听~ 大自然在说话：我是土地（陈建斌 配音）
土壤为人类生活之本，土壤学研究将越发重要
01:26▲ 震撼！大自然在说话：我是土地（陈建斌 配音）
以“大自然不需要人类，人类需要大自然”为宣传口号的“大自然在说话”系列公益影片项目由国际性非盈利环保机构——保护国际基金会发起，让人类倾听大自然的所知所见，更重要的是，倾听大自然给予人类的建议。
护之仅所爱
爱之仅所明
明之是所教
——巴巴 · 戴尤穆
非洲自然保护学家
在浩瀚无垠的宇宙中，人类生存的唯一家园——地球正处于危机时刻。我们这个星球拥有维持生命的空气、水和土壤。然而，如果我们人类还想继续在此生活，就需要尽心竭力保护好它们的质量。
人类活动正在改变着覆盖在地球上厚厚空气层的本质特征。平流层中已出现的臭氧层空洞导致人类受到过多紫外线的辐射， 对我们造成了威胁。 日益增加的二氧化碳和甲烷气体浓度，已使地球变暖，并使全球气候日趋不稳定。热带雨林中拥有难以置信的巨大数量的动植物物种， 然而它们正在以空前的速率消失。 在许多地区地下水遭到污染，而其余地区的地下水资源正在耗竭。在我们世界的大部分地区，即使人们对粮食的需求在日 益增加， 但土壤生产粮食的潜力正在下降。 使当代全球环境恢复到一个平衡局面，是我们面临的巨大挑战。
土壤是地球上生命的关键要素。从臭氧空洞形成和全球变暖到热带雨林的毁灭和水污染，对土壤中发生过程产生了深刻而广泛作用，从而影响了世界上的生态系统。土壤的质量基本上就决定了植物生态系统的本质特性和支撑动物生存与社会发展的能力。随着人类社会城市化进程，与土壤紧密接触的人越来越少，人们对使他们繁荣和生存的土壤越来越趋于淡忘。然而，在未来，我们对土壤的依赖度会越来越大，而不是减少。
土壤将继续提供给我们所需的几乎全部食物（除了海洋产品）。我们当中有多少人在生活中还能想起，在我们吃的一块比萨中，其面饼始于田间的小麦，而它的奶酪始于扎根于奶牛牧场土壤中的青草、三叶草和玉米。我们所用的大部分纤维如木材、纸张和衣服， 它们源头也可以追踪到最初的森林和农场土壤上。 虽然有时我们也使用从化石燃料中合成的塑料和纤维， 但从长远来看， 我们必须继续依靠陆地生态系统来满足人类的生活需求。
另外，在 21 世纪内由于有限天然油气供给枯竭，生长于土壤上的生物质将成为燃料和制造业越来越重要的原料。我们已经能看到这种趋势在市场上所发出的早期信号，如：由植物产品制造的酒精 - 汽油混合燃料和生物柴油，大豆油制造的打印机油墨，以及由玉米淀粉合成的生物可降解塑料（下图）。
▲ 从环境和经济角度考虑， 未来我们的社会将越来越依赖于对土壤生产可更新的生产资料，用于替代那些日益稀缺和对环境危害的不可更新资源。 由大豆和其他油料作物生产的生物柴油（左图），与基于石油生产的柴油相比，所产生污染很少，对全球变暖影响也很小。大豆（右下图）和其他油料作物可以替代石油来生产无毒的油墨（中下图）、塑料等产品。玉米淀粉能用于制造可降解塑料，来生产诸如塑料袋和包装泡沫的“花生豆”（右上图）（照片由 R. Weil 提供）
21 世纪的一个客观的现实问题是，人类生活需要上述所有产品的人类，其数量将会增加几十亿，而支撑他们可利用的土壤将不会增加。事实上，由于土壤退化和城市化， 实际上土壤资源的基数会缩减。 显而易见， 如果我们作为一个物种想生存下去，且与其他生物共享这个星球， 就还需要给他们留下足够的栖息地，供与我们分享这个星球上其他生物生存，那么，我们必须极大地提高对土壤资源的认识和管理水平。
自从有了人类文明， 就有了土壤管理。 我们要迎接本世纪的挑战， 就要在保护好环境的同时，生产食物和生物质来支撑社会的发展，这就需要新的认识和技术创新。对林场主、农民、工程师、自然资源管理者和生态学家来讲，土壤学的研究将会越发重要。
（李保国 译校）
本文摘编自《土壤学与生活》[原书第十四版/（美）尼尔· 布雷迪（NyleC. Brady ），（美）雷· 韦尔（RayR. Weil）著；李保国等译. 北京：科学出版社，2019.2]一书“第1章 土壤 —— 人类生活之本”，标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-060490-3
责任编辑：文杨
《土壤学与生活》是国际著名经典土壤学著作 The Nature and Properties of Soils（第十四版）的中文译本。主要内容包括土壤 ——人类生活之本、土壤母质、 土壤分类、土壤物理性状、 土壤水及其水文循环、土壤通气性与温度、 土壤胶体、土壤酸碱度、土壤有机质、土壤中氮磷钾硫等主要元素行为、 土壤养分管理技术、土壤侵蚀及其防治、土壤化学污染、土壤地理信息、 土壤质量等共 20 章内容。本书可作为从事农业、资源环境、生态、地理、相关工程等学科专业 教学科研决策推广人员的重要参考书目，也可作为土壤学的本科和研究生的教材和重要参考书，也是一本具备高中知识以上所有想了解土壤学知识、 保护大自然人士的案头之作与重要读物。
目 录
序一
序二
前言
第 1 章 土壤 —— 人类生活之本
1.1 人类生态系统中土壤的功能
1.2 植物生长的介质
1.3 水供给的调节器
1.4 原材料的再循环器
1.5 大气的调理器
1.6 土壤生物的栖息地
1.7 工程介质
1.8 土壤圈——环境的界面
1.9 土壤为一自然体
1.10 土壤剖面和它的层次
1.11 表土和心土
1.12 土壤：空气、矿物、水和生命的界面
1.13 土壤的矿物（无机）组分
1.14 土壤有机质
1.15 土壤水：不断变化的溶液
1.16 土壤空气：变化的气体混合物
1.17 供给植物营养四个组分间的相互作用
1.18 植物根系对养分的吸收
1.19 土壤质量及其退化与恢复力
1.20 结论
思考题
参考文献
第 2 章 母质到土壤的形成过程
2.1 岩石和矿物的风化
2.2 土壤形成的影响因素
2.3 母质
2.4 气候
2.5 生物区系：生物
2.6 地形
2.7 时间
2.8 土壤形成的四个基本过程
2.9 土壤剖面
2.10 结论
思考题
参考文献
第 3 章 土壤分类
3.1 土壤个体的概念
3.2 土壤系统分类：一种综合的分类系统
3.3 土壤系统分类的类别与命名法
3.4 土纲
3.5 Entisols ：新成土（几乎没有剖面发育）
3.6 Inceptisols ：始成土（几乎没有诊断特征：B 层的开始）
3.7 Andisols ：火山灰土
3.8 Gelisols ：冻土（永久冻土和冻融）
3.9 Histosols ：有机土（非永冻地带的有机质土壤）
3.10 Aridisols ：干旱土（干旱的土壤）
3.11 Vertisols ：变性土（深色的、膨胀开裂的黏土）
3.12 Mollisols ：软土（深色柔软的草地土壤）
3.13 Alsol ：淋溶土（具有黏化层或碱化层，适度淋洗）
3.14 Ultisols ：老成土（淀积黏化层、高度淋洗）
3.15 Spodosols ：灰土（高度淋洗、酸性、含砂的森林土）
3.16 Oxisols ：氧化土（氧化层、高度风化）
3.17 土壤分类学中的低级分类单元
3.18 结论
思考题
参考文献
第 4 章 土壤结构与物理性状
4.1 土壤颜色
4.2 土壤质地（土壤颗粒的粒级分布）
4.3 土壤质地分类
4.4 矿质土壤的结构
4.5 土壤团聚体的形成及稳定性
4.6 耕作与土壤结构管理
4.7 土壤密度
4.8 矿质土壤的孔隙空间
4.9 与工程应用相关的土壤性状
4.10 结论
思考题
参考文献
第 5 章 土壤水特征及其行为
5.1 水的结构及其相关特性
5.2 毛管原理及土壤水
5.3 土壤水能量概念
5.4 土壤含水量与水势
5.5 液态水在土壤中流动
5.6 入渗和渗透
5.7 水蒸气在土壤中的运动
5.8 土壤湿度的定性描述
5.9 影响作物有效水分的因素
5.10 作物吸水机理
5.11 结论
思考题
参考文献
第 6 章 土壤和水文循环
6.1 全球水文循环
6.2 降水和灌溉水的去向
6.3 土壤 - 植物 - 大气连续体（ SPAC ）
6.4 蒸散的控制
6.5 土壤中的液态水损失
6.6 渗漏和地下水
6.7 促进土壤排水
6.8 化粪池排水场
6.9 灌溉原理和实践
6.10 结论
思考题
参考文献
第 7 章 土壤通气性与温度
7.1 土壤通气性——过程
7.2 土壤通气性特征的表示方法
7.3 氧化还原电位
7.4 影响土壤通气性和 Eh 的因素
7.5 土壤通气性的生态效应
7.6 土壤和植物管理中的通风措施
7.7 湿地及其通气不良土壤
7.8 土壤温度影响的过程
7.9 太阳能量的吸收与损失
7.10 土壤的热性质
7.11 土壤温度控制
7.12 结论
思考题
参考文献
第 8 章 胶体组分：土壤化学和物理活动的根本
8.1 土壤胶体的基本性质和种类
8.2 层状硅酸盐黏土结构的构造特征
8.3 硅酸盐黏土的矿物组成
8.4 非硅酸盐胶体的结构性质
8.5 土壤胶体的起源和地理分布
8.6 土壤胶体的电荷来源
8.7 阴阳离子吸附
8.8 阳离子交换反应
8.9 阳离子交换量
8.10 土壤中的交换性阳离子
8.11 阴离子交换
8.12 地下水污染物和农药的吸附
8.13 生物大分子与黏土矿物、腐殖质的结合
8.14 膨胀性黏土物理负面效应
8.15 结论
思考题
参考文献
第 9 章 土壤酸度
9.1 土壤酸化过程
9.2 铝在土壤酸化中的作用
9.3 土壤酸度
9.4 土壤 pH 的缓冲性能
9.5 土壤 pH 的测定方法
9.6 土壤酸化的人为影响因素
9.7 土壤 pH 的生物效应
9.8 施用石灰提高土壤 pH
9.9 其他改良土壤酸度的方法
9.10 降低土壤 pH
9.11 结论
思考题
参考文献
第 10 章 干旱区土壤：碱度、盐度和钠化度
10.1 干旱区土壤的特征和问题
10.2 碱度的原因：土壤 pH 高
10.3 盐渍化土壤的发育
10.4 盐度和钠化度的测定
10.5 盐渍化土壤的分类
10.6 钠质化学条件导致的土壤物理退化
10.7 盐渍化土壤上植物的生长
10.8 灌溉水质问题
10.9 盐质土的改良
10.10 盐化 - 钠质土和钠质土的改良
10.11 改良后土壤的管理
10.12 结论
思考题
参考文献
第 11 章 土壤生物与生态
11.1 土壤生物多样性
11.2 土壤生物在行动
11.3 生物的丰富度、生物量和活性
11.4 蚯蚓
11.5 蚂蚁和白蚁
11.6 土壤微动物
11.7 植物根
11.8 土壤藻类
11.9 土壤真菌
11.10 土壤原核生物：细菌和古菌
11.11 影响土壤微生物生长的条件
11.12 土壤生物对植物群落的有益影响
11.13 土壤生物及其对高等植物的侵害
11.14 土壤生物间的生态作用
11.15 结论
思考题
参考文献
第 12 章 土壤有机质
12.1 全球碳循环
12.2 土壤中的分解过程
12.3 控制分解和矿化速率的因素
12.4 土壤有机质和腐殖质的发生和性质
12.5 有机质对植物生长和土壤的影响
12.6 土壤有机质的数量和质量
12.7 土壤 - 植物 - 大气系统中的碳平衡
12.8 影响土壤有机质水平的主要因素和田间措施
12.9 温室效应：土壤和气候变化
12.10 堆肥和堆肥过程
12.11 结论
思考题
参考文献
第 13 章 土壤中氮和硫的高效利用
13.1 氮素对植物生长和发育的影响
13.2 氮的分布与氮循环
13.3 氮素的同化与矿化
13.4 可溶性有机氮（ SON ）
13.5 黏土矿物对铵的固定
13.6 氨的挥发
13.7 硝化作用
13.8 硝酸盐的淋失问题
13.9 反硝化作用导致氮的气态损失
13.10 生物固氮
13.11 与豆科植物共生固氮
13.12 非豆科植物的共生固氮
13.13 非共生固氮
13.14 大气氮沉降
13.15 土壤氮素管理实践
13.16 硫元素的重要性
13.17 硫在自然中的来源
13.18 硫的循环
13.19 硫化合物在土壤中的行为
13.20 硫的氧化与还原
13.21 硫的保持与交换
13.22 硫与土壤肥力保持
13.23 结论
思考题
参考文献
第 14 章 土壤中的磷和钾
14.1 磷在植物营养和土壤肥力中的作用
14.2 磷对环境质量的影响
14.3 磷循环
14.4 土壤中的有机磷
14.5 土壤中的无机磷
14.6 酸性土壤中无机磷的溶解性
14.7 高 pH 条件下无机磷的有效性
14.8 土壤对磷的固定能力
14.9 土壤中磷的调控措施
14.10 钾：性质和生态作用
14.11 钾与动植物营养
14.12 钾循环
14.13 土壤肥力中的钾问题
14.14 土壤中钾的形态和有效性
14.15 土壤中钾固定的影响因素
14.16 钾的田间管理
14.17 结论
思考题
参考文献
第 15 章 钙、镁和微量元素
15.1 钙是必需营养元素
15.2 植物营养元素镁
15.3 缺素与致毒
15.4 植物中微量营养元素的作用
15.5 微量营养元素的形态
15.6 导致微量元素缺失 / 毒性的一般条件
15.7 影响微量元素阳离子有效性的因素
15.8 有机化合物作为螯合物
15.9 微量元素阴离子有效性的影响因素
15.10 养分平衡需要
15.11 土壤管理和微量元素需要
15.12 结论
思考题
参考文献
第 16 章 养分管理技术
16.1 养分管理的目标
16.2 环境质量
16.3 养分资源和循环
16.4 流经养殖业的循环养分
16.5 工业和城市副产品
16.6 有机养分资源的利用实践
16.7 无机的商品肥料
16.8 施肥方法
16.9 施肥时期
16.10 诊断方式和方法
16.11 土壤测试
16.12 磷管理的区域分级
16.13 与肥料施用有关的其他问题
16.14 结论
思考题
参考文献
第 17 章 土壤侵蚀及其防治
17.1 土壤侵蚀和土地退化的重要性
17.2 加速侵蚀对当地及周边的影响
17.3 水力侵蚀机理
17.4 水力侵蚀强度预测模型
17.5 细沟间和细沟侵蚀的影响因素
17.6 保护性耕作
17.7 植物篱
17.8 沟蚀和崩落的防治
17.9 牧场和林地加速侵蚀的防治
17.10 施工场地的侵蚀和泥沙防治
17.11 风力侵蚀：重要性和影响因素
17.12 风力侵蚀的预测与防治
17.13 土地保育的土地地力分类指南
17.14 土壤保育的进展
17.15 结论
思考题
参考文献
第 18 章 土壤及其化学污染
18.1 有毒有机化学物质
18.2 有机污染物的类型
18.3 有机化学物质在土壤中的行为
18.4 农药对土壤生物的影响
18.5 有机化学物质污染的土壤修复
18.6 毒性无机物污染
18.7 污泥中化学物质的潜在危害
18.8 土壤中无机污染物的反应
18.9 无机化学污染物防治和消除
18.10 垃圾填埋区
18.11 土壤中的放射性元素
18.12 来自土壤的氡气
18.13 结论
思考题
参考文献
第 19 章 土壤地理信息
19.1 田间土壤空间变异性
19.2 土壤制图技术与工具
19.3 现代土壤调查技术
19.4 土壤调查中的遥感工具
19.5 航空照片
19.6 卫星影像
19.7 实施土壤调查
19.8 土壤调查的应用
19.9 地理信息系统
19.10 GIS 、 GPS 以及定位农业
19.11 结论
思考题
参考文献
第 20 章 人类活动与全球土壤质量
20.1 土壤质量和土壤健康的概念
20.2 土壤的抗性和恢复力
20.3 土壤和全球生态系统服务
20.4 维持人口数量
20.5 集约型农业——绿色革命
20.6 集约化农业对土壤质量的影响
20.7 急剧增加的人地比率的影响
20.8 发达国家的可持续农业
20.9 有机农业系统
20.10 资源匮乏农民的可持续农业
20.11 改善亚洲和拉丁美洲的土壤质量
20.12 结论
思考题
参考文献
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
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
土壤科学术语汇编
译后记
图版
（本文编辑：刘四旦）
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