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土壤科学

正在工作的土壤科学家

土壤科学土壤作为自然资源地球表面上的研究,包括土壤形成,分类和映射;土壤的物理,化学,生物和肥力性质;以及与使用和土壤管理有关的这些性质。

有时,涉及土壤科学分支的术语,如土壤学(土壤的形成、化学、形态和分类)和土壤生态学(土壤对生物体,特别是植物的影响)用作土壤科学的同义词。与这个学科相关的名称的多样性与各种相关的关联有关。工程师农业学家化学家地质学家地理学家生态学家生物学家、微生物学家、林业公共卫生考古学家,都有助于进一步了解土壤和土壤科学的进步。

土壤科学家对如何在人口不断增长,可能的未来水危机增加人均土地退化的世界中如何保护土壤和可耕地感到关切。

历史背景

1888年的瓦西里·多库切夫

土壤科学在十九世纪发展起来。早些时候已经发现对于作物的大小,如何处理土壤并不重要。根据经验,中世纪以来,肥料施用、疏浚、轮作(作物轮作)、倒耕等都是开发的方法。

1840年,当尤斯图斯·冯·李比希通过开创性的工作,对土壤及其性能进行化学了解时,取得了重大进展。他认为土壤可以与银行账户进行比较,因为植物营养被认为是资产,其存在取决于与其增长相关的作物消耗量 - 换句话说:供应肥料。冯李比格还制定了作物生长受植物营养素限制的原则,对于作物的生长而言,作物生长与需要成正比例最小。但是,冯·李比希并未了解土壤组成的不平等以及其原因。

现代土壤科学在1870年左右首先获得突破,当时俄罗斯土壤科学家瓦西里·多库切夫承认土壤剖面的存在,并将其奇怪形式的原因与气候和植物带保持一致。因此,道路开始了导致现代土壤科学的研究。

什么是土壤?

土壤是由四部分组成的复合环境 :

  1. 无机材料(矿物)
  2. 有机材料(或多或少退化)
  3. 空气

这些成分的组成根据地点和土壤深度而有所不同,但大致可以预计固体物质占一半(当然矿物质通常占90%以上),而水和空气、孔隙率-构成第二部分。然而,组合将在短时间内部分长期变化。因此,热带雨林很快就意味着水占空气的比例大于空气。相反,干旱意味着由于蒸发和供水不足,空气的份额相对于水分增加。

土壤可以说是构成无机底土以上和植物和动物生活在地球表面的那部分。

学习领域

土壤占据了地球科学用于从概念上组织地球的一个地球。这是土壤学土壤生态学,土壤科学的两个主要分支。土壤学是土壤在自然环境中的研究。土壤生态学是土壤与土壤依赖用途相关的研究。两种分支都应用土壤物理学、土壤化学和土壤生物学的组合。由于在生物圈大气水圈之间存在许多相互作用,因此更加综合,少以土壤为中心的概念也是有价值的。许多对理解土壤至关重要的概念来自于不能被严格地识别为土壤科学家的个体。这突出了土壤概念的跨学科性质。

研究

对土壤的依赖和好奇心,探索这种资源的多样性和动力学继续产生新的发现和洞察力。土壤研究的新途径被强迫需要了解气候变化温室气体碳封存。对维护地球生物多样性和探索地球过去的兴趣也刺激了人们对实现对土壤更加精细的理解的兴趣。

绘制

自然中土壤的大多数经验性知识来自土壤调查努力。土壤调查或土壤测绘是确定景观上土壤覆盖物的土壤类型或其他性质的过程,并将它们映射到其他人以了解和使用。它主要依赖于区分五种经典土壤形成因子的个体影响。这项努力利用地貌学自然地理学以及植被和土地利用模式的分析。对于土壤调查主要数据通过现场取样获取和遥测支持。

实践领域

  • 废物陆上处理
    • 化粪池系统
    • 肥料
    • 市政污泥
    • 食品和纤维加工废弃物
  • 鉴定及环保关键领域保护
    • 敏感和不稳定的土壤
    • 沼泽地
    • 支持有价值的独特的土壤情况的栖息地和生态系统的多样性
  • 最佳土地生产力管理
    • 造林学
    • 农艺学
    • 营养管理
    • 水资源管理
    • 原生植被
    • 放牧
  • 最佳水质管理
    • 雨水管理
    • 泥沙和侵蚀控制
  • 修复和受损土地恢复
    • 矿山复垦
    • 洪水和风暴破坏
    • 污染
  • 所需用途的可持续性
    • 土壤保护

也有可能无法从寻找一个公布的土壤调查是显而易见的土壤科学的实际应用。

  • 放射性测年法:明确地方土壤学的知识在现场使用日期前活动
    • 分层(考古),其中土壤的形成过程和防腐剂的素质可以告知的研究考古遗址
    • 地质现象
      • 山体滑坡
      • 活动断层
  • 改变土壤,实现新用途
    • 玻璃化冷冻含有放射性废物
    • 增强土壤微生物的降解污染物(功能生物修复)。
    • 碳封存
    • 环境土壤科学
  • 土壤学
    • 土壤发生
    • Pedometrics
    • 土壤形态
      • 土壤微
    • 土壤分类
      • 美国农业部土壤系统分类
  • 土壤生物学
    • 土壤微生物学
  • 土壤化学
    • 土壤生物化学
    • 土壤矿物学
  • 土壤物理学
    • Pedotransfer功能
    • 土力学与工程
  • 土壤水文,水文土壤学

土壤科学的应用领域

  • 气候变化
  • 生态系统的研究
  • Pedotransfer功能
  • 土壤肥力/ 营养管理
  • 土壤管理
  • 土壤调查
  • 分析的标准方法
  • 流域和湿地研究

相关学科

  • 农业科学
    • 农业土壤学
    • Agrophysics科学
    • 灌溉管理
  • 人类学

考古地层学

  • 环境科学
    • 景观生态学
  • 自然地理
    • 地貌
  • 地质学
    • 生物地球化学
    • 地质微生物
  • 水文学
    • 水文
  • 废物管理
  • 湿地科学

参见

外部链接


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