《巖石 土壤 土地 通識》是中國農業(yè)大學張鳳榮教授集四十多年所學所研所悟寫就的一本通俗自然資源科學類知識讀本。該書以發(fā)生學思想將地質學、土壤學和土地資源學三門學科的有關知識系統(tǒng)地綜合在一起,以通俗的語言描述了:1)各類巖石是如何風化形成土壤和影響著土壤性質的不同;2)土壤的物理性質、化學性質和生物學性質以及這些性質對植物生長的影響,中國主要土壤類型的特性及其合理利用;3)土壤與土地的區(qū)別,各類有植被覆蓋的土地-耕地、園地、林地、草地、濕地、沙地的系統(tǒng)結構和功能的異同,以及中國這幾類土地的現狀和如何可持續(xù)利用。該書最近由中國農業(yè)大學出版社出版,全彩色印刷,裝幀精良,已經在淘寶、京東、當當網上有售。
《巖石 土壤 土地 通識》有幾個顯著的特點,一是知識的系統(tǒng)性和綜合性。作者用地球系統(tǒng)思維將地質、土壤、土地這三門學科知識貫通,講清楚了土壤的來龍去脈和土地資源的基礎。為此,本書特別關注了巖石、土壤和土地交叉知識點的銜接,闡明了巖石與土壤的關系,土壤與土地的關系、土地類型和土地利用類型的關系。二是針對生產實踐的應用性。在講述了土壤發(fā)生、土壤物質組成和土壤性狀之后,講述了土壤性狀對農業(yè)生產的影響,如何根據土壤性狀進行田間管理,我國主要土壤類型的地理環(huán)境條件和性狀以及如何合理開發(fā)利用與保護;在講述了我國各類土地利用類型的數量、質量、結構、功能之后,講述了如何統(tǒng)籌布局土地利用空間和科學利用土地。三是可讀性。本書雖然不是科普讀物,但是作者采用了通俗的語言,使得專業(yè)知識由淺入深,并不晦澀難懂;而且通過插入大量彩色照片和插圖,直觀反映巖石類型、地貌特征、土壤剖面形態(tài)和土地景觀,圖文并茂,助力對專業(yè)知識的理解。
該書作者張鳳榮博士長期從事土壤和土地資源的調查、評價、規(guī)劃與可持續(xù)利用的教學科研活動,是我國通曉地質學、土壤學、農學和土地管理學的著名學者。根植于深厚的地學理論知識基礎和豐富的實踐經驗,在這本書中,他寫清了巖石與土壤之性、土壤之源、土壤與土地之別以及“土者,吐也,吐生萬物也”之根本。
《巖石 土壤 土地 通識》前言
提起農田、森林、草原、沙漠、河流、湖泊、城市、村莊等,可以說是無人不知無人不曉。但沒有多少人了解地表下面的土壤。而對于巖石如何變成土,知道這個的人可能更少。本書要講的就是:①巖石是如何風化形成土壤和影響著土壤性質;2)土壤的物理性質、化學性質和生物學性質以及這些性質對植物生長的影響,中國主要土壤類型及其合理利用;3)土壤與土地的區(qū)別,以及中國現在地表各類有植被覆蓋的土地-耕地、園地、林地、草地、濕地、沙地的狀況和如何可持續(xù)利用。目的是用發(fā)生學思想將巖石、土壤和土地三門學科的主要知識點連貫起來,讓那些沒有學過地質學、土壤學和土地資源學的自然資源從業(yè)者基本掌握這方面的知識,理解巖石、土壤和土地三者之間的關系。
很多的中國山水畫都是描繪突兀的巖石縫里長出的松柏,這也許反映的是中國人的審美觀,也可能表達的是中國人的抗爭精神。但恐怕沒多少人知道,石頭縫里有土有水,才可能長出樹木。本書上篇上篇巖石篇的目的是描述巖石如何風化成土以及各種巖石風化形成的土壤的特點和差異;為此,也介紹巖石類型和組成巖石的礦物類型。因為,土壤固體部分中,礦物質顆粒占了93%左右,礦物質構成了土壤的“骨架”,植物生長需要的礦物質養(yǎng)分也來自于土壤礦物質顆粒。
古書《說文》將土定義為“土者,吐也,吐生萬物也”。也就是說,有土的地才能夠生長莊稼、草、木等植物。農民在種田實踐中體會到土薄、土厚、土肥、土瘦的不同,影響著莊稼的生長,城里人就沒有這個經驗。但即使是農民,恐怕他們中的大多數也并不了解土薄、土厚、土肥、土瘦對于莊稼生長的影響機理。因此,本書的中篇即土壤篇將介紹土壤的形成、土壤物質的組成、不同物質組成的土壤的保蓄和供給水分與養(yǎng)分的能力以及如何管理土壤使作物高產,也介紹中國各大區(qū)域的土壤類型的特點以及如何可持續(xù)利用。
從“土者,吐也,吐生萬物也”這句話我們可以引申出“地,土也”。因為,對于植物生長來說,沒有土壤的土地是不能生長植物的。有土壤的土地才可開墾為耕地;因此,在農業(yè)社會,人們有理由認為土壤與土地是一回事。但從學科分類角度,土壤與土地還是有區(qū)別的。毫無疑問,植物要在土壤中獲取水分和養(yǎng)分才能夠生長。但是,“萬物生長靠太陽”“雨露滋潤禾苗壯”“水向低處流”這些諺語,卻也表明了氣候條件、地形條件對植物生長的重要性。貧瘠的紅壤耕地可以一年種兩茬作物,其畝產比一年只能種一茬的肥沃的黑土耕地的畝產高,就說明了這個道理。中國現有耕地、林地、草地、濕地、沙地等土地類型的分布空間格局主要是氣候和地形決定的。本書的下篇即土地篇介紹在土壤上有植被覆蓋的各類土地-耕地、園地、林地、草地、濕地和沙地的氣候、地形、土壤等環(huán)境要素特點以及由植物、動物和微生物組成的生物部分的特點,以便認識各種土地利用類型內在的生態(tài)學機制機理,做到科學保護與合理利用。
作者將有關地質學、土壤學和土地資源學三門學科的知識綜合編撰在一起,力圖以通俗的語言可以讓廣大讀者理解 “日月麗乎天,百谷草木麗乎土”的含義,全面系統(tǒng)地理解習近平總書記的山水林田湖草沙生命共同體思想。但受文字能力所限,未必如愿。不過,仍然愿做先行先試者,拋磚引玉。
張鳳榮
《巖石 土壤 土地 通識》后記
1957年,我出生在河北省滄州市,那時稱滄州專區(qū)。那里是黃淮海平原的末端,地平平的,常常春旱秋澇,有些地方“冒白堿”,也即俗稱的鹽堿地。十幾歲,就跟著爺爺到自家的“自留地”去種地,用鐵鍬深翻土壤或用鈥子耕翻土壤;莊稼長起來了,用鋤頭去鋤雜草;莊稼成熟了,用鐮刀去收割。18歲高中畢業(yè),到生產隊參加集體勞動,夏收后搞積(有機)肥,秋收后就參加農田基本建設(挖排水溝)。上大學之前,從沒有離開過滄州市(6歲前在長春市的事記不起來了),沒有看到過山,不知道土壤是由石頭變來的,更不知道土(壤)與(土)地有什么不同。
做夢都沒有想到,1977年恢復了高考,我1978年3月進入原北京農業(yè)大學(中國農業(yè)大學的前身)的土壤與農業(yè)化學專業(yè)學習。當時,親朋好友都為我高興,說將來不用再當面朝黃土背朝天的農民了。大學專業(yè)骨干課程是土壤學與肥料學。此前參加的農業(yè)生產勞動,對于我理解土壤學和肥料學的那些基礎理論和知識,很有幫助。聽老師講課時,我就想,這不就是農民的經驗由專家教授寫成了書嗎。本科畢業(yè)后又接著在北京農業(yè)大學攻讀土壤學的碩士、博士學位。研究生畢業(yè)留校教過土壤地理學、土壤發(fā)生與分類學、土地調查、土地資源學、土地資源管理專題等好幾門課程,近十年只教一門土壤地理學的本科課程了。嗯,我這一輩子都在與土壤打交道。
我是跟隨著名土壤學家李連捷院士(那時稱學部委員)攻讀土壤學的碩士和博士學位的。李連捷教授的本科是在解放前的燕京大學地質系讀的本科。我跟他讀研究生時,他已經搞了半個多世紀的土壤學教學和科研,特別是參加了大量國家土壤調查工作,理論基礎深厚,經驗豐富。跟他學習,我學到了一手看家本領,就是到一個地方研究土壤,特別注意觀察巖石類型和沉積物類型對土壤的影響。我在研究土壤發(fā)生分類和土地資源時特別從地質地貌角度去認識和思考,是得益于李連捷教授對我的教導。
在大學,我一直從事土壤發(fā)生分類、土壤和土地調查、土地評價與利用規(guī)劃的教學科研工作;也參與了第二次全國土壤普查、全國耕地分等定級、耕地后備資源調查和第一、第二、第三次全國土地調查工作,走遍了祖國千山萬水。深刻認識到巖石對土壤、對土地,乃至生態(tài)系統(tǒng)的影響,也深刻認識到土壤的通氣透水性和保水保肥性使得其與巖石的本質不同;更深刻理解到巖石、土壤、土地發(fā)生關系和它們之間的異同。我也認識到土地利用類型是生產活動對土地功能需求的不同而對土地的一種現實利用形態(tài),但土壤與土地類型對土地利用有著基礎性控制作用。
長期在土壤學、土地資源學機理方面的研究積累,特別是在土壤、土地和農業(yè)生產方面的廣泛社會實踐,也使自己感悟到一些新知識。幾十年的大學教師的責任感,感覺到自己有必要將自己的所學、所研和所感,以一種通俗的語言寫一本書,描述巖石、土壤和土地的發(fā)生關系和它們之間的異同以及巖石、土壤和土地對植物生長和生態(tài)系統(tǒng)的基礎資源性作用;遂起名“話說巖、土、地”,著手組稿撰寫。為了正確表達有關地質學和土壤學的知識,書稿寫成后,我邀請了我校地質學任課教師王數教授和王國光教授、土壤學任課教師李子忠教授和呂貽忠教授對書稿上篇和中篇進行了校對。在本書付梓之際,對這四位教授表示衷心的感謝。
雖然自己是《土壤地理學》大學本科教材的主編,也寫過與土壤、土地有關的二十多本書和幾百篇學術論文,但是要將巖石、土壤、土地這三門學科知識,一以貫之,用通俗的語言系統(tǒng)地編撰出來,還真不是一件容易的事情。最后,還是遵循“形式服從內容”原則,以準確介紹科學知識為準則寫成了這本書,所以最后將書名定為《巖石、土壤、土地 通識》;因為這本書確實算不上科普書。不過,希望借此能拋磚引玉,吸引到地質、地理、土壤、土地教學科研方面的學術大咖撥冗捉筆撰寫科普著作,傳播這些農、林、草等生命科學和生態(tài)學的資源稟賦的基礎知識,那我這一年多的禪精竭慮寫作,也不算妄為。
再有兩個月就要退休了,但我的中國農業(yè)大學電子信箱還會保留著。希望讀者,也包括有機會讀了這本書的相關專業(yè)人士,多提修改意見。期待著你們的意見,能夠使本書內容更完善,文字更活潑更精彩。如果我有機會出版本書第二版、第三版、第n版的話,你們的意見將使我獲益,當然千千萬萬的讀者也會獲益。謝謝!
張鳳榮
《巖石 土壤 土地 通識》目錄
巖石篇
第一章礦物與巖石
第一節(jié)形形色色的礦物
第二節(jié)三大類巖石
第三節(jié)巖石圈
第四節(jié)巖石風化與風化殼
第五節(jié)地球圈層
第二章花崗巖及其地貌與土壤
第一節(jié)花崗巖成分與分類
第二節(jié)花崗巖地貌
第三節(jié)花崗巖風化物與土壤特性
第三章玄武巖及其地貌與土壤
第一節(jié)玄武巖成分與分類
第二節(jié)玄武巖地貌
第三節(jié)玄武巖風化物與土壤特征
第四章石灰?guī)r及其地貌與土壤
第一節(jié)石灰?guī)r成分與分類
第二節(jié)石灰?guī)r地貌
第三節(jié)石灰?guī)r風化物與土壤特性
第五章砂巖及其地貌與土壤
第一節(jié)砂巖成分與分類
第二節(jié)砂巖地貌
第三節(jié)砂巖風化物與土壤特性
第六章頁巖及其地貌與土壤
第一節(jié)頁巖成分與分類
第二節(jié)頁巖地貌
第三節(jié)頁巖風化物與土壤特性
第七章片麻巖
第一節(jié)片麻巖的形成與特性
第二節(jié)片麻巖風化物與土壤特性
第八章流水沉積物
第一節(jié)坡積物及其特性
第二節(jié)洪積物及其特性
第三節(jié)沖積物及其特性
第九章風積物
第一節(jié)風成沙及其
第二節(jié)風成黃土及其特性
土壤篇
第十章土壤發(fā)生
第一節(jié)巖石變土壤
第二節(jié)成土過程的影響因素
第三節(jié)土壤侵蝕
第十一章土壤物質組成
第一節(jié)土壤礦物質
第二節(jié)土壤有機質
第三節(jié)土壤中的植物養(yǎng)分
第四節(jié)土壤水分與空氣
第五節(jié)土壤生物
第十二章土壤性狀
第一節(jié)土壤質地
第二節(jié)土壤交換容量和酸堿度
第三節(jié)土層厚度與土壤保蓄能力
第四節(jié)土壤剖面構型
第十三章土壤與農業(yè)生產
第一節(jié)土壤耕作
第二節(jié)土壤水分管理
第三節(jié)土壤養(yǎng)分管理
第四節(jié)廣義土壤肥力的提升
第五節(jié)有機食品、綠色食品和無公害農產品的生產
第十四章我國主要土壤類型及其開發(fā)利用
第一節(jié)南方濕熱氣候區(qū)的酸性紅黃壤
第二節(jié)北方溫涼濕潤氣候區(qū)的肥沃黑土
第三節(jié)半干旱半濕潤區(qū)的草原土壤
第四節(jié)干旱地區(qū)的綠洲土壤
第五節(jié)干旱半干旱區(qū)的鹽堿土
第六節(jié)土厚水豐的沖積平原土壤
第七節(jié)低洼積水的沼澤土
第八節(jié)土薄質地粗的山地土壤
第九節(jié)遇風飛揚的風沙土
第十節(jié)黃土高原松軟深厚的黃綿土
土地篇
第十五章土地分類
第一節(jié)土壤與土地的區(qū)別
第二節(jié)土壤類型與土地類型
第三節(jié)土地類型與土地利用類型
第四節(jié)有植物覆蓋的土地的共性
第五節(jié)中國氣候帶與土地利用/覆蓋類型分布
第十六章耕地
第一節(jié)耕地的概念
第二節(jié)耕地生態(tài)系統(tǒng)的結構
第三節(jié)耕地的功能
第四節(jié)耕地利用的多宜性和多變性
第五節(jié)中國耕地分布與現狀
第六節(jié)耕地保護與可持續(xù)利用
第十七章園地
第一節(jié)園地的概念
第二節(jié)園地生態(tài)系統(tǒng)的結構
第三節(jié)園地的功能
第四節(jié)中國園地分布與現狀
第五節(jié)園地布局與可持續(xù)利用
第十八章林地
第一節(jié)森林與林地
第二節(jié)森林生態(tài)系統(tǒng)的結構
第三節(jié)森林的功能
第四節(jié)中國森林分布與現狀
第五節(jié)森林保護與建設
第十九章草地
第一節(jié)草地與草原
第二節(jié)草原生態(tài)系統(tǒng)的結構
第三節(jié)草原的功能
第四節(jié)中國草原分布與現狀
第五節(jié)草原保護與合理利用
第二十章濕地
第一節(jié)濕地概念
第二節(jié)濕地生態(tài)系統(tǒng)的結構
第三節(jié)濕地的功能
第四節(jié)中國濕地分布與現狀
第五節(jié)濕地保護與生態(tài)建設
第二十一章沙地
第一節(jié)沙漠與沙地
第二節(jié)沙地生態(tài)系統(tǒng)的結構
第三節(jié)沙地的功能
第四節(jié)中國主要沙漠和沙地
第五節(jié)科學保護、利用和治理沙地
第二十二章統(tǒng)籌布局土地利用空間,科學利用土地
第一節(jié)正確處理土地資源開發(fā)利用和保護的關系
第二節(jié)耕園林草濕沙是生命共同體
第三節(jié)開展土地適宜性評價,統(tǒng)籌合理布局各類土地空間
第四節(jié)發(fā)展土地利用科學技術,實現土地可持續(xù)利用
后記