土壤地理學 土壤地理學導論

土壤地理學土壤地理學導論第1頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六關(guān)鍵詞土壤(soil)土壤剖面(soilprofile)單個土體(pedon)土壤聚合體(polypedon)土壤圈(pedosphere)土壤肥力(soilfertility)土壤自凈能力(soilpurification)土壤圈物質(zhì)循環(huán)(materialcycleofpedosphere)第2頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六1.1.1土壤的定義人們對土壤概念或定義的認識是一個不斷從定性到定量，由不全面到全面的發(fā)展和提高過程。中國：《尚書.禹貢》（公元前4世紀）《周禮》（公元前3世紀）1.1

土壤的基本概念第3頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六土“萬物自生焉則曰土”；壤“以人所耕而樹藝焉則曰壤”第4頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六西歐：16～18世紀

①VanHelmont（比利時.布魯塞爾）

水+

支撐物（柳樹實驗）

②泰伊爾（A.D.Thaer）水+腐殖質(zhì)

第5頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六19世紀

歐美

李比希（德國化學家）1840年

礦質(zhì)營養(yǎng)說法魯（德國地質(zhì)學家）李?；舴遥ǖ聡刭|(zhì)學家）拉曼（德國地質(zhì)學家）巖石風化物學說第6頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六俄國：19世紀70～80年代道庫恰耶夫——土壤發(fā)生學創(chuàng)始人土壤形成因素學說

↓

土壤地帶性學說威廉斯——土壤統(tǒng)一形成學說建立了土壤結(jié)構(gòu)性和肥沃性概念第7頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六美國：

20世紀以來，強調(diào)土壤的三維空間特性，除肥力之外的多種功能的定量描述。馬伯特——土壤分類模式詹尼史密斯——土壤系統(tǒng)分類第8頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六20世紀下半葉以來：

①土壤質(zhì)量概念的提出人類對土壤的認識重點：土壤肥力

→→土壤環(huán)境功能

②從全球圈層系統(tǒng)的宏觀角度探索土壤圈與各圈層的關(guān)系，土壤物質(zhì)能量循環(huán)對全球變化的影響

第9頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六總結(jié)：土壤的定義

土壤是地球陸地表面具有肥力能夠生長植物的疏松層，是獨立的歷史自然體。其特征：具有生物活性、孔隙結(jié)構(gòu)；其功能：有肥力及生產(chǎn)性能,緩沖與凈化功能。第10頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六1.1.2土壤的形成與演化土壤是成土因素綜合作用的產(chǎn)物，在不同時期不同成土環(huán)境下有不同的土壤，如圖1-1所示。第11頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六圖1-1土壤的形成與演化圖解第12頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六①太古代②元古代：震旦紀；③古生代：寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀、二疊紀；④中生代：三疊紀、侏羅紀、白堊紀；⑤新生代：第三紀、第四紀記憶方法“寒陶志，盆碳疊，三侏白”→→“寒潮至，盆碳疊，三株白”第13頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六龍羊峽、李家峽、劉家峽、鹽鍋峽、八盤峽、青銅峽、三盛公、三門峽、小浪底第14頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六地球陸地表面的土壤經(jīng)歷了從無到有，從簡單到復(fù)雜，由原始到高級的漫長歷史過程。第15頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六問題：為什么地球陸地表面最原始的土壤形成與泥盆紀？答：低等綠色植物的出現(xiàn)（藻類、地衣苔蘚、裸蕨）裸蕨裸子植物被子植物第16頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六1.1.3土壤剖析土壤剖面(soilprofile)：從地面垂直向下至母質(zhì)的土壤縱斷面。土層(soilhorizon)ABCR第17頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六土壤系統(tǒng)簡述（略）

土壤系統(tǒng)是由礦物質(zhì)、有機質(zhì)、水分、空氣等多相物質(zhì)和多土層結(jié)構(gòu)組成的復(fù)雜并具有活性的物質(zhì)與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。土壤系統(tǒng)與大氣、水、巖石、生物圈和人類智慧圈之間進行物質(zhì)遷移和能量交換。土壤系統(tǒng)的界面地表清晰，地下逐漸過渡。

第18頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

土壤圈(pedosphere)是地球表層系統(tǒng)的組成部分，它處于地球表層不同圈層界面及其相互作用的交叉帶，是聯(lián)系有機界與無機界的中心環(huán)節(jié)。

（圈層示意圖）

1.2土壤圈與全球變化第19頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六圖1-2土壤圈在地球系統(tǒng)中的地位示意圖第20頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

土壤圈與陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤圈物質(zhì)循環(huán)是指土壤圈內(nèi)部的物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化過程及其與地球其他圈層之間的物質(zhì)交換過程。

第21頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六土壤圈環(huán)境記錄的特性：

①廣泛性和相對穩(wěn)定性

②綜合性和聚集性

③滯后性氣相0.3天～30天；液相3天～10年；固相10年～10萬年；第22頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六對人類社會發(fā)展的直接影響包括：土壤為植物光合作用提供并協(xié)調(diào)水分、養(yǎng)分、溫度、空氣等營養(yǎng)條件，以此向人類和陸生動物提供食物、纖維物質(zhì)；土壤形成發(fā)育過程可以分解、凈化各種污染物，是人類生存環(huán)境的凈化器，如圖1-4所示。

1.3土壤圈演化與人類社會的發(fā)展第23頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六圖1-4土壤圈與人類生存發(fā)展的關(guān)系示意圖第24頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六土壤肥力(soilfertility)：是指土壤為植物生長發(fā)育供應(yīng)、協(xié)調(diào)營養(yǎng)因素(水、養(yǎng)分)和環(huán)境條件（溫度、空氣）的能力。自然土壤和耕種土壤人類活動的參與：土壤的改良、合理開發(fā)利用土壤退化：土壤侵蝕、土壤風蝕風化、土壤次生鹽堿化、土壤污染等第25頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六土壤的自凈能力是指土壤對進入土壤中的污染物通過復(fù)雜多樣的物理過程、化學及生物化學過程，使其濃度降低、毒性減輕或者消失。

①物理自凈

②化學自凈

③物理化學自凈

④生物自凈土壤的自凈能力是有限的。第26頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

土壤地理學是以土壤及其與地理環(huán)境系統(tǒng)的關(guān)系為研究對象，它是研究土壤的發(fā)生發(fā)育、土壤分類及時空分異規(guī)律，進而為調(diào)控、改造和利用土壤資源提供科學依據(jù)的學科，是自然地理學與土壤科學之間的交叉學科。1.4土壤地理學簡介第27頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六土壤地理學研究方法：野外觀察與定位觀測。分析區(qū)域文獻資料并通過野外觀察對成土環(huán)境、土壤剖面及其診斷特性、土壤利用進行研究，運用地理比較法和相關(guān)分析法，把握區(qū)域土壤地理分異規(guī)律，繪制區(qū)域土壤圖，采集土壤標本、樣品。第28頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六其他土壤地理學研究方法：實驗室化驗分析與實驗?zāi)M研究法、遙感技術(shù)在土壤調(diào)查中的應(yīng)用、數(shù)理統(tǒng)計與S-GIS在土壤研究中應(yīng)用、土壤歷史發(fā)生研究法。第29頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

土壤地理學是土壤科學中發(fā)展歷史最悠久的一個重要基礎(chǔ)性分支學科，它最早可追溯到人類農(nóng)耕的起始階段。18世紀以后在西歐逐漸形成了近代土壤地理學。（自學，寫一篇總結(jié)提綱或總結(jié)表）1.5土壤地理學的發(fā)展簡史時間國家代表人物代表作主要觀點第30頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

西歐：對土壤科學發(fā)展產(chǎn)生了巨大推動作用的土壤地理學派有：以化學家李比希(1803－1873)為代表的農(nóng)業(yè)化學土壤學派；以地質(zhì)學家法魯(1794－1877)為代表的農(nóng)業(yè)地質(zhì)土壤學派；以土壤學家?guī)毂燃{(1897－1970)為代表的土壤形態(tài)發(fā)生學派。第31頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

俄國：土壤地理學奠基人道庫恰耶夫(1846－1902)發(fā)表了《俄國的黑鈣土》，論述了俄國廣闊草原地帶一種松軟、暗色的富含腐殖質(zhì)的土壤特征及其空間分布，揭示了土壤發(fā)生與成土環(huán)境的密切聯(lián)系，創(chuàng)建了成土因素學說，即土壤是氣候、生物、母質(zhì)、地形和時間等綜合作用的產(chǎn)物。第32頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六美國：著名土壤學家希拉格德和馬伯特是美國現(xiàn)代土壤科學的主要奠基人，后者將俄國的土壤發(fā)生學派的主要理論引進美國。著名土壤學家詹尼(HansJenny)對道庫恰耶夫的土壤形成因素學說進行了補充修正，于1941年發(fā)表了《土壤形成因素》專著，認為在土壤形成過程中生物的主導作用并不是到處都是一樣的。第33頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六美國學者史密斯認為：①土壤是成土因素綜合作用的產(chǎn)物，只要成土因素相同，則形成的土壤也相同；②只要土壤相同，則土壤性質(zhì)也相同；③按土壤性質(zhì)分類土壤，將發(fā)生理論作為選擇土壤分異特性的參考。提出了診斷層與診斷特性的概念，并建立了標準化、定量化的美國土壤系統(tǒng)分類體系(SoilTaxonomy)。第34頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六中國：中國古代土壤科學不僅起源早，而且土壤觀察記載詳盡。中國近代土壤地理學的發(fā)展緩慢，1930年之后受歐美土壤學理論的影響，開展了中國境內(nèi)的土壤調(diào)查研究；20世紀50年代受道庫恰耶夫土壤發(fā)生學派影響，開展土壤