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西北农林科技大学研究生课程考试试题 （2010 ----2011 学年 第 1 学期 ） 考核对象 博士□ 硕士√ 农业推广硕士专业学位□ 兽医硕士专业学位□ 中职教师□ 高校教师□ 工程硕士专业学位□ 同等学力在职申请硕士学位□ 风景园林硕士专业学位□ 命题教师 李新平 教研组（研究室）主任签字 考试时间 2010年12月31 日 一、名词解释（每题2分，共20分 ） 1. 淋溶（eluviation）与淀积（illuviation）过程 土壤中的细小颗粒和溶质随水分向下运动，在某一层次沉积下来的过程就是淋溶与淀积过程。 2. 铁铝层（Ferralic horizon）低活性富铁层（LAC-ferric horizon） 铁铝层（Ferralic horizon）：由高度富铁铝化作用形成的土层。一般该层厚度≥30cm；粘粒含量≥80g/kg；CEC7<16mol/kg粘粒；50-200um粒级可风化矿物<10%；保持岩石构造的体积<5%。包括砖红壤、赤红壤、红壤和黄壤等土类。 低活性富铁层（LAC-ferric horizon）：由中度富铁铝化作用形成的具有低活性黏粒和富含游离铁的土层。 3. 诊断层（Diagnostic horizons）与诊断特性(Diagnostic characteristics) 诊断层（Diagnostic horizons）：凡是用于鉴别土壤类型，在性质上有一系列定量说明的土层诊断层。 诊断特性(Diagnostic characteristics)：在土壤分类中用以鉴定土壤类别的，具有一系列定量规定的土壤性质。 4. 土壤水分状况(Soil moisture regimes)与土壤温度(temperature)状况 土壤水分状况(Soil moisture regimes)：年内各时期土壤内或某个土层内地下水或<1500kPa张力持水量的有无或多寡。 土壤温度(temperature)状况：指土表下50cm深度处或浅于50cm的石质接触面处的土壤温度。 5. 粘化层（Argic horizon）与其粘粒含量 粘化层（Argic horizon）：由于淀积作用而使层状晶格硅酸盐粘粒明显积聚所形成的一种淀积层 粘粒含量：就是当量直径小于0.005mm的土粒占总土的百分比。 6. 盐积层（Salic horizon）与碱积层（Alkalic horizon） 盐积层（Salic horizon）：在冷水中溶解度大于石膏的易溶性盐富集的土层。 碱积层（Alkalic horizon）交换性钠含量高的特殊淀积粘化层。呈柱状或棱柱状，在上部40cm厚度以内的某一亚层中交换性钠饱和度（ESP）≥30%,PH≥9.0,表层土壤含盐量＜5g/kg。 7. 均腐殖质特性（Isohumic property）与Rh值 均腐殖质特性（Isohumic property）：草原和森林草原中腐殖质的生物积累深度较大，有机质的剖面分布随草本植物根系分布深度中数量的减少而组建减少，无陡减现象的特性。 Rh值：表示溶液中氢压的负对数值，是表示溶液“氧化还原电位”的一种方式。rH值越大，氢压越小，其氧化性越强，还原性越弱；rH值越小，氢压越大，其氧化性越弱，还原性越强。 8. 阳离子交换量（CEC）与表观阳离子交换量（CEC7） 阳离子交换量（CEC）：是指土壤胶体所能吸附各种阳离子的总量，其数值 以每千克土壤中含有各种阳离子的物质的量来表示，即mol/kg 表观阳离子交换量（CEC7）：表观阳离子交换量（CEC7）是指细土部分（﹤2mm）用pH7.0 NH4OAc法测定的阳离子交换量除以﹤0.002mm粘粒含量（g/kg），此值再乘以1000。相当于粘粒阳离子交换量，可反映粘粒活性的高低，单位是cmol(+)/kg粘粒。 9. 盐基饱度(BS)与碱化度（ESP） 盐基饱和度(BS)：阳离子交换量中钙、镁、钾、钠四种碱性离子所占阳离子交换量的百分比叫做盐基饱和度。 碱化度（ESP）：土壤胶体吸附的交换性钠占CEC的百分率 10. 铁质特性（Ferric property）与铝质特性（Alic property） 铁质特征：土壤中游离氧化铁非晶质部分的浸润和赤铁矿、针铁矿微晶的形成，并充分分散于土壤基质内使土壤红化的特性。 铝质特性（Alic property）:除富铁土和铁铝土以外的土壤中铝富集并有大量KCl浸提性铝存在的特性。 二、简述题（8选5，每题10分，共50分） 1. 为什么说土壤形成过程是生物累积过程和地球化学过程的对立和统一？ 答：土壤是一种独立的自然体，它是在 母质，生物，气候。地形，人为影响等成土因素非常复杂的相互作用下形成的。 岩石表面在适宜的日照和湿度条件下滋生出苔薛类生物，它们依靠雨水中溶解的微量岩石矿物质得以生长，同时产生大量分泌物对岩石进行化学、生物风化；随着苔藓类的大量繁殖，生物与岩石之间的相互作用日益加强，岩石表面慢慢地形成了土壤；此后，一些高等植物在年幼的土壤上逐渐发展起来，绿色植物有选择地吸收母质、水体和大气中的养分元素，并通过光合作用制造有机质，然后以枯枝落叶和残体的形式将有机养分归还给地表。动物除以排泄物、分泌物和残体的形式为土壤提供有机质，并通过啃食和搬运促进有机残体的转化外，有些动物如蚯蚓、白蚁还可通过对土体的搅动，改变土壤结构、孔隙度和土层排列等。微生物在成土过程中的主要功能是有机残体的分解、转化和腐殖质的合成。 母质与气候之间物质与能量交换的结果，首先，使坚硬的块状母岩逐渐地被转变成为初具营养条件、疏松多孔的母质，与此同时，母质中的矿质黏粒已具有胶体性质，它对分散于母质中的无机营养元素已具有一定的吸收保蓄作用，但这种吸收保蓄作用是非选择性的和暂时性的。被吸收的营养元素可能在被淋失，而且，无机黏粒的吸收作用，并不能将分散的营养元素集中到土壤表层，使养分丰富起来。只有通过植物，特别是高等植物对这些营养元素的选择性吸收，合成有机质，并累积于土壤表层，才能使养分在土壤表层不断地富集起来。 母质与生物之间的物质交换，规定和影响着土壤中有机质累积过程的强度和性质；母质与气候(水分、热量)之间的物质交换，决定了土壤地球化学过程的进程。它们在成土过程中是对立与统一的，这就构成了推动土壤发生和发展的基本矛盾。土壤形成有两个重要标志：其一是含腐殖质的结构层次的出现；其二是土体中的有机-无机复合体的形成。正是由于这两个特征的出现，才决定了土壤具有活力的机能—肥力和自净能力。 由此可见，物质的生物迁移、转化，亦即有机质的形成累积与转化过程，便是土壤及其肥力得以发生发展的主导过程。当然，土壤有机质的形成、累积与转化过程，是依赖并建立在母质和土壤元素的地球化学过程基础上的，但两者的总方向由是相反的。自从地球上出现生物以后，土壤的有机质累积和地球化学两个过程就同时并存，相互联系，并以不同的强度相互作用并协同演化着。他们的对立统一，很大程度上决定土体内部的物质能量迁移，规定着土壤组成和性状，特别是它的肥力状况。所以说，土壤形成过程是生物累积过程和地球化学过程的对立和统一。 2. 试分析土体硅铁铝率与粘粒硅铁铝率的差异性，阐述其土壤地理意义。 3. 请列举四个最为广泛的成土过程，并分别给每个成土过程一个实例。 4. 世界上有哪几大土壤分类体系？试比较分析各土壤分类体系的特点。 (1)以前苏联的土壤分类系统为代表的发生学分类 B.B.道库恰耶夫创立的成土因素学说和土壤地带性学说是近代土壤分类的基础。在此基础之上建立了土壤地理发生学分类和土壤历史发生学分类。其基本观点是：强调土壤与成土因素和地理景观之间的相互关系，以成土因素及其对土壤的影响作为土壤分类的理论基础，同时也结合成土过程和土壤属性作为土壤分类的依据。 (2)美国系统分类为代表的土壤系统学分类 美国农业部1975年发表的《Soil Taxonomy》一书是土壤诊断分类学派的代表，它继苏联的土壤发生学分类之后，成为目前世界土壤分类的发展趋势。系统学分类的基本观点是：分类所依据的具体指标是可以直接感知和定量测定的土壤属性，土壤类型的划分，主要根据诊断层和诊断特性。 (3)土壤形态发生学分类 形态发生学分类是土壤形态学和发生学相结合的土壤分类，以西欧的库比恩纳和莫根浩森（Mückenhansen）分类为代表。其基本观点是：①土壤是一系列环境的产物，土壤分类应根据自然体的全部性状，并需与自然环境联系考虑；②土类之间的差异是由形态（层次）发生发展的阶段性决定的，剖面层序可分为（A）-C、A-C，A-（B）-C、A-B-C、B/A-B-C型等土体构型；③莫根浩森还提出按土壤水分渗透方向与程度、母质类型、土壤中物质特定动态等进行分类。 4. 简述盐成土(盐土、碱土)的形成原因及其改良方法。 答：形成原因 盐碱土的形成是气候，地形，地质水文，母质等各种自然环境因素和人为活动因素的综合作用的结果。 ①在气候要素中，以降水和蒸发强度与盐碱土的形成关系最为密切。半干旱、干旱、极端干旱区，降水少、蒸发量大，土壤及地下水中的可溶性盐类随上升水流的蒸发、浓缩、累及于地表。 ②排水不良或径流不畅的大中地形直接影响到地面和得下径流的运动，也影响土体中盐分的迁移，使土壤盐碱化形成的原因之一。 ③地下水径流滞缓、地下水含盐量达到一定程度，并能上升到地面是土壤盐碱化的水文地质因素。 ④母质的沉积类型与沉积特性也与盐碱土的形成过程密切相关。 ⑤生物因素：在干旱地带的一些深根盐生植物，有许多特殊的抗盐生理功能，它们对盐渍生态环境有非常强的适应能力，它们反过来也影响了盐碱土的形成。 ⑥人类活动如不合理的灌溉等是盐碱土形成的重要原因。 改良方法： 要遵循用，改、管、用结合的原则利用排水、井灌井排、冲洗等灌溉和排水措施，以消除土壤中多余盐分和控制地下水位，是重要的工程改良措施。同时要与农业措施相结合，种植耐盐碱作物，种树植草，平整土地，在种植粮食作物时要合理耕作，重施有机肥和秸秆还田等措施，预防突然次生盐碱化和预防以改良好的盐碱地反复，注意田间灌溉、排水工程设施的建设和管理。 5. 以简育湿润淋溶土(棕壤)与钙积干润均腐土(黑钙土)为例，试比较森林土纲系列和草原荒漠土纲系列的特点。 （1）淋溶作用：草原土壤形成地区降水少，淋溶作用弱，剖面中钙积层明显，而森林土壤淋溶作用强，盐基离子基本淋出水面，这主要是由于森林土壤形成地区降水丰富，积温多； 有机物特点：草原土壤有机质主要以根系进入土壤，在剖面中逐渐减少，与下层分界不明显，氧化物含量在剖面中均匀，无重新分配；森林土壤中有机质以落叶的形式进入土壤，在剖面中锐减，表土中物质下移比较明显，形成明显的淀积层 酸碱度 盐基度 ：森林土壤由于表层落叶的分解积累，土壤呈酸性反映，溶作用强，使盐基离子饱和度低；草原土壤呈中性到碱性，同时由于淋溶作用弱，盐基饱和度高 土壤矿物方面：森林土壤风化程度强，次生矿物比例大，原生矿物少 以棕壤为例 形成过程：生物循环，淋溶过程，粘化过程（残积和淀积） 剖面特点：鲜棕色心土层，质地粘重 理化性质：盐基饱和度较高，表层有机质向下锐减，表层微酸性，渐增 以黑钙土为例： 形成过程：有机质累积，钙化过程 剖面特点：剖面层次清楚，二价盐未淋出剖面，钙基层不紧实，粘土矿物以蒙托为主 理化性质：有机质含量高，结构好，质地稍粘，盐基饱和度高，表层中性，往下逐渐趋碱性 6. 简述水耕人为土的元素迁移特点。 答：水耕人为土的形成过程有个两方面：一是淋溶（包括机械、溶解、还原、络合、铁解淋溶）和氧化淀积，简称淋溶作用；二是水耕条件下的物质积累，简称水耕熟化，即一方面钙、镁、钾、钠和二氧化硅与铁、锰一样，在还原淋溶过程中遭致淋失，但另二方面，通过灌溉、施肥等又给土壤带来矿物质和有机物质，以补充植物吸收和淋溶的损失。因此，水耕人为土的形成过程实际上是淋溶作用和水耕熟化的矛盾统一过程。 （1）氮素。在渍水嫌气条件下，土壤中有机态氮的矿化过程停留在氨化阶段，呈铵态氮（NH4+）积累。当Eh降至低于350毫伏的还原条件下，即发生反硝化作用，土壤中的硝态氮（NO3-）转化生成N2O和N2，造成脱氮损失。因此，稻田深施氮肥，不用硝酸盐氮肥等措施，能有效地减少反硝化脱氮的损失。 （2）磷素。淹水后土壤磷的有效性增高，其主要原因有：酸性土中的铁、铝磷酸盐由于pH升高而水解；高铁磷酸盐还原成低铁磷酸盐而增加磷的溶解度；闭蓄性磷因包被的氧化，铁胶膜的还原性溶解而释放；碱性土中的磷酸钙溶解度因淹水土壤pH的下降而增大。因此，冬水田放干后土壤磷的有效性降低，应注意补充磷肥；水旱轮作田施用磷肥时，应掌握旱作重施、水稻轻施的原则。 （3）钾素。土壤的速效钾一般以交换性钾为主体。在渍水还原条件下，土壤溶液中的Fe2+、Mn2+、NH4+离子增多，促使交换性钾更多地转入溶液，一则提高钾的有效度，二则增加钾的淋失。 （4）微量营养元素。水稻土渍水后，Eh降低，由于铁、锰的还原，致使铁、锰、铝的效性增大，锌、铜的有效性降低，而硼则不受渍水的影响。 （5）元素迁移能力的变化 常以迁移系数来表示元素的迁移能力。 Kx=mx×1000／nx 式中是mx是元素x在溶液中的含量（mg/L），nx是元素x在土壤中的量（mg/L）， 7. 简述我国三大土壤区域的分区依据及分区概况。 8. 为什么说阳离子交换量和盐基饱和度不但是土壤供肥、保肥、稳肥的重要指标，也是土壤发生和分类的重要指标。 答案 三、论述题（5选2，每题15分，共30分） 1. 试论述我国土壤分类的历史、现状及展望。 2. 试论述均腐土的分布、成土因素、主要成土作用特点及干润均腐土的利用与管理。 分布：我国均腐土从温带、暖温带到北亚热带、中亚热带、南亚热带至热带均有分布。其主要分布在黑龙江、吉林、内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆等省区，以及亚热带岩溶地区和热带南海诸岛。 成土因素：我国均腐土的分布地形、成土母质均呈现多样性。气候条件和自然植被具以下特点：（1）年均气温可抵至–4℃和高至27 ℃；（2）年均降雨量抵至250mm高到4000mm以上；（3）年干燥度部分＜1，部分可达1-2，（4）部分亚纲的的最大冻深达3m，其他亚纲终年无冻层；（5）自然植被为不同的草本植被或疏林草甸植被或林灌草木植被（下表）。 主要成土作用特点： （1）腐殖质积累作用 （2）钙积作用 半干润条件下的干润均腐土，降水只能淋洗其易溶性的氯、硫、钠、钾等盐类，而钙镁等盐类只部分淋失，部分仍残留于土中，并以碳酸钙的形式淀积于土层中、下部，形成钙积层或者具有钙积现象。 岩性均腐土脱钙复钙同时存在，湿润均腐土则全剖面无石灰反应。 （3）附加作用 粘化作用（次生粘化 、淀积年化） 氧化还原作用 磷的聚积与淋移（南海诸岛鸟粪堆积） 积盐与脱盐作用 南海诸岛土壤存在基岩和脱盐过程，再脱盐的同时又进行着表层的积盐。 干如均腐土中暗厚干润均腐土和钙积干润均腐土的有关斑纹亚类在进行还原作用的同时，还经常出现盐积或碱积现象。 3. 试论述水耕人为土的分布、形成条件、形成过程及形成特点。 4. 试论述冷凉淋溶土、干润淋溶土、常湿淋溶土及湿润淋溶土的分布、理化性质等方面的异同。 5. 试论述中国土壤系统分类的原则与方法。 土壤发生分类在土壤科学的历史上发挥了重大作用，而且它的影响还将持续下去。但在实践的过程中逐渐暴露出了一些不足之处。如发生分类重视生物气候条件，而忽略时间因素；发生分类强调土类的中心概念，但土类之间的界限不太清楚，使分类模棱两可；发生分类缺乏定量指标，难以建立计算机信息系统等。另外，在20世纪70年代国际上的土壤系统分类得到了迅速发展，很多国家及联合国土壤图例单元已应用定量的系统分类，这也严重影响了中国土壤学家与国外同行的交流。在这样的背景下，中国科学院南京土壤研究所作为主持单位，从1984年开始，先后与34个科研单位、高等院校进行了10年的研究。在1991年完成了《中国土壤系统分类》（首次方案），1995年完成了《中国土壤系统分类》（修订方案），1999年完成了《中国土壤系统分类—理论.方法.实践》一书，并编制了相应的1/1200万土壤图和富有土壤剖面的土纲、亚纲分布图，基层单元的研究也取得了进展。2001年完成了《中国土壤系统分类》（第三版）。随着土壤系统分类的传播与国际交流的加强，我国应用土壤系统分类的越来越多。 分类原则 采用多级分类制，有土纲，亚纲，土类，亚类，土族和土系6级。土纲是根据主要成土过程产生的或影响主要成土过程的性质划分的，共14个即有机土纲、人为土纲、灰土纲、火山灰土纲、铁铝土纲、变性土纲、干旱土纲、盐成土纲、潜育土纲、均腐土纲、富铁土纲、淋溶土纲、雏形土纲和新成土纲。 亚纲是土纲的辅助级别，主要根据影响现代成土过程的控制因素所反映的性质（水分、温度状况和岩性特征）划分。土类是亚纲的续分，土类类别多反映主要成土过程强度或次要成土过程或次要控制因素的表现性性质划分。亚类是土类的辅助级别，主要根据是否偏离中心概念、是否具有附加过程的特性和母质残留的特性来划分。土族和土系是低级别（基层）分类单元，主要根据控制层段土壤主要性质的差异或特征土层的性态特征和层位排列及度量上的差异划分的 命名原则 中国土壤系统分类采用了分段连续命名方式。土纲、亚纲、土类、亚类为一段。其名称结构以土纲为基础，在它的前面叠加反映亚纲、土类、亚类性质的术语，分别构成亚纲、土类和亚类的名称。性质术语尽量限制为2个汉字，土纲名称都是世界上常用的名称，一般为3个字。这样土纲名称一般为3个字，亚纲为5个字，土类为7个字，亚类为9个字。土族命名采用在土壤亚类名称前冠以土族主要分异特性连续命名，而土系则为另一段。 检索方法 土壤系统分类的各个级别是通过有诊断层和诊断特征的检索系统确定。在使用时需按照检索顺序，自上而下逐一排除那些不符合某一要求的类别，就能找到它的正确分类位置。检索的第一步是根据诊断层和诊断特征检索其土纲的归属，然后再依次检索出亚纲、土类和亚类的归属。中国土壤系统分类中14个土纲的检索见下表 1.有下列之一的有机土壤物质（土壤有机碳含量≥180g/kg）或＞[120g/kg＋（粘粒含g/kg*0.1）：覆于火山物质之上和/或填充其间，且石质或准石质接触面直接位于火山物质之下；或土表至50cm范围内，其总厚度》40cm（含火山物质）；或其厚度≥2/3的土表至石质或准石质接触面总厚度，且矿质上层总厚度≤10cm；或经常被水饱和，且上界在土表至40cm范围内，其厚度≥40cm（高腐或半腐物质，或苔藓纤维< 3 /4）或≥60m（苔藓纤维≥3/4）
| | 2其他土壤中有水耕表层和水耕氧化还原层；或肥熟表层和磷质耕作淀积层；或灌淤表层；或堆垫表层。
| | 3其他土壤在土表下100cm范围内有灰化淀积层.
| | 4.其他土壤在土表至 60cm或至更浅的石质接触面范围内60%或更厚的土层具有火山灰特性。
| | 5.其他土壤中有上界在土表至150cm范围内的铁铝层。
| | 6其他土壤中土表至50cm范围内粘粒≥30%，且无石质或准石质接触面，土壤干燥时有宽度＞0.5cm的裂隙，和土表至100cm范围内有滑擦面或自吞特征.
| | 7．其他土壤有干旱表层和上界在土表至100cm范围内的下列任一诊断层：盐积层、超盐积层、盐磐、石膏层、超石膏层、钙积层、超钙积层、钙磐、粘化层或雏形层.
| | 8．其他土壤中土表至30m范围内有盐积层，或土表至75cm范围内有碱积层.
| | 9．其他土壤中土表至50cm范围内有一土层厚度≥10cm有潜育特征.
| | 10．其他土壤中有暗沃表层和均腐质特性，且矿质土表下180cm或至更浅的石质或准石质接触面范围内盐基饱和度≥50%.
| | 11．其他土壤中有上界在土表至125cm范围内的低活性富铁层.
| | 12．其他土壤中有上界至土表125cm范围内的粘化层或粘磐.
| | 13．其他土壤中有雏形层；或矿质土表至100cm范围内有如下任一诊断层：漂白层、钙积层、超钙积层、钙磐、石膏层、超石膏层；或矿质土表下20～50cm范围内有一土层（≥10m厚）的n值＜0.7；或粘粒含量<80g/kg，并有有机表层；或暗沃表层；或暗瘠表层；或有永冻层和矿质土表至50cm范围内有滞水土壤水分状况.
| | 14．其他土壤
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楼主
发表于 2012-3-3 20:51:01
