![土壤地理學[土壤學學科]](/img/9/3f3/nBnauM3X0YTO2gzN4ADOyUTN1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLwgzLxYzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg "土壤地理學[土壤學學科]")
研究範圍
土壤地理學是自然地理學與土壤學之間的邊緣科學，它是以土壤與地理環境之間的特殊矛盾為對象，研究土壤的發生、發育、分異和分布規律的科學。高等院校地理、土壤等專業都把它作為一門必修的課程。近期，這門學科有了較大進展，特別是土壤診斷學研究的崛起，與土壤發生學研究形成了並存的局面，對本學科產生了較大影響。
發展簡史
土壤地理學作為一門獨立的學科僅有約百餘年的歷史。19世紀中葉以前，為人類累積土壤地理知識的萌芽時期。公元前5～前3世紀，中國《尚書·禹貢》篇記述了九州土壤及其等級。《管子·地員》篇論述了土壤與地形、地下水、植物的關係。在古希臘亞里士多德等的著作中，也有類似的記述。19世紀中。隨著地質學的興起，一些地質學家根據岩石的風化和殘積、沉積物的移動和澱積劃分土壤；有的按堆積物成因類型命名土壤，如沖積土、風積土等。所有這些為土壤地理學的創立提供了條件。
創建期
19世紀後期至20世紀初期，是土壤地理學的創建時期，其代表人物是俄國的道庫恰耶夫。他於1883年發表《俄國黑鈣土》一書，首先提出了土壤形成因素學說和土壤地帶學說。他認為土壤是在五大成土因素共同作用下形成的歷史自然體；土壤的形成過程及其空間分布都具有明顯的地帶性；還提出土壤調查和製圖及以土壤剖面性狀作為土壤分類的依據等研究方法。從而創立了以發生學觀點來研究土壤的發生學派，為土壤地理學奠定了理論基礎，使之成為一門獨立的學科。
發展期
20世紀20、30年代以來，蘇聯學者繼承和發展了道庫恰耶夫土壤發生學理論，對土壤與自然環境間的關係，特別是生物和氣候對土壤形成的影響進行了深入研究，如威廉斯指出，物質生物循環在土壤形成過程中起著主導作用。
美國馬伯特把道庫恰耶夫學說引入美國，並以土壤剖面等土壤本身的性態為研究核心，制定出美國第一個土壤分類系統；詹尼以函式數學公式定量地描述土壤與環境因素之間的關係，發展了道庫恰耶夫學說。
中國發展
中國近代土壤地理學發展起步較晚，但是從20世紀 30年代之後，特別是50年代以來，土壤地理學的研究取得了不少成果。如中國全國土壤調查和製圖、中國土壤地理分布規律、水稻土等土壤分類，以及對鹽鹼土、紅粘土和風沙土等的改良和利用等。
基本內容
土壤地理學主要研究土壤的發生和演變、土壤分類、土壤分布、土壤區劃和土壤資源評價幾個方面。
土壤發生演變
土壤的發生和演變主要是研究成圖因素在土壤形成中的作用，以及土壤隨成土因素的變化和成土過程的發展，從一種類型演變為另一種類型的過程。其中土壤與地理環境間的物質和能量交換，土體中物質和能量的遷移與轉化，是最重要的研究內容；對土壤性質、形態的定性和定量觀測與分析，是研究的基本依據。
土壤分類
是根據土壤成土因素、成土過程及土壤自身的屬性和肥力特徵等方面的異同，按一定的原則和系統，對土壤進行劃分歸類。土壤分類的完善程度取決於土壤科學發展水平。
土壤分布
研究土壤及其組合在地球表面的空間序列、空間格局以及與自然環境的關係，探討土壤分布的地帶性規律。
土壤區劃
是根據土壤群體在地球表面組合的特徵，按其相似性或差異性以及在空間的構型進行地理區域的劃分。它是自然區劃和農業區劃的基礎資料和組成部分為土壤資源的開發、利用以及發展農、林、牧生產提供科學依據。
土地資源評價
是對具有農、林、牧業生產能力或者其他功能的各種土壤類型，進行數量和質量的評定。包括農業土壤資源評價、林業土壤資源評價、牧業土壤資源評價、工程土壤資源評價和環境土壤資源評價等。對野外土壤的成土因素、成土過程和土壤剖面形態進行觀察、描述、比較分析和分類，繪製土壤圖，編寫調查報告，是土壤地理學傳統的基本研究方法。隨著科學技術的發展，土壤調查和製圖的技術手段、方法和裝備已有很大改進。如土壤的遙感遙測、電子計算機的套用、土壤製圖的自動化等，為土壤地理研究的深化提供了現代化新技術。
其它在土壤地理學研究中常用的研究方法還有理化分析、數理統計等。
土壤地理學今後的發展，將更加重視巨觀研究與微觀研究的結合，注意用生態學觀點研究土壤地理學；重視土壤學與地理學及其他有關學科的聯繫和滲透；向指標化、數值化發展。土壤製圖和土壤理化分析將向簡便、快速、準確的方向發展。
土壤圈
土壤是地理環境統一體中一個組成要素。土壤形成開始於有有機體生長的陸地表面岩石風化物上，這些有機體在生命活動中，進一步分解了岩石，並從中吸收和集中必需的礦質養料，同時使陸地表層富有植物營養元素和岩石所沒有的含氮有機化合物，所以土壤與岩石有本質的區別。在土壤的形成過程中土壤還與水圈、大氣圈不斷進行物質、能量交換。土壤在地理環境中總是處於大氣圈、水圈、岩石圈、生物圈之間的界面上，而且成為它們相互作用的產物。對此，S.Matson（1938）提出了土壤圈（pedosphere）的概念。土壤不僅受到岩石圈、水圈、生物圈的制約，而且它反過來又對這些圈層產生影響，於是土壤圈表現出以下幾個方面的功能。
1．對生物圈的影響支持和調節生物過程；提供植物生長的養分、水分與適宜的理化條件；決定自然植被的分布；土壤圈中的各種限制因素對生物起不良的影響。
2．對大氣圈的影響影響大氣圈的化學組成、水分與熱量平衡；吸收氧氣，釋放CO2、CH4、H2S、氮氧化物和氨氣，這對全球大氣變化有明顯的影響。
3．對水圈的影響影響降水在陸地和水體的重新分配；影響元素的表生地球化學行為、水平分異及水圈的化學組成。
4．對岩石圈的影響作為地球的“保護層”，對岩石圈具有一定的保護作用，以減少其遭受各種外營力的破壞。
由於土壤圈所處的特殊地位，它成為地球上生物與非生物發生強烈互動作用的基地。土壤圈內的各種土壤類型、特徵與性質，都是過去和現在大氣、岩石，水和生物圈相互作用的記錄與反映，它們對研究土壤圈在自然與人為作用影響下的變化與發展具有重要意義。
研究方法
可概括為4個方面：
土壤調查製圖
對野外土壤的成土因素、成土過程和土壤剖面形態進行觀察、描述、比較分析和分類，繪製土壤圖，編寫調查報告。這是土壤地理學傳統的基本研究方法。隨著科學技術的發展，土壤調查和製圖的技術手段、方法和裝備已有很大改進。如土壤的遙感遙測、電子計算機的套用、土壤製圖的自動化等，為土壤地理研究的深化提供了現代化新技術。
理化分析
藉助物理、化學和物理化學的方法對土壤各種屬性（物理性質、化學性質和生物性質）、巨觀和微形態進行定性和定量的測定。
動態研究
建立固定或半固定的研究站（場），對土壤的生態環境、形成過程、土壤性狀以及元素的遷移、轉化，進行長期或較長期定位觀測，以定性定量地分析研究，掌握土壤現代形成過程的發展動向和各趨勢。
數理統計
運用回歸分析、判別分析、因子分析和聚類分析等數理統計方法，對土壤各種數據進行深入的分析，以研究土壤形成因素、成土過程、土壤性質與肥力之間的相互關係，以及土壤數值分類。它使土壤地理學從描述性和經驗性、單指標和單變數的研究，向定量化、多指標和多變數的方向發展。
未來展望
土壤地理學今後的發展，將注重以下幾個方面：
①在方法論方面，將更加重視巨觀研究與微觀研究的結合，注意用生態學觀點研究土壤地理學；
②在研究內容方面，重視土壤學與地理學及其他有關學科的聯繫和滲透；
③在具體方法方面，將向指標化、數值化發展；
④土壤製圖和土壤理化分析方面，將向簡便、快速、準確的方向發展。
土壤地理學作為一門獨立的學科時間還不長，但它在國民經濟和科學發展中，已顯示出重要的作用。隨著社會和生產的發展，必將對土壤地理學提出更高的要求。今後，要很好掌握研究方向，推動土壤地理學的發展。
（一）圍繞國民經濟建設的需要發展
土壤是可以再利用的自然資源，在合理開發利用下，保持其良性的生態平衡，是人類世代生存的依託。因此，土壤地理學應該把本身的理論和技術，運用在保護和合理利用土壤資源這一關係到國計民生的主題上，以滿足國民經濟建設的需要。這裡很重要的就是人與土壤資源的關係問題。據測算，到2000年世界人口達61億時，糧食應淨增6億噸，即需在現有耕地15億公頃基礎上擴墾耕地2億公頃。對此，聯合國糧農組織及教科文組織通過對世界陸地生態圖、世界土壤資源圖及世界土壤憲章等項研究，規定了土地資源開墾和保持與改善環境等國際政策；國際地圈計畫（IGBP）也提出影響生態環境的土壤資源在自然條件及人為條件下的變化。這些情況說明，當前國際上對土壤資源及生態環境的研究給予了充分重視。中國人口增長與糧食生產的矛盾也很突出。到2000年，人口若增至12億，在耕地總面積不太可能擴大的情況下，人均糧食按500公斤計，則糧食總產要比1984年增加80%。因此，圍繞滿足21世紀中國人口增長對糧食需求，今後要開展人類活動對中國生態環境影響及其對策的研究。其內容涉及土壤地理學方面的有：在人類活動影響下，中國環境生態良性循環規律與經驗總結，包括高低產土壤肥力的培育與提高、熱帶亞熱帶地區農業的綜合配置、長江流域的多熟制與集約耕作、沙漠的固沙造林、黃淮海平原旱澇鹽鹼綜合治理等；人類活動引起環境生態的惡化趨向，包括土壤退化與不同土壤肥力減退規律、水土流失規律與預測、土壤沼澤化、鹽漬化與沙漠化的演替與發展、森林及草原更替與退化趨勢等；建立高效能、高生產的環境生態良性循環示範模式。包括的地區有熱帶亞熱帶、長江中下游、華北平原、東北平原、東北森林和沼澤及山地丘陵等。通過研究，提出一批中國不同地帶與地區的經濟效益、生態效益及社會效益的環境生態示範模式，為21世紀提高中國土壤資源生產承載能力，滿足人類對生物產品的需求提供科學依據。土壤地理學在解決這些國民經濟建設重大問題的過程中，將充分發揮作用，同時自身也必定得到發展。
（二）搞好本學科的基礎研究
在土壤地理學的今後研究方向上，應當把土壤提到“土壤圈”的認識高度，著重圍繞土壤圈的結構演化和功能開展深入研究。其中研究內容如土壤結構模式，複合農業生態系統和營養元素循環，能量轉換規律，土壤圈與大氣圈、生物圈、水圈的相互關係，在自然與人為條件下，土壤演化模式與演變規律，土壤水分循環等都與土壤地理學有關。國際土壤學研究現在從靜態成土因子的描述，向按熱力學研究土壤中物質運動的方向發展。同時通過長期動態觀察，研究水能和熱能運輸與土壤發生的關係，得出各種典型的土壤發生模式，運用數學及“診斷土層和診斷特性”鑑定法，將土壤分類由定性引向定量與指標化的方向，同時不斷注意將土壤發生分類研究與實際套用緊密結合。為此，今後中國土壤發生分類的研究，應在不同地區（如西北、華北、華南等）長期定位觀測、深入研究土壤動態發生特性和過程的基礎上（重點是不同土壤的元素空間分異、遷移特徵及土壤-植物間元素交換規律），全面建立以診斷層、診斷特性為依據的土壤分類數量指標，逐步完善中國自己的土壤系統分類制。還要建立完整的土壤製圖及土壤資源評價原則和方法。此外，中國土壤侵蝕規律及其防治；土壤鹽漬化的發生與防止；土壤水鹽運動規律及土壤鹽漬化預測預報；土壤生態及環境保護（包括農田、草原、森林生態系統的物質循環及能量傳遞）；城鄉經濟發展的複合生態系統結構、功能及演變，都與土壤發生分類研究有緊密聯繫，也是當今國際上共同關注的研究課題。
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加強綜合研究
土壤地理學是一門綜合性很強的科學，其套用範圍也很廣泛。要使土壤地理學發揮更大的作用，必須加強學科的交叉與滲透，運用生態科學和系統科學的方法加強綜合研究。如數學向土壤地理學的滲透，使土壤地理學由定性進入定量階段，並用數理統計方法對土壤進行分類，研究土壤形成過程，建立數學模型，進行系統模擬，進而為人工調控土壤提供最佳方案。土壤信息系統是對土壤及其環境進行綜合分析和套用的系統，目的在於實現土壤及其有關信息的輸入、存儲、檢索、分析、加工及圖像、報告等輸出功能，為加速土壤學研究向數字、定量及模式化方向發展提供新的途徑。當前國際土壤信息系統大都以農業生態環境系統研究為主，著重收集包括土壤、土壤肥力、氣候等環境因子在內的農業與土壤資源信息，以便對施肥、灌溉等各種農業技術進行監控、建模，進而向具有系統分析和人工智慧特色的信息系統方向發展。針對上述情況，中國首先應從農業生態環境信息系統入手，通過對土壤、土壤肥力、氣象、作物品種及農業經濟等數值信息的採集、輸入和加工，從而加速農業生態研究，達到數量化、模式化，為實現農業生產的預報預控創造條件；其次再發展中國的土壤資源信息系統，研究內容包括土壤信息的處理與套用、土壤信息處理中的模式識別和判斷、土壤信息的計算機模擬、土壤資料庫的管理、土壤信息採集和信息本身的標準化、規範化問題等。
積極套用新技術和新方法
土壤地理學的發展，在很大程度上取決於研究方法的完善和技術、設備的改進。現代技術科學的進步，促進了土壤調查和測試技術的發展。如遙感技術，可以改變我們調查研究的程式，即由局部到整體而變成由整體到局部，從而爭取了時間和提高了質量，並能夠研究過去無法探索的領域和問題。儀器分析代替了冗長的化學分析，並提高了分析精度。隨著光譜、質譜、色譜及電化學分析技術向土壤科學的滲透，使得土壤測試新技術有很大推進，並使土壤基本性質的研究愈加深入。隨著偏光顯微鏡、電子計算機、電子顯微鏡等分析儀器技術的不斷進步，土壤微形態學，土壤生態系統的研究，土壤分類的定量化也隨之發展。可以預料，新興技術將促進土壤地理學取得新的突破。
國內外對比
國外發展概況
俄羅斯學者B.B.道庫恰耶夫（Докучаев）的是土壤地理學的奠基者，又是地理景觀學說的創始人和現代科學的地理學的奠基者。他的土壤地理學的理論長期指導著世界土壤地理學的發展。1883年他發表了著名的《俄國黑鈣土》一書，在書中他首先提出土壤是獨立的歷史自然體，認為土壤有它自己發生和發育的歷史。於是，土壤研究不再是農業化學和地質學的分支，而成為一門獨立的學科。同時他把土壤形成與環境條件聯繫起來，提出有名的成土因素學說。他認為，土壤是五大成土因素（母岩、氣候、生物、地形和時間）綜合作用下的產物，並創立了土壤生成因子公式。這樣就把土壤的發生與地理環境聯繫起來。在這個思想指導下，他進一步發現，土壤與地理環境之間辯證的複雜關係，並從歷史發生的觀點發現，地球上的土壤有規律的與緯線平行呈帶狀分布的特點，從而提出土壤地帶性學說。同時他又擬定了土壤地理調查和編制土壤圖的方法。於是，他創立了以發生學觀點來研究和認識土壤的發生學派，為近代土壤地理學的發展奠定了基礎。道庫恰耶夫的土壤發生學理論不僅成為前蘇聯土壤學發展的指導思想，而且對國際的土壤學和自然地理學的深刻影響一直延續至今。他的繼承者B.P.威廉斯（Вильямс）在他的學說基礎上，提出統一的土壤形成過程是生物小循環和地質大循環的對立統一過程，而生物因素和生物小循環起主導作用，同時指出土壤的本質特性是土壤肥力。這種觀點被稱為土壤生物發生學派。
實際上，在土壤發生學建立之前，在西歐已經出現了以J.F.李比希（Liebig）為代表的農業化學土壤學派和以F.A.法魯（Fellow）為代表的農業地質土壤學派。前者是把土壤單純看做一種養料貯存庫，認為土壤生產力決定於所貯存養料的多寡，而植物只是從土壤中吸收養分、消耗土壤肥力的有機體。後者認為，土壤是岩石經風化作用而形成的地表疏鬆層，由此導出隨著土壤的發育，風化和淋溶作用趨於增強，必引起土壤養料越來越少，肥力下降的結論。這兩個學派的基本觀點在土壤發生學派出現以後都被否定。但西歐土壤學者所建立的土壤研究方法如土壤分類體系，微形態學研究等，在西歐和其他一些地區還有一定影響。
美國土壤學發展史上在相當長的時間內是接受土壤發生學派的觀點，美國土壤學者C.F.馬伯特（Marbut）是美國土壤科學的奠基者，他提出的美國第一個土壤分類系統仍然體現了土壤發生學的基本觀點。但他確定的基層分類單元土系是以土壤本身的性態為研究核心。40年代美國學者H.詹尼（Jenny）用函式式定量對土壤和環境因素之間的聯繫進行了多相相關分析，隨後將土壤生成因子公式擴大套用到生態系統上，成為狀態因子公式。60年代斯密斯（Smith）等人對土壤形態、屬性和分類進行定量研究，1975年出版了《土壤系統分類學》（SoilTaxonomy），提出按土壤診斷層和診斷特性對土壤進行分類。這一分類制在世界上迅速推廣，與土壤發生學分類制對峙出現在土壤地理學領域中。
中國發展概況
中國農業有著悠久的歷史，勞動人民在長期的農業生產活動中，隨著生產實踐經驗的積累，對土壤的認識愈來愈深刻。古代有關土壤知識的記載非常豐富。大約在兩千多年前的《尚書·禹貢篇》一書中記載了當時有關土壤的生產性質、地理分布和土壤等級的知識，可以說是世界上有關土壤地理的最早文獻。稍後的《管子·地員篇》對於土壤種類描寫得很詳細，該篇中把九州土壤劃為上、中、下3等，18個類型，每類又分5種，即所謂“九州之土凡九十物”，並敘述了它們的性狀、生產情況等。《管子·地員篇》可說是中國最早的土壤分類文獻。中國其他古書如《周禮》、《汜勝之書》、《齊民要術》等，也都有關於土壤地理知識的記載和總結，中國勞動人民在長期的生產活動中積累的這些寶貴經驗，為中國和世界的農業科學、土壤科學和地理科學的發展提供了寶貴的資料。但是由於長期封建統治的桎梏，中國古代開創的土壤地理研究未能得到很好的發展。
中國近代土壤地理學的發展約有60餘年歷史。1930年前後開展了較大規模的有計畫的土壤調查研究工作，曾調查中國中、東部的土壤，並純粹用地質學方法進行命名。1930—1949年期間，中國土壤科學的發展受歐美土壤學派的影響較大，在這段時間裡，先後對中國的主要土壤開展了調查研究，編繪了全國性和地方性的土壤圖，出版了土壤專報、土壤季刊，編譯了《中國之土壤概要》等專著，擬定了中國最早的土壤分類系統（1941），當時受美國土壤分類的影響，建立了2000多個土系。值得指出的是，中國土壤工作者在30年代就把水稻土作為獨立的土類劃分出來，而且明確地指出了水稻土的形成與灰化過程的本質區別，這在當時來說是一個相當重要的成就。
中華人民共和國成立以後，中國土壤地理學有了長足的進步，土壤地理學的研究一直是圍繞國民經濟建設和土壤地理學發展的需要開展的。在土壤資源調查和開發利用方面，先後開展了全國性的土壤普查、黃淮海平原鹽鹼土治理和南方丘陵紅壤綜合利用等，在工作中廣泛採用了遙感航空製圖技術。在土壤發生與環境生態方面，重點開展了中國紅壤、黑土、鹽漬土、水稻土、山地土壤的發生分類研究。近年來還開展定量土壤分類研究。與此同時，不僅開展了生態系統研究，而且還在土壤本底、容量等研究方面，取得明顯的進展。隨著近代物理學等新興科學的發展，土壤測試手段和土壤信息系統研究也有了可喜的進展。
