土壤学多媒体光盘PPT课件

1、绪绪 论论第1页/共36页l 土壤的重要性l 土壤、土壤剖面、土壤肥力的概念l 土壤学的发展概况l 土壤学的课程内容内容提要内容提要第2页/共36页第一节 土壤在农林业生产和生态系统中的作用 第3页/共36页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，是农业生产的基地第4页/共36页二、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。第5页/共36页土壤圈与其它四个圈之间的物质交换第6页/共36页1. 土壤资源的再生性与质量的可变性 治之得宜

2、，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第7页/共36页土地类型土地类型中国的中国的总面积总面积%人均占有量（人均占有量（hm2）中国人均占中国人均占有量与世界有量与世界人均占有量人均占有量比例比例%世界世界中国中国美国美国巴西巴西印度印度土地总面积土地总面积7.12.770.913.926.280.4332.9耕地与园地耕地与园地6.80.310.100.800.560.2232.3永久草地永久草地9.00.660.271.011.220.0240.9森林和林地森林和林地

3、3.20.840.131.114.150.0915.5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第8页/共36页土壤资源面临的危机土壤资源面临的危机短期内不可逆转的趋势：短期内不可逆转的趋势： 1. 1. 耕地减少不可逆转耕地减少不可逆转（中国每年减少土地300万亩） （中国荒漠化速度2620km2/年） 2. 2. 人口增长不可逆转人口增长不可逆转（中国每年净增人口1000万） 3. 3. 消费水平的提高不可逆转消费水平的提高不可逆转第9页/共36页红壤砂化面蚀黄土梁、峁景观崩塌SOSSAVE OUR SOILS 第10页/共36页应用土壤科学，可持续利用

4、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我国要跨进可持续发展的“大门大门”还需要还需要30-5030-50年？年？因为要达到以上条件不是短时期能做到的。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11页/共36页第二节土壤、土壤剖面、土壤肥力的概念第12页/共36页土壤是在母质、气候、生物、地形母质、气候、生物、地形和时间时间五大因子(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、土壤第13页/

5、共36页土壤物质组成 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%）有机质矿物质第14页/共36页 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）土壤的利用类型第15页/共36页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。l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。l从土壤剖面可以了解土壤所处的环境。二、土壤剖面第16页/共36页一个发育完整的

6、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 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 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。 第17页/共36页第18页/共36页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OABCO

7、ABC构型，幼年土一般为（A A）C C型 或ACAC型 。土壤剖面构型第19页/共36页几种常见的土壤剖面类型示意图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。 第20页/共36页不明显土壤剖面层次过渡明显第21页/共36页土壤剖面实图 黑土（东北） 砖红壤（海南） 第22页/共36页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 土壤厚度决定第23页/共36页土壤不间断地、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

8、肥、在生产上灌水、施肥、 中耕以及园林土中耕以及园林土换盆等都是为了进一步提高土壤肥力，使换盆等都是为了进一步提高土壤肥力，使植物生长更加好。植物生长更加好。三、土壤肥力第24页/共36页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。 土壤肥力第25页/共36页l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。l如果植物的生态要求和土壤所能提供的生

9、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。l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。 3.3.土壤肥力的生态性相对性 土壤肥力第26页/共36页4.4.土壤肥力的量化指标l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。l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27页/共36页第三节现代土壤学科发展的简要回顾第28页/共36页1919世纪土壤学科的诞生世纪土壤学科的诞生F农业化学土壤学派农业化学土壤学派:

10、(: (德德) ) 李比希李比希(1803-1873)(1803-1873)F农业地质土壤学派农业地质土壤学派: (: (德德) ) 法鲁等法鲁等 (19(19世纪后半叶世纪后半叶) )F土壤发生学派土壤发生学派:( :(俄俄) ) 道库恰耶夫道库恰耶夫(1846-1902)(1846-1902)一门独立的学科一门独立的学科-土壤学科的诞生土壤学科的诞生第29页/共36页F土壤学科发展的驱动力土壤学科发展的驱动力 F前前6060年年: : 作物生产作物生产-独轮驱动独轮驱动 6060年代后年代后: :作物生产和环境质量保护作物生产和环境质量保护 - - 双轮驱动双轮驱动2020世纪土壤学科的迅

11、速发展世纪土壤学科的迅速发展第30页/共36页2020世纪土壤学科的新观点世纪土壤学科的新观点F土壤圈: (: (英) Matson(1938),() Matson(1938),(美) Arnold(1990) Arnold(1990)F土壤水能量理论与运动方程的建立: : ( (美) Buckingham(1907), Richards(1930s) Buckingham(1907), Richards(1930s)F土壤生态系统: (: (美) Jenny(1940-1960) Jenny(1940-1960)F土壤质量综合调控理论：( (美) SSSA(1990s) SSSA(1990s

12、)第31页/共36页1919世纪土壤学世纪土壤学化学化学地学地学生物学生物学欧洲2020世纪土壤学世纪土壤学化学化学地学地学生物学生物学物理学物理学数学数学生态学生态学系统科学系统科学美国2020世纪土壤学科分支学科的发展世纪土壤学科分支学科的发展第32页/共36页尚书、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