土壤在人类农业生产和

第一章绪论第一节土壤在人类农业生产和自然环境中的重要性

一、土壤是人类农业生产的基地（一）土壤是植物生长繁育和生物生产的基地1、土壤的营养库作用：是陆地生物所需营养物质的重要来源；

2、土壤在养分转化和循环中的作用；无机物的有机化，有机物的矿质化；3、土壤的雨水涵养作用：是一个巨大的水库；4、土壤对生物的支撑作用；土壤中拥有种类繁多，数量巨大的生物群；5、土壤在稳定和缓冲环境变化中的作用；

（二）植物生产、动物生产和土壤管理关系

土壤管理植物生产动物生产

二、土壤圈的意义及作用（一）土壤圈的概念地球表层系统五大要素：大气圈、生物圈、岩石圈、水圈、土壤圈土壤圈是覆盖于地球和浅水域底部的土壤所构成的一种连续体或覆盖层，它是地圈系统的重要组成部分。1、土壤圈涵义（1）永恒的物质与能量交换（2）最活跃与最富生命力的圈层（3）记忆块的功能（4）时空限制特征（5）仅部分为可再生资源2、土壤圈功能（1）对生物圈支撑和调节生物过程，提供植物生长的养分、水分与适宜的物理条件，决定自然植被的分布与演替。（2）对水圈降水在陆地的重新分配、元素的生物地球化学行为和水分平衡、分异、转化及水圈的化学组成。（3）对岩石圈具有一定的保护作用，以减少其受各种外营力破坏，与岩石圈进行物质交换与地质循环。（二）土壤圈在全球变化中的作用1、通过土壤圈与其它圈层的物质交换，影响土壤的全球变化2、通过全球土被在时空上的演变，引起土壤全球变化3、通过人为活动对土壤圈的强烈作用，对全球土壤变化以至生存环境发生影响（1）人为砍伐森林，加剧水土流失（2）对土壤资源利用不当导致土壤退化严重（3）水稻田、沼泽地及湖泊产生痕量温室气体(三)土壤圈的研究方向与内容1、研究方向

（1）土壤圈与生物圈之间养分元素的交换与平衡，土壤圈与水圈之间的水分循环与物质运动，土壤圈与大气圈之间的大量气体及痕量气体的交换与平衡，以及土壤圈与岩石圈之间元素迁移与转化；（2）土壤圈物质和能量循环与地球生命、人类生存条件、自然环境及全球变化之间的关系。2、研究任务（1）土壤资源的开发利用与保护研究低耗土壤资源的节约型开发利用；综合治理和集约经营耕地；土壤资源承载能力；防止土地退化和提高土地质量；土地动态监测；土地数字化数据库(SOTER)。（2）土壤肥力调节与农业持续发展不同生态条件下土壤肥力演变；施肥技术与提高肥效；持续稳定的土壤肥力培育的研究；农业持续发展的理论与战略；农业持续发展中高效适度技术的管理、对策与合理布局；不同地区农业持续发展模式。

（3）土壤生态环境的建设。农业生态系统中土壤生态环境演替规律；土壤生态环境建设的研究；防止土壤污染。（4）土壤圈物质循环及全球变化①土壤圈与大气圈大量与痕量气体交换与平衡。②土壤圈与水圈的水循环。③土壤圈与岩石圈元素迁移。④土壤圈与生物圈养分元素交换与平衡。⑤土壤圈物质组成、性质、类型及时空变化规律。⑥全球土被演变及土壤退化(土壤侵蚀、沙漠化、肥力退化、盐渍化、酸化、沼泽化)的时空变化，形成机理及预测预控。⑦人类活动对土壤全球变化及人类环境变化的影响。

(四)土壤圈的地位土壤圈的地位(positionofpedosphere)气圈Gas-sphere岩石圈Rocky-sphere水圈Watersphere生物圈Biosphere土壤圈pedosphere金属与微量元素物质循环生物养分物质循环水分循环与平衡三、土壤是陆地生态系统的基础1、保持生物活性、多样性和生产性；2、对水体和溶质流动起调节作用；3、对有机、无机污染物具有过滤、缓冲、降解、固定和解毒作用；4、具有贮存并循环生物圈及地表的养分和其它元素的功能。

我国是个多山的国家,各种山地丘陵地面积占全部土地面积的65％,平原区土地仅占35％。

我国人均耕地面积不到世界人均耕地的l/3。人均林地面积占世界人均林地面积的1/9。人均草地面积不到世界人均草地面积的1/2。

2、质量的可变性3、空间位置的固定性四、土壤是最珍贵的自然资源

1、数量的有限性和固定性第二节土壤及土壤肥力的概念一、土壤能产生植物收获的地球陆地表面的疏松层次。自然土壤农业土壤重量%体积%矿物质9538有机质512土壤组成

存在于土壤孔隙中，二者相互消涨气土壤固液二、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所需水、肥、气、热的能力。(一）土壤肥力类型1、自然肥力和人为肥力自然肥力：指土壤在自然因子(气候、生物、地形等)综合作用下所具有的肥力。人为肥力：土壤在人为条件熟化(耕作、施肥、灌溉等)作用下所表现出来的肥力。2、潜在肥力与有效（经济）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益的部分。有效（经济）肥力：土壤肥力在当季生产中表现出来产生经济效益的部分。（二）基本观点1、肥力因素的全面观点全面分析综合评定2、肥力因素的供应和协调观点3、土壤肥力与生产力统一的观点环境条件社会经济条件科学技术条件

三、近代土壤学的发展及主要观点1、农业化学土壤学派2、农业地质土壤学观点3、土壤发生学派4、土壤学发展的新观点5、我国土壤学的发展概况第三节土壤学科体系、研究内容和方法

一、分支学科及研究内容（一）土壤物理学

主要研究土壤水、气、热运动及其调控的原理，其研究内容包括土壤水分、土壤质地、土壤结构、土壤力学性质、土壤溶质移动及土壤植物大气连续体(SPAC)中的水分运行和能量转移等。（二）土壤化学

研究土壤化学组成，性质及其土壤化学反应过程的分支学科。重点研究土壤胶体的组成、性质，及土壤固液界面发生的系列化学反应。为开展土壤培肥、土壤管理、土壤环境保护提供理论依据。（三）土壤微生物学

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。1、土壤微生物生态；2、土壤微生物与土壤物质循环(陆地N,P,S,C素循环)；3、土壤酶活性；4、土壤微生物与土壤固氮作用；5、根际微生物与菌根；6、土壤微生物之间的相互作用；7、农业措施对微生物的影响；8、土壤微生物与土壤的污染防治；9、有益微生物的农业应用。（四）土煎壤生物化暂学1、土能壤腐殖跌质形成圆，特性像、及其委对土壤喊肥力的释影响；2、土涉壤碳、汁氮、磷忆、硫的革生物转院化（有栏机碳、饿氮矿化宾作用和粪腐殖化疲作用）羞；3、土壤饼酶活性；4、有举机生物脏制剂包午括有机竹农药、蓄杀虫剂涨、除草蛙剂的生狗物降解窄及其对宜环境污胃染的影弯响等。（五）掌土壤地罚理学1、土壤战发生和分枕类土壤发胖生学是湾土壤地孩理学的委核心，裁重点研劫究土壤形套成与自乳然成土猛因子和乡丰人为活棵动的复位杂关系，并在此洪基础上，馋根据土壤奇的发生发私育过程、碌土壤诊断士学属性进伏行土壤分丽类。2、土环壤分布烈规律土壤是一吓个时间上愈处于动态屡、空间上食具有垂直诉和水平方董向上分异彻性的三维绪连续体。3、土壤谎调查制图包和土壤质挣量评价应用现相代新技葡术（如甘3S技仔术），孔建立土势壤数据举库和土塑壤信息户系统；基研究土卸壤质量受评价标月准、指悼标体系崭和退化惑土壤的域恢复重作建技术牵与措施爽。二、土桨壤学与混相邻学构科的关同系1、土壤身学与地质康学、水文带学、生物悄学、气象氧学有着密呢切的关系糟；2、土飘壤学与辛农学、阳农业生信态学有射着不可爸分割的宜关系；3、土宰壤学与肉环境科漂学联系输密切。土壤学形态、浮发生、迹分类肥力、保唱持、灌溉水文学hyd铸rol豆ogy地球化莲学土壤学Soil件sci饭ence植物营养把学plan包t地质学土力学soi芦lm厅ech冰ani赌cs生态学bio南nom吃ics沉积学sedi证ment彩olog奖y地貌学geom殃orph规olog各y土壤学和学相关学科栏的关系稳定性三、土那壤学的见任务（一）奋合理利渣用土壤水土流失土壤沙化土壤次咬生盐渍隔化土壤污墓染农药污染肥料污染“三废”巧污染沙河远上白云间，孤城一座万仞山1993峡年5月5若日沙尘暴取锋面不合理的籍土壤资源矮利用和生晒态环境遭委受破坏Why自然对监人类的宪惩罚2002肌年4月北京沙杯尘暴（二）中抖低产土壤你改良（三）基棕础理论研弊究1、土壤僚温室气体继形成机理容、变化规破律与减缓匀途径的研晶究(重点鹅是CH4、NxOy、CO2)；2、土壤腾污染发生照类型、形涨成规律与观防治途径尿研究；3、土靠壤退化贞时空变袍化、形潜成机理恐、调控旅对策；4、土壤锡质量的演金变机制、蜘评价体系毅及恢复重想建的研究稻；5、经济昌快速发展庙地区土壤圆环境演变娇机制与调锦控研究；6、不穴同地区树土壤生厌态环境乳建设及秘其治理箩途径的姜研究；7、土壤谈与环境问垒题有关基罩础应用与银开发项目颜的研究。四、土壤影学的研究晌方法（一）鉴宏观研寻究和微遥观研究（二）综垦合、交叉唉研究（三）野尾外调查与架实验室研贼究结合（四）新笋技术的应痒用五、2荣1世纪婚土壤科怎学所面盾临的挑骆战来自人口受膨胀的挑享战——如迟何保证粮拘食的持续拐增产来自全罚球生态苦环境的箭挑战—矩—如何恐保持土印壤的生龄态健康趁功能，假建立良养好生态遵环境来自土上壤学自名身发展眠的挑战距—加强泉基础研巡寿究，加茄速新技暮术在土台壤学领尘域内的薪应用社会对土伟壤学认同纷的挑战—猜强化土壤我资源在国辫民经济中供的战略地绳位立脚于农为解决袋人类的症吃饭问帖题和环奇境健康拦问题服