土壤学课程绪论

1、l 土壤的重要性土壤的重要性l 土壤、土壤剖面、土壤肥力的概念土壤、土壤剖面、土壤肥力的概念l 土壤学科的发展概况土壤学科的发展概况l 土壤学科的体系与研究内容土壤学科的体系与研究内容土壤在植物生长中的特殊作用土壤在植物生长中的特殊作用v营养库的作用营养库的作用v养分转化和循环作用养分转化和循环作用v雨水涵养作用雨水涵养作用v生物的支撑作用生物的支撑作用v稳定和缓冲环境变化的作用稳定和缓冲环境变化的作用 土壤圈土壤圈大气圈大气圈 生物圈生物圈岩石圈岩石圈 水圈水圈土壤圈与其它四个圈之间的物质交换土壤圈与其它四个圈之间的物质交换1. 土壤资源数量的有限性土壤资源数量的有限性 2. 土壤资源空间分

2、布上的固定性土壤资源空间分布上的固定性3. 土壤资源的再生性与质量的可变性土壤资源的再生性与质量的可变性三三 土壤是最珍贵的自然资源土壤是最珍贵的自然资源土壤资源面临的危机土壤资源面临的危机1. 耕地减少不可逆转耕地减少不可逆转（全方位、多来源的污染）（全方位、多来源的污染） （中国每年减少土地（中国每年减少土地300300万亩）万亩） （中国荒漠化速度（中国荒漠化速度2620km2620km2 2/ /年）年） 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（中国每年净增人口10001000万）万） 3. 消费水平的提高不可逆转消费水平的提高不可逆转应用土壤科学，可持续利用土地、

3、发展农林应用土壤科学，可持续利用土地、发展农林业生产。业生产。 人口的零或负增长人口的零或负增长 资源破坏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生态环境恶化的零或负增长可持续发可持续发展的条件展的条件对策对策 土壤是在土壤是在母质母质、气候气候、生物生物、地形地形和和时间时间五大因子五大因子(五大成土因素五大成土因素)综合作用下形成的自然体，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。土壤肥力。周礼周礼“万物出生焉则曰土，以人所耕而树艺焉则曰壤万物出生焉则曰土，以人所耕而树艺焉则曰壤” “土土”指

4、自然土壤指自然土壤“壤壤”指农业土壤指农业土壤固相固相矿物质矿物质 （由岩石风化而来，（由岩石风化而来，w95%）有机质有机质 （生物及生物残体（生物及生物残体, w5%）液相液相气相气相土壤液体土壤液体（包括水及溶解的离子）（包括水及溶解的离子）土壤气体土壤气体（土壤空气）（土壤空气）从地表向下垂直挖掘后露出的一个切面。从地表向下垂直挖掘后露出的一个切面。 一般挖到母岩。一般挖到母岩。v土壤剖面是观察土壤的一个窗口，土壤剖面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。上不同颜色的层次是土壤发生层。v从土壤剖面可以了解土壤所处的环境。从土壤剖面可以了解土壤所处的环境。发

5、育完整的土壤见剖面模式发育完整的土壤见剖面模式在发育过程中由于在发育过程中由于物质物质和和能量能量在上下部位之间的转化与转移，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，如从而可能形成上下不同的层次，称为发生层，如A A、B B、C C等。等。土壤发生层土壤发生层由于地质作用或人为活动而造成的堆积风化层（幼年土由于地质作用或人为活动而造成的堆积风化层（幼年土, ,必必须有生物作用）。须有生物作用）。土壤堆积层土壤堆积层指土壤剖面的分层状况及各层排列顺序。指土壤剖面的分层状况及各层排列顺序。成熟土壤一般为成熟土壤一般为OABCOABC构型，幼年土一般为（构型，幼年土一般为

6、（A A）C C型型 或或ACAC型型 。土壤剖面构型土壤剖面构型二二 土壤肥力土壤肥力肥力肥力v 土壤的基本属性和质的特征，是土壤从营养条件土壤的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。和环境条件方面供应和协调植物生长的能力。v 水分、养分、空气、热量水分、养分、空气、热量的能力。的能力。肥力四因子：肥力四因子：水、肥、气、热。水、肥、气、热。1.自然肥力和人为肥力自然肥力和人为肥力 前者前者指土壤在自然形成过程中产生或指土壤在自然形成过程中产生或 发展起来的肥力发展起来的肥力 。 后者后者指在自然肥力的基础上，通过人为指在自然肥力的基础上，通过人为 的影

7、响，如耕作、的影响，如耕作、施肥、灌溉和排水、土壤改良等形成的肥力。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潜在肥力与有效肥力 容易被植物吸收利用的容易被植物吸收利用的有效肥力有效肥力，不能被植物直接利用的，不能被植物直接利用的潜潜在肥力在肥力。 l土壤肥沃或者不肥沃是土壤肥沃或者不肥沃是针对植物而言针对植物而言的，应从植物的，应从植物的生态要求出发来认识土壤肥力的生态相对性。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态性质不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，植物也不一致，即使土壤具有

8、丰富的物质和能量，植物也不能利用或利用很少。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，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一般只能说明其有机质和养分的高低及适宜的物理性质。性质。 3.3.土壤肥力的生态性相对性土壤肥力的生态性相对性 4.4.土壤肥力的量化指标土壤肥力的量化指标l以地上部分生物量来评价以地上部分生物量来评价 如：如：森林植被干物质重的年平均值来表示森林植被干物质重的年平均值来表示。 经济林的经济林的单位面积产量来表示。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以土壤的某些性质和养分数值来评价

9、如：土层厚度、土壤质地、如：土层厚度、土壤质地、 pH值。值。 有机质含量、养分含量等。有机质含量、养分含量等。三、三、 近代土壤科学的发展及主要观点近代土壤科学的发展及主要观点F农业化学土壤学派农业化学土壤学派: (: (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)1919世纪土壤学科的诞生世纪土壤学科的诞生F土壤学科发展的驱动力土壤学科发展的驱动力

10、 F前前6060年年: : 作物生产作物生产-独轮驱动独轮驱动F 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世纪土壤学科的迅速发展世纪土壤学科的迅速发展F土壤圈土壤圈: (: (英英) Matson(1938),() Matson(1938),(美美) Arnold(1990) Arnold(1990)F土壤水能量理论与运动方程的建立土壤水能量理论与运动方程的建立: : ( (美美) Buckingham(1907), Richards(1930s) Buckingham(1907), Richards(1930s)F土壤生态系统土

11、壤生态系统: (: (美美) Jenny(1940-1960) Jenny(1940-1960)F土壤质量综合调控理论：土壤质量综合调控理论：( (美美) SSSA(1990s) SSSA(1990s)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土壤学科分支学科的发展土壤学科分支学科的发展尚书尚书、周礼周礼、管子管子地贡篇、地贡篇、吕氏春秋吕氏春秋任任地篇、地篇、齐民要术齐民要术、农桑辑要农桑辑要、农政全书农政全书等有等有关土壤记载。关土壤记载。我国土壤学的发展概况我国土

12、壤学的发展概况20世纪世纪70年代后期，国际土壤研究成果与技术交流，土壤年代后期，国际土壤研究成果与技术交流，土壤学科的基础学科水平迅速提高。土壤学科在中国科学院和学科的基础学科水平迅速提高。土壤学科在中国科学院和中国工程院的院士累计达中国工程院的院士累计达17人。人。20世纪世纪20年代开始，年代开始，中国土壤概要中国土壤概要， 1958、1978两两次全国土壤普查，基本摸清我国的土壤资源特性和数量。次全国土壤普查，基本摸清我国的土壤资源特性和数量。古代古代近代近代现代现代土壤地理学土壤地理学(soil geography) 研究土壤发生、发展、分类、分布以及与地理环境研究土壤发生、发展、分

13、类、分布以及与地理环境关系的科学，是土壤学和自然地理学交叉发展而成关系的科学，是土壤学和自然地理学交叉发展而成的边缘学科。的边缘学科。 土壤物理学土壤物理学(soil physics) 研究土壤中物理现象和过程的分支科学。主要研研究土壤中物理现象和过程的分支科学。主要研究内容为土壤物理过程和水、气、热、运动及其究内容为土壤物理过程和水、气、热、运动及其调控的原理。调控的原理。 土土 壤壤 化学化学(soil chemistry) 土壤生物学土壤生物学(soil biology) 研究土壤化学组成、性质及其土壤化学反应过程研究土壤化学组成、性质及其土壤化学反应过程的分支科学。的分支科学。 研究土

14、壤中的生物特别是微生物的区系、功能研究土壤中的生物特别是微生物的区系、功能和活性及多样性的分支科学。和活性及多样性的分支科学。 与土壤相关的学科与土壤相关的学科 森林土壤、土壤侵蚀和水土保持、盐渍化、土森林土壤、土壤侵蚀和水土保持、盐渍化、土壤微型态、土壤环境污染和防治、土壤肥力与壤微型态、土壤环境污染和防治、土壤肥力与生态、土壤遥感与信息技术等。生态、土壤遥感与信息技术等。v宏观研究和微观研究宏观研究和微观研究v野外调查与实验室研究结合野外调查与实验室研究结合v综合、交叉研究综合、交叉研究v新技术的研究新技术的研究参考资料参考资料v政府间气候变化专业委员会政府间气候变化专业委员会-IPCC官方网站官方网站 http:/www.ipcc.ch/v中国科学院南京土壤研究所中国科学院南京土壤研究所 http:/ http:/ http:/ http:/ /v中国土壤学会中国土壤学会 http:/ http:/www.s