《土壤学》.绪论.ppt

土壤学 绪论 考核办法 平时成绩包括 课堂提问 小测验 主要参考教材 1 黄昌勇 2000 土壤学 北京 中国农业出版社2 熊顺贵 2001 基础土壤学 北京 中国农业大学出3 李保国黄元仿 吕贻忠 2001 绿色的根基 土壤学 济南 山东科学技术出版4 B A 柯夫达 苏 著 上 下册 土壤学原理 科学出版社 1981 5 N C 布雷迪 美 土壤的本质与性状 科学出版社 19826 EdwardJ Plaster 美 SoilScienceandManagement3rdEdition NewYork DelmarPublishers 1997 土壤的重要性土壤的概念及土壤学的发展概况土壤学的研究内容和方法 绪论 主要内容 重点 教学目标与要求 教学方式与手段 课时安排与进度 1 土壤的重要性 重点 2 土壤及土壤科学的发展 重点 3 土壤学科体系 研究内容和方法 要求充分认识土壤的重要性 掌握土壤的基本概念 土壤的基本特性 幻灯 动画演示 举例分析 2课时 第一节土壤的重要性 如果没有土 世界将会怎么样 如果没有土 明天将会怎么样 What sthesoil 你想过www吗 whatisthissoil www whereisthissoil whyisthissoil Soilscienetellyou3w 话说土壤 土地之吐生物者也 说文 百谷草木丽乎土 易 彖传 壤 柔土也 南方的土多称壤 如红壤 砖红壤 土 地 地 土也 与天相对应 地生养万物 管子 形势解 地产 地主 地势 地位 坏 壞 形声 从土 褱 huai 声 古代建筑物主要以土建造 故从 土 本义 倒塌 指建筑物遭到破坏 按 古代 坏 与 壞 是音义都不相同的两个字 坏 本读作pei 是个从土 不声的形声字 指 未烧过的砖瓦 陶器 现在 壞 简化为 坏 人 SOIL SearchOurInterestingLive 天人合一 土壤是陆地表面能够生长植物的疏松的风化层 土壤是农业最基本的生产资料土壤是陆地生态系统的重要组成部分土壤是最珍贵的自然资源土壤资源是可持续农业的基础 第一节土壤的重要性 土壤是农业最基本的生产资料在人类赖以生存的物质生活中 人类消耗的约80 以上的热量 75 以上的蛋白质和大部分的纤维都直接来源自土壤 土壤的重要性 民以食为天 食以土本 一 土壤在农业和自然环境中的重要性 一 土壤是人类农业的生产基地 1 植物生长的要素 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 3 土壤在植物生长中的特殊作用 二 土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分 一 土壤在农业和自然环境中的重要性 土壤圈大气圈生物圈岩石圈水圈 土壤圈 是地球表层系统中处于四大圈交接面上最富有生命力的土壤连续体或覆盖层 大气圈释放CO2 CH4 H2S N2O 吸收O2支持生物过程 重新分配生物圈提供生物养分 土壤圈水循环与水圈水分等水平衡等地球保护层地质循环岩石圈 二 土壤在农业和自然环境中的重要性 三 土壤是陆地生态系统的重要组成部分 生态系统 在一定空间范围内各生物成分和非生物成分通过能量流动和物质循环而相互作用 相互依存所形成的一个功能单位 光 水 气 热 土 土壤在陆地生态系统中的四大作用 一 保持生物活性 多样性和生产性 二 对水体和溶质流动起调节作用 三 对有机 无机污染物具有过滤 缓冲 降解和解毒作用 四 具有贮存并循环生物圈及地表养分和其它元素的功能 二 土壤在农业和自然环境中的重要性 三 土壤是陆地生态系统的重要组成部分 二 土壤在农业和自然环境中的重要性 四 土壤是最珍贵的自然资源 1 土壤资源的再生性与质量的可变性 红壤严重流失后形成的红色沙漠 人类生产 生活不可缺少的重要自然资源 为人类社会的发展创造了生存和发展的环境 治之得宜地力常新 水土流失 土地沙漠化 土壤盐碱化 土壤遭污染土壤肥力退化 国在山河破 2 土壤资源数量的有限性 1cm厚需300年 土壤资源的破坏 吃祖宗的饭 断子孙的路 二 土壤在农业和自然环境中的重要性 四 土壤是最珍贵的自然资源 3 土壤资源空间分布上的固定性土壤资源具有地带性分布规律 土壤的可持续利用是持续农业的基础 我国要跨进可持续发展的 大门 还需要 30 50年 土壤的重要性 短期内不可逆转的趋势 1 耕地减少不可逆转 2 人口增长不可逆转 3 消费水平的提高不可逆转 可持续发展的条件 人口的零或负增长 中国每年净增人口 1000万 资源破坏的零或负增长 中国每年减少土地 300万亩 生态环境恶化的零或负增长 中国荒漠化速度2620km2 年 SOSSAVEOURSOILS 红壤严重流失后形成的红色沙漠 20世纪科学与技术迅速进步 但 人口 粮食 资源 环境 仍是困扰人类社会发展的难题 科学工作者责任越来越重大 土壤的重要性 现在你已经不再以普通人的眼光看待土壤 你将成为一个土壤工作者 地球的医生和卫士 答案 土壤和科技 老 问题 21世纪怎么养活15亿中国人 土壤学及土壤工作者的任务培养土壤学人才从事土壤研究宣传土壤知识治理和拯救土壤资源 任重而道远 第二节土壤及土壤学科的发展 一 土壤的概念及特性土壤学 Soilscience 广义的土壤科学可分为 发生土壤学 Pedology 农业土壤学 Edaphology 环境土壤学 Environmentailsoil 生态学家 土壤是地球表层系统中 生物多样性最丰富 生物地球化学的能量交换 物质循环 转化 最活跃的生命层 环境科学家 土壤是重要的环境因素 环境污染物的缓冲带和过滤器 净化 阻留 工程专家 土壤是承受高强度压力的基地或作为工程材料的来源 农业科学工作者和广大农民 土壤是植物生长的介质 1 土壤的概念 土壤的传统定义 发育于地球陆地表面能够生长绿色植物的疏松多孔结构表层 森林土壤 是在森林植被下发育的土壤 是供给森林植物生活物质的基质 植被类型 农业土壤 林业土壤 相对农业土壤而言 是营林范围内所涉及的土壤 园林土壤 城市绿地土壤 生长园林植物绿化地块的土壤温室土壤 玻璃和塑料大棚的土壤 盆栽土壤花卉盆栽或盆景栽培时用的土壤 类型 2 土地的概念 土地是气候 地貌 岩石 土壤 植被和水文等自然要素组成的自然综合体和人类过去和现在生产劳动的产物 用数学表示为 L 土地 C 气候 G 基础地质 T 地形 H 水文 S 土壤 V 植被 M 人类的经济活动 在一定程度上可以将土地与土地资源同等看待 3 土壤的物质组成 降水 地下水 类生物体 蕴含着巨大的生命力 土壤是一个多孔体系 土壤是多相体系 一般可分为固 液 气三相 土壤三相物质组成示意图 土壤的组成 多孔多相性 土壤剖面垂直分层特性土壤的生物学特性土壤的化学特性土壤的肥力特性土壤的 记忆 特性 土 4 土壤的特性 了解 土壤的组成 多孔多相性 红黄壤 北京 东北旺 保定潮褐土 土壤剖面垂直分层特性土壤的生物学特性土壤的物理 化学特性土壤的肥力特性 土壤的 记忆 特性 4 土壤的特性 土壤的组成 多孔多相性 土壤的 记忆 特性 瞧 地中海边一层层土壤沉积层多象地球的笔记本 1 土壤的本质特性 肥力 西方土壤学家 土壤供应养分的能力 一元论 威廉斯认为 土壤在植物生长的全过程中 同时而又不断地供给植物以最大量的有效养分和水分的能力 二元论 中国土壤 肥力是土壤基本属性和质的特征 是土壤从营养条件和环境条件方面 供应和协调植物生长的能力 四元论 水 肥 气 热 土壤肥力 土壤连续地 适时地供给和协调植物生长所需的水分 养分 空气 温度 扎根条件和无毒害物质的能力 四大肥力因子 水 肥 气 热 二 土壤肥力和土壤生产力 土壤生产力 由土壤本身的肥力属性 基础 内因 和发挥肥力作用的外界条件 外因 所决定的 从这个意义上来看 肥力只是生产力的基础 而不是生产力的全部肥力因素基本相同的土壤 如果处在不同的环境条件下 其表现出来的生产力彼此可能相差很大 土壤肥力 土壤生产力 联系 区别 肥沃土壤上生长的作物 瘠薄土壤上生长的作物 2 肥力分类 3 土壤肥力的生态相对性 适地适树 三 现代土壤学科发展的简要回顾 20世纪土壤学科的迅速发展 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 世界土壤学科的大融合 国际土壤学会ISSS 1924 罗马 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世纪土壤学科的迅速发展 2 IUSS对土壤学科的新划分 ISSS 1924 1998 ISSS InternationalSocietyofSoilSciencesIUSS InternationalUnionofSoilSciences 我国土壤学的发展概况 古代 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 等近代 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 现代 20世纪70年代后期 改革开放以来 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 根据历届土壤学会 较成熟的分支学科有 第三节土壤学科体系 研究内容 方法 土壤物理土壤化学土壤生物学土壤矿物学 土壤肥力学水土保持土壤发生分类和制图土壤技术 土壤学科体系 研究内容 方法 土壤学科与其它学科的关系 土壤学科体系 研究内容 方法 土壤学的研究方法 刀耕火种 烧掉大量林木 换来一点粮食 既得不偿失 而又严重破坏了生态平衡 造成水土流失的不良后果 本章小结 1 理解土壤的重要性 树立爱土意识2 掌握土壤 土地及土壤肥力的基本概念3 明确土壤的物质组成及土壤特性3 了解土壤学科的发展历史4 了解土壤学科体系 研究内容和方法 本章重点 1 土壤 和 土壤肥力 的基本概念 2 土壤与土地的区别 1 土壤生产力的大小 主要决定于土壤养分肥力的高低 2 土壤的肥沃度越高 则农作物的产量一定也越高 3 土壤资源同其他资源一样 总有枯竭之时 4 土壤圈处于大气圈 水圈 生物圈和岩石圈的中心 它是圈层间进行物质能量交换 循环的枢纽 5 土壤三相物质组成 以固相的矿物质最重要 6 土壤有机质含量占土壤质量的很小部分 但它对肥力的影响却很大 7 没有土壤就没有农业 8 没有生物就不可能形成土壤 9 在同一地区 土壤肥力越高 则土壤获得的农作物产量也高 10 土壤养分含量高 则土壤肥力也高 11 没有土壤也能大面积发展种植业 12 土壤水分不是纯水 而是含有多种物质稀薄的溶液 13 土壤的四大肥力因素中 以养分含量多少最重要 14 人类在未来的世纪里 由于科技的迅猛发展 人类可以完全不依赖于土壤 1土壤物质组成中 矿物质占土壤质量的 占土壤容积的 有机质占土壤质量的 占土壤容积的 2土壤是