土壤学课件第一章绪论2.ppt

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1、四土壤肥力（soil fertility）,土壤与其他自然界物质不同之处在于土壤具有肥力，构成了土壤的本质属性、是土壤与其它自然界物质的本质区别、是土壤能够生长万物的根源。（一）土壤肥力的概念 人们对土壤肥力认识经历了一个漫长的过程，使其不断的深入和完善。1美国土壤学会的观点：在Glossary of Soil Science Terms中对土壤肥力定义为：土壤肥力是：土壤供给植物所必需的各种养分的能力。-西方土壤学家观点属于狭义土壤肥力的概念。这里：肥营养或养分（物质的概念和因素）；力是指养分的储存或供给的能力（强度概念和因素）。这个能力包含的内容有养分的含量、存在的形态、对植物有效性和供给

2、能力，也包含了影响土壤养分供给力的因素以及土壤调控措施等。,2前苏联土壤学家观点：威廉姆斯（）：土壤在植物生活的全过程中，同时而又不断地供给植物以最大量的有效养分和水分的能力。该观点特点；a强调了肥力的两个基本要素：水分和养分，且特指“有效”b供给的水平和质量为在全生育期，不断地供应。3我国土壤学家观点：1）中国农业土壤概论：土壤肥力就是土壤体质和生命力：在一定自然条件下，土壤稳、匀、足、适地对植物供应水分和养分的能力。-侯光炯（1982）肥力包含的因素：养分、水分；肥力的水平：稳、匀、足、适产生肥力的条件：自然条件,四土壤肥力（soil fertility）,2）中国土壤（1978）：肥力是

3、土壤的本质（属性），是指土壤为植物生长供给和协调营养条件和环境条件的能力。注意：协调能力，说明土壤肥力要素间有一定相互关系，并不是孤立存在的。3）我国土壤学界一般认识：土壤肥力：土壤水、肥、气、热四大因素的综合表现。水、肥、气是肥力的物质基础；热是肥力的能量条件。小结：以上关于肥力的观点认识还不统一，肥力因素有“一元论”养分西方）；“二元论”养分和水分（前苏联）；“四元论”水、肥、气、热（中国）。,四土壤肥力（soil fertility）,肥力与肥沃度区别：肥沃度皆是指土壤养分含量（一元论概念）肥力与生产力（productivity）区别：土壤生产力（productivity）：有土壤肥力属

4、性和发挥肥力作用的环境条件所决定的生产植物收获物的能力。“肥力”是决定生产力的基础，其次生产力还依赖于环境条件：气候条件、光照条件、地形、水文条件、人为耕作、栽培等土壤管理措施，病虫害、有害元素、污染程度等。问题：土壤愈肥沃，生产力就一定愈高吗？为什么？,四土壤肥力（soil fertility）,（二）肥力水平：各个肥力因素都有水平差异，有不同组合，形成了不同程度费力水平。人们可以定量测定，也可以直观地描述。“肥土、瘦土”；“好土、坏土”；“粳性土和糯性土“；“淀浆”与“起浆”；“口松”和“口紧”；“冷浆”与“热燥”；“暖性土”和“冷性土”；“轻土”和“重土”；“发小苗，不发老苗”、“发老苗

5、不发小苗”、“既发小苗也发老苗”等。有些反映了某一方面性质、有些反映全部性质。,四土壤肥力（soil fertility）,（三）土壤肥力类型：,1按照肥力因素的有效性分为：（1）有效肥力：（active fertility，Useful fertility）：在当季作物生产上能够表现出来的肥力叫有效肥力。有效肥力已经产生了经济效益，也有人叫经济肥力。在土壤性质描述中，如土壤有效养分、有效氮、磷、钾等、有效水分、活性酸度都属于有效肥力具体概念。有效肥力与作物产量一般有极强的相关性。（2）潜在肥力（potential fertility）：在当季作物生产中不能直接表现出来的肥力叫潜在肥力。全量养

6、分、全氮、磷、钾等，无效钾等、土壤总含水量、潜性酸度等属于潜在肥力概念的具体体现。有效肥力和潜在肥力并没有明确的界限，二者可以互相转化，转化的条件是环境因素与人为因素。,2按照肥力的来源分为（成因）：（1）自然肥力（Natural fertility）：在自然因素的联合作用下所形成的肥力。是成土过程的产物。-自然土壤（2）人为肥力（man-caused，artificial fertility）：人类各种生产、管理活动作用所形成的肥力。-农业土壤。,本节小结,土壤基本概念土壤相组成和物质组成土壤形态特征土壤本质属性（肥力）,第三节 土壤科学发展史简介History of Soil Scienc

7、es,一世界土壤科学发展史History of soil sciences in the world,土壤科学发展经历了极为漫长的道路，因为人们对土壤的认识从最初的神学观点逐渐发展到今天的科学时代，归结起来，作为科学含义，土壤科学发展历史有3个明显不同的学派（School）,（一）农业化学派 School of agricultural chemistry,代表人物德国的化学家李比希（JFLiebig，18031873）在1840年出版了化学在农业和植物上理上的应用专著提出了“矿质营养学说（theory of mineral）”和“养分归还学说（theory of returns）”。打破了长

8、期神学束缚，从科学角度看待土壤生产力这个问题，建立的学术观点核心是把土壤当作植物养料的贮存库，土壤生产力就决定寓所贮存矿之养料的多寡，这就是“矿质营养学说”。他随后的著作中，又进一步阐述，“作物产量的减少或增加，和厩肥所带入的矿质养料的多少成严格的比例关系”，进而认为只要把植物所吸收的养料以肥料的形式如数归还给土壤，肥力就可以维持不变养分归还学说（theory of returns）。,贡献：1.开辟了用化学理论、方法研究土壤问题，开辟了土壤分析化学、土壤化学、和农业化学等学科分支，促进土壤科学发展。2迅速推进了化工、化肥工业的发展，在化肥发展史上产生了具有划时代的意义。唤醒了人们培肥土壤，进

9、行施肥思想观念。到今天，这个理论仍然在发挥着巨大的作用，化肥对全世界粮食增产的贡献率在50%以上。马克思和恩克斯曾给过他极高的评价。缺点：在他的以后著作中把原来“矿质营养学说”引向了错误的方向 1以纯化学理论看待复杂的土壤问题，简单、机械地把土壤当作养料的“贮存库”。忽视了土壤本身的调节，物质循环与转化关系。-被人们称为农业化学派。2片面地看待土壤与植物的相互关系，仅强调植物是土壤养分的消耗着，却忽视了植物对土壤养料的积聚和对肥力提高也有极为积极的作用（固氮植物）。在大量施用化肥造成作物减产的事实面前，又得出了（土壤肥力递减律）的错误结论，变成发反动的马尔萨斯“人口论”的主要依据,（一）农业化

10、学派 School of agricultural chemistry,（二）农业地质学派（school of geology）,19世纪后半叶德国科学家法鲁F.A.Fellow)、李希霍芬（F.V.Richthofen）、拉曼（E.Ramann）等用地质学观点研究土壤形成了地质学派。他们把土壤看成是岩石风化的碎屑物质，土壤本身是地层构造的一部分，过于强调了成土母质的作用，忽视了生物对土壤形成与发育的主体作用，错误地解释土壤腐殖质来源。认为土壤形成过程是风化和淋溶过程的结果，也就是土壤肥力发展过程。风化过程释放的养分为植物生长创造了营养条件。同时由于水的淋溶，养分不断流失而肥力将趋于枯竭，因此

11、土壤肥力必然是逐渐减退的，最终变为不毛之地。他不了解生物对提高土壤肥力的作用，更不了解人为因素对耕作土壤肥力变化的主导作用。导致土壤科学脱离了农业生产实际。,（三）发生学派（school of soil genetic）,19世纪7080年代，俄罗斯科学家道库恰耶夫.，18461902）在发表的著作俄罗斯黑钙土中，全面地阐述了土壤发生、发展过程，创立了土壤发生学派。其主要观点有：1土壤形成过程是由矿物和岩石经过风化作用（weathing）和成土过程（soil formation）所形成的。2土壤是一个独立的历史自然体，在母质（parent material）、气候（climatic facto

12、rs)、生物(biota)、地形(relief)、时间(time)等5大成土因素的联合作用下形成。土壤分布规律都是受5大成土因素（Soil forming factors）作用。为土壤地带性分布、农业区划奠定了科学基础。道库卡耶夫的发生学观点对学术界产生了深刻的影响。,（三）发生学派（school of soil genetic）,道库卡耶夫的继任者威廉姆斯（.）进一步发展了该学说，创立了统一形成理论。他特别指出：1强调了土壤形成过程是以生物为主导。更加强调了生物在土壤发生和肥力发展上的作用。2土壤形成是以地质大循环和生物小循环共同形成的。进一步完善了土壤形成与发生的基本理论。他建立了“统一形

13、成学说”和“土壤肥力学说”、“土壤结果学说“由于土壤发生学观点构筑了现代土壤科学理论基础，所以，道库恰耶夫被世界上公认地奉为土壤学的鼻祖。,二我国土壤科学发展史 History of soil sciences in the China,（一）古代土壤科学发展史 在我国许多古籍中都记载着我国劳动人民对土壤知识的积累，如战国时期的禹贡、秦汉到唐朝时期管仲的管子.地员篇、西汉的氾胜之书、后魏贾思勰的齐民要术、宋、元、明、清时期的一些农书、如农桑辑要、王祯农书、农政全书、授时通考陈曹农书知本提纲等。5色土壤黑土、红土、白土、青土、黄土（二）近代土壤科学发展史1.进行了两次全国土壤普查。查清了资源和现

14、状2.中低产田改良：防沙治沙、水土保持、盐渍土壤改良、南方红壤改良等成绩显著3.土壤学基础理论研究：特别是土壤电化学研究据国际领先地位于天仁教授,第四节 土壤科学体系、研究内容和方法、任务,一.土壤科学基本体系与学科分支,土壤物理学土壤化学土壤微生物学土壤生物化学土壤生态学土壤发生与分类学土壤地理学土壤改良学土壤侵蚀学土壤调查与制图土壤肥力学森林土壤学草原土壤学城市绿地土壤学土壤污染与防治（环境土壤学）土壤信息学,一.土壤科学基本体系与学科分支,土壤科学不断成熟。学科体系不断完善，它既是一门应用科学。也是一门基础科学，与其它科学具有非常密切联系。,二.研究内容,土壤科学从研究的对象和任务可分为

15、发生土壤学（Pedology）和农业土壤学（Edaphology）两个方面。发生土壤学研究土壤的发生、演变、特性、分类、分布和利用潜力等内容；农业土壤学研究土壤的物质组成、性质及其与植物生长的关系，通过耕作管理提高土壤的生产力。土宜（soil feasibility）：适宜于某种植物种或品种正常生长发育的土壤条件或一定土壤条件对某植物种或品种的适宜程度。影响作物生长的条件有：土壤物理条件：剖面层次、结构、质地、水分、温度、空气等。土壤化学条件：粘土矿物组成、离子交换、酸碱度、营养物质的含量及其有效性等 土壤生物性质：微生物区系、动物区系、残落物和腐殖质、抗生素等。各种作物的土宜共性特征：土层深

16、厚、质地适中、pH中性、通透性强、有机质含量丰富，结构良好、养分供应力强 个性因作物而已 作物的立地条件：作物不受胁迫的土壤与环境条件综合。当前在全球建立土壤资源数据库正在进行。微观土壤学正在诞生。,1土壤的历史地貌研究法：研究某种土壤发育的地形部位和形成条件、途径和年龄。地貌类型不同、年龄和历史不同，生成了不同的土壤类型。类似的地貌条件具有类似的或同型的土壤这种方法叫比较地理法。经常采用进行野外调查方法。2土壤地球化学研究法：研究土壤在时间和空间上的化学过程，描述个景观中土壤中物质的迁移、分化和累积的方式。研究的方法有：（1）剖面法：综合地研究土壤各发生层次及整个剖面，而不是研究土壤的表层和

17、耕层。土壤学中采用的形态学研究方法从外部特征（颜色、结构、结持状态、新生体、侵入体、层次配置的深度和顺序）研究土壤特性的有效方法。（2）制图法：用来描绘土壤及其组合的空间配置的方法。,三.土壤学研究方法 method of research soil,三.土壤学研究方法method of research soil,3定位研究法：研究土壤一系列性质演变的动态过程，了解土壤性质的季节性变化规律。如水分、气体、盐分、微生物和营养物质的状态。研究土壤侵蚀、土壤沙化、水盐动态、土壤肥力演变方面的试验。（1）渗漏测定法渗漏计（lysimeter）：不破坏土壤，收集到经过土壤淋失的营养物质等。（2）田间试验的方法：进行肥料试验、养分平衡试验、土壤改良试验。4实验室研究方法：应用化学分析的手段和技术在室内测定土壤理化性状。在温室人工控制条件下进行的盆栽试验，研究土壤性质与植物的关系。5土壤模拟及模型研究：,研究手段（现代化）,1遥感技术应用在土壤调查和土壤质量监控等方面数字土壤（土壤信息学）。2放射线或稳定性同位素在土壤科学中应用。-射线仪，中子水分测定仪、稳定性同位素示踪技术，质谱仪、光谱仪、离子选择电极、电子探针、X衍射等。其他手段有：电镜技术、流动注射分析仪、气象色谱仪、原子吸收仪、高速离心机等。,