河北農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院

土壤學土壤科學系河北農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院中國保定課時安排第一章緒論（2學時）第二章土壤的地學基礎（4學時）第三章土壤礦物質(zhì)和土壤質(zhì)地（2學時）第四章土壤有機質(zhì)（3學時）第五章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性（4學時）第六章土壤水分、空氣和熱量狀況（4學時）第七章土壤膠體與離子的吸附交換作用（3學時）第八章土壤酸堿性與氧化還原狀況（2學時）第九章土壤養(yǎng)分（2學時）第十章土壤分布和河北省主要土壤類型（4學時）第十一章土壤退化與土壤質(zhì)量（2學時）總學時數(shù)：48（32/16）緒論2學時土壤形成4學時土壤性質(zhì)20學時土壤分布及各論4學時土壤質(zhì)量2學時

實驗（8*2=16學時）實驗地點：A座1406（2人一組名單）考核辦法：平時成績包括：課堂提問、小測驗、作業(yè)以及課程論文

30%50%20%期末考試

平時成績

實驗成績

主要參考教材：《土壤學》，林大儀主編，中國林業(yè)出版社，2002《土壤學》，黃巧云主編，中國農(nóng)業(yè)出版社，2004《河北土壤》，李承緒主編，河北科學技術(shù)出版社，1990孫向陽．

2003《土壤學》中國林業(yè)出版社黃昌勇．

2000《土壤學》中國農(nóng)業(yè)出版社李惠卓、張麗娟《土壤學》河北農(nóng)業(yè)大學李惠卓

《土壤肥料理化分析》河北農(nóng)業(yè)大學采用教材：相關(guān)期刊：土壤學報、土壤通報、土壤、土壤肥料等第一章緒論（1）牢固掌握“土壤”、“土地”、和“土壤肥力”的基本概念；（土壤圈、土壤質(zhì)量?）（2）認識了解土壤的物質(zhì)組成；（3）認識土壤在農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中的重要性；（自然環(huán)境）（4）了解土壤科學的發(fā)展簡史；（5）明確學習土壤學的目的與要求。

教學目標：土壤在農(nóng)、林、草業(yè)和自然環(huán)境中的重要性土壤與土壤肥力土壤科學的發(fā)展概況學習土壤學的目的與要求內(nèi)容提要在人類賴以生存的物質(zhì)生活中，人類消耗的約80％以上的熱量，75％以上的蛋白質(zhì)和大部分的纖維都直接來源于土壤。土壤植物生產(chǎn)動物生產(chǎn)民以食為天，食以土為本！土壤是人類不可出讓的賴以生存和發(fā)展的寶貴資

—馬克思一、土壤在農(nóng)林業(yè)和自然環(huán)境中的重要性——（一）土壤是人類農(nóng)林業(yè)的生產(chǎn)基地

一、土壤在農(nóng)林業(yè)和自然環(huán)境中的重要性——（一）土壤是人類農(nóng)林業(yè)的生產(chǎn)基地

1、植物生長的要素植物的生活因子與土壤環(huán)境條件植物生長

土壤水體砂培水培基質(zhì)太空載體設施農(nóng)業(yè)（以色列）大田農(nóng)業(yè)太空農(nóng)業(yè)2、植物生長的載體一、土壤在農(nóng)林業(yè)和自然環(huán)境中的重要性——（一）土壤是人類農(nóng)林業(yè)的生產(chǎn)基地

（1）營養(yǎng)庫的作用（2）養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)作用（3）雨水涵養(yǎng)作用（4）生物的支撐作用（5）穩(wěn)定和緩沖環(huán)境變化的作用3、土壤在植物生長中的特殊作用一、土壤在農(nóng)林業(yè)和自然環(huán)境中的重要性——（一）土壤是人類農(nóng)林業(yè)的生產(chǎn)基地

林木賴以生存的基地

著生于土壤、汲取養(yǎng)分和水分、根系伸展（機械支持）

重要的立地條件（適地適樹）土壤性質(zhì)與適生樹種、土壤類型與林木生長、

林業(yè)生產(chǎn)技術(shù)措施的基礎

土壤管理措施、土壤改良、

林木施肥一、土壤在農(nóng)林業(yè)和自然環(huán)境中的重要性——（一）土壤是農(nóng)林草業(yè)的生產(chǎn)基地

土壤是林業(yè)的基本生產(chǎn)資料河北省林木施肥現(xiàn)狀河北省豐產(chǎn)林肥料用量預測

項目2001年2005年2010年

面積（萬公頃）9.913.334.7投入純養(yǎng)分（萬噸）0.8592.8207.356

（1.729）（2.323）（6.061）林業(yè)肥料用量（萬噸）92.7145.9208.9我國豐產(chǎn)林用肥比重（%）0.460.541.00注：投入純養(yǎng)分一項括號內(nèi)數(shù)字為按推薦用肥量計算的結(jié)果速生楊推薦用肥量為N0.265公斤/株，P2O50.15公斤/株，K2O0.025公斤/株（李家康，2001）

8倍

3.5倍（二）土壤是地球表層系統(tǒng)自然地理環(huán)境的重要組成部分

一、土壤在農(nóng)林業(yè)和自然環(huán)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(tǒng)中處于四大圈交接面上最富有生命力的土壤連續(xù)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(yǎng)分、土壤圈

水循環(huán)與

水圈

水分等水平衡等地球保護層地質(zhì)循環(huán)

巖石圈氣圈生物圈巖石圈水圈土壤圈地球生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)土壤（Soil）生命系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)：在一定空間范圍內(nèi)各生物成分和非生物成分通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)而相互作用，相互依存所形成的一個功能單位。光、水、氣、熱、土二、土壤在農(nóng)林業(yè)和自然環(huán)境中的重要性——（三）土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分

土壤在陸地生態(tài)系統(tǒng)中的四大作用：（一）保持生物活性，多樣性和生產(chǎn)性（二）對水體和溶質(zhì)流動起調(diào)節(jié)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(huán)生物圈及地表養(yǎng)分和其它元素的功能二、土壤在農(nóng)林業(yè)和自然環(huán)境中的重要性——（三）土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分

"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(tài)平衡，造成水土流失的不良后果1、土壤資源的再生性與質(zhì)量的可變性紅壤嚴重流失后形成的紅色沙漠人類生產(chǎn)、生活不可缺少的重要自然資源，為人類社會的發(fā)展創(chuàng)造了生存和發(fā)展的環(huán)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二、土壤在農(nóng)林業(yè)和自然環(huán)境中的重要性——（四）土壤是最珍貴的自然資源我國每年流失土壤超過50億t，占世界總流失量的1/5，受危害嚴重的耕地約占全國1/3，相當于耕地削去10mm厚的土層，損失N，P,K養(yǎng)分相當于4000多萬t化肥。

全國水土流失面積到達150（356）萬平方公里！相當與50個臺灣?。《嗫膳?！你還睡得著嗎？四川盆地山地侵蝕

2000年我國發(fā)生13次大的沙塵暴,每年經(jīng)濟損失高大540億元。沙進人退背井離鄉(xiāng)二月春風似尖刀！土壤污染

我國遭受不同程度污染的農(nóng)田已達1000萬hm2.糧食減產(chǎn)達1.3×1010kg;

我國單位耕地面積化肥用量為世界平均用量的2.9倍.

在我國北方地區(qū),14個縣市的69個點位的調(diào)查表明,37個點位的地下水ＮＯ-

3

含量已高達50ｍｇ/Ｌ。

1994年,我國農(nóng)藥的施用量已超過2.2×105ｔ,占世界農(nóng)藥總產(chǎn)量的十分之一。

據(jù)估計,我國受農(nóng)藥污染的土地已達到1.3×108ｈｍ2.并非危言聳聽：土壤污染無聲的定時炸彈2、土壤資源數(shù)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(nóng)林業(yè)和自然環(huán)境中的重要性——（四）土壤是最珍貴的自然資源可持續(xù)發(fā)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(tài)環(huán)境惡化的零或負增長（中國荒漠化速度2620km2/年）土壤的重要性

土壤的可持續(xù)利用是持續(xù)農(nóng)林業(yè)的基礎糧食供應壓力加大！短期內(nèi)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢：

1、耕地減少不可逆轉(zhuǎn)；

2、人口增長不可逆轉(zhuǎn)；

3、消費水平的提高不可逆轉(zhuǎn)；我國要跨進可持續(xù)發(fā)展的“大門”還需要：

30-50年？我們生息在土壤上，但我們總是習慣地視土壤而不見，很少真正地去認識她、去了解她、去愛護她、去保護她，這是人類文明史上一大悲劇

土壤對我們每一個人來說并不陌生，但是要對土壤有一個完整的、科學的概念，并不是一件輕而易舉的事（系統(tǒng)了解）二、土壤與土壤肥力——（一）土壤及其物質(zhì)組成

需要生產(chǎn)實踐的感性認識

學習土壤的形成、物質(zhì)組成、肥力性質(zhì)以及分類、分布等多方面的理論知識和實驗技能土萬物自生焉則曰土――漢代鄭玄地之吐生物者也。――《說文解字》

百谷草木麗乎土。――《易·彖傳》土二、土壤與土壤肥力——（一）土壤及其物質(zhì)組成話說土壤壤：壤柔土也，無塊曰壤――《周禮》

鄭玄：“以人所耕而樹藝焉則曰壤”

二、土壤與土壤肥力——（一）土壤及其物質(zhì)組成生態(tài)學家：土壤是地球表層系統(tǒng)中，生物多樣性最豐富，生物地球化學的能量交換、物質(zhì)循環(huán)（轉(zhuǎn)化）最活躍的生命層。環(huán)境科學家：土壤是重要的環(huán)境因素，環(huán)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(nóng)業(yè)科學工作者和廣大農(nóng)民：土壤是植物生長的介質(zhì)1、土壤的概念土壤的經(jīng)典定義：“地球陸地表面能夠生產(chǎn)植物收獲物的疏松表層”。（前蘇聯(lián)土壤學家威廉斯

）

二、土壤與土壤肥力——（一）土壤及其物質(zhì)組成自然土壤自然植被下發(fā)育而成耕作土壤已被開墾利用，具有耕作影響人為作用的影響

的那部分土壤森林土壤：是在森林植被下發(fā)育的土壤，是供給森林植物生活物質(zhì)的基質(zhì)

植被類型農(nóng)業(yè)土壤：林業(yè)土壤：相對農(nóng)業(yè)土壤而言，是營林范圍內(nèi)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：二、土壤與土壤肥力——（一）土壤及其物質(zhì)組成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(xiàn)在生產(chǎn)勞動的產(chǎn)物。

用數(shù)學表示為：L（土地）=[C（氣候）+G（基礎地質(zhì)）+T（地形）+H（水文）+S（土壤）+V（植被）+M（人類的經(jīng)濟活動）]土地資源：是指在一定技術(shù)條件和一定時間內(nèi)，可為人類利用的土地。在一定程度上可以將土地與土地資源同等看待二、土壤與土壤肥力——（一）土壤及其物質(zhì)組成3、土壤的物質(zhì)組成（降水、地下水）類生物體——蘊含著巨大的生命力

土壤剖面垂直分層特性（林業(yè)土壤）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----多孔多相性二、土壤與土壤肥力——（一）土壤及其物質(zhì)組成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(zhì)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（林業(yè)土壤）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（林業(yè)土壤）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土壤剖面垂直分層特性（林業(yè)土壤）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”特性土4、土壤的特性土壤的組成----多孔多相性二、土壤與土壤肥力——（二）土壤肥力（概念）1、土壤的本質(zhì)特性—肥力西方土壤學家：土壤供應養(yǎng)分的能力威廉斯認為：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(yǎng)分和水分的能力中國土壤：肥力是土壤基本屬性和質(zhì)的特征，是土壤從營養(yǎng)條件和環(huán)境條件方面，供應和協(xié)調(diào)作物生長的能力（中科院土壤研究所）

我國學者：土壤連續(xù)地、適時地供給并協(xié)調(diào)植物生長發(fā)育所需的水分、養(yǎng)分、空氣、溫度、扎根條件和無毒害物質(zhì)的能力

四大肥力因子：水、肥、氣，熱

是區(qū)別于自然界其他任何物質(zhì)實體的本質(zhì)特征

土壤肥力是土壤物理、化學、生物性質(zhì)的綜合反映二、土壤與土壤肥力——（二）土壤肥力（概念）

肥力不是某種物質(zhì)，盡管它需具有一定的物質(zhì)基礎（水、肥、氣），它是多種肥力因素的性質(zhì)的綜合反映定量描述？肥沃土壤上生長的作物瘠薄土壤上生長的作物二、土壤與土壤肥力——（二）土壤肥力（類型）2、肥力分類

自然肥力

土壤在自然因素綜合作用下發(fā)生和發(fā)展起來的肥力人工肥力

在人類生產(chǎn)活動影響下創(chuàng)造出來的肥力發(fā)生：經(jīng)濟效益或?qū)ψ魑锏墓獱顩r

有效肥力由于環(huán)境條件及土壤管理（耕作、施肥、栽培等）等技術(shù)水平的限制，只有其中的一部分在當季生產(chǎn)中能發(fā)揮出來而產(chǎn)生經(jīng)濟效益的那部分肥力

潛在肥力而沒有直接表現(xiàn)出來的那部分肥力二、土壤與土壤肥力——土壤肥力土壤生產(chǎn)力：由土壤本身的肥力屬性（基礎，內(nèi)因）和發(fā)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(chǎn)力的基礎，而不是生產(chǎn)力的全部肥力因素基本相同的土壤，如果處在不同的環(huán)境條件下，其表現(xiàn)出來的生產(chǎn)力彼此可能相差很大土壤肥力土壤生產(chǎn)力

聯(lián)系區(qū)別是土壤生產(chǎn)植物產(chǎn)品的能力

本質(zhì)屬性二、土壤與土壤肥力——（二）土壤肥力（生態(tài)相對性）3、土壤肥力的生態(tài)相對性

土壤肥力的生態(tài)相對性：

生態(tài)上不同的植物，他們所要求的土壤生態(tài)條件是不同的。某種肥沃或不肥沃的土壤只是針對某種（或某些生態(tài)要求上相同）植物而言的，而不是針對任何植物的?！斑m地適樹”三、土壤學科發(fā)展的簡要回顧19世紀土壤學科的誕生農(nóng)業(yè)化學土壤學派:(德)李比希(1803-1873)農(nóng)業(yè)地質(zhì)土壤學派:(德)法魯、拉曼等(19世紀后半葉)土壤發(fā)生學派:(俄)道庫恰耶夫(1846-1902)

威廉斯：統(tǒng)一形成學說一門獨立的學科--土壤學科的誕生1、世界土壤學科發(fā)展的簡要回顧20世紀土壤學科的迅速發(fā)展土壤學科發(fā)展的驅(qū)動力前60年:作物生產(chǎn)---獨輪驅(qū)動60年代后:作物生產(chǎn)和環(huán)境質(zhì)量保護---雙輪驅(qū)動1、世界土壤學科發(fā)展的簡要回顧20世紀土壤學科的迅速發(fā)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(fā)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(tài)系統(tǒng):(美)Jenny(1940-1960)土壤質(zhì)量綜合調(diào)控理論

(美)SSSA(1990s)20世紀土壤學科的迅速發(fā)展19世紀土壤學化學地學生物學歐洲20世紀土壤學化學地學生物學物理學數(shù)學生態(tài)學系統(tǒng)科學美國2、我國土壤學的發(fā)展概況古代：《周禮》、《禹貢》、《管子》地員篇、《呂氏春秋》任地篇、《齊民要術(shù)》、《農(nóng)桑輯要》、《農(nóng)政全書》等三、土壤學科發(fā)展的簡要回顧近代：20世紀20年代開始，1930-1939，《中國土壤概要》(1942)

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(shù)量?，F(xiàn)代：20世紀70年代后期，改革開放以來：

由于國際間學術(shù)交流增多，國外一些先進的土壤研究成果與技術(shù)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。我國多目標區(qū)域地球化學調(diào)查評價第四紀地質(zhì)調(diào)查農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查礦產(chǎn)資源調(diào)查環(huán)境地球化學調(diào)查土地質(zhì)量評價土壤地球化學調(diào)查

52種元素100平方公里國土（地礦部）長江：Cd、Pd等黃河：I、F、NO2

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、As土壤酸化重金屬活性增強、富集嚴重四、學習土壤學的目的（一）土壤學的概念和任務土壤學就是研究土壤性狀、土壤發(fā)生、土壤分類和分布的科學，并且也是研究土壤調(diào)查、利用和改良的科學。1、土壤學的概念四、學習土壤學的目的

研究土壤肥力發(fā)生演變的規(guī)律，在此基礎上因土制宜地采取提高土壤肥力的有效措施，為培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)土壤以及改良低產(chǎn)土壤提供科學依據(jù)。（主要）

研究土壤的各種物理、化學和生物學屬性，了解各種屬性與植物生長發(fā)育和各種人為生產(chǎn)措施的關(guān)系，采取各種具體措施，為各種植物創(chuàng)造一個豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的土壤條件，最終使有限的土壤資源永遠成為人類用之不竭的生產(chǎn)資料和財富。（次要）2、土壤學的任務（一）土壤學的概念和任務土