地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件

土壤學(xué)

以孫向陽(yáng)主編《土壤學(xué)》為主要教材土壤學(xué)

以孫向陽(yáng)主編《土壤學(xué)》為主要教材1緒論緒論2

土壤的重要性土壤、土壤剖面、土壤肥力的概念土壤學(xué)的發(fā)展概況土壤學(xué)的課程內(nèi)容主要內(nèi)容提要土壤的重要性主要內(nèi)容提要3你會(huì)通過(guò)什么依據(jù)或數(shù)據(jù)來(lái)闡述土壤的重要性

？思路？依據(jù)？土壤形成300年1cm土壤500年1inch=2.54cm的表層土你會(huì)通過(guò)什么依據(jù)或數(shù)據(jù)來(lái)闡述土壤的重要性？思路？4名人名言Thenationthatdestroysitssoil,destroysitself.-FranKlinDelanoRoosevelt富蘭克林·德拉諾·羅斯福（FranklinDelanoRoosevelt，1882年1月30日－1945年4月12日）美國(guó)31位、第32任總統(tǒng)，美國(guó)歷史上唯一蟬聯(lián)四屆。Toforgethowtodigtheearthandtotendthesoilistoforgetourselves.~MahatmaGandhi莫罕達(dá)斯·卡拉姆昌德·甘地（1869年10月2日－1948年1月30日），尊稱圣雄甘地，是印度民族主義運(yùn)動(dòng)和國(guó)大黨領(lǐng)袖。他既是印度的國(guó)父，也是印度最偉大的政治領(lǐng)袖。

名人名言Thenationthatdestroysi5Coolfactsaboutsoil.Didyouknowthattherearemorelivingindividualorganismsinatablespoonofsoilthantherearepeopleontheearth?Didyouknowthatalmostalloftheantibioticswetaketohelpusfightinfectionswereobtainedfromsoilmicroorganisms?Didyouknowthatagricultureistheonlyessentialindustryonearth?Didyouknowthatsoilisanon-renewablenaturalresource?Didyouknowthatthebestchinadishesaremadefromsoil?Didyouknowthatabout70%oftheweightofatextbookorglossypagedmagazineissoil?Didyouknowthatputtingclayonyourfaceintheformofa“mudmask”isdonetocleansetheporesintheskin?Coolfactsaboutsoil.Didyou6第一節(jié)

土壤在農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng)中的作用

第一節(jié)

土壤在農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng)中的作用7土壤在植物生長(zhǎng)中的特殊作用1、營(yíng)養(yǎng)庫(kù)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)境變化的作用一、土壤是人類(lèi)賴以生存的基礎(chǔ)，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基地土壤在植物生長(zhǎng)中的特殊作用一、土壤是人類(lèi)賴以生存的基礎(chǔ)，是農(nóng)8二、土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分土壤圈處于大氣圈、生物圈、巖石圈和水圈的交接點(diǎn)。影響土壤形成的因素復(fù)雜二、土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分土壤圈處于大氣圈、生物圈9土壤圈與其它四個(gè)圈之間的物質(zhì)交換不合理利用土壤將影響大氣、水、植物生長(zhǎng)、地質(zhì)循環(huán)。土壤圈與其它四個(gè)圈之間的物質(zhì)交換不合理利用土壤將影響101、土壤資源的再生性與質(zhì)量的可變性

治之得宜，地力常新。2、土壤資源數(shù)量的有限性

土壤資源的破壞＝吃祖宗的飯，斷子孫的路。3、土壤資源空間分布上的固定性土壤具有地帶性分布規(guī)律。三、土壤是最珍貴的自然資源1、土壤資源的再生性與質(zhì)量的可變性三、土壤是最珍貴的自然資源11土地類(lèi)型中國(guó)的總面積%人均占有量（hm2）中國(guó)人均占有量與世界人均占有量比例%世界中國(guó)美國(guó)巴西印度土地總面積7.12.770.913.926.280.4332.9耕地與園地6.80.310.100.800.560.2232.3永久草地9.00.660.271.011.220.0240.9森林和林地3.20.840.131.114.150.0915.5表：中國(guó)土地資源的總量、人均占有量及其與世界和部分國(guó)家比較摘自《土壤學(xué)》黃昌勇主編人均耕地面積不足世界平均值的1/3?。?！土地類(lèi)型中國(guó)的總面積%人均占有量（hm2）中國(guó)人均占有量與世12土壤資源面臨的危機(jī)短期內(nèi)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)：1、耕地減少不可逆轉(zhuǎn)（主要是質(zhì)量）土壤退化：總面積約4.6億hm2，占全國(guó)土地總面積的40%，是全球土壤退化總面積的1/4；土地荒漠化：已經(jīng)荒漠化的土地面積17.6萬(wàn)平方公里，另有潛在荒漠化危險(xiǎn)的土地面積15.8萬(wàn)平方公里。據(jù)中科院蘭州沙漠研究所的資料，土地荒漠化速度之快令人震驚我國(guó)50~70年代，為每年增加1560平方公里；從70~80年代，其速度已為每年增加2100平方公里；現(xiàn)在，擴(kuò)展至每年增加2460平方公里。2、人口增長(zhǎng)不可逆轉(zhuǎn)（中國(guó)每年凈增人口>1000萬(wàn)）

3、消費(fèi)水平的提高不可逆轉(zhuǎn)土壤資源面臨的危機(jī)短期內(nèi)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)：13紅壤砂化面蝕黃土梁、峁景觀崩塌SOSSAVEOURSOILS紅壤砂化面蝕黃土梁、峁景觀崩塌SOS14應(yīng)用土壤科學(xué)，可持續(xù)利用土地、發(fā)展農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)。人口的零或負(fù)增長(zhǎng)資源破壞的零或負(fù)增長(zhǎng)生態(tài)環(huán)境惡化的零或負(fù)增長(zhǎng)我國(guó)要跨進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的“大門(mén)”還需要30-50年？因?yàn)橐_(dá)到以上條件不是短時(shí)期能做到的?？沙掷m(xù)發(fā)展的條件對(duì)策應(yīng)用土壤科學(xué)，可持續(xù)利用土地、發(fā)展農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)?？沙掷m(xù)發(fā)展的條15第二節(jié)土壤、土壤剖面、土壤肥力的概念第二節(jié)16土壤是在母質(zhì)、氣候、生物、地形和時(shí)間五大因子(五大成土因素)綜合作用下形成的自然體，能夠生產(chǎn)植物收獲的陸地疏松表層。其本質(zhì)特性是土壤肥力。概念既介紹了土壤形成的實(shí)質(zhì)，又強(qiáng)調(diào)土壤提供植物收獲的本質(zhì)屬性

。

一、土壤土壤是在母質(zhì)、氣候、生物、地形和時(shí)間五大因子(五大成土因素)17土壤物質(zhì)組成

礦物質(zhì)（由巖石風(fēng)化而來(lái)，w>95%）

固體

有機(jī)質(zhì)（生物及生物殘?bào)w,w<5%）土壤液體

（包括水及溶解的離子）

氣體

（土壤空氣）空氣（V25%）水（V25%）有機(jī)質(zhì)礦物質(zhì)土壤物質(zhì)組成礦18旱地農(nóng)業(yè)土壤水田土土壤原始森林土壤（純自然、未擾動(dòng)）林業(yè)土壤人工林及經(jīng)濟(jì)林土壤（人為耕作，培肥）園林土壤（大多為搬運(yùn)土）土壤的利用類(lèi)型旱19從地表向下垂直挖掘后露出的一個(gè)切面。一般挖到母巖，如果太深則挖到１米即可。土壤剖面是觀察土壤的一個(gè)窗口，土壤剖面上不同顏色的層次是土壤發(fā)生層。從土壤剖面可以了解土壤所處的環(huán)境。二、土壤剖面從地表向下垂直挖掘后露出的一個(gè)切面。一般挖到母巖，如果太深20代號(hào)：發(fā)生層名Ｏ：枯落物層（未分解和半分解的植物凋落物）Ａ：腐殖質(zhì)又叫表土層（含大量腐殖質(zhì)）

E：

淋溶層Ｂ：淀積層又叫心土層

（表層物質(zhì)淋至此層淀積）Ｃ：母質(zhì)層（以風(fēng)化巖石為主）

R：母巖層（未風(fēng)化的堅(jiān)硬巖石）

但大部分園林土壤或果園、人工林土壤及農(nóng)業(yè)土壤都不具備上述標(biāo)準(zhǔn)模式。

一個(gè)發(fā)育完整的土壤常有如下的剖面模式：代號(hào)：發(fā)生層名一個(gè)發(fā)育完整的土壤常有如下的剖面模式21地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件22在發(fā)育過(guò)程中由于物質(zhì)和能量在上下部位之間的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移，從而可能形成上下不同的層次，稱為發(fā)生層，如A、B、C等。土壤發(fā)生層由于地質(zhì)作用或人為活動(dòng)而造成的堆積層（幼年土）。土壤堆積層指土壤剖面的分層狀況及各層排列順序。成熟土壤一般為OABC構(gòu)型，幼年土一般為（A）C型或AC型。土壤剖面構(gòu)型在發(fā)育過(guò)程中由于物質(zhì)和能量在上下部位之間的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移，從而可23幾種常見(jiàn)的土壤剖面類(lèi)型示意圖A、B、C代表土壤發(fā)生層。1、2、3代表堆積層。幾種常見(jiàn)的土壤剖面類(lèi)型示意圖A、B、C代表土壤發(fā)生層。24不明顯

土壤剖面層次過(guò)渡明顯不明顯

土壤剖面層次過(guò)渡明顯25土壤剖面實(shí)圖黑土（東北）磚紅壤（海南）

土壤剖面實(shí)圖黑土（東北）26包括地表至母質(zhì)層以上的垂直深度。樹(shù)木根系的分布和生長(zhǎng)土壤的總厚度土壤水分和養(yǎng)分貯量和供應(yīng)能力注：土壤厚度是衡量土壤肥力的重要因子

土壤厚度決定包括地表至母質(zhì)層以上的垂直深度。27土壤不間斷地、相互協(xié)調(diào)地提供植物生長(zhǎng)全過(guò)程水分、養(yǎng)分、空氣、熱量的能力。肥力四因子：水、肥、氣、熱。在生產(chǎn)上灌水、施肥、中耕以及園林土換盆等都是為了進(jìn)一步提高土壤肥力，使植物生長(zhǎng)更加好。三、土壤肥力土壤不間斷地、相互協(xié)調(diào)地提供植物生長(zhǎng)全過(guò)程水分、養(yǎng)分、空氣、281、自然肥力和人為肥力前者指土壤在自然形成過(guò)程中產(chǎn)生或發(fā)展起來(lái)的肥力。后者指在自然肥力的基礎(chǔ)上，通過(guò)人為的影響，如耕作、施肥、灌溉和排水、土壤改良等形成的肥力。2、潛在肥力與有效肥力容易被植物吸收利用的有效肥力，不能被植物直接利用的潛在肥力。

1、自然肥力和人為肥力29土壤肥沃或者不肥沃是針對(duì)植物而言的，應(yīng)從植物的生態(tài)要求出發(fā)來(lái)認(rèn)識(shí)土壤肥力的生態(tài)相對(duì)性。如果植物的生態(tài)要求和土壤所能提供的生態(tài)性質(zhì)不一致，即使土壤具有豐富的物質(zhì)和能量，植物也不能利用或利用很少。通俗意義上講的土壤肥力高低，如果不指明植物，一般只能說(shuō)明其有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分的高低及適宜的物理性質(zhì)。3、土壤肥力的生態(tài)性相對(duì)性土壤肥沃或者不肥沃是針對(duì)植物而言的，應(yīng)從植物的生態(tài)要求出發(fā)來(lái)304、土壤肥力的量化指標(biāo)以地上部分生物量來(lái)評(píng)價(jià)如：森林植被干物質(zhì)重的年平均值來(lái)表示。經(jīng)濟(jì)林的單位面積產(chǎn)量來(lái)表示。以土壤的某些性質(zhì)和養(yǎng)分?jǐn)?shù)值來(lái)評(píng)價(jià)如：土層厚度、土壤質(zhì)地、pH值。有機(jī)質(zhì)含量、養(yǎng)分含量等。4、土壤肥力的量化指標(biāo)以地上部分生物量來(lái)評(píng)價(jià)31Topsoilisthemostproductivesoillayer.Fivetonsoftopsoilspreadoveranacresisonly1/32inchthick--thethicknessofadime.Naturalprocessescantakemorethan500yearstoformoneinchoftopsoil.Fungiandbacteriahelpbreakdownorganicmatterinthesoil.Plantrootsandlichensbreakuprockswhichbecomepartofnewsoil.Fiveto10tonsofanimallifecanliveinanacreofsoil.Earthwormsdigestorganicmatter,recyclenutrients,andmakethesurfacesoilricher.Micetakeseedsandotherplantmaterialsintoundergroundburrows,wherethismaterialeventuallydecaysandbecomespartofthesoil.Whatonearthissoil?Topsoilisthemostproductive32第三節(jié)現(xiàn)代土壤學(xué)科發(fā)展概況第三節(jié)3319世紀(jì)土壤學(xué)科的誕生農(nóng)業(yè)化學(xué)土壤學(xué)派:(德)李比希(1803-1873)農(nóng)業(yè)地質(zhì)土壤學(xué)派:(德)法魯?shù)?19世紀(jì)后半葉)土壤發(fā)生學(xué)派:(俄)道庫(kù)恰耶夫(1846-1902)一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科--土壤學(xué)科的誕生19世紀(jì)土壤學(xué)科的誕生農(nóng)業(yè)化學(xué)土壤學(xué)派:(德)李比希(134土壤學(xué)科發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力

前60年:作物生產(chǎn)獨(dú)輪驅(qū)動(dòng)60年代后:作物生產(chǎn)和環(huán)境質(zhì)量保護(hù)雙輪驅(qū)動(dòng)20世紀(jì)土壤學(xué)科的迅速發(fā)展土壤學(xué)科發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力20世紀(jì)土壤學(xué)科的迅速發(fā)展3520世紀(jì)土壤學(xué)科的新觀點(diǎn)土壤圈:(英)Matson(1938),(美)Arnold(1990)土壤水能量理論與運(yùn)動(dòng)方程的建立:(美)Buckingham(1907),Richards(1930s)土壤生態(tài)系統(tǒng):(美)Jenny(1940