土壤试题(2011).doc

资源与环境学院2011级农业推广硕士考试土壤学试题（答案必须写在答题纸上）一、概念题 （每小题4分，共20分）1土壤肥力土壤为植物生长供应协调营养条件和环境条件的能力。（水、肥、气、热）2田间持水量土壤毛管悬着水达到最大时土壤含水量3腐殖化过程进入土壤的有机质在微生物进行的生化过程和一些纯化学过程的共同作用下，形成腐植质的过程。4可变电荷这种电荷的数量和性质随着介质的pH值而改变5土壤质地按照土壤机械组成人为地划分的若干土壤类别，就称为土壤质地。二、简答题 （每小题10分，共50分）1、简述土水势及其分势，并说明土水势的优点。土水势是极小单位水量从一个平衡的土一水系统可逆地移到和它温度相同，处于参比状态水池时所做的功。土水势包括以下几个分势。1基质势m、基质势是极小单位水量从一个平衡的土一水系统可逆地移到没有基质的，而其他条件都相同的参比状态水池所做的功。2渗透势s 渗透势又称溶质势，指极小单位水量从一个平衡的土一水系统可逆地移到没有溶质的，而其他条件都相同的参比状态水池时所做的功。3压力势p 压力势是极小单位的水量从一个平衡的土一水系统可逆地移到除压力不等于参比压力，而其他条件都相同的参比状态水池时所做的功。压力势主要包括： 气压势静水压势4重力势g 重力势是极小单位水量从一个平衡的土一水系统可逆地移到任何位置，而其他条件都相同的参比状态水池时所做的功。连续存在的纯自由水体受到重力、气压和静水压力的作用，而土壤水分经常是非饱和状态，也就是土壤孔隙并没有完全被水分充满，存在一定空气，于是土壤水分与纯自由水相比不仅受到上述力量的作用，还受到水与土粒间吸附力，水在土壤孔隙中的表面张力及水分子间的吸附力等的作用。因此，土壤水受到各种力量的约束，与自由水比较，它的自由能降低了。土壤自由能水平用土水势表示。2、简述团粒结构与土壤肥力的关系。土壤结构的功能主要在于调节水、肥、气、热四个因素。良好的结构具有对土壤肥力因素调节供应能力。团粒结构的土壤内部是毛管孔隙，团粒之间是非毛管孔隙，两种孔隙配合得当是最好的结构体。旱地最理想的结构体是团粒结构，水田最理想的结构体是微团粒结构。 在旱地土壤上培育团粒结构，是因为该结构是高肥力土壤所出现的结构体，具有很好地协调土壤中水、肥、气和热等肥力因素的能力，具体表现在下面几个方面：（1）有效水含量高，团粒结构的内部是以毛管孔隙为主，含有较多植物能吸收利用的水分。（2）养分含量高，团粒结构是在有机质含量丰富的条件下形成的，因此要培育团粒结构，要增施有机肥才能实现，土壤养分也丰富了。（3）通气性能好，旱地作物要求土壤不能积水，通气性能好，团粒结构之间的孔隙为通气孔隙，可以满足旱作对通气的要求。从上述可知，水、肥、气都较好，势必也导致土壤热状况向好的方面发展，因此，在旱地土壤上培育团粒结构是最理想的。3、简述阳离子交换量其影响因素。土壤溶液中常含有Ca2、Mg2、K、Na等离子的盐类。当土壤干燥时，土壤溶液中的电解质浓度相应增大，土壤胶体易成凝胶状态。相反，当土壤水分增多土壤溶液浓度相应降低，土壤胶体便会带有多余的负电荷，互相排斥而成溶胶状态。土壤胶体上进行的阳离子交换过程，是指酸胶体表面所吸附的阳离子与土壤溶液中的阳离子相互交换的过程，这可用苗圃施用硫酸铵肥料来说明，土壤溶液中的NH4交换到胶体微粒上去，把胶体微粒扩散层吸附的其它阳离子交换到土壤溶液中来的过程。影响阳离子交换作用的因素 1离子交换能力 一种阳离子将他种阳离子从胶粒上交换下来的能力叫做该种阳离子的交换能力。各种阳离子的交换能力不同，交换能力的大小首先决定于阳离子的价数，其次是离子半径和水化程度等。2阳离子的相对浓度及交换生成物的性质 阳离子交换作用也受质量作用定律的支配，即溶液中交换力小的阳离子，若浓度增大，也同样能将胶粒上交换力大的离子交换下来，若交换后形成不溶性物质或难溶物质时，或者将生成物不断除去，都可使交换作用继续进行。4、简述土壤酸的来源。1动植物呼吸作用排出的CO2溶解于水形成的碳酸解离产生的H。 2微生物分解作用产生的有机酸、无机酸解离产生的H。 3土壤溶液中活性铝的作用。由于层状铝硅酸盐胶体微粒上吸附性H达到一定数量后，粘粒结晶体遭到破坏，使粘粒中的铝被溶解出来，溶液中出现活性铝，再经水解反应产生H： Al3H2OAl（OH）2H Al（OH）2H2OAl（OH）2H Al（OH）2H2O Al（OH）3H 4.吸附性H和Al3的作用。胶体微粒上吸附的H和Al3被交换到溶液中来，呈现酸性，5、简述土壤碳的循环转化三、讨论题 （共30分）1、论述土壤氮素循环过程、损失途径及土壤氮素调节。（一）氮素含量和形态 我们南方地区耕地土壤含氮量一般在0.050.3 之间。土壤氮素形态分有机态和无机态，以有机态为主，一般占总全氮量的95 以上。有机态氮根据溶解度大小和水解难易分为：1、水溶性有机氮2、水解性有机氮3、非水解性有机氮土壤无机态氮，一般表土超过全氮的1 2。土壤无机态氮主要是铵态氮和硝态氮。都是水溶性的，都能被植物吸收利用。（二）土壤氮素的转化过程和土壤供氮能力土壤中有机氮经过矿化过程才能被植物吸收利用，所以矿化量和矿化速率是决定土壤供氮能力的重要因素。有机氮的矿化过程主要有：1、水解过程： 蛋白质RCHNH2COOH+CO2+其它产物+能量2、氨化过程：水解 RCHNH2COOH+H2O RCH2OH+CO2+NH3+能量 RCHOHCOOH+NH3+能量氧化 RCHNH2COOH+O2 RCOOH+NH+CO2 +能量还原 RCHNH2COOH+H2 RCH2COOH+NH3+能量3、硝化过程 是指氨或铵盐在微生物的作用下转化成硝态氮化合物的过程。此过程由两种微生物分两步完成，铵在亚硝酸微生物的作用下转化成亚硝酸盐，紧接着亚硝酸盐又转化成硝酸盐。这是个氧化过程。只有在通气良好的情况下才能进行。水田在淹水间主要为铵态氮硝态氮很少，旱地土壤主要为硝态氮。4、反消化作用 是指土壤中硝态氮被还原为氧化氮和氮气，扩散到空气中损失的过程。由反硝化细菌引起。我们回过头想一想：土壤氮素通过哪些途径流失？肥料学施用氮素化肥在土壤中的利用率却很低，主要是发生多途径的流失，流失的途径有：（1）随水流失，流失的主要形态是NO-3 和水溶性态氮，土壤对NO-3是负吸附，极易随水流失。（2）氨挥发流失，对pH值较高的土壤，氮素易形成NH3进行挥发。（3）反硝化脱氮，在嫌气条件下，氮被还原， NO-3 NO2-NON2ON2最后以氮气挥发损失。2、论述我国黑土水土流失的现状及其防治措施。根据1986 年应用遥感技术对土壤进行调查结果, 东北黑土区实有水土流失面积6.29* 104 km2, 占该区总面积的37%, 仅克山县水土流失面积就达22.07 * 104 hm2。其中耕地水土流失面积9.87 *104hm2, 占全县耕地面积的52. 8%。全县土壤侵蚀模数2 720 t/ km2, 属于中度侵蚀区。4 黑土区水土流失治理黑土区水土流失问题日益严重, 破坏孕育我们的生态环境。为保护环境, 应加强水土流失的治理, 运用一些可行的手段与措施。总起上可概括以下几个方面6, 8, 10, 12, 13 。4. 1 因地制宜, 分区治理根据不同水土流失类型区的特点, 宜林则林, 宜牧则牧, 因地制宜, 因害设防, 采取不同的治理模式。(1) 漫川漫岗区。采用“三道防线”治理模式: 即坡顶减少农田防护林; 坡面采取改垄耕作、修筑地梗植物带、坡式梯田和水平梯田等水土保持措施; 侵蚀沟采取沟头修跌水、沟底建谷坊、沟坡削坡插柳、育林封沟。(2) 丘陵沟壑区。采用“一林戴帽, 二林围顶, 果牧拦腰, 两田穿靴, 一龙座底”的小流域“金字塔”综合治理模式。即山顶营造防护林; 坡上部布设截流沟、营造水土保持涵养林; 坡中部修筑果树台田或水平槽, 发展特色经济林果; 坡下部通过改垄、修筑地埂植物带、梯田改造坡耕地, 建设旱涝保收的稳产农田。坡底的沟川地则是配套完善灌排水利设施, 建设高标准的稳产高产良田, 提高抗灾能力。( 3) 农牧交错区。采用“三结合、三为主”的生态建设模式。即: 坚持生态保护与生态治理相结合, 以保护和促进生态自然修复为主; 工程治理与生物治理相结合, 以综合防治为主; 生态效益与经济效益相结合, 以畜牧业水草料基地建设配套为主。探索出了生态保护与畜牧发展相统一的新路子。4. 2 科研与治理相结合, 提高治理水平广泛开展与国内的顶尖科研院所合作, 使科研工作与水土保持工程紧密联系起来, 把科研成果真正应用到工程中, 提高治理工程的科技含量。同时, 加大科研资金的投入, 开发治理的新技术。充分利用现有高新技术, 采取工程措施、生物措施和耕作措施等多种措施, 重点加大对水土流失严重地区综合治理力度, 提高植被覆盖率, 力求取得突破。加强水土保持科学研究, 不断寻求更能有效控制水土流失、提高土地生产力的措施, 搞好水土保持科学普及和技术推广工作, 大力应用遥感、地理信息系统和全球定位系统等高新技术, 建立全国水土流失监测网络和信息系统, 努力提高水土保持综合治理的科技含量。从而使科研与治理有机结合, 提高治理水平。4. 3 加强宣传教育工作水土保持工作涉及面很广, 要综合治理。坚持“防治并重, 治管结合, 依靠群众, 因地制宜, 全面规划, 综合治理, 集中治理, 连续治理, 除害兴利为发展生产服务”的工作方针。要加强宣传教育, 提高全民减灾意识, 认清水土流失的危害性、严重性。认真贯彻执行水土保持法和水土保持法实施条例以及水土保持生态环境建设规划、水土保持“九五”计划及2010 年远景规划等, 强化执法。形成全社会关心、支持、参与治理水土流失的强大舆论力量。4. 4 坚持治理与开发相结合, 实现效益最大化保护水土资源和生态环境, 提高粮食综合生产能力, 保障国家粮食安全是我们今后面临的一个难度很大而又必须切实解决好的一个重大课题。治理生态环境是产业开发的基础和条件, 而产业开发又可为建设生态环境提供物质保证和支持,只有将治理和开发结合起来, 才能步入可持续发展的轨道。可以预见, 在2020 年前全面建设小康社会的阶段, 随着我国人口的增长、居民收入和消费水平的提高, 我国对粮食的需求总量将呈现刚性增长态势。水土资源的有限性和需求不断增长的矛盾, 如果处理不