01 第0章 土壤学绪论.pptx

第1页：土壤学课程封面

《土壤学》（Soil Science）课程封面，标示课程名称与学科定位。

第2页：绪论：土壤与环境的关系

绪论 INTRODUCTION：以《穹顶之下》引出思考——土壤与环境、农业、健康、社会是否有关？

• 土壤与环境
• 土壤与农业
• 土壤与健康
• 土壤与社会

第3页：课程概述：学时与考核

学时

64（理论）+34（实验，单独考试）

学分

3.5+1

考核

平时（20%）+期中（20%）+期末（60%）；或平时（40%）+期末（60%）

第4页：参考资料与期刊

国内期刊

土壤学报、植物营养与肥料学报、生态学报、环境科学学报等

国际期刊

Pedosphere、SSSAJ、EJSS、Geoderma、Chemosphere、SBB、EST 等

网站

国家精品课程（2009）、国家精品资源共享课（2013）

第5页：绪论提纲

提纲：

• 土壤的重要性
• 土壤的概念及土壤学的发展概况
• 土壤学的研究内容和方法

第6页：

第7页：土壤的四大价值

请思考：

• 土壤的农业价值
• 土壤的生态价值
• 土壤的环境价值
• 土壤的社会价值

第8页：我国农业面临的十二大问题

我国农业面临的 12 大严重问题：

• 土壤营养枯竭
• 土壤酸化
• 土壤板结
• 土壤重金属污染
• 土壤化肥污染
• 土壤农药污染
• 土壤盐碱化
• 水质污染
• 空气污染
• 虫害抗药性
• 收获物有害物残留
• 收获物营养缺乏

第9页：优质土壤与可持续农业

优质土壤——可持续农业的基础！

农业“八字”宪法：土、肥、水、种、密、保、管、工。

图示土地上部植物、表层土壤（根系分布区）、亚表层土壤与岩石。

第10页：土壤的生物地球化学特征

第1节 土壤的重要性

1. 土壤的生物地球化学特征：

• 有结构（Structural）
• 有生命（Biological）
• 动态生态系统（Dynamic Ecological Systems）

第11页：土壤的五大功能

土壤的功能：

• 养分库
• 养分转移循环
• 水分保持供应
• 机械支撑
• 缓冲作用

第12页：养分贮藏与污染物过滤

示意图：肥料与 H2O 进入土壤后被固定为 N、P、K 等养分。

• 养分贮藏库
• 水分保持
• 污染物过滤

第13页：土壤是地球圈的组分

2. 土壤是地球圈的组分——联系无机和有机世界的纽带。

• Atmosphere 大气圈
• Biosphere 生物圈
• Lithosphere 岩石圈
• Hydrosphere 水圈

土壤圈四相：1-Soil Air 土壤空气、2-Organic Matter 有机质、3-Mineral Matter 矿物质、4-Soil Water 土壤水。

第14页：土壤是生态系统的组分

3. 土壤是生态系统的组分：

• Roots-Soil Particles 根系与土壤颗粒
• Roots Exudates 根系分泌物
• Dead Plants 枯死植物
• Transformation of Nutrients 养分转化
• Soil Air 土壤空气

第15页：土壤在陆地生态系统中的作用

在陆地生态系统中的作用：

1. 保持生物活性、多样性和生产力
2. 废弃物更新与循环
3. 调节水分和溶质流动
4. 污染物过滤、缓冲、分解和固定
5. 养分元素的储存与循环
6. 建筑基地和工程材料

第16页：土壤是最宝贵的资源

4. 土壤是最宝贵的资源：

• 数量有限
• 质量多变
• 空间分布固定

第17页：土壤学研究内容三大分支

第2节 土壤学研究内容 Soil Science：

Pedology

发生土壤学

Edaphology

农业土壤学

Environmental Soil Science

环境土壤学

IUSS：International Union of Soil Sciences（国际土壤学联合会）。

第18页：土壤定义与五大成土因素

What Defines a Soil? 土壤是五大成土因素作用下的动态自然体。

• climate 气候
• organism（biology）生物
• relief（topography）地形
• parent material 母质
• time 时间

合称 CLORPT。

第19页：土壤剖面与土层

Soils：具有独立的形成过程，是三维自然体（1 m × 1 m × 1.5 m）。

Solum

土体（A 层与 B 层）

Parent Material

母质，非土壤

horizons

土层

Soil Profile

土壤剖面

第20页：淋溶层 A、淀积层 B 与母质层 C

土层：

A 淋溶层

物质淋溶迁出

B 淀积层

物质淀积聚集

C 母质层

风化母质，下为岩石

A、B 两层构成 Solum 土体，向下过渡为母质与岩石。

第21页：土壤组成

Soil Constituents 土壤组成：Minerals 矿物质、Organic Matter 有机质、Air 空气、Water 水（含 Ions、Suspensions、Dissolved air）。

原生矿物

石英、长石、云母等

次生矿物

蒙脱石、高岭石、针铁矿等

有机质

腐殖质与非腐殖质

第22页：土壤肥力

Soil Fertility 土壤肥力：

• 养分及植物生长环境
• 土壤物理、化学和生物学性质
• 水分、养分、空气、热量等

第23页：自然肥力与土壤生产力

Natural fertility / human-being activities

自然肥力与人为肥力

Potential / available

潜在养分与有效养分

Soil productivity

土壤生产力

第24页：土壤物理研究内容

(A) Soil Physics 土壤物理：

1. 土壤物理组成与性质：颗粒、表面积、孔隙、结构
2. 其它物理性质：水分、溶质、空气、热量、能量、电磁、光学、放射性、动力学、侵蚀等
3. 土壤物理研究方法

第25页：土壤化学研究内容

(B) Soil Chemistry 土壤化学：

1. 土壤化学组成与性质：矿物质、有机质、土壤溶液
2. 土壤化学过程：结构式、表面反应、溶液、化学平衡、酸碱性、离子固定
3. 土壤化学研究方法

第26页：土壤生物学、地理与环境学分支

(C) Soil Microbiology 土壤微生物学

微生物类群与活性

(D) Soil Biochemistry 土壤生物化学

腐殖质；C、N、P、S 的生物转化；酶活性；有机物的环境效应

(E) Soil Geography 土壤地理

土壤发生与分类；区域土壤；土壤调查与制图

(F) Soil Environmental Science 土壤环境学

Soil pollution、Remediation、Degradation、Prevention（污染、修复、退化与预防）

第27页：土壤学研究方法

第3节 土壤学研究方法：

• 与其它相关学科的关系
• 研究方法

第28页：土壤学的相关学科

相关学科：

• 地质学、水文学、生物学、气象学
• 农学和生态学
• 环境科学
• 基础科学：数学、化学、物理、计算机科学等

第29页：土壤学研究的四类方法

研究方法：

1. 宏观与微观：Atomic、Molecular、Microscopic、Macroscopic、Field/Landscape、Catchment/Ecosystem、Global
2. 综合与归纳
3. 野外与实验室
4. 新技术应用

第30页：应用土壤学发展阶段

应用土壤学发展阶段

第31页：绪论思考题

思考题：

1. 土壤学在农业科学中有何作用？
2. 土壤学与环境科学有什么联系？
3. 我国土壤面临的主要问题有哪些？
4. 如何正确全面理解土壤肥力？
5. 土壤肥力与土壤质量的区别与联系