素的分解 细菌和放线菌可促进碳水化合物的分解 土壤特性土壤特性 1 1、质地、质地 粘粒含量越高,有机质含量也越高。粘粒含量越高,有机质含量也越高。2 2、pHpH值值 中性、钙质丰富较好,中性、钙质丰富较好,pH6.5-7.5pH6.5-7.5。3.3.水分水分 最适湿度:土壤持水量的最适湿度:土壤持水量的50-80%50-80%低洼、积水有利于有机质的积累低洼、积水有利于有机质的积累 4.4.通气性通气性 通气不良易有机质累积通气不良易有机质累积 5.5.温度温度 最适宜温度大约为最适宜温度大约为25-3525-35 2 2、C/NC/N比比*新鲜程度 破碎程度 紧实程度植物残体的特性植物残体的特性 1 1、物理状态、物理状态