土壤养分热力学

前言

第一章土壤养分热力学基础

1．1化学势与活度

1．2活度系数与离子强度

1．3土壤离子的吸附结合能

1．4养分位

1．5土壤离子吸附反应热力学的研究途径

1．5．1土壤离子吸附反应热力学研究的平衡法

1．5．2土壤离子吸附反应热力学研究的动力学法

1．5．3土壤离子吸附反应热力学研究的离子活度法

1．6土壤离子交换热力学的研究途径

1．6．1土壤离子交换热力学研究的平衡法

1．6．2土壤离子交换热力学研究的动力学法

1．7土壤养分扩散运移的热力学研究途径

1．7．1土壤养分扩散的热力学研究途径

1．7．2土壤养分运移的热力学研究途径

第二章土壤离子活度及养分位

2．1离子缔合对土壤溶液浓度及活度的影响

2．2不同土壤钾离子活度及其影响因素

2．2．1不同土壤钾离子浓度、活度及活度系数

2．2．2不同土壤钾离子活度的影响因素

2．3石灰位及其影响因素

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

2．4．1标准磷位图谱

2．4．2磷位在土壤磷固定机制研究中的应用

2．4．3磷位在土壤磷转化特征研究中的应用

2．4．4磷位值与土壤有效磷源

2．4．5石灰性土壤不同施肥处理对土壤磷位的影响

2．4．6磷酸盐位在非石灰性土壤需磷诊断上的应用

2．5土壤钾钙养分位

第三章土壤离子吸附及其热力学特征

3．1土壤离子吸附的机制

3．2吸附等温线吸附模型及土壤离子吸附的影响因素

3．2．1吸附等温线

3．2．2描述吸附等温线的吸附模型

3．2．3多粒级组分的吸附等温线及吸附模型

3．2．4土壤离子吸附的影响因素及其定量关系

3．2．5非饱和土壤离子吸附等温线的测定(滤纸法)

3．3土壤离子吸附的热力学特征

3．3．1磷吸附的热力学特征

3．3．2铵固定的热力学特征

3．3．3土壤钾吸附解吸的热力学特征

3．3．4土壤对微量元素吸附的热力学特征

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

3．4．1土壤对重金属离子吸附的热力学特征

3．4．2有机修饰改性土对重金属离子吸附的热力学特征

第四章土壤离子交换热力学特征

4．1离子交换等温线及其类型

4．2表征离子交换特征的热力学参数

4．3不同土壤KCa交换热力学特征

4．3．1平衡法途径对不同土壤KCa交换热力学特征的研究

4．3．2动力学途径对不同土壤KCa交换热力学特征的研究

4．3．3土壤KCa交换热力学特征的影响因素

4．4微量元素锌铜离子交换热力学特征

4．41不同土壤ZnCa交换热力学特征

4．4．2膨润土CuCa交换热力学特征

4．5重金属镉离子交换热力学特征

第五章土壤离子扩散运移及其热力学特征

5．1土壤离子扩散定量关系及机理

5．1．1扩散定律的热力学推导及扩散系数的剖析

5．1．2离子在土壤中的扩散机理

5．1．3土壤中离子的扩散公式

5．2土壤离子扩散的热力学特征

5．2．1不同土壤反应性溶质磷扩散的热力学特征

5．2．2不同土壤非反应性溶质氯离子扩散的热力学特征

5．3土壤溶质运移机制及运移状态下的吸附等温线

5．3．1土壤溶质运移机制和基本方程

5．3．2土壤溶质运移状态下的吸附等温线及其斜率

5．4土壤溶质运移的热力学特征

5．4．1铵、钾运移的动力学及热力学特征

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

5．4．3磷运移动力学及热力学特征

5．4．4锌运移动力学及热力学特征

5．4．5镉运移动力学及热力学特征

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

6．1无机氮转化的热力学

6．1．1氧化还原平衡

6．1．2无机氮转化的反应自由能

6．1．3不同氮组分的pe+pH与组分活度的关系

6．2甲烷产生的机制及水稻土产甲烷的热力学条件

6．2．1甲烷产生的机制及产甲烷反应的自由能参数计算

6．2．2水稻土产甲烷的热力学条件

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

6．3水稻土中铁还原过程的热力学条件

6．3．1水稻土缺氧培养过程中Fe2+的产生

6．3．2铁还原反应的自由能参数计算

6．3．3不同氧化铁还原过程Gibbs自由能(△GFe)变化

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

7．1土壤钾素转化的水热耦合效应及能量特征

7．1．1水分和温度对土壤速效钾含量的影响

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

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

7．1．4水热耦合作用下土壤钾转化的能量特征

7．2施肥土壤氨挥发的水热耦合效应及能量特征

7．2．1不同水热条件下施肥土壤氨挥发的动态特征

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

7．2．3水热耦合作用下施肥土壤氨挥发的能量特征

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

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

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

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

参考文献

　　本书是在“土壤水分热力学”、“土壤有机质热力学”为主题的国家自然科学基金、国家高等学校博士学科点科研基金等课题同步开展的土壤养分热力学研究工作基础上，依据所取得的研究成果及国内外有关资料编写而成的。书中阐述了土壤养分热力学的基本理论、研究途径和方法；土壤离子活度及养分位的特点；土壤离子吸附、交换的热力学特征；土壤氮素转化热力学及土壤微生物参与反应的热力学条件；基于“扩散动力学”概念，拓展论述了溶质运移动力学及热力学的研究成果；同时，针对农业生产中水热条件对土壤养分状态的显著影响，就土壤养分转化及挥发逸出的水热耦合效应和能量特征进行了较系统的论证。此外，针对重金属对土壤的污染问题，还概述了土壤以及修饰改性土中重金属吸附、运移等方面的热力学研究资料。　　本书阐述了土壤养分热力学的基本理论、研究途径和方法；土壤离子活度及养分位的特点；土壤离子吸附、交换、扩散、运移的热力学特征；土壤氮素转化热力学及土壤微生物参与反应的热力学条件；以及土壤养分转化、挥发逸出的水热耦合效应和能量特征；并针对土壤重金属污染问题，对土壤及修饰改性土中重金属吸附、运移等方面的热力学研究进行了较系统的论述。　　本书可作为土壤学、植物营养与施肥、地理学、环境科学、生态学、微生物学等教学、科研人员和研究生的参考书。