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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