植物离子交换

① 土壤阳离子交换量.盐基饱和度与土壤酸碱有何关系

一、土壤酸碱性对植物的影响
1、大多数植物在pH>9.0或<2.5的情况下都难以生长。植物可在很宽的范围内正常生长，但各种植物有自己适宜的pH。
喜酸植物：杜鹃属、越桔属、茶花属、杉木、松树、橡胶树、帚石兰；
喜钙植物：紫花苜蓿、草木犀、南天竺、柏属、椴树、榆树等；
喜盐碱植物：柽柳、沙枣、枸杞等。

2、植物病虫害与土壤酸碱性直接相关：
1）地下害虫往往要求一定范围的pH环境条件如竹蝗喜酸而金龟子喜碱；
2）有些病害只在一定的pH值范围内发作，如悴倒病往往在碱性和中性土壤上发生。
3、土壤活性铝：土壤胶体上吸附的交换性铝和土壤溶液中的铝离子，它是一个重要的生态因子，对自然植被的分布、生长和演替有重大影响；
在强酸性土壤中含铝多，生活在这类土壤上的植物往往耐铝甚至喜铝（帚石兰、茶树）；但对于一些植物来说，如三叶草、紫花苜蓿，铝是有毒性的，土壤中富铝时生长受抑制；研究表明铝中毒是人工林地力衰退的一个重要原因。
二、土壤酸碱性对养分有效性的影响
1、在正常范围内，植物对土壤酸碱性敏感的原因，是由于土壤pH值影响土壤溶液中各种离子的浓度，影响各种元素对植物的有效性；
2、土壤酸碱性对营养元素有效性的影响：
（1）氮在6~8时有效性较高，是由于在小于6时，固氮菌活动降低，而大于8时，硝化作用受到抑制；
（2）磷在6.5~7.5时有效性较高，由于在小于6.5时，易形成磷酸铁、磷酸铝，有效性降低，在高于7.5时，则易形成磷酸二氢钙；

无机磷的固定
（3）酸性土壤的淋溶作用强烈，钾、钙、镁容易流失，导致这些元素缺乏。在pH高于8.5时，土壤钠离子增加，钙、镁离子被取代形成碳酸盐沉淀，因此钙、镁的有效性在pH6-8时最好；
（4）铁、锰、铜、锌、钴五种微量元素在酸性土壤中因可溶而有效性高；钼酸盐不溶于酸而溶于碱，在酸性土壤中易缺乏；硼酸盐在pH5-7.5时有效性较好。

三、土壤酸碱性的改良
1、土壤酸性土改良
经常使用石灰。达到中和活性酸、潜性酸、改良土壤结构的目的。
沿海地区使用含钙的贝壳灰。也可用紫色页岩粉、粉煤灰、草木灰等。
石灰施用量
生石灰需要量（g/m2 )=阳离子代换量*（1—盐基饱和度）*土壤重量*28*1/1000
2、中性和石灰性土壤的人工酸化
露地花卉可用硫磺粉（50g/平方米）或硫酸亚铁（150克/平方米），可降低0.5——1个pH单位。也可用矾肥水浇制。
3、碱性土壤
施用石膏，还可用磷石膏、硫酸亚铁、硫磺粉、酸性风化煤。来自 :www..com

② 土壤学如何考

二.土壤的本质特征？肥力的四大因子？
答：土壤的本质特征是土壤具有肥力；肥力的四大因子是水、肥（营养物质）汽、热（环境）。
三.土壤组成如何？土壤学发展过程的三大学派？
答： 固体颗粒（38%）
固 相（50%）
土壤 有机物（12%）
气相（50%）
粒间空隙（50%）
液相（50%）
土壤学发展过程的三大学派：1.农业化学学派。（提出矿质营养学说）。2.农业地质学派（19世纪后半叶）。3.土壤发生学派（提出土壤是在五大成土因素作用下形成的）。
四.岩石根据生成方式不同分为哪几类？
答：分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。
五.岩浆岩的分类方式如何？（生成方式、化学成分）
答：按含二氧化硅的多少分为（1）.酸性岩（二氧化硅含量大于65%）。（2）.中性盐（二氧化硅含量在52%——65%）。（3）.基性岩（二氧化硅含量在45%——52%）。（4）.超基性岩（二氧化硅含量小于45%）。
由构造不同分为（1）.块状构造（2）.流纹构造（3）.气孔构造（4）.杏仁构造。
六.岩石矿物对土壤有何影响？
答：（1）.影响土壤的质地；（2）.影响土壤的酸碱性：（3）.影响土壤中的化学组成。
七.分别举出常见的原生矿物以及次生矿物五六类.
答：原生矿物:长石类、角闪石和辉石、云母类、石英、磷灰石、橄榄石; 次生矿物:方解石，高岭石，蛇纹石。
八.举出几种常见的沉积岩及变质岩.
答:沉积岩:砾岩.砂岩.页岩.石灰岩.白云岩. 变质岩:板岩.千枚岩.片岩.片麻岩.大理岩.石灰岩.
二. 物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用的作用方式分别是什么？
答：物理风化：1.温度作用或温差效应2.结冰作用或冰劈作用3.风的作用4流水的作用.
化学风化：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.
生物风化：1.机械破坏作用(根劈作用)2.化学破坏作用(主要通过新陈代谢来完成).
三. 物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用的最终结果如何？
答：物理风化：产生了与原岩石、矿物化学成分相同而粗细不等的碎屑物质覆盖在岩石表面。
化学风化：1.形成可溶性盐类，都是养料成分，为植物提供营养。2.形成了次生粘土矿物，在土壤肥力中作用巨大。3.形成了残留矿物，如：石英在土壤中以粗大砂粒存在。
生物风化：为母质中增加了岩石和矿物中所没有的N素和有机质。
四．影响风化作用的因素有哪些？
答：1.气候条件.2. 矿物岩石的物理特性：矿物颗粒大小、硬度、解理和胶结程度.3. 矿物岩石的化学特性和结晶构造.
五．风化产物的地球化学类型、生态类型分别有哪些？
答：风化产物的地球化学类型: 1. 碎屑类型. 2. 钙化类型. 3. 硅铝化类型. 4. 富铝化类型.
风化产物的生态类型:1. 硅质岩石风化物2. 长石质岩石风化物.3.铁镁质岩石风化物.4. 钙质岩石风化物.
二.母质因素在成土过程中的作用？
答：母质是形成土壤的物质基础，是土壤的骨架和矿物质的来源。主要表现是：
1．母质的机械组成影响土壤的机械组成。
2．母质的化学成分对土壤形成、性质和肥力均有显著影响，是土壤中植物矿质元素（氮素除外）的最初来源。
三. 气候因素在成土过程中的作用？
答：气候决定着土壤形成过程中的水、热条件，是直接影响到成土过程的强度和方向的基本因素。它（水分和热量）对土壤形成的具体作用表现在：
1．直接参与母质的风化和物质的淋溶过程。2．控制着植物和微生物的生长。
3．影响着土壤有机质的累积和分解。4．决定着养料物质生物小循环的速度和范围
四. 生物因素在成土过程中的作用？
答：在土壤形成过程中，生物对土壤肥力特性和土壤类型，具有独特的创新作用。其影响及作用可归纳为：
1．创造了土壤氮素化合物，使母质或土壤中增添了氮素养料。
2．使母质中有限的矿质元素，发挥了无限的营养作用。
3．通过生物的吸收，把母质中分散状态的养料元素，变成了相对集中状态，使土壤的养料元素不断富集起来。
4．由于生物的选择吸收，原来存在于母质中的养料元素，通过生物小循环，更适合于植物生长需要，使土壤养分品质不断改善。
五.地形因素在成土过程中的作用？
答：1．影响大气作用中的水热条件，使之发生重新分配。如坡地接受的阳光不同于平地，阴坡又不同于阳坡；地面水及地下水在坡地的移动也不同于平地，从而引起土壤水分、养分、冲刷、沉积等一系列变化。
2．影响母质的搬运和堆积。如山地坡度大，母质易受冲刷、故土层较薄；平原水流平缓、母质容易淤积、所以土层厚度较大；而洪积扇的一般规律则是顶端（即靠山口处）的母质较粗大、甚至有大砾石；末端（即与平原相接处）的母质较细，有时开始有分选。顶端坡度大、末端坡度小，以及不同部位的沉积物质粗细不同，亦会造成土壤肥力上的差异。

二.研究土壤剖面的意义
答：他不仅能够反映土壤的特征，而且还可以了解土壤的形成过程，发展方向和肥力特征；为鉴别土壤类型，确定土壤名称提供了科学依据。
三.说明下列符号的土壤学含义:
答：Bk为钙积层 Bt为粘化层 Bca 钙积层 C母质层 D母岩层 G潜育层 W潴育层 T泥炭层;
Cc表示在母质层中有碳酸盐的聚积层; Cs表示在母质层中有硫酸盐的聚积层。
A—D 原始土壤类型；A—C 幼年土壤类型；A—B—C 发育完善的土壤类型。

二.问答题
1. 简述土壤有机质的作用？
答： 土壤有机质是植物营养的重要来源，同时对土壤水、肥、气、热起重要的调节作用：
（1）植物营养的重要库源；（2）提高土壤保水保肥能力和缓冲性能；（3）改善土壤物理性质；
（4）增强土壤微生物活动；（5）活化土壤中难溶性矿质养料；（6）刺激、促进植物的生长发育。
2. 富里酸（FA）与胡敏酸(HA)性质上的区别？
答：（1）溶解性：FA＞HA；（2）酸性：FA＞HA；（3）盐：HA一价溶于水二三价不溶，F A全溶；.（4）分子组成：式量HA＞FA，HA含碳氮多，含氢氧少，FA相反；（5）颜色：HA深（又名黒腐酸），FA浅（又名黄腐酸）；（6）在土壤剖面中的迁移能力：FA强。
3. 有机残体的碳氮比如何影响土壤有机物分解过程？
答：一般认为，微生物每吸收一份氮，还需吸收五份碳用于构成自身细胞，同时消耗20份碳作为生命活动的能量来源。所以，微生物分解活动所需有机质的C/N大致为25﹕1
当有机质地C/N接近25﹕1时，利于微生物的分解活动，分解较快，多余的氮留给土壤，供植物吸收；
如果C/N大于25﹕1，有机质分解慢，同时与土壤争氮；
C/N小于25﹕1，有利于有机质分解，并释放大量的氮素。
4．土壤有机物分解的速度主要取决于哪两个方面：
答：土壤有机物分解的速度主要取决于两个方面；内因是植物凋落物的组成，外因是所处的环境条件。
①外界条件对有机质转化的影响：外界条件通过对土壤微生物活动的制约，而影响有机质的转化速度，这些外界因素主要有土壤水分、温度、通气状况、土壤pH值，土壤粘力等。
②残体的组成与状况对有机质转化的影响：有机残体的物理状态，化学组成，及碳氮比影响。
5．土壤有机质的腐殖化过程可分为几个阶段：
答：①第一阶段（原始材料构成阶段）：微生物将有机残体分解并转化为简单的有机化合物，一部分经矿质化作用转化为最终产物（二氧化碳、硫化氢、氨等）。其中有芳香族化合物（多元酚）、含氮化合物（氨基酸或肽）和糖类等物质。
②第二阶段（合成腐殖质阶段）：在微生物作用下，各组成成分，主要是芳香族物质和含氮化合物，缩合成腐殖质单体分子。在这个过程中，微生物起着重要作用，首先是由许多微生物群分泌的酚氧化酶，将多元酚氧化成醌，然后醌再与含氮化合物缩合成腐殖质。
6．土壤有机质的类型及来源：
答：一、土壤有机质的类型： 进入土壤中的有机质一般呈现三种状态：
①基本上保持动植物残体原有状态，其中有机质尚未分解；
②动植物残体己被分解，原始状态已不复辨认的腐烂物质，称为半分解有机残余物；
③在微生物作用下，有机质经过分解再合成，形成一种褐色或暗褐色的高分子胶体物质，称为腐殖质。腐殖质是有机
质的主要成分，可以改良土壤理化性质，是土壤肥力的重要标志。
二、土壤有机质的来源：
①动植物和微生物残体； ②动植物和微生物的代谢产物； ③人工施入土壤的有机肥料。
7．土壤微生物在土壤中的作用：
答：土壤微生物对土壤性质和肥力的形成和发展都有重要的影响。
1．参与土壤形成作用： 2促进土壤中营养物质的转化： 3增加生物热能，有利调节土壤温度：
4．产生代谢产物，刺激植物的生长：5．产生酶促作用，促进土壤肥力的提高：
8．土壤微生物分布的特点：
答：①物分布在土壤矿物质和有机质颗粒的表面。 ②植物根系周围存在着种类繁多的微生物类群。
③物在土体中具有垂直分布的特点 。 ④微生物具有与土壤分布相适应的地带性分布的特点 。
⑤壤微生物的分布具有多种共存、相互关联的特点。
9．菌根菌的类型及特点：
答：菌根菌的类型：根据菌根菌与植物的共栖特点，菌根可分为外生菌根、内生菌根和周生菌根。
①外生菌根在林木幼根表面发育，菌丝包被在根外，只有少量菌丝穿透表皮细胞。
②内生菌根以草本最多。如兰科植物具有典型内生菌根。
③周生菌根即内外生菌根。既可在根周围形成菌鞘，又可侵入组织内部，这种菌根菌发育在林木根部。
特点：①菌根菌没有严格的专一性；同一种树木的菌根可以由不同的真菌形成。
②菌根对于林木营养的重要性，还在于它们能够适应不良的土壤条件，为林木提供营养。
③在林业生产中，为了提高苗木的成活率和健壮率，使幼苗感染相适应的菌根真菌，是非常必要的。
④最简单的接种方法，就是客土法，即选择林木生长健壮的老林地土壤，移一部分到苗床或移植到树穴中，促使苗木迅速形成菌根。
10．调节土壤有机质的途径：
答：①增施有机肥料。 ②归还植物（林木、花卉）凋落物于土壤。 ③种植地被植物、特别是可观赏绿肥。
④用每年修剪树木花草的枯枝落叶粉碎堆沤，或直接混入有机肥坑埋于树下，有改土培肥的效果。
⑤通过浇水，翻土来调节土壤的湿度和温度等，以达到调节有机质的累积和释放的目的。

二，简答题。
1土水势的特点。
答：土壤中的水分受到各种力的作用，它和同样条件（温度和压力等）下的纯自由水的自由能的差值，用符号Ψ表示，所以，土水势不是土壤水分势能的绝对值，而是以纯自由水作参比标准的差值，是一个相对值。
土水势由:基质势（Ψm） 溶质势（Ψs） 重力势（Ψg） 压力势（ΨP） 等分势构成。
2土壤空气特点。
答：a．二氧化碳的含量很高而氧气含量稍低。二氧化碳超过大气中的10倍左右，主要原因是由于土壤中植物根系和微生物进行呼吸以及有机质分解时，不断消耗土壤空气中的氧，放出二氧化碳，而土壤空气和大气进行交换的速度，还不能补充足够的氧和排走大量的二氧化碳的缘故。
b.土壤空气含有少量还原性气体。在通气不良情况下，土壤空气中还含有少量的氢、硫化氢、甲烷等还原性气体。这些气体是土壤有机质在嫌气分解下的产物，它积累到一定浓度时，对植物就会产生毒害作用。
c.土壤空气水气含量远高于大气。除表土层和干旱季节外，土壤空气经常处于水汽的饱和状态。
d.土壤空气组成不均匀。土壤空气组成随土壤深度而改变，土层越深，二氧化碳越多，氧气越少。
3土壤气体交换的方式有几种？哪一种最重要？
答：有两种方式：即气体的整体流动和气体的扩散，以气体的扩散为主。
4土壤空气对林木生长的影响。
答：土壤空气影响着植物生长发育的整个过程，主要表现在以下几方面：
（1）土壤空气与根系发育（2）土壤空气与种子萌发（3）土壤空气与养分状况（4）土壤空气与植物病害
5土壤热量的来源有哪些？
答：1、太阳辐射能 2、生物热 3、地球的内能
6土壤热量状况对林木生长的影响？
答：土壤热量状况对植物生长发育的影响是很显著的，植物生长发育过程，如发芽、生根、开花、结果等都只有在一定的临界土温之上才可能进行。
1.各种植物的种子发芽都要求一定的土壤温度 2.植物根系生长在土壤中，所以与土温的关系特别密切
3.适宜的土温能促进植物营养生长和生殖生长 4.土壤温度对微生物的影响
5.土温对植物生长发育之所以有很大的影响，除了直接影响植物生命活动外，还对土壤肥力有巨大的影响
7土壤水汽扩散的特点。
答：土壤空气中水分扩散速度远小于大气中水分扩散速率.
①土壤孔隙数量是一定的，其中孔隙一部分被液态水占有，留给水汽扩散的空间就很有限。
②土壤中孔隙弯弯曲曲，大小不一，土壤过干过湿都不利于扩散（土壤湿度处于中等条件下最适宜扩散）
8土壤蒸发率（概念）的阶段？
答：土壤蒸发率：单位时间从单位面积土壤上蒸发损失的水量。阶段性：
a．大气蒸发力控制阶段（蒸发率不变阶段） b．土壤导水率控制阶段（蒸发率下降阶段）
c．扩散控制阶段（决定于扩散的速率）

二.简答题
1.衡量土壤耕性好坏的标准是什么?
答: 土壤宜耕性是指土壤的性能.
①耕作难易:耕作机具所受阻力的大小,反映出耕后难以的程度,直接影响劳动效率的高低.
②耕作质量:耕作后能否形成疏松平整,结构良好，适于植物生长的土壤条件.
③宜耕期的长短:土壤耕性好一般宜耕期长.
2.试论述团粒结构的肥力意义?
答: 1小水库:团粒结构透水性好可接纳大量降水和灌水,这些水分贮藏在毛管中.
2小肥料库:具有团粒结构的土壤，通常有机质含量丰富,团粒结构表面为好气作用，有利于有机质矿质化,释放养分，团粒内部有利于腐殖质化,保存营养.
3空气走廊:团粒之间孔隙较大，有利于空气流通。
3.团粒结构形成的条件是什么?
答:①大量施用有机肥 ②合理耕作 ③合理轮作 ④施用石膏或石灰 ⑤施用土壤结构改良剂
4.砂土,粘土,壤土的特点分别是什么?
答:1.砂质土类:
①水→粒间孔隙大,毛管作用弱,透水性强而保水性弱,水汽易扩散,易干不易涝.
②气→大孔隙多,通气性好,一般不会积累还原性物质.
③热→水少汽多,温度容易上升,称为热性土,有利于早春植物播种.
④肥→养分含量少,保肥力弱,肥效快,肥劲猛,但不持久,易造成作物后期脱肥早衰.
⑤耕性→松散易耕,轻质土.
2.粘质土类:
①水→粒间孔隙小,毛管细而曲折,透水性差,易产生地表径流,保水抗旱能力强,易涝不易旱.
②气→小孔隙多,通气性差,容易积累还原性物质.
③热→水多汽少,热容量大,温度不易上升,称为冷性土,对早春植物播种不利.
④肥→养分含量较丰富且保肥能力强,肥效缓慢,稳而持久,有利于禾谷类作物生长,籽实饱满,早春低温时,由于肥效缓慢易造成作物苗期缺素.
⑤耕性→耕性差, 粘着难耕,重质土.
3.壤质土类:土壤性质兼具砂质土,粘质土的优点,而克服了它们的缺点.耕性好,宜种广,对水分有回润能力,是理想的土壤类别.
5.影响阳离子凝聚能力强弱的因素?
答：土壤胶体通常有负电荷，带负电的土壤胶粒，在阳离子的作用下，发生相互凝聚。
a高价离子凝聚能力大于低价离子。
b水化半径大的离子凝聚能力弱，反之较强（离子半径愈小，水化半径愈大）
c增加介质中电解质浓度也可以。以及有机质，简单无机胶体。
d比表面积越大凝聚能力越强。

一.影响阳离子交换能力的因素:
答:①电荷电价有关 ②离子半径及水化程度 ③离子浓度 ④土壤pH值 ⑤T的高低
二.影响阳离子交换量的因素:
答:①质地(土壤质地越粘重,含粘粒越多,交换量越大) ②腐殖质,含量↑,交换量↑
③无机胶体的种类,粘粒的硅铁铝率↑,交换量↑(腐>蒙>伊>高>非晶质含水氧化物) ④土壤酸碱性
三.阳离子交换作用的特征:
答: 特征：a可逆反应 b等价离子交换 c反应受质量作用定律支配
四.土壤吸收养分作用方式有几种?
答:①土壤离子代换吸收作用（即，物理化学吸收作用）:对离子态物质的保持。
②土壤机械吸收作用:对悬浮物质的保持。是指疏松多孔的土壤能对进入其中的一些团体物质,进行机械阻留。
③土壤物理吸附作用:对分子态物质的保持。是指土壤对可溶性物质中的分子态物质的保持能力。
④土壤吸附作用:对可溶性物质的沉淀保持。是指由于化学作用，土壤可溶性养分被土壤中某些成分所沉淀，保存于土中。
⑤生物吸附作用:植物和土壤微生物对养分具有选择吸收的能力。从而把养分吸收，固定下来，免于流失。
五.土壤胶体的类型（按成分及来源）有哪些?
答：成分: ①无机胶体(各种粘土矿物) ②有机胶体(腐殖质) ③有机无机复合体(存在的主要方式)
来源：
一.影响阳离子交换能力的因素:
答:①电荷电价有关 ②离子半径及水化程度 ③离子浓度 ④土壤pH值 ⑤T的高低
二.土壤阳离子交换量(CEC):在一定pH值时,土壤所能吸附和交换的阳离子的容量，用每Kg土壤的一价离子的厘摩尔数表示,即Cmol(+)/Kg.(pH为7的中性盐溶液)
我国土壤阳离子交换量：由南→北，由西→东，逐渐升高的趋势。
一种土壤阳离子交换量的大小,基本上代表分了该土壤保存养分的能力.即通常说的饱肥性的高低.交换量大的土壤,保存速效养能力大,反之则小.可作为土壤供肥蓄肥能力的指标.
三.影响阳离子交换量的因素:
答:①质地(土壤质地越粘重,含粘粒越多,交换量越大)②腐殖质,含量↑,交换量↑③无机胶体的种类,粘粒的硅铁铝率↑,交换量↑(腐>蒙>伊>高>非晶质含水氧化物)④土壤酸碱性⑤
四.土壤盐基饱和度(BSP):交换性盐基离子占全部交换性阳离子的百分率.
我国土壤盐基饱和度:南→北↑,西→东↓
五.交换性阳离子的有效度:
答: 1根系←→溶液←胶粒 离子交换 2根系←→胶粒 接触交换
六.互补离子(陪伴离子):与某种交换性阳离子共存的其他交换性阳离子.
七.土壤吸收养分作用方式有几种?
答:①土壤离子代换吸收作用（即，物理化学吸收作用）:对离子态物质的保持。
②土壤机械吸收作用:对悬浮物质的保持。是指疏松多孔的土壤能对进入其中的一些团体物质,进行机械阻留。
③土壤物理吸附作用:对分子态物质的保持。指土壤对可溶性物质中的分子态物质的保持能力。
④土壤吸附作用:对可溶性物质的沉淀保持。是指由于化学作用，土壤可溶性养分被土壤中某些成分所沉淀，保存于土中。
⑤生物吸附作用:植物和土壤微生物对养分具有选择吸收的能力。从而把养分吸收，固定下来，免于流失。
八.粘土矿物的基本构造单元是什么?
答：是硅氧四面体和铝水八面体。

一.土壤酸性的形成:
1.土壤中氢离子的来源:①水的解离 ②碳酸的解离 ③有机酸的解离 ④无机酸 ⑤酸雨
2.土壤中铝的活化。
二.土壤碱性的形成机理（即土壤中OH根的来源）:土壤溶液中氢氧根的来源主要是钙、镁、钠、碳酸盐和重碳酸盐以及土壤胶体表面吸附的交换性钠水解的结果:
1.碳酸钙水解 2.碳酸钠水解 3.交换性钠的水解
三.土壤酸度的指标:土壤酸性一方面是由土壤溶液中的氢离子引起的,另一方面也可以由被土壤胶体所吸附的致酸离子(氢,铝)所引起.前者为活性酸,后者潜性酸.
酸性强度排列:潜性酸＞水解酸＞代换性酸＞活性酸
四.土壤碱性的指标:指总碱度和碱化度（见名词解释）
五.土壤缓冲性产生的原因:
①土壤具有代换性,可以吸附H,K,Na等很多阳离子②土壤中存在许多弱酸及其盐类,构成缓冲系统
③土壤中有许多两性物质,可中和酸碱 ④在酸性土壤中,Al离子能起缓冲作用.
六.土壤缓冲性的强弱指标及其影响因素:
强弱指标即缓冲量,影响因素有①粘粒矿物类型②粘粒的含量③有机质的影响
七. 土壤酸碱性差异的原因:

八.石灰改良酸性土的作用?
①中和土壤酸性②增加土壤中钙素营养，有利于微生物活动促进有机质分解③改良土壤结构
石灰用量=土壤体积×容重×阳离子交换量×(1－BSP) 单位:Kg/公顷

土壤计算题：
1.已知某田间持水量为26%,土壤容重为1.5,当土壤含水量为16%,如灌一亩地使0.5m深的土壤水分达到田间持水量,问灌多少水?
解：（26－16）%×1.5×667×0.5=50（m3/亩）

2.容重为1.2g/cm3的土壤，初始含水量为10%，田间持水量为30%，降雨10mm，全部入渗，可使多深土层达到田间持水量？
解：10%×1.2=12% 30%×1.2=36%
土层厚度=10/（36%－12%）=41.7mm

3.一容重为1g/ cm3的土壤，初始含水12%，田间持水量为30%，要使30cm厚的土层含水达到80%，需灌水多少？
解：12%×1=12% 30%×80%=24% 24%－12%=12%
12%×0.3×667=24 m3

4.某红壤的pH值5.0，耕层土重2250000kg/hm2，含水量位20%，阳离子交换量10cmol/kg，BSP60%，计算pH=7时，中和活性酸和潜性酸的石灰用量。
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

5.一种石灰性土壤，其阳离子交换量为15 cmol（+）/kg，其中Ca2+占80%，Mg2+占15%，K+占5%，则每亩（耕层土重15万kg/亩）土壤耕层中Ca2+，Mg2+，K+的含量为多少？
解：150000×15×1%=22500mol
22500×80%÷2×40=360000g
22500×15%÷2×24=40500g
22500×5%×39=43875g

6.土壤容重为1.36t／立方米，则一亩（667平方米）地耕作层，厚0.165m的土壤重量是多少？该土壤耕层中，现有土壤含水量为5％，要求灌水后达到25％，则每亩灌水定额为多少？
解：667×0.165=110.055t 110.055÷1.36×(25－5)％=16.185立方米

③ 土壤化学指标

一、土壤酸碱度(pH值)

土壤酸碱度对土壤肥力及植物生长影响很大，我国西北、北方不少土壤pH值大，南方红壤pH值小。因此可以种植和土壤酸碱度相适应的作物和植物。如红壤地区可种植喜酸的茶树，而苜蓿的抗碱能力强等。土壤酸碱度对养分的有效性影响也很大，如中性土壤中磷的有效性大；碱性土壤中微量元素(锰、铜、锌等)有效性差。在农业生产中应该注意土壤的酸碱度，积极采取措施，加以调节。

1.电位法

土壤实验室基本上都采用电位法测定土壤pH值，电位法有准确、快速、方便等优点。其基本原理是：用pH计测定土壤悬浊液的pH值时，由于玻璃电极内外溶液H^＋离子活度的不同产生电位差。

2.比色法

取土壤少许(约黄豆大)，弄碎后放在白磁盘中，滴入土壤混合指示剂数滴，到土壤全部湿润，并有少量剩余。震荡磁盘，使指示剂与土壤充分作用，静置1min，和标准比色卡比色，即得出土壤的酸碱度。

3.原位酸碱度传感器法

土壤原位pH测定仪可直接埋入土壤测试，直接读数，非常方便，在指导农业科研及农业生产中起到了非常重要的作用。

二、土壤氧化还原电位(Eh)

土壤氧化还原电位是以电位反映土壤溶液中氧化还原状况的一项指标，用Eh表示，单位为mV。

土壤氧化还原电位的高低，取决于土壤溶液中氧化态和还原态物质的相对浓度，一般采用铂电极和饱和甘汞电极电位差法进行测定。影响土壤氧化还原电位的主要因素有：①土壤通气性；②土壤水分状况；③植物根系的代谢作用；④土壤中易分解的有机质含量。

旱地土壤的正常Eh为200～750mV，若Eh﹥750mV，则土壤完全处于氧化状态，有机质消耗过快，有些养料由此丧失有效性，应灌水适当降低Eh。若Eh﹤200mV，则表明土壤水分过多，通气不良，应排水或松土以提高其Eh值。

水田土壤Eh变动较大，在淹水期间Eh值可低至-150mV，甚至更低；在排水晒田期间，土壤通气性改善，Eh值可增至500mV以上。一般地说，稻田适宜的Eh值在200～400mV之间，若Eh经常在180mV以下或低于100mV，则水稻分蘖或生长发育受阻。若长期处于-100mV以下，水稻会严重受害甚至死亡，此时应及时排水晒田以提高其Eh值。

1.二电极法

测定氧化还原电位的常用方法是铂电极直接测定法，方法是基于铂电极本身难以腐蚀、溶解，可作为一种电子传导体。当铂电极与介质(土壤、水)接触时，土壤或水中的可溶性氧化剂或还原剂，将从铂电极上接受电子或给予电子，直至在铂电极上建立起一个平衡电位，即该体系的氧化还原电位。由于单个电极电位是无法测得的，故须与另一个电极电位固定的参比电极(饱和甘汞电极)构成电池，用电位计测量电池电动势，然后计算出铂电极上建立的平衡电位，即氧化还原电位Eh值。

2.去极化测定仪法

对复杂的介质，可采用去极化法测定氧化还原电位。可以在较短时间内得到较为精确的结果，用去极化法测得的平衡Eh值，与直接电位法平衡48h后测得的稳定Eh值，差数一般﹤10mV。所以去极化法能缩短测定时间，并有较高的测定精度。

将铂电极接到极化电压的正端(极化电压为600mV或750mV)，以银-氯化银电极作为辅助电极，接到电源的负端，阳极极化10 s以上(自由选择)。接着切断极化电源，进行去极，时间在20 s以上(视极化曲线而定)，在去极化后监测铂电极的电位(对甘汞电极)，对于大多数的测试样品，电极电位E(mV)和去极化时间的对数log t间存在直线关系。以相同的方法进行阴极极化和随后的去极化和监测电位。阳极去极化曲线与阴极去极化曲线的延长线的交点相当于平衡电位。

三、土壤阳离子交换量(CEC)

CEC的大小，基本上代表了土壤可能保持的养分数量，即保肥性的高低。阳离子交换量的大小，可作为评价土壤保肥能力的指标。阳离子交换量是土壤缓冲性能的主要来源，是改良土壤和合理施肥的重要依据。

1.乙酸铵交换法

适用于酸性与中性土壤阳离子交换量的测定。原理：用1mol/L乙酸铵溶液(pH7.0)反复处理土壤，使土壤成为铵离子饱和土。过量的乙酸铵用95%乙醇洗去，然后加氧化镁，用定氮蒸馏方法进行蒸馏，蒸馏出的氨用硼酸溶液吸收，然后用盐酸标准溶液滴定，根据铵离子的量计算土壤阳离子交换量。

2.EDTA——铵盐法

铵盐法不仅适用于中性、酸性土壤，并且适用于石灰性土壤阳离子交换量的测定。采用0.005mol/L EDTA与1mol/L的醋酸铵混合液作为交换剂，在适宜的pH条件下(酸性土壤pH7.0，石灰性土壤pH8.5)，这种交换配合剂可以与2价钙离子、镁离子和3价铁离子、铝离子进行交换，并在瞬间即形成电离度极小而稳定性较大的配合物，不会破坏土壤胶体，加快了2价以上金属离子的交换速度。同时由于醋酸缓冲剂的存在，对于交换性氢和1价金属离子也能交换完全，形成铵质土，再用95%酒精洗去过剩的铵盐，用蒸馏法测定交换量。对于酸性土壤的交换液，同时可以用作为交换性盐基组成的待测液用。

3.氯化钡-硫酸强迫交换法

土壤中存在的各种阳离子可被氯化钡(BaCl₂)水溶液中的阳离子(Ba^2＋)等价交换。土壤用BaCl₂溶液处理，使之和Ba^2＋饱和，洗去剩余的BaCl₂溶液后，再用强电解质硫酸溶液把交换到土壤中的Ba^2＋交换下来，由于形成了硫酸钡(BaSO₄)沉淀，而且氢离子(H^＋)的交换吸附能力很强，使交换反应基本趋于完全。这样可以通过计算消耗硫酸的量，计算出阳离子交换量。

四、土壤碱化度(ESP)

土壤的碱化度是用Na^＋的饱和度来表示，它是指土壤胶体上吸附的交换性Na^＋占阳离子交换量的百分率。当碱化度达到一定程度时，土壤的理化性质会发生一系列的变化，土壤呈极强的碱性反应pH﹥8.5甚至超过10.0，且土粒分散、湿时泥泞、不透气、不透水、干时硬结、耕性极差，土壤理化性质所发生的这一系列变化称为碱化作用。碱化度是盐碱土分类、利用、改良的重要指标。一般把碱化度﹥20%定为碱土，5%～20%定为碱化土(15%～20%为强碱化土，10%～15%为中度碱化土，5%～10%为轻度碱化土)。

计算公式：

碱化度＝(交换性钠/阳离子交换量)× 100%

式中：交换性钠[cmol(Na^＋)/kg]用乙酸铵-氢氧化钠铵交换-火焰光度法测得；阳离子交换量[cmol(＋)/kg]用氯化铵-乙酸铵交换法测得。

五、土壤水溶性全盐量(易溶盐)

土壤水溶性盐是盐碱土的一个重要属性，是限制作物生长的障碍因素。我国的盐碱土分布广，面积大，类型多。在干旱、半干旱地区盐渍化土壤，以水溶性的氯化物和硫酸盐为主。滨海地区由于受海水浸渍，生成滨海盐土，所含盐分以氯化物为主。在我国南方(福建、广东、广西等省区)沿海还分布着一种反酸盐土。盐土中含有大量水溶性盐类，影响作物生长，同一浓度的不同盐分危害作物的程度也不一样。盐分中以碳酸钠的危害最大，增加土壤碱度和恶化土壤物理性质，使作物受害。其次是氯化物，氯化物又以MgCl₂的毒害作用较大，另外，氯离子和钠离子的作用也不一样。

土壤(及地下水)中水溶性盐的分析，是研究盐渍土盐分动态的重要方法之一，对于了解盐分对种子发芽和作物生长的影响以及拟订改良措施都是十分必要的。

1.电导法

土壤中的水溶性盐是强电介质，其水溶液具有导电作用，导电能力的强弱可用电导率表示。在一定浓度范围内，溶液的含盐量与电导率呈正相关，含盐量愈高，溶液的渗透压愈大，电导率也愈大。土壤水浸出液的电导率用电导仪测定，直接用电导率数值表示土壤的含盐量。

2.质量法

吸取一定量的土壤浸出液放在瓷蒸发皿中，在水浴上蒸干，用过氧化氢(H₂O₂)氧化有机质，然后在105～110℃烘箱中烘干，称重，即得烘干残渣质量。

六、土壤养分元素

土壤养分元素是指由土壤提供的植物生长所必需的营养元素，能被植物直接或者转化后吸收。土壤养分可大致分为大量元素、中量元素和微量元素，包括氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、硼(B)、钼(Mo)、锌(Zn)、锰(Mn)、铜(Cu)和氯(Cl)等13种。在自然土壤中，土壤养分主要来源于土壤矿物质和土壤有机质，其次是大气降水、坡渗水和地下水。在耕作土壤中，还来源于施肥和灌溉。

根据在土壤中存在的化学形态，土壤养分的形态分为：①水溶态养分，土壤溶液中溶解的离子和少量的低分子有机化合物；②代换态养分，水溶态养分的来源之一；③矿物态养分，大多数是难溶性养分，有少量是弱酸溶性的(对植物有效)；④有机态养分，矿质化过程的难易强度不同。

根据植物对营养元素吸收利用的难易程度，土壤养分又分为速效性养分和迟效性养分。一般来说，速效养分仅占很少部分，不足全量的1%。应该注意的是速效养分和迟效养分的划分是相对的，两者是处于动态平衡之中。

土壤养分的总储量中，有很小一部分能为当季作物根系迅速吸收同化的养分，称速效性养分；其余绝大部分必须经过生物的或化学的转化作用方能为植物所吸收的养分，称迟效性养分。一般而言，土壤有效养分含量约占土壤养分总储量的百分之几至千分之几或更少。故在农业生产中，作物经常出现因某些有效养分供应不足而发生缺素症的现象。

1.全氮测定法

(1)开氏定氮法。土壤、植株和其他有机体中全氮的测定通常都采用开氏消煮法，用硫酸钾-硫酸铜-硒粉做加速剂。此法虽然消煮时间长，但控制好加速剂的用量，不易导致氮素损失，消化程度容易掌握，测定结果稳定，准确度较高，适用于常规分析。

土壤中的含氮有机化合物在加速剂的参与下，经浓硫酸消煮分解，有机氮转化为铵态氮，碱化后把氨蒸馏出来，用硼酸吸收，标准酸滴定，求出全氮含量。硫酸钾起提高硫酸溶液沸点的作用，硫酸铜起催化剂作用，加速有机氮的转化，硒粉是一种高效催化剂，用量不宜过多，否则会引起氮素损失。

(2)半微量开氏法。样品在加速剂的参与下，用浓硫酸消煮时，各种含氮有机化合物，经过复杂的高温分解反应，转化为铵态氮。碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收，以标准酸溶液滴定，求出土壤全氮含量(不包括全部硝态氮)。

包括硝态和亚硝态氮的全氮测定，在样品消煮前，需先用高锰酸钾将样品中的亚硝态氮氧化为硝态氮后，再用还原铁粉使全部硝态氮还原，转化为铵态氮。

2.全磷硫酸-高氯酸消煮测定法

在高温条件下，土壤中含磷矿物及有机磷化合物与高沸点的硫酸和强氧化剂高氯酸作用，使之完全分解，全部转化为正磷酸盐而进入溶液，然后用钼锑抗比色法测定。

3.全钾测定法

土壤中的有机物先用硝酸和高氯酸加热氧化，然后用氢氟酸分解硅酸盐等矿物，硅与氟形成四氟化硅逸去。继续加热至剩余的酸被赶尽，使矿质元素变成金属氧化物或盐类。用盐酸溶液溶解残渣，使钾转变为钾离子。经适当稀释后用火焰光度法或原子吸收分光光度法测定溶液中的钾离子浓度，再换算为土壤全钾含量。

4.碱解氮测定法

土壤水解性氮或称碱解氮包括无机态氮(铵态氮、硝态氮)及易水解的有机态氮(氨基酸、酰铵和易水解蛋白质)。用碱液处理土壤时，易水解的有机氮及铵态氮转化为氨，硝态氮则先经硫酸亚铁转化为铵。以硼酸吸收氨，再用标准酸滴定，计算水解性氮含量。

5.速效磷测定法

(1)碳酸氢钠法。石灰性土壤由于存在大量的游离碳酸钙，不能用酸溶液来提取速效磷，可用碳酸盐的碱溶液。由于碳酸根的同离子效应，碳酸盐的碱溶液降低了碳酸钙的溶解度，也就降低了溶液中钙的浓度，这样就有利于磷酸钙盐的提取。同时由于碳酸盐的碱溶液也降低了铝和铁离子的活性，有利于磷酸铝和磷酸铁的提取。此外，碳酸氢钠碱溶液中存在着OH^-，

，

等阴离子有利于吸附态磷的交换，因此，碳酸氢钠不仅适用于石灰性土壤，也适用于中性和酸性土壤中速效磷的提取。待测液用钼锑抗混合显色剂在常温下进行还原，使黄色的锑磷钼杂多酸还原成为磷钼蓝进行比色。

(2)钼锑抗比色法。酸性土壤中的磷主要是以Fe—P、Al—P的形态存在，利用氟离子在酸性溶液中有配合Fe^3＋，Al^3＋的能力，可使这类土壤中比较活性的磷酸铁铝盐被陆续活化释放，同时由于H^＋的作用，也能溶解出部分活性较大的Ca—P，然后用钼锑抗比色法进行测定。

6.速效钾测定法

用1mol/L NH₄OAc浸提土壤，可将胶体表面吸附的钾离子全部浸提出来，而与黏土矿物晶格固定的钾截然分开。

7.有机质重铬酸钾容量测定法

在加热的条件下，用过量的重铬酸钾-硫酸(K₂Cr₂O₇-H₂SO₄)溶液，来氧化土壤有机质中的碳，

等被还原成Cr^＋3，剩余的重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)用硫酸亚铁(FeSO₄)标准溶液滴定，根据消耗的重铬酸钾量计算出有机碳量，再乘以常数1.724，即为土壤有机质量。

七、土壤重金属

土壤的重金属主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等，如汞主要来自含汞废水，镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降，砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调，镉、汞等元素在作物子实中富集系数较高，即使超过食品卫生标准，也不影响作物生长、发育和产量，此外汞、砷能减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，影响氮素供应。重金属污染物在土壤中移动性很小，不易随水淋滤，不为微生物降解，通过食物链进入人体后，潜在危害极大，应特别注意防止重金属对土壤的污染。一些矿山在开采中尚未建立石排场和尾矿库，废石和尾矿随意堆放，致使尾矿中富含难降解的重金属进入土壤，加之矿石加工后余下的金属废渣随雨水进入地下水系统，造成严重的土壤重金属污染。

1.原子吸收分光光度法

原子吸收分光光度法的测量对象是呈原子状态的金属元素和部分非金属元素，是由待测元素灯发出的特征谱线通过供试品经原子化产生的原子蒸气时，被蒸气中待测元素的基态原子所吸收，通过测定辐射光强度减弱的程度，求出供试品中待测元素的含量。原子吸收一般遵循分光光度法的吸收定律，通常借比较对照品溶液和供试品溶液的吸光度，求得供试品中待测元素的含量。所用仪器为原子吸收分光光度计，它由光源、原子化器、单色器、背景校正系统、自动进样系统和检测系统等组成。

2.X射线荧光光谱(XRF)法

XRF法是介于原子发射光谱(AES)和原子吸收光谱(AAS)之间的光谱分析技术。它的基本原理是基态原子(一般蒸气状态)吸收合适的特定频率的辐射而被激发至高能态，而后激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光。该方法可定量分析测量待测元素的原子蒸气在一定波长的辐射能激发下发射的荧光强度。原子荧光的波长在紫外、可见光区。气态自由原子吸收特征波长的辐射后，原子的外层电子从基态或低能态跃迁到高能态，经10～8 s，又跃迁至基态或低能态，同时发射出荧光。若原子荧光的波长与吸收波长相同，称为共振荧光；若不同，则称为非共振荧光。共振荧光强度大，分析中应用最多。在一定条件下，共振荧光强度与样品中某元素浓度成正比。该法的优点是灵敏度高，谱线简单；在低浓度时校准曲线的线性范围宽达3～5个数量级，特别是用激光做激发光源时更佳。主要用于金属元素的测定，在环境科学、高纯物质、矿物、水质监控、生物制品和医学分析等方面有广泛的应用。

3.电感耦合等离子光谱(ICP)法

高频振荡器发生的高频电流，经过耦合系统连接在位于等离子体发生管上端，铜制内部用水冷却的管状线圈上。石英制成的等离子体发生管内有3个同轴氢气流经通道。冷却气(Ar)通过外部及中间的通道，环绕等离子体起稳定等离子体炬及冷却石英管壁，防止管壁受热熔化的作用。工作气体(Ar)则由中部的石英管道引入，开始工作时启动高压放电装置让工作气体发生电离，被电离的气体经过环绕石英管顶部的高频感应圈时，线圈产生的巨大热能和交变磁场，使电离气体的电子、离子和处于基态的氖原子发生反复猛烈的碰撞，各种粒子的高速运动，导致气体完全电离形成一个类似线圈状的等离子体炬区面，此处温度高达6000～10 000℃。样品经处理制成溶液后，由超雾化装置变成全溶胶由底部导入管内，经轴心的石英管从喷嘴喷入等离子体炬内。样品气溶胶进入等离子体焰时，绝大部分立即分解成激发态的原子、离子状态。当这些激发态的粒子回收到稳定的基态时要放出一定的能量(表现为一定波长的光谱)，测定每种元素特有的谱线和强度，和标准溶液相比，就可以知道样品中所含元素的种类和含量。

发射光谱分析方法只要将待测原子处于激发状态，便可同时发射出各自特征谱线同时进行测定。ICP-AES仪器，不论是多道直读还是单道扫描仪器，均可以在同一试样溶液中同时测定大量元素(30～50个，甚至更多)。已有文献报道的分析元素可达78个，即除He，Ne，Ar，Kr，Xe惰性气体外，自然界存在的所有元素，都已有用ICP-AES法测定的报告。

④ 植物根系吸收离子时，离子交换需要能量吗

交换吸附是不需要的

⑤ 腐植酸钠在水产中的用途

1、可减少重金属和多环芳烃等有机物质的毒性，净化养殖水环境。

2、促进鱼类生长发育。

3、抑制水中有害微生物和藻类的生长。

4、提高鱼类的健康水平，保障水产食品安全。

⑥ 植物根系怎样用离子交换吸收NH4+

植物根系怎样用离子交换吸收NH4+
呼吸作用产生CO2溶于水
变成HCO3-和H+HCO3-吸附NH4+

⑦ 渗透现象名词解释

在对溶剂有选择性透过功能的膜两侧，放有浓度不同的溶液，当两侧回静压力相等时，由于溶液答浓度不相等，溶液渗透压不相等，溶剂会从稀溶液侧透过膜流到浓溶液侧，这种现象称为渗透现象。

在纯水制备技术中，广泛采用反渗透作为预脱盐的主要工序，它的脱盐率在90%以上可减轻离子交换树脂的负荷，反渗透能有效地去除细菌等微生物及铁、锰、硅等无机物，因而可减轻这些杂质引起的离子交换树脂的污染。

(7)植物离子交换扩展阅读：

渗透作用具有液泡的成熟的植物细胞吸收水分，原生质层具有选择透过性，原生质层内外的溶液存在着浓度差，水分子就可以从溶液浓度低的一侧通过原生质层扩散到溶液浓度高的一侧。

溶液渗透压的高低与溶液中溶质分子的物质的量的多少有关，溶液中溶质分子物质的量越多，渗透压越高，反之则越低。

⑧ 简述根、茎、叶的生理功能

根：主要生理功来能是固定植株，并自从土壤中吸收水分和溶解于水中的矿质盐与氮素，供植物生长所用。根系还可合成氨基酸、植物碱、有机氮、植物激素等物质。

茎：支撑叶片，使其分布有规律，并能充分地接受光照和空气，进行光合作用。同时支撑花和果实，利于传粉受精及果实、种子传播、繁殖后代。另外，茎还有运输与繁殖功能。

叶：担负着植物生长中最重要的生理功能光合作用。叶片也是蒸腾作用的重要器官，根系吸收的水分绝大部分以水蒸气形式从叶面扩散到体外。

(8)植物离子交换扩展阅读：

根、茎、叶的生理功能上也可看出它们之间的相互关系，这些关系是由于各器官之间存在着营养物质的供应、生长激素的调节，以及水分和矿质营养等的影响，所以引起促进与抑制的关系。

种子播种后，萌发时，一般情况下，总是根先长出，在根生长达一定程度时，下胚轴和胚芽出土，形成地上枝系，说明地下部分根系的发展为地上部分枝系的生长奠定了基础。

以后在植物整个生长期间，同样地，根系的健全发展才能保证水分、无机盐、氨基酸、生长激素等对地上枝系的充分供应，为地上枝系良好的生长发育提供有利的物质条件。

⑨ 微生物发酵产物离子交换提取法原理

90、稳态：神经系统、体液和免疫系统调节下，内环境的相对稳定
温度、pH、渗透压，水、无机盐、血糖等化学物质含量
血浆 7.35—7.45 缓冲对 NaHCO3/H2CO3 Na2HPO4/NaH2PO4
2/3细胞内液 组织液

91、65%体液 1/3细胞外液 血浆 淋巴
（内环境） 不是血液 血液>血浆>血清
食物 排尿
92、体内水来源 饮水 水排出途径 出汗 皮肤
代谢水（有氧呼吸）面虫、骆驼 呼气 肺
（氨基酸脱水缩合） 排遗 消化道
93、K不吃也排 不经过出汗排
肾上腺分泌醛固酮（固醇） 保Na排K
高温工作、重体力劳动、呕吐、腹泻→→应特别注意补充足够的水、Na（食盐）
细胞外液渗透压下降，出现四肢发冷、血压下降、心率加快
K对细胞内液细胞渗透压起决定作用，维持心肌紧张、心肌正常兴奋性 K心
94、血糖三来源（食物、分解、转化） 三去向
糖的主要功能：供能
胰岛素 唯一降血糖激素；增加糖的去路，减少糖的来源 胰高血糖素、 肾上腺素 升血糖
胰高血糖素促进胰岛素分泌，胰岛素却抑制胰高血糖素分泌
血 糖 升 高
↓ ↑ ↑
下丘脑某区域→胰岛B细胞 胰高血糖素↑ 肾上腺素↑
↓ ↑ ↑
胰岛素↑ 胰岛A细胞 肾上腺髓质
↓ ↑ ↑ 下丘脑另一区域
血 糖 降 低
<50-60 低早 <45 低晚 >130高 >160-180糖尿
一次性摄糖过多，暂时尿糖 持续糖尿不一定糖尿病，如肾炎重吸收不行
糖尿病 血糖高且有糖尿 验尿验血 三多一少症状？
不吃少吃多吃含膳食纤维多的粗粮和蔬菜
95、营养物质：
蛋白质不足：婴幼儿、儿童、少年生长发育迟缓、体重过轻 成年人浮肿
提供能量
营养物质功能 提供构建和修复机体组织的物质
提供调节机体生理功能的物质
维生素：维持机体新陈代谢、某些特殊生理功能

VA：夜盲症
维生素 VB：脚气病
VC：坏血病
VD：佝偻病、骨软化病、骨质疏松症
96、温度感受器分为冷觉感受器和温觉感受器（分布皮肤、粘膜、内脏器官）
体温来自代谢释放热量（不是ATP提供），体温恒定是产热量，散热量动态平衡结果
寒冷 炎热
↓ ↓
皮肤冷觉感受器 温觉感受器 血管
↓传入神经 ↓ 立毛肌
下丘脑体温调节中枢 下丘脑 骨骼肌
传出神经 ↓ 汗
皮肤血管收缩 骨骼肌战粟（产能特多） 血管舒张
皮肤立毛肌收缩 皮肤立毛肌收缩 汗液分泌增多
↓鸡皮疙瘩 肾上腺素↑
缩小汗毛孔 甲状泉激素↑
减少散热 增加产热 散热量增加 不能减少产热
调节水分、血糖、体温
97、下丘脑 分泌激素：促激素释放激素 抗利尿激素
感受刺激：下丘脑渗透压感受器
传导兴奋：产生渴觉
第一道防线：皮肤、粘膜等
非特异性免疫（先天免疫）第二道防线：体液中杀菌物质、吞噬细胞
98、免疫 特异性免疫（获得性免疫） 第三道防线：体液免疫和细胞免疫
在特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞
淋巴细胞的起源和分化：胸腺—T 骨髓—B
免疫细胞：B、T
免疫系统的物质基础 免疫器官：扁桃体、淋巴结、脾
免疫物质：抗体、淋巴因子（白介素、干扰素）
99、抗原特点：①一般异物性 但也有例外：如癌细胞、损伤或衰老的细胞
②大分子性
③特异性 抗原决定簇（病毒的衣壳）
100、体液免疫： 记忆细胞
↓ ↓再次受相同抗原刺激
抗原→→吞噬细胞→→T细胞→→B细胞→→→效应B细胞→→→抗体
↑ （摄取处理） （呈递） （识别）
感应阶段 反应阶段 效应阶段
效应B细胞产生：抗体(免疫球蛋白)、抗毒素、凝集素
效应T细胞产生：淋巴因子、干扰素、白细胞介素
识别抗原：B细胞、效应T细胞、记忆B/T
效应B细胞获得有三途径（直接、间接、记忆）
记忆细胞受相同抗原再次刺激后引起的二次免疫反应：更迅速、更强
再次接受过敏原（概念）
过敏反应 抗体分布 细胞表面
组织胺：体液调节
101、免疫失调引起的疾病 自身免疫疾病：风湿…类风湿…系统性红斑狼疮
先天性：先天性胸腺发育不全
免疫缺陷病 获得性：艾滋病、肺炎、气管炎
（人类免疫缺陷病毒） HIV↓攻击T细胞
（AIDS） 获得性免疫缺陷综合症
102、色素吸收、传递、转换光能 色素不能储存光能
蛋白质、氨基酸也不能储存
少数特殊状态叶绿素a 最终电子供体：水
高能量、易失电子 光能→ 电能 最终电子受体:NADP+
103、C4植物：玉米、高梁、甘庶、苋菜
既C3又C4 CO2固定能力强 先CO2+C3→C4
C3、C4叶肉细胞都含正常叶绿体
选修 C3维管束鞘细胞无叶绿体
图 C4维管束鞘细胞含无基粒的叶绿体 不进行光反应
(P29) C4植物花环型结构 里圈：维管束鞘细胞 外圈：部分叶肉细胞
降低呼吸消耗 增加净光合量
104、提高产量 延长光合作用时间 光：光质、强度、长短
提高农作物对 增大光合作用面积 温度：影响酶的活性
光能利用率 提高光合作用效率 水
矿质元素 N、P、K、Mg
CO2 农家肥、CO2发生器
105、生物固氮：N2 → NH3
根瘤菌的特异性：蚕豆根瘤菌侵入蚕豆、菜豆、豇豆；大豆根瘤菌侵入大豆。
N素
根瘤菌 有机物 豆科植物 异养需氧
共生固氮菌 根瘤 薄壁细胞 愈伤组织
固氮菌 自生≠自养 根瘤菌拌种 豆科植物绿肥
自生固氮菌：圆褐固氮菌（固氮+激素）
生物固氮（主：根瘤菌） 工业固氮 高能固氮
106、N循环 硝化、反硝化、氨化作用
反硝化：氧气不足NO3-→N2
自生固氮菌的分离原理：无氮培养基对固氮菌的选择生长
物质基础：线粒体、叶绿体中的DNA（质基因）
…线粒体
107、细胞质遗传 典型代表 …叶绿体 花斑植株→三种
特点 母系遗传（受精卵中的细胞质几乎全来自卵细胞）
后代性状不出现一定分离比
（形成配子时，质基因不均等分配）
编码区：编码蛋白质 连续的
原核细胞 非编码区 编码区上游：RNA聚合酶结合位点
基因结构 调控 编码区下游
108、基因的结构 真核细胞 非编码区
基因结构 编码区 内含子：非编码序列
外显子：能编码蛋白质内含子>外显子
原核基因无外显子内含子之说
主要分布于微生物
剪刀：限制性内切酶 特异性（专一性）
（200多种） 获得粘性末端
109、基因的操作工具 针线：DNA连接酶：扶手（磷酸二脂键）不是踏板（氢键）
条件①复制保存②多切点③标记基因
种类：质粒、病毒
运输工具：运载体 ①染色体外小型环状DNA
②存在于细菌、酵母菌
质粒特点 ③质粒是常用的运载体
④最常用：大肠杆菌
⑤对宿主细胞的生存无
基因工程 (基因拼接技术、DNA重组技术、转基因技术) 决定性作用
直接分离 常用鸟枪法
提取目的基因 人工合成（反转录法、根据已知AA序列合成DNA）
目的基因与运载体结合 同一种限制酶
110、基因操作步骤 将目的基因导入受体细胞→细菌、酵母菌、动植物
CaCl2处理细胞壁 （ 受精卵好 繁殖速度快）
目的基因的检测和表达：标记基因、目的基因是否表达？
逆转录 碱基互补配对
mRNA 单链DNA 双链DNA
推测 推测 合成
氨基酸序列 mRNA序列 DNA碱基序列 目的基因
药（胰岛素、干扰素、白细胞介素、乙肝疫苗）
111、基因工程的成果 治病：基因诊断与基因治疗（基因替换）
新品种（转基因） 食品工业（食物）
环境监测（DNA分子杂交 探针）
生物固氮、基因诊断、基因治疗、单细胞蛋白（微生物菌体本身）、
单克隆抗体、生物导弹（单抗+抗癌药物）
112、 间接联系 核心 核膜
高尔基体 内质网 细胞膜
线粒体膜
间接（具膜小泡） （内吞外排说明双向）
分泌蛋白：抗体、蛋白质类激素、胞外酶（消化酶）等分泌到细胞外
粗面内质网上的核糖体 内质网运输加工 高尔基体加工 成熟蛋白质 胞外
113、生物膜系统（不等于生物膜）：细胞膜、核膜及由膜围绕而成的细胞器
离体→营养物质+激素 适宜温度+无菌
植物组织培养 离体→愈伤组织→根芽（胚状体）→植物体
选无病毒 尖（生长点） 紫草素
114、植物细胞工程 两种不同→杂种细胞→新植物体
植物体细胞 去掉细胞壁→原生质体→杂种细胞→新植物体
杂交 种间存在生殖隔离 不能有性杂交
好处：克服远源杂交不亲和障碍 培育新品种
是其它动物细胞工程技术的基础
动物细胞培养 液体培养基：动物血清
115、 动 取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织
物 用胰蛋白酶处理
细 原代培养→传代培养（细胞株→细胞系 遗传物质发生改变）
胞 灭活的病毒做诱导剂+物理、化学方法
工 动物细胞融合 最重要用途：制备单克隆抗体
程 理论基础：细胞膜的流动性
单克隆抗体→指单个B淋巴细胞经克隆形成的细胞群产生的化学性质单一、特异性强的抗体（优点：特异性强、灵敏度高）。每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体（共百万种） *杂交瘤细胞 *生物导弹
116、微生物包含了除植物界和动物界以外的所有生物
质粒（小型环状DNA）控制抗药性、固氮、抗生素生成
核区（大型环状DNA）控制主要遗传性状 有的细菌有荚膜、芽孢、鞭毛
碳源：无机/有机碳源 自养/异养
117、 微生物生长 氮源：加不加额外的氮源
所需的营养物质 生长因子：（维生素、氨基酸、碱基→构成酶和核酸）
水：
无机盐：
固体培养基：分离、鉴定、计数
物理性质 半固体培养基：运动、保藏菌种
液体培养基：工业生产
118、培养基 天然培养基：工业生产
化学性质 合成培养基：分类鉴定
选择培养基 青霉素→选出酵母菌、霉菌等真菌
用途 NaCl：金黄色葡萄球菌
鉴定培养基：伊红美蓝→大肠杆菌→深紫色和金属光泽
自己设计实验：把混合在一起的圆褐固氮菌、硝化细菌、大肠杆菌区分开，并筛选纯种。

酶合成的调节 诱导酶：基因和诱导物控制
119、微生物代谢调节 酶活性的调节 结构改变 可逆 快速 准确
必需物质，一直产生 氨基酸、核苷酸、维生素
初级代谢产物 无种的特异性 多糖、脂类
120、代谢产物 非必需物质，一定阶段 抗生素、毒素
次级代谢产物 有种的特异性 四素 色素、激素
121、微生物群体生长曲线： 3

2 4
1

（1）调整期：代谢活跃，开始合成诱导酶 初级代谢产物收获的最佳时期
（2）对数期：形态和生理特性稳定，代谢旺盛；科研用菌种，接种最佳时期
（3）稳定期：次级代谢产物收获最佳时期，芽孢生成（种内斗争最剧烈）
及时补充营养物质，可以延长稳定期
（4）衰亡期：多种形态，出现畸形，释放次级代谢产物 生存环境恶劣
与无机环境斗争最激烈的是4衰亡期。
营养物质消耗有害代谢产物积累PH不适宜导致3.4时期的出现。
注意：前三个时期类似“S”型增长曲线，但是多了衰亡期
122、影响微生物生活的环境因素
PH值：影响酶的活性、细胞膜的稳定性，从而影响微生物对营养物质的吸收
温度：影响酶和蛋白质的活性
O2浓度：产甲烷杆菌
123、高压蒸汽灭菌法：1/5、1/2、2/3、75% 由里向外、细密、不重复
溶化后分装前必须要 调节pH
细菌培养的过程：培养基的配制→灭菌→搁置斜面→接种→培养观察
实例：谷氨酸发酵（黄色短杆菌、谷氨酸棒状杆菌）
概念：
菌种选育：诱变育种、基因工程、细胞工程
培养基的配制：成分、比例，pH适宜
124、发酵工程 内容 灭菌：去除杂菌
扩大培养和接种：菌种多次培养达到一定数量
发酵过程：（中心阶段）控制各种条件，生产发酵产品
分离提纯 菌体：过滤、沉淀（单细胞蛋白即微生物菌体本身）
代谢产物：蒸馏、萃取、离子交换
应用 医药工业：生产药品和基因工程药品
食品工业：传统发酵产品、食品添加剂、单细胞蛋白等
125、 C/N=4/1 菌体大量繁殖但产生的谷氨酸少(P79)
记住 C/N=3/1 菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增
溶氧不足： 产生乳酸或琥珀酸
pH呈酸性： 产生乙酰谷氨酰胺（P95）
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