土壤物理学复习题及答案

土壤物理学是研究土壤中产生的一系列物理现象及其变化规律的科学。土壤物理学可以看成是叙述土壤物理性质，测定、预报以及控制在土壤中或通过土壤所发生的物理过程的土壤学的分支。是阐述土壤中物质的状态和运动以及能量的传导和转化的科学。比表面用每克或每立方厘米分散相中有多少平方厘米表面表示。（粘粒比表面积大透水性较差，CEC：蛭石〉蒙脱石〉伊利石＞高岭石）土壤结构土壤中颗粒的排列和组织称为土壤结构。节水灌溉农业是节水农业的主要类型,一般指为节约水资源,尽量减少灌溉水输送过程中的水份渗漏和蒸发,同时不断改进灌溉技术,优化灌溉制度,减少灌溉定额,以尽量满足作物各个生育阶段对水份的需求,实现高产的一种灌溉农业类型。土壤水的类型包括固态水、汽态水、化学结合水和结晶水、物理束缚水（吸湿水和薄膜水）、毛管水、重力水所谓土壤水力平衡是在土-水系统中，各点土水势相等，因此在系统中土壤水不运动，处在静止状态。在不存在半透膜的情况下，把水势平衡又称为水力平衡。SPAC系统是Soil---Plant---AtmosphereCycling即土壤-植物-大气连统体。水循环是指自然界的水在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈四大圈中通过各个环节连续运动的过程。旱作节水农业是在无补充灌溉水源的地区,高效利用自然降水（包括通过集雨措施）以达到有限增产的农业，亦可视为节水农业的范畴，即旱作节水农业。节水农业解决的核心问题是提高农业生产中水的利用率和利用效率。灌溉农业:节水灌溉，同时实现作物高产；旱作农业:充分挖掘降水潜力，达到作物增产、稳产降低农田土壤蒸发的主要技术途径：1）地膜、秸秆、作物残茬覆盖2）改善土壤理化性质，平整土面3）改变土壤耕作方式，如旋耕、少耕、免耕4）改变作物种植方式，合理调整种植结构，种植作物时使用高分子树脂5）合理灌溉6）在土面喷洒一些蒸发抑制剂。提高农业用水效率的主要技术途径1、减少无效蒸发2、减少奢侈蒸腾3、调整种植结构，开发培育节水高产品种4、节水高产品种的培育5、节水高产施肥、培肥技术6、节水灌溉制度7、农业节水高新技术研究土壤：指地球表面具有一定肥力且能生长植物的疏松层。土壤肥力：指土壤供给和调节作物正常生长所需要的水、肥、气、热和耕性的能力。有机质在土壤肥力上的作用：（1）提供作物需要的各种养分（2）促进团粒结构的形成，改善土壤物理性质（3）增强土壤保肥性能（4）含碳丰富是土壤微生物所需能量的来源（5）有助于消除土壤中农药残留和重金属污染。影响土壤氧化还原电位因素：A、土壤空气状况；B、土壤含水量；C、微生物活动；D、易分解的有机质含量；E、植物根系的代谢作用；F、土壤的pH值。一般而言是随着pH值的升高而下降的。影响蒸散的因素：（1）随空气湿度降低而增加（2）随风力增加而增加（3）随温度提高而增加（4）随土壤湿度增加而增加一定直径的颗粒沉降到L（cm）所需要的时间:t=1800L卩/[d2（ps-pf）g];卩为水的粘度（Pa-s）d为颗粒直径（mm）ps为颗粒密度（g/cm3）,pf为流体的密度（g/cm3）,g为重力加速度。利用沉降法进行历经分析，应注意以下几点假定：颗粒是坚固的球体且表面光滑；所有的颗粒密度相同；颗粒直应达到不受流体分子布朗运动的影响；供沉降分析的悬液必须稀释到颗粒沉降互不干扰，即每一个颗粒的沉降都不受相邻颗粒的影响；环绕颗粒的流体保持层流运动，没有颗粒的过快沉降引起流体紊流运动。1、土壤物理学的基本任务在于获得对支配土壤行为及其在生物圈中的机制的基本理解，包括这样一些相互联系的过程，如大地的能量交换以及田间水分和可移动物质的循环。2、土壤物理学与土壤学、以及其他学科相交叉，如地球生态学、水文学、微气候学、地质学、植物学、作物学等等。3、土壤物理学研究内容涉及：土壤机械组成、土壤胶体、土壤结构、土壤空气、土壤水分、灌溉原理、土壤温度、土壤耕作、与土壤侵蚀等。4、土粒的分散：微团粒是粘粒直接凝聚而成，粗团粒则主要是由腐殖质和某些情况下土壤中的石灰物质、游离铁等所起的作用。在中性土壤中主要是交换性Ca2+起作用，酸性土壤中还有交换性AL3+的作用，土壤溶液中盐类溶质浓度高也促进粘粒的团聚。用H2O2-HC1处理和添加含Na+的化合物作为分散剂。其中：H2O2作用是破坏有机质；稀HC1作用是为了溶解游离的CaCO3和其他的胶结剂，并用H+代换有凝聚作用的Ca2+和AL3+等离子和淋洗土壤溶液中的溶质。交换性的H+也有凝聚作用，必须用分散粘粒的Na+代换，所用的Na+的数量不能过多超过土壤的交换量。Na+的作用是分散土壤颗粒。5、固相物质——矿物质或者有机质：矿物质部分包含不同大小、形状和化学组成的颗粒；有机质部分除去活有机体以外，还包含不同分解阶段的残渣；生（动）物部分。液相——占据在部分或全部的固体粒子之间的空隙里的土壤水，其化学组成和自由移动的能力是变动的。气相或蒸气相——土粒间未被水占据的空间，包括：水气、气态物质等。6、晶体粘土矿物可分四大组：1：1晶格型高岭土组；2：1晶格型水化云母组；2：1膨胀晶格型蒙脱石组；2：1变异晶格型坡缕石或纤维粘土组7、土壤中各种质地粒级是按其当量直径分成不同大小组合的。土壤颗粒并非球体，是不等轴的。对机械过筛分出的较大颗粒而言，当量直径指能穿过某一只大小孔洞的球体的直径，而靠沉降技术分出的小颗粒而言，当量直径指在液体介质中具有相同密度以及沉降速度的球体直径。细土粒的沉降分离：粘滞阻力Fr应等于：Fr=6nyru式中：卩为水的粘度（Pa・s）;r为土壤颗粒半径（cm）;u为土壤颗粒沉降速度（cm/s）。介质密度大则阻力就大。8、国际上，砂粒、粉粒、粘粒的质量比是确定土壤质地的基础。9、土壤正处于岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互紧密交接的地带，是连接各自然地理要素的枢纽，是结合有机自然界和无机自然界的中心环节。10、母质是形成土壤的基础，母质直接影响到土壤颗粒粗细、化学组成、水、气、热状况和肥力状况。11、土壤的颗粒组成：石砾、砂粒、粉粒（粉砂粒）和粘粒。12、土壤的比重：单位容积的固体土粒（不包括粒间孔隙）的干土重量。多数土壤矿物质的比重在2.6---2.7，而土壤有机质的比重1.25---1.40；故土壤中有机物质含量愈高，它的比重愈小。随土层深度的增加而增加。13、土壤容重：单位容积原状土壤体（包括孔隙）的干土重量。14、土壤的孔性：土壤的孔（隙）度=（1-容重/比重）X100%；土壤孔隙比=孔度/I-孔度15、土壤氧化还原电位Eh=EO+log［氧化态］/［还原态］16、土壤通气性的调节：旱地：耕作松土、深耙勤锄、深松耕层等措施；水田：干耕、晒垡、烤田等措施。17、一般土表颜色愈暗、湿度愈大、土表愈粗糙，吸热性愈强。天气晴朗、地表无覆盖、土壤水分蒸发等，土壤散失的热量增多。18、土壤热容量（C）：单位重量（或体积）土壤增减1°C所需要或放出的热量，称为重量（或体积）热容量。19、砂土一般含水量少，温度容易升降，为暖性土；粘土为冷性土20、重量含水量：土壤水的重量占干土重的百分数。容积含水量：土壤水的容积占土壤容积的百分数。换算：水容积％=水重％X土壤容重；21、土壤含水量的测定方法：烘干法、中子法、TDR法、FDR技术、Y射线法22、所谓平衡状态，即在土-水系统中，各点土水势相等，因此在系统中土壤水不运动，处在静止状态。在不存在半透膜的情况下，我们把水势平衡又称为水力平衡。23、土壤水不仅与植物本身有关，而且与养分利用(水肥耦合)、环境污染密切相关24、喷灌可使水的利用率达到80%以上。在气候条件极为干燥、日照长、大气水分蒸发量大的平原旱区就不太适宜大规模地推广喷灌技术。微灌技术是将水和肥料浇在作物的根部,它比喷灌更省水，节水效果最好，由于发展微灌技术投资较高，一般主要用于果树、蔬菜、花卉等经济类作物的节水生产。25、节水农业主要是指在充分利用自然降水的基础上高效用水的农业。26、节水农业包括(1)节水灌溉农业;(2)有限灌溉农业;(3)旱作农业27、有限灌溉农业指在缺水地区根据水资源状况和作物需水规律，在充分利用自然降水的基础上进行低限补充供水的一种农业类型•有限灌溉仅能部分满足作物对水分的需要，为旱地栽培与有限供水结合的一种作物管理制度.28、全球性重大环境问题有八项，即:(1)臭氧层破坏；(2)全球气候变暖;(3)酸雨范围扩大;(4)淡水污染和短缺；(5)森林资源锐减;(6)野生动植物物种消失;(7)水土流失和沙漠化扩展;(8)有毒化学品和危险物扩展29、土壤侵蚀是水力、风力、重力及其与人为活动的综合作用对土壤、地面组成物质的侵蚀破坏、分散、搬运和沉积的过程。水土流失是指水力侵蚀作用下，水与土从原地的搬运和流失，着重侵蚀的后果，主要指水与土流失量。土壤保持即防治土壤侵蚀或土壤流失，保持土壤资源，维护和提高土地生产力的综合技术和管理措施。水土保持是防止水土流失、保护和合理利用水土资源，提高土地生产力等土壤侵蚀治理措施。风力侵蚀是指地表砂粒类松散物质在风力作用下脱离地表的运移过程。运动方式：在吹蚀和磨蚀作用下，地面松散颗粒的运动方式分为悬移、跃移和表层