绪论 1
第一节 土壤是地球的皮肤 1
一、土壤在地球表层系统中的重要性及作用 1
二、土壤的基本概念 2
第二节 土壤的主要功能 4
一、生产功能——人类农业生产的基地 4
二、生态功能——陆地生态系统的基础 6
三、环境功能——环境的缓冲净化体系 7
四、工程功能——工程基地与建筑材料 7
五、社会功能——支撑人类社会生存和发展的最珍贵的自然资源 7
第三节 土壤学科体系、研究内容与方法 9
一、土壤学学科分支及研究内容 9
二、土壤学与相邻学科的关系 11
三、土壤学的研究方法 11
第四节 土壤学科发展的概况 12
一、近代土壤科学的发展及主要观点 12
二、应用土壤学和基础土壤学的发展 14
三、我国土壤学的发展概况 15
思考题 16
主要参考文献 16
上篇 土壤的物质组成 18
第一章 土壤矿物质 18
第一节 土壤矿物质的矿物组成和化学组成 18
一、土壤矿物质的主要元素组成 18
二、土壤的矿物组成 19
第二节 黏土矿物 20
一、层状硅酸盐黏土矿物 20
二、非硅酸盐黏土矿物 25
第三节 我国土壤黏土矿物分布规律 26
一、风化和成土作用与黏土矿物组成的关系 26
二、我国土壤黏土矿物分布规律 27
思考题 27
主要参考文献 27
第二章 土壤有机质 29
第一节 土壤有机质的来源、含量及组成 29
一、土壤有机质的来源 29
二、土壤有机质的含量及组成 29
第二节 土壤有机质的分解和转化 30
一、简单有机化合物的分解和转化 31
二、植物残体的分解和转化 31
三、土壤腐殖物质的分解和转化 32
四、影响土壤有机质分解和转化的因素 32
第三节 土壤腐殖物质的形成和性质 34
一、土壤腐殖物质的形成 34
二、土壤腐殖物质—黏土矿物—微生物的相互作用 35
三、土壤腐殖酸的分组 36
四、土壤腐殖酸的性质 36
第四节 土壤有机质的作用及管理 39
一、有机质在土壤肥力上的作用 39
二、有机质在生态环境上的作用 40
三、土壤有机质的管理 41
思考题 43
主要参考文献 43
第三章 土壤生物 44
第一节 土壤生物的组成 45
一、土壤微生物 45
二、土壤动物 49
三、土壤中的植物根系 50
第二节 土壤生物的环境影响因素 52
一、温度 52
二、水分及其有效性 53
三、pH 53
四、氧气和Eh 54
第三节 土壤生物分布及其相互作用 54
一、土壤生物的分布 54
二、土壤生物之间的相互作用 55
思考题 56
主要参考文献 56
第四章 土壤水、空气和热量 58
第一节 土壤水分基本性质 58
一、土壤水分形态 58
二、土壤水分含量 61
三、土壤水分含量的测定 63
第二节 土水势 64
一、土水势及其分势 64
二、土水势的测定 67
三、土壤水分特征曲线 68
第三节 土壤空气 70
一、土壤空气的组成 70
二、土壤空气的运动 71
三、土壤通气性 72
第四节 土壤热量与热性质 73
一、土壤热量来源与平衡 73
二、土壤热性质 75
三、土壤温度 77
思考题 78
主要参考文献 79
中篇 土壤性质与过程 80
第五章 土壤的形成发育过程 80
第一节 土壤形成因素及其在土壤发生中的作用 80
一、土壤形成因素 80
二、母质对土壤发生的作用 81
三、气候与土壤发生的关系 83
四、生物因素在土壤发生中的作用 85
五、地形与土壤发生的关系 87
六、成土时间对土壤发育的影响 88
七、人类活动对土壤发生演化的影响 90
第二节 土壤形成过程 91
一、土壤形成过程中的大小循环 91
二、土壤形成过程中的物质转化和迁移 92
三、基本土壤成土过程 95
四、人为活动作用下的成土过程 99
第三节 土壤发育 101
一、土壤的个体发育 101
二、土壤的系统发育 101
三、土壤剖面、发生层和土体构型 101
四、反映土壤风化发育的指标 103
第四节 土壤发生与诊断层的形成 104
一、泥炭化过程与有机质表层的形成 104
二、腐殖化过程与腐殖质表层的形成 105
三、土壤熟化过程与人为表层、耕作淀积层和水耕氧化还原层的形成 105
四、盐化作用与盐结壳、盐积层、超盐积层和盐磐的形成 105
五、富铁铝化过程与铁铝层、低活性富铁层的形成 105
六、灰化过程与灰化淀积层的形成 106
七、黏化作用与黏化层、黏磐的形成 106
八、积钙过程与石膏层、超石膏层、钙积层、超钙积层和钙磐的形成 106
九、碱化作用与碱化层的形成 106
十、聚铁网纹化过程与聚铁网纹层的形成 106
十一、土壤初育过程与雏形层的形成 106
十二、漂白层的形成 107
思考题 107
主要参考文献 107
第六章 土壤结构与力学性质 108
第一节 土壤颗粒 108
一、土壤粒级 108
二、土壤密度和容重 111
三、土壤孔隙 112
第二节 土壤质地 116
一、土壤机械组成 116
二、土壤质地类型 116
三、不同质地土壤的肥力特点和改良利用 118
第三节 土壤结构 121
一、土壤结构体 121
二、土壤团粒结构 123
三、土壤结构改良 127
第四节 土壤力学性质 128
一、土壤黏结和黏着性 128
二、土壤可塑性 130
三、土壤胀缩性 131
四、土壤的抗剪强度 133
五、土壤压缩与压实 133
第五节 土壤耕性和耕作 134
一、土壤耕作 134
二、土壤耕性和耕作力学 136
三、土壤保护性耕作技术 138
思考题 139
主要参考文献 139
第七章 土壤水分移动与循环 140
第一节 土壤液态水运动 140
一、土壤饱和流 140
二、土壤非饱和流 141
三、土壤水分入渗与再分布 142
第二节 土壤气态水运动 144
一、土面水分蒸发 144
二、土壤内部的水汽运动 145
第三节 土壤水循环、平衡及有效性 145
一、农田土壤水分循环及平衡 145
二、土壤水分有效性 146
三、土壤水分的空间变异性 147
第四节 农田土壤水动态与调控 149
一、土壤水分的动态特性 149
二、农田灌溉与灌溉量计算 149
三、农田排水 150
第五节 土壤中的溶质运移 151
一、溶质的对流运移 151
二、分子扩散与溶质弥散 152
三、土壤溶质的动态特性 153
思考题 154
主要参考文献 155
第八章 土壤胶体表面化学 156
第一节 土壤胶体的表面类型与构造 156
一、硅氧烷型表面 156
二、水合氧化物型表面 157
三、有机物型表面 157
第二节 土壤胶体表面性质 158
一、土壤胶体的比表面 158
二、土壤胶体表面电荷 159
三、土壤胶体表面电位 160
第三节 土壤胶体对阳离子的吸附与交换 161
一、离子吸附的概念 161
二、阳离子静电吸附 161
三、阳离子交换作用 162
四、阳离子交换量 162
五、盐基饱和度 163
六、交换性阳离子的有效度 164
七、土壤胶体对阳离子的专性吸附 165
第四节 土壤胶体对阴离子的吸附与交换 166
一、阴离子的静电吸附 167
二、阴离子的负吸附 167
三、阴离子专性吸附 167
思考题 168
主要参考文献 169
第九章 土壤溶液化学反应 170
第一节 土壤溶液的组成与特性 170
一、土壤溶液组成 170
二、土壤溶液的动态平衡 170
第二节 土壤酸碱反应 171
一、土壤酸性的形成 171
二、土壤碱性的形成 173
三、土壤酸度的指标 174
四、土壤酸碱性的生物环境 176
五、影响土壤酸度的因素 177
六、土壤酸度的调节 178
第三节 土壤氧化还原反应 178
一、土壤氧化还原体系 178
二、土壤氧化还原指标 179
三、土壤氧化还原的生物环境 181
四、影响土壤氧化还原的因素 182
五、土壤氧化还原状况的调节 182
第四节 土壤中的沉淀溶解和络合解离反应 183
一、沉淀溶解反应 183
二、络合解离反应 185
思考题 188
主要参考文献 188
第十章 土壤元素的生物地球化学循环 189
第一节 土壤碳的生物地球化学循环 189
一、土壤碳循环 189
二、土壤光合作用 191
三、土壤呼吸作用 191
四、土壤碳的固定 192
五、土壤碳酸盐转化与平衡过程 193
六、土壤碳循环与全球气候变化 193
第二节 土壤氮的生物地球化学循环 195
一、土壤氮循环 196
二、大气氮的沉降 197
三、大气氮的生物固定 197
四、土壤有机氮的矿化 198
五、土壤铵的硝化 198
六、土壤无机氮的生物固定 198
七、土壤铵离子的矿物固定 199
八、土壤氨的挥发 199
九、土壤硝酸盐淋失 199
十、土壤反硝化损失 200
十一、土壤中氮损失的环境效应 200
十二、土壤氮的调控 200
第三节 土壤磷的生物地球化学循环 202
一、土壤磷循环 202
二、土壤有机磷的矿化和无机磷的生物固定 204
三、土壤磷的吸附与解吸 205
四、土壤磷的沉淀与溶解 205
五、土壤磷的流失 205
六、土壤磷的调控 207
第四节 土壤硫的生物地球化学循环 207
一、土壤硫循环 207
二、大气硫的沉降 208
三、土壤有机硫的矿化 208
四、土壤无机硫的生物固定 209
五、硫的氧化和还原 209
六、硫的吸附与解吸 209
七、土壤硫的调控和管理 210
第五节 土壤钾的生物地球化学循环 210
一、土壤钾的循环 210
二、土壤钾的固定 211
三、土壤钾的释放 212
四、土壤钾的损失 212
五、土壤钾的调控与管理 213
第六节 土壤微量元素的生物地球化学循环 213
一、土壤微量元素循环 214
二、土壤微量元素的吸附与解吸 215
三、土壤微量元素的沉淀与溶解 215
四、土壤微量元素的氧化与还原 216
五、土壤微量元素的络合与离解 216
六、土壤微量元素的调控与管理 216
思考题 217
主要参考文献 217
下篇 土壤利用与管理 219
第十一章 土壤肥力与养分管理 219
第一节 土壤肥力与土壤养分的生物有效性 219
一、土壤肥力与土壤生产力 219
二、土壤养分的生物有效性 220
第二节 土壤养分的供应和迁移过程 222
一、植物根系吸收养分的过程 222
二、土壤溶液中养分的补给与供应 223
三、土壤养分向根系的移动 224
第三节 农田养分管理 226
一、养分管理的概念 226
二、农田养分管理的基本原理 227
三、农田养分的管理技术 229
思考题 232
主要参考文献 233
第十二章 土壤污染与修复 234
第一节 土壤污染的概念 234
一、土壤背景值 234
二、土壤自净作用 236
三、土壤环境容量 236
四、土壤污染的概念 240
第二节 土壤污染物的来源及危害 241
一、重金属污染物 242
二、有机污染物 244
三、固体废物与放射性污染物 247
第三节 土壤组成和性质对污染物毒性的影响 249
一、土壤组成对污染物毒性的影响 249
二、土壤酸碱性对污染物毒性的影响 251
三、土壤氧化还原状况对污染物毒性的影响 252
第四节 污染土壤的修复 254
一、土壤污染的预防措施 255
二、污染土壤的修复 255
思考题 267
主要参考文献 267
第十三章 土壤质量与农产品安全 268
第一节 土壤质量的内涵 268
第二节 土壤质量指标体系与评价 269
一、土壤质量指标的筛选条件 269
二、土壤质量的指标体系 269
三、土壤质量的评价方法 270
第三节 安全农产品与土壤质量 271
一、安全农产品内涵 271
二、安全农产品与土壤质量之间的关系 272
思考题 274
主要参考文献 274
第十四章 土壤退化与生态恢复 276
第一节 土壤退化的概念及分类 276
一、土壤退化的概念 276
二、土壤退化的分类 277
第二节 我国土壤退化的背景与基本态势 278
一、我国土壤退化的自然和社会因素 278
二、我国土壤退化的现状与态势 279
第三节 土壤退化的主要类型及防治 280
一、土壤沙化和土地沙漠化 280
二、土壤流失 282
三、土壤盐渍化与次生盐渍化 284
四、土壤潜育化与次生潜育化 286
五、土壤肥力衰退和土壤污染防治 286
第四节 土壤退化的生态恢复 287
一、退化生态系统与土壤退化 287
二、生态恢复与恢复生态学 287
三、土壤退化的生态恢复实例 290
思考题 292
主要参考文献 292
第十五章 土壤分类与调查技术 293
第一节 土壤分类的基础和要求 293
一、基本概念 293
二、土壤分类对象 293
三、土壤分类工作的内容 294
四、土壤分类的理论基础和依据 294
五、土壤分类的要求 295
第二节 中国土壤分类系统 295
一、中国土壤分类系统的形成和发展 295
二、中国土壤分类系统的分类原则和依据 301
三、中国土壤分类系统的命名方法 302
第三节 中国土壤系统分类 303
一、中国土壤系统分类的诊断层和诊断特性 303
二、中国土壤系统分类的分类原则 303
三、中国土壤系统分类的分类系统和命名方法 305
四、中国土壤系统分类的检索方法及土纲检索 307
五、中国土壤系统分类与中国土壤分类系统的土壤参比 308
第四节 国际土壤分类发展趋势 310
一、美国土壤系统分类 311
二、联合国世界土壤图图例单元 313
三、世界土壤资源参比基础 315
四、俄罗斯土壤分类 317
五、西欧国家的土壤分类 319
六、土壤系统分类体系之间的参比 319
第五节 土壤资源调查方法简介 320
一、土壤资源调查的内容和步骤 320
二、土壤资源调查的技术要点 321
三、土壤资源调查的准备工作 322
四、土壤资源调查的田间方法 324
五、土壤资源遥感调查方法 328
六、土壤调查成果的应用 331
思考题 332
主要参考文献 332
第十六章 土壤资源类型及合理利用 333
第一节 我国土壤的形成环境条件 333
一、地形地貌 333
二、主要成土物质 334
三、水热状况 337
四、自然植被与人工植被 340
五、人为活动 340
第二节 土壤空间分异与分布规律 341
一、土壤的水平地带性分布 341
二、土壤的垂直地带性分布 343
三、土壤的垂直与水平的复合分布 347
四、土壤的中域组合分布 349
五、土壤的微域分布——复域与土链 350
第三节 土壤资源数量与特点 352
一、各类土壤资源的数量 352
二、土壤资源的特点 352
三、土壤资源开发利用存在的问题 353
第四节 主要土壤类型及其性质简介 354
一、铁铝土 354
二、淋溶土 355
三、半淋溶土 356
四、钙层土 357
五、干旱土 358
六、漠土 359
七、初育土 360
八、半水成土 361
九、水成土 362
十、盐碱土 362
十一、人为土 363
十二、高山土 364
第五节 土壤资源的开发与合理利用 364
一、耕地土壤资源 364
二、草地土壤资源 370
三、林地土壤资源 372
第六节 区域土壤资源的改良利用与保护 373
一、盐渍土资源的改良利用 373
二、红壤资源的改良利用 376
三、黄土高原土壤资源的保护利用 377
四、黑土资源肥力的保持与持续利用 378
思考题 379
主要参考文献 379