土壤学——国家级精品课程1

土壤学SoilScience主讲：蒋代华办公室：资环楼电话：3235314-815手机：[phone]Emeil:[e-mail]教学安排第一章绪论（3学时）第二章土壤矿物质（3学时）第三章土壤有机质（5学时）第四章土壤质地和结构（3学时）第五章土壤水分（4学时）第六章土壤空气和热量状况（5学时）第七章土壤土壤胶体化学和表面反应（5学时）第八章土壤酸碱性与氧化还原反应（5学时）第九章土壤养分循环（6学时）第十章土壤耕性（1学时）第十一章土壤形成、发育和分布（5学时）第十二章土壤分类与调查（4学时）第十三章我国主要的土壤类型（9学时）第十四章土壤退化与土壤质量（5学时）实习：土壤学教学实习（综合实习)（1周）讲课时数：63学分3.5总教学环节课堂讲授61学时课堂小测验（2学时）两次，分上下半学期课堂提问（14次）作业（14次）课程论文（课外）野外实习（1周）辅导答疑（课外）土壤学在农业资源与环境专业中教学地位专业主干课核心课程.类别任课教师课程名称学分数考试方式各教学环节时数分配考试考查总学时课内学时数实验课外学时数课程设计或大作业专业必修课方园农业环境学2.554545蒋代华土壤学3.5563631.0顾明华黎晓峰植物营养学3.566363唐新莲试验研究与统计分析3.5663631.5韦翔华等土壤植物营养实验2636361.0李柳霞地理信息系统365442122.0李伏生水土保持学2.5645369合计（学分、学时）20.5369312575.5考核办法：平时成绩包括：考勤（5％）课堂提问（5％）、作业（10％）和小测验（10％）10%60%30%期末考试平时成绩课程论文教材及主要参考文献：教材：面向21世纪课程教材《土壤学》，黄昌勇主编中国农业出版社2002年参考书目：1、王果主编，2009《土壤学》，高等教育出版社2、林大仪主编，2002《土壤学》，中国林业出版社3、黄巧云主编，2005《土壤学》，中国农业出版社4、朱祖祥主编，1983《土壤学》，农业出版社5、吕贻忠、李保国，2006《土壤学》，中国农业出版社6、陈怀满主编，2005《环境土壤学》，科学出版社7、西南农业大学主编,《土壤学》(南方本,第二版),农业出版社,19898、南京土壤研究所主编,中国土壤,科学出版社,19869、全国土壤普查办公室主编,《中国土壤》,中国农业出版社,1998学术期刊（1）土壤学报（2）植物营养与肥料学报（3）土壤（4）土壤通报（5）水土保持学报（6）应用与环境生物学报（7）植物生理与分子生物学报（8）生态学报（9）环境科学学报（10）农业环境保护学报（11）SoilScienceSocietyofAmericanJournal（12）PlantandSoil（13）PlantPhysiology（14）JournalofPlantNutrition（15）Plant&Cell（16）EuropeanJournalofSoilScience（17）SoilScience（18）EnvironmentalPollution（19）Ecology（20）EnvironmentalQualityManagement考勤方式和规定1、无故旷课1次，总成绩减10％，依次递减，累计四次以上，成绩不及格（重修）；2、请假要求：课前请假，且提前写好假条，经班纪委签名确认后，课前交给老师；纪委一定要实事求是，一经发现无故请假，本人和纪委一同视为无故旷课论处；3、迟到处理：上课铃响结束未到位者。迟到累计达3次以上，开始扣分，每次扣1分（总成绩中）；4、早退处理：正常到位后发现无故缺席，或上课未结束而无故离开课堂的。视为无故旷课论处；5、其他违反课堂纪律者，特别是课堂交头接耳、讲话和影响他人听课者老师有权将其请出教室，并作旷课处理；其他如玩耍手机、看与上课内容无关的其他读物者请自重自爱！非常欢迎同学们对本门课程的教学提出：宝贵的意见和建议1、土壤和土地的概念及区别2、土壤在农业和自然环境中的重要性3、土壤肥力和土壤生产力的概念及其演变4、土壤科学的发展史简介5、土壤学的研究内容和任务。第一章绪论本章要求要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1、土壤的概念和在农业和自然环境中的重要性。2、土壤肥力和土壤生产力的概念及其演变概念。3、土壤学的研究内容和任务。要求一般理解和掌握的内容有：土地的概念，土壤科学的发展历史。难点：土壤，土壤肥力，土壤生产力。第一节土壤的概念及正确认识土壤的几个观点一、土壤和土地的概念及其区别二、正确认识土壤的几个观点一、土壤和土地的概念及其区别底土层植物地下部分表土层植物地上部分植物“土”示意图土壤的概念土地生态学家：土壤是地球表层系统中，生物多样性最丰富，生物地球化学的能量交换、物质循环（转化）最活跃的生命层。环境科学家：土壤是重要的环境因素，环境污染物的缓冲带和过滤器。工程专家：土壤是承受高强度压力的基地或作为工程材料的来源。农业科学工作者和广大农民：土壤是植物生长的介质，更关心影响植物生长的土壤条件，土壤肥力供给、培肥及持续性。土壤学家和农学家对土壤的传统定义：发育于地球陆地表面能生长绿色植物的疏松多孔结构表层。土壤的概念发育于地球陆地表面能生长绿色植物的疏松多孔结构表层。综合定义(定义:形成--组成--功能)土壤是地球表面生物、气候、母质、地形、时间等因素综合作用下所形成的、可供植物生长的一种复杂的生物地球化学物质；与形成它的岩石和沉积物相比，具有独特的疏松多孔结构，化学和生物学特性；它是一个动态生态系统，为植物生长提供了机械支撑、水分、养分和空气条件；支持大部分微生物群体的活动，来完成生命物质的循环；维持着所有的陆地生态系统，其中通过供给粮食、纤维、水、建筑材料、建设和废物处理用地，来维持人类的生存发展；通过滤掉有毒的化学物质和病原生物体，来保护地下水的水质，并提供了废弃物的循环场所和途径或使其无害化。土壤的概念土地的概念土地（Land）地球表层的陆地部分及其以上、以下一定幅度空间范围内的全部环境要素，以及人类社会生产生活活动作用于空间的某些结果所组成的自然—经济综合体。19狭义的土地，仅指陆地部分。认为：“土地是指地球陆地表层，它是自然历史的产物，是由土壤、植被、地表水及表层的岩石和地下水等诸多要素组成的自然综合体……”；广义的土地，不仅包括陆地部分，而且还包括光、热、空气、海洋……。较有代表性的是经济学家的观点。英国经济学家马歇尔指出：“土地是指大自然为了帮助人类，在陆地、海上、空气、光和热各方面所赠与的物质和力量。”土地的概念地球上由空气、土壤、地形地质、水文、生物以及人类过去和当前活动的结果所组成的自然经济综合体包括：地球范围、某一区域、三维空间实体、自然综合经济体等方面两者的区别土地是由气候、地貌、岩石、土壤、植被和水文等自然要素组成的垂直立体空间，土壤只是其中的一个组成部分。土地具有强烈的“社会经济”属性，而土壤的“社会经济”属性较弱。两者的区别1、土地包括土壤，土壤是土地的主体部分2、狭义的土地就是指土壤土壤不是从来就有的，而是千百万年逐渐形成。每形成1厘米的土壤大约需100-400年，而在石灰岩上则需要10000年？。二、正确认识土壤的几个观点土壤与环境相统一的观点发展的观点以肥力为中心的观点（一）独立的历史自然体具有独特的形成规律具有时间尺度受自然环境条件的制约（二）土壤剖面（soilprofile）由地表向下有一定系列土层的垂直切面。垂直分层性土壤剖面:由成土作用形成的土壤层次称为土层（土壤发生层），而完整的垂直土层序列称之为土壤剖面。典型剖面：A、B、C三层次。土壤的特性土壤剖面示意图AEBCR腐殖质层（Ahorizons）淋溶层（Ehorizons）淀积层（Ehorizons）母质层（Chorizons）岩石（bedrock)土层符号土壤剖面图三种土壤剖面淋溶土灰化土黑钙土（三）土壤物质组成（SOILCOMPONENTS）固相：矿物质、有机质液相：土壤溶液气相：CO2、O2、N2和其它气体土壤物质的组成成分土壤矿物质：原生矿物、次生矿物土壤有机质：动植物残体、土壤微生物、土壤动物、腐殖质土壤水：土壤溶液土壤空气：CO2、O2、N2等土壤的组成----多孔多相性以中等质地的表土为例（体积比）representative,medium-texturedsurfacesoil(byvolume)土壤物质组成饼图（体积比）soilsolids50%porespace50%孔隙50%固体：50%mineral45%porespace50%organic5%土壤物质组成饼图（体积比）以中等质地的表土为例（体积比）representative,medium-texturedsurfacesoil(byvolume)孔隙50%矿物质以中等质地的表土为例（体积比）representative,medium-texturedsurfacesoil(byvolume)最适合植物生长foroptimumplantgrowthmineral45%air25%water25%organic5%土壤物质组成饼图（体积比）矿质土壤物质组成重量比有机质：~5%为什么不包括水和空气？矿质土壤有机质含量%20%有机土壤有机质含量%20%土壤是农业最基本的生产资料土壤是陆地生态系统的重要组成部分土壤是最珍贵的自然资源土壤资源是可持续农业的基础第二节土壤在农业和自然环境中的重要性土壤的重要性土壤是地球的皮肤。——皮之不存，毛之焉附？土壤是农业可持续发展的基础；土壤是人类不可出让的赖以生存和发展的宝贵资源。—马克思土1、土壤是农业最基本的生产资料在人类赖以生存的物质生活中，人类消耗的约80％以上的热量，75％以上的蛋白质和大部分的纤维都直接来源于土壤。土壤植物生产动物生产民以食为天，食以土为本！土壤的重要性1、土壤是农业最基本的生产资料土壤的重要性土壤的重要性土壤在植物生长中的特殊作用1、营养库的作用2、养分转化和循环作用3、雨水涵养作用4、生物的支撑作用5、稳定和缓冲环境变化的作用2、陆地生态系统的重要组成部分土壤的重要性地球生态系统陆地生态系统农业生态系统农田生态系统土壤（Soil）气圈土壤圈岩石圈水圈生物圈释放CO2、CH4、H2SN2O,吸收O2支持生物过程，提供生物养分、水分水分循环与平衡地球保护层地质循环土壤圈生命系统环境系统五大圈层概念：大气圈（atmosphere）：围绕地球的空气。生物圈（biosphere）：地球环境中的活的有机物质部分。水圈（hydrosphere）：地球中或接近地球表层的所有水体。岩石圈（lithosphere）：地球固体部分的外层土壤圈（pedosphere）：地球表层连续或间断分布的土壤部分大气圈水圈岩石圈生物圈土壤圈的地位土壤在陆地生态系统中的四大作用：土壤的重要性（一）保持生物活性，多样性和生产性（二）对水体和溶质流动起调节作用（三）对有机、无机污染物具有过滤、缓冲、降解和解毒作用（四）具有贮存并循环生物圈及地表养分和其它元素的功能3、土壤是最珍贵的自然资源土壤资源的再生性与质量的可变性治之得宜，地力常新。水土流失，土地沙漠化，土壤盐碱化，土壤遭污染和土壤肥力退化。土壤资源数量的有限性1cm厚需300年耕地土壤资源短缺，后备不足土壤资源的破坏＝“吃祖宗的饭，断子孙的路。”土壤资源空间分布上的固定性土壤具有地带性分布规律。土壤的重要性土壤是最珍贵的自然资源土壤的重要性表1.2中国土壤资源的总量，人均占有量及其与世界和部分国家比较(摘自“土壤学”，黄昌勇主编)人均占有量土地类型中国的总占有量(%)世界中国美国巴西印度中国人均占有量与世界人均量比率(%)土地总面积(hm2)2.770.913.926.280.4332.9耕地与园地面积(hm2)6.80.310.100.800.560.2232.3永久草地面积(hm2)9