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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Cu357

9.4.2 元素Zn358

9.4.3 元素Cd361

9.4.4 元素Hg364

9.4.5 元素B366

9.4.6 元素Al369

9.4.7 元素Si370

9.4.8 元素Pb371

9.4.9 元素As374

9.4.10 元素Se375

9.4.11 元素Cr378

9.4.12 元素Mo380

9.4.13 元素F382

9.4.14 元素Mn384

9.4.15 元素Fe387

参考文献393