川农土壤学绪论教程

土壤学

Soil

Science李

冰

benglee@163.com

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496,476,497课程安排讲课：38学时

实验：21学时

考试要求及说明主要参考教材黄巧云，2006。《土壤学》.北京：中国农业出版社黄昌勇，2000.《土壤学》.北京：中国农业出版社于天仁,陈志诚主编.土壤发生中的化学过程.北京:科学出版社,1981.

B.A.柯夫达【苏】著.土壤学原理（上、下册）.北京:科学出版社,1981.

N.C.布雷迪（美）.土壤的本质与性状.北京：科学出版社，1982绪

论第一节

土壤及土壤的基本特性+民以食为天，食以土为本+万物土中生，有土斯有财一、土壤的概念万物自生焉则曰土。《周礼》（公元前3世纪）土者，是地之吐生物者也。“二”，像地之上，地之中，“I”,物出形也。《说文解字》（许慎）以人所耕而树艺焉则曰壤。《周礼》一、土壤的概念农民和农业科学工作者：土壤是植物生长的介质。水利学家：土壤是贮水和输水的多孔介质。工程专家：土壤是承受高强度压力的基地或工程材料的来源。环境科学家：土壤是重要的环境因素，环境污染物的缓冲带和过滤器。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。生态学家：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交换、物质循环（转化）最活跃的生命层。土壤学家：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形成的，是自然界中一个独立的历史自然体。简单定义：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(定义: 形成--组成--功能)土壤是在地球表面生物、气候、母质、地形、时间等因素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矿物质与有机质的混合物。“土壤”和“土地”概念的区别：不是同一范畴的概念。土壤是土地的物质组成部分，而土地不仅包括土壤要素，还包括地形、植被、水文、人文等要素。土壤自然土壤农业土壤岩石风化而来，一般占土壤质量的95%以上，占土壤容积的45%左右。生物残体及腐殖物质组成，一般占土壤质量的5%左右，占土壤容积的5%

左右。种类繁多，包括各种昆虫、蠕虫、原生动物、藻类及微生物，特别是微生物数量大、种类多、繁殖快，但站土壤质量和容积的份额很少。外部进入土壤，含有溶解物质，是稀薄的溶液，占土壤容积的0~50%左

右。主要有氧气、氮气、二氧化碳和水汽等，占土壤容积的0~50%左右。固体部分

粒间孔隙

土壤组

成二、土壤的基本物质组成（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、持水性、水分移动性、温度和热量传递、黏附性、耕作性能等。土壤物理学就是研究土壤的这些独特物理性质的土壤学分支。三、土壤的基本性质（二）土壤的化学性质+土壤胶体组成与特性。+腐殖质形成与分解+土壤溶液组成+离子吸附于交换+酸碱反应+氧化还原反应（三）土壤的生物性质+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+微生物生态+土壤分子生物学。三、土壤的基本特征◆生产力：提供植物生长所需养分、水分；建筑物的基础和工程材料◆生命力：生物多样性最丰富，物质循环、能量交换最活跃的地球表层◆环境净化能力：是具吸附、分散、中和、降解污染物功能的环境仓◆中心环境要素：自然环境要素的中心环节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。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。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。土壤肥力类型第二节

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◆贮存和供应水分、养分◆生物支撑作用◆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（一）土壤圈（Pedosphere）的概念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。□土壤圈的功能（1）对大气圈频繁的水、热、气地交换和平衡，是全球气候变化的重要方面。（2）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。（3）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。（4）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。土壤圈的功能三、土壤是珍贵的自然资源◆空间分布的固定性◆质量的可变性•1.

土壤科学的发展◆农业化学土壤学◆农业地质土壤学◆土壤发生学◆现代土壤学第三节土壤科学的发展及研究内容•2.

土壤科学的研究内容◆土壤物理学Soil

Physics◆土壤化学Soil

Chemistry◆土壤生物学Soil

Biology◆土壤矿物学Soil

Mineralogy◆土壤肥力和植物营养Soil

fertility

and

Plant

Nutrition◆土壤地理学Soil

Geography◆计量土壤学Pedometrics（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。土壤微生物生态；土壤微生物与土壤物质循环(陆地N,P,S,C素循环)；土壤酶活性；土壤微生物与土壤固氮作用；根际微生物与菌根；土壤微生物之间的相互作用；农业措施对微生物的影响；土壤微生物与土壤的污染防治；有益微生物的农业应用。（四）土壤地理学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。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上分异性的三维连续体。土壤调查制图和土壤质量评价应用现代新技术（如3S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重建技术与措施。水文学hydrology土力学soilmechanics生态学ecology沉积学sedimentology地貌学geomorphology形态、发生、分类2.土壤学与相邻学科的关系土土壤壤学学肥力、保S持o、i灌l溉scienc