土壤地理学+第一章.doc

土壤地理学教案 第一章目的与要求1、掌握土壤、土地的基本概念，土壤的时、空特性；2、了解土壤学的概念、任务及其发展简史；3、掌握土壤、土地在国民经济建设中的地位，了解我国土地资源的特点。重点和难点1、重点：土壤概念的演变，土地与土壤的差异，土壤学的发展轨迹，我国土地资源特点。2、难点：土壤发生学说，归还学说的内在涵义及其对土壤学发展的意义。教具及参考资料土壤学（南方版）西南农大主编、土壤学，黄昌勇主编主要教学方法讲授法第1章 绪 论1.土 壤土壤是我们生活中最熟悉的物质之一。人们提起土壤一词，都会认为土壤就是支撑我们生活和居住的土地。显然，这是人类对土壤最直观的认识。在社会生产活动中，人们对土壤的利用方式不同，其看法和认识也是不同的。例如：在道路、房屋的工程建设中，土壤是受压承重的基础，因此，工程技术人员常把土壤作为一种物质材料来看待。地质学家把土壤看作岩石风化的产物，是地表岩石的风化覆盖层，受侵蚀搬运作用的影响，地质学家将土壤视为“去海洋途中的岩石”。在农业生产中，土壤的植物生产性最受农艺学家的重视。大约早在10000年前，人类开始从事农业生产活动时起，就把土壤当作植物生长的介质了。我国古籍说文解字中，对土壤的解说为“土者，吐也，吐生万物”。对于植物的生长来说，土壤最显而易见的功能之一，是对植物的支撑作用，植物的根系必须固定在土壤中才能保持直立。此外，植物的生长，至少有16种元素是不可缺少的，除碳、氢、氧来自空气和水外，其余13种元素大多来自土壤，这也是植物能够在土壤中生长的另一个主要原因。在自然界里，植物的生长繁育必须以土壤为其基地，作物的优质高产则必须建立在肥沃土壤的基础上。我国农民在长期的生产实践中总结出，一种肥沃的土壤应能使植物 “吃的饱（养分供应充分），喝的足（水份供应充足），住的好（土壤空气流通，温度适宜），站的稳（植物根系能伸展，机械支持牢固）”。土壤的植物生产性，是我们土壤科学研究的核心。原苏联土壤学家威廉斯认为“土壤是地球陆地表面能够产生植物收获物的疏松层次”。“陆地表面”说明土壤的空间位置；“疏松层次”表明其外观形态；“产生植物收获物”则是土壤最基本的生产性能。2.土壤与农业生产土壤是农业生产的基地，农业生产的基本任务是发展人类赖以生存的绿色植物的生产，而绿色植物之所以能立足于自然界中，使自己能经受风雨的侵袭不致倒伏，则是由于其根系伸展于土壤之中，获得了土壤机械支持的缘故。土壤不仅是植物根系扎根立足之地，而且还能供给植物生命活动所需的大部分生活要素，植物生长所需的光、热、气、水、肥这五个基本要素中，光、热、气主要来自于太阳辐射能和大气，称为“宇宙因子”；水、肥则主要是植物根系从土壤中吸取的，称为“土壤因子”，此外，植物根系所需的氧气也是直接从土壤中得到的。不但植物生产以土壤为基地，动物生产也是直接地或间接地以土壤为基地的。从能量和有机物的来源来看，如果没有绿色植物从土壤中吸收养料，通过光合作用把太阳辐射能转变为植物有机质中的化学能，那末就没有动物的饲料来源，由于食物链的关系，动物生产最终都是以植物产品作为其饲料繁育发展的。土地也是承载牲畜的直接基地。几千年来，从原始种植业和饲养业的出现，直至当今的现代农业，都是离不开土壤这个基地的。3.土壤学的发展历史土壤学即研究土壤和土壤肥力的发生、发展规律，研究土壤的基本形态特征、理化性质、肥力特点、分布规律及其研究土壤改良、利用的一门科学。土壤学是一门年轻的科学，迄今为止，它的发展只有大约150多年的历史。在古罗马时代，宗教神权长期占据着统治地位，使人们对土壤的认识充满了神秘的崇拜，圣经创世纪认为：上帝用泥土捏了一个人，再吹上一口气，泥人就有了生命力，于是诞生了人类。古希腊的自然学家着认为：植物在土壤中的生长，是依靠某种神秘的生活力，而不是土壤提供了水分和养分的结果。十九世纪中叶，随着化学和实验科学的发展，德国化学家李比希（J.V.Liebig，18031873）以化学的观点来研究土壤，提出了“矿质营养学说”，认为：植物依靠吸收土壤中的矿质养料而生长，土壤是植物的养料库，收获植物后，应将其带走的矿质养料归还土壤，不断的供给土壤矿质养料，才能维持土壤肥力。这个学说提出后，极大地推动了土壤学、植物生理学以及整个生物科学和农业科学的发展，推动了矿质肥料的广泛应用。但是李比希的矿质营养学说片面地认为土壤是单纯的养分贮存库，矿质养料是土壤肥力的唯一因素，只要施用矿质肥料或把植物吸收的矿质养分归还土壤，就能保持土壤肥力，忽视了植物对土壤养料的积聚和肥力提高的积极作用，也忽视了土壤肥力因素中水、热、气对植物生长的综合影响。尽管如此，矿质营养学说对植物营养学和土壤肥力学的贡献是极其伟大和具有历史意义的。事实上，至今为止，矿质营养学说一直被视为化肥施用的理论依据。十九世纪下半叶，俄国土壤学家道库恰耶夫（Dokuchaev，18461903）建立并发展了土壤发生学说（派）。他在四处旅行时，观察到许多不同类型的土壤，发现一定的土壤常可以在一定的位置上反复出现，进一步研究认为：土壤的形成过程是由岩石风化过程和成土过程推动的；影响土壤发生发展的因素主要是气候、生物、地形、母质和时间这五个因素，土壤是在这五个因素作用下独立发生发展的历史自然体。这既是在土壤学发展史上产生过重大影响的发生学说。虽然它对农业土壤的研究较少，但对近代土壤形成学说的发展有着不可磨灭的贡献。在我国，早在战国时代，劳动人民就根据土壤性质、肥力水平对土壤进行了分类分级。古籍禹贡一书就记载了当时按土壤性状、土壤肥瘦把九州的土壤分为三等九级。管子按土性、土宜将土壤分为十八类，每类又分五种。这是现在所知的最早的土壤分类系统。以后的许多古籍中，如周礼吕氏春秋史记汉书齐民要术等都记载了不少的土壤知识，如周礼中提到了不同的土壤宜种的作物不同；吕氏春秋中说明了不同的土壤耕种方法也不同；齐民要术系统地总结了我国农民丰富的生产经验，叙述了以深耕为中心，耙、耱、镇压、中耕相结合的北方耕作制度。十四世纪出现的王祯农书中提到：土壤虽异，治得其宜，皆可种植；治之得宜，地力常新壮等利用改良土壤的知识。但这些知识多是经验的积累，没有上升到土壤内部规律和理化性状的高度。由于历史的原因，我国近代的土壤科学也和其它科学一样，很多方面落后于世界先进国家，解放前，受欧美土壤学界的影响，上世纪三十年代在江浙沿海一带开展了小范围的土壤调查与制图工作。解放后，土壤科学有了长足的发展，从中央到省、市、县都建立了规模大小不等的土壤科学研究、运用机构，建立了土壤专业队伍，配备了较为先进、完善的土壤化学测试、分析设备，如放射性和稳定性同位素、液相色谱仪、氨基酸测定仪、原子吸收光谱仪、电子显微镜、电子探针等已应用在科学研究中。1958年我国开展了全国第一次土壤普查工作，1978年开展了全国第二次土壤普查工作，通过普查，查清了全国土地、土壤资源情况，编绘了“土地利用现状图”、“土壤类型分布图”、“土壤养分图”、县土壤等“三图一书”，建立了完善的土壤资料。为我国有计划的开垦荒地，扩大耕地面积，改良中、低产田土，合理利用土地保护耕地，以及肥料调配等工作提供了理论依据。4.土壤学的研究方法土壤是客观世界的物质形态，是植物生产的基础和促进剂，有其自身的本质属性和发展规律。要认识这些属性和规律，必须运用现代科学技术手段和正确的研究方法。根据老一辈土壤肥料工作者的经验，生产中运用调查研究法和试验研究法可探索土壤肥料的本质属性并与农业生产贯通连接起来。4.1调查研究法 我国农业历史悠久，劳动人民在几千年的生产实践中积累和创造了丰富的生产经验，这些经验和创造是沉淀的财富，只有通过调查研究才能将这些宝贵的生产经验加以总结，提升到理论高度，用以指导生产实践。如我国南方农村稻麦生产区，广大农民总结出“早耕一碗油，晚耕光骨头”的生产经验，经土壤肥料工作者总结后，认为该经验的理论基础在于：水稻生长期间，土壤中有机质行腐殖化积累，水稻收获后，翻耕愈早，则土壤有机质矿质化愈充分，释放的有机养分愈多，小麦能够吸收的养分也就愈丰富，小麦的产量也愈高；反之，水稻收获后，翻耕愈晚，则土壤中有机质矿质化愈弱，释放的有效态养分少，小麦产量也就愈低。从而指导南方生产中水稻收割后，对土壤要及时的翻耕。4.2试验研究法 试验研究包括田间试验、盆栽试验和化学分析。田间试验是研究土壤肥力和肥料效果最具体的方法，其结果可直接应用于生产。如连续多年进行肥料三要素或微量元素的肥效试验，其结果可为各种化肥的生产、分配、和使用提供科学依据。 盆栽试验是研究植物营养的重要方法，有土培法、砂培法、水培法以及灭菌培养等。土培法可研究各种土壤肥力以及不同肥料品种对作物产量、品质的效果；砂培和水培是研究各种养分对于作物生长发育及其营养作用；有机营养则须采取灭菌培养。 化学分析包括土壤分析、肥料分析和植物分析。合理施肥，要掌握土壤肥力、土壤性质、肥料成分及植株生长发育情况等，这些都需通过分析测试手段加以解决。5.土壤工作的任务 土壤工作是发展农业生产的一项重大战略措施，保护耕地，改良土壤、培肥地力是农业基本建设的长期任务；科学施肥，实行有机肥与无机肥相结合，用地与养地相结合，平衡施肥，减少肥料污染，保护生态环境，建立可持续发展农业是土壤肥料工作的目标。在目标与任务中，要注意以下环节：5.1保护耕地，坚决制止乱占耕地 随着我国城市化、工业化进程加快，城镇规模急剧扩张。1978年以来，我国城市的数目由193个增加到663个，镇的数目由2173个增加到20312个，城镇人口从1.7亿增加到4.56亿，已进入快速城市化时期。伴随城市化进程，数千万亩耕地转变为城镇工商用地，从1997年至2002年的六年间，我国减少耕地9452 万亩，补充耕地3378万亩，净减少6164万亩，年均减少1027万亩。按照计划预测，从2000年到2030年的30年间，占用耕地还将超过5450万亩。征用的多为分布在城市周边地区的上等良田，这些土地被大规模圈占并开发后，就很难再恢复原有的土壤肥力，对于耕地资源极度匮乏的中国而言，将造成不可逆转的灾难性毁灭。因此应采取有力措施，坚决制止烂占滥用耕地。5.2防止土壤侵蚀，保持生态平衡 我国是世界上土壤侵蚀最严重的国家之一，全国水土流失面积由解放初的116万km2发展到现在的492万km2，占国土面积的一半左右，其中水蚀面积178万km2；风蚀面积188万km2；冻融侵蚀面积126万km2。长江流域和南方丘陵的12个省区，水土流失面积达69万km2，占土地总面积的28，土壤流失量占全国的50；四川省现有18万km2的水土流失面积，按目前的