土壤学 绪 论 ●I学习《土壤学》的重要性和紧迫性 ●工土壤科学的发展及土壤学的主要基本概念 ●Ⅲ土壤学科体系及《土壤学》学习容 ●Ⅳ主要参考书 1.学习《土壤学》的重要性和紧迫性 一、从全球“十大环境问题认识学习《土壤学》的重要性和紧迫性 ●二、从系统平衡认识学习《土壤学》的重要性和紧迫性 、从人类生存和发展认识学习《土学》的重要性和紧迫性 四、从WTo市场规则认识学习《土壤学》的重要性和紧迫性 五、从我国所面临的土壤利用问题认识学习《壤学》的重要性和紧 迫性 从全球“十大环境问题认识学习《土壤学》的重要性和紧迫性 海洋和水体富营养化-赤潮 1盲目施用化肥(其是N肥,利用率仅为55%),我国单位重量农产 品化肥用量是美国的3{倍单位面积化肥用量为世界平均水平的1.6倍 2.土壤保肥性能下降,养分大量流失而进入海洋和其它水体
土 壤 学 绪 论 ⚫Ⅰ.学习《土壤学》的重要性和紧迫性 ⚫Ⅱ.土壤科学的发展及土壤学的主要基本概念 ⚫Ⅲ.土壤学科体系及《土壤学》学习内容 ⚫Ⅳ.主要参考书 Ⅰ.学习《土壤学》的重要性和紧迫性 ⚫ 一、从全球“十大”环境问题认识学习《土壤学》的重要性和紧迫性 ⚫ 二、从系统平衡认识学习《土壤学》的重要性和紧迫性 ⚫ 三、从人类生存和发展认识学习《土壤学》的重要性和紧迫性 ⚫ 四、从WTO市场规则认识学习《土壤学》的重要性和紧迫性 ⚫ 五、从我国所面临的土壤利用问题认识学习《土壤学》的重要性和紧 迫性 从全球“十大”环境问题认识学习《土壤学》的重要性和紧迫性 ⚫ 海洋和水体富营养化--赤潮 1.盲目施用化肥 (尤其是 N肥，利用率仅为55%），我国单位重量农产 品化肥用量是美国的3倍,单位面积化肥用量为世界平均水平的1.6倍 2.土壤保肥性能下降，养分大量流失而进入海洋和其它水体
3水土流失严重 ●固体废弈物农用导致土境丐染 特别是导致Hg、cd、Cr、P、As等重金属污染 重金属的危害--汞 ●慢性中毒症状 最先出现-般性神经衰落症状,如轻度头昏头痛、健忘、多梦等。 病情发展后出现以下症状:易兴奋、意向性震颤、口腔炎(三大典型症 状)及肾脏损害和生殖功能异常 重金属的危害--{ ●慢性中毒症状 引起肾小管重吸收功能障碍为主的肾脏员害 重金属的危害--铅 ●慢性中毒症状 表现神经、消化和血液系统综合症状。表现神衰(头昏、头痛、全 身无力、记忆力衰退、睡眠障碍、多梦)、多发性神经病(肌无力、肌 肉麻痹)、脑病(头痛、恶心呕吐、高热、烦躁、抽搐、神经障碍和 昏迷)、消化系统疾病(腹绞痛)血液系统疾病(贫血)及生殖功能衰 退(不育、流产、早产、死胎及婴儿铅中毒)
3.水土流失严重 ⚫固体废弃物农用导致土壤污染 特别是导致Hg、Cd、Cr、Pb、As等重金属污染 重金属的危害 ---- 汞 ⚫ 慢性中毒症状 最先出现一般性神经衰落症状，如轻度头昏头痛、健忘、多梦等。 病情发展后出现以下症状：易兴奋、意向性震颤、口腔炎（三大典型症 状）及肾脏损害和生殖功能异常 重金属的危害 ---- 镉 ⚫ 慢性中毒症状 引起肾小管重吸收功能障碍为主的肾脏损害 重金属的危害 ---- 铅 ⚫ 慢性中毒症状 表现神经、消化和血液系统综合症状。表现神衰（头昏、头痛、全 身无力、记忆力衰退、睡眠障碍、多梦）、多发性神经病（肌无力、肌 肉麻痹）、脑病（头痛、恶心、呕吐、高热、烦躁、抽慉、神经障碍和 昏迷）、消化系统疾病（腹绞痛）血液系统疾病（贫血）及生殖功能衰 退（不育、流产、早产、死胎及婴儿铅中毒）
重金属的危害---铬 ●中毒症状 表现为皮肤和粘膜的损害,出现接触性皮炎、湿疹和溃疡、鼻炎、咽 炎和支气管炎、多发性粘膜贵疡、咽部靡烂、中毒性肝炎、肾炎秘贫 血等 导致男性性功能障碍、攻性生殖机能衰(自然流产率比对照提高了 8.34%、死率提高了4.05%,并影响下一代健康(后代的动作能 应物能、言语能和应人能的智力发育水平显著低于对照的正常儿童) 重金属的危害---砷 ●慢性中毒症状 表现流泪、流涕咳嗽、胸痛、呼吸困难以及头痛、头晕、乏力、 伴有恶心、呕吐、腹痛、腹泄,个别严重者出现昏迷。 ●酸雨导致土壤严重酸化 ·仅广东、广西两省被酸雨污染的农田就达446.7万hm2,造成农作 物减产面积达627万hm2,每年经济损失达35亿元 ●温室气体效应 每年因土壤有机质生物分解释放到大气的总碳量为68×109吨,全 球每年因焚烧燃料释放到大气的总碳量仅为6×109吨,约为土壤呼吸作
重金属的危害 ---- 铬 ⚫ 中毒症状 ⚫ 表现为皮肤和粘膜的损害，出现接触性皮炎、湿疹和溃疡、鼻炎、咽 炎和支气管炎、多发性粘膜溃疡、咽部靡烂、中毒性肝炎、肾炎和贫 血等 ⚫ 导致男性性功能障碍、女性生殖机能衰退(自然流产率比对照提高了 8.34%、死产率提高了4.05%)，并影响下一代健康（后代的动作能、 应物能、言语能和应人能的智力发育水平显著低于对照的正常儿童） 重金属的危害 ---- 砷 ⚫ 慢性中毒症状 表现流泪、流涕、咳嗽、胸痛、呼吸困难以及头痛、头晕、乏力、 伴有恶心、呕吐、腹痛、腹泄，个别严重者出现昏迷。 ⚫酸雨导致土壤严重酸化 ⚫ 仅广东、广西两省被酸雨污染的农田就达446.7 万hm2，造成农作 物减产面积达62.7万 hm2，每年经济损失达3.5亿元 ⚫温室气体效应 每年因土壤有机质生物分解释放到大气的总碳量为68×109吨，全 球每年因焚烧燃料释放到大气的总碳量仅为6×109吨，约为土壤呼吸作
用释碳量的8-9%。 ●土壤资源不合理利用,水土流失严重,导致土壤沙化贫瘠化、荒漠 沙尘暴 ●土壤结构性退化,持水透水性能下降 地球淡水总贮量039亿Zkm3,可供人类循环利用的仅0041亿km3 其中地下水占9512%湖泊水占295%土壤水占159%江河水占 0.03%和大气水占034% ●林被破坏,土壤退化,生态环境恶化,生物生存受到严重威胁 ●滥砍滥伐森林,导歅严重水流失,土壤退化,生态环境恶化,林木 存活率低白沙岗,石头山 从系统平衡认识学习《土壤学》的重要性和紧迫性 土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分 地球表层系统土壤圈、生物圈、大气圈、水圈和岩石圈,土壤圈 覆盖于地球陆地表面处于其它圈层的交界面上,成为它们连接的纽带, 构成生命和非生命联系的中心环境 土壤圈是地球表面各种物理、傳学、生物化学过程的反应界面,是物 质与能量交换、迁移等过程最复杂、最频繁的地带,她对各圈层的能 量、物质流动及信息传递起着维持和调节作用,从而对地球自然环境
用释碳量的8-9%。 ⚫土壤资源不合理利用，水土流失严重，导致土壤沙化—贫瘠化、荒漠、 沙尘暴 ⚫土壤结构性退化，持水透水性能下降 地球淡水总贮量0.39亿km3，可供人类循环利用的仅0.041亿km3, 其中地下水占 95.12%,湖泊水占 2.95%,土壤水占 1.59%,江河水占 0.03%和大气水占0.34% ⚫林被破坏，土壤退化，生态环境恶化，生物生存受到严重威胁 ⚫滥砍滥伐森林，导致严重水土流失，土壤退化，生态环境恶化，林木 存活率低—白沙岗，石头山 从系统平衡认识学习《土壤学》的重要性和紧迫性 ⚫ 土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分 地球表层系统—土壤圈、生物圈、大气圈、水圈和岩石圈，土壤圈 覆盖于地球陆地表面，处于其它圈层的交界面上，成为它们连接的纽带， 构成生命和非生命联系的中心环境 ⚫ 土壤圈是地球表面各种物理、化学、生物化学过程的反应界面，是物 质与能量交换、迁移等过程最复杂、最频繁的地带，她对各圈层的能 量、物质流动及信息传递起着维持和调节作用，从而对地球自然环境
起着稳定和缓冲作用,她的任何变化都会影响其它圈层的演化和发 展,乃至对全球变化产生冲击作用一土壤圈是地球表层系统中最 活跃、最富有生命力的圈层 ●土壤是陆地生态系统的重要基础 生态系统一由任何生物群体(人、植物、动物和微生物)及其 所处的环境(土壤、水、岩石和大气)所构成的统一体 ●土壤在陆地生态系统中的作用 (1)保持生物活性、多样性和生产性 ·(2)涵养水源,对水体和溶质流动起调节作用 (3)对有机、无机污染物具有过滤、缓冲、降解、固定和解毒作用 (4)具有贮藏并循环生物圈及地表养分和其它元素的功能 从人类生存和发展认识学习《土壤学》的重要性和紧迫性 ●“民以食为天,食以土为本” 农业是人类生存和发展的基础,土壤则是农业生产的基础,是农业生 产的基本生产资料,是人类赖以生存和发展的物质基础 ●土壤在农业生产中不可替代的特殊作用 (1)营养库作用:除二氧化碳来自空气,氮、磷、钾及中、微量元 素和水则主要来自士壤
起着稳定和缓冲作用，她的任何变化都会影响其它圈层的演化和发 展，乃至对全球变化产生冲击作用 — 土壤圈是地球表层系统中最 活跃、最富有生命力的圈层 ⚫ 土壤是陆地生态系统的重要基础 生态系统 — 由任何生物群体（人、植物、动物和微生物）及其 所处的环境（土壤、水、岩石和大气）所构成的统一体 ⚫ 土壤在陆地生态系统中的作用 ⚫ （1）保持生物活性、多样性和生产性 ⚫ （2）涵养水源，对水体和溶质流动起调节作用 ⚫ （3）对有机、无机污染物具有过滤、缓冲、降解、固定和解毒作用 ⚫ （4）具有贮藏并循环生物圈及地表养分和其它元素的功能 从人类生存和发展认识学习《土壤学》的重要性和紧迫性 ⚫“民以食为天，食以土为本” 农业是人类生存和发展的基础，土壤则是农业生产的基础，是农业生 产的基本生产资料，是人类赖以生存和发展的物质基础 ⚫ 土壤在农业生产中不可替代的特殊作用 （1）营养库作用：除二氧化碳来自空气，氮、磷、钾及中、微量元 素和水则主要来自土壤
(2)养分转化和循环作用:无机物有机化有机物矿质化、元素释 放、固定、结合、散失和归还等 3)雨水涵养作用:土壤孔隙的持水和供水功能 4)生物支撑作用:植物根系的机械支撑,士壤动物和微生物生存 的场所 5)稳定和缓冲环境变化的作用:环境条件变化的缓冲功能,污染 物的“过滤器”和“净化器 植物生长繁育理想的土壤 吃饱-养分供应充分 喝足-水分充分供应 ·住好-空气流通、温度适宜 ●站稳根系伸长、机械支撑牢固 从WT0市场规则认识学习《土壤学》的重要性和紧迫性 生产者:优质优价持续高产、优质、有机农产品,获得高价位和高 收益 消费者:优质低价以最低的价格购买质量最好的农产品 获得持续高产、优质土壙培肥及持续利用,优化施肥 获得无公害有机农产品防止土壤污染
（2）养分转化和循环作用：无机物有机化、有机物矿质化、元素释 放、固定、结合、散失和归还等 （3）雨水涵养作用：土壤孔隙的持水和供水功能 （4）生物支撑作用：植物根系的机械支撑，土壤动物和微生物生存 的场所 （5）稳定和缓冲环境变化的作用：环境条件变化的缓冲功能，污染 物的“过滤器”和“净化器” ⚫ 植物生长繁育理想的土壤 ⚫ 吃饱--养分供应充分 ⚫ 喝足--水分充分供应 ⚫ 住好--空气流通、温度适宜 ⚫ 站稳—根系伸长、机械支撑牢固 从WTO市场规则认识学习《土壤学》的重要性和紧迫性 ⚫ 生产者：优质优价—持续高产、优质、有机农产品，获得高价位和高 收益 ⚫ 消费者：优质低价—以最低的价格购买质量最好的农产品 获得持续高产、优质—土壤培肥及持续利用，优化施肥 获得无公害有机农产品—防止土壤污染
从我国所面临的土壤利用问题认识学习《土壤学》的重要性秄紧迫性 ●水土流失(全国) (1)1990年全国水士流失面积占世界水士流失总面积(2500万 km2)的147% (2)全国每年流失的土壤达50亿吨,占世界士壤总流失量(600亿 吨)的83%相当于每年毁坏180万hm2的土地,损失的土壤养分 相当于4000万吨化肥的养分总量,接近于全国的化肥总产量 ●水士流失(全国) (3)全国每年入海泥沙量20亿吨,占世界入海泥沙总量(240亿吨) 的8.3%,黄河、长江的年输沙量位居世界9大河流的第1和第4位 (4)全国水土流失最严重的西北黄土高原流失总面积43万km2来自 黄土高原的泥沙在黄河下游形成高出地面412m、长800km的“悬 河” 5)1990年南方红壤丘陵区水士流失面积达6万km2,长江流的 水土流失由1950年的20%扩大到1990年的40%东北三省的水土流 失由1950年的185万km大到1990年的281万km2 ●水土流失(福建) 1.2000年全省土壤侵蚀总面积1.31万km2占土地总面积的
从我国所面临的土壤利用问题认识学习《土壤学》的重要性和紧迫性 ⚫ 水土流失（全国） （1） 1990年全国水土流失面积占世界水土流失总面积(2500万 km2）的14.7% （2） 全国每年流失的土壤达50亿吨，占世界土壤总流失量（600亿 吨）的 8.3%,相当于每年毁坏 180万hm2的土地，损失的土壤养分 相当于4000万吨化肥的养分总量，接近于全国的化肥总产量 ⚫ 水土流失（全国） （3）全国每年入海泥沙量 20亿吨，占世界入海泥沙总量（240亿吨） 的8.3%，黄河、长江的年输沙量位居世界 9大河流的第 1和第 4位 （4）全国水土流失最严重的西北黄土高原流失总面积43万km2，来自 黄土高原的泥沙在黄河下游形成高出地面4—12m、长800km的“悬 河” （5）1990年南方红壤丘陵区水土流失面积达67万km2，长江流域的 水土流失由1950年的20%扩大到1990年的40%，东北三省的水土流 失由1950年的18.5万km2扩大到1990年的28.1万km2 ⚫ 水土流失（福建） 1. 2000年全省土壤侵蚀总面积1.31万km2,占土地总面积的
1072%其中轻度侵蚀占501%中度占29.0%强度占194%极 强度占14%剧烈占01% 2.闽东南沿海侵蚀面积(占557%大于闽西北山区(占44.29% ●水土流失加剧了土壤退化肥力衰竭和生态环境的恶化 ●土壤退化质量下降和数量减少 1.质量下降 ·(1)土壤沙化一全国土壤沙漠化面积33.4万km2,占全国土地 总面积的3.5%,福建省耕作土壤沙化面积约占耕地总面积的14.4% ·(2)土壤盐碱化全国土壤盐碱化面积2600万hm2主要分布于黄 淮海平原、东北西部平原黄河河套平原和西部内陆地区 〔3)土壤潜育化以南方水田土壤澘育化九为严重,总面积达420 万hm2,约占水田总面积的2040% 1.质量下降 (4)土壤贫將化(全国) ●1.质量下降 (4)土壤贫瘠化(福建) 耕地有机质缺乏占14.38%氮缺乏占34.69%磷缺乏占579%钾缺 乏占59.26%几乎所有耕地均缺硼钼缺乏达46.36%锌缺乏达
10.72%,其中轻度侵蚀占50.1%,中度占 29.0%,强度占 19.4%,极 强度占 1.4%,剧烈占0.1% 2. 闽东南沿海侵蚀面积（占55.7%)大于闽西北山区（占44.29%) ⚫ 水土流失加剧了土壤退化、肥力衰竭和生态环境的恶化 ⚫ 土壤退化—质量下降和数量减少 ⚫ 1. 质量下降 ⚫ （1）土壤沙化 — 全国土壤沙漠化面积33.4万km2，占全国土地 总面积的 3.5%，福建省耕作土壤沙化面积约占耕地总面积的14.4% ⚫ （2）土壤盐碱化—全国土壤盐碱化面积2600万hm2,主要分布于黄 淮海平原、东北西部平原、黄河河套平原和西部内陆地区 ⚫ （3）土壤潜育化—以南方水田土壤潜育化尤为严重，总面积达420 万hm2，约占水田总面积的20—40% ⚫ 1. 质量下降 ⚫ (4) 土壤贫瘠化（全国） ⚫1. 质量下降 ⚫ (4) 土壤贫瘠化（福建） 耕地有机质缺乏占14.38%, 氮缺乏占34.69%,磷缺乏占57.9%,钾缺 乏占59.26%,几乎所有耕 地均缺硼,钼缺乏达46.36%,锌缺乏达
4490%铜缺乏达1488% ●2.数量减少 ●主要表现为耕地数量的锐减 2.数量减少 ●土壤退化的结果耕地质量差,人均耕地少,人地矛盾日趋尖锐 ●土壤污染 1.全国废水排放量约4000多亿吨实施监测的1200多条河流中受污 染的达850多条 2.金国因污漸而洙染的*达667万hm2,其中d染2多万hm2, 涉及11个省市25个地区,年产Cd米5000多万kgHg污染3.3多万 hm2,涉及15个省市21个地区,年产Hg米195亿kg,此外,全国每 年还产Pb、A米达1亿kg以上 3.全国每年因水污染而导致的粮食减产达125亿kg,被污染的粮食 达25亿kg以上,同时果、蔬烟、茶和畜禽也受到不同程度的污染 “餐桌污染” 4.全国受工业“三废”污染危害的农巴面积达1000万hm2,每年因此 而减产粮食约120亿吨 5.全国因农药、化肥等污染的农日面积达866.7万hm2,造成经济
44.90%,铜缺乏达14.88% ⚫ 2 . 数量减少 ⚫ 主要表现为耕地数量的锐减 ⚫2. 数量减少 ⚫ 土壤退化的结果—耕地质量差，人均耕地少，人地矛盾日趋尖锐 ⚫ 土壤污染 1. 全国废水排放量约4000多亿吨，实施监测的1200多条河流中受污 染的达850多条 2. 全国因污灌而污染的农田达66.7万hm2，其中Cd污染2多万hm2， 涉及11个省市25个地区，年产Cd米5000多万kg,Hg污染3.3多万 hm2，涉及15个省市21个地区，年产Hg米1.95亿kg,此外，全国每 年还产Pb、As米达1亿kg以上 3. 全国每年因水污染而导致的粮食减产达12.5亿kg，被污染的粮食 达25亿kg以上，同时果、蔬、烟、茶和畜禽也受到不同程度的污染 —“餐桌污染” 4. 全国受工业“三废”污染危害的农田面积达1000万hm2，每年因此 而减产粮食约120亿吨 5. 全国因农药、化肥等污染的农田面积达 866.7万hm2，造成经济
损失达10亿元以上 ●土壤是一种珍贵的自然资源 1.形成的缓慢性一形成25cm厚的表土层,在自然条件下需 3001000年,在人为千预下也需30年 2.利用的再生性一其它资源开发利用总有枯竭之时,而土壤资源 只要“用之得宜,地力常新” 3.存在的不可替代性一土壤在农业生产中的作用是其它资源所不 能替代的,人类的生存和发展离不开士壤资源(但存方寸土,留孑子 孙耕) 4.数量的有限性一国家版图面积的固定性决定了土壤资源数量的 有限性(寸土必争) 5.空间分布的固定性-土壤资源分布具有地带性和地域性 土壤科学的发展及土壤学主要基本概念 一、土壤科学的发展及其主要观点 ●二、土壤学的主要基本概念 土壤科学的发展及其主要观点 1.农业化学士壤学派矿质营养学说(李既希,德国化学家,17世 纪)
损失达10亿元以上 ⚫ 土壤是一种珍贵的自然资源 1. 形成的缓慢性 — 形成25cm厚的表土层，在自然条件下需 300—1000年，在人为干预下也需30年 2. 利用的再生性 — 其它资源开发利用总有枯竭之时，而土壤资源 只要“用之得宜，地力常新” 3. 存在的不可替代性 — 土壤在农业生产中的作用是其它资源所不 能替代的，人类的生存和发展离不开土壤资源（但存方寸土，留于子 孙耕） 4. 数量的有限性 — 国家版图面积的固定性决定了土壤资源数量的 有限性（寸土必争） 5. 空间分布的固定性 -- 土壤资源分布具有地带性和地域性 Ⅱ.土壤科学的发展及土壤学主要基本概念 ⚫ 一、土壤科学的发展及其主要观点 ⚫ 二、土壤学的主要基本概念 土壤科学的发展及其主要观点 ⚫ 1. 农业化学土壤学派—矿质营养学说（李比希，德国化学家，17世 纪）