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

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

礦質營養(yǎng)說法魯（德國地質學家）李?；舴遥ǖ聡刭|學家）拉曼（德國地質學家）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構性和肥沃性概念第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系，土壤物質能量循環(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：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、孔隙結構；其功能：有肥力及生產性能,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歷了從無到有，從簡單到復雜，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、有機質、水分、空氣等多相物質和多土層結構組成的復雜并具有活性的物質與結構系統(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)土壤圈物質循環(huán)是指土壤圈內部的物質遷移轉化過程及其與地球其他圈層之間的物質交換過程。

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；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、協(xié)調營養(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模擬研究法、遙感技術在土壤調查中的應用、數(shù)理統(tǒng)計與S-GIS在土壤研究中應用、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性分支學科，它最早可追溯到人類農耕的起始階段。18世紀以后在西歐逐漸形成了近代土壤地理學。（自學，寫一篇總結提綱或總結表）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)為代表的農業(yè)化學土壤學派；以地質學家法魯(1794－1877)為代表的農業(yè)地質土壤學派；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、地形和時間等綜合作用的產物。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，則土壤性質也相同；③按土壤性質分類土壤，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，開展了中國境內的土壤調查研究；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