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环境科学概论
第六章土壤环境
主讲:章玲
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第一节概述
一、土壤的概念
土壤是位于陆地表面具有肥力的疏松层次。由矿物质、有机质(包括土壤生物)、水分和空气四种物质组成。
土壤的本质特征:一是具有肥力,即具有供应和协调植物生长所需要的营养条件(水分和养分)和环境条件(温度和空气)的能力;
二是具有同化和代谢外界输入物质的能力。
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二、植物与土壤间的相互关系
(一)植物需要从土壤中吸收什么?
绿色植物需要从土壤中吸收三种物质:
①矿物养分;
②水分;
③空气。
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⒈矿物养分
植物需要的矿物养分,如硝酸盐(NO3-)、磷酸盐(PO4-)、钾(K+)和钙(Ca2+)。除了氮元素可以来自大气外,其他所有的矿物养分来自岩石的分解,该过程称为风化作用。
在人为系统中(农作物、草坪、花园)养分的主要来源通常是通过增施无机肥料。
土壤束缚和保持养分离子直到它们能被植物吸收的能力,这个性质被称为离子交换量。
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⒉水分
对土壤来说,有两个方面是极为重要的:
第一,所降的雨水必须能够渗透到土壤中;
第二,水分必须能够被保持在土壤中,形成“水库”,在无雨时,水分能够不断地供给植物,这个性质被称为持水量。
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⒊空气
根系必须从土壤环境中吸收O2和放出CO2。松散多孔的土壤具有良好的通气性,而紧密结实的土壤,通气性不良,因此,会严重地阻碍植物生长,如果土壤的通气受阻,植物根系很快就窒息而死亡。
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(二)植物对土壤的要求
⒈土壤质地
颗粒按其大小可分为砂、粉砂和粘粒,每一种颗粒的相对比率称为土壤质地。土壤是按土壤质地分类的。
土壤质地对土壤性质有极大影响,砂土有极好的渗透性和通气性;粘土渗透性和通气性不良;粉砂土居中。但是持水量和离子交换量与土粒大小关系则相反,在砂土中持水量和离子交换量是很低的,它们随着土粒的减小而得到改善。
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⒉有机质、腐殖质和土壤结构
当有机质(死亡的有机体)分解时,无机养分保留下来,另外,那些高度抗分解的有机残留物也暂时保留下来,这些残留物称为腐殖质。
腐殖质与土壤颗粒密切的混合并形成土壤一种疏松粒状排列,称为土壤结构。
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(三)土壤需要从植物中得到什么
⒈碎屑状物质、腐殖质形成与表土
⒉防止侵蚀
侵蚀作用是风或水掘起土粒并把它们带走的过程。
⒊凋落物与土壤湿度
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(四)植物与土壤之间的平衡
植物和土壤之间存在着动态的关系,植物依赖于土壤获得养分、水和根系的通气,然而,在供给这些东西中的极为重要的土壤的物理和化学性质,则取决于来自植物的有机质,植物在保持土壤不受侵蚀方面也起着极为重要的作用。
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