土壤學 緒論 考核辦法 平時成績包括 課堂提問 小測驗 主要參考教材 1 黃昌勇 2000 土壤學 北京 中國農業出版社2 熊順貴 2001 基礎土壤學 北京 中國農業大學出3 李保國黃元仿 呂貽忠 2001 綠色的根基 土壤學 濟南 山東科學技術出版4 B A 柯夫達 蘇 著 上 下冊 土壤學原理 科學出版社 1981 5 N C 布雷迪 美 土壤的本質與性狀 科學出版社 19826 EdwardJ Plaster 美 SoilScienceandManagement3rdEdition NewYork DelmarPublishers 1997 土壤的重要性土壤的概念及土壤學的發展概況土壤學的研究內容和方法 緒論 主要內容 重點 教學目標與要求 教學方式與手段 課時安排與進度 1 土壤的重要性 重點 2 土壤及土壤科學的發展 重點 3 土壤學科體系 研究內容和方法 要求充分認識土壤的重要性 掌握土壤的基本概念 土壤的基本特性 幻燈 動畫演示 舉例分析 2課時 第一節土壤的重要性 如果沒有土 世界將會怎么樣 如果沒有土 明天將會怎么樣 What sthesoil 你想過www嗎 whatisthissoil www whereisthissoil whyisthissoil Soilscienetellyou3w 話說土壤 土地之吐生物者也 說文 百谷草木麗乎土 易 彖傳 壤 柔土也 南方的土多稱壤 如紅壤 磚紅壤 土 地 地 土也 與天相對應 地生養萬物 管子 形勢解 地產 地主 地勢 地位 壞 壞 形聲 從土 褱 huai 聲 古代建筑物主要以土建造 故從 土 本義 倒塌 指建筑物遭到破壞 按 古代 壞 與 壞 是音義都不相同的兩個字 壞 本讀作pei 是個從土 不聲的形聲字 指 未燒過的磚瓦 陶器 現在 壞 簡化為 壞 人 SOIL SearchOurInterestingLive 天人合一 土壤是陸地表面能夠生長植物的疏松的風化層 土壤是農業最基本的生產資料土壤是陸地生態系統的重要組成部分土壤是最珍貴的自然資源土壤資源是可持續農業的基礎 第一節土壤的重要性 土壤是農業最基本的生產資料在人類賴以生存的物質生活中 人類消耗的約80 以上的熱量 75 以上的蛋白質和大部分的纖維都直接來源自土壤 土壤的重要性 民以食為天 食以土本 一 土壤在農業和自然環境中的重要性 一 土壤是人類農業的生產基地 1 植物生長的要素 1 營養庫的作用 2 養分轉化和循環作用 3 雨水涵養作用 4 生物的支撐作用 5 穩定和緩沖環境變化的作用 3 土壤在植物生長中的特殊作用 二 土壤是地球表層系統自然地理環境的重要組成部分 一 土壤在農業和自然環境中的重要性 土壤圈大氣圈生物圈巖石圈水圈 土壤圈 是地球表層系統中處于四大圈交接面上最富有生命力的土壤連續體或覆蓋層 大氣圈釋放CO2 CH4 H2S N2O 吸收O2支持生物過程 重新分配生物圈提供生物養分 土壤圈水循環與水圈水分等水平衡等地球保護層地質循環巖石圈 二 土壤在農業和自然環境中的重要性 三 土壤是陸地生態系統的重要組成部分 生態系統 在一定空間范圍內各生物成分和非生物成分通過能量流動和物質循環而相互作用 相互依存所形成的一個功能單位 光 水 氣 熱 土 土壤在陸地生態系統中的四大作用 一 保持生物活性 多樣性和生產性 二 對水體和溶質流動起調節作用 三 對有機 無機污染物具有過濾 緩沖 降解和解毒作用 四 具有貯存并循環生物圈及地表養分和其它元素的功能 二 土壤在農業和自然環境中的重要性 三 土壤是陸地生態系統的重要組成部分 二 土壤在農業和自然環境中的重要性 四 土壤是最珍貴的自然資源 1 土壤資源的再生性與質量的可變性 紅壤嚴重流失后形成的紅色沙漠 人類生產 生活不可缺少的重要自然資源 為人類社會的發展創造了生存和發展的環境 治之得宜地力常新 水土流失 土地沙漠化 土壤鹽堿化 土壤遭污染土壤肥力退化 國在山河破 2 土壤資源數量的有限性 1cm厚需300年 土壤資源的破壞 吃祖宗的飯 斷子孫的路 二 土壤在農業和自然環境中的重要性 四 土壤是最珍貴的自然資源 3 土壤資源空間分布上的固定性土壤資源具有地帶性分布規律 土壤的可持續利用是持續農業的基礎 我國要跨進可持續發展的 大門 還需要 30 50年 土壤的重要性 短期內不可逆轉的趨勢 1 耕地減少不可逆轉 2 人口增長不可逆轉 3 消費水平的提高不可逆轉 可持續發展的條件 人口的零或負增長 中國每年凈增人口 1000萬 資源破壞的零或負增長 中國每年減少土地 300萬畝 生態環境惡化的零或負增長 中國荒漠化速度2620km2 年 SOSSAVEOURSOILS 紅壤嚴重流失后形成的紅色沙漠 20世紀科學與技術迅速進步 但 人口 糧食 資源 環境 仍是困擾人類社會發展的難題 科學工作者責任越來越重大 土壤的重要性 現在你已經不再以普通人的眼光看待土壤 你將成為一個土壤工作者 地球的醫生和衛士 答案 土壤和科技 老 問題 21世紀怎么養活15億中國人 土壤學及土壤工作者的任務培養土壤學人才從事土壤研究宣傳土壤知識治理和拯救土壤資源 任重而道遠 第二節土壤及土壤學科的發展 一 土壤的概念及特性土壤學 Soilscience 廣義的土壤科學可分為 發生土壤學 Pedology 農業土壤學 Edaphology 環境土壤學 Environmentailsoil 生態學家 土壤是地球表層系統中 生物多樣性最豐富 生物地球化學的能量交換 物質循環 轉化 最活躍的生命層 環境科學家 土壤是重要的環境因素 環境污染物的緩沖帶和過濾器 凈化 阻留 工程專家 土壤是承受高強度壓力的基地或作為工程材料的來源 農業科學工作者和廣大農民 土壤是植物生長的介質 1 土壤的概念 土壤的傳統定義 發育于地球陸地表面能夠生長綠色植物的疏松多孔結構表層 森林土壤 是在森林植被下發育的土壤 是供給森林植物生活物質的基質 植被類型 農業土壤 林業土壤 相對農業土壤而言 是營林范圍內所涉及的土壤 園林土壤 城市綠地土壤 生長園林植物綠化地塊的土壤溫室土壤 玻璃和塑料大棚的土壤 盆栽土壤花卉盆栽或盆景栽培時用的土壤 類型 2 土地的概念 土地是氣候 地貌 巖石 土壤 植被和水文等自然要素組成的自然綜合體和人類過去和現在生產勞動的產物 用數學表示為 L 土地 C 氣候 G 基礎地質 T 地形 H 水文 S 土壤 V 植被 M 人類的經濟活動 在一定程度上可以將土地與土地資源同等看待 3 土壤的物質組成 降水 地下水 類生物體 蘊含著巨大的生命力 土壤是一個多孔體系 土壤是多相體系 一般可分為固 液 氣三相 土壤三相物質組成示意圖 土壤的組成 多孔多相性 土壤剖面垂直分層特性土壤的生物學特性土壤的化學特性土壤的肥力特性土壤的 記憶 特性 土 4 土壤的特性 了解 土壤的組成 多孔多相性 紅黃壤 北京 東北旺 保定潮褐土 土壤剖面垂直分層特性土壤的生物學特性土壤的物理 化學特性土壤的肥力特性 土壤的 記憶 特性 4 土壤的特性 土壤的組成 多孔多相性 土壤的 記憶 特性 瞧 地中海邊一層層土壤沉積層多象地球的筆記本 1 土壤的本質特性 肥力 西方土壤學家 土壤供應養分的能力 一元論 威廉斯認為 土壤在植物生長的全過程中 同時而又不斷地供給植物以最大量的有效養分和水分的能力 二元論 中國土壤 肥力是土壤基本屬性和質的特征 是土壤從營養條件和環境條件方面 供應和協調植物生長的能力 四元論 水 肥 氣 熱 土壤肥力 土壤連續地 適時地供給和協調植物生長所需的水分 養分 空氣 溫度 扎根條件和無毒害物質的能力 四大肥力因子 水 肥 氣 熱 二 土壤肥力和土壤生產力 土壤生產力 由土壤本身的肥力屬性 基礎 內因 和發揮肥力作用的外界條件 外因 所決定的 從這個意義上來看 肥力只是生產力的基礎 而不是生產力的全部肥力因素基本相同的土壤 如果處在不同的環境條件下 其表現出來的生產力彼此可能相差很大 土壤肥力 土壤生產力 聯系 區別 肥沃土壤上生長的作物 瘠薄土壤上生長的作物 2 肥力分類 3 土壤肥力的生態相對性 適地適樹 三 現代土壤學科發展的簡要回顧 20世紀土壤學科的迅速發展 土壤學科發展的驅動力前60年 作物生產 獨輪驅動60年代后 作物生產和環境質量保護 雙輪驅動 20世紀土壤學科的迅速發展 世界土壤學科的大融合 國際土壤學會ISSS 1924 羅馬 20世紀土壤學科的迅速發展 20世紀土壤學科的新觀點 土壤圈 英 Matson 1938 美 Arnold 1990 土壤水能量理論與運動方程的建立 美 Buckingham 1907 Richards 1930s 土壤生態系統 美 Jenny 1940 1960 土壤質量綜合調控理論 美 SSSA 1990s 20世紀土壤學科的迅速發展 2 IUSS對土壤學科的新劃分 ISSS 1924 1998 ISSS InternationalSocietyofSoilSciencesIUSS InternationalUnionofSoilSciences 我國土壤學的發展概況 古代 尚書 周禮 管子 地貢篇 呂氏春秋 任地篇 齊民要術 農桑輯要 農政全書 等近代 20世紀20年代開始 1930 1939 中國土壤概要 1958 1978兩次全國土壤普查 基本摸清了我國的土壤資源特性和數量 現代 20世紀70年代后期 改革開放以來 由于國際間學術交流增多 國外一些先進的土壤研究成果與技術傳入我國 土壤學科的基礎學科水平得以全面迅速提高 我國土壤學科在我國科學研究中的地位得到了鞏固和確認 到目前為止 土壤學科在中國科學院和中國工程院的院士累計達17人 根據歷屆土壤學會 較成熟的分支學科有 第三節土壤學科體系 研究內容 方法 土壤物理土壤化學土壤生物學土壤礦物學 土壤肥力學水土保持土壤發生分類和制圖土壤技術 土壤學科體系 研究內容 方法 土壤學科與其它學科的關系 土壤學科體系 研究內容 方法 土壤學的研究方法 刀耕火種 燒掉大量林木 換來一點糧食 既得不償失 而又嚴重破壞了生態平衡 造成水土流失的不良后果 本章小結 1 理解土壤的重要性 樹立愛土意識2 掌握土壤 土地及土壤肥力的基本概念3 明確土壤的物質組成及土壤特性3 了解土壤學科的發展歷史4 了解土壤學科體系 研究內容和方法 本章重點 1 土壤 和 土壤肥力 的基本概念 2 土壤與土地的區別 1 土壤生產力的大小 主要決定于土壤養分肥力的高低 2 土壤的肥沃度越高 則農作物的產量一定也越高 3 土壤資源同其他資源一樣 總有枯竭之時 4 土壤圈處于大氣圈 水圈 生物圈和巖石圈的中心 它是圈層間進行物質能量交換 循環的樞紐 5 土壤三相物質組成 以固相的礦物質最重要 6 土壤有機質含量占土壤質量的很小部分 但它對肥力的影響卻很大 7 沒有土壤就沒有農業 8 沒有生物就不可能形成土壤 9 在同一地區 土壤肥力越高 則土壤獲得的農作物產量也高 10 土壤養分含量高 則土壤肥力也高 11 沒有土壤也能大面積發展種植業 12 土壤水分不是純水 而是含有多種物質稀薄的溶液 13 土壤的四大肥力因素中 以養分含量多少最重要 14 人類在未來的世紀里 由于科技的迅猛發展 人類可以完全不依賴于土壤 1土壤物質組成中 礦物質占土壤質量的 占土壤容積的 有機質占土壤質量的 占土壤容積的 2土壤是