土壤学绪论土壤的重要性

土壤学,主讲教师罗盛国,土壤学:植物土壤学、生态土壤学SoilScienceEdophologySoilSciencesPedology,绪论,第一节土壤的重要性,一、土壤与农业生产,农业生产可分为狭义的和广义的概念。狭义的农业生产就是绿色植物的生产种植业，包括粮食作物、蔬菜、果树。,一、土壤与农业生产,绿色植物生长发育过程中，需要两个方面、五个基本因素，即阳光、热量、空气(O2、N2、CO2)水分和养分。,其中，除阳光可由太阳直接供给，不受土壤影响外，热量、空气、水分、养料的供给都和土壤有关。,植物吸收的养料、水分，主要通过土壤这个基质获得；植物根的呼吸作用，也要靠土壤提供必要的条件；土壤的热性质和植物生长关系极大。土壤吸收热量，供种子萌发、根系生长。,除光照外，土壤的水分、养料、空气，热量状况，都可以通过施肥、耕作、换茬等农业措施，或其他改良土壤的途径进行调节。使作物在土壤中能：“吃得饱”；“喝得足”；“住得好”；“站得稳”。,由此可见，作物产量的高低、品质的优劣与土壤因素有密切的关系，在全世界人口爆炸，对粮食及其他农产品需求量与日俱增的今天，要生产更多的植物产品，必须依靠土壤。,广义的农业生产包括植物生产和动物生产两部分，即所谓“大农业”。在地球上，能量主要来源是太阳辐射能。绿色植物通过光合作用，把太阳辐射能转变为绿色植物体中的化学能，称作一级生产，而动物生产以绿色植物产品为原料，叫做次级生产。,次级生产必须以一级生产为基础(1/10定律)，因此，土壤不仅是植物生产的基地，同时也是动物生产的基础。,虽然在科学技术高度发达的今天，已有了所谓工厂化的农业生产，如有些国家的蔬菜生产，还有海水养殖等，但这些只能是对土壤上进行的农业生产的补充，不可能代替后者，至少在相当长时间内是这样。,土壤关系到人类生存的第一需要吃饭问题，也在一定程度上关系到穿衣问题，住房问题，是人类不能离开的生产资料。,二、土壤与生态系统随着科学技术的发展，人们对土壤的认识不断深化。近几十年来，随着生态科学的发展，人们对土壤的认识有了进一步的加深，产生了革命性的变化。,-不再把土壤看成仅仅是农业的基本生产资料，而是从生态学的角度，把土壤作为人类环境的一部分，从更多的方面来研究土壤，认识土壤。,生态学是研究生物与其所在的环境之间相互关系的科学。在一个地区的自然环境中，植物动物微生物土壤就构成一个生态系统。,土壤是系统中不可缺少的组成部分，它和生态系统中的各种因素互相联系，互相制约，有着各种调节平衡关系。,土壤被看成是以人类社会为主体的大的生态系统的重要组成部分，它和大气、水、生物、矿藏一样，对于人类社会的存在和发展具有重要的意义。,土壤的重要性，不仅通过其自身单独表现出来，而且通过与其他自然因素的种种联系表现出来。,土壤是陆地生态系统的重要组成部分,人类生活在自然环境中，建立起生态系统中新的联系，不断对周围的自然环境进行改造，使之更有利于人类的生产和生活。,回顾人类至今的历史，可以说主要的趋势是在破坏全球的生态条件，使得这个星球愈来愈不适合人类和其它生物的生存(酸雨、臭氧空洞、各种污染、温室效应等)，这种现象近年来表现十分突出，且有愈演愈烈的趋势，给人类带来了无法弥补的损失。,从生态学的角度看，毁坏了土壤，不仅仅是少生产一些粮食和其他农产品，还有其他一系列的后果。,土壤污染，不仅会导致农田荒芜，土壤生物区系改变，甚至造成某些生物种的灭绝，并对人类健康造成直接的危害。,土壤侵蚀不仅造成肥力下降，还会导致山洪爆发、泥石流、淤塞河道、水库等一系列的问题。,因此，土壤绝不仅仅是一种农业生产资料，它能通过与人类环境千丝万缕的联系，影响到人类生存的各个方面。,第二节土壤和土壤肥力,一、土壤（soil）的概念土壤是陆地表面具有肥力，能够生长植物，可通过人类生产活动加以改变的疏松表层。这一定义有如下要点：1、土壤具有肥力，其它自然体如岩石、矿物、沙漠等没有肥力，不能把沙子称为土壤。,2、土壤位于地球表面，就是这薄薄的一层，支撑了人类的存在，这也可说是一个奇迹。3、土壤具有疏松性，有孔隙，具有通气、透水性能，植物根系可下扎伸展。,4、土壤性质，可以通过人类的生产活动加以改变:应该用动态的、发展变化的观点看待土壤。所谓变化，即可变好，也可变坏。我们研究它的目的之一，就是想办法使它变好，防止变坏，既使不能完全防止变坏，也要变得慢一些。,二、土壤肥力（soilfertility)土壤肥力是指土壤为植物生长发育同时、持续地提供水、肥、气、热等生活因素的能力。,土壤肥力四大因子：水、肥、气、热,土壤肥力可分为自然肥力和人为肥力,自然肥力(naturalfertility)：土壤形成过程中，在自然因素联合作用下发展起来的肥力。,人为肥力(anthropicfertility)：自然土壤开垦之后，在耕作、施肥、灌溉、排水以及其它农业措施影响下产生的肥力。这是在自然肥力基础上产生的肥力。,根据产生的经济效果，土壤肥力又分为有效肥力和潜在肥力。有效肥力(effectivefertility)：能够通过作物产量表现出来的肥力，称为有效肥力。,潜在肥力(potentialfertility)：不能通过作物产量表现出来的肥力，称为潜在肥力。,有效肥力和潜在肥力是可以互相转化的，两者之间没有截然的界限。土壤改良或农田基本建设的任务之一，就是要把土壤的潜在肥力转化为有效肥力。,第三节土壤科学发展简史,土壤是人类最早关注的自然客体，农业生产的历史有多长，人类研究土壤的历史就有多长。人们关注土壤，最早是从农业生产的角度开始的。,一、古代土壤学的发展状况,几千年来，劳动人民在认土、用土、改土的实践中，积累了不少关于土壤的知识，比如轮作倒茬、间种套作、利用豆科作物培肥土壤等。这些知识和经验，写进了诸多的农书典籍中，对人类文明的发展作出了伟大的贡献。,但由于历史的局限，数千年有文字记载的科技发展史当中，土壤学的发展一直处于感性认识阶段，只是到了近代，随着基础学科如数学、物理、化学和其他学科的发展，土壤学才有了迅速的发展。,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世纪后期)土壤发生学派:(俄)道库恰耶夫(1846-1902),从20世纪开始，随着其他学科的发展，土壤科学有了飞速的发展，至今已有很多分支学科，这些学科正在为人类的进步作出贡献。,二、20世纪以来土壤科学的迅速发展,土壤学的主要分支学科：土壤物理学土壤化学土壤分析土壤调查与制图土壤生物化学土壤微生物学土壤生态学土壤发生与分类学,我国的土壤科学在解放前发展很慢，解放后有了较大的发展。各省级农科院都有土壤研究机构，各省的农业大学都有农业资源与环境专业，已经出版了许多土壤学著作。现在，我国的土壤科学正在向国际先进水平靠近。,第四节土壤学与其他学科的关系及主要任务,一、土壤科学与其它学科的关系,1、研究土壤形成、发展、演变的规律；2、揭示土壤肥力发生发展规律：弄清土壤中的限制因素(障碍因素)，为保持高产土壤的肥力，改良中、低产土壤，提高土地生产力、建设高产稳产农田、放牧地、林地和果园等作出贡献。,二、土壤科学的主要任务,3、研究土壤调查方法为各种资源普查、土壤普查、土地利用、荒地勘测、农业区划服务，特别是要查清水土流失、次生盐渍化，次生潜育化、土壤沙化，土壤肥力