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1 原生矿物及其风化 1

1.1 矿物的种类及含量 1

1.2 矿物晶体的定向和晶面符号 5

1.2.1 晶体的定向 6

1.2.2 晶面符号 10

1.3 硅酸盐矿物的结构 12

1.3.1 键型、离子半径、配位数和配位多面体 13

1.3.2 硅酸盐矿物的结构类型 24

1.3.3 晶胞 28

1.3.4 结构畸变 29

1.3.5 类质同象的概念 30

1.3.6 同质多象的概念 32

1.3.7 多型的概念 35

1.3.8 有序-无序的概念 36

1.4 成土母质中矿物的风化 37

1.4.1 矿物的风化 37

1.4.2 影响矿物风化的因素 39

1.5 风化结果与成分变化的估算 41

2 土壤中的粘粒层状硅酸盐 44

2.1 粘土矿物的研究历史 44

2.2 层状硅酸盐的基本构造和分类 46

2.2.1 层状硅酸盐的基本构造 46

2.2.2 层状硅酸盐的分类 49

2.3 土壤中常见的层状硅酸盐矿物 51

2.3.1 高岭石和蛇纹石 51

2.3.2 叶蜡石和滑石 55

2.3.3 蒙皂石族 57

2.3.4 蛭石 61

2.3.5 水云母 63

2.3.6 云母 65

2.3.7 绿泥石 68

2.3.8 纤维棒石 70

2.3.9 混层矿物 72

2.4 粘土矿物形成学说 73

2.5 粘土矿物在土壤肥力和防止重金属污染中的作用 75

2.6 我国土壤中的粘土矿物类型 78

2.6.1 土壤中粘土矿物分布的地带性 80

2.6.2 我国山地和高原土壤中的粘土矿物 87

2.6.3 水稻土的粘土矿物 93

2.6.4 粘土矿物的分区 95

3 土壤中的氧化物 97

3.1 土壤中氧化物的分类 98

3.2 土壤中氧化物的种类 100

3.2.1 氧化铁 101

3.2.2 氧化铝 106

3.2.3 氧化锰 111

3.2.4 氧化钛 113

3.2.5 氧化硅 114

3.2.6 水铝英石 116

3.3 氧化物在土壤中的作用 116

3.3.1 氧化物在土壤发生上的作用 116

3.3.2 氧化物对土壤养分的影响 119

3.3.3 氧化物对重金属及农药的影响 121

4 土壤有机质的形成和分解 125

4.1 一般情况 125

4.1.1 成土因素对土壤有机质状况的作用 126

4.1.2 生物对土壤有机质状况的作用 128

4.2 土壤中有机物质的转化 132

4.2.1 土壤有机物质的成分和转化 132

4.2.2 土壤腐殖质的形成 140

4.2.3 腐殖化系数 145

4.2.4 土壤腐殖质的分解和平均存留时间 146

4.3 土壤腐殖质的组成 150

4.3.1 腐殖酸的元素组成 150

4.3.2 腐殖酸的含氧官能团 151

4.3.3 土壤和腐殖质中氨基酸的组成 152

4.4 我国土壤中的腐殖质 159

4.4.1 胡敏酸和富啡酸 159

4.4.2 不同土壤中腐殖质组成的变异 160

4.4.3 不同地带中土壤有机质循环的特点 162

5 土壤粘粒的表面化学 165

5.1 土壤粘粒的表面类型 165

5.1.1 硅氧烷型粘粒矿物表面 166

5.1.2 水化氧化物型表面 166

5.1.3 有机物型表面 167

5.1.4 粘粒的比表面积 168

5.2 粘粒表面的电荷 170

5.2.1 粘粒表面电荷的来源和种类 170

5.2.2 粘粒表面电荷的数量 174

5.2.3 影响土壤电荷数量的因素 176

5.2.4 粘粒表面电荷的密度 179

5.3 胶体表面的双电层 180

5.3.1 双电层理论 180

5.3.2 影响扩散双电层构造的因素 183

5.3.3 双电层理论在土壤性质中的应用 186

5.3.4 扩散双电层理论在土壤应用中的局限性 188

5.4 土壤中的离子吸附 188

5.4.1 离子吸附的概念 188

5.4.2 影响离子吸附的因素 189

5.5 土壤中的离子交换 191

5.5.1 Donnan理论的应用 191

5.5.2 离子交换方程式 193

5.6 土壤胶体的专性吸附 195

5.7 养分位 198

6 土壤中的络合平衡 201

6.1 络合物的基本概念 201

6.2 络合物的类型 202

6.3 络合物的稳定性 203

6.4 影响络合物稳定性的因素 206

6.4.1 pH的影响 206

6.4.2 沉淀的影响 207

6.4.3 氧化还原的影响 207

6.5 人工螯合剂 208

6.6 几种元素的络合平衡 215

6.6.1 铁的络合平衡 215

6.6.2 锌的络合平衡 218

6.6.3 锰的络合平衡 221

6.6.4 铜的络合平衡 223

6.6.5 铅的络合平衡 226

6.6.6 镉的络合平衡 228

6.6.7 汞的络合平衡 231

6.6.8 铝的络合平衡 235

6.7 土壤矿物的络合风化 237

7 土壤中的沉淀与溶解平衡 241

7.1 铁的沉淀溶解平衡 241

7.1.1 铁的氧化物和氢氧化物沉淀溶解平衡 241

7.1.2 铁的水解 245

7.1.3 FeCO3沉淀溶解平衡 247

7.1.4 FeS沉淀溶解平衡 248

7.2 铝的沉淀溶解平衡 249

7.2.1 铝的氧化物和氢氧化物沉淀与溶解平衡 249

7.2.2 铝的水解 252

7.3 锰的沉淀溶解平衡 254

7.4 锌的沉淀溶解平衡 257

7.5 铜的沉淀溶解平衡 261

7.6 镉的沉淀溶解平衡 265

7.7 铅的沉淀溶解平衡 269

7.8 汞的沉淀溶解平衡 274

7.9 碳酸盐的沉淀溶解平衡 278

7.9.1 CO2-H2O的平衡 278

7.9.2 CaCO3-CO2-H2O的平衡 281

7.10 磷酸盐的沉淀溶解平衡 283

7.10.1 磷酸铁的沉淀溶解平衡 285

7.10.2 磷酸铝的沉淀溶解平衡 287

7.10.3 磷酸钙的沉淀溶解平衡 289

8 土壤中的氧化还原平衡 295

8.1 土壤中的氧化还原电位 296

8.2 Eh和pH的关系 298

8.3 E°和logK0的关系 305

8.4 Eh和pe的关系 308

8.5 pe+pH度 311

8.6 土壤中主要氧化还原体系的平衡 314

8.6.1 氧体系的平衡 314

8.6.2 铁体系的平衡 316

8.6.3 锰体系的平衡 326

8.6.4 氮体系的平衡 332

8.6.5 硫体系的平衡 339

8.6.6 有机体系的氧化还原 342

9 土壤和植物中的微量元素 345

9.1 人类活动对环境的影响 345

9.1.1 空气污染 345

9.1.2 水污染 346

9.1.3 土壤污染 346

9.2 土壤和土壤过程与微量元素的关系 347

9.2.1 矿物风化时微量元素的移动性 347

9.2.2 土壤组成对微量元素的作用 349

9.3 植物中的微量元素 352

9.3.1 吸收 352

9.3.2 运输 353

9.3.3 有效性 354

9.3.4 毒性和忍耐性 355

9.4 重要营养和污染微量元素分述 357

9.4.1 元素Cu 357

9.4.2 元素Zn 358

9.4.3 元素Cd 361

9.4.4 元素Hg 364

9.4.5 元素B 366

9.4.6 元素Al 369

9.4.7 元素Si 370

9.4.8 元素Pb 371

9.4.9 元素As 374

9.4.10 元素Se 375

9.4.11 元素Cr 378

9.4.12 元素Mo 380

9.4.13 元素F 382

9.4.14 元素Mn 384

9.4.15 元素Fe 387

参考文献 393