环境土壤学(一) PPT课件
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土壤地理学课件(全部)324页PPT
1 、传统方法: 野外调查; 土壤定位观测; 室内研究(包括 土样的分析测定、图表的编制和调查研究报告的编写等) 2 、新技术、新方法: 土样分析测试的自动化; 土壤制图的电 子计算机化; 土壤动态的遥感监测; 土壤分析的数据化等.
练习：
土壤的物质组成及性质
土壤三相物质组成 固相 液相 气相
土壤物理性质 土壤胶体
土壤原生矿物是指各种岩石受到不同程度的物理风化而 未经化学风化的碎屑物.其原来的化学组成和结晶构造均未 改变.
2) 、类型及性质
原生矿物
a 、 硅酸盐、铝硅酸盐类 b 、氧化物类 c 、 硫化物类 d 、磷酸盐类
⑵ 次生矿物
1)、概念 又叫粘土矿物，是由原生矿物经风化作用和成 土作用重新形成的另一类矿物，其化学组成和构造都经过改 变，而不同于原来的原生矿物．它是土壤物质中最细小的部 分（粒经<0.001mm） ２) 、类型及性质
土壤的基本属性―有肥力。
② 土壤是具自动供肥机能和自动调节水、热、气、
③ 肥机能的一类生物体 (中国—侯光炯)
特点：土壤是一种有生命的物质。
2 、土壤性质
① 土壤是一个独立的自然体。 ② 土壤是运动着的自然体。
③ 土壤是具有肥力的自然体。它是土壤的本质属性,是土壤学研 究的中心内容
3 、土壤与土地 ⑴ 区别: ① 土壤是地球上能够生长植物并产生收获的疏松表层
② 土地是由地球一定高度和深度的岩石、矿藏、土壤、水 份、大气和植被等构成的自然综合体，同时还包括人类劳动 的种种结果
⑵ 联系: ――土壤肥力是土壤和土地的基本要素，是二者研 究的中心环节
二、土壤肥力 1 、概念：是指土壤为植物生长供应和协调水分、养分、空 气和热量的能力.它是土壤物理、化学、生物性质的综合反应. ◇ 土壤肥力是土壤的本质属性。
练习：
土壤的物质组成及性质
土壤三相物质组成 固相 液相 气相
土壤物理性质 土壤胶体
土壤原生矿物是指各种岩石受到不同程度的物理风化而 未经化学风化的碎屑物.其原来的化学组成和结晶构造均未 改变.
2) 、类型及性质
原生矿物
a 、 硅酸盐、铝硅酸盐类 b 、氧化物类 c 、 硫化物类 d 、磷酸盐类
⑵ 次生矿物
1)、概念 又叫粘土矿物，是由原生矿物经风化作用和成 土作用重新形成的另一类矿物，其化学组成和构造都经过改 变，而不同于原来的原生矿物．它是土壤物质中最细小的部 分（粒经<0.001mm） ２) 、类型及性质
土壤的基本属性―有肥力。
② 土壤是具自动供肥机能和自动调节水、热、气、
③ 肥机能的一类生物体 (中国—侯光炯)
特点：土壤是一种有生命的物质。
2 、土壤性质
① 土壤是一个独立的自然体。 ② 土壤是运动着的自然体。
③ 土壤是具有肥力的自然体。它是土壤的本质属性,是土壤学研 究的中心内容
3 、土壤与土地 ⑴ 区别: ① 土壤是地球上能够生长植物并产生收获的疏松表层
② 土地是由地球一定高度和深度的岩石、矿藏、土壤、水 份、大气和植被等构成的自然综合体，同时还包括人类劳动 的种种结果
⑵ 联系: ――土壤肥力是土壤和土地的基本要素，是二者研 究的中心环节
二、土壤肥力 1 、概念：是指土壤为植物生长供应和协调水分、养分、空 气和热量的能力.它是土壤物理、化学、生物性质的综合反应. ◇ 土壤肥力是土壤的本质属性。
环境土壤学：第一节 土壤形成因素
B.B.道库恰耶夫之后，许多土壤学家对成土因素学说的发展作出了贡 献，从不同的侧面深化了成土因素学说的内容。
二、主要成土因素
（一）母质因素（parent material）
土壤是以母质为基础，不断地同生物圈、水圈、大气 圈进行物质和能量的交流或交换过程中产生的。 “血缘”关系；（骨架、矿质元素的最初来源） 母质影响土壤元素的环境背景值； 与母质的差异随风化程度、成土过程及成土年龄而增强。
➢ 低温条件下，风化过程和生物过程微弱，母质以物理风化为主，多为碎 屑状原生矿物。
影响物质淋溶过程；
➢ 土壤化学物质的迁移状况也取决于水热条件 。 ➢ 土壤颜色亦因土温或气候带的温差而不同。在冷（0℃~8℃）湿（干燥
度<1）带，土色以灰为主；在暖热（15℃~22℃）半湿润（1<干燥度 <3.5）带，常呈棕色至褐色；在湿热带，土色常呈赤色、棕红色或黄色。
蛇纹岩发育的土壤含Ni 600—5000mg/kg；花岗岩、砂岩上 发育的土壤仅含Ni 4—8mg/kg；而片麻岩、安山岩、闪长岩上 发育的土壤Ni背景含量居中。
我国土壤的成土母质类型
在秦岭、淮河一线以南地区：多是各种岩石在原 地风化形成的风化壳（残积母质），并以红色风 化壳分布最广。
昆仑山、秦岭、山东丘陵一线以北地区：主要是 黄土状沉积物及沙质风积物（运积母质）。
成土所需时间；成土速率 紫色砂岩：十几年 俄罗斯平原；3000年形成40cm厚土层
全球一些地区土壤形成速率
（六）人为因素（human）
BUT。。。 各因素的作用并不是均一的，总会有主导因素
THANK YOU！
成土因素学说的发展
H.M.西比尔采夫（1895年），根据土壤地理的分布特点，把土壤划为 三个土纲：显域土（Zonal）、隐域土（Introzonal）、泛域土 （Azonal）的概念。这个概念以后由J.梭颇带到我国，对我国30年代 的土壤分类产生了影响。至今，地带性概念或理论仍是许多分类体系 的思想基础。
二、主要成土因素
（一）母质因素（parent material）
土壤是以母质为基础，不断地同生物圈、水圈、大气 圈进行物质和能量的交流或交换过程中产生的。 “血缘”关系；（骨架、矿质元素的最初来源） 母质影响土壤元素的环境背景值； 与母质的差异随风化程度、成土过程及成土年龄而增强。
➢ 低温条件下，风化过程和生物过程微弱，母质以物理风化为主，多为碎 屑状原生矿物。
影响物质淋溶过程；
➢ 土壤化学物质的迁移状况也取决于水热条件 。 ➢ 土壤颜色亦因土温或气候带的温差而不同。在冷（0℃~8℃）湿（干燥
度<1）带，土色以灰为主；在暖热（15℃~22℃）半湿润（1<干燥度 <3.5）带，常呈棕色至褐色；在湿热带，土色常呈赤色、棕红色或黄色。
蛇纹岩发育的土壤含Ni 600—5000mg/kg；花岗岩、砂岩上 发育的土壤仅含Ni 4—8mg/kg；而片麻岩、安山岩、闪长岩上 发育的土壤Ni背景含量居中。
我国土壤的成土母质类型
在秦岭、淮河一线以南地区：多是各种岩石在原 地风化形成的风化壳（残积母质），并以红色风 化壳分布最广。
昆仑山、秦岭、山东丘陵一线以北地区：主要是 黄土状沉积物及沙质风积物（运积母质）。
成土所需时间；成土速率 紫色砂岩：十几年 俄罗斯平原；3000年形成40cm厚土层
全球一些地区土壤形成速率
（六）人为因素（human）
BUT。。。 各因素的作用并不是均一的，总会有主导因素
THANK YOU！
成土因素学说的发展
H.M.西比尔采夫（1895年），根据土壤地理的分布特点，把土壤划为 三个土纲：显域土（Zonal）、隐域土（Introzonal）、泛域土 （Azonal）的概念。这个概念以后由J.梭颇带到我国，对我国30年代 的土壤分类产生了影响。至今，地带性概念或理论仍是许多分类体系 的思想基础。
环境学概论土壤环境PPT课件
土壤污染的间接有害性 • 次生污染源 • 影响作物品质
第四章 土壤环境
3
第3页/共70页
影响土壤污染程度的因素 污染物的数量 强度 土壤自身的净化能力
土壤净化：土壤本身通过吸附、分解、迁移、
转化，而使土壤污染的浓度降低而消失的过程。
第四章 土壤环境
4
第4页/共70页
为什么土壤具有净化功能？
湘潭锰矿
距离 沟边 50m 150m 250m 对照区
Cd 6.25 5.0 1.38 1.13 0.31 Mn 14100 5119 1549 1549 309
14
第14页/共70页
大气污染型
➢ 污染来源：被污染的大气，污染物通过降 水或沉降落入土壤表层
➢ 污染分布特点：以大气污染源为中心呈环 状或带状分布，长轴沿主风向伸长。
大气污染型
农业污染型
生物污染型
固体废弃物污染型
第四章 土壤环境
11
第11页/共70页
水体污染型
污染来源：污水灌溉或受污染水淹没 污染分布特点：沿河流或灌溉干支渠成枝形片状分布
沈阳张士灌区用污水灌溉20多年后，污染耕地 2500多公顷，造成了严重的镉污染，稻田含镉 5～7mg／kg。
第四章 土壤环境
➢ 均值－标准差法 ➢ 差异检验法 ➢ 富集系数法 ➢ 相关分析法
第四章 土壤环境
21
第21页/共70页
二、重金属元素在土壤中污染特征
1、重金属元素在土壤中一般不易随水移动， 不能为微生物分解，而在土壤中累积。
2、具有表聚现象。
3、植物对各种重金属的需求有很大差别：
有些重金属是植物生长发育中并不需要的， 对人体健康的危害明显等；
➢ 有机-无机胶体的吸附作用 重金属被土壤胶体的吸附固定可分为两种 方式：如金属元素被吸附在胶体表面的交 换点上，则较易被释放；如保持在胶体矿 物的晶格中，则很难释放，不利于金属元 素的迁移。
第四章 土壤环境
3
第3页/共70页
影响土壤污染程度的因素 污染物的数量 强度 土壤自身的净化能力
土壤净化：土壤本身通过吸附、分解、迁移、
转化，而使土壤污染的浓度降低而消失的过程。
第四章 土壤环境
4
第4页/共70页
为什么土壤具有净化功能？
湘潭锰矿
距离 沟边 50m 150m 250m 对照区
Cd 6.25 5.0 1.38 1.13 0.31 Mn 14100 5119 1549 1549 309
14
第14页/共70页
大气污染型
➢ 污染来源：被污染的大气，污染物通过降 水或沉降落入土壤表层
➢ 污染分布特点：以大气污染源为中心呈环 状或带状分布，长轴沿主风向伸长。
大气污染型
农业污染型
生物污染型
固体废弃物污染型
第四章 土壤环境
11
第11页/共70页
水体污染型
污染来源：污水灌溉或受污染水淹没 污染分布特点：沿河流或灌溉干支渠成枝形片状分布
沈阳张士灌区用污水灌溉20多年后，污染耕地 2500多公顷，造成了严重的镉污染，稻田含镉 5～7mg／kg。
第四章 土壤环境
➢ 均值－标准差法 ➢ 差异检验法 ➢ 富集系数法 ➢ 相关分析法
第四章 土壤环境
21
第21页/共70页
二、重金属元素在土壤中污染特征
1、重金属元素在土壤中一般不易随水移动， 不能为微生物分解，而在土壤中累积。
2、具有表聚现象。
3、植物对各种重金属的需求有很大差别：
有些重金属是植物生长发育中并不需要的， 对人体健康的危害明显等；
➢ 有机-无机胶体的吸附作用 重金属被土壤胶体的吸附固定可分为两种 方式：如金属元素被吸附在胶体表面的交 换点上，则较易被释放；如保持在胶体矿 物的晶格中，则很难释放，不利于金属元 素的迁移。
第章土壤氮磷循环与环境效应环境土壤学ppt课件
• 生物固定
• 氮素的淋洗
硅铝片
2021/3/2
NH4+ 硅铝片
精品课件
淋 洗
19
四. 土壤氮素流失与环境质量
氮肥生产效率趋于下降，农业环境污染则趋于加重 保障粮食安全和农产品供应，减少农业环境污染环境 降低农田中化肥氮损失、提高氮肥利用率 途径：
–适宜施氮量，避免盲目过量施氮 –氮肥深施、早作上表施氮肥(特别是尿素）立即适量灌
11
土壤氮素的有效化
• 有机氮的矿化（有机氮水解；氨化） • 硝化（亚硝化；硝化）
土壤氮素的损失
• 反硝化——生物脱氮 • 化学脱氮（亚硝酸分解；氨挥发）
• 粘粒对铵的固定 • 生物固定
• 氮素淋洗
精品课件
2021/3/2
12
土壤氮素有效化
——有机氮矿化：
定义：含氮的有机合化物，在多种微生物的作用下
主要为： 游离氨基酸、胺盐及酰胺类化合物； • 水解性有机氮50~70%，用酸碱或酶处理而得。
包括：蛋白质及肽类、核蛋白类、氨基糖类； • 非水解性有机氮30~50%，
主要可能是杂环态氮、缩胺类 。
精品课件
2021/3/2
7
无机态氮
数量少、变化大，表土中占全氮 1~2% ，最多不超过 5~8%。
• 铵态氮(NH4+ — N)：可被土壤胶体吸附，一般不易流失， 但在旱田中，铵态氮很少，在水田中较多。
精品课件
2021/3/2
5
二. 土壤中氮素的形态
有机态氮
• 可溶性有机氮 < 5%； • 水解性有机氮50~70%； • 非水解性有机氮30~50%。
无机态氮
• 铵态氮(NH4+)； • 硝态氮(NO3-)； • 亚硝态氮(NO2-)。
• 氮素的淋洗
硅铝片
2021/3/2
NH4+ 硅铝片
精品课件
淋 洗
19
四. 土壤氮素流失与环境质量
氮肥生产效率趋于下降，农业环境污染则趋于加重 保障粮食安全和农产品供应，减少农业环境污染环境 降低农田中化肥氮损失、提高氮肥利用率 途径：
–适宜施氮量，避免盲目过量施氮 –氮肥深施、早作上表施氮肥(特别是尿素）立即适量灌
11
土壤氮素的有效化
• 有机氮的矿化（有机氮水解；氨化） • 硝化（亚硝化；硝化）
土壤氮素的损失
• 反硝化——生物脱氮 • 化学脱氮（亚硝酸分解；氨挥发）
• 粘粒对铵的固定 • 生物固定
• 氮素淋洗
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2021/3/2
12
土壤氮素有效化
——有机氮矿化：
定义：含氮的有机合化物，在多种微生物的作用下
主要为： 游离氨基酸、胺盐及酰胺类化合物； • 水解性有机氮50~70%，用酸碱或酶处理而得。
包括：蛋白质及肽类、核蛋白类、氨基糖类； • 非水解性有机氮30~50%，
主要可能是杂环态氮、缩胺类 。
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7
无机态氮
数量少、变化大，表土中占全氮 1~2% ，最多不超过 5~8%。
• 铵态氮(NH4+ — N)：可被土壤胶体吸附，一般不易流失， 但在旱田中，铵态氮很少，在水田中较多。
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5
二. 土壤中氮素的形态
有机态氮
• 可溶性有机氮 < 5%； • 水解性有机氮50~70%； • 非水解性有机氮30~50%。
无机态氮
• 铵态氮(NH4+)； • 硝态氮(NO3-)； • 亚硝态氮(NO2-)。
土壤环境化学新课堂PPT
动
物
线虫类
蚯蚓
1012～1013
其他动
物
109～1010
.
表土层（15cm）
中数量/（个
/m2）
1010～1011
106～107
30～300
103～105
15
土壤的组成和性质
二. 土壤的粒级分组与质地分组（自学）
1. 土壤矿物质的粒级划分
表2. 国际制、前苏联和美国制土粒分级标准
国际制
粒级名称
砾石
其厚度约有几个水分子的大小，即由
固体表面MN至虚线AB处为b处；
另一部分包括从AB到距表面为d处，
称为分（扩）散层，在这层中过剩的
异电离子逐渐减少而至零。这一层是
可以流动的。
.
N b B
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
+
+
+
+
+
M
D
+
+
+
+
+d +
A
C
22
固体表面（决定性电位）MN，
其电位相对于CD处为φ0，或者
不同土壤的保水能力不同；土壤水分实际上是土
壤溶液。
贡献
●是植物和土壤生物的营养来源
●是土壤中各种反应（物理、化学和微生物反应）的介质
●制约元素的平衡
●主导吸附或解吸，专性吸附与离子交换、溶解与沉淀，化
合与分解
●充当元素迁移的载体
●是影响土壤性质及污染物迁移转化的重要因素
.
12
4. 土壤空气
《环境土壤学》课件
时维持土壤结构和肥力。
土壤结构包括土壤颗粒大小、孔隙度和团聚体等，影 响水分和空气的流动，以及养分的保持和传递。
土壤生态系统由土壤生物、土壤环境、土壤结 构和土壤养分等组成，具有物质循环、能量流 动和信息传递等功能。
土壤环境包括土壤温度、湿度、酸碱度、氧化还 原电位和土壤气体等，对土壤生物的生存和活动 产生影响。
交通运输
汽车尾气、轮胎磨损等 产生的有害物质进入土
壤。
土壤污染的类型
重金属污染
如铅、汞、镉等重金属元素在土壤中积累。
放射性污染
放射性核素在土壤中的富集。
有机物污染
如石油、农药、多环芳烃等有机化合物污染 土壤。
病原菌和寄生虫污染
污水灌溉和垃圾填埋等导致病原菌和寄生虫 在土壤中滋生。
土壤污染对环境和人体的影响
土壤生态保护与修复
通过生态工程和生物修复等技 术手段，恢复受损土壤生态功 能。
土地资源管理与规划
结合地理信息系统等技术，进 行土地资源调查、评价和规划
。
环境土壤学的发展历程
20世纪初
环境土壤学开始萌芽，主要关注土壤污染问题。
20世纪中叶
随着工业化和城市化加速，土壤污染和退化问题日益严重，环境土 壤学得到快速发展。
土壤生物的种类与分布
土壤生物包括微生物、植物和动物等，其中微 生物包括细菌、真菌、放线菌等，植物包括根 系和地衣等，动物包括蚯蚓、蚂蚁和蜘蛛等。
土壤生物的种类和分布受地理环境、气候条件 、植被类型和土壤类型等多种因素的影响，不 同地区的土壤生物群落存在差异。
土壤生物在土壤形成、物质循环和生态平衡等 方面发挥着重要作用，对人类生产和生活也有 重要影响。
特点
环境土壤学具有跨学科性，涉及环境 科学、土壤学、地理学、生态学等多 个领域；同时，环境土壤学强调实践 应用，旨在解决实际的环境问题。
土壤结构包括土壤颗粒大小、孔隙度和团聚体等，影 响水分和空气的流动，以及养分的保持和传递。
土壤生态系统由土壤生物、土壤环境、土壤结 构和土壤养分等组成，具有物质循环、能量流 动和信息传递等功能。
土壤环境包括土壤温度、湿度、酸碱度、氧化还 原电位和土壤气体等，对土壤生物的生存和活动 产生影响。
交通运输
汽车尾气、轮胎磨损等 产生的有害物质进入土
壤。
土壤污染的类型
重金属污染
如铅、汞、镉等重金属元素在土壤中积累。
放射性污染
放射性核素在土壤中的富集。
有机物污染
如石油、农药、多环芳烃等有机化合物污染 土壤。
病原菌和寄生虫污染
污水灌溉和垃圾填埋等导致病原菌和寄生虫 在土壤中滋生。
土壤污染对环境和人体的影响
土壤生态保护与修复
通过生态工程和生物修复等技 术手段，恢复受损土壤生态功 能。
土地资源管理与规划
结合地理信息系统等技术，进 行土地资源调查、评价和规划
。
环境土壤学的发展历程
20世纪初
环境土壤学开始萌芽，主要关注土壤污染问题。
20世纪中叶
随着工业化和城市化加速，土壤污染和退化问题日益严重，环境土 壤学得到快速发展。
土壤生物的种类与分布
土壤生物包括微生物、植物和动物等，其中微 生物包括细菌、真菌、放线菌等，植物包括根 系和地衣等，动物包括蚯蚓、蚂蚁和蜘蛛等。
土壤生物的种类和分布受地理环境、气候条件 、植被类型和土壤类型等多种因素的影响，不 同地区的土壤生物群落存在差异。
土壤生物在土壤形成、物质循环和生态平衡等 方面发挥着重要作用，对人类生产和生活也有 重要影响。
特点
环境土壤学具有跨学科性，涉及环境 科学、土壤学、地理学、生态学等多 个领域；同时，环境土壤学强调实践 应用，旨在解决实际的环境问题。
(环境管理)环境土壤学讲义
《环境土壤学》讲义SATELLITE第一章绪论第一节土壤与生态系统1.土壤的概念定义1：存在于地球表层的含有生命物质，植物可以生长的自然集合体。
定义2：土壤是能产生植物收获物的地球陆地的疏松表层，是岩石圈，水圈，大气圈和生物圈相互进行物质循环和能量转换的产物，是在母质（岩石及其风化物）、气候、生物、地形、时间等因素相互作用下形成的自然体。
土壤圈Pedosphere：地球陆地表层由所有土壤所构成的具有重要特征的圈层。
土壤圈是地球圈层结构中具有重要作用的一个圈层，界于岩石圈和大气圈、生物圈、水圈之间。
成土条件Siol Forming Condition：s = f(cl,o,r,p,t)式中：s土壤soilcl气候climateo生物organism (Vegetation)r地形reliefp岩石或母质rock or parent materialst 时间(年龄) timeThe type of soil developed depends on the amount of time a parent material on a specific topography is exposed to the effects of climate and vegetation. "Why do I have so many different soil series on my land?" The answer is quite simple. If you had three parent materials on five topographies developed under two vegetations, one climate, and two periods of time, you would have the following number of soil series: 3 parent materials × 5 topographies × 2 vegetations × 1 climate × 2 time intervals = 60 soil series（土系）.土壤的作用Role of Soil:They help supply our food, support our homes and highways, act as building materials for our construction, absorb our waste materials, and give us many beautiful and scenic areas for relaxation and recreation." The wealth of a nation lies in her soils and their intelligent development." --- Richard Gordon我国主要的土壤类型：砖红壤，红壤，黄壤，暗棕壤，黑土，紫色土，水稻土，荒漠土。
1章-绪论-《环境土壤学》
土壤微生物学 土壤动物学
土壤分类学 Soil Taxonomy
土壤发生学 土壤资源学 土壤区划学 土壤管理学
土壤矿物学 Soil Mineralogy 土壤环境学 Soil Environment
土壤生态学 土壤环境化学 土壤修复学
土 壤化学 Soil Chemistry
土壤无机化学 土壤有机化学 土壤分析化学 土壤物理化学 土壤生物化学 土壤胶体化学 土壤电化学 土壤表面化学
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。
（四）土壤的物理性质
土壤物理特性包括其疏松性、结构性、透水性、 持水性、水分移动性、透气性、吸附性等，这些特 性决定了土壤中物质的运移和能量的转化，为植物 根系的发育和高等及低等生物的定居提供了相对有 利的条件，同时在环境保护、地下水水质保持等方 面起到不可替代的作用。土壤物理学就是研究土壤 的这些独特物理性质的土壤学分支。
“土壤”和“土地”概念的区别：
不是同一范畴的概念。
土壤是土地的物质组成部分，而土地不仅包括土 壤要素，还包括地形、植被、水文、人文等要素。
土壤
自然土壤 农业土壤
二、土壤的基本特性
（一）土壤剖面的垂直分层特性
土壤是在生物、气候、母质、地形、时间等因素综合作用下 的产物，这种综合作用就称为成土作用。由成土作用形成的层 次称为土壤发生层，而完整的垂直土层序列称之为土壤剖面。
一、土壤是人类农业生产的基地 二、土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分 三、土壤是陆地生态系统的基础 四、土壤是最珍贵的自然资源
土壤与人类生存发展的关系示意图
一、土壤是人类农业生产的基地
（一）土壤是植物生长繁育和生物生产的基地
土壤分类学 Soil Taxonomy
土壤发生学 土壤资源学 土壤区划学 土壤管理学
土壤矿物学 Soil Mineralogy 土壤环境学 Soil Environment
土壤生态学 土壤环境化学 土壤修复学
土 壤化学 Soil Chemistry
土壤无机化学 土壤有机化学 土壤分析化学 土壤物理化学 土壤生物化学 土壤胶体化学 土壤电化学 土壤表面化学
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。
（四）土壤的物理性质
土壤物理特性包括其疏松性、结构性、透水性、 持水性、水分移动性、透气性、吸附性等，这些特 性决定了土壤中物质的运移和能量的转化，为植物 根系的发育和高等及低等生物的定居提供了相对有 利的条件，同时在环境保护、地下水水质保持等方 面起到不可替代的作用。土壤物理学就是研究土壤 的这些独特物理性质的土壤学分支。
“土壤”和“土地”概念的区别：
不是同一范畴的概念。
土壤是土地的物质组成部分，而土地不仅包括土 壤要素，还包括地形、植被、水文、人文等要素。
土壤
自然土壤 农业土壤
二、土壤的基本特性
（一）土壤剖面的垂直分层特性
土壤是在生物、气候、母质、地形、时间等因素综合作用下 的产物，这种综合作用就称为成土作用。由成土作用形成的层 次称为土壤发生层，而完整的垂直土层序列称之为土壤剖面。
一、土壤是人类农业生产的基地 二、土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分 三、土壤是陆地生态系统的基础 四、土壤是最珍贵的自然资源
土壤与人类生存发展的关系示意图
一、土壤是人类农业生产的基地
（一）土壤是植物生长繁育和生物生产的基地
环境土壤学第一章 (第1节)
4、蛭石（Vermiculinite）
• 2:1型矿物，属于半胀缩型矿物； • 三 八 面 体 （ Mg 八 面 体 ） X1.1(Al2.3Si5.7) (Al0.5Fe3+0.7Mg4.8)O20(OH)4； • 同晶替代：蛭石中四面体片和八面体片都 有同晶置换作用，但主要发生在四面体片 中，Si被Al置换的数量比蒙脱石高，所以电 荷密度比蒙皂石类高 • 补偿离子不确定。 • 晶层间距为140nm
橄榄石[(Mg,Fe)2SiO4]：
橄榄绿色，立方形晶粒，断口常为贝壳状，硬度6.5～7。 富含铁，易分解，为土壤提供铁、镁等养分。
孔雀石[Cu2(OH)2(CO3)]
一、原生矿物
2、辉石、角闪石类 属链状结构硅酸盐，其Si-O四面体沿一 维方向延伸，又可分为单链结构的辉石类 和双链结构的角闪石类。 其中的Si/O=1:3。 3、云母类 属层状结构硅酸盐，常见的有白云母和 黑云母，土壤中的次生粘土矿物也多为此 类型。
2:1型层状硅酸盐晶体结构
3、伊利石（Illite）
2:1型矿物，属于非胀缩型矿物； 分子式： (OH)4Al4Si8O20 ； 同晶替代：K1.33Al4(Si6.67Al1.33)O20(OH)4同晶 替代现象主要以Al3+代Si4+(发生在硅氧片中)； 存在补偿离子K+； 在我国分布最为广泛的次生矿物； c轴间距为100nm。
1、氧化铁
Fe3+
OH--
Fe (OH) 3 老 化
高温老化
α-Fe2O3
低pH、缓慢沉淀
α-FeOOH
〔
失
水
O〕
〔O〕 γ-Fe2O3
Fe2+
OH--
环境土壤学 (1)
第 四 章 土壤背景值与环境容量
• 掌握 • 1.环境本底值、背景值、基线值的区别与联系 • 2.土壤背景值的概念及其与地方病和污染病的关 系 • 3.土壤环境容量的概念 • 4.土壤重金属临界值及土壤重金属环境容量的含 义 • 5.土壤重金属生物学容量和化学容量的含义及关 系 • 6.土壤背景值和土壤环境容量的应用
镍 对于动物，生长缓慢，皮毛变粗，繁
殖力下降；人类可能导致消化不良和 肝肾疾病 呼吸道癌
• •
我国地方病现状
• 地方病按其致病原因分为5类： • 地球化学性疾病、地方性寄生虫病、与特定生产方式有关的 疾病和原因未明的地方病，其中原因未明的地方病，一旦查 清病因，也将归入上述四类中。 • 1. 地球化学性疾病：碘缺乏病、饮水型地氟病、饮水型地 砷病、地方性硒中毒、地方性急性钡中毒（痹病）等; • 2. 自然疫源性疾病：血吸虫病、鼠疫、森林脑炎、布鲁氏 菌病等; • 3. 地方性寄生虫病：疟疾、丝虫病、包虫病等; • 4. 与特定生产生活方式有关的疾病：燃煤型氟中毒、饮砖 茶型氟中毒、燃煤型砷中毒、库鲁病（食死人脑所致）、烧 热病（食用棉籽油致棉酚中毒）、肉毒中毒（主要食用自制 豆制品和其它发酵食物中毒）； • 5. 原因未明地方病：克山病、大骨节病、趴子病、乌脚病 等。
我国地方病现状
• 上述各类地方病中，我国曾纳入重点地方病防治管理的有8 种，分别是血吸虫病（schistosomiasis)、克山病 （Keshan disease)、大骨节病（Kashin-Beck disease)、 碘缺乏病（iodinedeficiency disease)、地方性氟中毒 （endemic fluorosis)、地方性砷中毒（endemic arsenism)、鼠疫（plague)和布鲁氏菌病（burcellosis)。 • 目前，在这8种地方病中有3种已经不被纳入重点地方病防 治管理范围，包括血吸虫病、鼠疫和布鲁氏菌病。 • 上述重点地方病是我国主要的地方病，其病情严重，危害极 大，病区面积广泛，我国31个省、自治区、直辖市都不同 程度地存在地方病的流行，受威胁人口超过5亿，各类病人 数千万，不仅给社会带来巨大经济负担，还成为当地居民因 病致贫、因病返贫的主要原因之一。由于目前我国地方病重 病区主要分布在西部地区，地方病成为拉大东西部差距，阻 碍西部经济发展的主要原因之一。
• 掌握 • 1.环境本底值、背景值、基线值的区别与联系 • 2.土壤背景值的概念及其与地方病和污染病的关 系 • 3.土壤环境容量的概念 • 4.土壤重金属临界值及土壤重金属环境容量的含 义 • 5.土壤重金属生物学容量和化学容量的含义及关 系 • 6.土壤背景值和土壤环境容量的应用
镍 对于动物，生长缓慢，皮毛变粗，繁
殖力下降；人类可能导致消化不良和 肝肾疾病 呼吸道癌
• •
我国地方病现状
• 地方病按其致病原因分为5类： • 地球化学性疾病、地方性寄生虫病、与特定生产方式有关的 疾病和原因未明的地方病，其中原因未明的地方病，一旦查 清病因，也将归入上述四类中。 • 1. 地球化学性疾病：碘缺乏病、饮水型地氟病、饮水型地 砷病、地方性硒中毒、地方性急性钡中毒（痹病）等; • 2. 自然疫源性疾病：血吸虫病、鼠疫、森林脑炎、布鲁氏 菌病等; • 3. 地方性寄生虫病：疟疾、丝虫病、包虫病等; • 4. 与特定生产生活方式有关的疾病：燃煤型氟中毒、饮砖 茶型氟中毒、燃煤型砷中毒、库鲁病（食死人脑所致）、烧 热病（食用棉籽油致棉酚中毒）、肉毒中毒（主要食用自制 豆制品和其它发酵食物中毒）； • 5. 原因未明地方病：克山病、大骨节病、趴子病、乌脚病 等。
我国地方病现状
• 上述各类地方病中，我国曾纳入重点地方病防治管理的有8 种，分别是血吸虫病（schistosomiasis)、克山病 （Keshan disease)、大骨节病（Kashin-Beck disease)、 碘缺乏病（iodinedeficiency disease)、地方性氟中毒 （endemic fluorosis)、地方性砷中毒（endemic arsenism)、鼠疫（plague)和布鲁氏菌病（burcellosis)。 • 目前，在这8种地方病中有3种已经不被纳入重点地方病防 治管理范围，包括血吸虫病、鼠疫和布鲁氏菌病。 • 上述重点地方病是我国主要的地方病，其病情严重，危害极 大，病区面积广泛，我国31个省、自治区、直辖市都不同 程度地存在地方病的流行，受威胁人口超过5亿，各类病人 数千万，不仅给社会带来巨大经济负担，还成为当地居民因 病致贫、因病返贫的主要原因之一。由于目前我国地方病重 病区主要分布在西部地区，地方病成为拉大东西部差距，阻 碍西部经济发展的主要原因之一。
环境土壤学研究方法PPT
5
6
7
样品的采集与处理 样品的采集
➢ 采集0-15cm的表土层，一般不超过20cm ➢ 土壤剖面不同层次采样，应从下而上 ➢ 区域土壤质量调查时，表层土壤要为混合样，一般由
相邻的10-25个样点混合组成。样品量多时，混匀后， 采用四分法取舍。 ➢ 所采集的土样必需包括样品编号、采样地点、GPS定位 坐标、土壤名称、采样点土地利用和植被等情况以及 采样时间、采样深度、采样人姓名等
4
采样点的布置
➢ 一般有随机布点法、分区随机布点法、系统（网格）布点法以及 单一优先系统采样（网格采样）和多层采样布点法
➢ 混合样点一般采用之字形 ➢ 区域性土壤环境质量本底调查一般采用随机布点法、规则系统等
距法或规则网格内的随机采样布点法，如果调查区域有明显的亚 区差异时，可采用分区随机布点法，分区可根据土壤类型、土地 利用类型、地形地貌等。单一优先网格采样可应用于污灌土壤环 境调查或污水引起的土壤污染事故的调查。对于工厂废气和烟尘 排放造成的土壤污染调查一般采用多层采样
13
对应性：土壤和植株营养诊断及毒害诊断的采样要有对 应性，即在发生缺素症或中毒症的植株附近采集土壤 和植株样品，同时还要选择在正常生长的植株附近采 集土壤和植株样品，这样才能根据分析结果作出正确 结论。在同一地块里，发生症状的植株分布不均 匀．一般不能采集混合样，而是有针对性地把有病植 株和对应土壤分别采集混合。
环境土壤学研究法
1
土壤样品的采集与制备
➢采集方案的拟订 ➢样品采集与处理 ➢采集质量保证与控制
2
采集方案的拟订
采样方案的一般步骤
➢ 明确采样的目的：如土壤背景值研究、污染调查研究等 ➢ 了解采样工作区的基本情况：土壤类型、地形地貌、农
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7
样品的采集与处理 样品的采集
➢ 采集0-15cm的表土层，一般不超过20cm ➢ 土壤剖面不同层次采样，应从下而上 ➢ 区域土壤质量调查时，表层土壤要为混合样，一般由
相邻的10-25个样点混合组成。样品量多时，混匀后， 采用四分法取舍。 ➢ 所采集的土样必需包括样品编号、采样地点、GPS定位 坐标、土壤名称、采样点土地利用和植被等情况以及 采样时间、采样深度、采样人姓名等
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采样点的布置
➢ 一般有随机布点法、分区随机布点法、系统（网格）布点法以及 单一优先系统采样（网格采样）和多层采样布点法
➢ 混合样点一般采用之字形 ➢ 区域性土壤环境质量本底调查一般采用随机布点法、规则系统等
距法或规则网格内的随机采样布点法，如果调查区域有明显的亚 区差异时，可采用分区随机布点法，分区可根据土壤类型、土地 利用类型、地形地貌等。单一优先网格采样可应用于污灌土壤环 境调查或污水引起的土壤污染事故的调查。对于工厂废气和烟尘 排放造成的土壤污染调查一般采用多层采样
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对应性：土壤和植株营养诊断及毒害诊断的采样要有对 应性，即在发生缺素症或中毒症的植株附近采集土壤 和植株样品，同时还要选择在正常生长的植株附近采 集土壤和植株样品，这样才能根据分析结果作出正确 结论。在同一地块里，发生症状的植株分布不均 匀．一般不能采集混合样，而是有针对性地把有病植 株和对应土壤分别采集混合。
环境土壤学研究法
1
土壤样品的采集与制备
➢采集方案的拟订 ➢样品采集与处理 ➢采集质量保证与控制
2
采集方案的拟订
采样方案的一般步骤
➢ 明确采样的目的：如土壤背景值研究、污染调查研究等 ➢ 了解采样工作区的基本情况：土壤类型、地形地貌、农
土壤学课件_图文
（一）土壤资源的数量是有限性
1、too shadow
2、permanently frozen
3、prime land 4、too dry
5、too humid 6、chemically
imbalanced
综观人类历史，许多古代文明的发祥地，
多在有肥沃土地的河流沿岸首先兴起， 如黄河、长江、尼罗河、幼发拉底河等。
醒目数字：
耕地面积每年减少700~1000万亩 中低产耕地占总耕地的三分之二
森林砍伐速度每年2010万亩 土壤侵蚀面积近150万平方公里
每年土壤流失量达50亿吨， 沙化面积2000万亩。
人类只有一个地球，拯救地球，拯 救土壤，拯救人类，已成为人们的 共识。在联合国召开的世界环境大 会上，提出21世纪是环境的世纪。
土壤资源空间分布的固定性
位置的固定 类型的固定 数量的固定
土壤资源时间分布的连续性
形成过程的连续性 人类利用的连续性
第二节 土壤和土壤肥力的概念 一、土壤的概念 土壤：指覆盖于地球陆地表面能够生
长绿色植物的疏松多孔结构的表层。 土壤可以划分为：
自然土壤和农业土壤或耕作土壤。
土壤学课件_图文.ppt
总学时：36 其中课堂讲授：26 实验课：10
绪论
第一节 土壤在人类农业和自然环境中 的重要性
The importance of soil in the humankind agriculture and natural environment
土壤的主要功能
健康的土壤给我们人类提供洁净的 空气和水、充裕的作物、森林、草 地；形形色色的动物；美丽的风景
在土壤资源遭受严重破坏时，生态体系瓦解，
环境土壤学1ppt课件
0.05 0.044
筛号
60 70 80 100 120 140 200 270 300 325
网目/英寸
61.7 72.5 85.5 101 120 143 200 270
323
筛孔和筛号对照说明
• (1) 筛孔直径是以方孔计算的； • (2) 筛号是美国标准号； • (3) 筛目是每英寸长度内的筛孔数(1英寸=25.40
43土壤背景值元素与人体健康的关系元素素过低的后果过高的后果汞汞未发现水俣病镉镉未发现痛痛病致癌致心血管病高血压肺肾损伤砷砷哺乳动物可能必需仔动物缺可致生长速度缓慢皮毛较粗细胞损伤及脾肥大皮肤癌肺癌血管末稍病皮肤角化病病铅铅目前仅发现鼠类必需可使鼠类患贫血症中枢神经损伤行走蹒跚红细胞氨氨基乙酸丙酸脱氢酶活性下降镍镍对于动物生长缓慢皮毛变粗繁殖力下降
4.3 土壤背景值
元素与人体健康的关系
元 过低的后果 素
过高的后果
汞 未发现
水俣病
镉 未发现
痛痛病、致癌、致心血管病、高血压、 肺肾损伤
砷 哺乳动物可能必需、仔动物缺可致 皮肤癌、肺癌、血管末稍病、皮肤角化 生长速度缓慢，皮毛较粗、细胞损 病 伤及脾肥大
铅 目前仅发现鼠类必需，可使鼠类患 中枢神经损伤，行走蹒跚，红细胞δ-氨
• 5. 原因未明地方病：克山病、大骨节病、趴子病、乌脚病 等。
我国地方病现状
• 上述各类地方病中，我国曾纳入重点地方病防治管理的有8 种，分别是血吸虫病（schistosomiasis)、克山病 （Keshan disease)、大骨节病（Kashin-Beck disease)、 碘缺乏病（iodinedeficiency disease)、地方性氟中毒 （endemic fluorosis)、地方性砷中毒（endemic arsenism)、鼠疫（plague)和布鲁氏菌病（burcellosis)。
筛号
60 70 80 100 120 140 200 270 300 325
网目/英寸
61.7 72.5 85.5 101 120 143 200 270
323
筛孔和筛号对照说明
• (1) 筛孔直径是以方孔计算的； • (2) 筛号是美国标准号； • (3) 筛目是每英寸长度内的筛孔数(1英寸=25.40
43土壤背景值元素与人体健康的关系元素素过低的后果过高的后果汞汞未发现水俣病镉镉未发现痛痛病致癌致心血管病高血压肺肾损伤砷砷哺乳动物可能必需仔动物缺可致生长速度缓慢皮毛较粗细胞损伤及脾肥大皮肤癌肺癌血管末稍病皮肤角化病病铅铅目前仅发现鼠类必需可使鼠类患贫血症中枢神经损伤行走蹒跚红细胞氨氨基乙酸丙酸脱氢酶活性下降镍镍对于动物生长缓慢皮毛变粗繁殖力下降
4.3 土壤背景值
元素与人体健康的关系
元 过低的后果 素
过高的后果
汞 未发现
水俣病
镉 未发现
痛痛病、致癌、致心血管病、高血压、 肺肾损伤
砷 哺乳动物可能必需、仔动物缺可致 皮肤癌、肺癌、血管末稍病、皮肤角化 生长速度缓慢，皮毛较粗、细胞损 病 伤及脾肥大
铅 目前仅发现鼠类必需，可使鼠类患 中枢神经损伤，行走蹒跚，红细胞δ-氨
• 5. 原因未明地方病：克山病、大骨节病、趴子病、乌脚病 等。
我国地方病现状
• 上述各类地方病中，我国曾纳入重点地方病防治管理的有8 种，分别是血吸虫病（schistosomiasis)、克山病 （Keshan disease)、大骨节病（Kashin-Beck disease)、 碘缺乏病（iodinedeficiency disease)、地方性氟中毒 （endemic fluorosis)、地方性砷中毒（endemic arsenism)、鼠疫（plague)和布鲁氏菌病（burcellosis)。
土壤学精品PPT课件
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。
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
Hale Waihona Puke 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
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。
V%水和空气=50%
土壤组成
V%矿物质和有机质= 50%
土➢ 壤
┌旱地
➢
│
➢
┌ 农业土壤┤
➢
│
│
➢
│
└水田土
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:
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?
第一节 土壤在农林业生产和自然环境 中的作用
➢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
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。
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
Hale Waihona Puke 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
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。
V%水和空气=50%
土壤组成
V%矿物质和有机质= 50%
土➢ 壤
┌旱地
➢
│
➢
┌ 农业土壤┤
➢
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└水田土
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:
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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?
第一节 土壤在农林业生产和自然环境 中的作用
➢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