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土壤学多媒体光盘,前 言,本课件以孙向阳主编土壤学为主要教材。全书共包括十五章，章节和制作者依次为：绪论、第一章、第二章由徐秋芳教授制作；第三章由秦华老师制作；第四章、第八章、第九章由王旭东副教授制作；第五章、第六章、第七章由徐涌老师制作；第十章、第十一章、第十二章由李永夫老师制作；第十三章、第十四章由叶正钱教授编写。最后，由徐秋芳教授统一审阅。由于编者水平有限，谬误之处，敬请广大师生和读者批评指正，以便在再版时及时更正。 编者 2007. 12,绪 论,土壤的重要性 土壤、土壤剖面、土壤肥力的概念 土壤学的发展概况 土壤学的课程内容,内容提要,第一节 土壤在农林业生产和生态系统中的作用,土壤在植物生长中的特殊作用 1. 营养库的作用 2. 养分转化和循环作用 3. 雨水涵养作用 4. 生物的支撑作用 5. 稳定和缓冲环境变化的作用,一、土壤是人类赖以生存的基础，是农业生产的基地,二、土壤是陆地生态系统的重要组成部分,土壤圈处于大气圈、生物圈、岩石圈和水圈的交接点。,土壤圈与其它四个圈之间的物质交换,1. 土壤资源的再生性与质量的可变性 治之得宜，地力常新。 2. 土壤资源数量的有限性 土壤资源的破坏吃祖宗的饭，断子孙的路。 3. 土壤资源空间分布上的固定性 土壤具有地带性分布规律。,三、土壤是最珍贵的自然资源,表：中国土地资源的总量、人均占有量及其与世界和部分国家比较,摘自土壤学黄昌勇主编,土壤资源面临的危机,短期内不可逆转的趋势： 1. 耕地减少不可逆转（中国每年减少土地300万亩） （中国荒漠化速度2620km2/年） 2. 人口增长不可逆转（中国每年净增人口1000万） 3. 消费水平的提高不可逆转,红壤砂化面蚀,黄土梁、峁景观,崩塌,SOS SAVE OUR SOILS,应用土壤科学，可持续利用土地、发展农林业生产。 人口的零或负增长 资源破坏的零或负增长 生态环境恶化的零或负增长 我国要跨进可持续发展的“大门”还需要30-50年？ 因为要达到以上条件不是短时期能做到的。,可持续发展的条件,对策,第二节 土壤、土壤剖面、土壤肥力的概念,土壤是在母质、气候、生物、地形和时间五大因子(五大成土因素)综合作用下形成的自然体，能够生产植物收获的陆地疏松表层。其本质特性是土壤肥力。 概念既介绍了土壤形成的实质，又强调土壤提供植物收获的本质属性 。,一、土壤,土壤物质组成,矿物质（由岩石风化而来，w95%） 固体 有机质（生物及生物残体,w5%） 土壤 液体 （包括水及溶解的离子） 气体 （土壤空气）,空气（V25%）,水（V25%）,有机质,矿物质,旱地 农业土壤 水田土 土壤 原始森林土壤（纯自然、未扰动） 林业土壤 人工林及经济林土壤（人为耕作，培肥） 园林土壤（大多为搬运土）,土壤的利用类型,从地表向下垂直挖掘后露出的一个切面。 一般挖到母岩，如果太深则挖到米即可。 土壤剖面是观察土壤的一个窗口，土壤剖面上不同颜色的层次是土壤发生层。 从土壤剖面可以了解土壤所处的环境。,二、土壤剖面,一个发育完整的土壤常有如下的剖面模式： 代号：发生层名 ： 枯落物层（未分解和半分解的植物凋落物） ： 腐殖质 又叫表土层（含大量腐殖质） E： 淋溶层 ： 淀积层 又叫心土层 （表层物质淋至此层淀积） ： 母质层 （以风化岩石为主） R： 母岩层 （未风化的坚硬岩石） 但大部分园林土壤或果园、人工林土壤及农业土壤都不具备上述标准模式。,在发育过程中由于物质和能量在上下部位之间的转化与转移，从而可能形成上下不同的层次，称为发生层，如A、B、C等。,土壤发生层,由于地质作用或人为活动而造成的堆积层（幼年土）。,土壤堆积层,指土壤剖面的分层状况及各层排列顺序。 成熟土壤一般为OABC构型，幼年土一般为（A）C型 或AC型 。,土壤剖面构型,几种常见的土壤剖面类型示意图,A、B、C代表土壤发生层。 1、2、3代表堆积层。,不明显,土壤剖面层次过渡,明显,土壤剖面实图,黑土（东北） 砖红壤（海南）,包括地表至母质层以上的垂直深度。,树木根系的分布和生长 土壤的 总厚度 土壤水分和养分贮量和供应能力 注：土壤厚度是衡量土壤肥力的重要因子,土壤厚度,决定,土壤不间断地、相互协调地提供植物生长全过程水分、养分、空气、热量的能力。 肥力四因子：水、肥、气、热。 在生产上灌水、施肥、 中耕以及园林土换盆等都是为了进一步提高土壤肥力，使植物生长更加好。,三、土壤肥力,1.自然肥力和人为肥力 前者指土壤在自然形成过程中产生或 发展起来的肥力 。 后者指在自然肥力的基础上，通过人为 的影响，如耕作、施肥、灌溉和排水、土壤改良等形成的肥力。 2. 潜在肥力与有效肥力 容易被植物吸收利用的有效肥力，不能被植物直接利用的潜在肥力。,土壤肥力,土壤肥沃或者不肥沃是针对植物而言的，应从植物的生态要求出发来认识土壤肥力的生态相对性。 如果植物的生态要求和土壤所能提供的生态性质不一致，即使土壤具有丰富的物质和能量，植物也不能利用或利用很少。 通俗意义上讲的土壤肥力高低，如果不指明植物，一般只能说明其有机质和养分的高低及适宜的物理性质。,3.土壤肥力的生态性相对性,土壤肥力,4.土壤肥力的量化指标,以地上部分生物量来评价 如：森林植被干物质重的年平均值来表示。 经济林的单位面积产量来表示。 以土壤的某些性质和养分数值来评价 如：土层厚度、土壤质地、 pH值。 有机质含量、养分含量等。,土壤肥力,第三节 现代土壤学科发展的简要回顾,19世纪土壤学科的诞生,农业化学土壤学派: (德) 李比希(1803-1873) 农业地质土壤学派: (德) 法鲁等 (19世纪后半叶) 土壤发生学派:(俄) 道库恰耶夫(1846-1902),土壤学科发展的驱动力 前60年: 作物生产-独轮驱动 60年代后:作物生产和环境质量保护 - 双轮驱动,20世纪土壤学科的迅速发展,20世纪土壤学科的新观点,土壤圈: (英) Matson(1938),(美) Arnold(1990) 土壤水能量理论与运动方程的建立: (美) Buckingham(1907), Richards(1930s) 土壤生态系统: (美) Jenny(1940-1960) 土壤质量综合调控理论：(美) SSSA(1990s),20世纪土壤学科分支学科的发展,尚书、周礼、管子地贡篇、吕氏春秋任地篇、齐民要术、农桑辑要、农政全书等有关土壤记载。,我国土壤学的发展概况,20世纪70年代后期，由于国际间学术交流增多，国外一些先进的土壤研究成果与技术传入我国，土壤学科的基础学科水平得以全面迅速提高，我国土壤学科在我国科学研究中的地位得到了巩固和确认，到目前为止，土壤学科在中国科学院和中国工程院的院士累计达17人。,20世纪20年代开始，1930-1939，中国土壤概要， 1958、1978两次全国土壤普查，基本摸清了我国的土壤资源特性和数量。,古代,近代