盐基离子：Ca Mg NH K Na等 致酸离子：H+ Al3+

A.阳离子交换作用：土壤胶体所吸附的阳离子，在静电引力、离子本身的热运动或浓度梯度的作用下，可以和土壤溶液或其他胶体表面的阳离子进行交换，这种作用就称阳离子交换作用。吸附和解吸过程构成了离子的交换过程：

a.离子的吸附过程：离子从溶液转移到胶体表面的过程 b.离子的解吸过程：胶体表面吸附的离子转移到溶液去的过程

阳离子交换作用的特征:是一个可逆反应；遵循等价交换的原则；符合质量作用定律。 阳离子交换能力：一种阳离子将胶体上另一种阳离子交换出来的能力。 影响阳离子交换能力的因素：

a.离子价数--离子的价数越高，其交换能力越强；

b.离子的半径及水合半径（同价离子）--离子半径大的离子，水化能力弱，水化半径

小，容易接近胶粒，因此交换能力较强

土壤中常见阳离子的交换能力顺序：Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>H+>NH4+>K+>Na+

c.离子的浓度--阳离子交换作用受质量作用定律支配。交换能力很弱的阳离子，如果

浓度很高，也可以将交换能力很强、但在溶液中浓度较低的阳离子交换出来。

B.土壤阳离子交换量（CEC）： 在一定的pH条件下，土壤所能吸附和交换的阳离子的容量，CEC的单位是每千克土壤交换性阳离子的厘摩尔数。[cmol（+）/kg]。测量CEC时必须控制土壤的pH，通常控制在pH为7，但也有例。CEC直接反映了土壤的保肥供肥能力和缓冲能力。 a.阳离子交换量高的土壤，保肥供肥能力较强，化学缓冲能力也较强

CEC>20 cmol(+)/kg 保肥能力强 CEC=10~20 cmol(+)/kg 保肥能力中等 CEC<10 cmol(+)/kg 保肥能力弱

b.影响阳离子交换量大小的因素：

土壤质地----质地越黏重，黏粒含量也就越高，土壤的负电荷量也越多，因此土壤的阳离子交换量也越高。轻质砂质土阳离子交换量低。

有机质含量----有机质含量高的土壤一般具有较高的阳离子交换量 矿质胶体种类----阳离子交换量一般2:1性黏土矿物高于1:1性黏土矿物 矿物类型----土壤常见黏土矿物类型的阳离子交换量大小顺序：

蒙脱石>伊利石>高岭石>氧化物类矿物；北方土壤的黏土矿物以2:1型为主，而南方土壤的黏土矿物则以1:1型为主，并包含较多的氧化物类矿物。因此，北方土壤的阳离子交换量明

2+ 2+4+ ++

显高于南方土壤，其保肥能力明显高于南方土壤。

.土壤 pH---- pH升高，土壤可变电荷增加，阳离子交换量也增大 C.土壤的盐基饱和度（BS）：土壤中交换性盐基离子占阳离子交换量的百分数。

盐基饱和度的大小受pH的影响较大.酸性土壤，BS低。另外还受植被、气候、母质、施肥等的影响。盐基离子以植物养分离子为主，交换性盐基离子可以释放到溶液中公植物吸收利用，因此土壤盐基饱和度越高，意味着土壤向植物提供养分阳离子的能力越强。盐基饱和度的高低反映了土壤保蓄植物养分阳离子的能力，是土壤肥力水平的重要指标之一。

考虑土壤肥力时，应从CEC和BS 两个方面进行。

（5）土壤胶体对阴离子的吸附与交换（土壤对阴离子的吸持作用，具体见课本126页）

A.阴离子的非专性吸附（电性吸附）：带正电荷的胶粒因静电引力吸附阴离子于双电层的外层作为平衡离子，称阴离子的非专性吸附。（Cl-、NO3- ClO4- ）

阴离子的配位吸附：阴离子与土粒表面已经配位结合的某些基团进行配位交换，称配位吸附（也叫专性吸附）。（H2PO4-、H3SiO4-、MoO4-），土粒表面可与阴离子进行配位交换的基团有：-OH , M-H2O等。

B.阴离子的负吸附：根据库仑定律，阴离子的负吸附是土壤带负电荷的一个必然后果。但是由于自然土壤一般都带有一定数量的正电荷，再加上阴离子与土壤固相之间易于发生化学反应，所以负吸附现象往往被掩盖起来。

C.根据土壤对阴离子吸附的难易程度将阴离子分为三种类型：

易于被土壤吸附的阴离子： 磷酸根离子、硅酸根离子、有机酸根的阴离子 很少或根本不被土壤吸附的阴离子：氯离子、硝酸根离子、亚硝酸根离子 介于两者之间的阴离子： 硫酸根离子、碳酸根离子

3、土壤酸碱性（沉淀溶解平衡、吸附解吸过程、东南酸，西北碱、地带性分布）

土壤酸碱性又称土壤反应，是指土壤溶液中H+浓度和OH—浓度比例不同而表现出来的性质，是土壤最基本的、十分重要的化学性质。

我国南方高温多雨，淋溶作用强，土壤盐基饱和度低，多呈酸性；北方气温较低，风化程度低，淋溶作用较弱，土壤盐基饱和度高，使土壤呈碱性。 （1）土壤酸性的产生和酸度类型

土壤 H的来源：生命活动；土壤溶液中活性铝离子的作用；吸附性H、Al 的作用 土壤酸a.类型：活性酸和潜性酸

活性酸： 由土壤溶液中游离的H+所决定的酸。

潜性酸： 是由胶体表面所吸附的交换性致酸离子所形成的酸。

b.活性酸和潜性酸的关系：①它们是属于同一平衡体系中的两种酸，可相互转化；

②土壤潜性酸的数量远大于活性酸；

③活性酸是酸的强度指标，潜性酸是酸的容量指标。

（2）土壤碱性

a.土壤的碱性主要决定于土壤中Na2CO3、NaHCO3、CaCO3以及胶体上交换性Na的含量。其具体表现在：

由CaCO3水解后产生的OH-使土壤呈弱碱性反应，pH一般在7.5-8.5之间，很少超过8.5； 由NaCO3水解后产生的OH使土壤呈碱性-强碱性反应，pH值一般>8.5；

当土壤胶体上交换性Na+和Ca2+的饱和度增加到一定程度时，会引起Na+的水解作用，产生OH-

b.土壤碱化度：通常把钠离子的饱和度（交换性钠离子数量占阳离子交换量的百分数）叫做土壤碱化度或交换性钠百分率。以此分类：

当碱化度低于15%时,土壤pH不会超过8.5，称碱化土；

而钠饱和度大于10%时,土壤pH会超过8.5，甚至>10.0，称为碱土，碱土土粒高度分

散,湿时泥泞,干时固结,耕性极差。

（3）影响土壤酸碱性的因素：气候、母质、植被、地形、人类活动、土壤性质等。 （4）a.土壤缓冲性能：土壤具有抵抗外来物质引起酸碱反应剧烈变化的能力，称为土壤的缓冲性能或缓冲作用。

b.土壤酸碱缓冲的机理:土壤中弱酸及其盐类的存在；阳离子交换作用；酸性土壤中活性铝或交换性铝对碱的缓冲作用。

补充：土壤酸度P130、碱性P132的表示方法；土壤酸碱性与土壤肥力的关系P134；影响土壤酸碱缓冲性的因素P133；土壤酸碱性的调节P135（土壤酸性改良—石灰需要量计算）； 4、土壤氧化还原性

（1）土壤氧化还原体系：铁、锰、、硫、、氮、、氢、、氧及有机碳体系。

（2）影响氧化还原电位的因素：土壤通气性；土壤水分状况；植物根系的代谢作用；土壤中易分解有机质含量；pH；微生物活动。

（3）土壤氧化还原状况的调节---对于旱地土壤来说，调节土壤通气性的措施有：促进团

-

+ +3+

粒结构的形成；中耕松土，疏松耕层；深耙勤锄，打破土表结壳；

（4）土壤氧化还原指标：氧化还原电位Eh（能斯特公式）P139 Eh与土壤肥力的关系，对环境的影响等P143

六、土壤养分（考察营养元素的输入输出，平衡，进入和输出土壤的途径）

1、土壤养分是指这些主要依靠土壤来供给的植物必需营养元素。 2、土壤氮素

（1）来源：施入土壤的化学氮肥；施入土壤的植物残体，如绿肥等有机肥；生物固氮。 （2、3）氮素含量、氮素存在的形态（详见课本P168）

影响土壤氮素含量的因素：生物气候条件、植被、地形条件、土壤质地和矿物类型、耕作利用方式：施肥、耕作、轮作方式。

（4）土壤氮素的调节：合理施用氮肥；加强生物固氮作用；调节有机质的C/N比；加强水分管理，以水调肥。

补充：土壤中氮素的转化（具体见课本第171页） 3、土壤磷素

（1）影响土壤磷含量的因素：母质类型、气候条件、土壤有机质、剖面层次关系、耕作制度与施肥、质地等。

（2）无机磷的固定作用（机制）：

化学沉淀机制 表面反应机制 闭蓄机制 生物固定机制

（4）土壤中磷素的转化：

（5）影响土壤磷有效性的因素：土壤磷的形态；土壤pH值；土壤粘粒、矿物组成和性质；土壤有机质含量；土壤氧化还原状况

4、土壤钾素（1、2、3）含量及影响因素、转化：

七、土壤分类

1、土壤分类的目的P203：体现在理论上、信息科学方面、应用方面等。 2、我国现行的土壤分类系统及特点：P206-208土纲名称、代表性土壤等。 3、土壤分布（水平和垂直方向），湖南省土壤。 4、地带性土壤类型P213

土壤广域水平分布规律：因纬度、距海远近及地形不同，引起水热条件和植被类型的分异，土壤明显地反映出广泛、连续分布，并把大生物气候条件相适应的地带性规律。土壤在水平方向上随生物气候带而演替的规律性称为水平地带性。

土壤随地势的增高而呈现演替分布的规律性称为垂直地带性，垂直带谱会因山体高度和基带土壤的不同而不同。

湖南省土壤的垂直带谱很明显，基带土壤为红壤，则垂直带谱为：红壤—山地黄壤—山地暗黄棕壤—山地灌丛草甸土，有上垂直带谱和下垂直带谱。