地质学基础课件

土壤学

以孙向阳主编《土壤学》为主要教材土壤学

以孙向阳主编《土壤学》为主要教材1绪论绪论2

土壤的重要性土壤、土壤剖面、土壤肥力的概念土壤学的发展概况土壤学的课程内容主要内容提要土壤的重要性主要内容提要3你会通过什么依据或数据来阐述土壤的重要性

？思路？依据？土壤形成300年1cm土壤500年1inch=2.54cm的表层土你会通过什么依据或数据来阐述土壤的重要性？思路？4名人名言Thenationthatdestroysitssoil,destroysitself.-FranKlinDelanoRoosevelt富兰克林·德拉诺·罗斯福（FranklinDelanoRoosevelt，1882年1月30日－1945年4月12日）美国31位、第32任总统，美国历史上唯一蝉联四届。Toforgethowtodigtheearthandtotendthesoilistoforgetourselves.~MahatmaGandhi莫罕达斯·卡拉姆昌德·甘地（1869年10月2日－1948年1月30日），尊称圣雄甘地，是印度民族主义运动和国大党领袖。他既是印度的国父，也是印度最伟大的政治领袖。

名人名言Thenationthatdestroysi5Coolfactsaboutsoil.Didyouknowthattherearemorelivingindividualorganismsinatablespoonofsoilthantherearepeopleontheearth?Didyouknowthatalmostalloftheantibioticswetaketohelpusfightinfectionswereobtainedfromsoilmicroorganisms?Didyouknowthatagricultureistheonlyessentialindustryonearth?Didyouknowthatsoilisanon-renewablenaturalresource?Didyouknowthatthebestchinadishesaremadefromsoil?Didyouknowthatabout70%oftheweightofatextbookorglossypagedmagazineissoil?Didyouknowthatputtingclayonyourfaceintheformofa“mudmask”isdonetocleansetheporesintheskin?Coolfactsaboutsoil.Didyou6第一节

土壤在农林业生产和生态系统中的作用

第一节

土壤在农林业生产和生态系统中的作用7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，是农业生产的基地土壤在植物生长中的特殊作用一、土壤是人类赖以生存的基础，是农8二、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。影响土壤形成的因素复杂二、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9土壤圈与其它四个圈之间的物质交换不合理利用土壤将影响大气、水、植物生长、地质循环。土壤圈与其它四个圈之间的物质交换不合理利用土壤将影响101、土壤资源的再生性与质量的可变性

治之得宜，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1、土壤资源的再生性与质量的可变性三、土壤是最珍贵的自然资源11土地类型中国的总面积%人均占有量（hm2）中国人均占有量与世界人均占有量比例%世界中国美国巴西印度土地总面积7.12.770.913.926.280.4332.9耕地与园地6.80.310.100.800.560.2232.3永久草地9.00.660.271.011.220.0240.9森林和林地3.20.850.0915.5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》黄昌勇主编人均耕地面积不足世界平均值的1/3！！！土地类型中国的总面积%人均占有量（hm2）中国人均占有量与世12土壤资源面临的危机短期内不可逆转的趋势：1、耕地减少不可逆转（主要是质量）土壤退化：总面积约4.6亿hm2，占全国土地总面积的40%，是全球土壤退化总面积的1/4；土地荒漠化：已经荒漠化的土地面积17.6万平方公里，另有潜在荒漠化危险的土地面积15.8万平方公里。据中科院兰州沙漠研究所的资料，土地荒漠化速度之快令人震惊我国50~70年代，为每年增加1560平方公里；从70~80年代，其速度已为每年增加2100平方公里；现在，扩展至每年增加2460平方公里。2、人口增长不可逆转（中国每年净增人口>1000万）

3、消费水平的提高不可逆转土壤资源面临的危机短期内不可逆转的趋势：13红壤砂化面蚀黄土梁、峁景观崩塌SOSSAVEOURSOILS红壤砂化面蚀黄土梁、峁景观崩塌SOS14应用土壤科学，可持续利用土地、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“大门”还需要30-50年？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应用土壤科学，可持续利用土地、发展农林业生产。可持续发展的条15第二节土壤、土壤剖面、土壤肥力的概念第二节16土壤是在母质、气候、生物、地形和时间五大因子(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、土壤土壤是在母质、气候、生物、地形和时间五大因子(五大成土因素)17土壤物质组成

矿物质（由岩石风化而来，w>95%）

固体

有机质（生物及生物残体,w<5%）土壤液体

（包括水及溶解的离子）

气体

（土壤空气）空气（V25%）水（V25%）有机质矿物质土壤物质组成矿18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）土壤的利用类型旱19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１米即可。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。从土壤剖面可以了解土壤所处的环境。二、土壤剖面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20代号：发生层名Ｏ：枯落物层（未分解和半分解的植物凋落物）Ａ：腐殖质又叫表土层（含大量腐殖质）

E：

淋溶层Ｂ：淀积层又叫心土层

（表层物质淋至此层淀积）Ｃ：母质层（以风化岩石为主）

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。

一个发育完整的土壤常有如下的剖面模式：代号：发生层名一个发育完整的土壤常有如下的剖面模式21地质学基础课件22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OABC构型，幼年土一般为（A）C型或AC型。土壤剖面构型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23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。几种常见的土壤剖面类型示意图A、B、C代表土壤发生层。24不明显

土壤剖面层次过渡明显不明显

土壤剖面层次过渡明显25土壤剖面实图黑土（东北）砖红壤（海南）

土壤剖面实图黑土（东北）26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

土壤厚度决定包括地表至母质层以上的垂直深度。27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、施肥、中耕以及园林土换盆等都是为了进一步提高土壤肥力，使植物生长更加好。三、土壤肥力土壤不间断地、相互协调地提供植物生长全过程水分、养分、空气、281、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。

1、自然肥力和人为肥力29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。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，植物也不能利用或利用很少。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、土壤肥力的生态性相对性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304、土壤肥力的量化指标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。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。4、土壤肥力的量化指标以地上部分生物量来评价31Topsoilisthemostproductivesoillayer.Fivetonsoftopsoilspreadoveranacresisonly1/32inchthick--thethicknessofadime.Naturalprocessescantakemorethan500yearstoformoneinchoftopsoil.Fungiandbacteriahelpbreakdownorganicmatterinthesoil.Plantrootsandlichensbreakuprockswhichbecomepartofnewsoil.Fiveto10tonsofanimallifecanliveinanacreofsoil.Earthwormsdigestorganicmatter,recyclenutrients,andmakethesurfacesoilricher.Micetakeseedsandotherplantmaterialsintoundergroundburrows,wherethismaterialeventuallydecaysandbecomespartofthesoil.Whatonearthissoil?Topsoilisthemostproductive32第三节现代土壤学科发展概况第三节3319世纪土壤学科的诞生农业化学土壤学派:(德)李比希(1803-1873)农业地质土壤学派:(德)法鲁等(19世纪后半叶)土壤发生学派:(俄)道库恰耶夫(1846-1902)一门独立的学科--土壤学科的诞生19世纪土壤学科的诞生农业化学土壤学派:(德)李比希(134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土壤学科发展的驱动力20世纪土壤学科的迅速发展3520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世纪土壤学科的新观点土壤圈:(英)Matson(193619世纪土壤学化学地学生物学欧洲20世纪土壤学化学地学生物学物理学数学生态学系统科学美国20世纪土壤学科分支学科的发展19世纪土壤学化学欧洲20世纪土壤学化学美国20世纪土壤学科37《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和数量。古代近代现代《尚书》、《周礼》、《管子》地贡篇、《吕氏春秋》任地篇、《齐38第四节本课程的内容第四节本课程的内容39第一部分：地质学基础知识第二部分：有关土壤的物质组成、理化性质与土壤肥力的关系第三部分：土壤养分及其调节（施肥）第四部分：土壤退化与土壤质量管理注：本课程的中心是土壤肥力，以土壤肥力（水、肥、气、热）为主线，惯穿所有内容；目的是保持土壤资源的充分并持续地利用。第一部分：地质学基础知识注：本课程的中心是土壤肥力，以土壤肥40土壤学

以孙向阳主编《土壤学》为主要教材土壤学

以孙向阳主编《土壤学》为主要教材41绪论绪论42

土壤的重要性土壤、土壤剖面、土壤肥力的概念土壤学的发展概况土壤学的课程内容主要内容提要土壤的重要性主要内容提要43你会通过什么依据或数据来阐述土壤的重要性

？思路？依据？土壤形成300年1cm土壤500年1inch=2.54cm的表层土你会通过什么依据或数据来阐述土壤的重要性？思路？44名人名言Thenationthatdestroysitssoil,destroysitself.-FranKlinDelanoRoosevelt富兰克林·德拉诺·罗斯福（FranklinDelanoRoosevelt，1882年1月30日－1945年4月12日）美国31位、第32任总统，美国历史上唯一蝉联四届。Toforgethowtodigtheearthandtotendthesoilistoforgetourselves.~MahatmaGandhi莫罕达斯·卡拉姆昌德·甘地（1869年10月2日－1948年1月30日），尊称圣雄甘地，是印度民族主义运动和国大党领袖。他既是印度的国父，也是印度最伟大的政治领袖。

名人名言Thenationthatdestroysi45Coolfactsaboutsoil.Didyouknowthattherearemorelivingindividualorganismsinatablespoonofsoilthantherearepeopleontheearth?Didyouknowthatalmostalloftheantibioticswetaketohelpusfightinfectionswereobtainedfromsoilmicroorganisms?Didyouknowthatagricultureistheonlyessentialindustryonearth?Didyouknowthatsoilisanon-renewablenaturalresource?Didyouknowthatthebestchinadishesaremadefromsoil?Didyouknowthatabout70%oftheweightofatextbookorglossypagedmagazineissoil?Didyouknowthatputtingclayonyourfaceintheformofa“mudmask”isdonetocleansetheporesintheskin?Coolfactsaboutsoil.Didyou46第一节

土壤在农林业生产和生态系统中的作用

第一节

土壤在农林业生产和生态系统中的作用47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，是农业生产的基地土壤在植物生长中的特殊作用一、土壤是人类赖以生存的基础，是农48二、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。影响土壤形成的因素复杂二、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49土壤圈与其它四个圈之间的物质交换不合理利用土壤将影响大气、水、植物生长、地质循环。土壤圈与其它四个圈之间的物质交换不合理利用土壤将影响501、土壤资源的再生性与质量的可变性

治之得宜，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1、土壤资源的再生性与质量的可变性三、土壤是最珍贵的自然资源51土地类型中国的总面积%人均占有量（hm2）中国人均占有量与世界人均占有量比例%世界中国美国巴西印度土地总面积7.12.770.913.926.280.4332.9耕地与园地6.80.310.100.800.560.2232.3永久草地9.00.660.271.011.220.0240.9森林和林地3.20.850.0915.5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》黄昌勇主编人均耕地面积不足世界平均值的1/3！！！土地类型中国的总面积%人均占有量（hm2）中国人均占有量与世52土壤资源面临的危机短期内不可逆转的趋势：1、耕地减少不可逆转（主要是质量）土壤退化：总面积约4.6亿hm2，占全国土地总面积的40%，是全球土壤退化总面积的1/4；土地荒漠化：已经荒漠化的土地面积17.6万平方公里，另有潜在荒漠化危险的土地面积15.8万平方公里。据中科院兰州沙漠研究所的资料，土地荒漠化速度之快令人震惊我国50~70年代，为每年增加1560平方公里；从70~80年代，其速度已为每年增加2100平方公里；现在，扩展至每年增加2460平方公里。2、人口增长不可逆转（中国每年净增人口>1000万）

3、消费水平的提高不可逆转土壤资源面临的危机短期内不可逆转的趋势：53红壤砂化面蚀黄土梁、峁景观崩塌SOSSAVEOURSOILS红壤砂化面蚀黄土梁、峁景观崩塌SOS54应用土壤科学，可持续利用土地、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“大门”还需要30-50年？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应用土壤科学，可持续利用土地、发展农林业生产。可持续发展的条55第二节土壤、土壤剖面、土壤肥力的概念第二节56土壤是在母质、气候、生物、地形和时间五大因子(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、土壤土壤是在母质、气候、生物、地形和时间五大因子(五大成土因素)57土壤物质组成

矿物质（由岩石风化而来，w>95%）

固体

有机质（生物及生物残体,w<5%）土壤液体

（包括水及溶解的离子）

气体

（土壤空气）空气（V25%）水（V25%）有机质矿物质土壤物质组成矿58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）土壤的利用类型旱59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１米即可。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。从土壤剖面可以了解土壤所处的环境。二、土壤剖面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60代号：发生层名Ｏ：枯落物层（未分解和半分解的植物凋落物）Ａ：腐殖质又叫表土层（含大量腐殖质）

E：

淋溶层Ｂ：淀积层又叫心土层

（表层物质淋至此层淀积）Ｃ：母质层（以风化岩石为主）

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。

一个发育完整的土壤常有如下的剖面模式：代号：发生层名一个发育完整的土壤常有如下的剖面模式61地质学基础课件62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OABC构型，幼年土一般为（A）C型或AC型。土壤剖面构型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63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。几种常见的土壤剖面类型示意图A、B、C代表土壤发生层。64不明显

土壤剖面层次过渡明显不明显

土壤剖面层次过渡明显65土壤剖面实图黑土（东北）砖红壤（海南）

土壤剖面实图黑土（东北）66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

土壤厚度决定包括地表至母质层以上的垂直深度。67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、施肥、中耕以及园林土换盆等都是为了进一步提高土壤肥力，使植物生长更加好。三、土壤肥力土壤不间断地、相互协调地提供植物生长全过程水分、养分、空气、681、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。

1、自然肥力和人为肥力69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。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，植物也不能利用或利用很少。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、土壤肥力的生态性相对性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704、土壤肥力的量化指标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。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。4、土壤肥力的量化指标以地上部分生物量来评价71Topsoilisthemostproductivesoillayer.Fivetonsoftopsoilspreadoveranacresisonly1/32inchthick--thethicknessofadime.Naturalprocessescantakemorethan500yearstoformoneinchoftopsoil.Fungiandbacteriahelpbreakdownorganicmatterinthesoil.Plantrootsandlichensbreakuprockswhichbecomepartofnewsoil.Fiveto10tonsofanimallifecanlivein