闫建合
土壤学是以地球表面能够生长绿色植物的疏松层为对象，研究其中的物质运动规律及其与环境间关系的科学，是农业科学的基础学科之一。土壤学的主要研究内容包括土壤组成；土壤的物理、化学和生物学特性；土壤的发生和演变；土壤的分类和分布；土壤的肥力特征以及土壤的开发利用改良和保护等。其目的在于为合理利用土壤资源、消除土壤低产因素、防止土壤退化和提高土壤肥力水平等提供理论依据和科学方法。土壤学是界于地球科学与生命科学之间的一门独立的学科，与环境科学也有密切的联系。除农业外，它又可服务于水利以及工业、矿业、医药卫生、交通和国防事业等。土壤学的发展历史土壤学的兴起和发展与近代自然科学，尤其是化学和生物学的发展息息相关。16世纪以前，人们对土壤的认识仅是以土壤的某些直观性质和农业生产经验为依据。如中国战国时期《尚书·禹贡》中根据土壤颜色、土粒粗细和水文状况等进行的土壤分类，其后许多农学家有关多粪肥田和深耕细锄可以提高土壤肥力的论述，以及古罗马的加图所描述罗马境内的土壤类型等，都反映了当时人们对土壤的认识水平。16～18世纪，现代土壤学随着自然科学的蓬勃发展而开始孕育、萌芽。在西欧，许多学者为论证土壤与植物的关系，提出了各种假说。17世纪中叶，海耳蒙特根据他长达五年的柳枝土培试验结果，认为土壤除了供给植物水分以外，仅仅起着支撑物的作用。17世纪末，伍德沃德将植物分别置于雨水、河水、污水及污水加腐殖土四种介质中生长，发现后两种介质中的植物生长较好，因而他认为细土是植物生长的“要素”，从而否定了海耳蒙特的观点。18世纪末，泰伊尔提出“植物腐殖质营养”学说。认为除了水分以外，腐殖质是土壤中唯一能作为植物营养的物质。这一学说在西欧曾风行一时。这些假说，虽未能全面正确地指出土壤的本质及其与植物生长的关系，但对于启发后人从不同的侧面认识土壤仍有裨益。18世纪以后，随着自然科学的进一步发展，土壤学在发展进程中先后出现了三大学派：农业化学派、农业地质学派、发生土壤学派。1840年，李比希的《有机化学在农业和生理学上的应用》一书问世，书中提出的“植物矿质营养学说”，认为矿质元素(无机盐类)是植物的主要营养物质，而土壤则是这些营养物质的主要给源。这是农业化学派的开端。李比希指出，土壤中矿质养分的含量是有限的，必将随着耕种时间的推移而日益减少，因此必须增施矿质肥料予以补充，否则土壤肥力水平将日趋衰竭，作物产量将逐渐下降。这个主张即著名的“归还学说”。它正确地指出了土壤对植物营养的重要作用，从而促进了田间试验、温室试验和实验室化学分析的兴起以及化肥工业的发展，并为土壤学的发展作出了划时代的贡献。19世纪后期，以德国的法鲁为代表的一些土壤学家用地质学的观点和方法认识和研究土壤，因而也被称为农业地质学派。他们认为土壤是陆地的一个淋溶层；甚至认为土壤过去是岩石，而今正在重新形成岩石。尽管这个学派未能阐明土壤形成的实质，但是他们提出的土壤改良、耕作和施肥等主张，对土壤学的发展也有一定意义。19世纪末至20世纪初俄国的多库恰耶夫提出发生土壤学观点。认为土壤是气候、生物、母质、地形和陆地年龄(时间)等五种因子相互作用的产物，是一个独立的历史自然体，其发生过程与环境条件有密切关系；在空间分布上有明显的地带规律性。他的学说得到各国土壤学家的公认，为现代土壤学奠定了基础。在中国，现代土壤科学的研究工作始于20世纪30年代。当时主要进行了某些土壤调查、制图和一般的分析试验。对中国的土壤资源、主要的土壤类型、分布规律理化性质，以及土壤改良等也作了初步研究。新中国成立以后，土壤科学事业有了较大发展。中国科学院和农业部相继成立了专门的研究机构，高等农业院校土壤和农业化学的有关专业。广大土壤科学工作者对中国土壤的基本性质、发生分类、肥力特征进行的系统研究，以及对华南地区红壤和华北平原盐渍土等低产土壤进行的改良研究都取得积极成果，并在此基础上对土壤肥力概念等提出了新的见解。土壤学的分支及研究方法土壤学的主要分支学科有：土壤物理学主要研究土壤中固、液、气三相体系的物理现象及其变化规律。内容包括：土壤水分的保持和移动及其对植物的有效性，土壤空气的组成与交换，热的传导与转化，土壤固相的组成与排列，土壤的力学性质和电、磁性质等。土壤化学主要研究土壤固、液相的化学组成、化学变化以及固液相之间的反应。内容包括土壤固体颗粒的表面化学性质及阳离子交换，土壤溶液及土壤的酸碱性、氧化还原性等。土壤生物学主要研究栖居于土壤中的有机体(主要是微生物)的活动及其与土壤中物质转化和循环的关系。内容包括土壤中微生物的数量、组成及分布规律，碳、氮、磷、硫等元素的生物循环，生物固氮作用以及有机质的分解和腐殖质的形成及其对土壤肥力的影响等。土壤肥力与植物营养学主要研究土壤供应矿质养分的能力及其影响因子与植物营养的关系。内容包括土壤肥力的实质及其指标，土壤养分的强度因素和容量因素土壤和植物的营养诊断，主要作物对土壤肥力的要求等。土壤地理学主要研究土壤与自然地理环境的关系，内容包括土壤的形成、分类、分布及土壤调查、制图等。土壤矿物学主要研究土壤矿物的结构、组成、性质和化学反应。内容包括粘土矿物和氧化物的数量、组成以及相互间的反应，土壤中各种元素的迁徙状况，粘粒与有机质之间的相互作用，矿物的形成与转变以及矿物鉴定等。土壤管理学主要研究人工措施对土壤和作物生产的影响，内容包括耕作、施肥、灌溉、排水及其他改良、保护措施对土壤肥力、生产力和作物产量的影响。土壤学经历了近代150余年的发展，已经形成了一套较为完整的研究方法，主要有：野外调查法，即在野外(田间)通过对土壤形成因素和剖面形态的观察，并结合对周围自然地理环境和土壤利用情况的综合分析来掌握土壤的基本特征。这是研究土壤的形成、分类、分布、肥力特征以及进行土壤制图的最基本的传统方法之一。实验室研究，即在实验室内借助各种仪器设备和温室设施等对土壤的物理、化学、物理化学和生物学性质等进行定量或定性的测定，或对土壤肥力水平进行生物学试验(水培、砂培或土培)和模拟试验等。定位研究法，即在田间选定某一土壤或某一地区，对土壤的某种届性或过程进行长期、系统的观察测定，以研究其动态变化和发展趋势及其对土壤性质或肥力的影响。最常用的方法是田间生物试验法和排水采集器法。土壤学的未来发展由于现代科学技术的进步和世界人口的不断增长，当前土壤学的研究更趋向于重视保护土壤资源、合理利用土壤和提高土壤生产力，以适应人口增长与耕地日益减少的矛盾。在研究内容上，除继续深入进行土壤物理、化学、生物，土壤分类和土壤肥力等基础研究外，更侧重于研究土壤中生物物质的循环和能量交换，以及重金届、化学制品(农药及化肥)和各种有机废弃物对土壤、作物、森林以至人类健康的有害影响及其防治措施。在研究手段上，大型分析仪器和电子计算机的应用将使土壤分析的分辨力、精密度和分析速度进一步提高，并能为土壤学研究开辟新的领域；而土壤数据库和土壤信息系统的建立，则将使数据处理和某些模拟研究更为有效。 
一 名词解释 土 壤：土壤是地球陆地表面能够生长植物（产生植物收获量）的疏松表层。 土壤肥力：土壤为植物生长供应协调营养条件和环境条件的能力。（水、肥、气、热） 自然肥力：土壤在自然因子即五大成土因素（气候、生物、母质、地形和年龄）的综合作用下发育而来的肥力。 人工肥力：在自然肥力的基础上，通过人为措施的影响（如翻耕、施肥、灌溉、和排水等措施）形成的土壤肥力，也称经济肥力。 潜在肥力：在当季节中，不能立即产生经济效益的这部分肥力。 土 壤 学：农林科学体系中的一门基础科学，主要论述土壤和农林生产各个环节之间的内在联系：土壤变肥变瘦的一般规律，以及土壤利用和改良的技术。 矿 物：矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的自然产物，分为原生矿物和次生矿物。 原生矿物：地壳深处的岩浆冷凝而成的矿物（如长石云母）。 次生矿物：有原生矿物经过化学变化（如变质作用和风化作用）形成的矿物。 五大自然成土因素：气候、生物、母质、地形和年龄。 岩 石：由一种或多种矿物有规律的组合形成的天然集合体。 岩 浆 岩：由地壳深处的熔融岩浆，受地质作用的影响，上升冷却凝固而成的岩石（如灿石、原始岩石）。 沉 积 岩：地壳表面早期形成的各种岩石（岩浆岩、变质岩和先形成的沉积岩）经过风化搬运、沉积和成岩等作用，再次形成的岩石。 变 质 岩：原有的岩石受到高温、高压和化学活性物质的作用，改变了原有的结构、构造及矿物成分而形成的新岩石。 二土壤的本质特征？肥力的四大因子？ 答：土壤的本质特征是土壤具有肥力；肥力的四大因子是水、肥（营养物质）汽、热（环境）。 三土壤组成如何？土壤学发展过程的三大学派？ 答： 固体颗粒（38%） 固 相（50%） 土壤 有机物（12%） 气相（50%） 粒间空隙（50%） 液相（50%） 土壤学发展过程的三大学派：农业化学学派。（提出矿质营养学说）。农业地质学派（19世纪后半叶）。土壤发生学派（提出土壤是在五大成土因素作用下形成的）。 四岩石根据生成方式不同分为哪几类？ 答：分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。 五岩浆岩的分类方式如何？（生成方式、化学成分） 答：按含二氧化硅的多少分为（1）酸性岩（二氧化硅含量大于65%）。（2）中性盐（二氧化硅含量在52%——65%）。（3）基性岩（二氧化硅含量在45%——52%）。（4）超基性岩（二氧化硅含量小于45%）。 由构造不同分为（1）块状构造（2）流纹构造（3）气孔构造（4）杏仁构造。 六岩石矿物对土壤有何影响？ 答：（1）影响土壤的质地；（2）影响土壤的酸碱性：（3）影响土壤中的化学组成。 七分别举出常见的原生矿物以及次生矿物五六类 答：原生矿物:长石类、角闪石和辉石、云母类、石英、磷灰石、橄榄石; 次生矿物:方解石，高岭石，蛇纹石。 八举出几种常见的沉积岩及变质岩 答:沉积岩:砾岩砂岩页岩石灰岩白云岩 变质岩:板岩千枚岩片岩片麻岩大理岩石灰岩
土壤学最基本的概念，土壤是复杂的一种综合体，其分类方式多种多样。依据土壤质地，可以分为黏土，粉土，砂土；依据土壤酸碱性，可以分为酸土，碱土，中性土；依据土壤有机质含量，可以分为有机土和矿质土；依据土壤颜色，可以分为黑土，红土，黄土……；依据土壤发生学，可以分为棕壤，褐土，潮土……所有的分类之间都是兼容的，比如黄土高原的黄土，也是黄绵土，也是碱性土，也是粉壤土……地球陆地表面上的各种土壤，都是在母质、气候、生物、地形、时间以及人类活动等因素综合影响下形成的。在地球陆地表面，一方面，由于在不同纬度上，接受太阳辐射能不同，从两极到赤道呈现出寒带、寒温带、温带、暖温带、亚热带和热带等有规律的气候带；另一方面，由于海陆的分布，地形的起伏，又引起同一气候带内水热条件的再分配。在山区，随着海拔的升高，温度和降水也会发生变化。这些气候条件变化所造成的水热条件的差异，必然会生长出与之相适应的不同植被类型，并呈现地理分布规律性，而生物气候条件在地理上的规律性分布。土壤类型分布随地理位置、地形高度变化而呈有规律更替的现象。土壤类型的分布，既与生物气候地带性条件相吻合，表现为广域的水平分布和垂直分布规律；又受地域性、局部性的地形、母质、水文地质等因素的影响，表现为地域分布和微域分布，并分别称之为地带性土壤和非地带性土壤。
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