第一篇:環(huán)境土壤學(xué)實(shí)驗(yàn)教案
《環(huán)境土壤學(xué)》實(shí)驗(yàn)教案
實(shí)驗(yàn)一 土壤樣品采集及處理
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
土壤樣品的采集與制備是土壤分析工作中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)方法直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性及應(yīng)用價(jià)值,因此,必須按科學(xué)的方法進(jìn)行采樣和制備。通過(guò)實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)使學(xué)生初
步掌握耕層土壤混合樣品的采集和制備方法。
二、實(shí)驗(yàn)儀器
小鐵鏟、布袋(或塑料袋)、標(biāo)簽、鉛筆、尺子、錘子、鑷子、土壤篩(18目、60目)、廣口瓶、研缽、盛土盤等。
三、實(shí)驗(yàn)步驟
(一)樣品采集:根據(jù)不同的研究目的,有不同的采樣方法。
1.研究土壤肥土
(1)采取混合樣品
采樣時(shí)須按一定的采樣路線進(jìn)行。采樣點(diǎn)的分布應(yīng)做到“均勻”和“隨機(jī)”;布點(diǎn)的形式以蛇形最好,在地塊面積小,地勢(shì)平坦,肥力均勻的情況下,可采用對(duì)角線或棋盤式采樣路線,如圖示1-1。采樣點(diǎn)要避免地埂邊、路旁、溝邊、挖方、填方及堆肥等特殊地方;采樣點(diǎn)的數(shù)目一般應(yīng)根據(jù)采樣區(qū)域大小和土壤肥力差異情況,酌情采集5~20個(gè)點(diǎn)。
(2)采樣方法
采樣點(diǎn)確定后,刮去2~3mm的表土,用土鉆或小鐵鏟垂直入土15~20cm左右。每點(diǎn)的取土深度、質(zhì)量應(yīng)盡量一致,將采集的土樣集中在盛土盤中,初略選去石礫、蟲殼、根系等物質(zhì),混合均勻,采用四分法,除去多余的土,直至所需要數(shù)量為止,一般每個(gè)混合土樣的質(zhì)量約1kg左右。
圖1-1土壤采樣布點(diǎn)路線
1.對(duì)角線布點(diǎn)法
2.棋盤式布點(diǎn)法 3.蛇形布點(diǎn)法
(3)采樣時(shí)間 如果土壤測(cè)定是為了解決隨時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題,應(yīng)隨時(shí)采樣;是為了摸清土壤養(yǎng)分變化和作物生長(zhǎng)規(guī)律,即按作物生育期定期采樣;為了制定施肥計(jì)劃而進(jìn)行土壤測(cè)定時(shí),在作物收獲前后或施基肥前進(jìn)行采樣;若要了解施肥效果,則在作物生長(zhǎng)期間,施肥前
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后進(jìn)行采樣。
(4)裝袋與填寫標(biāo)簽 所采土樣裝入布袋中,填寫標(biāo)簽兩份,一份貼在布袋外,一份放入布袋內(nèi),標(biāo)簽應(yīng)寫明采樣地點(diǎn)、深度、樣品編號(hào)、日期、采樣人、土樣名稱等。同時(shí)將此內(nèi)容登記在專門的記載本上備查。
2.研究土壤形成發(fā)育
在野外先確定區(qū)域地形及具體剖面位置,在草圖上注明采集位置,在樣品袋內(nèi)寫明野外條件:如地形、位置、利用情況、研究目的等。
采樣時(shí)應(yīng)分層取樣,不得混合,各層采樣深度與每個(gè)層段深度不一致,采樣只選擇其中最典型的部分,一般取0-10cm,不取過(guò)渡層,過(guò)渡層只作野外研究,不作化學(xué)分析。采樣由下到上,這樣可避免采取上層土樣時(shí),土塊落下干擾下層。每個(gè)樣品(每層)需采1 kg。特別注意采樣深度記載按實(shí)際采樣深度記,如:土壤剖面的耕作層是0—30 cm,采樣部位實(shí)際上是5—15cm,記載以后者為準(zhǔn)。
研究土壤發(fā)育剖面樣品,不能在同一類型土壤與性質(zhì)相近或相同的土壤上采取土樣進(jìn)行混合,只能每個(gè)剖面樣品獨(dú)立單獨(dú)采取,獨(dú)立分析,以免使土壤的差異在混合的過(guò)程中遇到掩蓋。
3.研究土壤與植物的關(guān)系
即作物營(yíng)養(yǎng)診斷。每采一個(gè)植株樣品,同時(shí)取該植株的根際土壤。為更好地反應(yīng)土壤與作物的關(guān)系,應(yīng)在采樣后馬上分析,不宜久置,大面積采樣,應(yīng)當(dāng)由多點(diǎn)樣品(約l kg)混合,用四分法取得均勻樣品約100g左右,小區(qū)取樣,最后取50g左右。
4.研究土壤障礙因素的取樣
大面積毒質(zhì)危害應(yīng)多點(diǎn)采樣混合,應(yīng)取根附近的土壤;局部毒質(zhì)危害,可根據(jù)植株生長(zhǎng)情況,按好、中、差分別進(jìn)行土壤與植株樣品同時(shí)采取。
(二)土壤樣品的制備
1.風(fēng)干剔雜
除速效養(yǎng)分、還原物質(zhì)的測(cè)定需用新鮮樣品外,其余均采用風(fēng)干土樣,以抑制微生物活動(dòng)和化學(xué)變化,便于長(zhǎng)期保存。
風(fēng)干土樣的處理方法:將新鮮土樣鋪平放在木板上或光滑的厚紙上,厚約2~3cm,放置在陰涼、通氣、清潔的室內(nèi)風(fēng)干。嚴(yán)禁暴曬或受到酸、堿氣體等物質(zhì)的污染,應(yīng)隨時(shí)翻動(dòng),捏碎大土塊,剔除根莖葉、蟲體、新生物、侵入體等,經(jīng)過(guò)5~7d后可達(dá)風(fēng)干要求。
2.磨細(xì)過(guò)篩
將風(fēng)干后的土樣平鋪在木板上,用木棒碾碎,邊磨邊篩,直到全部通過(guò)1mm(18目)為止。石礫和石塊切勿弄碎,必須篩去,少量可棄去,多量時(shí),應(yīng)稱其質(zhì)量,計(jì)算其百分含量。過(guò)篩后土樣經(jīng)充分混勻后,用四分法分成兩份,一份供pH、速效養(yǎng)分等測(cè)定,另一份繼續(xù)仔細(xì)挑棄殘存的植物根等有機(jī)體,然后磨細(xì)至全部通過(guò)0.25nm(60目)篩孔,又按四分法取出50g左右供有機(jī)質(zhì)、全氮測(cè)定之用。
3.裝瓶貯存
過(guò)篩后的兩份土樣分別混合后,分別裝入具有磨口塞的廣口瓶中,內(nèi)外各附標(biāo)簽一張,標(biāo)簽上寫明土壤樣品編號(hào)、采集地點(diǎn)、土壤名稱、深度、篩孔號(hào)、采集人及日期等。在保存期間應(yīng)避免日光、高溫、潮濕及酸堿氣體的影響和污染,有效期一年。
四、數(shù)據(jù)處理
根據(jù)土樣處理結(jié)果,計(jì)算土壤礫石百分率。
礫石含量(%)=礫石重量?100%
土壤總重量
五、思考題
土壤樣品的采集與制備在土壤分析工作中有什么意義?
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實(shí)驗(yàn)二 土壤水分及pH的測(cè)定
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
土壤酸堿度使土壤的重要化學(xué)性質(zhì),它直接影響土壤養(yǎng)分的存在狀態(tài)、轉(zhuǎn)化和有效性,從而影響土壤肥力狀況和作物生長(zhǎng)發(fā)育。土壤酸堿性與很多項(xiàng)目的分析方法和分析結(jié)果有密切關(guān)系,因此,測(cè)定土壤pH具有十分重要的意義。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)明確測(cè)定土壤酸性的意義和原理,初步掌握測(cè)定方法,掌握烘干法和酒精燃燒法測(cè)定土壤水分的原理和方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理
1.烘干法原理
在105℃的溫度下吸濕水蒸發(fā),而結(jié)構(gòu)水不會(huì)破壞,土壤有機(jī)質(zhì)也不被分解。因此,將土壤樣品置于105±2℃下烘至恒重,根據(jù)其烘干前后質(zhì)量之差,就可以計(jì)算出土壤水分含量的百分?jǐn)?shù)。
2.酒精燃燒法原理
利用酒精在土樣中燃燒釋放出的熱量,使土壤水分蒸發(fā)干燥,通過(guò)燃燒前后的質(zhì)量之差,計(jì)算出土壤含水量的百分?jǐn)?shù)。酒精燃燒在火焰熄滅前幾秒鐘,即火焰下降時(shí),土溫才迅速上升到180~200℃。然后溫度很快降至85~90℃,再緩慢冷卻。由于高溫階段時(shí)間短,樣品中有機(jī)質(zhì)及鹽類損失很少。故此法測(cè)定土壤水分含量有一定的參考價(jià)值。
3.pH測(cè)定原理 用水浸液或鹽浸液提取土壤洪水溶性或待換性氫離子,再用指示電極(玻璃電極)和另一參比電極(甘汞電極)測(cè)定該浸出液的電位差。由于參比電極的電位是固定,因而電位差的大小取決于試液中的氫離子活度。在酸度劑上可直接讀出pH。
三、儀器與試劑
1.儀器
分析天平(感量0.001g)、烘箱、干燥器、鋁盒、量筒、無(wú)水酒精、滴管、玻棒、酸度計(jì)、燒杯(50ml)、量筒(25ml)、天平(感量0.1g)、洗瓶、磁力攪拌器等。2.試劑配制
(1)pH4.01標(biāo)準(zhǔn)緩沖液 稱取經(jīng)105℃烘干2~3h苯二甲酸氫鉀(分析純)10.21g,用蒸餾水溶解后定容至1000ml,即為pH4.01,濃度0.05mol/L的苯二甲酸氫鉀溶液。(2)pH6.87標(biāo)準(zhǔn)緩沖液 稱取經(jīng)120℃烘干的磷酸二氫鉀(分析純)3.39g和無(wú)水磷酸氫二鈉(分析純)3.53g,用蒸餾水溶解后,定容至1000ml。
(3)pH9.18標(biāo)準(zhǔn)緩沖液 稱3.80g硼砂(分析純)溶于無(wú)二氧化碳的蒸餾水中,定容至1000ml,此溶液的pH容易變化,應(yīng)注意保存。
(4)1mol/L氯化鉀溶液 稱取化學(xué)純氯化鉀74.6g,溶于400ml蒸餾水中,用10%氫氧化鉀和鹽酸調(diào)節(jié)pH至6.0左右,定容至1000ml。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
(一)烘干法操作步驟
(1)取有蓋的鋁盒,洗凈,放入干燥器中冷卻至室溫,稱重(W1),并注意貼好標(biāo)簽,以防弄錯(cuò)。
(2)用角匙取過(guò)1mm篩孔的風(fēng)干土樣4~5g(精確至0.001g),鋪在鋁盒中(或稱樣皿中)進(jìn)行稱重(W2)
(3)將鋁盒蓋打開(kāi),放入恒溫箱中,在105±2℃的溫度下烘8h左右。
(4)蓋上鋁盒蓋子,放入干燥器中20~30min,使其冷卻至室溫,取出稱重。(5)打開(kāi)鋁盒蓋子,放入恒溫箱中,在105±2℃的溫度下再烘2h,冷卻,稱重至恒重(W3)。
(二)酒精燃燒法操作步驟
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稱取土樣5g左右(精確度0.01g),放入已知質(zhì)量的鋁盒中。向鋁盒中滴加酒精,浸沒(méi)土面為止,振搖使土樣均勻分布于鋁盒中。將鋁盒放在石棉鐵絲網(wǎng)或木板上,點(diǎn)燃酒精,在即將燃燒完時(shí)用玻璃棒輕輕翻動(dòng)土樣,以助其燃燒。待火焰熄滅,樣品冷卻后,再滴加2ml酒精,進(jìn)行第二次燃燒,再冷卻,稱重。一般情況下,要經(jīng)過(guò)3~4次燃燒后,土樣才達(dá)到恒重。
(三)pH測(cè)定操作步驟
1.土壤水浸提液pH測(cè)定 稱取通過(guò)1mm篩孔的風(fēng)干土樣5.0g于50ml燒杯中,用量筒加入無(wú)二氧化碳蒸餾水25ml,在磁力攪拌器(或玻璃棒)劇烈攪拌1~2min,使土體充分分散。放置0.5h,待測(cè)。
儀器校正:把電極插入與土壤浸提液pH接近的緩沖液中,使標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值與儀器標(biāo)度上的pH值一致。然后移出電極,用水沖洗、濾紙吸干后插入另一標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中,檢查儀器的讀數(shù)。最后移出電極,用水沖洗、濾紙吸干后待用。
測(cè)定:把電極小心插入待測(cè)液中,并輕輕搖動(dòng),使溶液與電極密切接觸,待讀數(shù)穩(wěn)定后,記錄待測(cè)液的pH值。每個(gè)樣品測(cè)完后,立即用水沖洗電極,并用濾紙將水吸干再測(cè)定下一個(gè)樣品。每測(cè)定5~6個(gè)樣品后用pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液重新校正儀器。
2.土壤的氯化鉀鹽漬提掖pH的測(cè)定 對(duì)于酸性土,當(dāng)水浸提液的pH低于7時(shí),用浸提液測(cè)定才有意義。測(cè)定方法除1mol/L氯化鉀溶液代替無(wú)二氧化碳蒸餾水外,其余操作步驟與水浸提液相同。
五.數(shù)據(jù)處理
以烘干土為基數(shù)計(jì)算土壤水分得百分含量(W%)
土壤水分含量=
W3?W1風(fēng)干土重?烘干土重?100%=?100%
烘干土重W2?W1烘干土重W3?W1=
風(fēng)干土重W2?W1水分系數(shù)(x)=風(fēng)干土重?fù)Q算成烘干土重為:
烘干土重=風(fēng)干土重?x=
風(fēng)干土重
1?土壤含水量烘干土重(%)六.思考題
土樣烘干時(shí),如果溫度低于105℃或高于110℃,實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)怎樣?為什么?
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實(shí)驗(yàn)三
土壤比重、容重及孔隙度的測(cè)定
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
通過(guò)實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生掌握土壤容重的測(cè)定和計(jì)算方法;了解容量和孔隙度之間的關(guān)系;利用土壤容重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行必要的計(jì)算和換算。
二、實(shí)驗(yàn)原理
土壤容重的測(cè)定常用環(huán)刀法。環(huán)刀是一種特制的圓形鋼筒,筒的一端鋒利,另一端套有環(huán)蓋,便于壓筒入土,筒的容積約100cm2測(cè)定時(shí)將環(huán)刀垂直壓入土壤,切割自然狀態(tài)的土體,并使其所切的土體盡量與環(huán)刀的體積相等,然后將土壤烘干稱土重量,計(jì)算單位體積的烘干土重量,以求土壤的容量。
三、實(shí)驗(yàn)儀器
天平、環(huán)刀、恒溫干燥器、削土刀、小鐵鏟、鋁盒、酒精、草紙、剪刀、濾紙等。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.檢查環(huán)刀和環(huán)刀托是否配套,并記下環(huán)刀的編號(hào),稱重(準(zhǔn)確至0.1g),同時(shí),將事先洗凈、烘干的鋁盒稱重、貼上標(biāo)簽;帶上環(huán)刀、鋁盒、削土刀、小鐵鏟到田間取樣。
2.在田間選擇有代表性的地點(diǎn),將環(huán)刀托套安在環(huán)刀無(wú)刃口的一端,把環(huán)刀垂直壓入土中,至環(huán)刀全部充滿土為止(注意保持土樣的自然狀態(tài))。
3.用鐵鏟將環(huán)刀周圍的土壤挖去,在環(huán)刀下方切斷,取出環(huán)刀,使環(huán)刀兩端均留有多余的土壤。
4.擦去環(huán)刀周圍的土,并用小刀細(xì)心的沿環(huán)刀邊緣削去兩端多余的土壤,使土壤與環(huán)刀容積相同,蓋上環(huán)刀蓋,立即稱重
5.在田間進(jìn)行環(huán)刀取樣的同時(shí),再同曾采樣處取20g左右的土樣放入已知重量的鋁盒中,用酒精燃燒法測(cè)定土壤含水量(或直接從稱重后的環(huán)刀內(nèi)取出20g土,測(cè)定土壤水分含量)。
五、數(shù)據(jù)處理
1.土壤容重
土壤容重(d,g/cm3)=(M-G)?100
V(100?W)
式中:M——環(huán)刀及濕土重(g);
G——環(huán)刀重(g);
V——環(huán)刀容積(cm3)W——土壤含水量(%);
此法測(cè)定應(yīng)不少于三次重復(fù),允許絕對(duì)誤差<0.03g/ cm3,取算數(shù)平均值。2.土壤孔隙的計(jì)算
土壤容量土壤總孔隙度(P1)=(1-)×100%
土壤密度式中:土壤密度采用密度值2.65g/ cm3;
土壤毛管孔隙度(P2)%=土壤田間持水量(水量%)×土壤容重。土壤非毛管孔隙度(P3)%= P1-P2
六、思考題
1、土壤中大、小孔隙比例對(duì)土壤的水分、空氣狀況有什么影響?
2、為什么不同質(zhì)地的土壤,其容重和總孔度不同。
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實(shí)驗(yàn)四 土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
土壤有機(jī)質(zhì)含量是衡量土壤肥力的重要指標(biāo),它直接影響著土壤的保肥性、保墑性、緩沖性、耕性、通氣狀況等因素。對(duì)培肥、改土有一定的指導(dǎo)意義。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定原理,初步掌握測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量的方法既注意事項(xiàng)。能比較準(zhǔn)確地測(cè)出土壤有機(jī)質(zhì)含量。
二、實(shí)驗(yàn)原理
在加熱條件下,用稍過(guò)量得標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀—硫酸溶液,氧化土壤有機(jī)碳,剩余的重鉻酸鉀用標(biāo)準(zhǔn)FeSO4滴定,由所消耗的硫酸亞鐵量計(jì)算出有機(jī)碳量,從而推算出有機(jī)質(zhì)的含量,其反應(yīng)式如下:
2K2Cr2O7+3C+8H2SO4→K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2+8H2O
K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4→K2SO4+ Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+8H2O 用Fe2+滴定剩余的K2Cr2O7時(shí),以鄰啡羅啉(C2H8N2)為指示劑,在滴定過(guò)程中指示劑的變色過(guò)程如下:開(kāi)始時(shí)溶液以重鉻酸鉀的橙色為主,此時(shí)指示劑在氧化條件下,呈淡藍(lán)色,被重鉻酸鉀的橙色掩蓋,滴定時(shí)溶液逐漸呈綠色(Cr3+),至接近終點(diǎn)時(shí)變?yōu)榛揖G色。當(dāng)Fe2+溶液過(guò)量半滴時(shí),溶液則變成棕紅色,表示顏色已到終點(diǎn)。
三、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
1.儀器用具
硬質(zhì)試管、油浴鍋、鐵絲籠、電爐、溫度計(jì)、分析天平、酸式滴定管、移液管、漏斗,三角瓶、量筒、草紙、洗瓶、試管夾。
2.試劑配制
(1).0.1333mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液 稱取經(jīng)過(guò)130℃烘燒3~4h的分析純重鉻酸鉀39.216g,溶解于400ml蒸餾水中,加熱溶解,冷卻后架蒸餾水定容到1 L,搖勻備用。
(2).0.2mol/L硫酸亞鐵或硫酸亞鐵銨溶液 稱取化學(xué)純硫酸亞鐵55.60g或硫酸亞鐵銨78.43g,溶于蒸餾水中,加6mol/L H2SO41.5ml,用蒸餾水定容到1 L備用。
(3).硫酸亞鐵溶液的標(biāo)定 準(zhǔn)確吸取3份0.1333mol/L K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液各5.0ml于250ml三角瓶中,各加5ml6mol/L H2SO4和15ml蒸餾水,加入鄰啡羅啉指示劑3~5滴,搖勻,然后用0.2mol/LFeSO4溶液滴定至棕紅色為止,其濃度計(jì)算為:
c=
6?0.1333?5.0
V式中:c——表示硫酸亞鐵溶液摩爾濃度(mol/L);
V——滴定用去硫酸亞鐵的體積(mol);
6——6mol FeSO4與1mol K2Cr2O7完全反應(yīng)的摩爾系數(shù)比值。
(4).鄰啡羅啉指示劑
稱取化學(xué)純硫酸亞鐵0.659g和分析純鄰啡羅啉1.485g溶于100ml蒸餾水中,貯于棕色瓶中。
(5).石蠟
(固體)或磷酸或植物油2.5kg。
(6).6mol/L硫酸溶液
在兩體積水中加入一體積濃硫酸。(7).濃H2SO
4化學(xué)純,密度1.84。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.準(zhǔn)確稱取過(guò)60目篩的風(fēng)干土樣0.1000~0.5000g(程量多少依有機(jī)含量而定),放入清潔干燥硬質(zhì)試管中,用移液管準(zhǔn)確加入0.1333mol/L重鉻酸鉀溶液5.00ml,再用量筒加入濃硫酸5ml,小心搖勻。
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2.將試管插入鐵絲籠內(nèi),放入預(yù)先加熱至185~190℃間的油浴鍋中,此時(shí)溫度控制在170~180℃之間,自試管內(nèi)大量出現(xiàn)氣泡時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),保持溶液沸騰5 min,取出鐵絲籠,待試管稍冷卻后,用草紙擦拭干凈試管外部油液,冷卻。
3.經(jīng)冷卻后,將試管內(nèi)容物洗入250ml的三角瓶中,使溶液的總體積達(dá)60~80 ml,加入鄰啡羅啉指示劑3~5滴搖勻。
4.用標(biāo)準(zhǔn)的硫酸亞鐵溶液滴定,溶液顏色由橙色(或黃綠色)經(jīng)綠色、灰綠色變到棕紅色即為終點(diǎn)。
5.在滴定樣品的同時(shí),同時(shí)做兩個(gè)空白試驗(yàn)。取其平均值,空白試驗(yàn)用石英砂或灼燒的土代替土樣,其余操作相同。
五、數(shù)據(jù)處理
有機(jī)質(zhì)=c(v0-v)?0.003?1.724?1.1?100%
風(fēng)干樣重?水分系數(shù)式中:c——表示硫酸亞鐵消耗摩爾濃度(mol/L); V0——空白試驗(yàn)消耗得硫酸亞鐵溶液的體積(ml); V——滴定待測(cè)土樣消耗的硫酸亞鐵的體積(ml); 0.003——1/4mmol碳的克數(shù);
1.724——由土壤有機(jī)碳換算成有機(jī)質(zhì)的換算系數(shù); 1.1——校正系數(shù)(用此法氧化率為90%)。
六、注意事項(xiàng)
1.土壤有機(jī)質(zhì)含量為7%—15%時(shí),可稱取0.1000g;2%—4%時(shí)可稱取0.3000g;少于2%時(shí)的,稱取0.5000g以上。
2.消煮時(shí)計(jì)時(shí)要準(zhǔn)確,因?yàn)閷?duì)分析結(jié)果的準(zhǔn)確有較大的影響。
3.對(duì)含氮化物多的土壤樣品,應(yīng)加入0.1mol/L左右的硫酸銀,以消除氯化物的干擾。4.測(cè)定水稻土?xí)r,磨細(xì)樣品風(fēng)干十余天,使還原性物質(zhì)充分氧化后,再測(cè)定。
5.燒煮完畢后,溶液的顏色為橙黃色或黃綠色。若是以綠色為主,說(shuō)明重鉻酸鉀用量不足,在滴定時(shí),消耗硫酸亞鐵量小于空白1/3時(shí),均應(yīng)重做,沒(méi)有氧化完全。
6.土壤樣品中存留植物根、莖、葉等有機(jī)物時(shí),必須用尖頭鑷子挑選干凈。
7.油浴時(shí),最好選用磷酸代替植物油,他易于洗滌,污染少,同時(shí),也便于觀察。
七、土壤有機(jī)質(zhì)含量參考指標(biāo)
土壤有機(jī)質(zhì)含量(%)
豐缺程度
≤1.5
極低 1.5-2.5
低 2.5-3.5
中 3.5-5.0
高
>5
極高
八、思考題
1、重鉻酸鉀容量法測(cè)定土壤有 質(zhì)的原理是什么?
2、測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)時(shí),加入K2CrO7和 H2SO4 的作用是什么?
第二篇:土壤學(xué)教案
緒論
主要教學(xué)目標(biāo)
主要要求學(xué)生掌握有關(guān)土壤和土壤肥力的基本概念,并通過(guò)對(duì)土壤特征的了解,能正確認(rèn)識(shí)肥力各要素之間的關(guān)系。主要內(nèi)容
第一節(jié) 土壤和土壤學(xué)的概念 第二節(jié) 土壤肥力 第三節(jié) 土壤的特征
第四節(jié) 土壤在農(nóng)林生產(chǎn)中的重要意義 第五節(jié) 學(xué)習(xí)土壤學(xué)的目的
講解內(nèi)容
第一節(jié) 土壤和土壤學(xué)的概念
一、“土”與“壤”的區(qū)別
1、古代對(duì)“土”字和“壤”字的解釋 “土”:
漢代鄭玄“萬(wàn)物自生焉則曰土” 許慎《說(shuō)文解字》“土者,地之吐生物者也”
就是說(shuō)有土就有植物生長(zhǎng),有植物生長(zhǎng)的地方叫做土?!叭馈保?/p>
許慎“壤,柔土也,無(wú)塊曰壤” 即壤是柔軟而疏松的土,沒(méi)有大塊。鄭玄:“以人所耕而樹(shù)藝焉則曰壤”
樹(shù)藝:是指栽培植物
也就是說(shuō) 土經(jīng)過(guò)人們耕作后,就變成了壤。
2、對(duì)字型的看法
“土”字中的“二”象地之上,地之中,上一橫代表表土,下一橫代表底土,“|”是植物的地上部和地下部,另外也表示植物從土中生長(zhǎng)出來(lái),直立向上的形態(tài)。
“壤”是土字的右邊加一個(gè)“襄”(Xiang),意思是“助”,助的意思是人工培育。
所以壤是人類勞動(dòng)的產(chǎn)物,土變成壤由外力協(xié)助完成。
3、“土”與“壤”可相互轉(zhuǎn)化
土壤作為一個(gè)詞是在漢代以后出現(xiàn)的,主要凡指各種泥土。對(duì)“土”和“壤”并沒(méi)有嚴(yán)格的區(qū)分。土壤一詞在古代并無(wú)科學(xué)解釋。只有到了近代,人們把土壤作為研究對(duì)象時(shí),才賦予了科學(xué)的含義。
二、土壤的概念
1、土壤的概念
出發(fā)點(diǎn)不同,定義也不同。
巖石風(fēng)化的地質(zhì)學(xué)觀點(diǎn)認(rèn)為:土壤是破碎了的陳舊的巖石。
從數(shù)學(xué)的角度出發(fā),認(rèn)為:土壤=巖石+外界環(huán)境(風(fēng)吹,日曬,雨打等)。從生態(tài)學(xué)的角度出發(fā),認(rèn)為土壤是陸地植物生長(zhǎng)的自然介質(zhì)。
從物質(zhì)——能量的角度來(lái)認(rèn)識(shí)土壤,認(rèn)為土壤能生長(zhǎng)植物,是土壤內(nèi)在物質(zhì)和能量通過(guò)植物轉(zhuǎn)化的外在表現(xiàn),凡是具有這種物質(zhì)和能量生物轉(zhuǎn)化形式的地表物質(zhì),就稱為土壤。
在農(nóng)林方面應(yīng)用較多的,是從生物經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度出發(fā)。
前蘇聯(lián)土壤學(xué)家威廉斯提出:土壤是地球陸地上能夠生產(chǎn)植物收獲物的疏松表層。這個(gè)概念強(qiáng)調(diào):土壤的基本形態(tài)是陸地表面的疏松層;以能否生產(chǎn)植物收獲物作為土壤標(biāo)志性的重要特征。
那么道路、樓頂、水泥地面能否稱之為土壤?
2、森林土壤
森林土壤:是在森林植被下發(fā)育的土壤,是供給森林植物生活物質(zhì)的基質(zhì)。相對(duì)草原植被、荒漠植被下發(fā)育的土壤而言的,他的三個(gè)特有的成土因素:森林凋落物,林木根系,依賴現(xiàn)有森林生存的特有生物。使得森林土壤有農(nóng)業(yè)土壤、草原土壤有區(qū)別。
3、林業(yè)土壤
林業(yè)土壤:相對(duì)農(nóng)業(yè)土壤而言,是營(yíng)林范圍內(nèi)的土壤所涉及的土壤。包括有林地區(qū)和無(wú)林地區(qū)的土壤。
4、園林土壤:根據(jù)利用情況,園林栽培土壤可分為三種類型:
城市綠地土壤: 生長(zhǎng)園林植物綠化地塊的土壤,如:公園,苗圃,街道綠地,行道樹(shù)及一些專業(yè)綠地(居民小區(qū)等)。特點(diǎn)是自然土壤層次紊亂,外來(lái)侵入體多,物理性狀差,人為踐踏,有機(jī)質(zhì)缺乏,市政管道設(shè)施多。
溫室土壤: 玻璃和塑料大棚土壤。由于溫度高,蒸發(fā)量大,容易造成表層土壤鹽分聚集,常采取除去表層土壤的辦法,或進(jìn)行洗鹽,深耕,調(diào)整施肥等。
盆栽土壤 花卉盆栽或盆景栽培時(shí)用土壤,由于根系生長(zhǎng)受到限制,要求水肥氣熱。
三、土地的概念
1、概念:土地是氣候、地貌、巖石、土壤、植被和水文等自然要素組成的自然綜合體和人類過(guò)去和現(xiàn)在生產(chǎn)勞動(dòng)的產(chǎn)物。
用數(shù)學(xué)表示為:L(土地)=[C(氣候)+G(基礎(chǔ)地質(zhì))+T(地形)+H(水文)+S(土壤)+V(植被)+M(人類的經(jīng)濟(jì)活動(dòng))]
2、層次:土地是一個(gè)垂直系統(tǒng),可分為三個(gè)表層:地上層、地表層和地下層。它包括地形、土壤、植被的全部,以及影響它的地表水、淺層地下水、表層巖石和作用于地表的氣候條件。從立體空間來(lái)看,土地上層可到達(dá)大氣對(duì)流層的下部,下層可到地殼一定深度的風(fēng)化殼。
3、土地資源:是指在一定技術(shù)條件和一定時(shí)間內(nèi),可為人類利用的土地。在一定程度上可以將土地與土地資源同等看待。
土壤是土地資源的重要組成要素,土壤的理化性質(zhì)及生產(chǎn)能力直接影響甚至決定著土地資源的特性
四、土壤學(xué)的概念
1、概念:
土壤學(xué)就是研究土壤性狀、土壤發(fā)生、土壤分類和分布的科學(xué),并且也是研究土壤調(diào)查、利用和改良的科學(xué)。
2:任務(wù):
最主要的任務(wù)是研究土壤肥力發(fā)生演變的規(guī)律,在此基礎(chǔ)上因土制宜地采取提高土壤肥力的有效措施,為培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)土壤以及改良低產(chǎn)土壤提供科學(xué)依據(jù)。
其次是研究土壤的各種物理、化學(xué)和生物學(xué)屬性,了解各種屬性與植物生長(zhǎng)發(fā)育和各種人為生產(chǎn)措施的關(guān)系,采取各種具體措施,為各種植物創(chuàng)造一個(gè)豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的土壤條件,最終使有限的土壤資源永遠(yuǎn)成為人類用之不竭的生產(chǎn)資料和財(cái)富。
第二節(jié) 土壤肥力
一、土壤肥力
植物能夠在土壤上生長(zhǎng),其中一個(gè)最重要的原因就是土壤具有肥力。土壤肥力是土壤本質(zhì)的屬性。有關(guān)土壤肥力的概念也很多。
一些西方土壤學(xué)者認(rèn)為,土壤肥力是土壤供給養(yǎng)料的能力。
1、目前應(yīng)用較多的是由中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所提出的:
土壤肥力是土壤為植物的生長(zhǎng)供應(yīng)和協(xié)調(diào)營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件的能力。
營(yíng)養(yǎng)條件:土壤水分和養(yǎng)分
環(huán)境條件:土壤溫度、空氣、水分
土壤水既是營(yíng)養(yǎng)條件,又是環(huán)境條件。為什么?
從這一概念可以看出,土壤肥力決定于水、肥、氣、熱等肥力因素的綜合作用,而不是某些孤立的因素。1883年Hellriegel利用沙耕土所進(jìn)行的大麥生長(zhǎng)和土壤含水量關(guān)系的試驗(yàn)說(shuō)明,土壤含水量逐漸增加,每單位水量所產(chǎn)的干物質(zhì)逐漸降低,超過(guò)適量以后產(chǎn)量便急劇下降。這適宜于任何單因子的試驗(yàn)。而B(niǎo)oЛЬНЬ在研究水分問(wèn)題上重復(fù)了Hellriegel的試驗(yàn)。但在結(jié)合了肥料、光照等因素,得出的結(jié)論是:在水分、肥料和光照的配合下,作物的產(chǎn)量是逐步上升的。因此土壤肥力高低不是某一孤立因素決定的,而是綜合作用的結(jié)果。目前對(duì)肥力的認(rèn)識(shí),還停留在一般概念上,缺少具體的科學(xué)數(shù)據(jù)加以深入的論證。
2、從物質(zhì)和能量的角度出發(fā),認(rèn)為:
土壤肥力是土壤內(nèi)在的、可被植物利用和轉(zhuǎn)化的物質(zhì)和能量。土壤肥力的高低取決于土壤內(nèi)在物質(zhì)和能量的存在狀況以及被植物利用和轉(zhuǎn)化的程度。
二、土壤肥力的生態(tài)相對(duì)性
土壤肥沃或不肥沃是相對(duì)的,因?yàn)椴煌参飳?duì)土壤的要求是不同的。
土壤肥力的生態(tài)相對(duì)性:生態(tài)上不同的植物,他們所要求的土壤生態(tài)條件是不同的。某種肥沃或不肥沃的土壤只是針對(duì)某種(或某些生態(tài)要求上相同)植物而言的,而不是針對(duì)任何植物的。
在林業(yè)生產(chǎn)中,就應(yīng)當(dāng)根據(jù)林木對(duì)土壤的生態(tài)要求,把他們種在適宜的土壤上,即林業(yè)上的“適地適樹(shù)”。
三、衡量土壤肥力高低的指標(biāo)
采用植物的干物質(zhì)重;
采用上層林木的平均樹(shù)高;
采用土壤肥力因子。
采用經(jīng)濟(jì)林木的平均產(chǎn)量。第三節(jié) 土壤的特征
一、土壤是在五種因素下形成的。
巖石、氣候、地形、生物和時(shí)間。生物在土壤形成中具有特別重要的意義,只有在地球上出現(xiàn)生物,尤其是出現(xiàn)綠色植物后,土壤的形成才具備了產(chǎn)生的條件。
在地質(zhì)歷史上所產(chǎn)生的土壤,至今還在陸地表面存在,這部分土壤常稱為古土壤或風(fēng)化殼。現(xiàn)在一般常見(jiàn)的、廣泛分布的土壤,是在現(xiàn)代氣候條件下形成的。
二、土壤是一個(gè)三相系統(tǒng)
固體由土壤礦物質(zhì)、土壤有機(jī)質(zhì)和土壤生物組成,其中土壤礦物質(zhì)約占土壤固相體積的45%~50%。
液體:包括土壤水分以及溶解于水的礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)
氣相:包括各種氣體。氣體和液體存在于固體顆粒間的孔隙中??紫兜捏w積約占整個(gè)體積的50%~55%。
三、土壤是一個(gè)多分散系統(tǒng)
土壤中包含著固體土粒、土壤溶液和土壤溶液,三者組成一個(gè)復(fù)雜的“多元分散系”。一般情況下,土粒是分散相,土壤溶液和土壤空氣是分散介質(zhì)。在土粒中有很多個(gè)大小很不相同的顆粒。大顆粒,為幾毫米、幾厘米甚至幾十厘米。小顆粒用微米表示。如膠體顆粒均小于0.001mm。這個(gè)地方的顆粒是指經(jīng)過(guò)物理分散或化學(xué)分散后所得到的顆粒,與我們?nèi)粘R?jiàn)到的土塊不同。
四、土壤具有巨大的比表面積
比表面積就是可以與氣體或液體相接觸的面積。在相同的體積內(nèi),顆粒越小,比表面積越大。土壤中有大量的粘土礦物,它們的比表面積很大,如1g高嶺石的比表面積為30平方米,1g蒙脫石的比表面積為800平方米。在一般情況下,一公頃土壤深25厘米厚的表層土壤內(nèi),比表面積可達(dá)一萬(wàn)平方公里。
五、土壤是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)
土壤中有生物,如林木的根系、動(dòng)物、微生物。他們與生態(tài)環(huán)境因子如光、溫度、水分、養(yǎng)分等相互作用,構(gòu)成了土壤生態(tài)系統(tǒng)。
土壤與土壤母質(zhì)的區(qū)別就在于土壤中有生物存在和活動(dòng)。
六、土壤的空間位置
土壤在地殼上位于巖石圈的最表層,但土壤并不屬于巖石圈,是獨(dú)立的自然體,自成一圈即土壤圈。實(shí)際上土壤圈位于巖石圈、大氣圈、生物圈和水圈的交界范圍內(nèi)。
七、土壤中進(jìn)行著物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過(guò)程
土壤內(nèi)部以及土壤與外界環(huán)境因素之間進(jìn)行著物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過(guò)程。
如營(yíng)養(yǎng)元素的循環(huán),植物從土壤中獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),經(jīng)過(guò)生長(zhǎng)發(fā)育構(gòu)成植物體;隨著植物的凋謝和死亡,植物殘?bào)w歸還到土壤經(jīng)微生物分解形成能被植物重新利用的營(yíng)養(yǎng)元素。
土壤溫度的動(dòng)態(tài)變化,是土壤與大氣進(jìn)行不斷轉(zhuǎn)換的過(guò)程。
八、土壤具有一定的層次構(gòu)造
在森林土壤中,表層有腐殖質(zhì)聚積,用A表示。A層中的物質(zhì)隨滲透水下移,在土層中部沉淀聚積起來(lái),形成淀積層,用B表示。B層下部為風(fēng)化的母質(zhì)層或巖石風(fēng)化層,用C表示。第四節(jié) 土壤在農(nóng)林生產(chǎn)中的重要意義
一、土壤是農(nóng)林生產(chǎn)的基本生產(chǎn)資料
農(nóng)林生產(chǎn)的植物產(chǎn)品,是供給人類和動(dòng)物賴以生存的物質(zhì)和能量的最根本的源泉。世界上一切陸生植物均以土壤為生產(chǎn)基地。植物生產(chǎn)必須依靠土壤供給各種礦物質(zhì)。土壤生產(chǎn)出的各種物質(zhì),不僅是人類生存的生活資料,而且也是養(yǎng)殖業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
二、土壤耕作是農(nóng)林生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)
農(nóng)林生產(chǎn)根據(jù)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化可劃分為三個(gè)不可分割的環(huán)節(jié),這些環(huán)節(jié)都和土壤有密切的關(guān)系。
第一個(gè)環(huán)節(jié)就是種植業(yè)。主要生產(chǎn)各種木本和草本植物。但人類利用的各種產(chǎn)品只是一小部分。
第二個(gè)環(huán)節(jié)就是養(yǎng)殖業(yè)或稱動(dòng)物生產(chǎn)。就是將第一環(huán)節(jié)中人類不能利用的產(chǎn)品作為飼料喂養(yǎng)家禽家畜。另外一部分動(dòng)植物殘?bào)w和糞肥通過(guò)土壤耕作歸還到土壤中。
第三環(huán)節(jié)就是土壤微生物把各種動(dòng)植物殘?bào)w分解,結(jié)合化肥的施用,補(bǔ)充土壤養(yǎng)分,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)延續(xù)不斷。
可以說(shuō),植物是牲畜的糧食,植物和動(dòng)物是人類的糧食,人畜的排泄物又成為植物的糧食。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量只有通過(guò)土壤耕作這個(gè)環(huán)節(jié)才能持續(xù)不斷。
三、土壤是林業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)
促使林木種子豐產(chǎn)和培育壯苗,必須采用土壤耕作、施肥和灌溉等各項(xiàng)措施。在造林生產(chǎn)過(guò)程中,必須準(zhǔn)確地掌握土壤的宜林性質(zhì),作到適地適樹(shù)。要使苗木造林后快速生產(chǎn),在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下,也需用各種人為措施。第五節(jié) 學(xué)習(xí)土壤學(xué)的目的
一、土壤學(xué)的地位
土壤學(xué)是林業(yè)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。
二、課程特點(diǎn)
內(nèi)容涉及面十分廣泛,需要記憶的基本知識(shí)較多,但難度并不很大。只要努力學(xué)習(xí),學(xué)好土壤學(xué)是比較容易的。
三、學(xué)習(xí)土壤學(xué)的目的
主要解決林業(yè)生產(chǎn)中有關(guān)土壤利用、和改良的問(wèn)題。
應(yīng)用土壤學(xué)知識(shí)去解決造林工作中的土壤問(wèn)題,是一個(gè)重要任務(wù)。
四、應(yīng)達(dá)到的要求
? 鑒別主要的巖石種類; ? 識(shí)別土壤母質(zhì)的類型; ? 獨(dú)立進(jìn)行土壤調(diào)查;
? 系統(tǒng)分析土壤物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系; ? 掌握主要土壤類型的分布和基本性質(zhì)以及利用和改良; ? 掌握林木施肥的基本理論和肥料的施用方法; ? 掌握土壤常規(guī)分析方法。
重點(diǎn)內(nèi)容:掌握土壤和土壤肥力的基本概念以及土壤的特征。難點(diǎn)內(nèi)容:土壤肥力概念的理解;土壤與土地的區(qū)別。復(fù)習(xí)思考題:
一、名詞解釋:
1、土壤;
2、土壤肥力;
3、土壤肥力的生態(tài)相對(duì)性;
4、森林土壤;
5、林業(yè)土壤
二、土壤與土地有什么區(qū)別?
三、怎樣才能充分利用土壤的肥力?
四、土壤具有哪些特征?
第三篇:土壤學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
土壤學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革 農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)論文
作者:朱林 來(lái)源:本站原創(chuàng) 發(fā)布時(shí)間:2011年03月08日 點(diǎn)擊數(shù): 12
5摘要分析傳統(tǒng)的土壤學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題,提出開(kāi)展綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)改革措施,包括改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)?zāi)J?、調(diào)整實(shí)驗(yàn)方式等方面內(nèi)容,以為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與科研能力提供參考。
關(guān)鍵詞土壤學(xué);綜合性實(shí)驗(yàn);
在長(zhǎng)期的傳統(tǒng)教學(xué)模式中,由于受重理論、輕實(shí)踐思想的影響,學(xué)生動(dòng)手能力差已成為當(dāng)前高校教學(xué)中的普遍現(xiàn)象。而通過(guò)開(kāi)展綜合性實(shí)驗(yàn),能鍛煉學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決復(fù)雜問(wèn)題、處理數(shù)據(jù)以及查閱中外文獻(xiàn)資料的能力[1]。針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的不足,安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)從2007年起進(jìn)行了實(shí)踐,加大綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,開(kāi)設(shè)了新時(shí)期學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)的新平臺(tái)。其中,通過(guò)土壤學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,對(duì)提高土壤學(xué)課程在各專業(yè)中的教學(xué)質(zhì)量具有一定的促進(jìn)作用,現(xiàn)介紹如下。
1土壤學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀與問(wèn)題
目前,安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、農(nóng)學(xué)、煙草、草業(yè)、林學(xué)、園藝教育、設(shè)施園藝、園林、茶學(xué)、生態(tài)等十余個(gè)專業(yè)均開(kāi)設(shè)了土壤學(xué)課程,作為該課程的實(shí)踐性環(huán)節(jié),各專業(yè)實(shí)驗(yàn)課對(duì)開(kāi)設(shè)內(nèi)容有一定側(cè)重。其中,僅農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)課時(shí)為30學(xué)時(shí),其他專業(yè)均為10學(xué)時(shí)。在土壤學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中主要存在以下問(wèn)題。
1.1實(shí)驗(yàn)類型單一,內(nèi)容相互聯(lián)系性較差
傳統(tǒng)土壤學(xué)實(shí)驗(yàn)課大多屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)[2]。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上,只注重鞏固學(xué)生課程基礎(chǔ)知識(shí)的驗(yàn)證,以關(guān)注教學(xué)結(jié)果為主。學(xué)生僅以完成某個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為目的,既不能站在全局的高度綜合考慮問(wèn)題,無(wú)法將每個(gè)實(shí)驗(yàn)取得的結(jié)果相互聯(lián)系,也沒(méi)有將已經(jīng)取得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與其他學(xué)科知識(shí)相聯(lián)系,以致無(wú)法綜合考慮實(shí)際生產(chǎn)生活的問(wèn)題,使課程與實(shí)際生產(chǎn)脫節(jié)。
1.2教學(xué)手段單一,基本上是教師講授為主體的“灌輸式”教學(xué)模式
傳通的教學(xué)手段單一,以灌輸為主的教學(xué)始終占據(jù)主導(dǎo)地位,教學(xué)過(guò)程枯燥乏味,學(xué)生不能發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室看到的是已準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)藥品與器材,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,往往只是進(jìn)行簡(jiǎn)單的機(jī)械重復(fù)性操作,缺乏積極的思維和創(chuàng)新,也沒(méi)有探索的方向和目標(biāo),甚至有的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不動(dòng)手,只作旁觀者,在編制實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)也有抄襲現(xiàn)象,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和獨(dú)立解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)很少。這種單一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,缺乏對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考能力、豐富想象力、獨(dú)立動(dòng)手能力以及知識(shí)綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
1.3實(shí)驗(yàn)課時(shí)少,很難達(dá)到教學(xué)目的,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課不重視
土壤學(xué)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握土壤學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)方法、常用科學(xué)儀器的基本原理和操
作技術(shù),從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力和使學(xué)生具有綜合知識(shí)的目的。因此,大部分專業(yè)依靠10個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課則很難達(dá)到教學(xué)目的。同時(shí),單
一、千篇一律的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)?zāi)J?,降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,學(xué)生只要去上實(shí)驗(yàn)課,按老師講的去做,就能完成實(shí)驗(yàn)、得到學(xué)分,沒(méi)有壓力,進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的不重視。
2土壤學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)改革措施
2.1增加實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類型,完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
目前,安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)在實(shí)驗(yàn)方式上多是在固定的時(shí)間和地點(diǎn)統(tǒng)一組織實(shí)驗(yàn)教學(xué),對(duì)于農(nóng)學(xué)等十余個(gè)專業(yè)的眾多學(xué)生,由于實(shí)驗(yàn)資源不足、實(shí)驗(yàn)課時(shí)太少,暫時(shí)還沒(méi)有開(kāi)設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)。對(duì)資源與環(huán)境專業(yè)的綜合性實(shí)驗(yàn)改革嘗試中,在不改變?cè)瓉?lái)教學(xué)計(jì)劃和學(xué)時(shí)的基礎(chǔ)上,對(duì)以往開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行整合、重新設(shè)計(jì),保留部分以基礎(chǔ)訓(xùn)練為主的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),把土壤容重測(cè)定、土壤孔隙度測(cè)定、土壤自然含水量測(cè)定、土壤毛管持水量測(cè)定整合為1個(gè)實(shí)驗(yàn),并通過(guò)計(jì)算了解土壤三相比,使學(xué)生對(duì)土壤的基本物質(zhì)組成及三相關(guān)系有綜合性的了解;調(diào)整了以往由于考慮課程體系組成,設(shè)在土壤農(nóng)化分析中的土壤陽(yáng)離子交換量的測(cè)定內(nèi)容,將其并入此次實(shí)驗(yàn)改革中,嘗試在學(xué)生掌握分析樣品的采集和制備、土壤機(jī)械組成與質(zhì)地測(cè)定、土壤pH值和潛性酸的測(cè)定等基本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,開(kāi)設(shè)土壤吸收性能差異比較分析試驗(yàn),讓學(xué)生觀察我國(guó)南北方不同土壤類型和不同離子及分子的吸附情況。同時(shí),開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)——土壤腐殖質(zhì)分離及主要性狀差異比較分析。
學(xué)生參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程包括供試土壤材料的選擇、課程內(nèi)容的組合、具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)間的安排等環(huán)節(jié)。為完成綜合實(shí)驗(yàn),學(xué)生還需查閱一定量的相關(guān)文獻(xiàn)資料,與指導(dǎo)教師共同分析、探討初步方案的意義、理論與實(shí)踐的可行性,根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器、設(shè)備滿足情況等制定實(shí)驗(yàn)方案,組織實(shí)驗(yàn)過(guò)程,完成實(shí)驗(yàn)操作,討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果和編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,由此提高了學(xué)生的科學(xué)思維能力,加強(qiáng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的合理、綜合性設(shè)計(jì)與分析,體現(xiàn)出知識(shí)的相關(guān)性,直觀地驗(yàn)證了理論知識(shí)要點(diǎn),加深了學(xué)生的印象,并提高了學(xué)習(xí)效果。另外,通過(guò)學(xué)生的自主參與,提高了其動(dòng)手能力,學(xué)習(xí)興趣也大大加強(qiáng)。
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2.2改變教師的主體地位,實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)?zāi)J?/p>
在綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,需要轉(zhuǎn)變思想觀念,樹(shù)立以學(xué)生為中心、為主體的理念;充分重視學(xué)生的需求,尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和特長(zhǎng),使學(xué)生能充分地參與教學(xué);提高學(xué)生的主動(dòng)性、積極性,有意識(shí)地鍛煉學(xué)生的專業(yè)意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,改變以“灌輸式”為主的教學(xué)模式,以“啟發(fā)式”教學(xué)模式為主,改封閉式思維為發(fā)散思維[3]。由教師利用多媒體教學(xué)設(shè)備、教學(xué)軟件將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容(特別是實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及危險(xiǎn)過(guò)程的注意事項(xiàng)等)在課堂上講解,為學(xué)生的獨(dú)立動(dòng)手操作預(yù)先指導(dǎo)。教師更加注重掌握學(xué)生課前對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的了解程度,有針對(duì)性地安排實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)教師的角色由講授、演示向指導(dǎo)、監(jiān)督方向轉(zhuǎn)變。教師的作用可以形象歸納為“教學(xué)搭橋”,在學(xué)生獨(dú)立操作與在指導(dǎo)下進(jìn)行操作之間架起“橋梁”,可以從認(rèn)知示范、在學(xué)生遭遇困難時(shí)給予提示,以幫助學(xué)生診斷錯(cuò)誤并及時(shí)調(diào)整。
2.3采取靈活多樣的實(shí)驗(yàn)方式,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)效果
針對(duì)實(shí)驗(yàn)課時(shí)少這一問(wèn)題,同一實(shí)驗(yàn)室將所有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)儀器分類擺好,實(shí)現(xiàn)了在同一實(shí)驗(yàn)室、同一時(shí)間進(jìn)行不同土壤學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的循環(huán)式實(shí)驗(yàn)方式。對(duì)于綜合性實(shí)驗(yàn),筆者借鑒指導(dǎo)大學(xué)生科技創(chuàng)新基金(SRF)的經(jīng)驗(yàn),由指導(dǎo)教師結(jié)合課題研究選擇成熟的題目[4],在教師的指導(dǎo)和監(jiān)督下,學(xué)生進(jìn)行了“沼液施肥肥效及環(huán)境容量研究SRF”、“噴施硒肥對(duì)植物富硒效果的研究SRF”等研究項(xiàng)目,不再集中做實(shí)驗(yàn)。由資源與環(huán)境學(xué)院基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)室提供實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和儀器設(shè)備,學(xué)生根據(jù)自己的空閑時(shí)間和實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間安排,隨到隨做實(shí)驗(yàn),取得了較好的效果。通過(guò)把有限的課堂教學(xué)時(shí)間交給學(xué)生自由安排,充分發(fā)揮其主動(dòng)性和創(chuàng)造力。將實(shí)驗(yàn)課時(shí)間變得靈活機(jī)動(dòng),使學(xué)生積極主動(dòng)完成實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)興趣也由此加強(qiáng)。
3小結(jié)
綜上所述,在土壤學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中,有以下幾點(diǎn)要注意:一是綜合性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展中,要求學(xué)生獨(dú)立開(kāi)展實(shí)驗(yàn),需要開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,對(duì)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和水平也提出了更高的要求。要結(jié)合管理體制和分配機(jī)制的改革,優(yōu)化結(jié)構(gòu),調(diào)整和加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍,建立相對(duì)穩(wěn)定的指導(dǎo)教師隊(duì)伍。二是綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)自由度大,要求教師掌握好平衡點(diǎn)。給學(xué)生一定的自由度,充分發(fā)揮其聰明才智,并在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)前、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵時(shí)期了解其實(shí)驗(yàn)進(jìn)度給予建議或提示。三是教師應(yīng)通過(guò)情感交流,分享學(xué)生成功的喜悅、失敗的教訓(xùn),并從學(xué)生課題設(shè)計(jì)的科學(xué)性和創(chuàng)造性、實(shí)際操作能力、面對(duì)實(shí)際操作過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的分析解決能力、小組團(tuán)隊(duì)的合作能力及在團(tuán)隊(duì)中的實(shí)際參與度等各方面對(duì)其實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ψ鞒鲈u(píng)價(jià),應(yīng)充分肯定其努力成果,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)綜合性實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)信心,推進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
4參考文獻(xiàn)論文發(fā)表
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第四篇:環(huán)境微生物實(shí)驗(yàn)教案
實(shí)驗(yàn)一顯微鏡使用與細(xì)菌染色法
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.學(xué)習(xí)掌握顯微鏡的結(jié)構(gòu)、功能和使用方法。2.學(xué)習(xí)掌握細(xì)菌簡(jiǎn)單染色和革蘭氏染色方法。
二、顯微鏡的結(jié)構(gòu)與功能 1.顯微鏡的結(jié)構(gòu)
顯微鏡有機(jī)械裝置和光學(xué)系統(tǒng)兩大部分組成。機(jī)械裝置主要作用是使光學(xué)系統(tǒng),緊固在一個(gè)光軸直線上,而且可精確地調(diào)節(jié)各光學(xué)系統(tǒng)部件之間的距離,使顯微鏡產(chǎn)
生清晰的物象。其組成包括:①鏡座和鏡臂;②鏡筒;③物鏡轉(zhuǎn)換器;④載物臺(tái);⑤調(diào)焦裝置(粗調(diào)節(jié)器和細(xì)調(diào)節(jié)器)。光學(xué)系統(tǒng)使顯微鏡最主要地部分,起分辨和放大目的物地作用。其組成包括:①目鏡;②物鏡;③集光器;④反光鏡;⑤光源(自然光源和電光源)。
光學(xué)顯微鏡基本結(jié)構(gòu):
1.照明燈(Lamp)2.聚光器(Condenser)3.載物臺(tái)和切片夾(Mechanical stage and specimenretainer)4.推進(jìn)器(Mechanicalstage adjustment knob)5.物鏡(Objectives)6.粗細(xì)螺旋(Course andfine focus knob)7.目鏡(Oculars)8.照相機(jī)等接口(Connection to camera, etc.)2.顯微鏡的成像原理
標(biāo)本得到足夠的照明由標(biāo)本反射或折射出的光線經(jīng)物鏡進(jìn)入使光軸與水平面傾 斜45 度的棱鏡,在目鏡的焦平面上,即在目鏡的視場(chǎng)光闌處,成放大的側(cè)光實(shí)像,該實(shí)像在經(jīng)目鏡的接目透鏡放大成虛像,所以人們看到的實(shí)虛像。3.分辨力與數(shù)值孔徑
顯微鏡的光學(xué)技術(shù)參數(shù)包括:數(shù)值孔徑、分辨率、放大率、焦深、視場(chǎng)寬度、覆 蓋差、工作距離等等。這些參數(shù)并不都是越高越好,它們之間是相互聯(lián)系又相互制約的,在使用時(shí),應(yīng)根據(jù)鏡檢的目的和實(shí)際情況來(lái)協(xié)調(diào)參數(shù)間的關(guān)系,但應(yīng)以保證分辨率為準(zhǔn)。1. 數(shù)值孔徑
數(shù)值孔徑(又稱開(kāi)口率numerical aperture 簡(jiǎn)寫NA)是物鏡和聚光鏡的主要技術(shù)參數(shù),是判斷兩者(尤其對(duì)物鏡而言)性能高低的重要標(biāo)志。其數(shù)值的大小,分別標(biāo)刻在物鏡和聚光鏡的外殼上。數(shù)值孔徑是光線投射到物鏡上的最大開(kāi)口角度一半的正弦,乘上標(biāo)本與物鏡間介質(zhì)的折射率的乘積。用公式表示如下:NA=nsinu/2 成正比,與焦點(diǎn)的距離成反比。顯微鏡觀察時(shí),若想增大NA 值,孔徑角是無(wú)法增大的,唯一的辦法是增大介質(zhì)的折射率n 值?;谶@一原理,就產(chǎn)生了水浸物鏡和油浸物鏡,因介質(zhì)的折射率n 值大于1,NA 值就能大于1。2. 分辨率
顯微鏡的分辨率是指能被顯微鏡清晰區(qū)分的兩個(gè)物點(diǎn)的最小間距。其計(jì)算公式 是σ = λ/NA 式中σ 為最小分辨距離;λ 為光線的波長(zhǎng);NA 為物鏡的數(shù)值孔徑??梢?jiàn)物鏡的分辨率是由物鏡的NA 值與照明光源的波長(zhǎng)兩個(gè)因素決定。NA 值越大,照明光線波長(zhǎng)越短,則σ 值越小,分辨率就越高。要提高分辨率,即減小σ 值,可采取以下措施
(1)降低波長(zhǎng)λ 值,使用短波長(zhǎng)光源。(2)增大介質(zhì)n 值以提高NA 值(NA=nsinu/2)。(3)增大孔徑角u 值以提高NA 值。(4)增加明暗反差。3. 放大率和有效放大率
由于經(jīng)過(guò)物鏡和目鏡的兩次放大,所以顯微鏡總的放大率應(yīng)該是物鏡放大率和目 鏡放大率的乘積。顯然,和放大鏡相比,顯微鏡可以具有高得多的放大率,并且通過(guò)調(diào)換不同放大率的物鏡和目鏡,能夠方便地改變顯微鏡的放大率。放大率也是顯微鏡的重要參數(shù),但也不能盲目相信放大率越高越好。顯微鏡放大倍率的極限即有效放大倍率。分辨率和放大倍率是兩個(gè)不同的但又互有聯(lián)系的概念。當(dāng)選用的物鏡數(shù)值孔徑不夠大,即分辨率不夠高時(shí),顯微鏡不能分清物體的微細(xì)結(jié)構(gòu),此時(shí)即使過(guò)度地增大放大倍率,得到的也只能是一個(gè)輪廓雖大但細(xì)節(jié)不清的圖像,稱為無(wú)效放大倍率。反之如果分辨率已滿足要求而放大倍率不足,則顯微鏡雖已具備分辨的能力,但因圖像太小而仍然不能被人眼清晰視見(jiàn)。所以為了充分發(fā)揮顯微鏡的分辨能力,應(yīng)使數(shù)值孔徑與顯微鏡總放大倍率合理匹配。4.鏡頭的識(shí)別
低倍、高倍和油鏡接物鏡的識(shí)別方法,可直接讀它上面刻的倍數(shù),簡(jiǎn)便方法是低 倍鏡較短,高倍鏡較長(zhǎng),油鏡更長(zhǎng)且上面刻有黑圈。使用時(shí)一定要識(shí)別清楚,不可認(rèn)錯(cuò),否則在轉(zhuǎn)換物鏡時(shí)會(huì)碰壓鏡頭,損壞物鏡的危險(xiǎn)。放大倍數(shù)越高的接物鏡它的焦距越小,工作距離也越小,因此油鏡觀察時(shí)鏡頭和玻片極為接近,使用時(shí)應(yīng)該注意。
三、實(shí)驗(yàn)方法
1.用枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)作簡(jiǎn)單染色: 涂片→干燥→固定→染色→鏡檢
(1)涂片:在玻片中央滴一滴蒸餾水,然后取菌少許,洗入蒸餾水滴中,做成薄薄一層。
(2)干燥:細(xì)菌涂片一般應(yīng)讓他自然風(fēng)干。有時(shí)為使它干得快些,可以把涂片小心在酒精燈火焰上微微加熱烘干。
(3)固定:細(xì)菌涂片常用火焰固定法。即將涂片不快不慢地在火焰上通過(guò)2-3 次,菌體受熱固著于玻片上。
(4)染色:細(xì)菌簡(jiǎn)單染色常用石炭酸復(fù)紅或草酸銨結(jié)晶紫為染色劑。在已固定的涂片上加一大滴石炭酸復(fù)紅染色液,使蓋住整個(gè)涂抹面,靜置染色1 分鐘。(5)水洗:染色完畢用自來(lái)水把玻片上的染色液沖洗干凈。
(6)鏡檢:將染色片晾干,或用吸水紙把多余的水吸去晾干,再用顯微鏡觀察。2.用大腸桿菌(E.coli)和金色葡萄球菌(staphylococcua aureus)作革蘭氏染色: 染色方法的要點(diǎn)及原理:先用結(jié)晶紫染色,再加碘液固定,酒精處理后用番紅復(fù) 染。革蘭氏陽(yáng)性菌呈紫色,革蘭氏陰性菌呈紅色。
染色的具體步驟:涂片→固定→初染→媒染→脫色→復(fù)染→鏡檢(1)取菌按常法涂片、干燥、固定。(2)草酸銨結(jié)晶紫染色1 分鐘。(3)充分水洗后加碘液處理1 分鐘。
(4)水洗后酒精脫色15-20 秒。(用酒精連續(xù)滴洗,至不溶出顏色為止)。(5)水洗后加番紅染色1 分鐘。
(6)充分水洗,吸去余水后晾干,鏡檢。
四、作業(yè)
1.畫出你在油鏡下觀察到的細(xì)菌形態(tài)并注明放大倍數(shù)? 2.在染色中,固定一步起何作用?酒精脫色一步為何是關(guān)鍵? 3.用油鏡觀察應(yīng)注意哪些問(wèn)題?滴加香柏油起什么作用? 4.油鏡使用完后應(yīng)如何處理?
實(shí)驗(yàn)二放線菌與霉菌形態(tài)觀察
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.學(xué)習(xí)掌握插片法和水浸片法觀察放線菌和霉菌的方法。2.學(xué)習(xí)掌握低倍鏡和高倍鏡觀察絲狀菌體的技能。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.用插片法觀察繪圖放線菌的形態(tài)并注意“三絲”分化。將滅菌的蓋玻片斜插在涂布放線菌孢子的培養(yǎng)基的平板上,一半露在外面,恒溫培養(yǎng)后在培養(yǎng)基表面和蓋玻片上部都有放線菌生長(zhǎng),小心取出蓋玻片,放在干凈的載玻片上,在顯微鏡下直接觀察。
2.用水浸片法觀察:青霉(Penicillium.sp)、曲霉(Aspergillus.sp)的形態(tài)和分生孢子。根霉(Rhigopus.sp)的假根和孢囊孢子。梨頭霉(Absidia.sp)的接合孢子,木霉(Trichederma.sp)的形態(tài),注意分枝形態(tài)。
霉菌菌絲一般可從培養(yǎng)體上直接調(diào)取,作成水浸片。具體方法:在清潔載玻片中央,加蒸餾水一滴,用解針挑取少量菌絲放入水滴中,這時(shí)兩手各持針一支,將菌絲分開(kāi),不使纏結(jié)成團(tuán)。挑開(kāi)菌絲后,輕輕加上蓋玻片,注意不要產(chǎn)生氣泡,先用低倍鏡后用高倍鏡觀察。
三、作業(yè)
1.繪圖、記錄南昌鏈霉菌、青霉、木霉、曲霉和根霉的形態(tài)。2.繪圖、記錄梨頭霉的接合孢子形態(tài)。3.用水浸片法觀察絲狀真菌應(yīng)注意哪些事項(xiàng)?
實(shí)驗(yàn)三污水環(huán)境細(xì)菌運(yùn)動(dòng)性與原生動(dòng)物、藻類的形態(tài)觀察
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.學(xué)習(xí)掌握用懸滴法觀察細(xì)菌運(yùn)動(dòng)性的方法和技術(shù)。2.學(xué)習(xí)掌握用水浸片法觀察原生動(dòng)物和藻類的形態(tài)。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.用懸滴法觀察污水中細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)性,注意運(yùn)動(dòng)方向。2.用水浸片法觀察原生動(dòng)物的形態(tài)、運(yùn)動(dòng)性并注意分類。(1)鞭毛蟲類(Flagellata):綠眼蟲、波豆蟲(2)肉足蟲類(Sarcoclina):變形蟲、太陽(yáng)蟲
(3)纖毛蟲(Ciliata):草蟲、腎形蟲、鐘蟲、豆形蟲、漫游蟲等 3.用水浸片法觀察藻類的形態(tài)、種類并注意分類。(1)綠藻:空球藻屬(Fudoria)珊藻屬(Scendesmus)鼓藻屬(Cosmarium)小球藻屬(Chlorella)盤星藻屬(Pediastrum)
(2)裸藻:眼蟲藻屬(Euglena)(3)硅藻:舟形藻屬(Navicula)直鏈藻屬(Melosira)平板藻屬(Tabellaria)
三、作業(yè)
1.繪圖記錄細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)方向,懸滴法觀察應(yīng)注意哪些事項(xiàng)? 2.繪圖記錄原生動(dòng)物、藻類的形態(tài)、種類和名稱。
實(shí)驗(yàn)四 微生物的大小測(cè)定與數(shù)量的測(cè)定
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.學(xué)習(xí)了解測(cè)微尺的結(jié)構(gòu),掌握測(cè)定微生物大小的方法。2.觀察酵母菌的形態(tài),掌握鑒別死活酵母菌的方法。
3.學(xué)習(xí)了解血球計(jì)數(shù)板的結(jié)構(gòu),掌握微生物數(shù)量測(cè)定的方法。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.在低倍鏡和高倍鏡下求出目鏡測(cè)微尺的校正值。(1)目鏡測(cè)微尺和鏡臺(tái)測(cè)微尺
目鏡測(cè)微尺是一塊圓形玻片,在玻片的中央刻有一小尺,它是在5 毫米內(nèi)作50 等分刻制的,每一等份為0.1 毫米。另一規(guī)格是5 毫米作100 等分,每等分為0.05 毫米。鏡臺(tái)測(cè)微尺是刻在載玻片中央的小尺,它是在1 毫米內(nèi)作100 等分刻成的,每等分10 微米。
(2)目鏡測(cè)微尺校正的方法
將鏡臺(tái)測(cè)微尺上面的透鏡片取下,把目鏡測(cè)微尺放在光闌上,刻度朝下。把鏡臺(tái) 測(cè)微尺置于載物臺(tái)上,用低倍物鏡檢視,使測(cè)微尺位于視野中央。注意區(qū)分視野內(nèi)兩把尺哪個(gè)是目鏡測(cè)微尺,哪個(gè)是鏡臺(tái)測(cè)微尺。利用推進(jìn)器或轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡使兩尺的第一條線(0 線)互相重合,然后找出另一條重合線。如重合線較多選取距0 線最遠(yuǎn)的重合線。記下兩條重合線之間兩尺的刻度,依公式算出目鏡測(cè)微尺的校正值。目鏡測(cè)微尺校正值(每刻度微米數(shù))= 兩重疊刻度間鏡臺(tái)測(cè)微尺格數(shù)×10 兩重疊刻度間目鏡測(cè)微尺格數(shù)
2.用美蘭水浸片法觀察釀酒酵母(saccharomyces cerevisiac)的形態(tài),注意出芽繁殖
和死活酵母菌的染色形態(tài),并測(cè)量大小。3.用血球板計(jì)算黑曲霉孢子的數(shù)量。(1)血球計(jì)數(shù)板
利用血球計(jì)數(shù)板在顯微鏡下直接計(jì)數(shù)是一種常見(jiàn)的微生物計(jì)總數(shù)的方法。因?yàn)橛?jì) 數(shù)板載片和蓋片間的容積一定,所以可以根據(jù)顯微鏡下觀察到的微生物數(shù)目來(lái)計(jì)算單位體積內(nèi)微生物總數(shù)。血球計(jì)數(shù)板是一只特制載玻片。載片上有兩個(gè)方格網(wǎng),每一方 格網(wǎng)共分九個(gè)大方格,其中間的一個(gè)大方格用來(lái)做微生物計(jì)數(shù),所以又稱為計(jì)數(shù)室。計(jì)數(shù)室的刻度一般有兩種,一種是每個(gè)大方格分成16 個(gè)中方格,每中方格又分成25個(gè)小方格。另一種是一個(gè)大方格分25 個(gè)中方格,每個(gè)中方格又分成16 個(gè)小方格,不論哪一種,一個(gè)大方格,都等分成(25×16 或16×25)400 個(gè)小方格。因?yàn)槊總€(gè)大方格邊長(zhǎng)為1 毫米,載片與蓋片間距離為0.1 毫米,所以每個(gè)計(jì)數(shù)室(1 個(gè)大方格)體積為0.1 立方毫米。測(cè)出每個(gè)中方格菌數(shù),就可以算出一個(gè)大方格的菌數(shù),由此推算出1 毫升菌液內(nèi)所含的菌數(shù)。一個(gè)大方格是16 個(gè)中方格時(shí),應(yīng)當(dāng)數(shù)4 角4 個(gè)中方格(即100 個(gè)小方格)的菌數(shù),一個(gè)大方格是25 個(gè)中方格時(shí),除取4 角4 個(gè)中方格外,還要數(shù)中央一個(gè)中方格(即為80 個(gè)小方格)的菌數(shù)。計(jì)算公式如下: 16×25 計(jì)數(shù)板:
總菌數(shù)/ml= ×400×10000×稀釋倍數(shù)=每個(gè)小方格內(nèi)菌數(shù)×4×106×稀釋倍數(shù) 25×16 計(jì)數(shù)板:
總菌數(shù)/ml= ×400×10000×稀釋倍數(shù)=每小方格內(nèi)菌數(shù)×4×106×稀釋倍數(shù)(2)血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)方法
①視待測(cè)菌懸液濃度,加無(wú)菌水適當(dāng)稀釋,以每小格的菌數(shù)可數(shù)為度。②取潔凈的血球計(jì)數(shù)板一塊,在計(jì)數(shù)區(qū)上蓋上一塊蓋玻片。
③將黑曲霉孢子懸液搖勻,用滴管吸取少許,從計(jì)數(shù)板中間平臺(tái)兩側(cè)的溝槽內(nèi)沿蓋玻片的下邊緣摘入一小滴(不宜過(guò)多),讓菌懸液利用液體的表面張力充滿計(jì)數(shù)區(qū),勿使氣泡產(chǎn)生,并用吸水紙吸去溝槽中流出的多余菌懸液。也可以將菌懸液直接滴加在計(jì)數(shù)區(qū)上,不要使計(jì)數(shù)區(qū)兩邊平臺(tái)沾上菌懸液,以免加蓋蓋玻片后,造成計(jì)數(shù)區(qū)深度的升高。然后加蓋蓋玻片(勿使產(chǎn)生氣泡)。
④靜置片刻,將血球計(jì)數(shù)板置載物臺(tái)上夾穩(wěn),先在低倍鏡下找到計(jì)數(shù)區(qū)后,再轉(zhuǎn)換高倍鏡觀察并計(jì)數(shù)。由于生活細(xì)胞的折光率和水的折光率相近,觀察時(shí)應(yīng)減弱光照的強(qiáng)度。
⑤計(jì)數(shù)時(shí)若計(jì)數(shù)區(qū)是由16 個(gè)大方格組成,按對(duì)角線方位,數(shù)左上、左下、右上、右下的4 個(gè)大方格(即100 小格)的菌數(shù)。如果是25 個(gè)大方格組成的計(jì)數(shù)區(qū),除數(shù)上述四個(gè)大方格外,還需數(shù)中央l 個(gè)大方格的菌數(shù)(即80 個(gè)小格)。如菌體位于大方格的雙線上,計(jì)數(shù)時(shí)則數(shù)上線不數(shù)下線,數(shù)左線不數(shù)右線,以減少誤差。
⑥測(cè)數(shù)完畢,取下蓋玻片,用水將血球計(jì)數(shù)板沖洗干凈,切勿用硬物洗刷或抹擦,以免損壞網(wǎng)格刻度。洗凈后自行晾干或用吹風(fēng)機(jī)吹干,放入盒內(nèi)保存。
三、作業(yè)
1.測(cè)量酵母菌的大小(高倍鏡): 菌名 寬(目鏡格數(shù))長(zhǎng)(目鏡格數(shù))平均
2.在不改變目鏡和目尺,而改變物鏡來(lái)測(cè)定同一酵母菌時(shí),其結(jié)果是否相同,為什么?
3.根據(jù)你的操作,用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)的誤差主要來(lái)自哪些方面?應(yīng)如何盡量減少誤差,力求準(zhǔn)確?
實(shí)驗(yàn)五 培養(yǎng)基的制備與滅菌
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.學(xué)習(xí)掌握培養(yǎng)基的制備原理與方法。2.學(xué)習(xí)掌握玻璃器皿的包扎與滅菌方法。
3.學(xué)習(xí)掌握高壓蒸汽滅菌,干熱滅菌的原理與方法。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.玻璃器皿的包扎
(1)每4-5 人為一組包扎:直徑9 厘米培養(yǎng)皿3 包,每包6 皿,1ml 吸管2 支,5ml吸管2 支,玻璃刮鏟3 支。
(2)每一小組制備18×180mm 試管無(wú)菌水5 支,每支4.5ml 自來(lái)水,250ml 三角瓶帶玻璃珠無(wú)菌水1 瓶,裝自來(lái)水45ml,以上塞好棉塞包扎后待滅菌。2.培養(yǎng)基制備
(1)培養(yǎng)基是人工按一定比例配制的供微生物生長(zhǎng)繁殖和合成代謝產(chǎn)物所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的混合物。培養(yǎng)基的原材料可分為碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)因素和水。根據(jù)微生物的種類和實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟煌?,培養(yǎng)基也有不同的種類和配制方法。(2)制備流程:稱量→溶解→蒸煮→調(diào)pH→分裝→包扎→滅菌(3)高氏一號(hào)培養(yǎng)基配方
可溶性淀粉 20g K2HPO4 0.5g KNO3 1g MgSO4.7H2O 0.5g NaCl 0.5g FeSO4 10mg 瓊脂 20g 蒸餾水 1000ml PH 值 7.2—7.4(4)每小組制備高氏培養(yǎng)基250ml,分裝15*150mm 試管8-10 支,余液分裝250ml 三角瓶2 瓶,塞棉塞包扎待滅菌。(5)關(guān)鍵步驟及注意事項(xiàng) ①要嚴(yán)格按配方配制。②調(diào)pH 不要過(guò)頭。
③干熱滅菌要注意物品不要堆放過(guò)緊,注意溫度的時(shí)間控制,70oC 以下放物、取物。
④高壓滅菌要注意物品不要過(guò)多,加熱后排除冷空氣,到時(shí)降壓回零取物。3.消毒(disinfection)與滅菌(sterilization)消毒:用化學(xué)或物理的方法殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)體。滅菌:用物理或化學(xué)的方法殺滅物體上一切微生物。
(1)干熱滅菌法:把待滅菌的物品均勻地放入烘箱中,升溫至160oC,恒溫1 小時(shí)即可。此法適用于玻璃皿、金屬用具等的滅菌。
(2)高壓蒸汽滅菌法(一般121oC,30min,適用培養(yǎng)基):把待滅菌的物品放在一個(gè)可密閉的加壓蒸汽滅菌鍋中進(jìn)行的,以大量蒸汽使其中壓力升高。由于蒸汽壓的上升,水的沸點(diǎn)也隨之提高。在蒸汽壓達(dá)到1.055 公斤/厘米2 時(shí),加壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)的溫度可達(dá)到121oC。在這種情況下,微生物(包括芽孢)在15-20 分鐘便會(huì)被殺死,而達(dá)到滅菌目的。如滅菌的對(duì)象是砂土、石蠟油等面積大、含菌多、傳熱差的物品,則應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)滅菌時(shí)間。
(3)間歇滅菌法:待滅菌的物品放在滅菌器或蒸籠里,每天蒸煮1 次,每次煮沸1h,連續(xù)3d 重復(fù)進(jìn)行。在每?jī)纱握糁笾g,將物品(指培養(yǎng)基)放在37oC 恒溫條件下培養(yǎng)過(guò)夜,這樣可以使每次蒸煮后未殺死殘留的芽孢萌發(fā)成營(yíng)養(yǎng)體,以便下次蒸煮時(shí)殺滅。
(4)巴氏滅菌法:有些食物會(huì)因高溫破壞營(yíng)養(yǎng)成分或影響質(zhì)量,如牛奶、醬油、啤酒等,所以只能用較低的溫度來(lái)殺死其中的病原微生物,這樣既保持食物的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味,又進(jìn)行了消毒,保證了食品衛(wèi)生。該法一般在62oC,30 分鐘既可達(dá)到消毒目的。此法為法國(guó)微生物學(xué)家巴斯德首創(chuàng),故名為巴氏消毒法。4.棉塞的制作
三、作業(yè)
1.高氏一號(hào)培養(yǎng)基屬于何種性質(zhì)培養(yǎng)基?有沉淀嗎?為什么?
2.高壓蒸汽滅菌的過(guò)程中,應(yīng)注意哪些事項(xiàng),最關(guān)鍵的因素是什么?為什么?
實(shí)驗(yàn)六 環(huán)境微生物的分離與生理鑒定實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.學(xué)習(xí)掌握平板稀釋法分離環(huán)境微生物的技術(shù)。2.學(xué)習(xí)掌握微生物生理生化鑒別的基本方法。3.學(xué)習(xí)掌握無(wú)菌操作技術(shù)。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.土壤微生物的分離
分離微生物是,一般是根據(jù)該微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)、pH、氧氣等要求的不同,供給 它們適宜的生活條件,或加入某種抑制劑造成只利于該菌種生長(zhǎng),不利于其他菌 種生長(zhǎng)的環(huán)境,從而淘汰不需要的菌種。分離方法用稀釋平板分離法,其最終目 的是要在培養(yǎng)基上出現(xiàn)欲分離微生物的單個(gè)菌落,同時(shí)還可以測(cè)定分離的微生物 的數(shù)量。
(1)方法:將土樣隨機(jī)稱取10g,加入至裝有90 ml 無(wú)菌水帶玻璃珠的三角 瓶中,旋轉(zhuǎn)震蕩30min,作逐級(jí)分離,逐級(jí)稀釋見(jiàn)下圖,用無(wú)菌吸管吸取不同稀 釋度菌懸液0.1ml 涂布平板。(2)稀釋度選擇:
①牛肉膏培養(yǎng)基:10 皿(稀釋度10﹣4,10﹣5,10﹣6,三個(gè)重復(fù),一個(gè)備用); ②高氏一號(hào)培養(yǎng)基:10 皿(稀釋度10﹣3,10﹣4,10﹣5,三個(gè)重復(fù),一個(gè)備用); ③真菌培養(yǎng)基:10 皿(稀釋度10﹣3,10﹣4,10﹣5,三個(gè)重復(fù),一個(gè)備用);
2.用大腸桿菌和枯草芽孢桿菌分別接種糖發(fā)酵培養(yǎng)基、石蕊牛乳培養(yǎng)基、蛋白 胨培養(yǎng)基和淀粉培養(yǎng)基作生理鑒別實(shí)驗(yàn)。(1)糖發(fā)酵試驗(yàn)
各種細(xì)菌由于具有不同的酶系統(tǒng),致使它們能利用不同的底物,或雖然可 以利用相同的底物,卻產(chǎn)生不同的代謝產(chǎn)物,因此可以利用各種生理生化反應(yīng) 來(lái)鑒別細(xì)菌。糖發(fā)酵是最常用的生化反應(yīng),存在于大多數(shù)細(xì)菌中。不同的細(xì)菌 在糖的分解能力上存在很大的差異。有些細(xì)菌能分解某種糖并產(chǎn)生酸性物質(zhì)(如 乳酸、丙酸、醋酸等)和氣體(如二氧化碳、氫、甲烷等),而有些細(xì)菌只產(chǎn)生酸 不產(chǎn)生氣體。例如大腸桿菌分解乳糖和葡萄糖產(chǎn)酸并產(chǎn)氣,普通變形桿菌分解 葡萄糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣,但不能分解乳糖。酸的產(chǎn)生可利用指示劑來(lái)判斷。在培養(yǎng)基 中加入溴甲酚紫(pH5.2 為黃色,pH6.8 為紫色),當(dāng)發(fā)酵產(chǎn)酸時(shí),使培養(yǎng)基由 紫色變?yōu)辄S色。氣體的產(chǎn)生可由發(fā)酵試管中倒置的德漢氏小管中有無(wú)氣泡的出 現(xiàn)來(lái)驗(yàn)證。(2)石蕊牛乳試驗(yàn)
牛乳中通常含有蔗糖、乳糖、蛋白質(zhì)、酪素等成分。微生物對(duì)牛乳的利用主 要是指乳糖及酪蛋白的分解利用。牛乳中常加入石蕊作酸堿指示劑和氧化還原指 示劑。微生物對(duì)牛乳的利用可分三種情況:①酸凝固作用:微生物發(fā)酵乳糖后產(chǎn) 生許多酸,使石蕊變紅,同時(shí)酸度很高時(shí),可使牛乳凝固。②凝乳酶凝固作用: 某些微生物能分泌凝乳酶,使牛乳中的酪蛋白凝固,這種凝固作用在中性環(huán)境中 發(fā)生,通常這類微生物還具有水解蛋白質(zhì)的能力,從而會(huì)產(chǎn)生一些堿性物質(zhì),是 石蕊變藍(lán)。③胨化作用:酪蛋白被水解變得清亮而透明,胨化作用可以在酸性或 堿性條件下進(jìn)行,并且一般石蕊色素還原脫色。(3)產(chǎn)氨和產(chǎn)硫化氫試驗(yàn)
某些微生物具有脫氨酶,能使氨基酸在各種作用下脫去氨基而生成氨,氨的 產(chǎn)生可用紅色石蕊試紙夾懸于培養(yǎng)試管的棉塞下檢驗(yàn),培養(yǎng)后試紙變藍(lán),即判為 產(chǎn)氨。
某些微生物能分解培養(yǎng)基中的含硫氨基酸生成硫化氫。可用醋酸鉛試紙,接 種試驗(yàn)菌于培養(yǎng)液中,立即將試紙懸?jiàn)A于棉塞下,紙條下端與液面接近,但不可 接觸。如試紙變黑為正反應(yīng)即產(chǎn)硫化氫。(4)淀粉水解試驗(yàn)
某些微生物具有淀粉酶,可以使淀粉水解為麥芽糖或葡萄糖,而另一些微生 物則沒(méi)有這種特性。將試驗(yàn)菌在淀粉水解培養(yǎng)基的平板上劃“+”接種。培養(yǎng)后打開(kāi)皿蓋,滴加碘液于培養(yǎng)基,輕輕旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)皿,使碘液鋪滿整個(gè)平板。因培養(yǎng)基內(nèi)含淀粉,遇碘立即變蘭,但如果供試菌能分解淀粉,則菌落周圍淀粉已被水解,此時(shí)遇碘不變色,因而菌落外圍出現(xiàn)無(wú)色透明圈。
三、培養(yǎng)基的配制 1.牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 牛肉膏 3g 蛋白胨 5g NaCl 0.5g 瓊脂 20g 蒸餾水 1000ml PH 值 7.2—7.4 2.高氏一號(hào)培養(yǎng)基 可溶性淀粉 20g K2HPO4 0.5g KNO3 1g MgSO4.7H2O 0.5g NaCl 0.5g FeSO4 10mg 瓊脂 20g 蒸餾水 1000ml PH 值 7.2—7.4 使用時(shí)加1%重鉻酸鉀溶液0.5ml/250ml 培養(yǎng)基。3.馬丁培養(yǎng)基 葡萄糖 10g 蛋白胨 5g KH2PO4 1g 瓊脂 20g MgSO4.7H2O 0.5g 自然PH 值
蒸餾水 1000ml 煮溶后加1%孟加拉紅3.3ml,攪勻。(8 磅即112℃滅 菌30min)4.糖發(fā)酵培養(yǎng)基 牛肉膏 3g 蛋白胨 5g 葡萄糖 5 g 水 1000 ml PH 值 7.2-7.4 加溴甲酚紫1.6%的酒精溶液1ml(8 磅即112℃滅菌30min)
溴甲酚紫1.6%酒精溶液的配制:稱溴甲酚紫1.6g 溶于50ml 酒精(95%),再加 入蒸餾水50ml,用濾紙過(guò)濾后用三角瓶裝,放冰箱備用。5.石蕊牛乳培養(yǎng)基
牛奶(1000g)→煮沸→離心(4500 轉(zhuǎn)/分鐘,5 分鐘)→去脂→調(diào)PH 值 7.2→加入石蕊液使牛奶成蘭色→分裝15×150ml 試管→8 磅滅菌20 分鐘。石蕊液配制:稱2.5g 石蕊,加50ml 蒸餾水研磨,研磨石蕊時(shí),先加少許蒸餾水 研磨,研磨過(guò)程中慢慢滴加蒸餾水,研磨到無(wú)顆粒為止,再進(jìn)行抽濾。6.淀粉水解培養(yǎng)基 蛋白胨 10g NaCl 5g 牛肉膏 5 g 可溶性淀粉 5g 瓊脂 20g 蒸餾水 1000 ml PH 值 7.2 7.產(chǎn)硫化氫培養(yǎng)基 蛋白胨 20g NaCl 5g 牛肉膏 2.5 g 檸檬酸鐵銨 0.5g 硫代硫酸鈉 0.5g 蒸餾水 1000 ml
三、作業(yè)
1.平板稀釋分離環(huán)境微生物應(yīng)注意哪些事項(xiàng)? 2.生理鑒別試驗(yàn)的原理與反應(yīng)有哪些?
實(shí)驗(yàn)七 環(huán)境微生物分離與生理鑒定結(jié)果檢查
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.學(xué)習(xí)掌握四大類微生物菌落形態(tài)的識(shí)別。
2.學(xué)習(xí)掌握環(huán)境微生物生理鑒定結(jié)果分析的原理與方法。3.學(xué)習(xí)掌握微生物純化培養(yǎng)接種的無(wú)菌操作技術(shù)。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.四大類微生物菌落形態(tài)識(shí)別
(1)細(xì)菌:菌落表面光滑或粗糙,邊緣整齊或不規(guī)則,奶油狀。
(2)放線菌:菌落表面呈絨狀,粉狀或絨毛狀,有些產(chǎn)色素,有同心環(huán),不易 調(diào)起。
(3)酵母菌:菌落大而厚,濕潤(rùn)粘稠,易調(diào)起,多數(shù)呈乳白色,少數(shù)紅色。(4)霉菌:菌落大而疏松,呈絨毛狀、絮狀或蜘網(wǎng)狀,有色素,比細(xì)菌大數(shù)倍 到幾十倍。
2.土壤中細(xì)菌、放線菌、霉菌分離的結(jié)果統(tǒng)計(jì) 3.生理生化鑒定結(jié)果檢查 項(xiàng)目 E.coli B.subtilis CK 備注 糖發(fā)酵 產(chǎn)酸 產(chǎn)氣 產(chǎn)酸 產(chǎn)氣 石蕊牛乳 凝固 液化 凝固 液化 蛋白胨 產(chǎn)NH3 產(chǎn)H2S 產(chǎn)NH3 產(chǎn)H2S 產(chǎn)淀粉酶
4.菌落純培養(yǎng)斜面接種
將分離到的放線菌單菌落,通過(guò)無(wú)菌操作技術(shù)移接到斜面培養(yǎng)基,30℃培養(yǎng)5-7 天。
實(shí)驗(yàn)八 水中總大腸菌群的測(cè)定-多管發(fā)酵法
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
結(jié)合水凈化工程中的細(xì)菌檢驗(yàn),掌握水環(huán)境監(jiān)測(cè)中和給水水質(zhì)檢驗(yàn)中大腸桿菌群 數(shù)的測(cè)定方法,同時(shí)通過(guò)大腸桿菌群的測(cè)定,了解大腸桿菌群的生化特性。
二、原理
總大腸菌群可用多管發(fā)酵法或?yàn)V膜法檢驗(yàn)。多管發(fā)酵法的原理是根據(jù)大腸菌群細(xì) 菌能發(fā)酵乳糖、產(chǎn)酸產(chǎn)氣以及具備革蘭氏染色陰性,無(wú)芽孢,呈桿狀等有關(guān)特性,通過(guò)初發(fā)酵試驗(yàn)、平板分離和復(fù)發(fā)酵試驗(yàn)等三個(gè)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)求得水樣中的總大腸菌群數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果以最可能數(shù)(most probable number),簡(jiǎn)稱MPN 表示。
三、儀器
高壓蒸氣滅菌器;恒溫培養(yǎng)箱;冰箱;生物顯微鏡;載玻片;酒精燈;鎳鉻絲接 種棒;培養(yǎng)皿(直徑100mm);試管(18×180mm);吸管(1、5、10mL);燒杯;錐形瓶;采樣瓶等等。
四、培養(yǎng)基的制備:
1.乳糖蛋白胨培養(yǎng)液:將10g 蛋白胨、3g 牛肉膏、5g 乳糖和5g 氯化鈉加熱溶解于1000mL 蒸餾水中,調(diào)節(jié)溶液pH 為7.2—7.4,再加入1.6%溴甲酚紫乙醇溶液1mL,充分混勻,分裝于試管中,于115℃高壓滅菌器中滅菌20min,貯存于冷暗處備用。
2.三倍濃縮乳糖蛋白陳培養(yǎng)液:按上述乳糖蛋白胨培養(yǎng)液的制備方法配制。除蒸 餾水外,各組分用量增加至三倍。3.品紅亞硫酸鈉培養(yǎng)基
(1)貯備培養(yǎng)基的制備:于2000mL 燒杯中,先將20—30g 瓊脂加到900mL 蒸 餾水中,加熱溶解,然后加入3.5g 磷酸氫二鉀及10g 蛋白胨,混勻,使其溶解,再用蒸餾水補(bǔ)充到1000mL,調(diào)節(jié)溶液pH 至7.2—7.4。趁熱用脫脂棉或絨布過(guò)濾,再加10g 乳糖,混勻,定量分裝于250 或500mL 錐形瓶?jī)?nèi),置于高壓滅菌器中,在115℃滅菌20min,貯存于冷暗處備用。
(2)平皿培養(yǎng)基的制備:將上法制備的貯備培養(yǎng)基加熱融化。根據(jù)錐形瓶?jī)?nèi)培 養(yǎng)基的容量,用滅菌吸管按比例吸取一定量的5%堿性品紅乙醇溶液(1000mL 培養(yǎng)基約加20mL5%堿性品紅乙醇溶液),置于滅菌試管中;再按比例稱取無(wú)水亞硫酸鈉(1000mL 培養(yǎng)基約加5g 無(wú)水亞硫酸鈉),置于另一滅菌空試管內(nèi),加滅菌水少許使其溶解,再置于沸水浴中煮沸10min(滅菌)。用滅菌吸管吸取已滅菌的亞硫酸鈉溶液,滴加于堿性品紅乙醇溶液內(nèi)至深紅色再退至淡紅色為止(不宜加多)。將此混合液全部加入已融化的貯備培養(yǎng)基內(nèi),并充分混勻(防止產(chǎn)生氣泡)。立即將此培養(yǎng)基適量(約15mL)傾入已滅菌的平皿內(nèi),待冷卻凝固后,置于冰箱內(nèi)備用,但保存時(shí)間不宜超過(guò)兩周。如培養(yǎng)基已由淡紅色變成深紅色,則不能再用。
五、測(cè)定水源水總大腸菌群實(shí)驗(yàn)步驟
1、初發(fā)酵試驗(yàn)
于各裝有5mL 三倍濃縮乳糖蛋白胨培養(yǎng)液的5 個(gè)試管中(內(nèi)有倒管),分別加入 10mL 水樣;于各裝有10mL 乳糖蛋白胨培養(yǎng)液的5 個(gè)試管中(內(nèi)有倒管),分別加入1mL 水樣;再于各裝有10mL 乳糖蛋白胨培養(yǎng)液的5 個(gè)試管中(內(nèi)有倒管),分別加入1mL1: 10 稀釋的水樣。共計(jì)15 管,三個(gè)稀釋度。將各管充分混勻,置于37℃恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)24h。(2)平板分離:上述各發(fā)酵管經(jīng)培養(yǎng)24h 后,將產(chǎn)酸、產(chǎn)氣及只產(chǎn)酸的發(fā)酵管分別接種于品紅亞硫酸鈉培養(yǎng)基上,置于37℃恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)24h,挑選符合下列特征的菌落。
2、平板分離
品紅亞硫酸鈉培養(yǎng)基上:紫紅色,具有金屬光澤的菌落;深紅色,不帶或略帶金 屬光澤的菌落;淡紅色,中心色較深的菌落。取有上述特征的群落進(jìn)行革蘭氏染色:
①用已培養(yǎng)18—24h 的培養(yǎng)物涂片,涂層要薄。②將涂片在火焰上加溫固定,待冷卻后滴加結(jié)晶紫溶液,1min 后用水洗去。③滴加助染劑,1min 后用水洗去。④滴加脫色劑,搖動(dòng)玻片,直至無(wú)紫色脫落為止(約20—30s),用水洗去。⑤滴加復(fù)染劑,1min 后用水洗去,晾干、鏡檢,呈紫色者為革蘭氏陽(yáng)性菌,呈紅色者為陰性菌。
3、復(fù)發(fā)酵試驗(yàn)
上述涂片鏡檢的菌落如為革蘭氏陰性無(wú)芽孢的桿菌,則挑選該菌落的另一部分接 種于裝有普通濃度乳糖蛋白胨培養(yǎng)液的試管中(內(nèi)有倒管),每管可接種分離自同一初發(fā)酵管(瓶)的最典型菌落1—3 個(gè),然后置于37℃恒溫箱中培養(yǎng)24h,有產(chǎn)酸、產(chǎn)氣者(不論倒管內(nèi)氣體多少皆作為產(chǎn)氣論),即證實(shí)有大腸菌群存在。根據(jù)證實(shí)總大腸菌群存在的陽(yáng)性管數(shù),查后附表1“最可能數(shù)(MPN)表”,即求得每100mL 水樣中存在的總大腸菌群數(shù)。我國(guó)目前系以1L 為報(bào)告單位,故MPN 值再乘以10,即為1L 水樣中的總大腸菌群數(shù)。
例如,某水樣接種10mL 的5 管均為陽(yáng)性;接種1mL 的5 管中有2 管為陽(yáng)性; 接種1:10 的水樣1mL 的5 管均為陰性。從最可能數(shù)(MPN)表中查檢驗(yàn)結(jié)果5-2-0,得知100mL 水樣中的總大腸菌群數(shù)為49 個(gè),故1L 水樣中的總大腸菌群數(shù)為 49×10=490 個(gè)。對(duì)污染嚴(yán)重的地表水和廢水,初發(fā)酵試驗(yàn)的接種水樣應(yīng)作1:
10、1:100、1:1000 或更高倍數(shù)的稀釋,檢驗(yàn)步驟同“水源水”檢驗(yàn)方法。如果接種的水樣量不是10mL、1mL 和0.1mL,而是較低或較高的三個(gè)濃度的水 樣量,也可查表求得MPN 指數(shù),再經(jīng)下面公式換算成每100mL 的MPN 值。
六、思考題
1、你認(rèn)為要得到正確的革蘭氏染色結(jié)果必須注意哪些操作?關(guān)鍵在哪一步?為什么?
2、大腸菌群測(cè)定利用了它的哪些生化特性?
表1 最可能數(shù)(MPN)表
(接種5 份10mL 水樣、5 份1mL 水樣、5 份0.1mL 水樣時(shí),不同陽(yáng)性及陰 性情況下100mL 水樣中細(xì)菌數(shù)的最可能數(shù)和95%可信限值)
實(shí)驗(yàn)九
空氣微生物檢測(cè)(平皿落菌法)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮恚河脿I(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌;用查氏瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng)霉菌;用高氏淀粉瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng)放線菌。通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解空氣中微生物的分布,學(xué)習(xí)習(xí)近平皿落菌法檢測(cè)空氣微生物。
實(shí)驗(yàn)器材:高壓蒸汽消毒鍋,恒溫培養(yǎng)箱,超凈工作臺(tái),玻璃皿,營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基,查氏瓊脂培養(yǎng)基,高氏淀粉瓊脂培養(yǎng)基。方法與步驟: 一.培養(yǎng)基制備
1.營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基:牛肉膏1.5g,蛋白胨5g,NaCl 2.5g,瓊脂10g,加水至500ml,加熱、攪拌至瓊脂溶解,調(diào)pH7.2~7.4,121℃蒸汽滅菌20分鐘。
2.查氏瓊脂培養(yǎng)基:NaNO3 1g,KCl 0.25g,K2HPO4 0.5g,MgSO4 0.25g,F(xiàn)eSO4 0.005g,瓊脂10g,蔗糖15g,加水500ml,加熱、攪拌至瓊脂溶解,115℃蒸汽滅菌20分鐘。
3.高氏淀粉瓊脂培養(yǎng)基:可溶性淀粉10g先用少量冷水調(diào)成糊狀,在火上加熱,然后加水及KNO30.5g,K2HPO4 0.25g NaCl 0.25g,MgSO4 0.25g,F(xiàn)eSO4 0.25g,瓊脂10g,加熱溶化,調(diào)pH7.0~ 7.2,補(bǔ)足水至500ml,121℃滅菌20分鐘。二.每組15個(gè)平皿滅菌將營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、查氏瓊脂培養(yǎng)基、高氏淀粉瓊脂培養(yǎng)基,三種培養(yǎng)基各倒5個(gè)平板,冷凝。
2.在一定面積房間或室外,按4角和中央5點(diǎn),每種培養(yǎng)基每點(diǎn)放一個(gè)平板,打開(kāi)蓋,室內(nèi)放置10分鐘,室外放置3分鐘后蓋蓋,營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基在37℃培養(yǎng)24h,查氏和高氏培養(yǎng)基在28℃培養(yǎng)48h。
3.培養(yǎng)結(jié)束,觀察各種微生物的菌落形態(tài),將微生物種類、菌落數(shù)和計(jì)算結(jié)果記錄于下表:
三.計(jì)算:空氣微生物數(shù)(個(gè)/m3)=5個(gè)皿平均菌落數(shù)×50000÷平皿底面積(cm2)÷暴露時(shí)間(min)
四.衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn):我國(guó)還無(wú)統(tǒng)一的空氣衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),室內(nèi)一般以500~1000/m3作為參考指標(biāo)。
地點(diǎn)
采樣時(shí)間
細(xì)菌菌落
霉菌菌落
放線菌菌落
計(jì)算結(jié)果(個(gè)/m3)
細(xì)菌數(shù)量
霉菌數(shù)量
放線菌數(shù)量
實(shí)驗(yàn)九 菌種保藏
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.學(xué)習(xí)并掌握菌種保藏的基本原理。2.掌握常用的幾種不同的菌種保藏方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理
微生物個(gè)體微小、代謝旺盛、生長(zhǎng)繁殖快,如果保存不妥容易發(fā)生變異和雜菌污染,甚至導(dǎo)致細(xì)胞死亡等現(xiàn)象。因此,保存好菌種是非常必要和重要的。常用的菌種保藏方法包括傳代培養(yǎng)法、載體法、懸液法、冷凍法和真空干燥法
三、試劑與器材
1.材料大腸桿菌、青霉菌、放線菌
2.試劑液體石蠟、甘油、五氧化二磷、95%乙醇、10%鹽酸、無(wú)水氯化鈣、食鹽、干冰
3.器材無(wú)菌吸管、無(wú)菌滴管、無(wú)菌培養(yǎng)皿;安額管、凍干管、40目與100目篩子、油紙、濾紙條(0.5X1.2cm)、干燥器、真泵器、真空泵、真空壓力表、噴燈、L形五通管、冰箱、低溫冰箱(—30℃)、超低溫冰箱和液氮罐等。
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.斜面保藏法 2.液體石蠟法 3.穿刺保藏法 4.砂土管保藏法
5.冷凍真空干燥保存法
五、關(guān)鍵步驟及注意事項(xiàng)
1.清楚各種保藏方法的優(yōu)缺點(diǎn),針對(duì)不同要求選擇適宜的保藏方法。2.熔封安瓶時(shí)防止封閉不嚴(yán)。3.液氮凍存操作應(yīng)防止凍傷。
六、思考題
根據(jù)你自己的實(shí)驗(yàn)。談?wù)?--2種菌種保藏方法的利弊?
第五篇:土壤學(xué)復(fù)習(xí)資料
土壤學(xué)復(fù)習(xí)資料
一、名詞解釋
1、土壤:土壤是指地球表面上能夠生長(zhǎng)植物的疏松表層,它的本質(zhì)特征是具有肥力。
2、土壤肥力:土壤為植物生長(zhǎng)供應(yīng)和協(xié)調(diào)營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件的能力。
3、同晶替代:是指組成礦物的中心離子被電性相同、大小相近的離子所取代而晶格構(gòu)造保持不變的現(xiàn)象。
4、土壤有機(jī)質(zhì):是指存在于土壤中的所有含碳的有機(jī)物質(zhì),它包括土壤中各種動(dòng)植物殘?bào)w,微生物體及其分解和合成的各種有機(jī)物質(zhì)。
5、土壤腐殖質(zhì):指除未分解和半分解的動(dòng)、植物組織和土壤生命體等以外的土壤中有機(jī)化合物的總稱。
6、土壤腐殖物質(zhì):是指經(jīng)土壤微生物作用后,由多酚和多醌類物質(zhì)聚合而成的含芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的,新形成的黃色至棕黑色的高分子有機(jī)化合物。
7、礦化過(guò)程:是指土壤有機(jī)質(zhì)通過(guò)微生物的作用分解為簡(jiǎn)單的化合物,同時(shí)釋放出礦質(zhì)養(yǎng)分的過(guò)程。
8、腐殖化過(guò)程:是指有機(jī)質(zhì)在微生物的作用下,通過(guò)生化和化學(xué)作用轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)的過(guò)程。
9、土壤密度:?jiǎn)挝蝗莘e固體土粒(不包含粒間孔隙的體積)的質(zhì)量。單位為:克/厘米3。
10、土壤容重:田間自然壘結(jié)狀態(tài)下單位容積土體(包括土粒和孔隙)的質(zhì)量或重量,單位為:克/厘米3。
11、土壤孔度(孔隙度、總孔度):在一定容積的土體內(nèi),土壤孔隙容積占整個(gè)土體容積的百分?jǐn)?shù)。
12、粒級(jí):通常根據(jù)土粒直徑大小及其性質(zhì)上的變化,將其劃分為若干組,稱為土壤粒級(jí)(粒組)。
13、當(dāng)量粒徑:細(xì)粒部分則根據(jù)顆粒半徑與顆粒在靜水中沉降速率的關(guān)系(斯托克斯定律)計(jì)算不同粒級(jí)土粒在靜水中的沉降速度,把土??醋鞴饣膶?shí)心球體,取與此粒級(jí)沉降速率相同的圓球直徑作為其當(dāng)量粒徑。
14、機(jī)械組成:是指土壤中各粒級(jí)礦物質(zhì)土粒所占的百分含量,也稱顆粒組成。
15、土壤質(zhì)地:是根據(jù)機(jī)械組成劃分的土壤類型,一般分為砂土、壤土和粘土三類。
16、土壤結(jié)構(gòu)體:是土?;ハ嗯帕泻蛨F(tuán)聚成為一定形狀和大小的結(jié)構(gòu)的土塊或土團(tuán)。
17、土壤結(jié)構(gòu)性:是由土壤結(jié)構(gòu)體的種類、數(shù)量及結(jié)構(gòu)體內(nèi)外的孔隙狀況等產(chǎn)生的綜合性質(zhì)。
18、當(dāng)量孔徑:是指相當(dāng)于一定的土壤水吸力的孔徑。
19、毛管持水量:地下水位較淺時(shí),毛管上升水達(dá)到最大時(shí)土壤的含水量。
20、田間持水量:毛管懸著水達(dá)到最大值時(shí)的土壤含水量稱為田間持水量。
21、土水勢(shì):為了可逆地等溫地在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下從指定高度的純水水體中移動(dòng)無(wú)窮小量的水到土壤水分中去,每單位數(shù)量的純水所需作的功的數(shù)量。
22、土壤水吸力:是指土壤水承受一定吸力時(shí)所處的能態(tài),簡(jiǎn)稱吸力。
23、土壤水分特征曲線:指土壤水分含量與土壤水吸力的關(guān)系曲線。
24、滯后現(xiàn)象:對(duì)于同一土壤,即使在恒溫條件下,土壤脫濕曲線(由濕變干)與吸濕曲線(由干變濕)不重合的現(xiàn)象,稱為滯后現(xiàn)象。
25、萎焉系數(shù):當(dāng)植物因根無(wú)法吸水而發(fā)生永久萎焉時(shí)土壤含水量,稱為萎焉系數(shù)或萎焉點(diǎn)。
26、土壤的熱容量:是指單位質(zhì)量(重量)或容積的土壤每升高(或降低)1℃所需要(或放出的)熱量。
27、土壤的導(dǎo)熱率:是指單位厚度(1cm)土層,溫度差為1℃時(shí),每秒鐘經(jīng)單位斷面(1cm2)通過(guò)的熱量焦耳數(shù),單位為J/
(cm.s.℃)。
29、永久電荷:同晶置換一般形成于礦物的結(jié)晶過(guò)程,一旦晶體形成,它所具有的電荷就不受外界環(huán)境(如pH、電解質(zhì)濃度等)影響,故稱之為永久電荷、恒電荷或結(jié)構(gòu)電荷。
30、可變電荷:數(shù)量和符號(hào)隨介質(zhì)pH變化而發(fā)生變化的表面電荷。
31、土壤陽(yáng)離子交換量:是指每千克干土所吸附的全部交換性陽(yáng)離子的厘摩爾數(shù),以cmol(+)/kg表示。
32、土壤鹽基飽和度:就是指土壤中各種交換性鹽基離子的總量占陽(yáng)離子交換量的百分?jǐn)?shù)。
33、活性酸:指的是與土壤固相處于平衡狀態(tài)的土壤溶液中的H+離子。
34、潛性酸:指吸附在土壤膠體表面的交換性致酸離子(H+和Al3+),交換性氫和鋁離子只有轉(zhuǎn)移到溶液中,轉(zhuǎn)變成溶液中的氫離子時(shí),才會(huì)顯示酸性,故稱潛性酸。
35、土壤退化:指的是土壤數(shù)量減少和質(zhì)量降低。
36、土壤質(zhì)量:是土壤在生態(tài)系統(tǒng)界面內(nèi)維持生產(chǎn),保障環(huán)境質(zhì)量,促進(jìn)動(dòng)物與人類健康行為的能力
37、富鋁化過(guò)程:指土體中二氧化硅淋失,而鐵鋁氧化物相對(duì)富集的過(guò)程。
38、交換性酸度:用過(guò)量的中性鹽溶液(如1mol/L
KCl或0.06mol/L
BaCl2)浸提土壤時(shí),土壤膠體表面吸附的H+
或Al3+大部分被交換出來(lái),再以標(biāo)準(zhǔn)堿液滴定溶液中的H+,這樣測(cè)得的酸度稱為交換性酸度,以厘摩爾(+)/千克為單位。
二、填空題
1、五大成土因素是指母質(zhì)、氣候、地形、時(shí)間、生物,其中
生物
是主導(dǎo)因素。
2、土壤基本粒級(jí)有
石礫、砂粒、粉粒、粘粒。
3、影響土壤陽(yáng)離子交換能力的因素是
電荷價(jià)、離子半徑
和
離子濃度。
4、按照吸附機(jī)理可以把土壤吸附性能分為
交換性吸附、專性吸附和
負(fù)吸附。
5、產(chǎn)生陽(yáng)離子專性吸附的土壤膠體物質(zhì)是
鐵、鋁、錳的氧化物及其水化物,被專性吸附的陽(yáng)離子主要是
BⅠ、BⅡ族和其它過(guò)渡金屬離子。
6、土壤鉀元素形態(tài)可分為
水溶態(tài)鉀、交換性鉀、非交換性鉀、礦物態(tài)鉀。
7、若土壤的容重為1.325g.cm3,質(zhì)量含水量為20%,則土壤的孔隙度為
50%,空隙比為
1:1,三相比為
固:液:氣=50:26.5:23.5。
8、旱作土壤有效水含量為
田間持水量與萎焉系數(shù)的差值。
9、良好的土壤結(jié)構(gòu)性,實(shí)質(zhì)上是具有良好的空隙性,即要求
總孔隙大
而且
大小孔隙合理分布,有利于土壤水、肥、氣、熱狀況的調(diào)節(jié)和植物根系活動(dòng)。
10、根據(jù)土壤膠體表面的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),大致可將土壤膠體表面分為
硅氧烷型表面、水合氧化物表面、有機(jī)物表面、等3種類型,2:1型粘土礦物的表面屬于
硅氧烷
類型。
11、根據(jù)土壤水分所受力的作用,土壤水分類型分為吸附水、毛管水、重力水。
12、土壤三相的導(dǎo)熱率順序是
固>液>氣,熱容量順序是
液>固>氣。
13、土壤潛性酸包括
交換性酸
和
水解性酸,其中
交換性酸度
更能代表潛性酸度。
14、一個(gè)良好的土壤應(yīng)該能使植物
吃得飽、喝得足、住得好、站得穩(wěn)。
15、土壤微生物營(yíng)養(yǎng)類型的多樣性包括
土壤微生物類型多樣性、土壤微生物種群多樣性、土壤微生物營(yíng)養(yǎng)類型多樣性、微生物呼吸類型多樣性。
16、土壤膠體電荷產(chǎn)生的原因有
同晶替代、吸附、斷鍵、解離。
17、土壤堿度的液相指標(biāo)是
總堿度,固相指標(biāo)
堿化度。
18、土壤水分含量的常用表示方法有
質(zhì)量含水量、容積含水量、相對(duì)含水量、土壤水貯量。
19、1:1型粘土礦物是由
1層硅片和1層鋁片結(jié)合而成,代表礦物是
高嶺石;2:1型粘土礦物由
2層硅片和1層鋁片結(jié)合而成,脹縮型如
蒙脫,非脹縮型如
伊利石。
20、影響交換性陽(yáng)離子有效度的因素是
離子飽和度、互補(bǔ)離子
和
粘土礦物種類。
21、酸性土的指示植物有
茶樹(shù)、映山紅、鐵芒箕、石松。
22、影響土壤陽(yáng)離子交換量的因素是
土壤質(zhì)地、PH、粘土礦物類型。
23、評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的參數(shù)指標(biāo)應(yīng)符合的條件是
代表性、通用性、靈敏性
和經(jīng)濟(jì)性。
24、我國(guó)將土壤退化分為
土壤侵蝕、土壤沙化、土壤鹽堿化、土壤污染、不包括以上各項(xiàng)的土壤性質(zhì)惡化和
耕地的非農(nóng)業(yè)占用。
25、影響土壤微量元素有效性的因素是
酸堿度、氧化還原電位、有機(jī)質(zhì)、土壤質(zhì)地。
26、土體內(nèi)物質(zhì)的移動(dòng)按機(jī)理可分為
溶遷作用、還原遷移、螯遷作用、懸遷作用、生物遷移。
27、水田土壤中的有效氮以
銨
態(tài)氮為主,而旱地土壤中的有效氮?jiǎng)t以
硝
態(tài)氮為主。
28、土壤團(tuán)粒形成的粘結(jié)團(tuán)聚過(guò)程包括
凝聚作用、無(wú)機(jī)物質(zhì)的粘結(jié)作用、有機(jī)物質(zhì)的膠結(jié)及復(fù)合作用
和
有機(jī)-礦質(zhì)復(fù)合體、蚯蚓和其它小動(dòng)物的作用
等過(guò)程。
29、土壤微生物營(yíng)養(yǎng)類型的多樣性包括光能自養(yǎng)型、化能自養(yǎng)型、光能異養(yǎng)型、化能異養(yǎng)型。
30、土壤中微量元素的形態(tài)有水溶態(tài)、交換態(tài)、專性吸附態(tài)、有機(jī)態(tài)、鐵、錳氧化物包被態(tài)、礦物態(tài)。
三、簡(jiǎn)答題
1、比較砂土和粘土的土壤肥力特性。
砂土
粘土
水
透水快,蓄水難
透水慢,蓄水力強(qiáng)
肥
養(yǎng)分缺乏,保肥力差,供肥快
養(yǎng)分豐富、保肥力強(qiáng)、供肥慢
氣
透氣性強(qiáng)
透氣性差
熱
溫差大
溫差小,屬冷性土
耕性
易耕作,但耕作質(zhì)量差
不易耕作
2、簡(jiǎn)述土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)對(duì)土壤肥力的意義。
①團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤的大小孔隙兼?zhèn)?;②團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤中水、氣矛盾的解決;③團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤的保肥與供肥協(xié)調(diào);④團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤易于耕作;⑤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤具有良好的耕層構(gòu)造。
3、簡(jiǎn)述影響土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的因素。
①有機(jī)質(zhì)組成與狀態(tài):物理狀態(tài),化學(xué)組成,C/N。
②土壤環(huán)境條件:濕度與通氣狀況,溫度,酸堿度,重金屬及鹽分等。
4、比較1:1型和2:1型脹縮型粘土礦物的性質(zhì)。
1:1型
2:1型
晶格構(gòu)造
一層硅片和一層鋁片
兩層硅片和一層硅片
層間作用力
氫鍵
分子鍵
同晶替代
少
普遍
CEC
小
大
物理性質(zhì)
脹縮性,吸濕能力,可塑性等
脹縮性,吸濕能力,可塑性等
5、簡(jiǎn)述土壤的酸堿緩沖體系主要有哪些?
①碳酸鹽體系;②硅酸鹽體系;③交換性陽(yáng)離子;④鋁體系;⑤有機(jī)酸體系。
6、簡(jiǎn)述影響土壤酸堿度的因素。
①鹽基飽和度;②土壤空氣中的CO2分壓;③土壤水分含量;④土壤氧化還原條件。
7、為什么我國(guó)南方土壤陽(yáng)離子交換量通常低于北方土壤的陽(yáng)離子交換量?
我國(guó)南方土壤陽(yáng)離子交換量通常小于北方土壤的主要原因:
①
氣候因素。南方高溫高濕,礦物風(fēng)化強(qiáng)烈,物質(zhì)淋溶也強(qiáng)烈,大量鹽基離子被淋失,鹽基飽和度小。而北方相對(duì)低溫低濕,鹽基離子淋失較少,有時(shí)還相對(duì)富集,鹽基飽和度大。
②粘土礦物類型。南方主要為1:1型及鐵鋁氧化物及其水化物,而北方主要是2:1型脹縮型礦物。
③土壤酸堿度。南方土壤通常是酸性或強(qiáng)酸性,而北方土壤通常是堿性或石灰性。
8、什么是土壤分布的緯度地帶性?是由什么因素引起的?
土壤的緯度地帶性是指地帶性土類(亞類)大致沿緯線(東西)方向延伸,按緯度(南北)方向逐漸變化規(guī)律。這是由于不同緯度熱量狀況不同引起植被不同并導(dǎo)致成土過(guò)程的差異。
9、簡(jiǎn)述土壤氧化還原狀況與土壤養(yǎng)分有效性的關(guān)系。
①土壤氧化還原狀況主要影響土壤中變價(jià)元素的生物有效性,如高價(jià)鐵、錳化合物(Fe3+、Mn4+)為難溶性,植物不易吸收。在還原條件下,高價(jià)鐵、錳被還原成溶解度較高的低價(jià)化合物(Fe2+、Mn2+),對(duì)植物的有效性增加。②另外,氧化還原狀況還影響?zhàn)B分的存在形態(tài),進(jìn)而影響它的有效性,如土壤Eh>480mV時(shí),以硝態(tài)氨為主,適于旱作作物的吸收,當(dāng)Eh<220mV時(shí),則以銨態(tài)氮為主,適合水稻作物的吸收。
10、簡(jiǎn)述我國(guó)土壤酸堿度分布狀況,造成這種土壤酸堿度差異的原因是什么?
我國(guó)土壤的酸堿性反應(yīng)大多數(shù)在pH4.5~8.5的范圍內(nèi),在地理分布上有“東南酸西北堿(南酸北堿)”的規(guī)律性,即由北向南,pH值逐漸減小。大致以長(zhǎng)江(北緯33度)為界,長(zhǎng)江以南的土壤多為酸性或強(qiáng)酸性,長(zhǎng)江以北的土壤多為中性或堿性。造成土壤酸堿度差異的原因是氣候的因素,即南方高溫高濕,而北方低溫低濕。
11、比較土壤空氣和大氣的區(qū)別。
①土壤空氣中的CO2含量高于大氣;②土壤空氣中的O2含量低于大氣;③土壤空氣中水汽含量一般高于大氣;④土壤空氣中含有較多的還原性氣體。
12、簡(jiǎn)述影響土壤氧化還原電位的因素。
①土壤通氣性;②微生物活動(dòng);③易分解有機(jī)質(zhì)的含量;④植物根系的代謝作用;⑤土壤的pH。
13、比較不同粒級(jí)土粒的礦物成分和化學(xué)成分的差異。
①礦物組成,顆粒越小,次生礦物越多;顆粒越大,原生礦物越多,如石英、正長(zhǎng)石、白云母等。
②化學(xué)組成,SiO2含量隨顆粒由粗到細(xì)逐漸減少,Al2O3、Fe2O3和鹽基含量則逐漸增加,SiO2/R2O3的比率隨之降低。
14、簡(jiǎn)要說(shuō)明物理性砂粒和物理性粘粒的分界線定在0.01mm的科學(xué)意義。
粒徑大于0.01mm的粒級(jí),一般無(wú)可塑性和脹縮性,但有一定的透水性,其吸濕水力、保肥力和粘結(jié)力等都很微弱,而小于0.01mm的土粒,則具有明顯的可塑性和脹縮性,其吸濕水力、保肥力和粘結(jié)力等也都有明顯的增加。
15、簡(jiǎn)述土壤容重的影響因素及其應(yīng)用。
容重大小受土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和有機(jī)質(zhì)含量、土壤松緊狀況以及人工管理措施的影響。
應(yīng)用:①計(jì)算土壤孔隙度;②計(jì)算耕作層土壤重量或工程土方量;③估算各種土壤成分儲(chǔ)量;④計(jì)算土壤儲(chǔ)水量及灌水或排水量。
17、簡(jiǎn)要說(shuō)明幾種常用的土壤含水量的表示方法。
①質(zhì)量含水量;②容積含水量;③相對(duì)含水量;④土壤水貯量。
18、簡(jiǎn)述有機(jī)質(zhì)在土壤肥力中的作用。
①直接和間接提供作物養(yǎng)分;②促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成,改良土壤物理性質(zhì);③增強(qiáng)土壤的保肥性能;④有助于消除土壤中農(nóng)藥殘留和重金屬的污染;⑤能促進(jìn)土壤微生物和植物的生理活性。
19、簡(jiǎn)述土壤陽(yáng)離子專性吸附的意義。
①由于專性吸附對(duì)微量金屬離子具有富集作用的特性,正日益成為地球化學(xué)領(lǐng)域或地球化學(xué)探礦等學(xué)科的重要內(nèi)容。
②氧化物及其水合物對(duì)金屬離子的專性吸附,對(duì)控制土壤溶液中金屬離子濃度具有重要作用,因而在調(diào)控金屬元素的生物有效性和生物毒性有重要作用。
20、簡(jiǎn)述影響土壤固磷作用的因素。
(1)土壤酸堿度
(2)土壤有機(jī)質(zhì)
(3)土壤淹水
21、為什么土壤淹水后磷的有效度會(huì)提高?
土壤淹水后磷的有效性有明顯提高,這是由于:
①酸性土壤pH上升促使鐵、鋁形成氫氧化物沉淀,減少了它們對(duì)磷的固定;堿性土壤pH有所下降,能增加磷酸鈣的溶解度。
②土壤氧化還原電位下降,高價(jià)鐵還原成低價(jià)鐵,磷酸低鐵的溶解度較高,增加了磷的有效度。另外,包被于磷酸表面鐵質(zhì)膠膜還原,提高了閉蓄態(tài)磷的有效度。
22、簡(jiǎn)述土壤微量元素有效性的影響因素。
(一)酸堿度
(二)氧化還原電位
(三)有機(jī)質(zhì)含量
(四)土壤質(zhì)地
23、簡(jiǎn)述土壤圈的地位及其與其它圈層的關(guān)系。
地位:土壤圈處于其它圈層的交接面上,成為它們連接的紐帶,構(gòu)成了結(jié)合無(wú)機(jī)界和有機(jī)界——即生命和非生命聯(lián)系的中心環(huán)境。土壤圈被視為地球表層系統(tǒng)中最活躍、最富有生命力的圈層。
關(guān)系:①土壤圈與大氣圈的關(guān)系,土壤與大氣間在近地球表面表層進(jìn)行著頻繁的水、熱、氣的交換和平衡。②土壤與生物圈的關(guān)系,地球表面的土壤,不僅是高等動(dòng)植物乃至人類生存的基底,也是地下部分微生物的棲息場(chǎng)所。③土壤與水圈的關(guān)系,由于土壤的高度非均質(zhì)性,影響降雨在地球陸地和水體的重新分配,影響元素的表生地球化學(xué)行為及水圈的化學(xué)成分。④土壤是巖石經(jīng)過(guò)風(fēng)化過(guò)程和成土作用的產(chǎn)物,從地球的圈層位置看,土壤位于巖圈和生物圈之間,屬于風(fēng)化殼的一部分。
24、簡(jiǎn)述土壤氮素?fù)p失的主要途徑。
(1)淋洗損失
(2)氣體損失
①反硝化作用
②氨揮發(fā)
③其它形式
25、簡(jiǎn)述土面蒸發(fā)的過(guò)程。
①表土蒸發(fā)強(qiáng)度保持穩(wěn)定的階段
②表土蒸發(fā)強(qiáng)度隨含水率變化的階段
③水汽擴(kuò)散階段
26、土壤中水穩(wěn)性結(jié)構(gòu)體數(shù)量是否一定越多越好?為什么?
不是。如果是水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu),則是越多越好,但如果是其它的結(jié)構(gòu)體,如核狀結(jié)構(gòu)體,則越多結(jié)構(gòu)性越差。
27、土壤水分特征曲線的滯后現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么?哪種質(zhì)地的土壤滯后現(xiàn)象更為明顯?
原因有:①瓶頸效應(yīng),土壤中的大孔隙與小孔隙相連接;②閉塞空氣的影響;③土壤的脹縮作用。
在不同質(zhì)地的土壤中,砂土的滯后現(xiàn)象更明顯。
28、簡(jiǎn)述水田土壤氮素形態(tài)轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)及調(diào)節(jié)措施。
水田土壤可分為氧化層和還原層,在氧化層銨態(tài)氮通過(guò)硝化作用轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮,而硝態(tài)氮在還原層會(huì)通過(guò)反硝化作用轉(zhuǎn)化為N2O、N2等氣體。
調(diào)節(jié)措施:將氮肥深施,采取合理的水分管理。
一、名詞解釋(2分/個(gè)、共12分)
BS—鹽基飽和度是指交換性鹽基離子占陽(yáng)離子交換量的百分率;
2、永久電荷—由同晶置換作用而產(chǎn)生的電荷叫做永久電荷。
3、潛性酸—指土壤固相表面吸附態(tài)的致酸離子,是活性酸的后背和來(lái)源。
4、田間含水量—毛管懸著水達(dá)最大時(shí)的土壤含水量稱田間持水量;
5、土壤質(zhì)地—依據(jù)土壤機(jī)械組成相近與否而劃分的土壤組合。
O-P—
二、填空題(1分/個(gè)、總共42空)
1、鹽基離子分為
鉀離子、鈉離子、鎂離子、鈣離子,致酸離子有
;鋁離子、氫離子。
2、土壤空隙分為:
非活性孔隙、毛管孔隙、非毛管孔隙。
3、五大成土因素:
母質(zhì)、氣候、地形、時(shí)間、生物。
4、含水量的表示方法:
重量含水量、體積含水量、水層厚度、先對(duì)含水量。
5、水分類型分為:
毛管水、重力水、吸附水
.三、簡(jiǎn)答題(6分/個(gè)、共10個(gè)選6個(gè)做、共36分)
1、簡(jiǎn)述土壤空前與近地面大氣的主要差異?
答:土壤空氣與近地表大氣的組成,其差別主要有以下幾點(diǎn):
(1)土壤空氣中的CO2含量高于大氣;
(2)土壤空氣中的O2含量低于大氣;
(3)土壤空氣中水汽含量一般高于大氣;
(4)土壤空氣中含有較多的還原性氣體。
2、簡(jiǎn)述有機(jī)質(zhì)在土壤肥力的作用?
答:(1)養(yǎng)分較完全;
(2)促進(jìn)養(yǎng)分有效化;
(3)高土壤保肥性;
(4)提高土壤緩沖性;
(5)促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成,改善土壤物理性質(zhì)。
3、怎樣解釋“以水調(diào)氣,以水調(diào)肥,以水調(diào)熱”的理論依據(jù)?
答案要點(diǎn):水分在土壤四大肥力因素中具有重要作用,可以通過(guò)水分來(lái)調(diào)節(jié)其它肥力因素:
(1)以水調(diào)肥:
一方面,通過(guò)土壤水分調(diào)節(jié)土壤氧化還原電位,從而影響土壤中某些養(yǎng)分的存在形態(tài)和有效性;
另一方面,通過(guò)土壤水分影響土壤微生物活動(dòng)狀況,從而影響土壤有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化和腐殖化,進(jìn)影響土壤養(yǎng)分狀況。
(2)以水調(diào)熱:
土壤水分是影響土壤熱容量的重要因素,通過(guò)灌排水分來(lái)協(xié)調(diào)土壤熱容量,進(jìn)而調(diào)節(jié)土壤溫度。
(3)以水調(diào)氣:
水氣共同存在于土壤孔隙中,水多則氣少,水少則氣多。
4、為什么說(shuō)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)在肥力上具有重要作用?
答:團(tuán)粒結(jié)構(gòu)具有小水庫(kù)、小肥料庫(kù)、空氣走廊的作用,協(xié)調(diào)水氣狀況能力強(qiáng),因而是理想的結(jié)構(gòu)體。
(1)小水庫(kù)
團(tuán)粒結(jié)構(gòu)透水性好,可接納大量降水和灌溉水,而團(tuán)粒內(nèi)部保水性強(qiáng),天旱時(shí)還可防止水分蒸發(fā)。
天旱表層蒸發(fā)失水后,土體收縮切斷與下層毛管連通性,水分不會(huì)由大孔隙流向小孔隙而蒸發(fā)損失。
(2)小肥料庫(kù)
具有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤,通常有機(jī)質(zhì)含量豐富。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)表面為好氣作用,有利于有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化,釋放養(yǎng)分。團(tuán)粒內(nèi)部則有利于腐殖化,保存養(yǎng)分。
(3)空氣走廊
由于團(tuán)粒之間的孔隙較大,利于空氣流通。
5、簡(jiǎn)述白鱔泥被洗白的原因和黃泥成黃色的原因?
6、試述不同質(zhì)地的土壤的肥力特征?
答:(1)砂質(zhì)土類
①水 粒間孔隙大,毛管作用弱,透水性強(qiáng)而保水性弱,水氣易擴(kuò)散,易干不易澇;
②氣 大孔隙多,通氣性好,一般不會(huì)累積還原物質(zhì);
③熱 水少氣多,溫度容易上升,稱為熱性土,有利于早春作物播種;
④肥 養(yǎng)分含量少,保肥力弱,肥效快,肥勁猛,但不持久;
⑤耕性
松散易耕。
(2)粘質(zhì)土類
①水 粒間孔隙小,毛管細(xì)而曲折,透水性差,易產(chǎn)生地表徑流,保水抗旱力強(qiáng),易澇不易旱;
②氣 小孔隙多,通氣性差,容易累積還原性物質(zhì);
③熱 水多氣少,熱容量大,溫度不易上升,稱冷性土,對(duì)早春作物播種不利;
④肥 養(yǎng)分含量較豐富且保肥力強(qiáng),肥效緩慢,穩(wěn)而持久,有利于禾谷類作物生長(zhǎng),籽實(shí)飽滿。早春低溫時(shí),由于肥效緩慢易造成作物苗期缺素;
⑤耕性 耕性差,粘著難耕。
(3)壤質(zhì)土類
土壤性質(zhì)兼具粘質(zhì)土和砂質(zhì)土的優(yōu)點(diǎn),而克服了它們的缺點(diǎn)
。耕性好,宜種廣,對(duì)水分有回潤(rùn)能力,是較理想的質(zhì)地類型。
7、為什么禾本科秸稈還田應(yīng)配施速效化學(xué)氮肥?
答、豆科綠肥(三葉草等)
C/N小,施入土壤后能提供N素(N素有效化)。禾本科作物秸稈C/N大,直接還田易造成M與作物爭(zhēng)奪N素,造成N素的生物固定。禾本科秸稈還田應(yīng)配施化學(xué)N肥:一般畝施秸稈300-400kg,需要配施化學(xué)純N3-4kg。
四、計(jì)算題(10分/個(gè))
有關(guān)數(shù)據(jù)及不清楚了,主要是關(guān)于土壤三相比,土壤含水量的計(jì)算,土壤施肥量的計(jì)算。注意復(fù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。
一、名詞解釋(20
分,每小題
分)
1、土壤孔隙:
2、巖漿巖:
3、膜狀水:
4、土壤退化:
5、土壤導(dǎo)熱率:
6、風(fēng)化作用:
7、土壤:
8、土壤質(zhì)量:
9、土壤膠體:
10、致酸離子:
得分
二、填空(10
分,每空
0.5
分)
1、由同晶代換引起的電荷叫()電荷。
2、由土壤溶液中游離的氫離子所引起的酸度叫
()由土壤膠體所吸收的氫離子或鋁離子所引起的酸度叫,(3、土壤熱量的主要來(lái)源是()。
4、土壤中的生物類型按大類可分為()、土壤()和土壤()三類。
5、從溫度較高的土層向溫度較低的土層傳導(dǎo)熱量的性能稱為土壤的()。
6、土壤中交換性鹽基離子占全部交換性陽(yáng)離子的百分比叫()。
7、土壤空氣和大氣的交換過(guò)程有()和()。
8、寫出
位中外著名的土壤學(xué)專家()(、)(、)(、)(、)。
9、土壤腐殖酸包括()酸和()酸。
10、土壤水總是從水勢(shì)()處向水勢(shì)()處運(yùn)動(dòng)。)。
得分
三、判斷題(10
分,每小題
分)
1、(2、(3、(4、(5、(6、(7、(8、(9、(10、()云母的解理為不完全解理。)高嶺石屬
1:1
型粘土礦物。)土壤物理性質(zhì)相對(duì)最好的土壤結(jié)構(gòu)體類型為柱狀結(jié)構(gòu)體。)確定土壤酸堿性所依據(jù)的土壤酸度類型是潛在酸。)土壤淹水以后,土壤的Eh的變化方向是降低。)鉀在土壤中可分有機(jī)態(tài)和無(wú)機(jī)態(tài)。)按帶負(fù)電荷數(shù)量排序?yàn)樗颇福久擅撌靖邘X石。)就整個(gè)膠體微粒而言是電中性的。)鐵鋁對(duì)土壤膠體的凝聚作用對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的形成是有利的。)土壤在地球表面是連續(xù)分布的。
得分
四、簡(jiǎn)答題(40
分,每小題
分)
1、土壤質(zhì)地的概念是什么?按國(guó)際制標(biāo)準(zhǔn)它可分為哪幾大類型?
2、什么是土壤水分勢(shì)能值,它包括哪些分勢(shì)?
3、土壤水、氣、熱相互關(guān)系怎樣?
4、土壤為什么具有緩沖作用?
5、我國(guó)土壤退化的現(xiàn)狀與態(tài)勢(shì)怎樣?
6、影響
CEC
因素有哪些?
7、土壤孔隙按當(dāng)量孔徑可分為幾類以及每類的具體指標(biāo)?
8、在計(jì)算土壤含水量時(shí)為什么以烘干土重為基數(shù)?
得分
五、論述題(10
分)
論述土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成機(jī)制。
得分
六、計(jì)算題(5
分)
某地耕層厚度
20cm,土壤容重為
1.2
g/cm,比重按一般常數(shù)計(jì)算,試計(jì)算每畝(667m)土壤重量和土壤總孔度?
得分
七、按土壤剖面示意圖寫出相應(yīng)土類。
分,每小題
分)
以下可以刪除
一.名詞解釋
1.土??壤:土壤是地球陸地表面能夠生長(zhǎng)植物(產(chǎn)生植物收獲量)的疏松表層。
2.土壤肥力:土壤為植物生長(zhǎng)供應(yīng)協(xié)調(diào)營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件的能力。(水、肥、氣、熱)
3.自然肥力:土壤在自然因子即五大成土因素(氣候、生物、母質(zhì)、地形和年齡)的綜合作用下發(fā)育而來(lái)的肥力。
4.人工肥力:在自然肥力的基礎(chǔ)上,通過(guò)人為措施的影響(如翻耕、施肥、灌溉、和排水等措施)形成的土壤肥力,也稱經(jīng)濟(jì)肥力。
5.潛在肥力:在當(dāng)季節(jié)中,不能立即產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的這部分肥力。
6.土
壤
學(xué):農(nóng)林科學(xué)體系中的一門基礎(chǔ)科學(xué),主要論述土壤和農(nóng)林生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)之間的內(nèi)在聯(lián)系:土壤變肥變瘦的一般規(guī)律,以及土壤利用和改良的技術(shù)。
7.礦??物:礦物是地殼中的化學(xué)元素在各種地質(zhì)作用下形成的自然產(chǎn)物,分為原生礦物和次生礦物。
8.原生礦物:地殼深處的巖漿冷凝而成的礦物(如長(zhǎng)石云母)。
9.次生礦物:有原生礦物經(jīng)過(guò)化學(xué)變化(如變質(zhì)作用和風(fēng)化作用)形成的礦物。
10.五大自然成土因素:氣候、生物、母質(zhì)、地形和年齡。
11.巖??石:由一種或多種礦物有規(guī)律的組合形成的天然集合體。
12.巖
漿
巖:由地殼深處的熔融巖漿,受地質(zhì)作用的影響,上升冷卻凝固而成的巖石(如燦石、原始巖石)。
13.沉
積
巖:地殼表面早期形成的各種巖石(巖漿巖、變質(zhì)巖和先形成的沉積巖)經(jīng)過(guò)風(fēng)化搬運(yùn)、沉積和成巖等作用,再次形成的巖石。
14.變
質(zhì)
巖:原有的巖石受到高溫、高壓和化學(xué)活性物質(zhì)的作用,改變了原有的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦物成分而形成的新巖石。
二.土壤的本質(zhì)特征?肥力的四大因子?
答:土壤的本質(zhì)特征是土壤具有肥力;肥力的四大因子是水、肥(營(yíng)養(yǎng)物質(zhì))汽、熱(環(huán)境)。
三.土壤組成如何?土壤學(xué)發(fā)展過(guò)程的三大學(xué)派?
答:
固體顆粒(38%)
固??相(50%)
土壤
有機(jī)物(12%)
氣相(50%)
粒間空隙(50%)
液相(50%)
土壤學(xué)發(fā)展過(guò)程的三大學(xué)派:1.農(nóng)業(yè)化學(xué)學(xué)派。(提出礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō))。2.農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)派(19世紀(jì)后半葉)。3.土壤發(fā)生學(xué)派(提出土壤是在五大成土因素作用下形成的)。
四.巖石根據(jù)生成方式不同分為哪幾類?
答:分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。
五.巖漿巖的分類方式如何?(生成方式、化學(xué)成分)
答:按含二氧化硅的多少分為(1).酸性巖(二氧化硅含量大于65%)。(2).中性鹽(二氧化硅含量在52%——65%)。(3).基性巖(二氧化硅含量在45%——52%)。(4).超基性巖(二氧化硅含量小于45%)。
由構(gòu)造不同分為(1).塊狀構(gòu)造(2).流紋構(gòu)造(3).氣孔構(gòu)造(4).杏仁構(gòu)造。
六.巖石礦物對(duì)土壤有何影響?
答:(1).影響土壤的質(zhì)地;(2).影響土壤的酸堿性:(3).影響土壤中的化學(xué)組成。
七.分別舉出常見(jiàn)的原生礦物以及次生礦物五六類.答:原生礦物:長(zhǎng)石類、角閃石和輝石、云母類、石英、磷灰石、橄欖石;
次生礦物:方解石,高嶺石,蛇紋石。
八.舉出幾種常見(jiàn)的沉積巖及變質(zhì)巖.答:沉積巖:礫巖.砂巖.頁(yè)巖.石灰?guī)r.白云巖.變質(zhì)巖:板巖.千枚巖.片巖.片麻巖.大理巖.石灰?guī)r.一
.名詞解釋
1.風(fēng)化作用——是指地表的巖石礦物,遇到了和它形成時(shí)截然不同的外界條件而遭到破壞,使其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、成分和性質(zhì)發(fā)生變化的過(guò)程。
2.物理風(fēng)化——又稱機(jī)械崩解作用,是指由物理作用(溫度變化、水分凍結(jié)、碎石劈裂以及風(fēng)力、流水、冰川摩擦力等物理因素)使巖石礦物崩解破碎成大小不同形狀各異的顆粒,而不改變其化學(xué)成分的過(guò)程。
3.化學(xué)風(fēng)化——化學(xué)風(fēng)化也叫化學(xué)分解作用,主要是指巖石礦物在水、氧、二氧化碳等風(fēng)化因素參與下,所發(fā)生的一系列化學(xué)變化過(guò)程。
4.生物風(fēng)化——生物風(fēng)化是指巖石中礦物在生物及其分泌物或有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)物的作用下,進(jìn)行的機(jī)械性破碎和化學(xué)分解過(guò)程。
5.水解作用——巖石礦物在水分、二氧化碳等因素的影響下發(fā)生化學(xué)的分解,使巖石礦物遭到破壞,并把養(yǎng)分釋放出來(lái)的這種作用稱為碳酸化作用。
6.定積母質(zhì)——定積母質(zhì)又稱殘積物,是指巖石礦物經(jīng)過(guò)風(fēng)化后殘留在原地未經(jīng)搬運(yùn)的碎屑物質(zhì).
7.坡積物——山坡上部風(fēng)化的碎屑物質(zhì),經(jīng)雨水或雪水的侵蝕沖刷,并在重力作用下,被搬運(yùn)到山坡的中、下部而形成的堆積物,稱為坡積物,多分布在山坡或山麓地帶。
8.沖擊母質(zhì)——指風(fēng)化碎屑受河流(經(jīng)常性水流)侵蝕、搬運(yùn),在流速減緩時(shí)沉積于河床的沉積物。
10.黃土母質(zhì)——黃土是第四紀(jì)的一種特殊沉積物。黃土為淡黃或暗黃色,土層厚度可達(dá)數(shù)十米,粉砂質(zhì)地,粗細(xì)適宜,通體顆粒均勻一致,疏松多孔,通透性好,具有發(fā)達(dá)的直立性狀,含有10%~15%的碳酸鈣,常形成石灰質(zhì)結(jié)核。
二.物理風(fēng)化作用、化學(xué)風(fēng)化作用、生物風(fēng)化作用的作用方式分別是什么?
答:物理風(fēng)化:1.溫度作用或溫差效應(yīng)2.結(jié)冰作用或冰劈作用3.風(fēng)的作用4流水的作用.化學(xué)風(fēng)化:1.溶解作用2.水化作用3.水解和碳酸化作用4.氧化作用5.溶解作用.生物風(fēng)化:1.機(jī)械破壞作用(根劈作用)2.化學(xué)破壞作用(主要通過(guò)新陳代謝來(lái)完成).三.物理風(fēng)化作用、化學(xué)風(fēng)化作用、生物風(fēng)化作用的最終結(jié)果如何?
答:物理風(fēng)化:產(chǎn)生了與原巖石、礦物化學(xué)成分相同而粗細(xì)不等的碎屑物質(zhì)覆蓋在巖石表面。
化學(xué)風(fēng)化:1.形成可溶性鹽類,都是養(yǎng)料成分,為植物提供營(yíng)養(yǎng)。2.形成了次生粘土礦物,在土壤肥力中作用巨大。3.形成了殘留礦物,如:石英在土壤中以粗大砂粒存在。
生物風(fēng)化:為母質(zhì)中增加了巖石和礦物中所沒(méi)有的N素和有機(jī)質(zhì)。
四.影響風(fēng)化作用的因素有哪些?
答:1.氣候條件.2.礦物巖石的物理特性:礦物顆粒大小、硬度、解理和膠結(jié)程度.3.礦物巖石的化學(xué)特性和結(jié)晶構(gòu)造.五.風(fēng)化產(chǎn)物的地球化學(xué)類型、生態(tài)類型分別有哪些?
答:風(fēng)化產(chǎn)物的地球化學(xué)類型:
1.碎屑類型.2.鈣化類型.3.硅鋁化類型.4.富鋁化類型.風(fēng)化產(chǎn)物的生態(tài)類型:1.硅質(zhì)巖石風(fēng)化物2.長(zhǎng)石質(zhì)巖石風(fēng)化物.3.鐵鎂質(zhì)巖石風(fēng)化物.4.鈣質(zhì)巖石風(fēng)化物.一
.名詞解釋
1.土壤的的形成過(guò)程——土壤的形成過(guò)程是指地殼表面的巖石風(fēng)化體及其搬運(yùn)的沉積體,受其所處環(huán)境因素的作用,形成具有一定剖面形態(tài)和肥力特征的土壤的歷程。
2.土壤形成因素學(xué)說(shuō)——土壤是在五大成土因素(即氣候、母質(zhì)、生物、地形和時(shí)間)作用下形成的,是成土因素綜合作用的產(chǎn)物,成土因素在土壤形成中起著同等重要和相互不可替代的作用,成土因素的變化制約著土壤的形成和演化,土壤分布由于受成土因素的影響而具有地理規(guī)律性。這就是土壤形成因素學(xué)說(shuō)。
3.土壤相對(duì)年齡——相對(duì)年齡則是指土壤的發(fā)育階段或土壤的發(fā)育程度。
4.土壤絕對(duì)年齡——指該土壤在當(dāng)?shù)匦迈r風(fēng)化層或新母質(zhì)上開(kāi)始發(fā)育時(shí)算起迄今所經(jīng)歷的時(shí)間,常用年表示。
5.粘化過(guò)程——粘化過(guò)程是土壤剖面中粘粒形成和積累的過(guò)程,可分為殘積粘化和淀積粘化。殘積粘化過(guò)程多發(fā)生在溫暖的半濕潤(rùn)和半干旱地區(qū)的土壤中,而淀積粘化則多發(fā)生在暖溫帶和北亞熱帶濕潤(rùn)地區(qū)的土壤中。
6.退化過(guò)程——退化過(guò)程是因自然環(huán)境不利因素和人為利用不當(dāng)而引起土壤肥力下降,植物生長(zhǎng)條件惡化和土壤生產(chǎn)力減退的過(guò)程。
7.熟化過(guò)程——土壤熟化過(guò)程是在耕作條件下,通過(guò)耕作、培肥與改良,促進(jìn)水肥氣熱諸因素不斷協(xié)調(diào),使土壤向有利于作物高產(chǎn)方面轉(zhuǎn)化的過(guò)程。
8.潴育化過(guò)程——潴育化過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)氧化還原交替過(guò)程,指土壤漬水帶經(jīng)常處于上下移動(dòng),土體中干濕交替比較明顯,促使土壤中氧化還原反復(fù)交替,結(jié)果在土體內(nèi)出現(xiàn)銹紋、銹斑、鐵錳結(jié)核和紅色膠膜等物質(zhì)。該過(guò)程又稱為假潛育化
9.原始成土過(guò)程——從巖石露出地表著生微生物和低等植物開(kāi)始到高等植物定居之前形成的土壤過(guò)程,稱為原始成土過(guò)程。在高山凍寒氣候條件的成土作用主要以原始過(guò)程為主。原始成土過(guò)程也可以與巖石風(fēng)化同時(shí)同步進(jìn)行。
10.有機(jī)質(zhì)積累過(guò)程——在木本或草本植被下,有機(jī)質(zhì)在土體上部積累的過(guò)程。
二.母質(zhì)因素在成土過(guò)程中的作用?
答:母質(zhì)是形成土壤的物質(zhì)基礎(chǔ),是土壤的骨架和礦物質(zhì)的來(lái)源。主要表現(xiàn)是:
1.母質(zhì)的機(jī)械組成影響土壤的機(jī)械組成。
2.母質(zhì)的化學(xué)成分對(duì)土壤形成、性質(zhì)和肥力均有顯著影響,是土壤中植物礦質(zhì)元素(氮素除外)的最初來(lái)源。
三.氣候因素在成土過(guò)程中的作用?
答:氣候決定著土壤形成過(guò)程中的水、熱條件,是直接影響到成土過(guò)程的強(qiáng)度和方向的基本因素。它(水分和熱量)對(duì)土壤形成的具體作用表現(xiàn)在:
1.直接參與母質(zhì)的風(fēng)化和物質(zhì)的淋溶過(guò)程。2.控制著植物和微生物的生長(zhǎng)。
3.影響著土壤有機(jī)質(zhì)的累積和分解。4.決定著養(yǎng)料物質(zhì)生物小循環(huán)的速度和范圍
四.生物因素在成土過(guò)程中的作用?
答:在土壤形成過(guò)程中,生物對(duì)土壤肥力特性和土壤類型,具有獨(dú)特的創(chuàng)新作用。其影響及作用可歸納為:
1.創(chuàng)造了土壤氮素化合物,使母質(zhì)或土壤中增添了氮素養(yǎng)料。
2.使母質(zhì)中有限的礦質(zhì)元素,發(fā)揮了無(wú)限的營(yíng)養(yǎng)作用。
3.通過(guò)生物的吸收,把母質(zhì)中分散狀態(tài)的養(yǎng)料元素,變成了相對(duì)集中狀態(tài),使土壤的養(yǎng)料元素不斷富集起來(lái)。
4.由于生物的選擇吸收,原來(lái)存在于母質(zhì)中的養(yǎng)料元素,通過(guò)生物小循環(huán),更適合于植物生長(zhǎng)需要,使土壤養(yǎng)分品質(zhì)不斷改善。
五.地形因素在成土過(guò)程中的作用?
答:1.影響大氣作用中的水熱條件,使之發(fā)生重新分配。如坡地接受的陽(yáng)光不同于平地,陰坡又不同于陽(yáng)坡;地面水及地下水在坡地的移動(dòng)也不同于平地,從而引起土壤水分、養(yǎng)分、沖刷、沉積等一系列變化。
2.影響母質(zhì)的搬運(yùn)和堆積。如山地坡度大,母質(zhì)易受沖刷、故土層較??;平原水流平緩、母質(zhì)容易淤積、所以土層厚度較大;而洪積扇的一般規(guī)律則是頂端(即靠山口處)的母質(zhì)較粗大、甚至有大礫石;末端(即與平原相接處)的母質(zhì)較細(xì),有時(shí)開(kāi)始有分選。頂端坡度大、末端坡度小,以及不同部位的沉積物質(zhì)粗細(xì)不同,亦會(huì)造成土壤肥力上的差異。
一.名詞解釋:
1.侵入體——位于土體之中,但不是土壤形成過(guò)程中新產(chǎn)生的或聚積的物質(zhì),而是外界加入到土體中的物 體.(如:磚塊,瓦片等.)
2.新生體——土壤形成過(guò)程中新產(chǎn)生的或聚積的物質(zhì),它們具有一定的外形和界限.(如:石灰結(jié)核,石灰假菌絲體,鐵錳斑點(diǎn),銹紋銹斑,鐵錳膠膜等.)
3.診斷層——以土壤分類為目,并能定量說(shuō)明的土層。
4.發(fā)生層——凡是發(fā)育完善未經(jīng)翻動(dòng)的土壤剖面,??蓜澐殖鲂再|(zhì)上有明顯差異的許多層次,這些層次是土壤發(fā)育的結(jié)果.
5.土壤剖面構(gòu)造——土壤剖面構(gòu)造就是指土壤剖面從上到下不同土層的排列方式。
6.土壤剖面——土壤剖面是指從地面向下挖掘所裸露的一段垂直切面,深度一般在兩米以內(nèi)。
8.鈣積與脫鈣過(guò)程——鈣積過(guò)程是干旱、半干旱地區(qū)土壤鈣的碳酸鹽發(fā)生移動(dòng)積累的過(guò)程。在季節(jié)性淋溶條件下,易溶性鹽類被水淋洗,鈣、鎂部分淋失,部分殘留在土壤中,土壤膠體表面和土壤溶液多為鈣(或鎂)飽和,土壤表層殘存的鈣離子與植物殘?bào)w分解時(shí)產(chǎn)生的碳酸鹽結(jié)合,形成重碳酸鈣,在雨季向下移動(dòng)在剖面中部或下部淀積,形成鈣積層,;與鈣積過(guò)程相反,在降水量大于蒸發(fā)量的生物氣候條件下,土壤中的碳酸鈣將轉(zhuǎn)變?yōu)橹靥妓徕}從土體中淋失,稱為脫鈣過(guò)程。
二.研究土壤剖面的意義
答:他不僅能夠反映土壤的特征,而且還可以了解土壤的形成過(guò)程,發(fā)展方向和肥力特征;為鑒別土壤類型,確定土壤名稱提供了科學(xué)依據(jù)。
三.說(shuō)明下列符號(hào)的土壤學(xué)含義:
答:Bk為鈣積層
Bt為粘化層
Bca
鈣積層
C母質(zhì)層
D母巖層
G潛育層
W潴育層
T泥炭層;
Cc表示在母質(zhì)層中有碳酸鹽的聚積層;
Cs表示在母質(zhì)層中有硫酸鹽的聚積層。
A—D
原始土壤類型;A—C
幼年土壤類型;A—B—C
發(fā)育完善的土壤類型。
一.名詞解釋
1.微生物——肉眼看不見(jiàn)的體形細(xì)微構(gòu)造簡(jiǎn)單的一類生物體.2.自養(yǎng)型細(xì)菌——不依靠分解氧化有機(jī)質(zhì)取得碳和能量,而是直接攝取空氣中的二氧化碳作為碳源,吸收無(wú)機(jī)含氮化合物和各種礦物質(zhì)作為養(yǎng)分,利用光能或通過(guò)氧化無(wú)機(jī)物質(zhì)獲得能量,合成自身物質(zhì),進(jìn)行生長(zhǎng)和繁殖。屬于這一類土壤細(xì)菌的有:亞硝酸細(xì)菌、硝酸細(xì)菌,硫磺細(xì)菌.3.異養(yǎng)型細(xì)菌——它們只能利用有機(jī)質(zhì)作為碳源和能源。
4.菌根菌——許多真菌還能發(fā)育在高等植物根部表面,或者深入植物根部組織內(nèi)部,與植物發(fā)生共生的關(guān)系,這些真菌統(tǒng)稱為菌根菌.5.菌根——有菌根菌生長(zhǎng)的植物根稱為菌根.6.灰分物質(zhì)——植物殘?bào)w燃燒后所遺留下的灰燼稱為灰分物質(zhì)?;曳种兄饕獮殁}、鎂、鉀、鈉,磷、硅、硫、鐵、鋁、錳等,此外還含有碘、鋅、硼、氟等元素.7.土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化過(guò)程——各種動(dòng)、植物有機(jī)殘?bào)w進(jìn)入土壤后,在水分.溫度.土壤微生物等因素的作用下,發(fā)生極其復(fù)雜的變化過(guò)程.8.有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化過(guò)程——進(jìn)入土壤的有機(jī)質(zhì),在植物殘?bào)w和微生物分泌的酶作用下,使有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單有機(jī)化合物,最后轉(zhuǎn)化為二氧化碳、氨、水和礦質(zhì)養(yǎng)分(磷、硫、鉀、鈣、鎂等簡(jiǎn)單化合物或離子),同時(shí)釋放出能量的過(guò)程.9.有機(jī)質(zhì)的腐殖化過(guò)程——從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,積累保蓄養(yǎng)分的過(guò)程。
10.礦化率——每年因礦化而消耗的有機(jī)質(zhì)量占土壤有機(jī)質(zhì)總量的百分?jǐn)?shù).(1-4℅).11.氨化過(guò)程——氨基酸在多種微生物及其分泌酶的作用下,進(jìn)一步分解成氨,這種從氨基酸中進(jìn)行脫氨的作用叫做氨化作用.12.硝化過(guò)程——在通氣條件良好時(shí),氨在土壤微生物作用下,可經(jīng)過(guò)亞硝酸的中間階段,進(jìn)一步氧化成硝酸,這個(gè)由氨經(jīng)微生物作用氧化成硝酸的作用叫做硝化作用。硝化作用是由亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌共同作用的結(jié)果.13.腐殖質(zhì)化系數(shù)——每斤新鮮的有機(jī)物質(zhì)加入到土壤后所產(chǎn)生的腐殖質(zhì)的斤數(shù)。
二.問(wèn)答題
1.簡(jiǎn)述土壤有機(jī)質(zhì)的作用?
答:
土壤有機(jī)質(zhì)是植物營(yíng)養(yǎng)的重要來(lái)源,同時(shí)對(duì)土壤水、肥、氣、熱起重要的調(diào)節(jié)作用:
(1)植物營(yíng)養(yǎng)的重要庫(kù)源;(2)提高土壤保水保肥能力和緩沖性能;(3)改善土壤物理性質(zhì);
(4)增強(qiáng)土壤微生物活動(dòng);(5)活化土壤中難溶性礦質(zhì)養(yǎng)料;(6)刺激、促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。
2.富里酸(FA)與胡敏酸(HA)性質(zhì)上的區(qū)別?
答:(1)溶解性:FA>HA;(2)酸性:FA>HA;(3)鹽:HA一價(jià)溶于水二三價(jià)不溶,F(xiàn)
A全溶;.(4)分子組成:式量HA>FA,HA含碳氮多,含氫氧少,F(xiàn)A相反;(5)顏色:HA深(又名黒腐酸),F(xiàn)A淺(又名黃腐酸);(6)在土壤剖面中的遷移能力:FA強(qiáng)。
3.有機(jī)殘?bào)w的碳氮比如何影響土壤有機(jī)物分解過(guò)程?
答:一般認(rèn)為,微生物每吸收一份氮,還需吸收五份碳用于構(gòu)成自身細(xì)胞,同時(shí)消耗20份碳作為生命活動(dòng)的能量來(lái)源。所以,微生物分解活動(dòng)所需有機(jī)質(zhì)的C/N大致為25﹕1
當(dāng)有機(jī)質(zhì)地C/N接近25﹕1時(shí),利于微生物的分解活動(dòng),分解較快,多余的氮留給土壤,供植物吸收;
如果C/N大于25﹕1,有機(jī)質(zhì)分解慢,同時(shí)與土壤爭(zhēng)氮;
C/N小于25﹕1,有利于有機(jī)質(zhì)分解,并釋放大量的氮素。
4.土壤有機(jī)物分解的速度主要取決于哪兩個(gè)方面:
答:土壤有機(jī)物分解的速度主要取決于兩個(gè)方面;內(nèi)因是植物凋落物的組成,外因是所處的環(huán)境條件。
①外界條件對(duì)有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的影響:外界條件通過(guò)對(duì)土壤微生物活動(dòng)的制約,而影響有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化速度,這些外界因素主要有土壤水分、溫度、通氣狀況、土壤pH值,土壤粘力等。
②殘?bào)w的組成與狀況對(duì)有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的影響:有機(jī)殘?bào)w的物理狀態(tài),化學(xué)組成,及碳氮比影響。
5.土壤有機(jī)質(zhì)的腐殖化過(guò)程可分為幾個(gè)階段:
答:①第一階段(原始材料構(gòu)成階段):微生物將有機(jī)殘?bào)w分解并轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物,一部分經(jīng)礦質(zhì)化作用轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)物(二氧化碳、硫化氫、氨等)。其中有芳香族化合物(多元酚)、含氮化合物(氨基酸或肽)和糖類等物質(zhì)。
②第二階段(合成腐殖質(zhì)階段):在微生物作用下,各組成成分,主要是芳香族物質(zhì)和含氮化合物,縮合成腐殖質(zhì)單體分子。在這個(gè)過(guò)程中,微生物起著重要作用,首先是由許多微生物群分泌的酚氧化酶,將多元酚氧化成醌,然后醌再與含氮化合物縮合成腐殖質(zhì)。
6.土壤有機(jī)質(zhì)的類型及來(lái)源:
答:一、土壤有機(jī)質(zhì)的類型:
進(jìn)入土壤中的有機(jī)質(zhì)一般呈現(xiàn)三種狀態(tài):
①基本上保持動(dòng)植物殘?bào)w原有狀態(tài),其中有機(jī)質(zhì)尚未分解;
②動(dòng)植物殘?bào)w己被分解,原始狀態(tài)已不復(fù)辨認(rèn)的腐爛物質(zhì),稱為半分解有機(jī)殘余物;
③在微生物作用下,有機(jī)質(zhì)經(jīng)過(guò)分解再合成,形成一種褐色或暗褐色的高分子膠體物質(zhì),稱為腐殖質(zhì)。腐殖質(zhì)是有機(jī)
質(zhì)的主要成分,可以改良土壤理化性質(zhì),是土壤肥力的重要標(biāo)志。
二、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源:
①動(dòng)植物和微生物殘?bào)w;
②動(dòng)植物和微生物的代謝產(chǎn)物;
③人工施入土壤的有機(jī)肥料。
7.土壤微生物在土壤中的作用:
答:土壤微生物對(duì)土壤性質(zhì)和肥力的形成和發(fā)展都有重要的影響。
1.參與土壤形成作用:
2促進(jìn)土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化: ??3增加生物熱能,有利調(diào)節(jié)土壤溫度:
4.產(chǎn)生代謝產(chǎn)物,刺激植物的生長(zhǎng):?。担a(chǎn)生酶促作用,促進(jìn)土壤肥力的提高:
8.土壤微生物分布的特點(diǎn):
答:①物分布在土壤礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)顆粒的表面。
②植物根系周圍存在著種類繁多的微生物類群。
③物在土體中具有垂直分布的特點(diǎn)。
④微生物具有與土壤分布相適應(yīng)的地帶性分布的特點(diǎn)。
⑤壤微生物的分布具有多種共存、相互關(guān)聯(lián)的特點(diǎn)。
9.菌根菌的類型及特點(diǎn):
答:菌根菌的類型:根據(jù)菌根菌與植物的共棲特點(diǎn),菌根可分為外生菌根、內(nèi)生菌根和周生菌根。
①外生菌根在林木幼根表面發(fā)育,菌絲包被在根外,只有少量菌絲穿透表皮細(xì)胞。
②內(nèi)生菌根以草本最多。如蘭科植物具有典型內(nèi)生菌根。
③周生菌根即內(nèi)外生菌根。既可在根周圍形成菌鞘,又可侵入組織內(nèi)部,這種菌根菌發(fā)育在林木根部。
特點(diǎn):①菌根菌沒(méi)有嚴(yán)格的專一性;同一種樹(shù)木的菌根可以由不同的真菌形成。
②菌根對(duì)于林木營(yíng)養(yǎng)的重要性,還在于它們能夠適應(yīng)不良的土壤條件,為林木提供營(yíng)養(yǎng)。
③在林業(yè)生產(chǎn)中,為了提高苗木的成活率和健壯率,使幼苗感染相適應(yīng)的菌根真菌,是非常必要的。
④最簡(jiǎn)單的接種方法,就是客土法,即選擇林木生長(zhǎng)健壯的老林地土壤,移一部分到苗床或移植到樹(shù)穴中,促使苗木迅速形成菌根。
10.調(diào)節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)的途徑:
答:①增施有機(jī)肥料。②歸還植物(林木、花卉)凋落物于土壤。③種植地被植物、特別是可觀賞綠肥。
④用每年修剪樹(shù)木花草的枯枝落葉粉碎堆漚,或直接混入有機(jī)肥坑埋于樹(shù)下,有改土培肥的效果。
⑤通過(guò)澆水,翻土來(lái)調(diào)節(jié)土壤的濕度和溫度等,以達(dá)到調(diào)節(jié)有機(jī)質(zhì)的累積和釋放的目的。
一.名詞解釋:
1.導(dǎo)溫率:?jiǎn)挝惑w積土壤吸收熱量后升高的溫度,單位為cm2/s。
2.導(dǎo)熱率:在單位截面(1cm2)、單位距離(1cm)相差1℃時(shí),單位時(shí)間(1s)內(nèi)傳導(dǎo)通過(guò)的熱量(單位J/cm·s·℃)。
3土壤熱容量:土壤溫度的升降不僅決定于熱量的得失,而且決定于熱容量的大小。土壤熱容量分為重量熱容量和容積熱容量?jī)煞N。重量熱容量是使1g土壤增溫1℃所需的熱量(J/g·℃)。容積熱容量是使1cm3土壤增溫1℃所需的熱量(J/cm3·℃)。容積熱容量和重量熱容量之間的關(guān)系是:容積熱容量=重量熱容量×容重
4土壤通氣量:是指單位時(shí)間通過(guò)單位土壤截面、單位土壤厚度的氣量,通常以ml/s·cm2·cm或ml/s·cm3表示。它是一種量度土壤空氣擴(kuò)散常數(shù)的方法。一般多采用CO2作為指示氣體,使它在一規(guī)定的時(shí)間內(nèi)通過(guò)一定容積的土壤而求得其通氣量,通氣量大,表明土壤通氣性好。
5全蓄水量:土壤為重力水飽和,即土壤全部孔隙(包括毛管孔隙和非毛管孔隙)都充滿水時(shí)的土壤含水量叫全蓄水量(最大持水量)。
6萎蔫系數(shù):當(dāng)植物表現(xiàn)永久萎蔫時(shí)的土壤含水量叫萎蔫系數(shù)(凋萎系數(shù))。
7有效水最大貯量:(A=F-W)即田間持水量-萎蔫系數(shù),當(dāng)此值最大時(shí),即有效水最大貯量。(全溶水-多余水)。
8土壤水分特征曲線:土壤水分特征曲線對(duì)同一土樣并不是固定的單一曲線。它與測(cè)定時(shí)土壤處于吸水過(guò)程(如滲透過(guò)程)或脫水過(guò)程(蒸發(fā)過(guò)程)有關(guān)。從飽和點(diǎn)開(kāi)始逐漸增加土壤水吸力,使土壤含水量逐漸減少所得的曲線,叫脫水曲線。由干燥點(diǎn)開(kāi)始,逐漸增加土壤含水量,使土壤水吸力逐漸減小所得的曲線,叫吸水曲線。脫水曲線和吸水曲線是不重合的。同一吸力值可有一個(gè)以上的含水量值,說(shuō)明土壤吸力值與含水量之間并非單值函數(shù),這種現(xiàn)象稱滯后現(xiàn)象。
9土壤水吸力:不是土壤對(duì)水的吸力,而是指土壤水承受一定吸力的情況下所處的能態(tài),簡(jiǎn)稱為吸力、張力或負(fù)壓力。
10土水勢(shì):土壤水在各種力(土粒的吸附力、毛管力、重力和靜水壓力等)的作用下,自由能的變化(主要降低),稱土水勢(shì)。
11田間持水量:懸著毛管水達(dá)到最大量時(shí)土壤的含水量。
12毛管持水量:土壤中毛管上升水的最大量稱為毛管持水量。它是吸濕水、膜狀水和毛管上升水的總和。
13毛管懸著水:從地表下滲進(jìn)入土體的這一部分水分。
14毛管上升水:在地勢(shì)低洼地區(qū),地下水位淺,地下水借助毛管作用而上升吸持保存在毛管中的水分。
15毛管水:是指存在于土壤毛細(xì)管孔隙中,由毛管力吸持的水分。
16最大分子持水量:膜狀水的最大量,叫最大分子持水量。(包括膜狀水和吸濕水)。
17膜狀水:指吸附在吸濕水層外面的液態(tài)水膜。
18最大吸濕量:干土從相對(duì)濕度接近飽和的空氣(≥98%)中吸收水汽的最大量。
二,簡(jiǎn)答題。
1土水勢(shì)的特點(diǎn)。
答:土壤中的水分受到各種力的作用,它和同樣條件(溫度和壓力等)下的純自由水的自由能的差值,用符號(hào)Ψ表示,所以,土水勢(shì)不是土壤水分勢(shì)能的絕對(duì)值,而是以純自由水作參比標(biāo)準(zhǔn)的差值,是一個(gè)相對(duì)值。
土水勢(shì)由:基質(zhì)勢(shì)(Ψm)
溶質(zhì)勢(shì)(Ψs)
重力勢(shì)(Ψg)
壓力勢(shì)(ΨP)
等分勢(shì)構(gòu)成。
2土壤空氣特點(diǎn)。
答:a.二氧化碳的含量很高而氧氣含量稍低。二氧化碳超過(guò)大氣中的10倍左右,主要原因是由于土壤中植物根系和微生物進(jìn)行呼吸以及有機(jī)質(zhì)分解時(shí),不斷消耗土壤空氣中的氧,放出二氧化碳,而土壤空氣和大氣進(jìn)行交換的速度,還不能補(bǔ)充足夠的氧和排走大量的二氧化碳的緣故。
b.土壤空氣含有少量還原性氣體。在通氣不良情況下,土壤空氣中還含有少量的氫、硫化氫、甲烷等還原性氣體。這些氣體是土壤有機(jī)質(zhì)在嫌氣分解下的產(chǎn)物,它積累到一定濃度時(shí),對(duì)植物就會(huì)產(chǎn)生毒害作用。
c.土壤空氣水氣含量遠(yuǎn)高于大氣。除表土層和干旱季節(jié)外,土壤空氣經(jīng)常處于水汽的飽和狀態(tài)。
d.土壤空氣組成不均勻。土壤空氣組成隨土壤深度而改變,土層越深,二氧化碳越多,氧氣越少。
3土壤氣體交換的方式有幾種?哪一種最重要?
答:有兩種方式:即氣體的整體流動(dòng)和氣體的擴(kuò)散,以氣體的擴(kuò)散為主。
4土壤空氣對(duì)林木生長(zhǎng)的影響。
答:土壤空氣影響著植物生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過(guò)程,主要表現(xiàn)在以下幾方面:
(1)土壤空氣與根系發(fā)育(2)土壤空氣與種子萌發(fā)(3)土壤空氣與養(yǎng)分狀況(4)土壤空氣與植物病害
5土壤熱量的來(lái)源有哪些?
答:1、太陽(yáng)輻射能
2、生物熱
3、地球的內(nèi)能
6土壤熱量狀況對(duì)林木生長(zhǎng)的影響?
答:土壤熱量狀況對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響是很顯著的,植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程,如發(fā)芽、生根、開(kāi)花、結(jié)果等都只有在一定的臨界土溫之上才可能進(jìn)行。
1.各種植物的種子發(fā)芽都要求一定的土壤溫度??2.植物根系生長(zhǎng)在土壤中,所以與土溫的關(guān)系特別密切
3.適宜的土溫能促進(jìn)植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)??4.土壤溫度對(duì)微生物的影響
5.土溫對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育之所以有很大的影響,除了直接影響植物生命活動(dòng)外,還對(duì)土壤肥力有巨大的影響
7土壤水汽擴(kuò)散的特點(diǎn)。
答:土壤空氣中水分?jǐn)U散速度遠(yuǎn)小于大氣中水分?jǐn)U散速率.①土壤孔隙數(shù)量是一定的,其中孔隙一部分被液態(tài)水占有,留給水汽擴(kuò)散的空間就很有限。
②土壤中孔隙彎彎曲曲,大小不一,土壤過(guò)干過(guò)濕都不利于擴(kuò)散(土壤濕度處于中等條件下最適宜擴(kuò)散)
8土壤蒸發(fā)率(概念)的階段?
答:土壤蒸發(fā)率:?jiǎn)挝粫r(shí)間從單位面積土壤上蒸發(fā)損失的水量。階段性:
a.大氣蒸發(fā)力控制階段(蒸發(fā)率不變階段)b.土壤導(dǎo)水率控制階段(蒸發(fā)率下降階段)
c.?dāng)U散控制階段(決定于擴(kuò)散的速率)
一.名詞解釋:
1.土壤的可塑性:土壤在濕潤(rùn)狀態(tài)下,受外力作用塑造成各種形狀.當(dāng)外力消失或干燥后,仍能保持其性狀的性能.2.土壤粘結(jié)性:土粒之間相互粘結(jié)在一起的性能.3.土壤粘著性:
是指土壤在濕潤(rùn)狀態(tài)下,土壤粘著于其他物體的性能.4.土壤耕性:土壤在耕作時(shí)反映出來(lái)的一切性質(zhì)
5.適耕期:適于土壤耕作的土壤水分含量所能保持的時(shí)間長(zhǎng)短.6.土壤結(jié)構(gòu)體:土壤膠結(jié)物(有機(jī)質(zhì),碳酸鈣,氧化鐵)的作用下,相互團(tuán)聚在一起形成大小,形狀,性質(zhì)不同的土團(tuán).7.土壤結(jié)構(gòu)性:土壤中單粒,復(fù)粒的數(shù)量,大小,形狀,性質(zhì)及其相互排列和相應(yīng)的空隙狀況等綜合特性.8.土壤孔隙度:單位體積內(nèi)土壤空隙所占的百分?jǐn)?shù).9.適宜容重:指耕性良好的土壤(適宜于耕作和植物生長(zhǎng))的容重。
10.極限容重:即土壤密度。
11.土壤容重:單位體積自然狀態(tài)土壤(含粒間孔隙)的重量.12.土壤比重:土壤密度與4℃時(shí)純水密度之比.13.土壤質(zhì)地:按土壤顆粒組成進(jìn)行分類,將顆粒組成相近而土壤性質(zhì)相似的土壤劃分為一類,并給予一定名稱.14.土壤顆粒組成:土壤中各級(jí)土粒的百分含量.15.土壤密度:單位體積固體土粒(單位體積全被土粒占據(jù),不包括粒間孔隙)的質(zhì)量.(影響因素:礦物組成,有機(jī)質(zhì)含量,土壤質(zhì)地)
16.硅鋁鐵率:又稱“saf值”,土壤顆粒部分SiO2與R2O2分子數(shù)之比,以SiO2/R2O2表示.17.硅鐵率:又稱
“sa值”,土壤顆粒部分SiO2與Al2O2分子數(shù)之比,以SiO2/Al2O2表示.18.當(dāng)量孔徑:與土壤水吸力相當(dāng)?shù)目紫吨睆?19.孔隙比:孔隙體積/土粒體積.20.團(tuán)粒結(jié)構(gòu)體:具有小水庫(kù),小肥料庫(kù),空氣走廊的作用,調(diào)節(jié)水氣狀況能力強(qiáng),因而是理想的結(jié)構(gòu)體.二.簡(jiǎn)答題
1.衡量土壤耕性好壞的標(biāo)準(zhǔn)是什么?
答:
土壤宜耕性是指土壤的性能.①耕作難易:耕作機(jī)具所受阻力的大小,反映出耕后難以的程度,直接影響勞動(dòng)效率的高低.②耕作質(zhì)量:耕作后能否形成疏松平整,結(jié)構(gòu)良好,適于植物生長(zhǎng)的土壤條件.③宜耕期的長(zhǎng)短:土壤耕性好一般宜耕期長(zhǎng).2.試論述團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的肥力意義?
答:
1小水庫(kù):團(tuán)粒結(jié)構(gòu)透水性好可接納大量降水和灌水,這些水分貯藏在毛管中.2小肥料庫(kù):具有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤,通常有機(jī)質(zhì)含量豐富,團(tuán)粒結(jié)構(gòu)表面為好氣作用,有利于有機(jī)質(zhì)礦質(zhì)化,釋放養(yǎng)分,團(tuán)粒內(nèi)部有利于腐殖質(zhì)化,保存營(yíng)養(yǎng).3空氣走廊:團(tuán)粒之間孔隙較大,有利于空氣流通。
3.團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成的條件是什么?
答:①大量施用有機(jī)肥??②合理耕作??③合理輪作??④施用石膏或石灰??⑤施用土壤結(jié)構(gòu)改良劑
4.砂土,粘土,壤土的特點(diǎn)分別是什么?
答:1.砂質(zhì)土類:
①水→粒間孔隙大,毛管作用弱,透水性強(qiáng)而保水性弱,水汽易擴(kuò)散,易干不易澇.②氣→大孔隙多,通氣性好,一般不會(huì)積累還原性物質(zhì).③熱→水少汽多,溫度容易上升,稱為熱性土,有利于早春植物播種.④肥→養(yǎng)分含量少,保肥力弱,肥效快,肥勁猛,但不持久,易造成作物后期脫肥早衰.⑤耕性→松散易耕,輕質(zhì)土.2.粘質(zhì)土類:
①水→粒間孔隙小,毛管細(xì)而曲折,透水性差,易產(chǎn)生地表徑流,保水抗旱能力強(qiáng),易澇不易旱.②氣→小孔隙多,通氣性差,容易積累還原性物質(zhì).③熱→水多汽少,熱容量大,溫度不易上升,稱為冷性土,對(duì)早春植物播種不利.④肥→養(yǎng)分含量較豐富且保肥能力強(qiáng),肥效緩慢,穩(wěn)而持久,有利于禾谷類作物生長(zhǎng),籽實(shí)飽滿,早春低溫時(shí),由于肥效緩慢易造成作物苗期缺素.⑤耕性→耕性差,粘著難耕,重質(zhì)土.3.壤質(zhì)土類:土壤性質(zhì)兼具砂質(zhì)土,粘質(zhì)土的優(yōu)點(diǎn),而克服了它們的缺點(diǎn).耕性好,宜種廣,對(duì)水分有回潤(rùn)能力,是理想的土壤類別.5.影響陽(yáng)離子凝聚能力強(qiáng)弱的因素?
答:土壤膠體通常有負(fù)電荷,帶負(fù)電的土壤膠粒,在陽(yáng)離子的作用下,發(fā)生相互凝聚。
a高價(jià)離子凝聚能力大于低價(jià)離子。
b水化半徑大的離子凝聚能力弱,反之較強(qiáng)(離子半徑愈小,水化半徑愈大)
c增加介質(zhì)中電解質(zhì)濃度也可以。以及有機(jī)質(zhì),簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)膠體。
d比表面積越大凝聚能力越強(qiáng)。
一.名詞解釋:
1土壤膠體:土壤中顆粒直徑從1-100um,具有膠體性質(zhì)的顆粒部分.土壤膠體比普通膠體:①粒徑范圍擴(kuò)大②成分更復(fù)雜
2凈電荷:所帶正負(fù)電荷的代數(shù)和(通常指凈負(fù)電荷)。
3永久電荷:結(jié)晶性的次生粘土礦物發(fā)生同晶置換作用而產(chǎn)生的電荷。(比較穩(wěn)定,難以改變)
4可變電荷:這種電荷的數(shù)量和性質(zhì)隨著介質(zhì)的pH值而改變。
5同晶置換作用:礦物晶體在形成過(guò)程中,晶體中某個(gè)質(zhì)點(diǎn)被性質(zhì)相似的質(zhì)點(diǎn)所置換,而晶體結(jié)構(gòu)保持不變的現(xiàn)象.特點(diǎn):大小相近,性質(zhì)相似,以低代高.6膠粒由膠核,雙電層兩部分組成:
膠核:是膠粒的基本部分,由粘土礦物,含水氧化物和腐殖質(zhì)等組成。
雙電層的形成:a是由溶液中吸附離子而形成。b是由微粒核表面分子本身解離而產(chǎn)生。雙電層由決定電位離子層和補(bǔ)償電位離子層構(gòu)成。
7土壤腐殖質(zhì)的負(fù)電荷:主要是于腐殖質(zhì)的羧基,和酚羥基的氫解離所導(dǎo)致。
8土壤膠體帶電的原因:a表面解離釋放離子
b同晶置換作用
c邊面棱角斷鍵
d吸附離子
9土壤膠體的性質(zhì):a具有巨大的比表面積和表面能。
b膠粒的帶電性。c土壤膠粒具有分散性和凝聚性。
d土壤膠體對(duì)離子有吸附交換作用。
10決定電位離子層:存在于土壤膠體表面,決定著膠體顆粒所吸附的離子電荷種類和電量多少的一層。又稱內(nèi)離子層。
11補(bǔ)償電位離子層:存在于決定電位離子層外圍,于決定電位離子層電荷電位相反,數(shù)量相等的一層離子。又稱外離子層。
12凝聚的速度與強(qiáng)度決定于:①電解質(zhì)濃度,濃度↑,凝聚越快。
②電解質(zhì)的種類,主要是與陽(yáng)離子價(jià)數(shù)有關(guān)價(jià)數(shù)↑,凝聚能力越強(qiáng):
a高價(jià)大于低價(jià)
b同價(jià)離子:(與水化半徑有關(guān),H離子幾乎不水化)
③帶相反電荷的膠體相互作用,也可以發(fā)生凝聚作用。
④干燥,脫水,可以使膠體水膜變薄,也可以發(fā)生凝聚。
⑤時(shí)間過(guò)久,膠體陳化作用亦發(fā)生凝聚。
13陽(yáng)離子交換作用:膠粒擴(kuò)散層中的陽(yáng)離子,能與土壤溶液中的其它陽(yáng)離子進(jìn)行交換,對(duì)于這種能使相互交換的陽(yáng)離子,稱為交換性陽(yáng)離子,而這種交換作用叫陽(yáng)離子交換作用。
氫離子,鋁離子為致酸離子,土壤膠體吸附的其他陽(yáng)離子叫鹽基離子。
14土壤陽(yáng)離子交換量(CEC):在一定pH值時(shí),土壤所能吸附和交換的陽(yáng)離子的容量,用每Kg土壤的一價(jià)離子的厘摩爾數(shù)表示,即Cmol(+)/Kg.(pH為7的中性鹽溶液)
我國(guó)土壤陽(yáng)離子交換量:由南→北,由西→東,逐漸升高的趨勢(shì)。
一種土壤陽(yáng)離子交換量的大小,基本上代表分了該土壤保存養(yǎng)分的能力.即通常說(shuō)的飽肥性的高低.交換量大的土壤,保存速效養(yǎng)能力大,反之則小.可作為土壤供肥蓄肥能力的指標(biāo).15土壤鹽基飽和度(BSP):交換性鹽基離子占全部交換性陽(yáng)離子的百分率.答:
我國(guó)土壤鹽基飽和度:南→北↑,西→東↓
16交換性陽(yáng)離子的有效度:
答:1根系←→溶液←膠粒
離子交換
2根系←→膠粒
接觸交換
17互補(bǔ)離子(陪伴離子):與某種交換性陽(yáng)離子共存的其他交換性陽(yáng)離子.18土壤的吸收性能:土壤具有吸收保留土壤溶液中的分子離子,懸液中的懸浮顆粒,氣體以及微生物的能力.19互補(bǔ)離子效應(yīng):與某種交換性陽(yáng)離子共存的其他交換性陽(yáng)離子,又稱陪伴離子.對(duì)一種離子而言,若其互補(bǔ)離子與膠粒之間的吸附力越大,則越能提高這種離子的有效度.一.影響陽(yáng)離子交換能力的因素:
答:①電荷電價(jià)有關(guān)??②離子半徑及水化程度??③離子濃度??④土壤pH值??⑤T的高低
二.影響陽(yáng)離子交換量的因素:
答:①質(zhì)地(土壤質(zhì)地越粘重,含粘粒越多,交換量越大)
②腐殖質(zhì),含量↑,交換量↑
③無(wú)機(jī)膠體的種類,粘粒的硅鐵鋁率↑,交換量↑(腐>蒙>伊>高>非晶質(zhì)含水氧化物)④土壤酸堿性
三.陽(yáng)離子交換作用的特征:
答:
特征:a可逆反應(yīng)
b等價(jià)離子交換
c反應(yīng)受質(zhì)量作用定律支配
四.土壤吸收養(yǎng)分作用方式有幾種?
答:①土壤離子代換吸收作用(即,物理化學(xué)吸收作用):對(duì)離子態(tài)物質(zhì)的保持。
②土壤機(jī)械吸收作用:對(duì)懸浮物質(zhì)的保持。是指疏松多孔的土壤能對(duì)進(jìn)入其中的一些團(tuán)體物質(zhì),進(jìn)行機(jī)械阻留。
③土壤物理吸附作用:對(duì)分子態(tài)物質(zhì)的保持。是指土壤對(duì)可溶性物質(zhì)中的分子態(tài)物質(zhì)的保持能力。
④土壤吸附作用:對(duì)可溶性物質(zhì)的沉淀保持。是指由于化學(xué)作用,土壤可溶性養(yǎng)分被土壤中某些成分所沉淀,保存于土中。
⑤生物吸附作用:植物和土壤微生物對(duì)養(yǎng)分具有選擇吸收的能力。從而把養(yǎng)分吸收,固定下來(lái),免于流失。
五.土壤膠體的類型(按成分及來(lái)源)有哪些?
答:成分:
①無(wú)機(jī)膠體(各種粘土礦物)
②有機(jī)膠體(腐殖質(zhì))
③有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體(存在的主要方式)
來(lái)源:
一.影響陽(yáng)離子交換能力的因素:
答:①電荷電價(jià)有關(guān)??②離子半徑及水化程度??③離子濃度??④土壤pH值??⑤T的高低
二.土壤陽(yáng)離子交換量(CEC):在一定pH值時(shí),土壤所能吸附和交換的陽(yáng)離子的容量,用每Kg土壤的一價(jià)離子的厘摩爾數(shù)表示,即Cmol(+)/Kg.(pH為7的中性鹽溶液)
我國(guó)土壤陽(yáng)離子交換量:由南→北,由西→東,逐漸升高的趨勢(shì)。
一種土壤陽(yáng)離子交換量的大小,基本上代表分了該土壤保存養(yǎng)分的能力.即通常說(shuō)的飽肥性的高低.交換量大的土壤,保存速效養(yǎng)能力大,反之則小.可作為土壤供肥蓄肥能力的指標(biāo).三.影響陽(yáng)離子交換量的因素:
答:①質(zhì)地(土壤質(zhì)地越粘重,含粘粒越多,交換量越大)②腐殖質(zhì),含量↑,交換量↑③無(wú)機(jī)膠體的種類,粘粒的硅鐵鋁率↑,交換量↑(腐>蒙>伊>高>非晶質(zhì)含水氧化物)④土壤酸堿性⑤
四.土壤鹽基飽和度(BSP):交換性鹽基離子占全部交換性陽(yáng)離子的百分率.我國(guó)土壤鹽基飽和度:南→北↑,西→東↓
五.交換性陽(yáng)離子的有效度:
答:
1根系←→溶液←膠粒
離子交換
2根系←→膠粒
接觸交換
六.互補(bǔ)離子(陪伴離子):與某種交換性陽(yáng)離子共存的其他交換性陽(yáng)離子.七.土壤吸收養(yǎng)分作用方式有幾種?
答:①土壤離子代換吸收作用(即,物理化學(xué)吸收作用):對(duì)離子態(tài)物質(zhì)的保持。
②土壤機(jī)械吸收作用:對(duì)懸浮物質(zhì)的保持。是指疏松多孔的土壤能對(duì)進(jìn)入其中的一些團(tuán)體物質(zhì),進(jìn)行機(jī)械阻留。
③土壤物理吸附作用:對(duì)分子態(tài)物質(zhì)的保持。指土壤對(duì)可溶性物質(zhì)中的分子態(tài)物質(zhì)的保持能力。
④土壤吸附作用:對(duì)可溶性物質(zhì)的沉淀保持。是指由于化學(xué)作用,土壤可溶性養(yǎng)分被土壤中某些成分所沉淀,保存于土中。
⑤生物吸附作用:植物和土壤微生物對(duì)養(yǎng)分具有選擇吸收的能力。從而把養(yǎng)分吸收,固定下來(lái),免于流失。
八.粘土礦物的基本構(gòu)造單元是什么?
答:是硅氧四面體和鋁水八面體。
第八章.土壤酸堿性及緩沖性
1土壤緩沖性:就是土壤的pH值在自然條件下,不因土壤酸堿條件的改變而產(chǎn)生激烈的變化。
2緩沖量:指土壤溶液每改變一單位pH值時(shí),所需一定濃度的酸液或堿液量。
3指示植物:對(duì)pH反應(yīng)非常敏感,只能生長(zhǎng)在特定環(huán)境下。
Na堿化度(ESP):交換性鈉離子的數(shù)量占陽(yáng)離子交換量的百分?jǐn)?shù)。
5總堿度:是指土壤溶液或灌溉水中碳酸根,重碳酸根的總量。
6活性酸度:由于土壤溶液中游離的H離子,所表現(xiàn)的酸度。大小決定于土壤溶液中H離子濃度.7潛性酸度:土壤膠體上吸附的H離子和Al離子所引起的酸度.一.土壤酸性的形成:
1.土壤中氫離子的來(lái)源:①水的解離
②碳酸的解離
③有機(jī)酸的解離
④無(wú)機(jī)酸
⑤酸雨
2.土壤中鋁的活化。
二.土壤堿性的形成機(jī)理(即土壤中OH根的來(lái)源):土壤溶液中氫氧根的來(lái)源主要是鈣、鎂、鈉、碳酸鹽和重碳酸鹽以及土壤膠體表面吸附的交換性鈉水解的結(jié)果:
1.碳酸鈣水解??2.碳酸鈉水解??3.交換性鈉的水解
三.土壤酸度的指標(biāo):土壤酸性一方面是由土壤溶液中的氫離子引起的,另一方面也可以由被土壤膠體所吸附的致酸離子(氫,鋁)所引起.前者為活性酸,后者潛性酸.酸性強(qiáng)度排列:潛性酸>水解酸>代換性酸>活性酸
四.土壤堿性的指標(biāo):指總堿度和堿化度(見(jiàn)名詞解釋)
五.土壤緩沖性產(chǎn)生的原因:
①土壤具有代換性,可以吸附H,K,Na等很多陽(yáng)離子②土壤中存在許多弱酸及其鹽類,構(gòu)成緩沖系統(tǒng)
③土壤中有許多兩性物質(zhì),可中和酸堿
④在酸性土壤中,Al離子能起緩沖作用.六.土壤緩沖性的強(qiáng)弱指標(biāo)及其影響因素:
強(qiáng)弱指標(biāo)即緩沖量,影響因素有①粘粒礦物類型②粘粒的含量③有機(jī)質(zhì)的影響
七.土壤酸堿性差異的原因:
八.石灰改良酸性土的作用?
①中和土壤酸性②增加土壤中鈣素營(yíng)養(yǎng),有利于微生物活動(dòng)促進(jìn)有機(jī)質(zhì)分解③改良土壤結(jié)構(gòu)
石灰用量=土壤體積×容重×陽(yáng)離子交換量×(1-BSP)
單位:Kg/公頃
土壤計(jì)算題:
1.已知某田間持水量為26%,土壤容重為1.5,當(dāng)土壤含水量為16%,如灌一畝地使0.5m深的土壤水分達(dá)到田間持水量,問(wèn)灌多少水?
解:(26-16)%×1.5×667×0.5=50(m3/畝)
2.容重為1.2g/cm3的土壤,初始含水量為10%,田間持水量為30%,降雨10mm,全部入滲,可使多深土層達(dá)到田間持水量?
解:10%×1.2=12%
30%×1.2=36%
土層厚度=10/(36%-12%)=41.7mm
3.一容重為1g/
cm3的土壤,初始含水12%,田間持水量為30%,要使30cm厚的土層含水達(dá)到80%,需灌水多少?
解:12%×1=12%
30%×80%=24%??24%-12%=12%
12%×0.3×667=24
m3
4.某紅壤的pH值5.0,耕層土重2250000kg/hm2,含水量位20%,陽(yáng)離子交換量10cmol/kg,BSP60%,計(jì)算pH=7時(shí),中和活性酸和潛性酸的石灰用量。
解:2250000×20%×(10-5-10-7)=4.455molH+/hm2
4.455×56÷2=124.74g/hm2
2250000×10×1%×40%=90000mol
H+/hm2
90000×56÷2=2520000g
5.一種石灰性土壤,其陽(yáng)離子交換量為15
cmol(+)/kg,其中Ca2+占80%,Mg2+占15%,K+占5%,則每畝(耕層土重15萬(wàn)kg/畝)土壤耕層中Ca2+,Mg2+,K+的含量為多少?
解:150000×15×1%=22500mol
22500×80%÷2×40=360000g
22500×15%÷2×24=40500g
22500×5%×39=43875g
6.土壤容重為1.36t/立方米,則一畝(667平方米)地耕作層,厚0.165m的土壤重量是多少?該土壤耕層中,現(xiàn)有土壤含水量為5%,要求灌水后達(dá)到25%,則每畝灌水定額為多少?
解:667×0.165=110.055t??110.055÷1.36×(25-5)%=16.185立方米