第一章 土壤养分热力学基础 1
1.1 化学势与活度 1
1.2 活度系数与离子强度 4
1.3 土壤离子的吸附结合能 8
1.4 养分位 10
1.5 土壤离子吸附反应热力学的研究途径 13
1.5.1 土壤离子吸附反应热力学研究的平衡法 13
1.5.2 土壤离子吸附反应热力学研究的动力学法 20
1.5.3 土壤离子吸附反应热力学研究的离子活度法 24
1.6 土壤离子交换热力学的研究途径 25
1.6.1 土壤离子交换热力学研究的平衡法 25
1.6.2 土壤离子交换热力学研究的动力学法 31
1.7 土壤养分扩散运移的热力学研究途径 33
1.7.1 土壤养分扩散的热力学研究途径 33
1.7.2 土壤养分运移的热力学研究途径 35
第二章 土壤离子活度及养分位 37
2.1 离子缔合对土壤溶液浓度及活度的影响 37
2.2 不同土壤钾离子活度及其影响因素 40
2.2.1 不同土壤钾离子浓度、活度及活度系数 40
2.2.2 不同土壤钾离子活度的影响因素 41
2.3 石灰位及其影响因素 49
2.4 磷酸盐位及其在土壤磷固定转化和诊断研究中的应用 51
2.4.1 标准磷位图谱 51
2.4.2 磷位在土壤磷固定机制研究中的应用 53
2.4.3 磷位在土壤磷转化特征研究中的应用 57
2.4.4 磷位值与土壤有效磷源 59
2.4.5 石灰性土壤不同施肥处理对土壤磷位的影响 61
2.4.6 磷酸盐位在非石灰性土壤需磷诊断上的应用 61
2.5 土壤钾钙养分位 63
第三章 土壤离子吸附及其热力学特征 67
3.1 土壤离子吸附的机制 67
3.2 吸附等温线吸附模型及土壤离子吸附的影响因素 68
3.2.1 吸附等温线 68
3.2.2 描述吸附等温线的吸附模型 70
3.2.3 多粒级组分的吸附等温线及吸附模型 76
3.2.4 土壤离子吸附的影响因素及其定量关系 80
3.2.5 非饱和土壤离子吸附等温线的测定（滤纸法） 90
3.3 土壤离子吸附的热力学特征 94
3.3.1 磷吸附的热力学特征 94
3.3.2 铵固定的热力学特征 101
3.3.3 土壤钾吸附解吸的热力学特征 103
3.3.4 土壤对微量元素吸附的热力学特征 106
3.4 土壤及有机修饰改性土对重金属离子吸附的热力学特征 110
3.4.1 土壤对重金属离子吸附的热力学特征 110
3.4.2 有机修饰改性土对重金属离子吸附的热力学特征 111
第四章 土壤离子交换热力学特征 122
4.1 离子交换等温线及其类型 122
4.2 表征离子交换特征的热力学参数 124
4.3 不同土壤K—Ca交换热力学特征 126
4.3.1 平衡法途径对不同土壤K—Ca交换热力学特征的研究 126
4.3.2 动力学途径对不同土壤K—Ca交换热力学特征的研究 130
4.3.3 土壤K—Ca交换热力学特征的影响因素 132
4.4 微量元素锌铜离子交换热力学特征 137
4.4 1 不同土壤Zn—Ca交换热力学特征 137
4.4.2 膨润土Cu—Ca交换热力学特征 139
4.5 重金属镉离子交换热力学特征 140
第五章 土壤离子扩散运移及其热力学特征 144
5.1 土壤离子扩散定量关系及机理 144
5.1.1 扩散定律的热力学推导及扩散系数的剖析 144
5.1.2 离子在土壤中的扩散机理 147
5.1.3 土壤中离子的扩散公式 150
5.2 土壤离子扩散的热力学特征 154
5.2.1 不同土壤反应性溶质磷扩散的热力学特征 154
5.2.2 不同土壤非反应性溶质氯离子扩散的热力学特征 159
5.3 土壤溶质运移机制及运移状态下的吸附等温线 164
5.3.1 土壤溶质运移机制和基本方程 164
5.3.2 土壤溶质运移状态下的吸附等温线及其斜率 166
5.4 土壤溶质运移的热力学特征 171
5.4.1 铵、钾运移的动力学及热力学特征 171
5.4.2 饱和流及入渗过程中土壤剖面铵吸持动力学和能量特征 176
5.4.3 磷运移动力学及热力学特征 180
5.4.4 锌运移动力学及热力学特征 183
5.4.5 镉运移动力学及热力学特征 184
第六章 无机氮转化的热力学及土壤微生物参与反应的热力学条件 188
6.1 无机氮转化的热力学 188
6.1.1 氧化还原平衡 188
6.1.2 无机氮转化的反应自由能 192
6.1.3 不同氮组分的pe+pH与组分活度的关系 195
6.2 甲烷产生的机制及水稻土产甲烷的热力学条件 197
6.2.1 甲烷产生的机制及产甲烷反应的自由能参数计算 197
6.2.2 水稻土产甲烷的热力学条件 198
6.2.3 添加氧化铁对水稻土甲烷形成及其热力学条件的影响 201
6.3 水稻土中铁还原过程的热力学条件 205
6.3.1 水稻土缺氧培养过程中Fe2＋的产生 206
6.3.2 铁还原反应的自由能参数计算 208
6.3.3 不同氧化铁还原过程Gibbs自由能（△GFe）变化 209
第七章 土壤养分转化及挥发逸出的水热耦合效应和能量特征 213
7.1 土壤钾素转化的水热耦合效应及能量特征 213
7.1.1 水分和温度对土壤速效钾含量的影响 213
7.1.2 水热耦合作用对土壤速效钾含量的影响及水热耦合效应特征参数 216
7.1.3 水热耦合作用下土壤钾转化动态特征及动力学方程 217
7.1.4 水热耦合作用下土壤钾转化的能量特征 224
7.2 施肥土壤氨挥发的水热耦合效应及能量特征 226
7.2.1 不同水热条件下施肥土壤氨挥发的动态特征 226
7.2.2 施肥土壤氨挥发水热耦合效应动力学方程及特征参数 231
7.2.3 水热耦合作用下施肥土壤氨挥发的能量特征 233
7.3 水热条件对土壤氧化亚氮排放逸出的影响及其能量特征 235
7.3.1 温度对土壤氧化亚氮排放影响的定量模式及特征参数 235
7.3.2 水分对土壤氧化亚氮排放影响的定量模式及特征参数 237
7.3.3 水热耦合作用下土壤氧化亚氮排放动态及能量特征 239
参考文献 246