土壤的秘密

土壤的秘密（精选三篇）

土壤的秘密 篇1

土壤的酸化过程虽然是必然出现的自然现象, 但是近年来由于受到各种人为因素的影响, 导致环境恶化, 从而加剧了土壤的酸化。对加剧土壤酸化的因素进行简要分类, 可以分为三个类别:其一, 是降水方面, 这也是加剧土壤酸化的根本因素, 近年来由于环境恶化, 导致大量酸雨出现, 再加上有的地区降雨量大并且较为集中, 溶淋作用十分强烈, 造成了土壤中的碱性基盐如钙、镁、钾等大量流失, 使得土壤酸化情况加剧;其二, 表现在传统农业措施的缺失方面, 在作物种植过程中, 传统的农业管理措施是要采取施用石灰、烧火粪、有机肥等措施, 由此来确保耕地土壤营养成分的平衡吸收, 但是由于生活环境的改变, 一些传统的农业措施也发生了改变, 当前只有极少数的种植户还在坚持采用传统的农业措施, 造成土壤中营养成分失衡, 加剧了土壤酸化;其三, 是化肥使用过度, 为了提高作物产量, 多数种植地区都坚持长期大量施用化肥, 造成土壤离子分配严重不均衡, 从而加剧了土壤的酸化。

2 土壤酸化过程的化学分析

土壤的酸化在自然环境中是无法避免的, 但是通过对土壤酸化过程的化学分析, 我们能够从中了解到突然酸化的原理, 并且根据这些原理得出相应的方法, 由此减缓土壤的酸化, 合理应用土壤酸化, 由此提高作物产量。

2.1 土壤酸化与阳离子交换复合体性能

在土壤的酸化过程当中, 第一步就是酸性沉淀物进入土壤, 克服土壤的缓冲, 从土壤交换复合体中进行阳离子交换。在这个过程当中, 影响土壤酸化程度最重要的因素就是阳离子将碱性离子交换出去的交换性能。在酸性土壤中, 进行阳离子交换的交换复合体一般为铝离子, 而在中性或者碱性土壤中, 进行阳离子交换的一般为盐基离子。所以, 在土壤的酸化过程中, 发生阳离子交换的交换复合体性能是由盐基离子和铝离子支配的, 其主要的表现形式一般为Al3+、Al (OH) 2+、Al (OH) 2+。而土壤的酸化是否发生, 也是由盐基离子与铝离子之间的数量比例关系来决定的:盐基离子的数量减少, 使得土壤的盐基饱和度降低, 这样更加有利于土壤的酸化。所以发生森林火灾、将有机体就地焚烧等现象就加剧了土壤的酸化过程。

2.2 土壤酸化的强度因子和容量因子

土壤酸化的强度因子, 是土壤酸化的强度指标, 一般表示为某一时刻土壤溶液中氢离子的浓度和与铝组分浓度的比值, 表现形式为p H、p Al和p H+p Al。而土壤溶液受酸性沉降物影响的强度参数则是用土壤溶液的p H值或者土壤平衡溶液的p H来表示。不用土壤的p H值来表示, 主要是因为土壤p H值的变化不明显, 要在长期的酸化作用影响之下才会有显著变化。

土壤酸化的容量因子, 是指土壤中质子或者铝组分的总储备量。确定土壤酸化容量因子的具体方法如下:取一定量的土壤, 以水:土为5:1的质量比加入水, 震荡溶解之后加入标准稀释的Na OH, 当酚酞指示剂变红时, 其加入的碱量就是土壤酸化的容量指标, 用meq· (100g土) -1表示。还有另外一种表示方法, 就是用盐基饱和度BS×阳离子交换量CEC, 也就是总的盐基储量来表示, 另外, 还可以用可风化矿物中的盐基离子总储量来表示土壤酸化的程度。总的来说, 土壤酸化的容量指标就是土壤交换酸的总量。在土壤容量方面, 受到酸性沉降物的影响, 最容易发生的情况就是交换盐基的减少以及交换酸的增加。交换盐基的减少是因为酸性沉降物中的酸根阴离子与其相结合, 之后被一起淋洗出了土壤系统。而交换酸的增加则表现为两方面:一方面是由输入的H+直接贡献的, 由此增加土壤酸度, 另一方面是H+土壤中的其他物质反应生成酸性盐而使得交换酸增加。但是通过研究发现, 在土壤的交换酸中, 每年的输入量只占几百分之一, 含量很低, 所以酸性沉降物对于土壤交换酸含量的影响并不显著, 这是由土壤自身的调节机制决定的。

2.3 土壤酸化与盐基离子吸收

在自然生态系统当中, 植物的盐基离子积累也起着酸化土壤的作用, 这是自然酸化的一种表现形式。这种自然酸化的程度与植物的生物学特性有关:富有钙离子、镁离子的植物更容易导致酸化, 一般常绿树种比落叶树种更加容易导致植物酸化。植物的盐基吸收对于土壤的酸化也会产生一定的影响, 这一规律通过实际测验也得到验证:在同种母质、同种树龄的条件下, 山杨和云杉下的矿质土壤层成分与加拿大短叶松、美国赤松下的相比, 其盐基饱和度以及土壤p H值都要低一些, 而其有机土壤层中物质成分的情况却是相反的。而从土壤的容量角度出发, 土壤的酸化是在盐基离子消耗的基础之上发生的。盐基离子的消耗主要有两种途径:离子吸收途径和盐基随水溶淋途径, 其中最主要的就是离子吸收途径。离子吸收途径是植物通过释放H+以及HCO3-来交换所需要的NO3-等阴离子以及阳离子来进行的。另外, 由于土壤酸化受到氮循环的影响, 所以, 盐基离子消耗的离子吸收途径主要是通过阳离子的吸收。在酸性沉降物的影响下, 植物组织中生成了较多的酸, 增加了H+的释放, 从而交换盐基离子, 减少土壤中盐基离子的含量, 同时, 植物组织为了保证化学平衡, 主动吸收土壤中的阳离子。这两方面的反应同时进行, 进一步强化了土壤的酸化作用。

2.4 土壤溶液化学与盐基溶淋

土壤的酸化过程与土壤溶液的化学反应也有一定的关系。而由于近年来自然环境恶化程度越来越严重, 很多地区的酸雨现象也十分严重。在酸水现象严重的地区, 其盐基离子随水溶淋的现象也十分显著。同时, 盐基离子的溶淋现象必须要在酸根阴离子的伴随下才能发生, 其中酸根阴离子主要有HCO3-、NO3-、SO42-、H2PO42-等。一般在中性土壤中, HCO3-占主要的优势地位, 受到p H和土壤空气中CO2含量的影响。在自然体系中, 处于平衡状态的土壤溶液p H值约为5.6, 而通过研究发现, 要想通过盐基溶淋突进来影响土壤的酸化, 其p H值最小大约为4.5。

酸性沉降物影响导致的土壤酸化反应与自然环境影响之下发生的土壤酸化反应有所不同, 主要是因为在自然环境的影响之下, 有强酸的输入。酸雨的酸性较强, 一般情况下, p H指为4.0的酸雨中, SO42-的含量大约为100μeq·L-1, 其中的盐基离子含量远远多于酸性沉降去中的盐基离子含量。另外, 在酸尘、酸雾之中, SOX、NOX等在土壤之中也会在很短的时间之内发生氧化反应生成强酸, 从而增加土壤中盐基离子总量, 强化土壤中的酸化作用。

2.5 与酸沉降诱发的酸化有关的土壤化学特点

土壤在受到土壤沉降物冲击的情形之下, 最先表现出来的就是土壤溶液的p H值下降。这是因为酸性物质的沉降直接向土壤中输入了酸, 活化了土壤中的铝组分。通过研究, 可以发现:酸沉降诱发酸化反应驱使的铝活化能够使已经淀积的有机铝重新活化发生移动, 从而释放到渗透水之中, 进而移动到自由水体之中。而有机铝的释放能够中和土壤中酸的输入, 其反应先是发生在覆盖层, 之后推向表土层, 最终推向底土层。在这个反应过程之中, 土壤溶液的离子强度得到了明显增加, 这是因为土壤溶液中阴离子浓度的提高同时也会使得阳离子浓度得到相同程度的增加, 使得溶液中的NO3-、SO42-等离子的比例升高, 与之对应的, 高价阳离子在土壤溶液中所占的比例也有了明显的提升。

但是在土壤之中, 铝活化的程度也会受到一定的制约, 这主要是受到土壤中铝固相溶液度常数 (KAl) 和交换复合体中AlCa选择性常数 (KS) 大小的影响。土壤的化学特点产生差异, 土壤的KAl和KS就有所不同, 其铝活化的程度有所差别, 酸沉降诱发的酸化反应程度也会不同。

2.6 土壤对酸化冲击的敏感度

用于表示土壤对酸化冲击的敏感度指标有四种:阳离子交换量、盐基饱和度、管理措施和土壤剖面中游离碳酸盐的存在情况, 其中盐基饱和度无法直接计算, 一般施用土壤p H值来进行估算, 管理措施主要有施肥、施用石灰、洪淤或者加入其他物质等几种方式。而进行进一步的划分, 又将土壤对酸化冲击的敏感度分为了两种:一是在土壤中, 对于盐基离子损耗所表现的酸化的敏感度;而是对土壤p H值发生变化所表现出来的酸化的敏感度。

首先, 从盐基阳离子的损耗角度来讲, 酸性沉降物输入对于土壤盐基损耗的强度主要取决于土壤中阳离子的交换量和盐基的饱和度, 所以对土壤盐基离子损耗而酸化最敏感的土壤的盐基饱和度高而阳离子交换量小。另外, 从土壤p H值发生变化的角度来讲, 酸性沉降物的酸输入较高, 其中含有较多的盐基, 使得土壤酸化减弱, 进而引起土壤p H值的变化, 一般表现的较为敏感的是盐基饱和度低且阳离子交换量低的土壤。

3 改善土壤酸化情况的措施

结合对于土壤酸化过程的化学分析, 可以知道土壤的酸化主要表现在盐基损耗、p H下降以及铝活化三个方面, 而要想延缓土壤的酸化, 要做到的就是增加盐基离子比例, 升高p H值以及阻碍铝活化程度。而具体的操作措施, 也可以分为三方面:其一, 增施有机肥, 这样能够增加土壤中有机物质的含量, 进而增加盐基离子比例, 提高土壤肥力, 同时也起到了改善土壤结构及通透性的作用, 从而促进根系微生物的活动, 增强土壤溶液的溶解度, 使土壤中难溶性的矿物质元素能够更好的溶解, 从而达到延缓土壤酸化的目的;其二, 增施碱性肥料, 提升土壤的p H值, 一般的碱性肥料有石灰粉、草木灰、碳酸氢铵、钙镁磷肥等, 能够有效中和酸性, 改善酸性土壤;其三, 施用化学药剂, 减缓铝活化, 施用的化学药剂一般为地管家克酸, 其施用方法有淋施 (稀释500-1000倍地管家克酸) 和冲施 (将原液稀释50倍以上随水冲施, 每亩使用3-5升) 两种, 能够有效调理土壤酸性, 改善土壤环境, 从而提高作物产量及品质。

4 结语

土壤的酸化对于土壤生态环境甚至整个自然环境都有不利的影响, 同时, 近年来由于生产需要, 各种人为因素也对自环境造成了一定的危害。通过对土壤酸化过程的化学分析, 可以知道土壤酸化主要表现在盐基损耗、酸碱度下降以及铝活化三方面, 其土壤成分的化学组成也发生了本质变化。我们应当结合土壤酸化过程中的化学变化, 制定出能够改善土壤现状的计划, 从而采取具体的措施, 改善土壤, 提高作物产量以及质量, 促进土壤生态系统的平衡发展。

摘要：土壤的酸化, 是指由于土壤吸收性复合体接受了交换性的氢离子或铝离子, 从而造成土壤的p H值降低, 形成了酸性土壤。由于土壤性质的改变, 其生物活性也发生了重大变化, 使得土壤中的营养成分降低, 其中的一些碱性离子, 如锰、镁等离子溶淋消失, 最终对作物产生毒害作用。本文从土壤酸化过程的角度出发, 简要分析了加剧土壤酸化的因素, 并且对于土壤的酸化过程进行了具体的化学分析, 从中了解到在土壤酸化过程中其化学成分的改变, 总结出改良酸性土壤的措施, 为改善土壤环境, 提高作物产量奠定一定的理论基础。

土壤的秘密 篇2

活动目标：

1、体验探索土壤的乐趣，养成细致观察、认真思考的探究精神。

2、尝试利用各种工具探究土壤里的成分，发展动手操作能力及观察比较能力。

3、通过观察和实验，利用各种工具分离土壤中的不同颗粒，寻找土壤中的水与空气等成分。

4、在活动中，引导幼儿仔细观察发现现象，并能以实证研究科学现象。

5、激发幼儿对科学活动的兴趣。

活动准备：

1、知识经验准备：幼儿有通过游戏、操作、实验等掌握了分离不同物质的方法及感受空气存在的经验。

2、教师准备：干燥的土壤、小勺、一次性纸杯制成的筛子(洞眼大小不同)、搅拌棍、纸碟(标明大、中、小)、量杯、卫生纸、透明水杯。

活动过程：

1、组织幼儿谈话：我见过的土壤。

教师提问：小朋友们曾经在各种不同的地方采集过各种土壤，你们都在土壤里发现过什么?

2、引导幼儿观察干燥的土壤，发现土壤中颗粒大小不同

(1)教师提问：请你们仔细看一看，这些土壤里的颗粒大小一样吗?

(2)引导幼儿讨论：怎样才能将这些大小不同的颗粒分离开?

3、引导幼儿用不同的方法分离土壤中大小不同的颗粒。

(1)看一看：桌上有些什么工具?

(2)想一想：可以怎么用?

(3)做一做：幼儿在舒缓的音乐中，分成三组，分别用小勺、筛子和水来分离土壤的大小颗粒。

(4)说一说：引导幼儿讲述自己的操作方法与步骤。

(5)比一比：哪种方法最好?为什么?引导幼儿从操作完成速度及质量方面进行比较。.快思老师.教案.网出处.4、引导幼儿思考用什么办法探索土壤中里看不见的东西。

(1)引导幼儿讨论：土壤里还有什么看不见的秘密?

(2)想一想：怎样让土壤里的这些秘密都显示在我们的面前?

(3)试一试：提供水和纸巾，鼓励幼儿探索土壤中的秘密。重点引导幼儿观察变化，想一想，为什么会这样?

5、师幼讨论：土壤里还有什么秘密?怎样发现这些秘密?

教学反思：

根据大班幼儿思想活跃，兴趣广泛，对自然科学方面的知识特别感兴趣。所以选择了—植物的家园“土壤”这一课题。意在让幼儿通过操作实验活动，初步植物生长离不开阳光、土壤。重点了解土壤中有水、空气、肥料，一般植物生长离不开土壤。培养幼儿观察事物、思考、解决问题的能力，体验科学活动的乐趣。

土壤的秘密 篇3

土壤是如何形成的?

土壤是如何形成的?最初，地壳由大块坚硬的固态岩石组成。后来，这些岩石的外层缓慢地碎裂成越来越小的碎片，最终形成了石头、卵石和沙砾。它们在空气中，经常处于适宜的湿气里，受到适宜的太阳能的作用，起初苔藓类生物滋生进来，苔藓能分解岩石，当苔藓死后，躯体变为粉末状，这种粉末中包含它们从岩石中吸收的矿物质，经过多年堆积，变成了最初的土壤。

那么构成土壤的这些岩石颗粒究竟有多小呢?事实上，土壤中主要有3种岩石小颗粒：介于0.075毫米和2毫米之间的砂粒，直径介于0.005毫米到0.075毫米之间的粉砂和直径小于0.005毫米的黏粒。人能分辨的最小尺寸是0.075毫米，也就是说人只能看到单个的砂粒。而最小的黏粒因为太小了，之间会有很强的分子力，以至于紧密地黏在一起。

地球土壤与月球火星土壤区别

土壤形成时间很长，但并不是地球所独有，月球和火星上也有土壤——如果把土壤简单地定义成微小的矿物颗粒的话。月壤中矿物颗粒的来源主要是因撞击而破碎的月岩和陨石，它们是构成月壤的主要成份。月岩由于热胀冷缩的长期作用自身发生崩解，以及月球上火山爆发的火山灰和岩石碎屑也是月壤的来源之一。而火星土壤的形成还要加上大气流动的风化作用。但是，如果你能抓起一把月球或者火星上的土壤来看，会发现它们和地球的土壤基本不是一种东西。那种土壤特有的褐色在哪里?土壤好闻的(或者难闻的)腥气在哪里?土壤黏黏的质感在哪里?比较月球和火星的土壤，你才会真正注意到地球土壤的精华——腐殖质。

月球虽然和地球几乎同时出现于宇宙，距今已几十亿年了，但仍旧停留在原始的岩石状态，而没有我们在地球上所看到的土壤。这是由于月球上既无空气也无水分，因而也没有生物。因此，要形成土壤，生物是不可缺少的。由于参与了生物活动，土壤实际上继续不断地变化着，今后也将变化，它是活动的物质。特别对于耕作土壤，一方面由于作物的根引起化学变化，一方面由于施用有机物和化学肥料，而引起惊人的变化。当仔细观察土壤时，就可以发现土壤有千差万别的姿态。

腐殖质是植物的粮食

腐殖质是生物改造地球环境，同时又受益于这种被改造的环境的一个典型例子。腐殖质的主要组成元素为碳、氢、氧、氮、硫、磷等，如果你是植物的话，一定会觉得这些字眼听上去很可口。腐殖质正是植物能“吃进口”的“菜”，腐殖质里包含两种能够溶于水的大分子酸性物质“胡敏酸”和“富里酸”。植物可以通过吸水把它们吸进去，就像我们喝粥一样。同时，腐殖质又是一种胶体状，它能让土壤更有黏性，从而增强土壤的吸水、保肥能力；腐殖质是形成团粒结构的良好胶结剂，可以提高黏重土壤的疏松度和通气性，改变砂土的松散状态。同时，由于它的颜色较深，有利于吸收阳光，提高土壤温度。腐殖质需要很多条件才能形成，好的土地可谓“可遇不可求”。

把石头磨成土需要极大的耐心，而腐殖质的形成也需要时间。如果现在把某地表层1平方厘米的土壤完全移除，代替它们的土壤需要100年才能重新形成。现在我们知道，土壤的那些颗粒形成很不容易，而腐殖质更是弥足珍贵。也就是说，土壤是一种很有用、同时又很有限的东西，对于这类东西，我们有个专门的词来指代它——“资源”。而现在，这种资源正在快速消耗，并处在危险的边缘。

五色土的奥秘

幅员辽阔的国土面积，丰富多样的自然条件，使我国拥有了从寒温带到热带所有的土壤类型，是世界上土壤类型最丰富的国家。受气候、海洋、植被等多种因素的影响，我国形成了东方青土、南方红土、西方白土、北方黑土、中央黄土的土壤分布格局。但是为什么我国的土壤会形成这样的颜色分布呢?

土壤是经过千万年漫长的岁月逐渐形成的，而气候、岩石、地形、植被、人为活动等诸多因素都会影响到土壤的形成。我国南方高温多雨，土壤的淋湿作用较强，这样就使得土壤中铁铝氧化物相对富集，这种铁铝氧化物呈红色，所以南方的土壤看起来是红色的，人们称它为红壤。红壤中有机质含量小、酸性强，并不适于农作物的生长，但是人们年复一年的精耕细作，逐渐把红壤改造成了高产肥沃的优质土壤。

黑土主要分布在我国东北部地区。因为这里气候寒冷，开发较晚，草类春生秋亡，年复一年，在土壤中形成了一个厚厚的腐殖质层，使得土壤看来油黑油黑的，所以称为黑土。黑土土层深厚，土壤肥力很高，非常适于农作物的生长，因此有“土中之王”的美誉。黑土富集的东北地区是我国重要的商品粮生产基地。

五色土中央的黄土，代表的是我国中部以黄土高原为中心的黄土覆盖区，这里孕育了中华民族的母亲河。黄河提供了灌溉的便利，因此这里成为了中华民族最早生息繁衍的地方。对于黄土的形成，有“风成说”的理论，也就是说黄土是被风吹来的。每当冬春季节，强劲的西北风就把荒漠地区的沙尘向东南地区吹扬，遇到风力减弱或高山阻挡，这些沙尘就纷纷沉降，经过几百万年逐渐堆积，就形成了中部的黄土。这里是华夏民族的发祥地。

我国地处北半球，欧亚大陆的东部，面向太平洋。东部的青土和西部的白土便是由于东、西部距离海的远近不同而造成的。东部临近海洋，降水较多，因为土壤中的水分含量高，所以土表呈青暗色，也就被称作为青土。向西北去，气候逐渐干旱，植被形成了荒漠。由于蒸发强烈，土壤中的盐分向表层积聚，也就是所谓的土壤盐碱化。白土就是这种灰白的荒漠土和盐碱土。白土极不适于作物生长，因此开发和改造西部土壤一直被列为国家的重点建设项目。