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第1章 土壤——人类生活之本1

1.1人类生态系统中土壤的功能2

1.2植物生长的介质3

1.3水供给的调节器7

1.4原材料的再循环器8

1.5大气的调理器8

1.6土壤生物的栖息地8

1.7工程介质9

1.8土壤圈——环境的界面10

1.9土壤为一自然体12

1.10土壤剖面和它的层次12

1.11表土和心土15

1.12土壤：空气、矿物、水和生命的界面16

1.13土壤的矿物（无机）组分18

1.14土壤有机质20

1.15 土壤水：不断变化的溶液22

1.16土壤空气：变化的气体混合物23

1.17供给植物营养四个组分间的相互作用24

1.18植物根系对养分的吸收25

1.19土壤质量及其退化与恢复力27

1.20结论28

思考题29

参考文献29

第2章 母质到土壤的形成过程30

2.1岩石和矿物的风化31

2.2土壤形成的影响因素38

2.3母质38

2.4气候50

2.5生物区系：生物53

2.6地形57

2.7时间58

2.8土壤形成的四个基本过程61

2.9土壤剖面65

2.10结论70

思考题70

参考文献70

第3章 土壤分类72

3.1土壤个体的概念73

3.2土壤系统分类：一种综合的分类系统74

3.3土壤系统分类的类别与命名法80

3.4土纲82

3.5 Entisols：新成土（几乎没有剖面发育）86

3.6 Inceptisols：始成土（几乎没有诊断特征：B层的开始）87

3.7 Andisols火山灰土88

3.8 Gelisols：冻土（永久冻土和冻融）90

3.9 Histosols：有机土（非永冻地带的有机质土壤）92

3.10 Aridisols：干旱土（干旱的土壤）95

3.11 Vertisols：变性土（深色的、膨胀开裂的黏土）97

3.12 Mollisols：软土（深色柔软的草地土壤）99

3.13 Alfisol：淋溶土（具有黏化层或碱化层，适度淋洗）102

3.14 Ultisols：老成土（淀积黏化层、高度淋洗）103

3.15 Spodosols：灰土（高度淋洗、酸性、含砂的森林土）105

3.16 Oxisols：氧化土（氧化层、高度风化）106

3.17土壤分类学中的低级分类单元107

3.18结论112

思考题114

参考文献114

第4章 土壤结构与物理性状115

4.1土壤颜色116

4.2土壤质地（土壤颗粒的粒级分布）117

4.3土壤质地分类121

4.4矿质土壤的结构126

4.5土壤团聚体的形成及稳定性130

4.6耕作与土壤结构管理137

4.7土壤密度142

4.8矿质土壤的孔隙空间151

4.9与工程应用相关的土壤性状156

4.10结论161

思考题163

参考文献164

第5章 土壤水特征及其行为166

5.1水的结构及其相关特性167

5.2毛管原理及土壤水169

5.3土壤水能量概念172

5.4土壤含水量与水势176

5.5液态水在土壤中流动183

5.6入渗和渗透188

5.7水蒸气在土壤中的运动192

5.8土壤湿度的定性描述193

5.9影响作物有效水分的因素196

5.10作物吸水机理200

5.11结论203

思考题204

参考文献205

第6章 土壤和水文循环207

6.1全球水文循环208

6.2降水和灌溉水的去向210

6.3土壤-植物-大气连续体（SPAC）217

6.4蒸散的控制221

6.5土壤中的液态水损失226

6.6渗漏和地下水228

6.7促进土壤排水232

6.8化粪池排水场239

6.9灌溉原理和实践243

6.10结论249

思考题250

参考文献251

第7章 土壤通气性与温度253

7.1土壤通气性——过程254

7.2土壤通气性特征的表示方法256

7.3氧化还原电位257

7.4影响土壤通气性和Eh的因素260

7.5土壤通气性的生态效应264

7.6土壤和植物管理中的通风措施267

7.7湿地及其通气不良土壤269

7.8土壤温度影响的过程274

7.9太阳能量的吸收与损失280

7.10土壤的热性质282

7.11土壤温度控制286

7.12结论289

思考题290

参考文献290

第8章 胶体组分：土壤化学和物理活动的根本293

8.1土壤胶体的基本性质和种类294

8.2层状硅酸盐黏土结构的构造特征298

8.3硅酸盐黏土的矿物组成301

8.4非硅酸盐胶体的结构性质307

8.5土壤胶体的起源和地理分布309

8.6土壤胶体的电荷来源312

8.7阴阳离子吸附315

8.8阳离子交换反应317

8.9阳离子交换量321

8.10土壤中的交换性阳离子327

8.11阴离子交换328

8.12地下水污染物和农药的吸附330

8.13生物大分子与黏土矿物、腐殖质的结合331

8.14膨胀性黏土物理负面效应334

8.15结论337

思考题338

参考文献338

第9章 土壤酸度340

9.1土壤酸化过程341

9.2铝在土壤酸化中的作用345

9.3土壤酸度346

9.4土壤pH的缓冲性能350

9.5土壤pH的测定方法353

9.6土壤酸化的人为影响因素356

9.7土壤pH的生物效应363

9.8施用石灰提高土壤pH369

9.9其他改良土壤酸度的方法375

9.10降低土壤pH377

9.11结论379

思考题380

参考文献380

第10章 干旱区土壤：碱度、盐度和钠化度382

10.1干旱区土壤的特征和问题383

10.2碱度的原因：土壤pH高390

10.3盐渍化土壤的发育392

10.4盐度和钠化度的测定395

10.5盐渍化土壤的分类398

10.6钠质化学条件导致的土壤物理退化400

10.7盐渍化土壤上植物的生长404

10.8灌溉水质问题408

10.9盐质土的改良410

10.10盐化-钠质土和钠质土的改良415

10.11改良后土壤的管理419

10.12结论419

思考题420

参考文献420

第11章 土壤生物与生态422

11.1土壤生物多样性423

11.2土壤生物在行动425

11.3生物的丰富度、生物量和活性430

11.4蚯蚓432

11.5蚂蚁和白蚁436

11.6土壤微动物439

11.7植物根443

11.8土壤藻类445

11.9土壤真菌445

11.10土壤原核生物：细菌和古菌452

11.11影响土壤微生物生长的条件455

11.12土壤生物对植物群落的有益影响457

11.13土壤生物及其对高等植物的侵害459

11.14土壤生物间的生态作用463

11.15 结论466

思考题467

参考文献467

第12章 土壤有机质470

12.1全球碳循环470

12.2土壤中的分解过程474

12.3控制分解和矿化速率的因素478

12.4土壤有机质和腐殖质的发生和性质484

12.5有机质对植物生长和土壤的影响487

12.6土壤有机质的数量和质量491

12.7土壤-植物-大气系统中的碳平衡493

12.8影响土壤有机质水平的主要因素和田间措施496

12.9温室效应：土壤和气候变化502

12.10堆肥和堆肥过程507

12.11结论510

思考题511

参考文献511

第13章 土壤中氮和硫的高效利用514

13.1氮素对植物生长和发育的影响515

13.2氮的分布与氮循环517

13.3氮素的同化与矿化517

13.4可溶性有机氮（SON）519

13.5黏土矿物对铵的固定521

13.6氨的挥发521

13.7硝化作用522

13.8硝酸盐的淋失问题524

13.9反硝化作用导致氮的气态损失528

13.10生物固氮533

13.11与豆科植物共生固氮535

13.12非豆科植物的共生固氮538

13.13非共生固氮540

13.14大气氮沉降540

13.15 土壤氮素管理实践542

13.16硫元素的重要性547

13.17硫在自然中的来源549

13.18硫的循环552

13.19硫化合物在土壤中的行为553

13.20硫的氧化与还原554

13.21硫的保持与交换555

13.22硫与土壤肥力保持557

13.23结论557

思考题558

参考文献558

第14章 土壤中的磷和钾561

14.1磷在植物营养和土壤肥力中的作用562

14.2磷对环境质量的影响564

14.3磷循环568

14.4土壤中的有机磷571

14.5土壤中的无机磷574

14.6酸性土壤中无机磷的溶解性576

14.7高pH条件下无机磷的有效性580

14.8土壤对磷的固定能力581

14.9土壤中磷的调控措施584

14.10钾：性质和生态作用587

14.11钾与动植物营养587

14.12钾循环588

14.13土壤肥力中的钾问题591

14.14土壤中钾的形态和有效性593

14.15 土壤中钾固定的影响因素595

14.16钾的田间管理596

14.17结论598

思考题598

参考文献599

第15章 钙、镁和微量元素602

15.1钙是必需营养元素603

15.2植物营养元素镁607

15.3缺素与致毒608

15.4植物中微量营养元素的作用609

15.5微量营养元素的形态613

15.6导致微量元素缺失/毒性的一般条件615

15.7影响微量元素阳离子有效性的因素616

15.8有机化合物作为螯合物621

15.9微量元素阴离子有效性的影响因素624

15.10养分平衡需要628

15.11土壤管理和微量元素需要629

15.12结论634

思考题635

参考文献636

第16章 养分管理技术638

16.1养分管理的目标638

16.2环境质量641

16.3养分资源和循环649

16.4流经养殖业的循环养分652

16.5工业和城市副产品657

16.6有机养分资源的利用实践660

16.7无机的商品肥料663

16.8施肥方法668

16.9施肥时期671

16.10诊断方式和方法672

16.11土壤测试675

16.12磷管理的区域分级680

16.13与肥料施用有关的其他问题684

16.14结论686

思考题687

参考文献687

第17章 土壤侵蚀及其防治690

17.1土壤侵蚀和土地退化的重要性691

17.2加速侵蚀对当地及周边的影响695

17.3水力侵蚀机理699

17.4水力侵蚀强度预测模型701

17.5细沟间和细沟侵蚀的影响因素703

17.6保护性耕作710

17.7植物篱715

17.8沟蚀和崩落的防治716

17.9牧场和林地加速侵蚀的防治718

17.10施工场地的侵蚀和泥沙防治720

17.11风力侵蚀：重要性和影响因素724

17.12风力侵蚀的预测与防治726

17.13土地保育的土地地力分类指南729

17.14土壤保育的进展732

17.15 结论734

思考题735

参考文献735

第18章 土壤及其化学污染738

18.1有毒有机化学物质739

18.2有机污染物的类型742

18.3有机化学物质在土壤中的行为744

18.4农药对土壤生物的影响750

18.5有机化学物质污染的土壤修复751

18.6毒性无机物污染759

18.7污泥中化学物质的潜在危害762

18.8土壤中无机污染物的反应764

18.9无机化学污染物防治和消除767

18.10垃圾填埋区768

18.11土壤中的放射性元素773

18.12来自土壤的氡气775

18.13结论778

思考题778

参考文献779

第19章 土壤地理信息782

19.1田间土壤空间变异性782

19.2土壤制图技术与工具786

19.3现代土壤调查技术790

19.4土壤调查中的遥感工具793

19.5航空照片794

19.6卫星影像797

19.7实施土壤调查799

19.8土壤调查的应用801

19.9地理信息系统804

19.10 GIS、GPS以及定位农业807

19.11结论809

思考题809

参考文献810

第20章 人类活动与全球土壤质量811

20.1土壤质量和土壤健康的概念812

20.2土壤的抗性和恢复力818

20.3土壤和全球生态系统服务819

20.4维持人口数量821

20.5集约型农业——绿色革命822

20.6集约化农业对土壤质量的影响823

20.7急剧增加的人地比率的影响826

20.8发达国家的可持续农业829

20.9有机农业系统833

20.10资源匮乏农民的可持续农业835

20.11改善亚洲和拉丁美洲的土壤质量843

20.12结论845

思考题845

参考文献846

附录A 世界参比基础及加拿大、澳大利亚和中国的土壤分类系统849

附录B 国际单位制，各单位转换系数，元素周期表和植物名录854

土壤科学术语汇编861