森林土壤学课件

14
川南天然常绿阔叶林人工更新后土壤生态特性研究
15
16 17 18 19
四川盆地西南缘亚热带常绿阔叶林土壤种子库与幼苗格局初探
巨桉人工林土壤动物生态初步研究 巨桉林草复合种植模式初期土壤养分库及物理性质研究 川西低山丘陵区两种牧草对地力的影响试验研究 三倍体毛白杨与草复合模式根际养分动态
20
21 22 23
华南地区红壤严重流失后形成的红色沙漠
西南地区几种常见的水土流失类型
贵州石灰岩山区石漠 化景观
20世纪科学与技术迅速进步， 但“人 口―粮食―资源―环境”仍是困扰人 类社会发展的难题，科学工作者责任 越来越重大。
“老”问题： 21世纪怎么养活16亿中国人？？！
答案：
土壤和科技！
现在你已经不再以普通人的眼光看待土壤，你将成为一 个土壤工作者—地球的医生和卫士。
和生物学性质，能分析各种肥力性状之
间的相互关系；掌握主要上类的分布规 律、形成条件、剖面特征、基本理化性 状和利用改良；掌握常用肥料的性质及 其施用的原理和方法。
2、要求能鉴别主要的岩石、母质
类型和地形地势，独立进行土壤剖面
观察、识别土壤类型，并能进行林业 生产有关的土壤资源调查工作。 3、要求掌握土壤的常规分析方法， 并能对数据进行整理和应用。
土壤水能量理论与运动方程的 建立:
(美) Buckingham(1907), Richards(1930s)
土壤生态系统: (美) Jenny(1940-1960) 土壤质量 综合调控理论 (美) SSSA(1990s)
20世纪土壤学科的迅速发展
欧洲
19世纪土壤学
•化学 •地学 •生物学
美国
四、土壤的可持续利用是持续农业的基础
可持续发展的条件： 人口的零或负增长 （中国每年净增人口>1000万） 资源破坏的零或负增长 （中国每年减少土地>300万亩） 生态环境恶化的零或负增长 （中国荒漠化速度2620km2/年） 短期内不可逆转的趋势： 1、 耕地减少不可逆转； 2、人口增长不可逆转； 3、消费水平的提高不可逆转； 粮食供应压力加大！
林业用地
苗圃用地
天然林保护与退耕还林 水土保持与退化生态系统的恢复与重建
土壤学是林学科各专业的一门 重要专业基础课程。课程内容涉及 面较广泛，但应以土壤内容为主。 学习土壤学的目的，在于为掌握森 林培育和水土保持的先进理论和技 术，解决林业生产（水土保持）中 的土壤问题。
1、要求能系统掌握土壤物理、化学
土壤学科体系、研究内容、方法
根据历届土壤学会，较成熟的分支学科有：
土壤物理 土壤化学 土壤生物学 土壤矿物学
土壤肥力学 水土保持 土壤发生分类 和制图 土壤技术
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
民以食为天，食以为土本！
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
土壤的重要性
二、土壤是陆地生态系统的重要组成部分
土壤在陆地生态系统中起着极重要作用：
★保持生物活性，多样性和生产性； ★对水体和溶质流动起调节作用； ★对有机、无机污染物具有过滤、缓冲、降 解、固定和解毒作用；
第二节
土壤及土壤肥力
一、土壤的概念 土壤是陆地表面由矿 物质、有机质、水、空气和生物组成， 具有肥力，能生长植物的未固结层。 森林土壤：是在森林植被条件下发育 的土壤，是发展林业生产的基础，相 对于其它土壤有其特殊性。
土壤
对土壤的新定义
(定义: 形成--组成--功能)
简明定义：土壤是在地球表面生物、气候、母质、地 形、时间等因素综合作用下所形成能够生长植物的、处 于永恒变化中的疏松矿物质与有机质的混合物。
20世纪土壤学 •化学 •地学 •生物学 •物理学 •数学 •生态学 •系统科学
IUSS对土壤学科的新划分
ISSS(1924--1998)
IUSS(1998--)
ISSS: International Society of Soil Sciences IUSS: International Union of Soil Sciences
土壤肥沃或者不肥沃是针对植物而言的，
应从植物的生态要求出发来认识土壤肥力 的生态相对性 如果植物的生态要求和土壤所能提供的生 态性质不一致，即使土壤具有丰富的物质 和能量，植物也不能利用或利用很少 通俗意义上讲的土壤肥力的高低，如果不 指明植物，一般只能说明其有机质和养分 的高低及适宜的物理性质
4、土地资源和生态问题具有明显的区域特征
★ 西北地区：土壤荒漠化和土壤盐渍化
沙龙滚滚，谁人能挡！
黄土高原的水土流失状况
十年九荒的盐碱窝
碱土景观
盐土景观
★ 东北地区：水土流失和土壤肥力衰退
★ 东南沿海地区：
耕地大规模非法占用和土壤污染
耕 地 占 用
★ 西南地区：水土流失、石漠化和荒漠化
华南红壤丘陵 区崩岗侵蚀
四大肥力因子：水、肥、气，热
★自然肥力 是由自然因素形成的土壤具有
的肥力。
★人为肥力 是由耕作、施肥、灌溉、改土
等人为因素形成的土壤所具有的肥力。
★经济肥力 在一定农业技术措施下反映土
壤生产能力的那部分肥力，
★潜在肥力 指受环境条件和科技水平限制
但在一定生产条件下可转化为有效肥力的 那部分肥力。
三、土壤肥力生态性相对性
近年我院毕业研究生与土壤有关硕士博士学位论文
序号
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
题
目
高寒森林土壤有机层酶活性动态及其对模拟气候变化的响应
川北低山暴雨区三种植被类型磷循环特征的比较研究 川西南常绿阔叶林凋落物分解和土壤呼吸特征及其对模拟氮沉降的响应 巨桉林草复合种植模式初期土壤水分生态研究 宽坝林区三种森林类型土壤碳形态比较研究 光皮桦-扁穗牛鞭草复合模式细根分布与养分动态研究 巨桉人工林根系土壤微生物、根系土壤酶活性与根系土壤养分研究 低山丘陵区农林土壤重金属污染特征及空间变异性研究——以四川五通桥区为 例 巨桉短周期工业原料林营养诊断指标体系研究 退耕地土壤有机碳库特征及碳周转相关因子对植被恢复模式的响应 嘉陵江上游低山暴雨区不同植被类型的氮循环研究 岷江干旱河谷辐射松人工林土壤微生物和酶活性动态 三种退耕还林模式林地土壤呼吸和林木细根呼吸研究
速生杨引种苗期生长与土壤养分动态研究
两种经济林配置模式的水土保持效益研究 杉木林草间作初期林下土壤理化性质及水土保持研究 壤干旱胁迫对3个杏树品种生理生化特性的影响
24
25
嘉陵江上游不同植被恢复模式土壤微生物及土壤酶活性的研究
川西低山区几种林（竹）+草复合经营模式的产流产沙特征及养分流 失研究
26
同草本层三倍体毛白杨林地细根和草根生长及土壤抗蚀性研究
what is this soil? where is this soil? why is this soil? Soil sciene tell you 3w!
如果没有土，世界将会怎么样？
如果没有土， 明天将会怎么样？
How to use the soil?
第一章 绪 论
第一节 土壤在农林业生产和自然环境 中的作用
立足于为解决人类的吃饭问题和 环境健康问题服务！！！
沙河远上白云间，孤城一座万仞山。 不合理的土地资源利用和生态环境遭受破坏
Sandstorm in southeastern California
Clear-cut forest
滑坡及泥石 流造成巨大 灾害
第四节 学习土壤学的要求和任务
土壤是林业生产的基础
★具有贮存并循环生物圈及地表的养分和其 它元素的功能。
土壤是地球陆地生态系统的基础
土壤的重要性
三、土壤是最珍贵的自然资源
1、土壤资源的相对不可再生性 土壤资源与 光、热、水、气资源一样被称之为可再生资源。 但从其自然属性来看又是不可再生的，是有限 的自然资源。 2、土壤资源数量的有限性
★ ★ ★ ★ 土壤形成的时间长 土地被占用的面积逐渐扩大 土地退化日趋严重 人口剧增
类、分布、制图和土壤的物理、化 学、生物学特性、肥力特征以及土
壤利用和管理的科 学。
二、21世纪土壤科学发展的总趋向
◆土壤与地球生命作用 ◆水、土资源保持与合理利用
◆土壤圈与全球变化、
◆土壤物质的组成、性质等。
20世纪土壤学科的迅速发展
20世纪土壤学科的新观点 土壤圈: (英) Matson(1938),(美) Arnold(1990)
森林土壤学
选用教材《土壤学》 北京林业大学主编 《土壤学》下 东北林业大学主编 主讲教师 罗承德 教授 宫渊波 教授
主要参考书目：
1、土壤的本质与性状 （美）N.C.布雷迪
科学出版社 1982
2、李天杰等《土壤地理学》高等教育出版社
1983
1992
3、张凤荣等《土壤发生与分类学》北京大学出版社
4、朱鹤健等《土壤地理学》高等教育出版社
土壤是农林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
土壤的重要性
一、土壤是农林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自土壤。
土壤
植物性生产 动物性生产
土壤肥力的量化指标
1、以地上部分生物量来评价 如：森林植被干物质重的年平均值来表示 经济林的单位面积产量来表示
2、以土壤的某些性质和养分数值来评价 如：土层厚度、土壤质地、 pH值 有机质含量、养分含量等。
第三节
土壤及土壤学科的发展
一、土壤学科的研究内容 土壤学是研究土壤的形成、分
土壤剖面
土壤剖面是指：从地表向下垂
直挖掘后露出的一个切面。 一 般挖到母岩，如果太深则挖到 １米即可。
1、土壤剖面是观察土壤的一个窗口，土 壤剖面上的不同颜色的层次是土壤发生 层。 2、从土壤剖面也可以了解土壤所处的环 境 土壤剖面
二、土壤肥力的概念： 土壤能供应与协调植物正常生长 发育所需要的养分和水、空气 、热 的能力。（狭义的土壤肥力仅指养分）
5、《中国森林》中国林业出版社 1997
1992
6、《土壤学》黄昌勇主编 中国农业出版社 2000
7、《土壤学》林大仪主编 中国林业出版社 2002
学习本课程的要求
（1）认真做好笔记；
（2）作好预习和复习； （3）结合课程内容，查阅参考资料；
（4）认真参加实验和教学实习。
你想过www吗？ www:
我国要跨进可持续发展的“大门”还需要：30-50年？
五、我国土壤资源的主要特征
1、属于强度资源约束性国家
我国耕地资源所占比例不到世界的10%，且后 备耕地资源十分有限。
2、人地矛盾十分突出
人口每年增长约800万，耕地平均每年减少75 万hm2 。
3、土壤资源破坏严重
主要表现为土地沙漠化、水土流失加剧、占用 率增加，污染严重。
Βιβλιοθήκη Baidu、土壤资源质量的可变性 ★ 土壤肥力在物质循环和平衡中不断获得 发育和提高 ★ 高强度、无休止的向土壤索取，土壤肥 力将逐渐下降和破坏
4、土壤资源空间分布上的固定性 ★覆盖在地球表面各种不同类型的土壤， 在地面空间位置上有相对的固定性，在 不同生物气候带内分布着不同的地带性 土壤。 ★土壤资源的空间分布还受区域性地形、 母质、水文、地质等条件的影响。 ★人类的耕作活动也改变了土壤的性状， 从而影响土壤的空间分布。
V%水和空气=50%
土壤组成
V%矿物质和有机质= 50%
土壤物质组成

矿物质（由岩石风化而来，w>95%）
固体 有机质（生物及生物残体,w<5%）
土壤

液体 （包括水及溶解的离子）
气体
（土壤空气）

土壤


┌旱地 │







┌ 农业土壤┤ │ │ │ └水田土 土壤┤ │ ┌原始森林土壤（纯自然、未扰动） │ │ │ │ └林业土壤┼人工林及经济林土壤（人为耕作，培肥） │ │ └园林土壤（大多为搬运土）
本章重点：
1、土壤、土壤肥力、土壤肥力的相对生 态性。 2、试述土壤在植物生长中的特殊作用。
3、为什么说土壤是最珍贵的自然资源？