四川农业大学土壤学课件(农学)绪论

1、Soil Science李李 冰冰 TelQ: 496,476,497课程安排课程安排黄巧云，黄巧云，2006。土壤学土壤学.北京：北京：中国农业出版社中国农业出版社1. 黄昌勇，黄昌勇，2000.土壤学土壤学.北京：北京：中国农业出版社中国农业出版社2. 于天仁于天仁, 陈志诚主编陈志诚主编. 土壤发生土壤发生中的化学过程中的化学过程. 北京北京: 科学出版科学出版社社, 1981.3. B.A.柯夫达柯夫达【苏苏】著著. 土壤学原土壤学原理（上、下册）理（上、下册）. 北京北京: 科学出科学出版社版社, 1981.4. N.C. 布雷迪布雷迪 （美）（美）. 土壤

2、的本土壤的本质与性状质与性状.北京：科学出版社，北京：科学出版社，1982绪绪 论论第一节第一节 土壤及土壤的基本特性土壤及土壤的基本特性 + 民以食为天，食以土为本民以食为天，食以土为本+ 万物土中生，有土斯有财万物土中生，有土斯有财一、土壤的概念一、土壤的概念u万物自生焉则曰土。万物自生焉则曰土。周礼周礼（公元前（公元前3 3世纪）世纪）u土者，是地之吐生物者也。土者，是地之吐生物者也。“二二”，像地之上，像地之上，地之中，地之中，“I”,I”,物出形也。物出形也。说文解字说文解字（许慎）（许慎）u以人所耕而树艺焉则曰壤。以人所耕而树艺焉则曰壤。周礼周礼一、土壤的概念一、土壤的概念（1）农

3、民和农业科学工作者：土壤是植物生长的介质。）农民和农业科学工作者：土壤是植物生长的介质。（2）水利学家水利学家：土壤是贮水和输水的多孔介质。：土壤是贮水和输水的多孔介质。（3）工程专家工程专家：土壤是承受高强度压力的基地或工程材：土壤是承受高强度压力的基地或工程材料的来源。料的来源。（4）环境科学家环境科学家：土壤是重要的环境因素，环境污染物：土壤是重要的环境因素，环境污染物的缓冲带和过滤器。的缓冲带和过滤器。（5）地质学家：土壤是地球陆地表面的一个疏松的薄层，）地质学家：土壤是地球陆地表面的一个疏松的薄层，主要是近代地质作用所形成的地壳风化产物。主要是近代地质作用所形成的地壳风化产物。（6

4、6）生态学家生态学家：从生物地球化学观点出发，认为土壤是地：从生物地球化学观点出发，认为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。交换、物质循环（转化）最活跃的生命层。（7）土壤学家土壤学家：土壤有着自己发生发展和长期演变的历史，：土壤有着自己发生发展和长期演变的历史，土壤是由岩石风化形成的母质在生物等因素的参与下逐渐土壤是由岩石风化形成的母质在生物等因素的参与下逐渐形成的，是自然界中一个独立的历史自然体。形成的，是自然界中一个独立的历史自然体。简单定义：简单定义： 能产生植物收获的地球陆地

5、表面的疏松层次。能产生植物收获的地球陆地表面的疏松层次。土壤的简明定义土壤的简明定义( (定义定义: : 形成形成-组成组成-功能功能) ) 土壤是在地球表面生物、气土壤是在地球表面生物、气候、母质、地形、时间等因素候、母质、地形、时间等因素综合作用下所形成能够生长植综合作用下所形成能够生长植物的、处于永恒变化中的疏松物的、处于永恒变化中的疏松矿物质与有机质的混合物。矿物质与有机质的混合物。“土壤土壤”和和“土地土地”概念的区别：概念的区别： 不是同一范畴的概念。不是同一范畴的概念。 土壤土壤是土地的物质组成部分，而是土地的物质组成部分，而土地土地不仅包括土不仅包括土壤要素，还包括地形、植被、

6、水文、人文等要素。壤要素，还包括地形、植被、水文、人文等要素。 土壤土壤农业土壤农业土壤自然土壤自然土壤矿物质矿物质有机质有机质生物生物( (活体活体) )水分水分气体气体固体固体部分部分粒间粒间孔隙孔隙土土壤壤组组成成二、土壤的基本物质组成二、土壤的基本物质组成 （一）土壤的物理性质（一）土壤的物理性质 土壤物理特性包括其质地和结构性、通气透水性、土壤物理特性包括其质地和结构性、通气透水性、持水性、水分移动性、温度和热量传递、黏附性、耕持水性、水分移动性、温度和热量传递、黏附性、耕作性能等。作性能等。 土壤物理学就是研究土壤的这些独特物理性质的土土壤物理学就是研究土壤的这些独特物理性质的土壤

7、学分支。壤学分支。 三、土壤的基本性质三、土壤的基本性质（二）土壤的化学性质（二）土壤的化学性质+土壤胶体组成与特性。土壤胶体组成与特性。+腐殖质形成与分解腐殖质形成与分解+土壤溶液组成土壤溶液组成+离子吸附于交换离子吸附于交换+酸碱反应酸碱反应+氧化还原反应氧化还原反应 （三）土壤的生物性质（三）土壤的生物性质+土壤生物组成土壤生物组成+土壤物质（碳、氮、硫、磷等）的生物化学转化与循环土壤物质（碳、氮、硫、磷等）的生物化学转化与循环+微生物生态微生物生态+土壤分子生物学。土壤分子生物学。 三、土壤的基本特征三、土壤的基本特征u生产力：生产力：提供植物生长所需养分、水分；建提供植物生长所需养分

8、、水分；建筑物的基础和工程材料筑物的基础和工程材料u生命力：生命力：生物多样性最丰富，物质循环生物多样性最丰富，物质循环、能、能量交换最活跃的地球表层量交换最活跃的地球表层u环境净化能力：环境净化能力：是具吸附、分散、中和、降是具吸附、分散、中和、降解污染物功能的环境仓解污染物功能的环境仓u中心环境要素：中心环境要素：自然环境要素的中心环节自然环境要素的中心环节u 土壤肥力土壤肥力 在植物生活全过程中，土壤供应和协调植物生长在植物生活全过程中，土壤供应和协调植物生长所需水、肥、气、热的能力。所需水、肥、气、热的能力。自然肥力：自然肥力：指土壤在自然因子指土壤在自然因子(气候、生物、地形等气候、

9、生物、地形等)综综合作用下所具有的肥力。合作用下所具有的肥力。人为肥力：人为肥力：土壤在人为条件熟化土壤在人为条件熟化(耕作、施肥、灌溉等耕作、施肥、灌溉等)作用下所表现出来的肥力。作用下所表现出来的肥力。潜在肥力：潜在肥力：土壤肥力在生产上没有发挥出来产生经济效土壤肥力在生产上没有发挥出来产生经济效益的部分。益的部分。有效（经济）肥力：有效（经济）肥力：土壤肥力在当季生产中表现出来产土壤肥力在当季生产中表现出来产生经济效益的部分。生经济效益的部分。土土壤壤肥肥力力类类型型 第二节第二节 土壤在农业和环境中的地位与作用土壤在农业和环境中的地位与作用一、土壤是农业的基本生产资料一、土壤是农业的基

10、本生产资料u贮存和供应水分、养分贮存和供应水分、养分u生物支撑作用生物支撑作用u稳定和缓冲环境变化稳定和缓冲环境变化二、土壤是地球表层系统的重要组成部分二、土壤是地球表层系统的重要组成部分 p 土壤圈的功能土壤圈的功能土壤圈的功能土壤圈的功能三、土壤是珍贵的自然资源三、土壤是珍贵的自然资源u农业化学土壤学农业化学土壤学u农业地质土壤学农业地质土壤学u土壤发生学土壤发生学u现代土壤学现代土壤学 第三节第三节 土壤科学的发展及研究内容土壤科学的发展及研究内容u土壤物理学土壤物理学 Soil Physicsu土土 壤化学壤化学 Soil Chemistryu土壤生物学土壤生物学 Soil Biolo

11、gy u土壤矿物学土壤矿物学 Soil Mineralogyu土壤肥力和植物营养土壤肥力和植物营养 Soil fertility and Plant Nutritionu土壤地理学土壤地理学 Soil Geographyu计量土壤学计量土壤学Pedometrics （一）土壤物理学（一）土壤物理学 主要研究土壤主要研究土壤水、气、热运动及水、气、热运动及其调控的原理，其其调控的原理，其研究内容包括土壤研究内容包括土壤水分、土壤质地、水分、土壤质地、土壤结构、土壤力土壤结构、土壤力学性质、土壤溶质学性质、土壤溶质移动及土壤移动及土壤植物植物大气连续体大气连续体(SPAC)(SPAC)中的水分运行

12、和能中的水分运行和能量转移等。量转移等。（二）土壤化学（二）土壤化学 研究土壤化学组成，性质研究土壤化学组成，性质及其土壤化学反应过程的分支及其土壤化学反应过程的分支学科。学科。 重点研究土壤胶体的组成、重点研究土壤胶体的组成、性质，及土壤固液界面发生的性质，及土壤固液界面发生的系列化学反应。为开展土壤培系列化学反应。为开展土壤培肥、土壤管理、土壤环境保护肥、土壤管理、土壤环境保护提供理论依据。提供理论依据。（三）土壤生物学（三）土壤生物学 研究土壤中微生物区系、多样性及其功能和活研究土壤中微生物区系、多样性及其功能和活性的土壤学分支。性的土壤学分支。l土壤微生物生态；土壤微生物生态；l土壤微

13、生物与土壤物质循环土壤微生物与土壤物质循环( (陆地陆地N,P,S,CN,P,S,C素循环素循环) )；l土壤酶活性；土壤酶活性；l土壤微生物与土壤固氮作用；土壤微生物与土壤固氮作用；l根际微生物与菌根；根际微生物与菌根；l土壤微生物之间的相互作用；土壤微生物之间的相互作用；l农业措施对微生物的影响；农业措施对微生物的影响；l土壤微生物与土壤的污染防治；土壤微生物与土壤的污染防治；l有益微生物的农业应用。有益微生物的农业应用。（四）土壤地理学（四）土壤地理学 土壤发生和分类土壤发生和分类 土壤发生学是土壤地理学的核心，重点研究土壤形成与自土壤发生学是土壤地理学的核心，重点研究土壤形成与自然成土

14、因子和人为活动的复杂关系，并在此基础上，根据土壤然成土因子和人为活动的复杂关系，并在此基础上，根据土壤的发生发育过程、土壤诊断学属性进行土壤分类。的发生发育过程、土壤诊断学属性进行土壤分类。l土壤分布规律土壤分布规律 土壤是一个时间上处于动态、空间上具有垂直和水平方向土壤是一个时间上处于动态、空间上具有垂直和水平方向上分异性的三维连续体。上分异性的三维连续体。l土壤调查制图和土壤质量评价土壤调查制图和土壤质量评价 应用现代新技术（如应用现代新技术（如3S3S技术），建立土壤数据库和土壤信技术），建立土壤数据库和土壤信息系统；研究土壤质量评价标准、指标体系和退化土壤的恢复息系统；研究土壤质量评价标准、指标体系和退化土壤的恢复重建技术与措施。重建技术与措施。土壤学土壤学水文学水文学hydrology土壤学土壤学Soil science土力