土壤地理学课件7.doc

第七章 土壤溶液土壤溶液：是土壤水和所含溶质的总和，叫土壤溶液。一、土壤溶液的组成和浓度（一）土壤溶液的组成：水是土壤溶液中最重要的组成部分。 1、无机盐类2、有机物质3、胶体物质（二）土壤溶液的浓度土壤溶液的浓度有以下特点1、土壤溶液浓度的不均一性2、土壤溶液的不饱和性（三）土壤溶液的浓度和组成 1、生物活动土壤微生物的生命活动除吸收养分外，还有分解有机质的能力，使土壤中形成可溶性养分，如氨根离子、硝酸根离子等，因而也影响着土壤溶液的浓度组成。 2、水分含量土壤水分含量的多少强烈的影响着土壤溶液的浓度组成。在雨季时，土壤水分增加，使土壤溶液浓度降低，在干旱季节，则浓度增大。 3、温度温度首先影响无机盐的溶解度，一般随温度升高，无机盐溶解度也升高，土壤溶液浓度也升高。 4、酸碱度不同酸碱条件下。各物质的溶解度不同，从而影响土壤溶液的组成。5、人类的生产活动总之，土壤溶液的浓度和组成，是随着土壤所处的环境条件和季节变化而变化。在同一剖面或同一土层的内部各处也不都是均一的。 二、土壤溶液的酸碱反应（一）土壤中的酸碱物质1、盐类物质是直接参与酸碱反应的物质，也是溶液中酸碱反应的重要调节剂。存在于土壤中的盐类可以分为中性盐、酸性盐、碱性盐。（1）中性盐（强酸强碱盐）（2）酸性盐（强酸弱碱盐）（3）碱性盐（强碱弱酸盐）2、酸类物质（1）碳酸（2）不饱和的腐殖质（3）弱有机酸（4）其他酸类3、酸碱物质的来源（1）交换性阳离子的置换（2）生物活动（3）人类活动 （二）土壤酸度是反映土壤中氢离子的数量，根据氢离子是存在于土壤溶液中还是被吸附在胶体表面，可将土壤酸度分为活性酸度和潜在酸度两类。1、活性酸度常用PH表示，但实际中最常用的是七级；即PH4.5 极酸性，PH 4.55.5强酸， PH 5.56.5酸性， PH 6.57.5中性，PH 7.58.5碱性，PH 8.59.5强碱， PH9.5极强碱。2、潜在酸度它可进一步分为代换性酸度和水解性酸度两种（1）代换性酸度（交换性酸度）是指用过量的中性盐溶液（eg: KCl、NaCl溶液）处理土壤，使中性盐中的金属离子与土壤胶体上吸附的H+、Al3+起代换作用而表现出的酸度叫代换性酸度。（2）水解性酸度指用碱性盐溶液（如：NaAc溶液）处理土壤，使被土壤胶体吸附的H+、Al3+释放到土壤溶液中而表现出来的酸度。3、活性酸度与潜在酸度的关系1）潜在酸度常常远高于活性酸度，一般可大几千到几万倍。2）水解酸度高于代换性酸度。一般认为代换性酸度只是水解性酸度的一部分。通常：水解性酸度代换性酸度活性酸度。3）水解性酸度包括活性酸度和代换酸度。4）土壤中的活性酸度与潜在酸度是同属于一个平衡体系中的两种酸度，它们是相互联系的，再一定条件下可相互转化。 (三)土壤的碱度土壤碱性强弱的程度就称为土壤碱度。可通过中和滴定法来求得碳酸盐碱度和碳酸氢盐碱度的总和，常用重量%表示。测定土壤中的Na+数量常用碱化度表示。碱化度%：就是代换性Na+和阳离子的比值，称为碱化度%。三、土壤的缓冲性（一）土壤的缓冲性含义：是指土壤中加酸或加碱时，土壤具有缓和酸碱度变化的能力，叫土壤的缓冲性。即土壤具有缓冲土壤溶液中H+或OH浓度变化的能力。作用：土壤的缓冲性可使土壤PH值保持在一定范围内，避免因施入化肥、根的呼吸、微生物活动，有机质的分解等引起PH值的剧烈变化。（二）引起土壤缓冲性能的因素1、土壤胶体的缓冲：分两种情况（1）当土壤胶体上吸附的盐基离子多时，（除H+、Al3+之外的Fe3+、Ca2+、Mg2+、 NH4+、 K+、Na+等）它的缓冲酸的能力就强。（2）当土壤胶体上吸附的代换性 H+、Al3+多时，其缓冲碱的能力就强。 2、土壤两性，有机胶体的缓冲 以氨基酸为例3、弱酸及其盐类的缓冲：构成一个缓冲系统，有调节PH值的能力。 土壤中含有多种弱酸，eg:H2CO3、H3PO4、H2SiO3等，现以 H2CO3为例，看一下H2CO3到Na2CO3，作为一个缓冲系统，对PH值变化的缓冲： 4、酸性土中，Al3+对碱的缓冲当土壤中有Al3+存在时，土壤PH5时，土壤中Al3+以离子态存在，而PH5时，Al3+与OH结合生成Al（OH）3沉淀。四、土壤的氧化还原作用土壤及其溶液中的氧化作用主要是自由氧，硝酸根离子和高价金属离子所引起的，还原作用主要是某些有机质的分解产物，嫌气性微生物活动及少量的铁、锰的低价氧化物所引起的。 （一）氧化还原电位（二）土壤中主要元素和化合物的氧化还原过程1、Fe、Mn的氧化还原过程：土壤矿物质中含有Fe(+2、+3)，Mn(+2、+4)，Ti(+2、+4)，Cu(+1、+2)，N(0、+1、+3、+5)等许多变价元素，其中Fe、Mn在土壤中非常普遍，在不同的环境条件下，则以不同的价态存在。（1）Fe的氧化还原过程：在通气良好的条件下，它们以高价态即氧化态存在；在渍水通气不良的条件下，则以低价还原态存在。在冷湿的气候条件下：低价铁离子常形成易溶化合物，随降水渗透到淀积层，当旱季时，再氧化为高价铁离子。在湿润热带由于氧化还原作用，引起铁在土壤剖面中移动，但在干湿季节明显的地区，常移动的不远，并氧化脱水而沉淀，因此土壤中富含铁。在渍水条件下大量高价铁离子还原为亚铁离子，在高度还原环境中，PH=7时，亚铁离子浓度高，大部分低价铁形成有机络合物，此时环境中还有大量的二氧化碳、硫化氢等存在，使亚铁离子形成许多不溶性的碳酸亚铁、硫化亚铁等沉淀，因此土壤溶液中亚铁离子含量并不大。 （2）锰的氧化还原过程与铁相似，但锰的标准电位比铁高，标准电位越大，则体系的氧化能力越强，即得电子能力越强，相对来讲，