土壤学
soil sciences
（ Pedology）
教学安排
参 考 书
reference books
1.土壤学 黄昌勇主编 中国农业出版社
2.土壤学 朱祖祥主编 （上，下） 农业出版社
3.土壤科学原理 Fundamentals of soil Science,Henry D Foth （中译本）
4.土壤本质与性状 The Nature and properties of soils, N.C Brady (中译本）
5.土壤学原理 Основы учения о почвах (1.2),В.А Ковда （柯夫达） （中译本）
6.中国土壤 中国农业出版社
7,土壤条件与植物生长 Soil Conditions and Plant Growth (10,中译本）（ 11 英文版）
8,Soils an introduction (3) Michael,J Singer Donald N,Munns University of California,Davis
9.中国农业百科全书 土壤卷 农业出版社
10,土壤学名词 Chinese Terms in Soil science 科学出版社 （ Glossary of soil science )
11.基础土壤学 熊顺贵主编 中国农业科技出版社
12.城市绿地土壤及土壤管理 崔晓阳 方怀龙主编 中国林业出版社
13,其他
14.结合各章学习再给同学们一些专著
要大量地阅读专业文献，充实自己知识！
土壤学专业刊物
1,土壤学报
2,土壤
3,土壤通报
4,Pedosphere
（ SCI）
5,国外农学 -土壤
肥料
6,土壤肥料
7,水土保持学报
8,水土保持通报
9,生态环境
1.Soil science 土壤科学 (美 )
2,Journal of Soil Science Society of America 美国土壤学
会杂志
3.Journal of Soil Science (英国）
4.European Journal of soil Science
欧洲土壤科学杂志
5.Journal of soil and water conservation 水土保持杂
志
6.Soil science and Plant Nutrition
土壤科学与植物营养 (日 )
7.Plant and soil 植物与土壤 (荷兰 )
8.Soils and Fertilizers Abstracts
9.Communication in soil science and plant analysis 土壤
科学与植物分析简报
10.Почвоведение(俄文）
课堂教学
（ 74学时）
室内实验
(8个
16个学时）
野外实习
（一周）
课程论文
（业余时间完成）
土壤学教学活动
（教学 90学时）
一个国家的财富在于她的土壤
及其智力的发展
———Richards Gordon Moores
土壤是每个国家最有价值的自
然资源之一。
Soil
is not only our most important resource,but also the
most maligned and misunderstood,The world population
will double in a mere forty years,but agricultural output is
not keeping up with demand,In the process,precious soil
is lost,waterways and coastal seas polluted,Humans
obviously need to be much more knowledgeable about this
problem,What is soil? Where does it come from? What
kinds of soil exist? Are all soils fertile? How does soil work?
Can all places on the planet be farmed? How much food
can the planet make? How do we lose soil? How can we
prevent erosion? What damage is caused by erosion? What
is sustainability? Can soil be farmed sustainably? What
can we do?
地质学与地貌学
微生物学等自然科学
要学好土壤学必须先修好
土壤学教学目录
? 第一章 绪论
? 第二章 土壤矿物质 机械分析
? 第三章 土壤有机质 有机质测定
? 第四章 土壤胶体和土壤吸收性能 离子交换现象观察
? 第五章 土壤酸碱性能 土壤 pH测定
? 第六章 土壤结构性和孔性 土壤容重测定及孔度计算
? 第七章 土壤水分 田间持水量测定
? 第八章 土壤空气 张力计使用技术
? 第九章 土壤温度状况及调节
? 第十章 土壤物理机械性能及耕性
? 第十一章 土壤养分状况 土壤养分速测技术
? 第十二章 土壤的形成和分布规律 土壤剖面观测
? 第十三章 我国主要土壤类型
? 教学实习 课程论文
学习土壤学需要抓住的主要问题
? 状态, 土壤的一系列静态性质和形态特征的描述
与指标体系
? 过程, 在土壤中发生的一系列动态过程；
土壤的离子交换过程；土壤吸附与解吸过程；土
壤氧化还原过程；土壤持水与释水过程；土壤中
气体交换与更新过程；土壤中能量（热）传递与
交换过程；土壤中物质迁移与转化过程（淋溶与
淀积过程）；土壤有机物质分解与转化过程（分
解与合成）；土壤酸碱平衡过程；土壤养分的转
化与平衡过程，土壤形成发育、演化过程等等 …
第一章 绪 论
preface
? 土壤在农业、自然环境以及社会其他
领域内的作用于地位
?,土壤”的基本概念
? 土壤科学发展史简介
? 土壤科学体系、研究内容和方法、任
务
第一章 绪 论
preface
第一节 土壤在农业、自然环境和社会其他各领域内作用与地位
土壤是每个国家最有价值的自然资源之一。除了土壤，有谁还能找到其他什
么东西对人类更为重要？圣经创世的作者这样讲：“上帝用泥土捏了一个人，就
是这个泥人变成了活人”。所以，过去和现在，人们对土壤是无限的崇敬。只所
以如此，这是因为,
一．土壤是农业生产的基地：, 民以食为天，食以土为本,
（一）土壤是植物生长繁育的基地（ Soil-plant relationship）
植物生长的基本要素和条件（ plant growth requirements）
1．日光（ light）
2．热量（ heat）
3．空气（ air； O2 and CO2）
4．水分（ water）
5．养分（ nutrients）（ 16种）
6．机械支撑（ mechanical support）
7．不得有不利的因素（ absence of adverse conditions）
? 植物要良好地生长要求,吃的饱、喝的足、站的稳、住的舒服”
宇宙因素
universe factors
土壤因子
soil factors
土壤对植物生长方面的作用与功能归纳起来有以下方面
1．营养库的作用（ resource of nutrients）,
研究得出植物有机体组成需要 16种 必需营养元素 和一些 有益营养元素,
其中 C,O,H来源于水和光呼吸 CO2，其它均依赖于土壤供给。植物对土
壤营养库的要求是,供应要足量、供应速率适可、供应品种多元化、各种
元素比例要协调等。 这里需要强调的是土壤这个库绝不是一个简单的储藏库，它有一定的协调作用。
土壤的养分涉及的环境问题就是水资源的富营养化问题。
2．养分转化与协调作用,cycles and balance of nutrients
主要靠土壤中时刻进行的物理、化学和生物变化进行不断的调整与平
衡作用，如有机物质的矿化与腐殖化作用（生物）、土壤的吸附与解吸
（物理化学）、氧化与还原（化学）、固定与释放、养分形态的转化、养分间的协同与拮抗等。
3．雨水涵养作用（ conserve water or water retention）
土壤接纳天然降水，解决了保水与供水的问题，使得“天旱而地不旱” 。
懂得“土壤水库”的概念与理论。土壤在自然界水循环（植物水、地下水、
地表水、大气水、土壤水 5水转换）中作用与地位。土壤水分循环过程与
机制？
4．生物支撑作用（ mechanical support）,根系的伸展有利于在更大范围觅
水觅肥，有利于植物进行光合作用。土壤的容重、孔隙度等表示土壤松紧性是保证这个条件的关键，要注意植物的根冠比问题。
5．稳定与缓冲环境的变化（ soil buffering）,抗温度、湿度、酸碱、氧化与
还原的剧烈变化 过程。土壤条件保证了植物能够适应环境因素的剧烈变化要求。
第一节 土壤在农业、自然环境和社会其他各领域内作用与地位
4m
10
米
以
下
（二）植物生产、动物生产与土壤管理间的关系
relationship of plant produce and animal produce and soil management
土壤管理
soil management
动物生产
animal production
植物生产
plant production
农业生产
agriculture production
土壤管理是关键，是基础，是农业生产两大部门生产的关键环
节！用养结合，地力可以常新。
土壤管理与植物生产、动物生产之间的关系
植物生产，也叫种植业，属于初级生产（ primary production)（一级生产）
产生植物收获物满足人们吃、穿，住。据研究，人们可以直接利用物体的
43%,57%的以谷糠、秸秆等废弃掉。植物的残体、枯枝落叶、根系以及分泌物
一部分残留给土壤，培肥土壤。一部分地上部分作为饲料，促进养殖业发展。
动物生产，也叫养殖业，属于次级生产（ secondary production ）
动物 利用植物残体，转化为肉、奶、蛋、皮、毛等供给人们生活之需要。也
有人提出了 生物反应器 概念。动物的粪便等作为土壤有机肥料。
土壤管理（ soil management） 为了作物生产而实施或应用到土壤中的耕
作、栽培措施、施肥措施、石灰或其他措施的总和叫土壤管理。也有人这样定义
的：通过耕作、栽培、施肥、灌溉等保持和提高土壤生产力的技术。土壤管理有
许多改良和保护措施，如防止沙化、盐碱化、酸化等，也有许多产品，土壤调理
剂、结构改良剂、保墒剂、消毒剂、增温剂、氮肥增效剂、反硝化抑制剂、松
土剂等，除此，还有覆盖膜、纸等,这些形成了土壤管理的产业化内容。
（二）植物生产、动物生产与土壤管理间的关系
relationship of plant produce and animal produce and soil management
当前土壤管理方面存在的问题土壤退化（ soil
degradation）,
1．土壤侵蚀 soil erosion
2．土壤沙化 soil desertification
3．土壤盐渍化 soil salinization
4．土壤肥力退化 soil fertility diminution
5．土壤污染 soil pollution
全国已有 20多万失地农民。
改良低产田是土壤管理的重要内容和任务
（二）植物生产、动物生产与土壤管理间的关系
relationship of plant produce and animal produce and soil management
质量退化
数量退化
土壤首先是生产生物物质的基地 -----人类
食品（植物、动物、微生物）供应的源泉。
他为人类提供了无穷的食物、纤维等生活
必需品，人们的生活水平取决于土壤的质量
以及靠土壤生存的动植物的种类和品质。
（二）植物生产、动物生产与土壤管理间的关系
relationship of plant produce and animal produce and soil management
二．土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分
soil is important component part of natural environment
在地球表面人类或生物生存的环境成为自然环境
（ natural environment）。自然环境有 5大要素，分别
称为不同圈层
大气圈（ atmosphere）
生物圈（ Biosphere）
岩石圈（ Lithosphere）
水 圈（ hydrosphere）
土壤圈（ pedosphere）
关于土壤圈的概念早在 1938年由英国著名土壤学家
S.Mastson根据自然界物质循环的观点提出来的，并且
对它的内涵作了概述。近 10多年来获得了很快的发展，
特别是 1990年 Arnold对土壤圈的定义、结构、功能及其
地球表面系统中的地位作了深刻的阐述与发展。
自然环境有 5大要素
（一）土壤圈 [Pedosphere]概念
是地球系统的重要组成部分，其位置处于地球系统，
即气圈、水圈、生物圈与岩石圈的交接界面，它既是这些
圈层的支撑者，又是它们长期共同作用的产物,[1938年，
S.Matson曾提出圈层观点 ]
（二）土壤圈的特性 properties of pedosphere
1．永恒的物质循环与能量交换,
土壤作为植物生长的基地，以光合作用的形式积累太阳能。地球上
靠光合作用合成的有机物质，每年能量积累量为 0.5?1015千瓦小时。地
球上每年以燃烧、食物和饲料的形式消耗得能量为 7?1012千瓦小时。人
类燃烧由过去地质年代的植物转化形成的矿物燃料（煤、泥炭、石油）
所利用的能量约为 16.2?1012千瓦小时，利用的其它形式能（水能、风
能、核能、潮水能、地热）很少。那么，目前和今后很长一段时间，土
壤 — 植物 — 动物系统在人类生活中仍然是输送太阳能的主要传递者。
2．最活跃最富有生命力的圈层,
陆地生命物质包含“植物生物物质”（植物及根部）、“动物生物物
质”
（动物和昆虫）和“微生物生物物质”，土壤圈对各种物质循环与物质 流
起着维持、调节和控制作用，土壤肥力是土壤圈层所固有的性质,
3．对环境的交互作用 （净化 -污染）
4．记忆块与基因库,通过这些记忆信息，有助于区别过去和现在的土
壤变化，并可对，”土壤圈 "未来变化进行预测,
．时空变化 （资源多样性和再利用性）
二．土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分
soil is important component part of natural environment
（三）土壤圈与其它圈层的关系
relation of pedosphere and others
1．与大气圈的关系,与大气进行着频繁的水、气、热交换。土壤
接纳了大气的降水，吸收大气中的氧气，供给土壤中植物根系、微
生物和其它土壤动物。同时，土壤释放气体到大气中，成为大气中
一些痕量气体和温室气体的来源。如 CH4,CO2,N2O,H2S等。大
气的化学成分在很大的程度上依赖于土壤于近地层植被。在这方面
充分体现了土壤与环境关系。 与大气进行气体的平衡与交换
土壤管理内容之一，就是要考虑环境效应。如当前研究的土壤氮
循环和碳循环问题。稻田不再提倡秸秆还田技术，稻田与湿地防止
甲烷的产生、土壤反硝化防止等都是土壤圈与大气圈关系所研究的
内容。（东京协议） ——土壤管理与气候变迁研究
注意,土壤与全球环境变化关系,温室效应、臭氧层保护（皮
肤癌）、厄尔尼若现象（海平面升迁），酸雨对土壤质量影响。
二．土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分
soil is important component part of natural environment
2．与生物圈的关系,
存在有机体的范围便构成了地球的生物圈。生命物质存在于地壳和海洋数十
米到数千米深和空中二万到三万米的高度。土壤包含在生命体存在的空间以内。
土壤是陆生植物、动物和微生物生存的环境和条件。土壤是生命物质、如根系
和陆生无脊椎动物的主要贮藏室；是代谢产物和生物残体的容器；是植物和其他
许多有机体的水分、营养物质的源泉。 支持和调节生物过程 ; 决定自然植被的分
布与演替．但土壤圈的各种限制因素对生物也起不良影响。
每年陆地上由高等植物合成约 n× 1010吨植物干物质，同时，约有 0.5%的植物
体完全矿化。平均每 200~500年能使每年由陆生植物和土壤所形成的植物体矿化
完成一个循环。用作人类食物只占合成的植物的很少一部分，约 3.6× 108吨 /年,
即占总重量的百分之几。因此，生物圈范围内的土壤 -生物系统中进行着全球性
的能量和物质的循环转化，同化 —矿化 ---腐殖化不断进行着。
土壤类型多样性，决定了生物资源多样性，为人们提供了丰富多彩的生活。
研究热点问题：生物资源多样性、生态环境建设理论基础研究、土壤条件与农
产品品质研究、土壤生物资源开发研究（微生物资源）、生物种群的保护是,碳
循环、氮循环 。
（生物小循环）
二．土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分
soil is important component part of natural environment
3．与水圈的关系
地球上水的循环，土壤水是很重要的一环。陆地上土壤承受大气降水，并通
过蒸发和植物蒸腾。将它归还与大气。土壤水的特性在很大程度上决定于水的移
动、径流和蒸发。地表径流和地下水是河水的主要来源，它们径流陆地而汇合到
海洋，随河水进入海洋的上上有矿物溶液。
河水平均约含有 0.2~0.4克 /升无机盐。含有从土壤表面冲刷下来的腐殖质和
矿物颗粒。河水中固体悬浮物含量达 2~10克 /升。
所以，土壤圈影响降水在陆地的重新分配，影响元素的生物地化学行为，水
分平衡，分异，转化及水圈的化学组成。
土壤水分管理与江河湖泊的富营养化有很大关系。我国黄河水土流失严重,
危害流域环境，治理核心在于土壤水分管理。
农业是用水大户，但利用效率低仍是未得到解决的问题，因此，土壤的水循环
与自然水资源关系研究（ 黄河水断流问题）,提高土壤水分高想利用的理论与技
术体系研究、土壤水径流产生的面源和点源污染问题、土壤水对地下水的污染
（硝态氮淋溶）是当今研究 的重点 。
二．土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分
soil is important component part of natural environment
4．与岩石圈的关系,
土壤是岩石圈的保护层，前苏联科学家 В.И.Вернадский (1926,1933,
1934,1940,1965）说土壤是“地球的贵重锈层”。贵重在于它具有肥力，
具有
生产植物收获物的能力。锈层是指土壤是岩石风化的产物。
地球上的生命及土壤形成过程持续了数十亿年之久。在此期间地壳内形成
了很厚的受海洋和大陆成因的沉积层。沉积层中具有最有价值的矿物：煤、石
油、泥炭、铁、锰和铝、陶质粘土、盐类、磷钙土等。
在当今发掘的沉积岩中形成过程中，受到古代土壤形成与发育的影响，岩石
中含有有机物质，如煤、草炭、油页岩、高岭土和蒙脱土石粘土，铁铝化合物
胶结层（赤地矿，砖红壤、铝土矿）
因此，土壤圈作为地球圈层的“皮肤”，对岩石圈具有一定的保护作用，以
减
少其遭受各种外营力破坏；与岩石圈进行互为交换与地质循环。
应用,1.探月计划中找是否有过水的判物
2.黄土高原古土壤层与气候变迁 —刘东生教授
3.作为地质年代确定依据和地壳变迁过程的判据等
4.找矿的依据
二．土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分
soil is important component part of natural environment
地质大循环
三．土壤是生态系统的重要组成部分
soil is important component part of ecosystems
（ 一）生态系统概念（ ecosystem）,
生态系统理论是英国科学家坦斯列（ A.G.Tansley）于
1935年提出来的。经过林德曼（ R.L.Lindeman,1942）
的继承和发展，奠定了稳定的基础。上个世纪 59年代，美
国生态学家奥德姆（ E.P.Odum）才建立了比较完善的生
态系统概念和体系。他指出,生态系统是指由环境和占据
该环境并联系在一起的生命有机体所构成的动态整体 。
生态系统
生物组分
（生命体）
环境系统
三．土壤是生态系统的重要组成部分
soil is important component part of ecosystems
植物（生产者）
动物（消费者）
微生物 （ 还原者 ）
太阳辐射
无机成分
有机成分
来自于大气的 O2,CO2，
N2,H2O
来自于土壤的 N,P,K等
（二）生态系统基本组成
1．生产者（ producers）：主要是绿色植物，除此,
包括有一些光合细菌，属于自养型。使生态系统的主
体。
2．消费者（ consumers）：动物类，异养型
3．分解者（ decomposers）：还原者，主要有细菌,
真菌、放线菌等微生物和原生动物和腐生动物，如蚂
蚁、蚯蚓和一些软体动物。产生一些激素、生理活性物
质。
人们依据生物主体不同，将生态系统分为农田生态系
统、森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统等许
多类型。
无论是哪类型生态系统，土壤始终是生物与环境进行
物质与能量交换的场所、媒介。
三．土壤是生态系统的重要组成部分
soil is important component part of ecosystems
（三）土壤在生态系统中功能有
1.保持生物活性，多样性和生产性。
2.对水体和物质流动起调节作用
3.对有机物质、无机物质起过滤、缓冲、降解、固定和解毒作用
4.具有储存养分、水分功能。
土壤是生态系统中极为重要的因素，土壤质量的破坏，都会影
响生态系统的平衡，土壤质量也同时受环境与生物的作用，各项指
标不断地发生着不同方向和强度的变化过程。
人类对生态系统的影响往往是通过 土壤管理 的手段进行的。如
沙漠 ——绿洲，盐碱土 ——良田。开沟排水将低湿田变为高产田。
相反，也可以向相反方向发展。毁林开荒 ——水土流失 ——洪、旱
灾害，土壤过渡开荒 ——土壤沙化。过渡灌溉 ——次生盐碱化。土
壤污染 ——无植被。人们已经有多次自然惩罚的极为惨痛教训，也
有丰富的管理经验。
维护生态平衡，进行生态建设关键必须以土壤管理为基础，因
地制宜，宜林则林、宜牧则牧，宜农则农。
三．土壤是生态系统的重要组成部分
soil is important component part of ecosystems
三．土壤是生态系统的重要组成部分
soil is important component part of ecosystems
土壤是污水和废弃物的净化场所与
归宿，土壤成为环境的净化器，是污
染物质的源和汇；土壤也是人类饮用
水的过滤器和净化器，保护土壤不受
污染，也就保护了水资源。
四．土壤是最珍贵的自然资源
Soil is best valuable natural resource
（一）资源的概念 concept of resource
资源在, 辞海, 中定义为“资财的来源”。强调的是能带来财富的一切东西,
包括天然的和人为的。马克思指出：劳动力和土地是形成财富的两个原始要
素，是一切财富的源泉。”
在更广义概念上讲，“资源”是自然界中能被人们所利用的物质和条件的总
称。这里包括了有形的物质和无形的条件。
资源分类方法很多，往往按照形成的原因分为自然资源和社会經濟資源兩
個大的部分往往按照形成的原因分为自然资源和社会经济资源两个大的部分。
资源
社会经济资源
自然资源
耗竭性的
非耗竭性的
可更新的 （ 土壤 ）
不 可更新的
土壤资源（ soil resource）：具有生产生物产品的能力的各种土壤类型的总称
人类消耗的 80%以上的热量来源于土壤,75%以上的蛋白质、大部分纤维都直接来
源于土壤。土壤资源和水、大气资源一样是维持人类生存与发展的必要条件，是社会经
济发展最基本的物质基础。
（二）土壤资源的特点 properties of soil resource 土壤资源的珍贵性在于他具备下了特点
1．整体性, 土壤与生物、环境始终构成一个完整的整体，一方遭到破坏都会导致其他变
更与毁灭，所以，不得抛弃其它二者单独地看土壤，相互联系决定了珍贵性。
2．有限性, 从数量上讲，土壤是极为有限的资源，显示出了珍贵性。
地球上现有耕地 15亿公顷（ 1.5?109），其余可开垦为农用的土地约 10亿公顷，在这
些土壤资源中,11%土壤对于农业没有障碍或严重限制因子。中国国土面积虽然为世界第
三位，但人口多，人均土壤资源数量更少。我们用占世界 7%土地养育世界 1/4的人口。可
见土壤资源是多么珍贵。
当今存在的问题：土壤数量退化和质量退化严重，有人估计。近 20年内世界有 1/3耕
地被退化消失殆尽。
3．地域性,土壤资源数量和质量分布及不平衡，地域性非常强，地区差异大。这是不同
区域土壤形成因素和条件不同，水、热分配不平衡。人们按照土壤资源分成了许多区域,
如红土区、黑土区、黄土区等等
4,动态性,土壤质量和数量时刻在进行着变化许多复杂过程，质量演化时刻进行着。人
类一切活动度影响着土壤资源可利用价值。
5．层次性,在大的地理空间上呈现规律分布（垂直分布）
6．多用性,作物生长、建材、路基、垃圾归宿、微生物富集，食品、医药菌种的源。
7．国际性,一般讲，自然资源的开发、利用和保护、管理属于国家主权，应有各个国家
自己去解决，但由于人类对自然资源的影响愈来愈大，一个国家一个地区对自然资源的破
坏所产生的后果往往超出国家范围与界限，还可能产生难民危机其他国家安全。所以，国
家间常常联合攻关。
四．土壤是最珍贵的自然资源
Soil is best valuable natural resource
? 土壤资源利用潜力非常大：在游牧社会，需要
518公顷地才能养活一口人，那时，地球只能供
养 1千万人口。现在地球人口是那时的 400~500
倍。农业社会时期，采用了驯化植物和动物，
发展灌溉，轮垦（刀耕火种）。每口人还需耕
地 20公顷。在现代的科技社会 土地承载力 如此
之高，靠的是各种科技力量，不断地挖掘土壤
的生产潜力。
? 马克思说,土壤是世代相传的、人类所不能出
让的生存条件和再生作用资源。
四．土壤是最珍贵的自然资源
Soil is best valuable natural resource
五．土壤在其他领域内作用于地位
Position and role of soil in others field
（一）在地质工作中作用
1.找矿,土壤一系列过程对沉积岩的形成作用很大,
许多铁、锰矿床成因是古代的沼泽过程和铁、锰在沿海的浅水地区沉积形成。铝土矿床大
多数与古代热带土壤形成过程有关。
以前地质年代的风化和成土过程共同作用，形成工业用粘土矿物（高岭土）和磷钙土。硝
酸盐、苏打、石膏、石灰、食盐、和其它盐都依赖于古代盐类聚集和盐渍土壤形成。
土壤形成过程与碘（ I）化物、溴（ Br）化物和其他稀有元素聚集有作用。掌握这个规律,
可以预测元素集中区、预测可勘探矿藏走向。
地壳中石油、燃气以及聚集某些元素（ cu,Co,Ni），也影响土壤特性，可以作为勘探矿
床的依据。寻找和勘探矿床的“土壤地球化学”方法，其原理利用土壤特征作为矿床的指标，
在
勘探石油、铜、铀等矿床方面很有用途。
2,地基勘探和工程
建筑物耐久性与土壤形状有关
道路建设要测定土壤物理、化学、生物性质。物理方面有颗粒组成、容重、透水性、胀缩
性、可塑性 等。 化学性质：盐分问题，盐分易损坏沥青路面、腐蚀钢筋混凝土。生物性质：有
机物质含量，腐泥土易下沉，不适宜作道路和建筑物的地基于材料。特别是在灌区盐渍化对建
筑影响很大。
机场与航天发射基地建设：机场底土的生尘性、起飞降落地带的坚固和耐久性、机场栽培
草皮能否成功依赖于土壤特性。在潮湿的酸性土壤上，混凝土覆盖层和金属结构很容易损坏。
建设好的机场离不开精确的土壤资料。
公路沿线的滑坡和山崩等自然灾害性与土质有关。
3.推测古环境,研究古土壤或其残迹研究古气候环境、古地形地势等。 （黄土古土壤研究）
(二）在医学和兽医学方面
地方病 是由于土壤中某些元素太多或贫乏影响了水质和食物和饲料所产生。
酸性淋溶强的土壤缺 Ca,Co,Ni,Cu、以及碘化物。是许多病的病因。贝壳氏
病骨骼发育失常和严重畸形、缺钙造成佝偻病、缺碘造成甲状腺肿大病。土壤缺
铜会使动物患痨病，缺钴是牛不生育和发育失常。土壤过量砷、硒会中毒，过量
铅则是牲畜血尿原因，人的骨痛病由于重金属缘故。黄牙由于氟的缘故。还有大
骨节病等。癌症的分布和土壤微量元素的地理分布状况有关。 土壤中生存的
亿万微生物，有的从土壤中分离出来后，供制取很贵重药剂 ——抗生素，如
链霉素、金霉素、青霉素、霉菌素等、工业上还制取剧毒剂、兴奋剂等。有些微
生物区系可以引起严重疾病（破伤风），有些是由于生活在土壤中动物如传染病
菌。如鼠疫、兔热病、疟疾、寄生蠕虫病等。
（地球化学研究内容）
土壤科学与医疗卫生 关系密切。
五．土壤在其他领域内作用于地位
Position and role of soil in others field
种类 粮食 蔬菜 肉蛋 合计
病区 5,95 0,84 9,48 16,28
非病区 23,18 0,88 14,74 40,17
1989年内蒙古呼伦贝尔盟病区与非病区粮食作物 硒 含量对比表（ Ng/人,天）
根据近几十年的研究，人们已查明大维 27种元素是生物正常活动必不可分的
元素，其中能明确引起动物和人类产生疾病的有 10余种，最主要的是碘、氟、
硒、铜、钴、镍、铅、硼等。譬如，水土中碘元素分异异常可引起甲状腺肿或地
方性克汀病，氟元素分布过多可引起地方性氟中毒，克山病与低硒因素有明显的
正相关系。
（三） 在体育方面：运动场地建设和高尔夫球场建设
（四）在考古方面,
（五）在刑侦方面 —刑侦土壤学
（六）在城市建设方面：城市绿地土壤学，人造土壤
（七）在水利工程方面
（八）在人文社会方面：关中农业文明的佐证
林年丰, 淮南字,,土地各以类生人：坚土人刚，弱图热儒，虚土人大，沙
土人细，息土人美，耗土人丑，轻土多利，重土多迟。
（九）其他方面：如陶瓷工,税收征稽（土地质量评价）等
五．土壤在其他领域内作用于地位
Position and role of soil in others field
土 壤
是人类活动的场所。各种建筑物、道路、
休闲娱乐场所的基础，决定了这些基础的
适宜性；用作道路和公路的路基，决定着
它的寿命等等。
五．土壤在其他领域内作用于地位
Position and role of soil in others field
Blum认为在持续发展的社会和环境中，
土壤 的作用是复杂的，他总结了土壤的 6大
功能（见土壤 2002 第 34期）,
生产生物量
环境保护
基因库
建筑物的基础
原材料
对历史的记忆功能
五．土壤在其他领域内作用于地位
Position and role of soil in others field
属于生态范畴
与文化、社会和经
济及技术有关
第二节 土壤的基本概念
concept of soil
一．土壤概念,concept of soil
关于土壤的概念在不同类型的教科书中都不同的解释和描述，这是因为土
壤服务的对象和功能非常多的缘故。关于土壤的定义因为人们对它的利用角
度不同而就有许多中解释,
1．美国土壤保持局（ 1975）对土壤的定义是：土壤是地球表面上含有 活质的,
抚育着或能抚育植物的 自然体的集合体（土壤与土壤管理 1984）。由此可
见它主要强调土壤作用与功能。
2．美国土壤学会定义；土壤是能够产生植物收获物的陆地疏松表层
Soil-The unconsolidated mineral material on the immediate surface of
the Earth that serves as a natural medium for the growth of land plants。
3．我国：陆地表面由矿物、有机物质、水、空气和生物组成，具有肥力，能生
长植物的为固结（ unconsolidated）层（土壤学名词,1998）。强调了土壤
的功能以外，还说明了土壤的组成有有机和无机的，有固态、液态和气态三
相，并指出土壤本质是有肥力。
? 关于土壤概念核对土壤的认识，我国劳动人民造就有了比较深刻认识。从汉
字“土壤”二字的构型和读音上人们就能充分地体现出我国古代人民对土壤基
本
概念的认识。
第二节 土壤的基本概念
concept of soil
从字型看,“二横”分别代表土壤的两个基本层次，即表层和底层。二横
的比例长短也有它的科学内涵，即表层和底层土壤比例。上层能生长植物的好
土占得比例要较少；下层是坚硬的不能生长植物底土或基岩，土壤位于岩面之
上，根系未能穿透底土层。
,丨竖”：直立显然表示植物。
说明土壤是能生产植物收获物的介质，土壤与岩石有很大区别。
植物地上部分 part of plant above
soil
土壤表层 soil surface 植物根系 roots
底层土壤 ground layer of soil
植物体
plant 土
“土” ---与吐同音
从读音上讲,
,说文解字”中注释
为,
“土者，是地之吐生物
也”。“土”取“吐”同
音。意
味生长为“吐出来”之意。
, 周礼, 中指出：“万
物
自生焉则曰土”
“壤”
所谓“壤”在古籍,
, 说文解字, 中讲，“壤”柔
土
也，无块曰壤”。
, 禹贡, 中注释到：“壤”天
性
和美也”
, 周礼, 中讲到：“壤和缓
之
貌”,
说明“壤”比“土”质量好，
“壤”
本来就是“土”；“壤”字是从
“土、从
壤”。故把“土”放在“襄”前，
构成
第二节 土壤的基本概念
concept of soil
英文的土壤 soil 是经由法语从拉丁文 SOlum衍生来的,Solum
的原义是指土地
二．土壤的组成
composition of soil
（一）土壤容积组成 composition of soil by volume
土壤三相体系满足了植物生长对各营养因素和环境因素的需求，使土壤区别于
其它一切自然物质。评级土壤质量的标准不同应用方面有所不同，工程上要求孔隙
度（ porosity）愈小愈好。但“理想的”草地、园子或大田土壤中，各种成分从体
积而言大体比例是：矿物质占 45%，有机质 5%，水占 25%，空气占 25%。建立一
个概念：土壤孔隙占总体积一半。评价土壤质量的指标之一 —“固、液、气三相比
（容积比）”。
2．土壤物质组成 composition of soil by matter
二．土壤的组成
composition of soil
土壤
soil
气相 gases
液相 liquids
固相 solid
Soil air,co2,O2,N2,H2S,CH4等
water
salts
Soil solution
inorganic
organic
minerals
Humus及植物残体
microorganisms
三．土壤形态特征 ——土壤形态学
soil morphology
岩石经过漫长的风化作用，形成土壤母质（ parent material），
再经过成土作用（ soil-forming process）形成
的土壤。但是，土壤与岩石有着本质区别,
1.有机物质含量高,由没有到有，由少到多，有简单到复杂。
2.有大量的高等植物根系和低等微生物以及动物。生物活动成
为主要区别。
3.有强烈的物质风化、淋溶与淀积过程。
4.出现了特殊的层次组合
土壤是一个独立的历史自然体，是由气候、母质、生物、地
形、时间等 5大自然因素联合作用下形成的产物。 每个土壤类型有
各自的形成发展历史，构成了形态、组成、结构与功能不同的可以
剖析的物质实体。土壤在垂直方向上具有明显的异质性，形成各自
的形态特征 ——土壤形态学研究的内容，也是在野外进行观察的主
要内容。我们在野外所看到的土壤都是由不同物理特性、颜色、外
形特征和层数的层次组合成一个完整整体。
三．土壤形态特征 —土壤形态学
soil morphology
（一）土壤剖面（ soil profile）：沿地表垂直下切所暴露出的断面叫土壤剖面。
土壤剖面是由不同层次按照不同次序叠加而成，这些层次分别叫土壤发生
层（ soil genetic horizon）。 土壤发生层次分为,
（ 1） O层,有机层（ organic horizon）：枯枝落叶和苔藓地被物或草本植物
活体层次，有机物未遭到分解或分解程度很差。基本上没有矿物质。
（ 2） A层,腐殖质层（ humus horizon）：有机物彻底分解成会黑色腐殖
质，与矿物结合在一起，也有人叫腐殖质聚集层。特征黑色。矿物与有机物
结合在一起。这一层几乎每个土壤都有，普遍存在。 A1,A2,A3 为亚表层
分类。
（ 3） B层,淀积层（ illuvial horizon）：在 A层以下淀积着上层淋溶下来的
粘粒,CaCO3和铁、猛等物质，形成了独特的特征。
（ 4） E层,淋溶层（ eluvial horizon）：淋溶作用形成的土层。
（ 5） C层,母质层（ parent material horizon）。
除此，还有 P层 （犁底层 plow pan）,G层 （潜育层 gley horizon）,w层 （潴
育层（ waterloggogenic horizon）,AB层,Ap层 BC层（过渡层）
土壤分类是往往依据这些层次进行，把土壤分类中用以鉴定土壤类别,
性质上有一系列定量规定的土层叫 诊断层 （ diagnostic horizon） 。
三．土壤形态特征 —土壤形态学
soil morphology
（二） 土壤剖面（ soil profile）类型,
1.按照来源分为,
2,按照不同厚度分为,
(1)侏儒剖面（ nanoprofile）：高山地区、荒漠地区,
陡坡地或紧实块状结晶岩上形成的土壤发生层虽完整，每
土层厚度甚薄的土壤剖面。
(2)巨型剖面（ giant profile）：形成高度风化、厚度很
深的土壤剖面。
挖掘土壤剖面供观察和研究用（关于挖掘方法在实习
时再讲）。
三．土壤形态特征 —土壤形态学
soil morphology
人为剖面
自然剖面
（二）土壤形态特征
（三）土体：由母质层以上土层所构成的整体叫 土体（ solum） 。
土壤形态特征,指土壤及土壤剖面所显示的各个土层的外部特征。
土壤形态特征主要体现在,
1.剖面构型 (profile pattern)：土壤发生层或土壤层次（如冲积层
次）的有规律的排列组合型式。
反映着土壤发生过程与演变的历史过程。
2.层次外观特征：主要有颜色、结构、结持状态等
各层次外观特征有时也可以反映土壤形成的历史进程，有时仅反
映着土壤形成发育的某一个阶段的环境因素和人为因素。
土壤的形态特征意义在于反映了土壤的内在性质以及他的起源和
发展历史。为人们研究自然、社会变迁的历史进程提供了很好的佐
证。
(1)土层颜色：土壤颜色是土壤很重要的形态特征，反映着内在的理、化性状。有
时成为土壤命名的主要依据（如红壤、黄壤、紫色土，棕壤）。
土壤基本色（ С.И.Тюремнов（ 1927） 研究） ——黑色,红 （黄） 色,
白色。土壤不同色由 3种基本组合而成。
土壤颜色的量化研究用 3个定量化参数
A.色彩（ hue）,（光谱原色：红、黄、绿、蓝、紫）是指光占优势的波长的
颜色。
B.色的亮度 （显色性）,也有人叫 色值 或叫 光度 （ Value）,指光的总量，由暗
到亮而增加。
C.色素,也有人叫色度（ chroma），光谱色的纯度和强度。
芒氏（ Munsell）记色法是对颜色的三种易变性质的每一种系统的数量化的和
文字化标记。这三种性质按照色彩、色值、色度的顺序标出。如在芒氏记色法中
的 10YR6/4,10RY色彩,6是色值,4是色度。
在野外把待测土壤样与表准色卡相比较。可以很快得出它的颜色。
（二）土壤形态特征
土
壤
颜
色
多
种
多
样
土壤物质组成与颜色,
（ 1）黑色：腐殖质色；当 ?5~4%时，为灰色； 8~10或更高时呈深黑色。
某些化合物的颜色； FeS.H20,MnO2,Fe3O4（磁铁矿），黑色主要
决定了腐殖质多少，所以，可以反映了土壤肥沃度。
（ 2）红（黄）色：主要是铁的各种氧化物。土壤矿物中的铁会被氧化和
水化为红色和黄色的化合物。高度水化的氧化铁是黄色的，在氢氧化铁的
成分中，一般含水越多颜色越黄。当水化作用减少时，则红色代替了黄
色。赤铁矿和含水赤铁矿分别是红色和红棕色；褐铁矿为不同色度黄色。
某些与氧化铁相结合的氧化锰的特点具有樱红的颜色。黄壤、红壤,
砖红壤、红色石灰土在通气良好、氧化状态下呈现红、黄、橙色、红棕色
等。但在淹水还原情况下，呈现氧化亚铁颜色，即会蓝色、浅绿色、淡青
色等。沼泽土风干后仍呈深蓝色，是因为富含蓝铁矿缘故。
（ 3）白色：起淡化剂作用。取决于土壤母质。水铝英石、高岭土、氢氧
化铝、硅土化合物（石英）。碳酸盐、石膏、无机盐分等。
（二）土壤形态特征
白色 +红、黄色 =草色 黑色 +白色 =暗灰色、灰色、淡灰色
黑色 +红色 =栗色、褐色 红色 +白色 =橙色、黄色。 黑色 +白色 +红色 =棕色
土壤颜色与土壤性质关系
a.土壤颜色与有机质含量,有机质越高，颜色越深越暗。
b.土壤颜色与土壤温度,深色易吸热增温，土壤温度回升快，温度高。
c.土壤颜色与母质关系,由铁镁岩形成的土壤比由硅铝性母质形成的土壤颜色深,
养分也多。
d.土壤颜色与含水量,由于土壤含铁的缘故，受水的影响颜色变化明显
红色、黄色 ——排水性好，氧化态的旱地 ------蓝色、灰色 ——排水不畅的湿地,
水地和沼泽地。含水量高颜色深，也有人以土壤颜色深度半段土壤墒情（黑墒,
黄墒、白墒）。
野外判断土壤颜色有标准色卡（国外） 。芒氏（ Munsell）记色法，对光的 3种
易变性值得每一种系统的数量化的和文字化的标记。按照色彩、色值、色度的顺
序标出。如 10YR6/4，其中 10YR是色彩，色值是 6，色度为 4。
把一个指定的土样与带有标准色阶卡片相比较，可以很快的按 Munsell（ Musell
Color System）记色法定出颜色。
（二）土壤形态特征
Munsell Hue Circle Primary Hue Circle
Hue Symbol Hue Symbol
Red R Red R
Yellow-Red YR Yellow-Red YR
Yellow Y Yellow Y
Green-Yellow GY Green-Yellow GY
Green G Green G
Blue-Green BG Cyan C
Blue B Blue-Cyan BC
Purple-Blue PB Blue B
Purple P Magenta-Blue MB
Red-Purple RP Magenta M
Figure 1,The Hue Circle
Figure 2,Munsell Hue Designations
Condition
Dark (dark
grey,brown to
black)
Moderately Dark
(brown to yellow
brown)
Light (pale
brown to
yellow)
Organic matter high medium low
Erosion factor low medium high
Aeration high medium low
Available Nitrogen high medium low
Fertility high medium low
Dark
Colours
Near the surface indicates high organic matter (OM),High OM is
associated with better drainage,good structure & nutrient levels,
Not all dark soils are well drained,
Reds &
Oranges
In sub-soils indicate iron oxide in aerobic conditions,This
indicates good drainage and low leaching,With sufficient water
these soils are generally fertile,
Dull yellow
& mottles
Seasonal waterlogging causing anaerobic conditions,Possibly
high levels of lime,
Pale
colours &
whites
Low OM and poor fertility,At the surface reflects heat,slow to
warm & cool,Over a clay may indicate a perched water table for
part of the year with high leaching due to waterlogging,May be
due to large amounts of calcium carbonate or minerals
(2)土壤结构 ——看形状和大小及紧实度（在土壤结构部分讲）
(3)土壤结持度：包括紧实度、孔隙度和裂隙性等。常见的结持度有很紧、紧
实、疏松和散碎。裂隙性按裂隙的宽度分为：细龟裂土、龟裂土、大龟裂土。
易形成裂隙的土壤有粘合土、碱土、龟裂土。
(4)土壤水分：看土壤含水量、地下水位高低、地下水质（矿化度）。
(5)土壤新生体（ soil new growth）：成土过程中在土壤剖面上新形成的物质叫
新生体。
新生体的意义,判断土壤类型推测它的起源和发育（发生）的历史。
常见的土壤新生体,
A.盐分：盐霜（ salt efflorescence）、盐结皮（ thin salt crust）（ ?2cm）、盐
结壳（ salt crust）（ ?2cm）
B.碳酸盐类：假菌丝体（ pseudomycelium）、假菌膜、石灰结核（ calcareous
concretions）、砂姜（ Shajiang,irregular calcareous concretions）、钙磐
（ calcareous pan）
石灰反应 化学鉴定 HCl +CaCO3=CaCl2+CO2?+H2O
C.铁锰化合物：锈纹（ rust streak）、锈斑（ rust spot）、胶膜（ cutan，
coating）、铁锰结核（ iron-manganese concretion）
D.石膏：石膏层（ gypsic horizon）、石膏晶簇（ gypsum crystal cluster）、石
膏磐（ gypsum pan）
（二）土壤形态特征
（ 6）土壤侵入体（ soil intrusions）：由外力或人为活动加入到
土壤中的物体。
意义：从发生学上讲，与现代成土过程无关，有时继承了母质,
侵入体可以帮助弄清楚成土的条件和环境、特别是作为认为活动
历史见证。
岩石碎片、软体动物的贝壳、根和茎干的残体、动物生命活动
的遗骸（洞穴）和人类发生学方面的侵入体（骨骼、器皿、砖,
瓦块、炭屑、钱币）。
（ 7）土壤质地：（后讲）学会试验测量技术和野外判断技术。
以上 7个方面基本上可以完整地描述了土壤的形态特征，给人们
推测土壤发生、演变、和土壤一系列性质提供了素材。
注意：描述土壤剖面特征时，记录土层厚度，从上到下，每层
要有上限和下限，单位取厘米。逐层地以上属形态特征指标去描
述。
（二）土壤形态特征
soil sciences
（ Pedology）
教学安排
参 考 书
reference books
1.土壤学 黄昌勇主编 中国农业出版社
2.土壤学 朱祖祥主编 （上，下） 农业出版社
3.土壤科学原理 Fundamentals of soil Science,Henry D Foth （中译本）
4.土壤本质与性状 The Nature and properties of soils, N.C Brady (中译本）
5.土壤学原理 Основы учения о почвах (1.2),В.А Ковда （柯夫达） （中译本）
6.中国土壤 中国农业出版社
7,土壤条件与植物生长 Soil Conditions and Plant Growth (10,中译本）（ 11 英文版）
8,Soils an introduction (3) Michael,J Singer Donald N,Munns University of California,Davis
9.中国农业百科全书 土壤卷 农业出版社
10,土壤学名词 Chinese Terms in Soil science 科学出版社 （ Glossary of soil science )
11.基础土壤学 熊顺贵主编 中国农业科技出版社
12.城市绿地土壤及土壤管理 崔晓阳 方怀龙主编 中国林业出版社
13,其他
14.结合各章学习再给同学们一些专著
要大量地阅读专业文献，充实自己知识！
土壤学专业刊物
1,土壤学报
2,土壤
3,土壤通报
4,Pedosphere
（ SCI）
5,国外农学 -土壤
肥料
6,土壤肥料
7,水土保持学报
8,水土保持通报
9,生态环境
1.Soil science 土壤科学 (美 )
2,Journal of Soil Science Society of America 美国土壤学
会杂志
3.Journal of Soil Science (英国）
4.European Journal of soil Science
欧洲土壤科学杂志
5.Journal of soil and water conservation 水土保持杂
志
6.Soil science and Plant Nutrition
土壤科学与植物营养 (日 )
7.Plant and soil 植物与土壤 (荷兰 )
8.Soils and Fertilizers Abstracts
9.Communication in soil science and plant analysis 土壤
科学与植物分析简报
10.Почвоведение(俄文）
课堂教学
（ 74学时）
室内实验
(8个
16个学时）
野外实习
（一周）
课程论文
（业余时间完成）
土壤学教学活动
（教学 90学时）
一个国家的财富在于她的土壤
及其智力的发展
———Richards Gordon Moores
土壤是每个国家最有价值的自
然资源之一。
Soil
is not only our most important resource,but also the
most maligned and misunderstood,The world population
will double in a mere forty years,but agricultural output is
not keeping up with demand,In the process,precious soil
is lost,waterways and coastal seas polluted,Humans
obviously need to be much more knowledgeable about this
problem,What is soil? Where does it come from? What
kinds of soil exist? Are all soils fertile? How does soil work?
Can all places on the planet be farmed? How much food
can the planet make? How do we lose soil? How can we
prevent erosion? What damage is caused by erosion? What
is sustainability? Can soil be farmed sustainably? What
can we do?
地质学与地貌学
微生物学等自然科学
要学好土壤学必须先修好
土壤学教学目录
? 第一章 绪论
? 第二章 土壤矿物质 机械分析
? 第三章 土壤有机质 有机质测定
? 第四章 土壤胶体和土壤吸收性能 离子交换现象观察
? 第五章 土壤酸碱性能 土壤 pH测定
? 第六章 土壤结构性和孔性 土壤容重测定及孔度计算
? 第七章 土壤水分 田间持水量测定
? 第八章 土壤空气 张力计使用技术
? 第九章 土壤温度状况及调节
? 第十章 土壤物理机械性能及耕性
? 第十一章 土壤养分状况 土壤养分速测技术
? 第十二章 土壤的形成和分布规律 土壤剖面观测
? 第十三章 我国主要土壤类型
? 教学实习 课程论文
学习土壤学需要抓住的主要问题
? 状态, 土壤的一系列静态性质和形态特征的描述
与指标体系
? 过程, 在土壤中发生的一系列动态过程；
土壤的离子交换过程；土壤吸附与解吸过程；土
壤氧化还原过程；土壤持水与释水过程；土壤中
气体交换与更新过程；土壤中能量（热）传递与
交换过程；土壤中物质迁移与转化过程（淋溶与
淀积过程）；土壤有机物质分解与转化过程（分
解与合成）；土壤酸碱平衡过程；土壤养分的转
化与平衡过程，土壤形成发育、演化过程等等 …
第一章 绪 论
preface
? 土壤在农业、自然环境以及社会其他
领域内的作用于地位
?,土壤”的基本概念
? 土壤科学发展史简介
? 土壤科学体系、研究内容和方法、任
务
第一章 绪 论
preface
第一节 土壤在农业、自然环境和社会其他各领域内作用与地位
土壤是每个国家最有价值的自然资源之一。除了土壤，有谁还能找到其他什
么东西对人类更为重要？圣经创世的作者这样讲：“上帝用泥土捏了一个人，就
是这个泥人变成了活人”。所以，过去和现在，人们对土壤是无限的崇敬。只所
以如此，这是因为,
一．土壤是农业生产的基地：, 民以食为天，食以土为本,
（一）土壤是植物生长繁育的基地（ Soil-plant relationship）
植物生长的基本要素和条件（ plant growth requirements）
1．日光（ light）
2．热量（ heat）
3．空气（ air； O2 and CO2）
4．水分（ water）
5．养分（ nutrients）（ 16种）
6．机械支撑（ mechanical support）
7．不得有不利的因素（ absence of adverse conditions）
? 植物要良好地生长要求,吃的饱、喝的足、站的稳、住的舒服”
宇宙因素
universe factors
土壤因子
soil factors
土壤对植物生长方面的作用与功能归纳起来有以下方面
1．营养库的作用（ resource of nutrients）,
研究得出植物有机体组成需要 16种 必需营养元素 和一些 有益营养元素,
其中 C,O,H来源于水和光呼吸 CO2，其它均依赖于土壤供给。植物对土
壤营养库的要求是,供应要足量、供应速率适可、供应品种多元化、各种
元素比例要协调等。 这里需要强调的是土壤这个库绝不是一个简单的储藏库，它有一定的协调作用。
土壤的养分涉及的环境问题就是水资源的富营养化问题。
2．养分转化与协调作用,cycles and balance of nutrients
主要靠土壤中时刻进行的物理、化学和生物变化进行不断的调整与平
衡作用，如有机物质的矿化与腐殖化作用（生物）、土壤的吸附与解吸
（物理化学）、氧化与还原（化学）、固定与释放、养分形态的转化、养分间的协同与拮抗等。
3．雨水涵养作用（ conserve water or water retention）
土壤接纳天然降水，解决了保水与供水的问题，使得“天旱而地不旱” 。
懂得“土壤水库”的概念与理论。土壤在自然界水循环（植物水、地下水、
地表水、大气水、土壤水 5水转换）中作用与地位。土壤水分循环过程与
机制？
4．生物支撑作用（ mechanical support）,根系的伸展有利于在更大范围觅
水觅肥，有利于植物进行光合作用。土壤的容重、孔隙度等表示土壤松紧性是保证这个条件的关键，要注意植物的根冠比问题。
5．稳定与缓冲环境的变化（ soil buffering）,抗温度、湿度、酸碱、氧化与
还原的剧烈变化 过程。土壤条件保证了植物能够适应环境因素的剧烈变化要求。
第一节 土壤在农业、自然环境和社会其他各领域内作用与地位
4m
10
米
以
下
（二）植物生产、动物生产与土壤管理间的关系
relationship of plant produce and animal produce and soil management
土壤管理
soil management
动物生产
animal production
植物生产
plant production
农业生产
agriculture production
土壤管理是关键，是基础，是农业生产两大部门生产的关键环
节！用养结合，地力可以常新。
土壤管理与植物生产、动物生产之间的关系
植物生产，也叫种植业，属于初级生产（ primary production)（一级生产）
产生植物收获物满足人们吃、穿，住。据研究，人们可以直接利用物体的
43%,57%的以谷糠、秸秆等废弃掉。植物的残体、枯枝落叶、根系以及分泌物
一部分残留给土壤，培肥土壤。一部分地上部分作为饲料，促进养殖业发展。
动物生产，也叫养殖业，属于次级生产（ secondary production ）
动物 利用植物残体，转化为肉、奶、蛋、皮、毛等供给人们生活之需要。也
有人提出了 生物反应器 概念。动物的粪便等作为土壤有机肥料。
土壤管理（ soil management） 为了作物生产而实施或应用到土壤中的耕
作、栽培措施、施肥措施、石灰或其他措施的总和叫土壤管理。也有人这样定义
的：通过耕作、栽培、施肥、灌溉等保持和提高土壤生产力的技术。土壤管理有
许多改良和保护措施，如防止沙化、盐碱化、酸化等，也有许多产品，土壤调理
剂、结构改良剂、保墒剂、消毒剂、增温剂、氮肥增效剂、反硝化抑制剂、松
土剂等，除此，还有覆盖膜、纸等,这些形成了土壤管理的产业化内容。
（二）植物生产、动物生产与土壤管理间的关系
relationship of plant produce and animal produce and soil management
当前土壤管理方面存在的问题土壤退化（ soil
degradation）,
1．土壤侵蚀 soil erosion
2．土壤沙化 soil desertification
3．土壤盐渍化 soil salinization
4．土壤肥力退化 soil fertility diminution
5．土壤污染 soil pollution
全国已有 20多万失地农民。
改良低产田是土壤管理的重要内容和任务
（二）植物生产、动物生产与土壤管理间的关系
relationship of plant produce and animal produce and soil management
质量退化
数量退化
土壤首先是生产生物物质的基地 -----人类
食品（植物、动物、微生物）供应的源泉。
他为人类提供了无穷的食物、纤维等生活
必需品，人们的生活水平取决于土壤的质量
以及靠土壤生存的动植物的种类和品质。
（二）植物生产、动物生产与土壤管理间的关系
relationship of plant produce and animal produce and soil management
二．土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分
soil is important component part of natural environment
在地球表面人类或生物生存的环境成为自然环境
（ natural environment）。自然环境有 5大要素，分别
称为不同圈层
大气圈（ atmosphere）
生物圈（ Biosphere）
岩石圈（ Lithosphere）
水 圈（ hydrosphere）
土壤圈（ pedosphere）
关于土壤圈的概念早在 1938年由英国著名土壤学家
S.Mastson根据自然界物质循环的观点提出来的，并且
对它的内涵作了概述。近 10多年来获得了很快的发展，
特别是 1990年 Arnold对土壤圈的定义、结构、功能及其
地球表面系统中的地位作了深刻的阐述与发展。
自然环境有 5大要素
（一）土壤圈 [Pedosphere]概念
是地球系统的重要组成部分，其位置处于地球系统，
即气圈、水圈、生物圈与岩石圈的交接界面，它既是这些
圈层的支撑者，又是它们长期共同作用的产物,[1938年，
S.Matson曾提出圈层观点 ]
（二）土壤圈的特性 properties of pedosphere
1．永恒的物质循环与能量交换,
土壤作为植物生长的基地，以光合作用的形式积累太阳能。地球上
靠光合作用合成的有机物质，每年能量积累量为 0.5?1015千瓦小时。地
球上每年以燃烧、食物和饲料的形式消耗得能量为 7?1012千瓦小时。人
类燃烧由过去地质年代的植物转化形成的矿物燃料（煤、泥炭、石油）
所利用的能量约为 16.2?1012千瓦小时，利用的其它形式能（水能、风
能、核能、潮水能、地热）很少。那么，目前和今后很长一段时间，土
壤 — 植物 — 动物系统在人类生活中仍然是输送太阳能的主要传递者。
2．最活跃最富有生命力的圈层,
陆地生命物质包含“植物生物物质”（植物及根部）、“动物生物物
质”
（动物和昆虫）和“微生物生物物质”，土壤圈对各种物质循环与物质 流
起着维持、调节和控制作用，土壤肥力是土壤圈层所固有的性质,
3．对环境的交互作用 （净化 -污染）
4．记忆块与基因库,通过这些记忆信息，有助于区别过去和现在的土
壤变化，并可对，”土壤圈 "未来变化进行预测,
．时空变化 （资源多样性和再利用性）
二．土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分
soil is important component part of natural environment
（三）土壤圈与其它圈层的关系
relation of pedosphere and others
1．与大气圈的关系,与大气进行着频繁的水、气、热交换。土壤
接纳了大气的降水，吸收大气中的氧气，供给土壤中植物根系、微
生物和其它土壤动物。同时，土壤释放气体到大气中，成为大气中
一些痕量气体和温室气体的来源。如 CH4,CO2,N2O,H2S等。大
气的化学成分在很大的程度上依赖于土壤于近地层植被。在这方面
充分体现了土壤与环境关系。 与大气进行气体的平衡与交换
土壤管理内容之一，就是要考虑环境效应。如当前研究的土壤氮
循环和碳循环问题。稻田不再提倡秸秆还田技术，稻田与湿地防止
甲烷的产生、土壤反硝化防止等都是土壤圈与大气圈关系所研究的
内容。（东京协议） ——土壤管理与气候变迁研究
注意,土壤与全球环境变化关系,温室效应、臭氧层保护（皮
肤癌）、厄尔尼若现象（海平面升迁），酸雨对土壤质量影响。
二．土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分
soil is important component part of natural environment
2．与生物圈的关系,
存在有机体的范围便构成了地球的生物圈。生命物质存在于地壳和海洋数十
米到数千米深和空中二万到三万米的高度。土壤包含在生命体存在的空间以内。
土壤是陆生植物、动物和微生物生存的环境和条件。土壤是生命物质、如根系
和陆生无脊椎动物的主要贮藏室；是代谢产物和生物残体的容器；是植物和其他
许多有机体的水分、营养物质的源泉。 支持和调节生物过程 ; 决定自然植被的分
布与演替．但土壤圈的各种限制因素对生物也起不良影响。
每年陆地上由高等植物合成约 n× 1010吨植物干物质，同时，约有 0.5%的植物
体完全矿化。平均每 200~500年能使每年由陆生植物和土壤所形成的植物体矿化
完成一个循环。用作人类食物只占合成的植物的很少一部分，约 3.6× 108吨 /年,
即占总重量的百分之几。因此，生物圈范围内的土壤 -生物系统中进行着全球性
的能量和物质的循环转化，同化 —矿化 ---腐殖化不断进行着。
土壤类型多样性，决定了生物资源多样性，为人们提供了丰富多彩的生活。
研究热点问题：生物资源多样性、生态环境建设理论基础研究、土壤条件与农
产品品质研究、土壤生物资源开发研究（微生物资源）、生物种群的保护是,碳
循环、氮循环 。
（生物小循环）
二．土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分
soil is important component part of natural environment
3．与水圈的关系
地球上水的循环，土壤水是很重要的一环。陆地上土壤承受大气降水，并通
过蒸发和植物蒸腾。将它归还与大气。土壤水的特性在很大程度上决定于水的移
动、径流和蒸发。地表径流和地下水是河水的主要来源，它们径流陆地而汇合到
海洋，随河水进入海洋的上上有矿物溶液。
河水平均约含有 0.2~0.4克 /升无机盐。含有从土壤表面冲刷下来的腐殖质和
矿物颗粒。河水中固体悬浮物含量达 2~10克 /升。
所以，土壤圈影响降水在陆地的重新分配，影响元素的生物地化学行为，水
分平衡，分异，转化及水圈的化学组成。
土壤水分管理与江河湖泊的富营养化有很大关系。我国黄河水土流失严重,
危害流域环境，治理核心在于土壤水分管理。
农业是用水大户，但利用效率低仍是未得到解决的问题，因此，土壤的水循环
与自然水资源关系研究（ 黄河水断流问题）,提高土壤水分高想利用的理论与技
术体系研究、土壤水径流产生的面源和点源污染问题、土壤水对地下水的污染
（硝态氮淋溶）是当今研究 的重点 。
二．土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分
soil is important component part of natural environment
4．与岩石圈的关系,
土壤是岩石圈的保护层，前苏联科学家 В.И.Вернадский (1926,1933,
1934,1940,1965）说土壤是“地球的贵重锈层”。贵重在于它具有肥力，
具有
生产植物收获物的能力。锈层是指土壤是岩石风化的产物。
地球上的生命及土壤形成过程持续了数十亿年之久。在此期间地壳内形成
了很厚的受海洋和大陆成因的沉积层。沉积层中具有最有价值的矿物：煤、石
油、泥炭、铁、锰和铝、陶质粘土、盐类、磷钙土等。
在当今发掘的沉积岩中形成过程中，受到古代土壤形成与发育的影响，岩石
中含有有机物质，如煤、草炭、油页岩、高岭土和蒙脱土石粘土，铁铝化合物
胶结层（赤地矿，砖红壤、铝土矿）
因此，土壤圈作为地球圈层的“皮肤”，对岩石圈具有一定的保护作用，以
减
少其遭受各种外营力破坏；与岩石圈进行互为交换与地质循环。
应用,1.探月计划中找是否有过水的判物
2.黄土高原古土壤层与气候变迁 —刘东生教授
3.作为地质年代确定依据和地壳变迁过程的判据等
4.找矿的依据
二．土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分
soil is important component part of natural environment
地质大循环
三．土壤是生态系统的重要组成部分
soil is important component part of ecosystems
（ 一）生态系统概念（ ecosystem）,
生态系统理论是英国科学家坦斯列（ A.G.Tansley）于
1935年提出来的。经过林德曼（ R.L.Lindeman,1942）
的继承和发展，奠定了稳定的基础。上个世纪 59年代，美
国生态学家奥德姆（ E.P.Odum）才建立了比较完善的生
态系统概念和体系。他指出,生态系统是指由环境和占据
该环境并联系在一起的生命有机体所构成的动态整体 。
生态系统
生物组分
（生命体）
环境系统
三．土壤是生态系统的重要组成部分
soil is important component part of ecosystems
植物（生产者）
动物（消费者）
微生物 （ 还原者 ）
太阳辐射
无机成分
有机成分
来自于大气的 O2,CO2，
N2,H2O
来自于土壤的 N,P,K等
（二）生态系统基本组成
1．生产者（ producers）：主要是绿色植物，除此,
包括有一些光合细菌，属于自养型。使生态系统的主
体。
2．消费者（ consumers）：动物类，异养型
3．分解者（ decomposers）：还原者，主要有细菌,
真菌、放线菌等微生物和原生动物和腐生动物，如蚂
蚁、蚯蚓和一些软体动物。产生一些激素、生理活性物
质。
人们依据生物主体不同，将生态系统分为农田生态系
统、森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统等许
多类型。
无论是哪类型生态系统，土壤始终是生物与环境进行
物质与能量交换的场所、媒介。
三．土壤是生态系统的重要组成部分
soil is important component part of ecosystems
（三）土壤在生态系统中功能有
1.保持生物活性，多样性和生产性。
2.对水体和物质流动起调节作用
3.对有机物质、无机物质起过滤、缓冲、降解、固定和解毒作用
4.具有储存养分、水分功能。
土壤是生态系统中极为重要的因素，土壤质量的破坏，都会影
响生态系统的平衡，土壤质量也同时受环境与生物的作用，各项指
标不断地发生着不同方向和强度的变化过程。
人类对生态系统的影响往往是通过 土壤管理 的手段进行的。如
沙漠 ——绿洲，盐碱土 ——良田。开沟排水将低湿田变为高产田。
相反，也可以向相反方向发展。毁林开荒 ——水土流失 ——洪、旱
灾害，土壤过渡开荒 ——土壤沙化。过渡灌溉 ——次生盐碱化。土
壤污染 ——无植被。人们已经有多次自然惩罚的极为惨痛教训，也
有丰富的管理经验。
维护生态平衡，进行生态建设关键必须以土壤管理为基础，因
地制宜，宜林则林、宜牧则牧，宜农则农。
三．土壤是生态系统的重要组成部分
soil is important component part of ecosystems
三．土壤是生态系统的重要组成部分
soil is important component part of ecosystems
土壤是污水和废弃物的净化场所与
归宿，土壤成为环境的净化器，是污
染物质的源和汇；土壤也是人类饮用
水的过滤器和净化器，保护土壤不受
污染，也就保护了水资源。
四．土壤是最珍贵的自然资源
Soil is best valuable natural resource
（一）资源的概念 concept of resource
资源在, 辞海, 中定义为“资财的来源”。强调的是能带来财富的一切东西,
包括天然的和人为的。马克思指出：劳动力和土地是形成财富的两个原始要
素，是一切财富的源泉。”
在更广义概念上讲，“资源”是自然界中能被人们所利用的物质和条件的总
称。这里包括了有形的物质和无形的条件。
资源分类方法很多，往往按照形成的原因分为自然资源和社会經濟資源兩
個大的部分往往按照形成的原因分为自然资源和社会经济资源两个大的部分。
资源
社会经济资源
自然资源
耗竭性的
非耗竭性的
可更新的 （ 土壤 ）
不 可更新的
土壤资源（ soil resource）：具有生产生物产品的能力的各种土壤类型的总称
人类消耗的 80%以上的热量来源于土壤,75%以上的蛋白质、大部分纤维都直接来
源于土壤。土壤资源和水、大气资源一样是维持人类生存与发展的必要条件，是社会经
济发展最基本的物质基础。
（二）土壤资源的特点 properties of soil resource 土壤资源的珍贵性在于他具备下了特点
1．整体性, 土壤与生物、环境始终构成一个完整的整体，一方遭到破坏都会导致其他变
更与毁灭，所以，不得抛弃其它二者单独地看土壤，相互联系决定了珍贵性。
2．有限性, 从数量上讲，土壤是极为有限的资源，显示出了珍贵性。
地球上现有耕地 15亿公顷（ 1.5?109），其余可开垦为农用的土地约 10亿公顷，在这
些土壤资源中,11%土壤对于农业没有障碍或严重限制因子。中国国土面积虽然为世界第
三位，但人口多，人均土壤资源数量更少。我们用占世界 7%土地养育世界 1/4的人口。可
见土壤资源是多么珍贵。
当今存在的问题：土壤数量退化和质量退化严重，有人估计。近 20年内世界有 1/3耕
地被退化消失殆尽。
3．地域性,土壤资源数量和质量分布及不平衡，地域性非常强，地区差异大。这是不同
区域土壤形成因素和条件不同，水、热分配不平衡。人们按照土壤资源分成了许多区域,
如红土区、黑土区、黄土区等等
4,动态性,土壤质量和数量时刻在进行着变化许多复杂过程，质量演化时刻进行着。人
类一切活动度影响着土壤资源可利用价值。
5．层次性,在大的地理空间上呈现规律分布（垂直分布）
6．多用性,作物生长、建材、路基、垃圾归宿、微生物富集，食品、医药菌种的源。
7．国际性,一般讲，自然资源的开发、利用和保护、管理属于国家主权，应有各个国家
自己去解决，但由于人类对自然资源的影响愈来愈大，一个国家一个地区对自然资源的破
坏所产生的后果往往超出国家范围与界限，还可能产生难民危机其他国家安全。所以，国
家间常常联合攻关。
四．土壤是最珍贵的自然资源
Soil is best valuable natural resource
? 土壤资源利用潜力非常大：在游牧社会，需要
518公顷地才能养活一口人，那时，地球只能供
养 1千万人口。现在地球人口是那时的 400~500
倍。农业社会时期，采用了驯化植物和动物，
发展灌溉，轮垦（刀耕火种）。每口人还需耕
地 20公顷。在现代的科技社会 土地承载力 如此
之高，靠的是各种科技力量，不断地挖掘土壤
的生产潜力。
? 马克思说,土壤是世代相传的、人类所不能出
让的生存条件和再生作用资源。
四．土壤是最珍贵的自然资源
Soil is best valuable natural resource
五．土壤在其他领域内作用于地位
Position and role of soil in others field
（一）在地质工作中作用
1.找矿,土壤一系列过程对沉积岩的形成作用很大,
许多铁、锰矿床成因是古代的沼泽过程和铁、锰在沿海的浅水地区沉积形成。铝土矿床大
多数与古代热带土壤形成过程有关。
以前地质年代的风化和成土过程共同作用，形成工业用粘土矿物（高岭土）和磷钙土。硝
酸盐、苏打、石膏、石灰、食盐、和其它盐都依赖于古代盐类聚集和盐渍土壤形成。
土壤形成过程与碘（ I）化物、溴（ Br）化物和其他稀有元素聚集有作用。掌握这个规律,
可以预测元素集中区、预测可勘探矿藏走向。
地壳中石油、燃气以及聚集某些元素（ cu,Co,Ni），也影响土壤特性，可以作为勘探矿
床的依据。寻找和勘探矿床的“土壤地球化学”方法，其原理利用土壤特征作为矿床的指标，
在
勘探石油、铜、铀等矿床方面很有用途。
2,地基勘探和工程
建筑物耐久性与土壤形状有关
道路建设要测定土壤物理、化学、生物性质。物理方面有颗粒组成、容重、透水性、胀缩
性、可塑性 等。 化学性质：盐分问题，盐分易损坏沥青路面、腐蚀钢筋混凝土。生物性质：有
机物质含量，腐泥土易下沉，不适宜作道路和建筑物的地基于材料。特别是在灌区盐渍化对建
筑影响很大。
机场与航天发射基地建设：机场底土的生尘性、起飞降落地带的坚固和耐久性、机场栽培
草皮能否成功依赖于土壤特性。在潮湿的酸性土壤上，混凝土覆盖层和金属结构很容易损坏。
建设好的机场离不开精确的土壤资料。
公路沿线的滑坡和山崩等自然灾害性与土质有关。
3.推测古环境,研究古土壤或其残迹研究古气候环境、古地形地势等。 （黄土古土壤研究）
(二）在医学和兽医学方面
地方病 是由于土壤中某些元素太多或贫乏影响了水质和食物和饲料所产生。
酸性淋溶强的土壤缺 Ca,Co,Ni,Cu、以及碘化物。是许多病的病因。贝壳氏
病骨骼发育失常和严重畸形、缺钙造成佝偻病、缺碘造成甲状腺肿大病。土壤缺
铜会使动物患痨病，缺钴是牛不生育和发育失常。土壤过量砷、硒会中毒，过量
铅则是牲畜血尿原因，人的骨痛病由于重金属缘故。黄牙由于氟的缘故。还有大
骨节病等。癌症的分布和土壤微量元素的地理分布状况有关。 土壤中生存的
亿万微生物，有的从土壤中分离出来后，供制取很贵重药剂 ——抗生素，如
链霉素、金霉素、青霉素、霉菌素等、工业上还制取剧毒剂、兴奋剂等。有些微
生物区系可以引起严重疾病（破伤风），有些是由于生活在土壤中动物如传染病
菌。如鼠疫、兔热病、疟疾、寄生蠕虫病等。
（地球化学研究内容）
土壤科学与医疗卫生 关系密切。
五．土壤在其他领域内作用于地位
Position and role of soil in others field
种类 粮食 蔬菜 肉蛋 合计
病区 5,95 0,84 9,48 16,28
非病区 23,18 0,88 14,74 40,17
1989年内蒙古呼伦贝尔盟病区与非病区粮食作物 硒 含量对比表（ Ng/人,天）
根据近几十年的研究，人们已查明大维 27种元素是生物正常活动必不可分的
元素，其中能明确引起动物和人类产生疾病的有 10余种，最主要的是碘、氟、
硒、铜、钴、镍、铅、硼等。譬如，水土中碘元素分异异常可引起甲状腺肿或地
方性克汀病，氟元素分布过多可引起地方性氟中毒，克山病与低硒因素有明显的
正相关系。
（三） 在体育方面：运动场地建设和高尔夫球场建设
（四）在考古方面,
（五）在刑侦方面 —刑侦土壤学
（六）在城市建设方面：城市绿地土壤学，人造土壤
（七）在水利工程方面
（八）在人文社会方面：关中农业文明的佐证
林年丰, 淮南字,,土地各以类生人：坚土人刚，弱图热儒，虚土人大，沙
土人细，息土人美，耗土人丑，轻土多利，重土多迟。
（九）其他方面：如陶瓷工,税收征稽（土地质量评价）等
五．土壤在其他领域内作用于地位
Position and role of soil in others field
土 壤
是人类活动的场所。各种建筑物、道路、
休闲娱乐场所的基础，决定了这些基础的
适宜性；用作道路和公路的路基，决定着
它的寿命等等。
五．土壤在其他领域内作用于地位
Position and role of soil in others field
Blum认为在持续发展的社会和环境中，
土壤 的作用是复杂的，他总结了土壤的 6大
功能（见土壤 2002 第 34期）,
生产生物量
环境保护
基因库
建筑物的基础
原材料
对历史的记忆功能
五．土壤在其他领域内作用于地位
Position and role of soil in others field
属于生态范畴
与文化、社会和经
济及技术有关
第二节 土壤的基本概念
concept of soil
一．土壤概念,concept of soil
关于土壤的概念在不同类型的教科书中都不同的解释和描述，这是因为土
壤服务的对象和功能非常多的缘故。关于土壤的定义因为人们对它的利用角
度不同而就有许多中解释,
1．美国土壤保持局（ 1975）对土壤的定义是：土壤是地球表面上含有 活质的,
抚育着或能抚育植物的 自然体的集合体（土壤与土壤管理 1984）。由此可
见它主要强调土壤作用与功能。
2．美国土壤学会定义；土壤是能够产生植物收获物的陆地疏松表层
Soil-The unconsolidated mineral material on the immediate surface of
the Earth that serves as a natural medium for the growth of land plants。
3．我国：陆地表面由矿物、有机物质、水、空气和生物组成，具有肥力，能生
长植物的为固结（ unconsolidated）层（土壤学名词,1998）。强调了土壤
的功能以外，还说明了土壤的组成有有机和无机的，有固态、液态和气态三
相，并指出土壤本质是有肥力。
? 关于土壤概念核对土壤的认识，我国劳动人民造就有了比较深刻认识。从汉
字“土壤”二字的构型和读音上人们就能充分地体现出我国古代人民对土壤基
本
概念的认识。
第二节 土壤的基本概念
concept of soil
从字型看,“二横”分别代表土壤的两个基本层次，即表层和底层。二横
的比例长短也有它的科学内涵，即表层和底层土壤比例。上层能生长植物的好
土占得比例要较少；下层是坚硬的不能生长植物底土或基岩，土壤位于岩面之
上，根系未能穿透底土层。
,丨竖”：直立显然表示植物。
说明土壤是能生产植物收获物的介质，土壤与岩石有很大区别。
植物地上部分 part of plant above
soil
土壤表层 soil surface 植物根系 roots
底层土壤 ground layer of soil
植物体
plant 土
“土” ---与吐同音
从读音上讲,
,说文解字”中注释
为,
“土者，是地之吐生物
也”。“土”取“吐”同
音。意
味生长为“吐出来”之意。
, 周礼, 中指出：“万
物
自生焉则曰土”
“壤”
所谓“壤”在古籍,
, 说文解字, 中讲，“壤”柔
土
也，无块曰壤”。
, 禹贡, 中注释到：“壤”天
性
和美也”
, 周礼, 中讲到：“壤和缓
之
貌”,
说明“壤”比“土”质量好，
“壤”
本来就是“土”；“壤”字是从
“土、从
壤”。故把“土”放在“襄”前，
构成
第二节 土壤的基本概念
concept of soil
英文的土壤 soil 是经由法语从拉丁文 SOlum衍生来的,Solum
的原义是指土地
二．土壤的组成
composition of soil
（一）土壤容积组成 composition of soil by volume
土壤三相体系满足了植物生长对各营养因素和环境因素的需求，使土壤区别于
其它一切自然物质。评级土壤质量的标准不同应用方面有所不同，工程上要求孔隙
度（ porosity）愈小愈好。但“理想的”草地、园子或大田土壤中，各种成分从体
积而言大体比例是：矿物质占 45%，有机质 5%，水占 25%，空气占 25%。建立一
个概念：土壤孔隙占总体积一半。评价土壤质量的指标之一 —“固、液、气三相比
（容积比）”。
2．土壤物质组成 composition of soil by matter
二．土壤的组成
composition of soil
土壤
soil
气相 gases
液相 liquids
固相 solid
Soil air,co2,O2,N2,H2S,CH4等
water
salts
Soil solution
inorganic
organic
minerals
Humus及植物残体
microorganisms
三．土壤形态特征 ——土壤形态学
soil morphology
岩石经过漫长的风化作用，形成土壤母质（ parent material），
再经过成土作用（ soil-forming process）形成
的土壤。但是，土壤与岩石有着本质区别,
1.有机物质含量高,由没有到有，由少到多，有简单到复杂。
2.有大量的高等植物根系和低等微生物以及动物。生物活动成
为主要区别。
3.有强烈的物质风化、淋溶与淀积过程。
4.出现了特殊的层次组合
土壤是一个独立的历史自然体，是由气候、母质、生物、地
形、时间等 5大自然因素联合作用下形成的产物。 每个土壤类型有
各自的形成发展历史，构成了形态、组成、结构与功能不同的可以
剖析的物质实体。土壤在垂直方向上具有明显的异质性，形成各自
的形态特征 ——土壤形态学研究的内容，也是在野外进行观察的主
要内容。我们在野外所看到的土壤都是由不同物理特性、颜色、外
形特征和层数的层次组合成一个完整整体。
三．土壤形态特征 —土壤形态学
soil morphology
（一）土壤剖面（ soil profile）：沿地表垂直下切所暴露出的断面叫土壤剖面。
土壤剖面是由不同层次按照不同次序叠加而成，这些层次分别叫土壤发生
层（ soil genetic horizon）。 土壤发生层次分为,
（ 1） O层,有机层（ organic horizon）：枯枝落叶和苔藓地被物或草本植物
活体层次，有机物未遭到分解或分解程度很差。基本上没有矿物质。
（ 2） A层,腐殖质层（ humus horizon）：有机物彻底分解成会黑色腐殖
质，与矿物结合在一起，也有人叫腐殖质聚集层。特征黑色。矿物与有机物
结合在一起。这一层几乎每个土壤都有，普遍存在。 A1,A2,A3 为亚表层
分类。
（ 3） B层,淀积层（ illuvial horizon）：在 A层以下淀积着上层淋溶下来的
粘粒,CaCO3和铁、猛等物质，形成了独特的特征。
（ 4） E层,淋溶层（ eluvial horizon）：淋溶作用形成的土层。
（ 5） C层,母质层（ parent material horizon）。
除此，还有 P层 （犁底层 plow pan）,G层 （潜育层 gley horizon）,w层 （潴
育层（ waterloggogenic horizon）,AB层,Ap层 BC层（过渡层）
土壤分类是往往依据这些层次进行，把土壤分类中用以鉴定土壤类别,
性质上有一系列定量规定的土层叫 诊断层 （ diagnostic horizon） 。
三．土壤形态特征 —土壤形态学
soil morphology
（二） 土壤剖面（ soil profile）类型,
1.按照来源分为,
2,按照不同厚度分为,
(1)侏儒剖面（ nanoprofile）：高山地区、荒漠地区,
陡坡地或紧实块状结晶岩上形成的土壤发生层虽完整，每
土层厚度甚薄的土壤剖面。
(2)巨型剖面（ giant profile）：形成高度风化、厚度很
深的土壤剖面。
挖掘土壤剖面供观察和研究用（关于挖掘方法在实习
时再讲）。
三．土壤形态特征 —土壤形态学
soil morphology
人为剖面
自然剖面
（二）土壤形态特征
（三）土体：由母质层以上土层所构成的整体叫 土体（ solum） 。
土壤形态特征,指土壤及土壤剖面所显示的各个土层的外部特征。
土壤形态特征主要体现在,
1.剖面构型 (profile pattern)：土壤发生层或土壤层次（如冲积层
次）的有规律的排列组合型式。
反映着土壤发生过程与演变的历史过程。
2.层次外观特征：主要有颜色、结构、结持状态等
各层次外观特征有时也可以反映土壤形成的历史进程，有时仅反
映着土壤形成发育的某一个阶段的环境因素和人为因素。
土壤的形态特征意义在于反映了土壤的内在性质以及他的起源和
发展历史。为人们研究自然、社会变迁的历史进程提供了很好的佐
证。
(1)土层颜色：土壤颜色是土壤很重要的形态特征，反映着内在的理、化性状。有
时成为土壤命名的主要依据（如红壤、黄壤、紫色土，棕壤）。
土壤基本色（ С.И.Тюремнов（ 1927） 研究） ——黑色,红 （黄） 色,
白色。土壤不同色由 3种基本组合而成。
土壤颜色的量化研究用 3个定量化参数
A.色彩（ hue）,（光谱原色：红、黄、绿、蓝、紫）是指光占优势的波长的
颜色。
B.色的亮度 （显色性）,也有人叫 色值 或叫 光度 （ Value）,指光的总量，由暗
到亮而增加。
C.色素,也有人叫色度（ chroma），光谱色的纯度和强度。
芒氏（ Munsell）记色法是对颜色的三种易变性质的每一种系统的数量化的和
文字化标记。这三种性质按照色彩、色值、色度的顺序标出。如在芒氏记色法中
的 10YR6/4,10RY色彩,6是色值,4是色度。
在野外把待测土壤样与表准色卡相比较。可以很快得出它的颜色。
（二）土壤形态特征
土
壤
颜
色
多
种
多
样
土壤物质组成与颜色,
（ 1）黑色：腐殖质色；当 ?5~4%时，为灰色； 8~10或更高时呈深黑色。
某些化合物的颜色； FeS.H20,MnO2,Fe3O4（磁铁矿），黑色主要
决定了腐殖质多少，所以，可以反映了土壤肥沃度。
（ 2）红（黄）色：主要是铁的各种氧化物。土壤矿物中的铁会被氧化和
水化为红色和黄色的化合物。高度水化的氧化铁是黄色的，在氢氧化铁的
成分中，一般含水越多颜色越黄。当水化作用减少时，则红色代替了黄
色。赤铁矿和含水赤铁矿分别是红色和红棕色；褐铁矿为不同色度黄色。
某些与氧化铁相结合的氧化锰的特点具有樱红的颜色。黄壤、红壤,
砖红壤、红色石灰土在通气良好、氧化状态下呈现红、黄、橙色、红棕色
等。但在淹水还原情况下，呈现氧化亚铁颜色，即会蓝色、浅绿色、淡青
色等。沼泽土风干后仍呈深蓝色，是因为富含蓝铁矿缘故。
（ 3）白色：起淡化剂作用。取决于土壤母质。水铝英石、高岭土、氢氧
化铝、硅土化合物（石英）。碳酸盐、石膏、无机盐分等。
（二）土壤形态特征
白色 +红、黄色 =草色 黑色 +白色 =暗灰色、灰色、淡灰色
黑色 +红色 =栗色、褐色 红色 +白色 =橙色、黄色。 黑色 +白色 +红色 =棕色
土壤颜色与土壤性质关系
a.土壤颜色与有机质含量,有机质越高，颜色越深越暗。
b.土壤颜色与土壤温度,深色易吸热增温，土壤温度回升快，温度高。
c.土壤颜色与母质关系,由铁镁岩形成的土壤比由硅铝性母质形成的土壤颜色深,
养分也多。
d.土壤颜色与含水量,由于土壤含铁的缘故，受水的影响颜色变化明显
红色、黄色 ——排水性好，氧化态的旱地 ------蓝色、灰色 ——排水不畅的湿地,
水地和沼泽地。含水量高颜色深，也有人以土壤颜色深度半段土壤墒情（黑墒,
黄墒、白墒）。
野外判断土壤颜色有标准色卡（国外） 。芒氏（ Munsell）记色法，对光的 3种
易变性值得每一种系统的数量化的和文字化的标记。按照色彩、色值、色度的顺
序标出。如 10YR6/4，其中 10YR是色彩，色值是 6，色度为 4。
把一个指定的土样与带有标准色阶卡片相比较，可以很快的按 Munsell（ Musell
Color System）记色法定出颜色。
（二）土壤形态特征
Munsell Hue Circle Primary Hue Circle
Hue Symbol Hue Symbol
Red R Red R
Yellow-Red YR Yellow-Red YR
Yellow Y Yellow Y
Green-Yellow GY Green-Yellow GY
Green G Green G
Blue-Green BG Cyan C
Blue B Blue-Cyan BC
Purple-Blue PB Blue B
Purple P Magenta-Blue MB
Red-Purple RP Magenta M
Figure 1,The Hue Circle
Figure 2,Munsell Hue Designations
Condition
Dark (dark
grey,brown to
black)
Moderately Dark
(brown to yellow
brown)
Light (pale
brown to
yellow)
Organic matter high medium low
Erosion factor low medium high
Aeration high medium low
Available Nitrogen high medium low
Fertility high medium low
Dark
Colours
Near the surface indicates high organic matter (OM),High OM is
associated with better drainage,good structure & nutrient levels,
Not all dark soils are well drained,
Reds &
Oranges
In sub-soils indicate iron oxide in aerobic conditions,This
indicates good drainage and low leaching,With sufficient water
these soils are generally fertile,
Dull yellow
& mottles
Seasonal waterlogging causing anaerobic conditions,Possibly
high levels of lime,
Pale
colours &
whites
Low OM and poor fertility,At the surface reflects heat,slow to
warm & cool,Over a clay may indicate a perched water table for
part of the year with high leaching due to waterlogging,May be
due to large amounts of calcium carbonate or minerals
(2)土壤结构 ——看形状和大小及紧实度（在土壤结构部分讲）
(3)土壤结持度：包括紧实度、孔隙度和裂隙性等。常见的结持度有很紧、紧
实、疏松和散碎。裂隙性按裂隙的宽度分为：细龟裂土、龟裂土、大龟裂土。
易形成裂隙的土壤有粘合土、碱土、龟裂土。
(4)土壤水分：看土壤含水量、地下水位高低、地下水质（矿化度）。
(5)土壤新生体（ soil new growth）：成土过程中在土壤剖面上新形成的物质叫
新生体。
新生体的意义,判断土壤类型推测它的起源和发育（发生）的历史。
常见的土壤新生体,
A.盐分：盐霜（ salt efflorescence）、盐结皮（ thin salt crust）（ ?2cm）、盐
结壳（ salt crust）（ ?2cm）
B.碳酸盐类：假菌丝体（ pseudomycelium）、假菌膜、石灰结核（ calcareous
concretions）、砂姜（ Shajiang,irregular calcareous concretions）、钙磐
（ calcareous pan）
石灰反应 化学鉴定 HCl +CaCO3=CaCl2+CO2?+H2O
C.铁锰化合物：锈纹（ rust streak）、锈斑（ rust spot）、胶膜（ cutan，
coating）、铁锰结核（ iron-manganese concretion）
D.石膏：石膏层（ gypsic horizon）、石膏晶簇（ gypsum crystal cluster）、石
膏磐（ gypsum pan）
（二）土壤形态特征
（ 6）土壤侵入体（ soil intrusions）：由外力或人为活动加入到
土壤中的物体。
意义：从发生学上讲，与现代成土过程无关，有时继承了母质,
侵入体可以帮助弄清楚成土的条件和环境、特别是作为认为活动
历史见证。
岩石碎片、软体动物的贝壳、根和茎干的残体、动物生命活动
的遗骸（洞穴）和人类发生学方面的侵入体（骨骼、器皿、砖,
瓦块、炭屑、钱币）。
（ 7）土壤质地：（后讲）学会试验测量技术和野外判断技术。
以上 7个方面基本上可以完整地描述了土壤的形态特征，给人们
推测土壤发生、演变、和土壤一系列性质提供了素材。
注意：描述土壤剖面特征时，记录土层厚度，从上到下，每层
要有上限和下限，单位取厘米。逐层地以上属形态特征指标去描
述。
（二）土壤形态特征
