第十三节 土壤及土壤肥力的概念

    一、土壤 (soil)

    能产生植物收获的地球陆地表面的疏松层次。

    二、土壤肥力

    土壤具有肥力是其最本质的特征，是其区别于其它事物的标志。

    土壤肥力：在植物生活全过程中，土壤供应和协调植物生长所需水、肥、气、热的能力。

    ( 一）土壤肥力类型

    1 自然肥力和人为肥力

    自然肥力：指土壤在自然因子（气候、生物、地形等）综合作用下所具有的肥力。

    人为肥力：土壤在人为条件熟化 ( 耕作、施肥、灌溉等 ) 作用下所表现出来的肥力。

    2 潜在肥力与有效（经济）肥力

    潜在肥力：土壤肥力在生产上没有发挥出来产生经济效益的部分。

    有效（经济）肥力：土壤肥力在当季生产中表现出来产生经济效益的部分。

    （二）基本观点

    1 肥力因素的全面观点

    水、肥、气、热 全面分析、综合评定

    2 肥力因素的供应和协调观点

    供应、协调

    3 土壤肥力与生产力统一的观点

    土壤肥力的发挥与环境条件、社会经济条件、科学技术条件密切相关。

    三、近代土壤学的发展及主要观点

    1 农业化学土壤学派

    2 农业地质土壤学观点

    3 土壤发生学派

    4 土壤学发展的新观点

    5 我国土壤学的发展概况

    第三节 土壤学科体系、研究内容和方法

    一、分支学科及研究内容

    （一）土壤物理

    研究土壤中物理现象和过程的土壤学分支。主要研究土壤水、气、热运动及其调控的原理，其研究内容包括土壤

    水分、土壤质地、土壤结构、土壤力学性质、土壤溶质移动及土壤—植物—大气连续体 (spac) 中的水分运行和能量

    转移等。

    （二）土壤化学

    研究土壤化学组成，性质及其土壤化学反应过程的分支学科。重点研究土壤胶体的组成、性质，及土壤固液界面

    发生的系列化学反应。为开展土壤培肥、土壤管理、土壤环境保护提供理论依据 。

    （三）土壤微生物

    研究土壤中微生物区系、多样性及其功能和活性的土壤学分支。研究内容：

    1 土壤微生物生态；

    2 土壤微生物与土壤物质循环（陆地 n,p,s,c 素循环） ;

    3 土壤酶活性 ;

    4 土壤微生物与土壤固氮作用 ;

    5 根际微生物与菌根 ;

    6 土壤微生物之间的相互作用 ;

    7 农业措施对微生物的影响 ;

    8 土壤微生物与土壤的污染防治 ;

    9 有益微生物的农业应用。

    （四）土壤生物化学

    研究土壤中的有机质组成，结构及生物化学转化过程的土壤学分支学科，主要的研究内容包括：

    1 土壤腐殖质形成，特性、及其对土壤肥力的影响；

    2 土壤碳、氮、磷、硫的生物转化（有机碳、氮矿化作用和腐殖化作用）；

    3 土壤酶活性；

    4 有机生物制剂包括有机农药、杀虫剂、除草剂的生物降解及其对环境污染的影响等。

    （五）土壤地理学

    研究土壤发生、演变、分类、分布规律及其与地理环境之间关系的土壤学分支科学，是由土壤学与自然地理学交

    叉发展而成的边缘学科。主要研究内容包括 :

    1 土壤发生和分类：

    土壤发生学是土壤地理的核心，重点研究土壤形成与自然成土因子和人为活动的复杂关系，回答地球表层系统多

    样性土壤的形成特点和机理，并在此基础上，根据土壤的发生发育过程、土壤诊断学属性进行土壤分类。

    2 土壤分布规律：

    土壤是一个时间上处于动态、空间上具有垂和水平方向上分异性的三维连续体，搞清土壤和土被结构在地面空间

    上的分布规律，可以为因地制宜合理利用和保护土壤资源，搞好农业区划及生产布局，改善生态环境提供科学依据。

    3 土壤调查制图和土壤质量评价；

    主要研究内容是应用现代新技术（如 3s 技术），建立土壤数据库和土壤信息系统；研究土壤质量评价标准、指

    标体系和退化土壤的恢复重建技术与措施。

    二、土壤学与相邻学科的关系

    1 土壤学与地质学、水文学、生物学、气象学有着密切的关系。

    土壤作为地球表层系统的重要组成部分，它的形成、发育与地质，水文、生物和近地表大气息息相关。

    2 土壤学与农学、农业生态学有着不可分割的关系。

    土壤是绿色植物生长的基地，农学中的栽培学、耕作学、肥料学、灌溉排水等，都以土壤学为基础的，土壤学是

    农业基础学科的一部分。

    3 土壤学与环境科学联系密切。

    土壤不仅是一种资源，还是人类生存环境的重要组成要素。土壤除能生产绿色植物外，还具有对环境污染物质的

    缓冲性、同化和净化性能，在稳定和保护人类生存环境中起着极重要的作用。

    三、土壤学的任务

    （一）合理利用土壤

    水土流失、土壤沙化、土壤次生盐渍化、土壤酸化、土壤污染（农药和三废）、土壤盐碱化、土壤潜育化等。

    （二）中低产土壤改良

    中低产田土面积约占一个地区土壤面积的三分之二

    （三）基础理论研究

    1 土壤温室气体形成机理、变化规律与减缓途径的研究（重点是 ch 4 、 n x o y 、 co 2 ）。

    2 土壤污染发生类型、形成规律与防治途径研究。

    3 土壤退化时空变化、形成机理、调控对策。重点是荒漠化（西北）、盐渍化（黄淮海）、沼泽化（东北）、土

    壤酸化（西南及东南）、肥力减退（南方）及土壤污染（经济发达区）。

    4 土壤质量演变机制、评价体系及恢复重建的研究。

    5 经济快速发展地区土壤环境演变机制与调控研究。

    6 不同地区土壤生态环境建设及其治理途径的研究。

    7 土壤与环境问题有关基础应用与开发项目的研究。

    四、土壤学的研究方法

    （一）宏观研究和微观研究

    （二）综合、交叉研究

    （三）野外调查与实验室研究结合

    （四）新技术的应用

    五、 21 世纪土壤科学所面临的挑战

    来自人口膨胀的挑战 —— 如何保证粮食的持续增产；

    来自全球生态环境的挑战 —— 如何保持土壤的生态健康功能，建立良好生态环境；

    来自土壤学自身发展的挑战——加强基础研究，加速新技术在土壤学领域内的应用；

    社会对土壤学认同的挑战——强化土壤资源在国民经济中的战略地位；

    立足于为解决人类的吃饭问题和环境健康问题服务。