1、土壤學soil sciences（Pedology）土壤學論壇www.soilhome.in教學安排土壤學論壇www.soilhome.in參 考 書 reference books 1.土壤學 黃昌勇主編 中國農業出版社2.土壤學 朱祖祥主編 （上，下） 農業出版社3.土壤科學原理 Fundamentals of soil Science, Henry D Foth （中譯本）4.土壤本質與性狀 The Nature and properties of soils ，N.C Brady (中譯本）5.土壤學原理 (1.2), . （柯夫達） （中譯本）6.中國土壤 中國農業出版社7. 土壤條

2、件與植物生長 Soil Conditions and Plant Growth (10,中譯本）（11 英文版）8. Soils an introduction (3) Michael .J Singer Donald N. Munns University of California , Davis9.中國農業百科全書 土壤卷 農業出版社 10. 土壤學名詞 Chinese Terms in Soil science 科學出版社 （Glossary of soil science ) 11.基礎土壤學 熊順貴主編 中國農業科技出版社12.城市綠地土壤及土壤管理 崔曉陽 方懷龍主編 中國林業出

3、版社13. 其他14.結合各章學習再給同學們一些專著要大量地閱讀專業文獻，充實自己知識！土壤學專業刊物土壤學報 土壤土壤通報 Pedosphere（SCI）國外農學-土壤肥料 土壤肥料水土保持學報水土保持通報生態環境1.Soil science 土壤科學(美)2. Journal of Soil Science Society of America 美國土壤學會雜志3.Journal of Soil Science (英國）4.European Journal of soil Science 歐洲土壤科學雜志5.Journal of soil and water conservation 水土

4、保持雜志6.Soil science and Plant Nutrition 土壤科學與植物營養(日)7.Plant and soil 植物與土壤(荷蘭)8.Soils and Fertilizers Abstracts 9.Communication in soil science and plant analysis 土壤科學與植物分析簡報10.(俄文）要讀的專業刊物課堂教學（74學時）室內實驗(8個16個學時）野外實習（一周）課程論文（業余時間完成）土壤學教學活動（教學90學時） 一個國家的財富在于她的土壤及其智力的發展Richards Gordon Moores 土壤是每個國家最有價值

5、的自然資源之一。Soil is not only our most important resource, but also the most maligned and misunderstood. The world population will double in a mere forty years, but agricultural output is not keeping up with demand. In the process, precious soil is lost, waterways and coastal seas polluted. Humans obviou

6、sly need to be much more knowledgeable about this problem. What is soil? Where does it come from? What kinds of soil exist? Are all soils fertile? How does soil work? Can all places on the planet be farmed? How much food can the planet make? How do we lose soil? How can we prevent erosion? What dama

7、ge is caused by erosion? What is sustainability? Can soil be farmed sustainably? What can we do? 地質學與地貌學微生物學等自然科學要學好土壤學必須先修好土壤學教學目錄第一章 緒論第二章 土壤礦物質 機械分析第三章 土壤有機質 有機質測定第四章 土壤膠體和土壤吸收性能 離子交換現象觀察第五章 土壤酸堿性能 土壤pH測定第六章 土壤結構性和孔性 土壤容重測定及孔度計算第七章 土壤水分 田間持水量測定第八章 土壤空氣 張力計使用技術第九章 土壤溫度狀況及調節第十章 土壤物理機械性能及耕性第十一章 土壤養分

8、狀況 土壤養分速測技術第十二章 土壤的形成和分布規律 土壤剖面觀測第十三章 我國主要土壤類型教學實習 課程論文學習土壤學需要抓住的主要問題狀態：土壤的一系列靜態性質和形態特征的描述與指標體系過程：在土壤中發生的一系列動態過程； 土壤的離子交換過程；土壤吸附與解吸過程；土壤氧化還原過程；土壤持水與釋水過程；土壤中氣體交換與更新過程；土壤中能量（熱）傳遞與交換過程；土壤中物質遷移與轉化過程（淋溶與淀積過程）；土壤有機物質分解與轉化過程（分解與合成）；土壤酸堿平衡過程；土壤養分的轉化與平衡過程，土壤形成發育、演化過程等等第一章 緒 論preface土壤在農業、自然環境以及社會其他領域內的作用于地位“

9、土壤”的基本概念 土壤科學發展史簡介 土壤科學體系、研究內容和方法、任務 第一章 緒 論preface第一節 土壤在農業、自然環境和社會其他各領域內作用與地位 土壤是每個國家最有價值的自然資源之一。除了土壤，有誰還能找到其他什么東西對人類更為重要？圣經創世的作者這樣講：“上帝用泥土捏了一個人，就是這個泥人變成了活人”。所以，過去和現在，人們對土壤是無限的崇敬。只所以如此，這是因為:一土壤是農業生產的基地： “民以食為天，食以土為本” （一）土壤是植物生長繁育的基地（Soil-plant relationship）植物生長的基本要素和條件（plant growth requirements） 1

10、日光（light） 2熱量（heat） 3空氣（air；O2 and CO2） 4水分（water） 5養分（nutrients）（16種） 6機械支撐（mechanical support） 7不得有不利的因素（absence of adverse conditions） 植物要良好地生長要求“吃的飽、喝的足、站的穩、住的舒服”宇宙因素universe factors土壤因子soil factors土壤對植物生長方面的作用與功能歸納起來有以下方面1營養庫的作用（resource of nutrients）： 研究得出植物有機體組成需要16種必需營養元素和一些有益營養元素，其中C、O、H來源于

11、水和光呼吸CO2，其它均依賴于土壤供給。植物對土壤營養庫的要求是：供應要足量、供應速率適可、供應品種多元化、各種元素比例要協調等。這里需要強調的是土壤這個庫絕不是一個簡單的儲藏庫，它有一定的協調作用。 土壤的養分涉及的環境問題就是水資源的富營養化問題。2養分轉化與協調作用：cycles and balance of nutrients 主要靠土壤中時刻進行的物理、化學和生物變化進行不斷的調整與平衡作用，如有機物質的礦化與腐殖化作用（生物）、土壤的吸附與解吸（物理化學）、氧化與還原（化學）、固定與釋放、養分形態的轉化、養分間的協同與拮抗等。3雨水涵養作用（conserve water or wa

12、ter retention） 土壤接納天然降水，解決了保水與供水的問題，使得“天旱而地不旱” 。懂得“土壤水庫”的概念與理論。土壤在自然界水循環（植物水、地下水、地表水、大氣水、土壤水5水轉換）中作用與地位。土壤水分循環過程與機制？4生物支撐作用（mechanical support）：根系的伸展有利于在更大范圍覓水覓肥，有利于植物進行光合作用。土壤的容重、孔隙度等表示土壤松緊性是保證這個條件的關鍵，要注意植物的根冠比問題。5穩定與緩沖環境的變化（soil buffering）：抗溫度、濕度、酸堿、氧化與還原的劇烈變化過程。土壤條件保證了植物能夠適應環境因素的劇烈變化要求。第一節 土壤在農業、

13、自然環境和社會其他各領域內作用與地位 4m10米以下（二）植物生產、動物生產與土壤管理間的關系 relationship of plant produce and animal produce and soil management 土壤管理soil management動物生產animal production植物生產plant production農業生產agriculture production 土壤管理是關鍵，是基礎，是農業生產兩大部門生產的關鍵環節！用養結合，地力可以常新。土壤管理與植物生產、動物生產之間的關系 植物生產，也叫種植業，屬于初級生產（primary productio

14、n)（一級生產） 產生植物收獲物滿足人們吃、穿，住。據研究，人們可以直接利用物體的43%，57%的以谷糠、秸稈等廢棄掉。植物的殘體、枯枝落葉、根系以及分泌物一部分殘留給土壤，培肥土壤。一部分地上部分作為飼料，促進養殖業發展。 動物生產，也叫養殖業，屬于次級生產（secondary production ） 動物 利用植物殘體，轉化為肉、奶、蛋、皮、毛等供給人們生活之需要。也有人提出了生物反應器概念。動物的糞便等作為土壤有機肥料。 土壤管理（soil management）為了作物生產而實施或應用到土壤中的耕作、栽培措施、施肥措施、石灰或其他措施的總和叫土壤管理。也有人這樣定義的：通過耕作、栽培

15、、施肥、灌溉等保持和提高土壤生產力的技術。土壤管理有許多改良和保護措施，如防止沙化、鹽堿化、酸化等，也有許多產品，土壤調理劑、結構改良劑、保墑劑、消毒劑、增溫劑、氮肥增效劑、反硝化抑制劑、松土劑等，除此，還有覆蓋膜、紙等,這些形成了土壤管理的產業化內容。（二）植物生產、動物生產與土壤管理間的關系 relationship of plant produce and animal produce and soil management 當前土壤管理方面存在的問題土壤退化（soil degradation）：1土壤侵蝕 soil erosion2土壤沙化 soil desertification 3

16、土壤鹽漬化 soil salinization4土壤肥力退化 soil fertility diminution5土壤污染 soil pollution全國已有20多萬失地農民。改良低產田是土壤管理的重要內容和任務（二）植物生產、動物生產與土壤管理間的關系 relationship of plant produce and animal produce and soil management 質量退化數量退化 土壤首先是生產生物物質的基地-人類食品（植物、動物、微生物）供應的源泉。 他為人類提供了無窮的食物、纖維等生活必需品，人們的生活水平取決于土壤的質量以及靠土壤生存的動植物的種類和品質。（

17、二）植物生產、動物生產與土壤管理間的關系 relationship of plant produce and animal produce and soil management 二土壤是地球表層系統自然地理環境的重要組成部分soil is important component part of natural environment 在地球表面人類或生物生存的環境成為自然環境 （natural environment）。自然環境有5大要素，分別稱為不同圈層 大氣圈（atmosphere） 生物圈（Biosphere） 巖石圈（Lithosphere） 水 圈（hydrosphere） 土壤圈

18、（pedosphere） 關于土壤圈的概念早在1938年由英國著名土壤學家S.Mastson根據自然界物質循環的觀點提出來的，并且對它的內涵作了概述。近10多年來獲得了很快的發展，特別是1990年Arnold對土壤圈的定義、結構、功能及其地球表面系統中的地位作了深刻的闡述與發展。自然環境有5大要素 （一）土壤圈Pedosphere概念 是地球系統的重要組成部分，其位置處于地球系統，即氣圈、水圈、生物圈與巖石圈的交接界面，它既是這些圈層的支撐者，又是它們長期共同作用的產物1938年，S.Matson曾提出圈層觀點（二）土壤圈的特性 properties of pedosphere1永恒的物質循環

19、與能量交換： 土壤作為植物生長的基地，以光合作用的形式積累太陽能。地球上靠光合作用合成的有機物質，每年能量積累量為0.51015千瓦小時。地球上每年以燃燒、食物和飼料的形式消耗得能量為71012千瓦小時。人類燃燒由過去地質年代的植物轉化形成的礦物燃料（煤、泥炭、石油）所利用的能量約為16.21012千瓦小時，利用的其它形式能（水能、風能、核能、潮水能、地熱）很少。那么，目前和今后很長一段時間，土壤植物動物系統在人類生活中仍然是輸送太陽能的主要傳遞者。2最活躍最富有生命力的圈層： 陸地生命物質包含“植物生物物質”（植物及根部）、“動物生物物質”（動物和昆蟲）和“微生物生物物質”，土壤圈對各種物質

20、循環與物質流起著維持、調節和控制作用，土壤肥力是土壤圈層所固有的性質.3對環境的交互作用（凈化-污染）4記憶塊與基因庫：通過這些記憶信息，有助于區別過去和現在的土壤變化，并可對，”土壤圈未來變化進行預測5時空變化（資源多樣性和再利用性）二土壤是地球表層系統自然地理環境的重要組成部分soil is important component part of natural environment （三）土壤圈與其它圈層的關系 relation of pedosphere and others1與大氣圈的關系：與大氣進行著頻繁的水、氣、熱交換。土壤接納了大氣的降水，吸收大氣中的氧氣，供給土壤中植物根系

21、、微生物和其它土壤動物。同時，土壤釋放氣體到大氣中，成為大氣中一些痕量氣體和溫室氣體的來源。如CH4，CO2，N2O，H2S等。大氣的化學成分在很大的程度上依賴于土壤于近地層植被。在這方面充分體現了土壤與環境關系。 與大氣進行氣體的平衡與交換 土壤管理內容之一，就是要考慮環境效應。如當前研究的土壤氮循環和碳循環問題。稻田不再提倡秸稈還田技術，稻田與濕地防止甲烷的產生、土壤反硝化防止等都是土壤圈與大氣圈關系所研究的內容。（東京協議）土壤管理與氣候變遷研究 注意：土壤與全球環境變化關系：溫室效應、臭氧層保護（皮膚癌）、厄爾尼若現象（海平面升遷），酸雨對土壤質量影響。二土壤是地球表層系統自然地理環境

22、的重要組成部分soil is important component part of natural environment 2與生物圈的關系： 存在有機體的范圍便構成了地球的生物圈。生命物質存在于地殼和海洋數十米到數千米深和空中二萬到三萬米的高度。土壤包含在生命體存在的空間以內。 土壤是陸生植物、動物和微生物生存的環境和條件。土壤是生命物質、如根系和陸生無脊椎動物的主要貯藏室；是代謝產物和生物殘體的容器；是植物和其他許多有機體的水分、營養物質的源泉。支持和調節生物過程; 決定自然植被的分布與演替但土壤圈的各種限制因素對生物也起不良影響。 每年陸地上由高等植物合成約n1010噸植物干物質，同時

23、，約有0.5%的植物體完全礦化。平均每200500年能使每年由陸生植物和土壤所形成的植物體礦化完成一個循環。用作人類食物只占合成的植物的很少一部分，約3.6108噸/年，即占總重量的百分之幾。因此，生物圈范圍內的土壤-生物系統中進行著全球性的能量和物質的循環轉化，同化礦化-腐殖化不斷進行著。 土壤類型多樣性，決定了生物資源多樣性，為人們提供了豐富多彩的生活。 研究熱點問題：生物資源多樣性、生態環境建設理論基礎研究、土壤條件與農產品品質研究、土壤生物資源開發研究（微生物資源）、生物種群的保護是、碳循環、氮循環。 （生物小循環）二土壤是地球表層系統自然地理環境的重要組成部分soil is impo

24、rtant component part of natural environment 3與水圈的關系 地球上水的循環，土壤水是很重要的一環。陸地上土壤承受大氣降水，并通過蒸發和植物蒸騰。將它歸還與大氣。土壤水的特性在很大程度上決定于水的移動、徑流和蒸發。地表徑流和地下水是河水的主要來源，它們徑流陸地而匯合到海洋，隨河水進入海洋的上上有礦物溶液。 河水平均約含有0.20.4克/升無機鹽。含有從土壤表面沖刷下來的腐殖質和礦物顆粒。河水中固體懸浮物含量達210克/升。 所以，土壤圈影響降水在陸地的重新分配，影響元素的生物地化學行為，水分平衡，分異，轉化及水圈的化學組成。 土壤水分管理與江河湖泊的富

25、營養化有很大關系。我國黃河水土流失嚴重，危害流域環境，治理核心在于土壤水分管理。 農業是用水大戶，但利用效率低仍是未得到解決的問題，因此，土壤的水循環與自然水資源關系研究（黃河水斷流問題）、提高土壤水分高想利用的理論與技術體系研究、土壤水徑流產生的面源和點源污染問題、土壤水對地下水的污染（硝態氮淋溶）是當今研究的重點。 二土壤是地球表層系統自然地理環境的重要組成部分soil is important component part of natural environment 4與巖石圈的關系： 土壤是巖石圈的保護層，前蘇聯科學家. (1926，1933，1934，1940，1965）說土壤是“

26、地球的貴重銹層”。貴重在于它具有肥力，具有生產植物收獲物的能力。銹層是指土壤是巖石風化的產物。 地球上的生命及土壤形成過程持續了數十億年之久。在此期間地殼內形成了很厚的受海洋和大陸成因的沉積層。沉積層中具有最有價值的礦物：煤、石油、泥炭、鐵、錳和鋁、陶質粘土、鹽類、磷鈣土等。 在當今發掘的沉積巖中形成過程中，受到古代土壤形成與發育的影響，巖石中含有有機物質，如煤、草炭、油頁巖、高嶺土和蒙脫土石粘土，鐵鋁化合物膠結層（赤地礦，磚紅壤、鋁土礦） 因此，土壤圈作為地球圈層的“皮膚”，對巖石圈具有一定的保護作用，以減少其遭受各種外營力破壞；與巖石圈進行互為交換與地質循環。 應用：1.探月計劃中找是否有

27、過水的判物 2.黃土高原古土壤層與氣候變遷劉東生教授 3.作為地質年代確定依據和地殼變遷過程的判據等 4.找礦的依據二土壤是地球表層系統自然地理環境的重要組成部分soil is important component part of natural environment 地質大循環三土壤是生態系統的重要組成部分soil is important component part of ecosystems（一）生態系統概念（ecosystem）： 生態系統理論是英國科學家坦斯列（A.G.Tansley）于1935年提出來的。經過林德曼（R.L.Lindeman，1942）的繼承和發展，奠定了穩定

28、的基礎。上個世紀59年代，美國生態學家奧德姆（E.P.Odum）才建立了比較完善的生態系統概念和體系。他指出：生態系統是指由環境和占據該環境并聯系在一起的生命有機體所構成的動態整體。生態系統生物組分（生命體）環境系統三土壤是生態系統的重要組成部分soil is important component part of ecosystems植物（生產者）動物（消費者）微生物（還原者）太陽輻射無機成分有機成分來自于大氣的O2，CO2，N2，H2O來自于土壤的N，P，K等（二）生態系統基本組成 1生產者（producers）：主要是綠色植物，除此，包括有一些光合細菌，屬于自養型。使生態系統的主體。 2

29、消費者（consumers）：動物類，異養型 3分解者（decomposers）：還原者，主要有細菌、真菌、放線菌等微生物和原生動物和腐生動物，如螞蟻、蚯蚓和一些軟體動物。產生一些激素、生理活性物質。 人們依據生物主體不同，將生態系統分為農田生態系統、森林生態系統、草原生態系統、荒漠生態系統等許多類型。 無論是哪類型生態系統，土壤始終是生物與環境進行物質與能量交換的場所、媒介。 三土壤是生態系統的重要組成部分soil is important component part of ecosystems（三）土壤在生態系統中功能有1.保持生物活性，多樣性和生產性。2.對水體和物質流動起調節作用3.

30、對有機物質、無機物質起過濾、緩沖、降解、固定和解毒作用4.具有儲存養分、水分功能。 土壤是生態系統中極為重要的因素，土壤質量的破壞，都會影響生態系統的平衡，土壤質量也同時受環境與生物的作用，各項指標不斷地發生著不同方向和強度的變化過程。 人類對生態系統的影響往往是通過土壤管理的手段進行的。如沙漠綠洲，鹽堿土良田。開溝排水將低濕田變為高產田。相反，也可以向相反方向發展。毀林開荒水土流失洪、旱災害，土壤過渡開荒土壤沙化。過渡灌溉次生鹽堿化。土壤污染無植被。人們已經有多次自然懲罰的極為慘痛教訓，也有豐富的管理經驗。 維護生態平衡，進行生態建設關鍵必須以土壤管理為基礎，因地制宜，宜林則林、宜牧則牧，宜

31、農則農。三土壤是生態系統的重要組成部分soil is important component part of ecosystems三土壤是生態系統的重要組成部分soil is important component part of ecosystems 土壤是污水和廢棄物的凈化場所與歸宿，土壤成為環境的凈化器，是污染物質的源和匯；土壤也是人類飲用水的過濾器和凈化器，保護土壤不受污染，也就保護了水資源。四土壤是最珍貴的自然資源Soil is best valuable natural resource（一）資源的概念 concept of resource 資源在辭海中定義為“資財的來源”。強調

32、的是能帶來財富的一切東西，包括天然的和人為的。馬克思指出：勞動力和土地是形成財富的兩個原始要素，是一切財富的源泉。” 在更廣義概念上講，“資源”是自然界中能被人們所利用的物質和條件的總稱。這里包括了有形的物質和無形的條件。 資源分類方法很多，往往按照形成的原因分為自然資源和社會經濟資源兩個大的部分往往按照形成的原因分為自然資源和社會經濟資源兩個大的部分。資源社會經濟資源自然資源耗竭性的非耗竭性的可更新的（土壤）不可更新的土壤資源（soil resource）：具有生產生物產品的能力的各種土壤類型的總稱 人類消耗的80%以上的熱量來源于土壤，75%以上的蛋白質、大部分纖維都直接來源于土壤。土壤資

33、源和水、大氣資源一樣是維持人類生存與發展的必要條件，是社會經濟發展最基本的物質基礎。（二）土壤資源的特點 properties of soil resource 土壤資源的珍貴性在于他具備下了特點1整體性：土壤與生物、環境始終構成一個完整的整體，一方遭到破壞都會導致其他變更與毀滅，所以，不得拋棄其它二者單獨地看土壤，相互聯系決定了珍貴性。2有限性：從數量上講，土壤是極為有限的資源，顯示出了珍貴性。 地球上現有耕地15億公頃（1.5109），其余可開墾為農用的土地約10億公頃，在這些土壤資源中，11%土壤對于農業沒有障礙或嚴重限制因子。中國國土面積雖然為世界第三位，但人口多，人均土壤資源數量更少

34、。我們用占世界7%土地養育世界1/4的人口。可見土壤資源是多么珍貴。 當今存在的問題：土壤數量退化和質量退化嚴重，有人估計。近20年內世界有1/3耕地被退化消失殆盡。3地域性：土壤資源數量和質量分布及不平衡，地域性非常強，地區差異大。這是不同區域土壤形成因素和條件不同，水、熱分配不平衡。人們按照土壤資源分成了許多區域，如紅土區、黑土區、黃土區等等4動態性：土壤質量和數量時刻在進行著變化許多復雜過程，質量演化時刻進行著。人類一切活動度影響著土壤資源可利用價值。5層次性：在大的地理空間上呈現規律分布（垂直分布）6多用性：作物生長、建材、路基、垃圾歸宿、微生物富集，食品、醫藥菌種的源。7國際性：一般

35、講，自然資源的開發、利用和保護、管理屬于國家主權，應有各個國家自己去解決，但由于人類對自然資源的影響愈來愈大，一個國家一個地區對自然資源的破壞所產生的后果往往超出國家范圍與界限，還可能產生難民危機其他國家安全。所以，國家間常常聯合攻關。四土壤是最珍貴的自然資源Soil is best valuable natural resource土壤資源利用潛力非常大：在游牧社會，需要518公頃地才能養活一口人，那時，地球只能供養1千萬人口。現在地球人口是那時的400500倍。農業社會時期，采用了馴化植物和動物，發展灌溉，輪墾（刀耕火種）。每口人還需耕地20公頃。在現代的科技社會土地承載力如此之高，靠的是

36、各種科技力量，不斷地挖掘土壤的生產潛力。馬克思說：土壤是世代相傳的、人類所不能出讓的生存條件和再生作用資源。四土壤是最珍貴的自然資源Soil is best valuable natural resource五土壤在其他領域內作用于地位Position and role of soil in others field（一）在地質工作中作用1.找礦:土壤一系列過程對沉積巖的形成作用很大： 許多鐵、錳礦床成因是古代的沼澤過程和鐵、錳在沿海的淺水地區沉積形成。鋁土礦床大多數與古代熱帶土壤形成過程有關。 以前地質年代的風化和成土過程共同作用，形成工業用粘土礦物（高嶺土）和磷鈣土。硝酸鹽、蘇打、石膏、石

37、灰、食鹽、和其它鹽都依賴于古代鹽類聚集和鹽漬土壤形成。 土壤形成過程與碘（I）化物、溴（Br）化物和其他稀有元素聚集有作用。掌握這個規律，可以預測元素集中區、預測可勘探礦藏走向。 地殼中石油、燃氣以及聚集某些元素（cu，Co，Ni），也影響土壤特性，可以作為勘探礦床的依據。尋找和勘探礦床的“土壤地球化學”方法，其原理利用土壤特征作為礦床的指標，在勘探石油、銅、鈾等礦床方面很有用途。2. 地基勘探和工程 建筑物耐久性與土壤形狀有關 道路建設要測定土壤物理、化學、生物性質。物理方面有顆粒組成、容重、透水性、脹縮性、可塑性等。化學性質：鹽分問題，鹽分易損壞瀝青路面、腐蝕鋼筋混凝土。生物性質：有機物質

38、含量，腐泥土易下沉，不適宜作道路和建筑物的地基于材料。特別是在灌區鹽漬化對建筑影響很大。 機場與航天發射基地建設：機場底土的生塵性、起飛降落地帶的堅固和耐久性、機場栽培草皮能否成功依賴于土壤特性。在潮濕的酸性土壤上，混凝土覆蓋層和金屬結構很容易損壞。建設好的機場離不開精確的土壤資料。 公路沿線的滑坡和山崩等自然災害性與土質有關。3.推測古環境：研究古土壤或其殘跡研究古氣候環境、古地形地勢等。（黃土古土壤研究）(二）在醫學和獸醫學方面 地方病是由于土壤中某些元素太多或貧乏影響了水質和食物和飼料所產生。酸性淋溶強的土壤缺Ca、Co、Ni、Cu、以及碘化物。是許多病的病因。貝殼氏病骨骼發育失常和嚴重

39、畸形、缺鈣造成佝僂病、缺碘造成甲狀腺腫大病。土壤缺銅會使動物患癆病，缺鈷是牛不生育和發育失常。土壤過量砷、硒會中毒，過量鉛則是牲畜血尿原因，人的骨痛病由于重金屬緣故。黃牙由于氟的緣故。還有大骨節病等。癌癥的分布和土壤微量元素的地理分布狀況有關。 土壤中生存的 億萬微生物，有的從土壤中分離出來后，供制取很貴重藥劑抗生素，如鏈霉素、金霉素、青霉素、霉菌素等、工業上還制取劇毒劑、興奮劑等。有些微生物區系可以引起嚴重疾病（破傷風），有些是由于生活在土壤中動物如傳染病菌。如鼠疫、兔熱病、瘧疾、寄生蠕蟲病等。（地球化學研究內容）土壤科學與醫療衛生關系密切。五土壤在其他領域內作用于地位Position an

40、d role of soil in others field種類糧食蔬菜肉蛋合計病區5950849481628非病區2318088147440171989年內蒙古呼倫貝爾盟病區與非病區糧食作物硒含量對比表（Ng/人.天） 根據近幾十年的研究，人們已查明大維27種元素是生物正常活動必不可分的元素，其中能明確引起動物和人類產生疾病的有10余種，最主要的是碘、氟、硒、銅、鈷、鎳、鉛、硼等。譬如，水土中碘元素分異異常可引起甲狀腺腫或地方性克汀病，氟元素分布過多可引起地方性氟中毒，克山病與低硒因素有明顯的正相關系。 （三） 在體育方面：運動場地建設和高爾夫球場建設（四）在考古方面： （五）在刑偵方面刑偵

41、土壤學（六）在城市建設方面：城市綠地土壤學，人造土壤（七）在水利工程方面 （八）在人文社會方面：關中農業文明的佐證 林年豐淮南字：土地各以類生人：堅土人剛，弱圖熱儒，虛土人大，沙土人細，息土人美，耗土人丑，輕土多利，重土多遲。（九）其他方面：如陶瓷工,稅收征稽（土地質量評價）等五土壤在其他領域內作用于地位Position and role of soil in others field 土 壤 是人類活動的場所。各種建筑物、道路、休閑娛樂場所的基礎，決定了這些基礎的適宜性；用作道路和公路的路基，決定著它的壽命等等。 五土壤在其他領域內作用于地位Position and role of soil

42、 in others field Blum認為在持續發展的社會和環境中，土壤的作用是復雜的，他總結了土壤的6大功能（見土壤 2002 第34期）： 生產生物量 環境保護 基因庫 建筑物的基礎 原材料 對歷史的記憶功能 五土壤在其他領域內作用于地位Position and role of soil in others field屬于生態范疇與文化、社會和經濟及技術有關第二節 土壤的基本概念 concept of soil一土壤概念：concept of soil 關于土壤的概念在不同類型的教科書中都不同的解釋和描述，這是因為土壤服務的對象和功能非常多的緣故。關于土壤的定義因為人們對它的利用角度不

43、同而就有許多中解釋：1美國土壤保持局（1975）對土壤的定義是：土壤是地球表面上含有活質的、撫育著或能撫育植物的自然體的集合體（土壤與土壤管理1984）。由此可見它主要強調土壤作用與功能。2美國土壤學會定義；土壤是能夠產生植物收獲物的陸地疏松表層 Soil-The unconsolidated mineral material on the immediate surface of the Earth that serves as a natural medium for the growth of land plants。3我國：陸地表面由礦物、有機物質、水、空氣和生物組成，具有肥力，能生長

44、植物的為固結（unconsolidated）層（土壤學名詞，1998）。強調了土壤的功能以外，還說明了土壤的組成有有機和無機的，有固態、液態和氣態三相，并指出土壤本質是有肥力。關于土壤概念核對土壤的認識，我國勞動人民造就有了比較深刻認識。從漢字“土壤”二字的構型和讀音上人們就能充分地體現出我國古代人民對土壤基本概念的認識。第二節 土壤的基本概念 concept of soil 從字型看，“二橫”分別代表土壤的兩個基本層次，即表層和底層。二橫的比例長短也有它的科學內涵，即表層和底層土壤比例。上層能生長植物的好土占得比例要較少；下層是堅硬的不能生長植物底土或基巖，土壤位于巖面之上，根系未能穿透底土

45、層。 “丨豎”：直立顯然表示植物。 說明土壤是能生產植物收獲物的介質，土壤與巖石有很大區別。植物地上部分part of plant above soil土壤表層 soil surface植物根系 roots底層土壤ground layer of soil植物體plant土“土”-與吐同音從讀音上講： “說文解字”中注釋為：“土者，是地之吐生物也”。“土”取“吐”同音。意味生長為“吐出來”之意。 周禮中指出：“萬物自生焉則曰土”“壤” 所謂“壤”在古籍： 說文解字中講，“壤”柔土也，無塊曰壤”。 禹貢中注釋到：“壤”天性和美也” 周禮中講到：“壤和緩之貌”， 說明“壤”比“土”質量好，“壤”本來

46、就是“土”；“壤”字是從“土、從壤”。故把“土”放在“襄”前，構成“壤”。第二節 土壤的基本概念 concept of soil英文的土壤soil 是經由法語從拉丁文SOlum衍生來的，Solum的原義是指土地二土壤的組成 composition of soil （一）土壤容積組成 composition of soil by volume 土壤三相體系滿足了植物生長對各營養因素和環境因素的需求，使土壤區別于其它一切自然物質。評級土壤質量的標準不同應用方面有所不同，工程上要求孔隙度（porosity）愈小愈好。但“理想的”草地、園子或大田土壤中，各種成分從體積而言大體比例是：礦物質占45%，有

47、機質5%，水占25%，空氣占25%。建立一個概念：土壤孔隙占總體積一半。評價土壤質量的指標之一“固、液、氣三相比（容積比）”。2土壤物質組成composition of soil by matter二土壤的組成 composition of soil土壤soil氣相gases液相liquids固相solidSoil air,co2,O2,N2,H2S,CH4等watersaltsSoil solutioninorganicorganicmineralsHumus及植物殘體microorganisms三土壤形態特征土壤形態學soil morphology 巖石經過漫長的風化作用，形成土壤母質（p

48、arent material），再經過成土作用（soil-forming process）形成的土壤。但是，土壤與巖石有著本質區別： 1.有機物質含量高,由沒有到有，由少到多，有簡單到復雜。 2.有大量的高等植物根系和低等微生物以及動物。生物活動成為主要區別。 3.有強烈的物質風化、淋溶與淀積過程。 4.出現了特殊的層次組合 土壤是一個獨立的歷史自然體，是由氣候、母質、生物、地形、時間等5大自然因素聯合作用下形成的產物。每個土壤類型有各自的形成發展歷史，構成了形態、組成、結構與功能不同的可以剖析的物質實體。土壤在垂直方向上具有明顯的異質性，形成各自的形態特征土壤形態學研究的內容，也是在野外進行

49、觀察的主要內容。我們在野外所看到的土壤都是由不同物理特性、顏色、外形特征和層數的層次組合成一個完整整體。三土壤形態特征土壤形態學soil morphology（一）土壤剖面（soil profile）：沿地表垂直下切所暴露出的斷面叫土壤剖面。 土壤剖面是由不同層次按照不同次序疊加而成，這些層次分別叫土壤發生層（soil genetic horizon）。土壤發生層次分為： （1）O層：有機層（organic horizon）：枯枝落葉和苔蘚地被物或草本植物活體層次，有機物未遭到分解或分解程度很差。基本上沒有礦物質。 （2）A層：腐殖質層（humus horizon）：有機物徹底分解成會黑色腐殖

50、質，與礦物結合在一起，也有人叫腐殖質聚集層。特征黑色。礦物與有機物結合在一起。這一層幾乎每個土壤都有，普遍存在。A1，A2，A3 為亞表層分類。 （3）B層：淀積層（illuvial horizon）：在A層以下淀積著上層淋溶下來的粘粒、CaCO3和鐵、猛等物質，形成了獨特的特征。 （4）E層：淋溶層（eluvial horizon）：淋溶作用形成的土層。 （5）C層：母質層（parent material horizon）。除此，還有P層（犁底層plow pan）、G層（潛育層gley horizon）、w層（潴育層（waterloggogenic horizon）、AB層，Ap層 BC層（

51、過渡層） 土壤分類是往往依據這些層次進行，把土壤分類中用以鑒定土壤類別、性質上有一系列定量規定的土層叫診斷層（diagnostic horizon）。三土壤形態特征土壤形態學soil morphology （二） 土壤剖面（soil profile）類型： 1.按照來源分為： 2. 按照不同厚度分為： (1)侏儒剖面（nanoprofile）：高山地區、荒漠地區、陡坡地或緊實塊狀結晶巖上形成的土壤發生層雖完整，每土層厚度甚薄的土壤剖面。 (2)巨型剖面（giant profile）：形成高度風化、厚度很深的土壤剖面。 挖掘土壤剖面供觀察和研究用（關于挖掘方法在實習時再講）。三土壤形態特征土壤形

52、態學soil morphology人為剖面自然剖面（二）土壤形態特征（三）土體：由母質層以上土層所構成的整體叫土體（solum）。 土壤形態特征：指土壤及土壤剖面所顯示的各個土層的外部特征。土壤形態特征主要體現在：1.剖面構型(profile pattern)：土壤發生層或土壤層次（如沖積層次）的有規律的排列組合型式。 反映著土壤發生過程與演變的歷史過程。2.層次外觀特征：主要有顏色、結構、結持狀態等 各層次外觀特征有時也可以反映土壤形成的歷史進程，有時僅反映著土壤形成發育的某一個階段的環境因素和人為因素。 土壤的形態特征意義在于反映了土壤的內在性質以及他的起源和發展歷史。為人們研究自然、社會

53、變遷的歷史進程提供了很好的佐證。(1)土層顏色：土壤顏色是土壤很重要的形態特征，反映著內在的理、化性狀。有時成為土壤命名的主要依據（如紅壤、黃壤、紫色土，棕壤）。 土壤基本色（.（1927）研究）黑色、紅（黃）色、白色。土壤不同色由3種基本組合而成。 土壤顏色的量化研究用3個定量化參數 A.色彩（hue）:（光譜原色：紅、黃、綠、藍、紫）是指光占優勢的波長的顏色。 B.色的亮度（顯色性）:也有人叫色值或叫光度（Value）,指光的總量，由暗到亮而增加。 C.色素：也有人叫色度（chroma），光譜色的純度和強度。 芒氏（Munsell）記色法是對顏色的三種易變性質的每一種系統的數量化的和文字化

54、標記。這三種性質按照色彩、色值、色度的順序標出。如在芒氏記色法中的10YR6/4 ,10RY色彩，6是色值，4是色度。 在野外把待測土壤樣與表準色卡相比較。可以很快得出它的顏色。（二）土壤形態特征土壤顏色多種多樣土壤物質組成與顏色：（1）黑色：腐殖質色；當54%時，為灰色；810或更高時呈深黑色。 某些化合物的顏色；FeS.H20，MnO2，Fe3O4（磁鐵礦），黑色主要決定了腐殖質多少，所以，可以反映了土壤肥沃度。（2）紅（黃）色：主要是鐵的各種氧化物。土壤礦物中的鐵會被氧化和水化為紅色和黃色的化合物。高度水化的氧化鐵是黃色的，在氫氧化鐵的成分中，一般含水越多顏色越黃。當水化作用減少時，則紅

55、色代替了黃色。赤鐵礦和含水赤鐵礦分別是紅色和紅棕色；褐鐵礦為不同色度黃色。 某些與氧化鐵相結合的氧化錳的特點具有櫻紅的顏色。黃壤、紅壤、磚紅壤、紅色石灰土在通氣良好、氧化狀態下呈現紅、黃、橙色、紅棕色等。但在淹水還原情況下，呈現氧化亞鐵顏色，即會藍色、淺綠色、淡青色等。沼澤土風干后仍呈深藍色，是因為富含藍鐵礦緣故。（3）白色：起淡化劑作用。取決于土壤母質。水鋁英石、高嶺土、氫氧化鋁、硅土化合物（石英）。碳酸鹽、石膏、無機鹽分等。（二）土壤形態特征白色+紅、黃色=草色 黑色+白色=暗灰色、灰色、淡灰色黑色+紅色=栗色、褐色 紅色+白色=橙色、黃色。 黑色+白色+紅色=棕色土壤顏色與土壤性質關系

56、a.土壤顏色與有機質含量：有機質越高，顏色越深越暗。 b.土壤顏色與土壤溫度：深色易吸熱增溫，土壤溫度回升快，溫度高。 c.土壤顏色與母質關系：由鐵鎂巖形成的土壤比由硅鋁性母質形成的土壤顏色深，養分也多。 d.土壤顏色與含水量：由于土壤含鐵的緣故，受水的影響顏色變化明顯紅色、黃色排水性好，氧化態的旱地-藍色、灰色排水不暢的濕地、水地和沼澤地。含水量高顏色深，也有人以土壤顏色深度半段土壤墑情（黑墑、黃墑、白墑）。 野外判斷土壤顏色有標準色卡（國外）。芒氏（Munsell）記色法，對光的3種易變性值得每一種系統的數量化的和文字化的標記。按照色彩、色值、色度的順序標出。如10YR6/4，其中10YR

57、是色彩，色值是6，色度為4。 把一個指定的土樣與帶有標準色階卡片相比較，可以很快的按Munsell（Musell Color System）記色法定出顏色。（二）土壤形態特征Munsell Hue CirclePrimary Hue CircleHueSymbolHueSymbolRedRRedRYellow-RedYRYellow-RedYRYellowYYellowYGreen-YellowGYGreen-YellowGYGreenGGreenGBlue-GreenBGCyanCBlueBBlue-CyanBCPurple-BluePBBlueBPurplePMagenta-BlueMBRed-PurpleRPMagentaMFigure 1: The Hue Circle Figure 2: Munsell Hue Designations C