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土壤地理學發展史

發布時間: 2021-02-24 14:21:27

A. 現代土壤地理學的奠基人是下面哪一位

現代土壤地理學的奠基人是:道庫恰耶夫,
1.土壤地理學奠基人道庫恰版耶夫(1846-1902) 1883年發表了《俄權國的黑鈣土》,論述了俄國廣闊草原地帶一種松軟、暗色的富含腐殖質的土壤特徵及其空間分布,揭示了土壤發生與成土環境的密切聯系,創建了成土因素學說,即土壤是氣候、生物、母質、地形和時間等綜合作用的產物。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發育的歷史。
2.於是土壤研究不再是農業化學與地質學的分支,而成為一門獨立的科學。他創建了成土因素學說,即土壤是由五大成土因素,即氣候、生物、母質、地形和時間綜合作用的產物,並創立了土壤生成因子。公式。他的繼承者威廉斯在他的學說基礎提出統一的土壤形成規律是生物小循環和地質大循環的對立統一。

B. 地理學發展史的古代地理學

(上古時期至18世紀末)
古代地理學是農牧業社會的產物。其特點是以地理知識的描述性記載為主;學科內外分化不明顯;由於環境差異和交通不便,古代地理學的體例和內容具有顯著的地域差異。 本時期的地理思想和著作主要出現在古埃及、美索不達米亞、中國、印度、古希臘和稍後的羅馬帝國等古代文明中心。它們各具特點,其中以中國和古希臘、羅馬最為重要。
古希臘羅馬 古希臘羅馬地理學繼承了古埃及地理學運用數學探討地理現象的傳統,成為西方地理學發展的源流。其早期重要奠基人,是公元前 5世紀的希羅多德,他最早探索了歷史上的人地關系、討論了區域的界線;希波克拉底創立了人的 4種氣質學說,探討了環境對人類行為的影響。稍後,德謨克利特對宇宙的無窮性、大氣現象的原因、生物對氣候的依存以及地理環境與人類社會的關系,進行了觀察和推測。柏拉圖從唯心論出發,認為圓是最完美的對稱形,演繹出圓的地球位於宇宙中心,這是球形說最早的概念。柏氏的學生亞里士多德,則唯物地認為地球和天體都是原質構成的,從實驗材料和實地觀察中進行了歸納判斷,科學地證實了大地球形說。
亞里士多德以後的古希臘文明衰落期和羅馬帝國時代,是西方經典地理學建立時期。代表性人物主要有古希臘的埃拉托色尼和羅馬時代的斯特拉波、托勒密。
埃氏被西方地理學界尊為「地理學之父」,他不僅第1次合成了 geographica(意為地理學或大地的記述)這個術語,而且用兩地竿影換算出弧度,計量了地球的周邊是252000希臘里(約摺合為39690公里),已近於近代的實測值。埃氏不僅是古代數理地理的創始人,還發展了亞里士多德的居住適應地帶學說,將世界分為歐洲、亞洲和利比亞(以後的非洲)3個地區,以及一個熱帶、兩個溫帶和兩個寒帶等5個地帶,並首次根據經緯網繪制世界地圖。
斯特拉波整理荷馬史詩以來的古代地理知識,繼承亞里士多德和埃拉托色尼的居住適應地帶學說,利用當時商業航海的記載並結合自己一生旅行見聞,寫成17卷《地理學》。它較詳細地記載了當時以地中海為中心的羅馬帝國地理情況,是西方區域地理的先聲。
托勒密的名著《地理學指南》(8卷),內容包括地圖投影、各地的經緯度表和繪有經緯度的世界地圖。這部著作為近代地圖學的發展起了重要作用。他的地心說統治人類的思想達1500年之久。
中國 在春秋戰國時期,出現了各種流派的人地關系思想。
在世界觀方面,主要是圍繞著所謂「天」有兩種不同的看法:一指主宰一切的上帝,一指不以人的意志為轉移的自然規律。兩者分別具有唯心和唯物傾向,但均有聽天由命的色彩。孔子提出「畏天命」,符合周王自命為天子的政治要求;老子提出「人法地,地法天,天法道,道法自然」,重視自然規律並具有地理唯物論見解。
在方法論方面,陰陽、五行、八卦學說作為一種樸素的辯證說理工具,對地理現象的解釋起到不少作用。《周易》認為自然界是由陰陽兩種對立力量作用下發生變化的,在地理書籍中山的陰坡和陽坡、河的北岸和南岸亦均以陰陽區分,沿襲至今。以八卦表示8個天象和地理方位,更是始於中國。
《內經·素問》這本最早的醫書將木、火、土、金、水類比為東、南、中、西、北 5個方位和春、夏、長夏(暑)、秋、冬5個季節,並認為東部地區主木,屬青色,象徵植物繁茂;南部地區主火,屬紅色,象徵土壤紅赤;中部地區主土,屬黃色,象徵黃土高原和沖積沃土;西部地區主金,屬白色,象徵戈壁大沙漠;北部地區主水,屬黑色,象徵日照短暫和土壤棕黑。
中國最早的地理著作是戰國時代的《尚書·禹貢》和《管子·地員》。《尚書·禹貢》按地理特徵將古代中國版圖分為九州,並概要記載各地自然條件、經濟活動和物產交通,堪稱世界上第一部綜合地理作品。《管子·地員》探索了中國土地的分類和山地植物的垂直帶譜,是世界上最早對土地進行系統分類的作品。 (4~14世紀) 中國、阿拉伯的地理知識和地理思想有長足的進步;歐洲的地理知識和地理思想則出現了停滯和倒退。
歐洲 中世紀是經濟、文化衰落的黑暗時代,政教合一、閉關自守的小君主國使人們的地理眼界大為縮小,統治者力圖使地理學成為基督教的奴僕,出現了地理學思想的反動。不僅古希臘、羅馬在地理方面的優秀傳統未得到繼承,而靡用宗教迷信和占星術來解釋一切地理現象。如 6世紀商人科斯馬斯著《基督世界地形》,以地平說代替球形說。書中以摩西的聖櫃作為地球的形狀,把大地看成為扁平長方形,東西長度為南北之兩倍,四周為海洋環繞,其外又有陸地,即天堂所在。12世紀以後,由於十字軍東征,使歐洲人地理眼界擴寬了;中央集權封建國家的成立和教會建立大學,將古希臘、羅馬的經典著作由阿拉伯文轉譯過來;加上指南針從中國傳入,使商業航海發達起來。所有這些使歐洲的地理作品和地圖繪制開始出現某些轉機。阿拉伯世界 7世紀開始,伊斯蘭教團結了分散的阿拉伯部族,統治了中亞、西亞、北非和伊比利亞半島,巴格達成為伊斯蘭世界的學術中心。他們翻譯希臘先哲的著作;連年征戰、麥加朝覲和商業航海活動,又使伊斯蘭世界成為東西方交流的樞紐,涌現了許多偉大的穆斯林旅行家,如馬蘇第等。十進位制和羅盤就是此期由中國經印度和阿拉伯世界傳入歐洲的。古代阿拉伯地理學的成就是不應忽視的。如921年,巴爾基搜集了阿拉伯旅行者的氣候觀察,編成了第一本《世界氣候圖集》;稍後,馬克迪西提出將世界分成14個氣候區的方案;11世紀早期,阿維森納觀察中亞山區,提出褶曲抬升山嶽的運動和侵蝕切割地形的均變過程。
中國 這個時期在方誌、沿革地理、域外地理、自然地理和地圖等方面都有很大的成就。如法顯的《法顯傳》、玄奘的《大唐西域記》至今仍是研究中亞、印度歷史地理的重要文獻;酈道元的《水經注》至今仍為考證中國水資源和水環境演變的要著;沈括的《夢溪筆談》一書提出了河流的侵蝕、搬運和堆積作用,並用以解釋華北平原形成的原因,較西方類似的見地早4個世紀。 (15~18世紀) 本期的重大事件是中國的鄭和「七下西洋」和西方的地理大發現。雖然,鄭和下西洋的時間比C.哥倫布開始的地理大發現早半個多世紀,船隊的規模、航海的技術也遠勝於哥倫布,然而其社會意義和對地理學的影響則遠不及地理大發現。
各民族之間的相互旅行探險,古已有之。但是,旅行探險同地理大發現不是一回事,說哥倫布是新大陸的發現者,正是從地理大發現這一重大社會事件出發的。哥倫布之後開始了人類歷史的新紀元,即西方由中世紀封建制向近代資本主義的過渡階段。地理大發現給地理學帶來的影響是巨大的,可以從3方面闡明:①地理大發現期間,成功地在遠程航行中運用了羅盤,並精密地測定了經度,技術的改進和數據的積累導致了地圖學的革新。16世紀初,P.亞皮安繪制了一個地球的心狀圖,其弟子G.墨卡托於1569年繪成了一幅適用於航海的等距圓柱投影世界全圖,成為第一個將整個地球表面描繪在平面上的人,爾後又編繪《墨卡托地圖集》。在中國,義大利傳教士利瑪竇編繪的世界地圖,改變了中國學者沿用的「天圓地方」、「華夏居於寰宇之中」的舊觀念。②通過15世紀末到18世紀的地理探險和發現,出現了一些學術價值較高的地理著作。德國S.明斯特爾的《宇宙誌》於1544年出版,被認為是地理大發現的早期代表作。德國B.瓦倫紐斯的《普通地理學》首次將地理學領域區分為專論和通論兩大部分,前者描述地區特徵,後者揭示全球性法則。中國明末出現資本主義萌芽後,也在同期進行了實地考察和理論探索工作,如徐霞客的《徐霞客游記》已有不少成因方面的論述;清初劉獻廷提出地理學要闡明「天地之故」,即探討地理現象形成的原因等。但是,沒有成為中國古代地理學的主流,中國古代地理著述多描述性記載,缺少對地球表面整體規律的研究。這是近代中國地理學落後的原因之一。③15世紀20年代到17世紀20年代,西歐出現了「文藝復興」,藝術和科學得到蓬勃發展,從而使學者能對自然界和人類活動的某些法 則進行概括。當時的地理考察和發現,為哲學家和科學家提供了豐富的自然、人文及二者關系的具體素材。另一方面,新生的地理唯物論又給予地理學發展以難以估量的影響。17世紀法國哲學家孟德斯鳩提出的氣候決定論,18世紀德國哲學家I.康德的二元論,均成為近代地理學的方法論基礎。中國沒有一個文藝復興,且地理發現的眼界遠較西方為窄,歷代封建王朝的權力集中,一方面保證了國家統一和經濟穩定,另一方面也阻礙了社會、文化和科學的變革。不變論的思想、傳統天人感應的唯心哲學觀,嚴重阻礙了地表事物內在規律的研究和正確人地關系的探討。
總之,從15~18世紀,地理學處於由古代向近代轉變的時期。西方地理學用了3個多世紀,完成了技術革新、資料積累和建立地理唯物論的哲學基礎3方面的准備,為歐美近代地理學的建立創造了前提。中國在明末清初,亦開始了整體地表規律的探索,但由於技術手段缺乏創新、科學資料積累不夠,特別是統治者仍鼓吹天命論等,新的地理學無法興起。

C. 自然地理學的簡史

人類的地理知識起源於遠古時代。但自然地理這一術語始用於17世紀,至18世紀後半期已廣為流行。自然地理學作為地理學中的一門學科,出現在近代地理學形成時期。自然地理學的發展大致可分為知識積累時期、近代時期、現代時期三個階段。
19世紀中期以前,地理學以地理知識的描述性記載為主,自然地理知識作為地理學的一個重要方面,主要是了解地球表面的自然現象、記錄山川形勢、游歷探索四方奇勝,進行探險、發現活動等。
早在公元前3000多年,古埃及人就開始觀測尼羅河水位的變化。公元前5世紀,古希臘希羅多德在《歷史》(又稱《希臘波斯戰爭史》)一書中敘述了尼羅河夏季洪水的動態規律,並且指出河口三角洲是由河流帶來的泥沙堆積而成。
以後,亞里士多德把地球表面各種自然現象作為土、水、火和氣四種基本原質的統一體。埃拉托色尼計算了地球的周長,用數學方法研究、確立地球表面經緯度和事物位置的方法,奠定了數理地理的基礎,並且將地球劃分出五個氣候帶。在歐洲,整個中世紀是封建閉塞和宗教觀念統治時期,地理學幾乎沒有取得什麼進步。
15~17世紀是地理大發現時期,人類的地理視野大大地擴展,不但最終證實了大地球形說的正確性和地球存在著一個統一的世界大洋,還發現了洋流,確定了南北半球的信風帶和對季風形成作出科學解釋。這一時期收集的大量地表自然現象資料,為17世紀下半葉探討海陸起源、植物和動物的分類等理論問題,以及綜合地研究地球表面自然現象建立了基礎。 在中國,公元前13世紀殷代甲骨文中已有關於天氣情況的記載。公元前11~前6世紀作於周代的的《詩經》記述了數十種地貌形態。戰國時期成書的《尚書·禹貢》依據名山大川的自然分界將當時的疆域分為九州,並就山川、湖澤、土壤、植被等對各州進行區域對比。《管子·地員》篇是首創土地分類的著作,綜合當時關於地貌、土壤和植被的知識,較為系統和詳細地把土地分為5大類20多個小類,並記述了山地植被的垂直分布。
西漢(公元前206~公元25)以前成書的《山經》對長江流域和黃河流域的自然條件以山為綱作了綜合性記述。公元六世紀初,酈道元完成《水經注》,對中國1252條河流水道的源流、脈絡和流經地區的地理情況作了詳細的注釋。11世紀時,沈括在《夢溪筆談》中敘述了海陸變遷的事實,從河流沉積作用解釋華北平原的成因,從流水侵蝕作用論述了雁盪諸峰的形成,還詳細記載了物候現象。
17世紀上半葉,徐霞客對喀斯特地貌、火山地貌、河谷縱橫剖面發育、植物與環境的關系等作了詳盡的記載和科學的分析,特別是對中國西南地區喀斯特地貌的描述非常詳細,其中關於溶蝕窪地分類、鍾乳石和溶洞形成,以及峰林的類型、分布與地質構造之間關系等的論述是當時的最高研究水平。
19世紀初期德國洪堡和李特爾創建近代地理學。自然地理學開始成為一門獨立的分支學科。從這時起,自然地理學由單一的、表象的、靜態的自然地理成分和現象的研究走向把自然地理環境作為一個整體進行綜合的、內在的和動態的研究。隨著自然地理學研究的深入,許多分支學科,如地貌學、氣候學、水文地理學、土壤地理學、植物地理學、動物地理學、冰川學、凍土學等迅速發展起來。
洪堡德把自然地理環境看成一個整體,應用經驗的和歸納的比較法,對不同區域、不同地理環境進行比較研究,認為地球表面各種自然現象之間存在著因果上和區域上的相互聯系。他根據大量實地考察資料,論證了植物的水平分布和垂直分布與氣候的關系,創立植物地理學;還首創世界等溫線圖,研究了氣候的形成和分布,成為近代氣候學研究的開端。洪堡德的貢獻為自然地理學成為一門獨立的分支學科奠定了基礎。
19世紀60年代開始,德國佩舍爾提倡用發生學觀點來研究地球表面的自然特徵,為自然地理學確立了地理學中分支學科的地位。李希霍芬創立了關於自然現象世界分布的一般概念,把自然地理學的研究論題引向地誌學,即闡明特定地區內務種事物相互因果關系。地誌學的概念受到赫特納支持並加以詳細論述,他的思想對德國自然地理學進展有深遠影響,其重要結果是將注意力轉向研究人類及其周圍自然界與生物環境之間的關系。
19世紀後期到20世紀初期,彭克探討了地形的成因和形成過程,創用「地表形態學」 一詞。他還將阿爾卑斯山的第四紀冰期劃分為3個間冰期和4個冰期,對冰川學和第四紀地質學作出重要貢獻。20世紀初,施呂特爾提出景觀研究是地理學的中心目的,用歷史地理學方法探索文化景觀從原始(或自然)景觀演化的現象和過程。他把自然地理學研究的注意力引向研究人類活動所創造的人類居住地。20世紀30年代末期,特羅爾創建景觀生態學,對德國自然地理學的發展同樣有著深刻影響。
19世紀後半期,美國正處在西部大勘測時代,戴維斯在進化論思想影響下提出了侵蝕輪回學說,並提倡用「地形的解釋性描述」來闡述地貌發育過程,對地貌學的建立和發展起了重要作用。以後,德國彭克又提出地貌演化學說。
19世紀後期,在德國地理學思想影響下,俄國沃耶伊科夫從事地球熱量與水分子衡研究,主張重視人類對環境的影響。俄國自然地理學創始人道庫恰耶夫在論述土壤形成時提出自然綜合體概念,並建立了自然地帶學說。以後,他還提出地理景觀概念,認識到人是地球表面的一個主要變動力量。
20世紀前半期。貝爾格、格里戈里耶夫等發展了自然地帶學說和景觀學說,為發展自然地理學基本理論作出重要貢獻。與歐美不同,蘇聯地理學家非常重視自然地理學研究,通常把研究注意力放在自然環境各個要素方面,自然地理學內部分化明顯,在自然區劃、景觀制圖、地球化學景觀、生物地理群落和古地理學等方面研究取得顯著進展。
中國近代地理學是在引進歐美近代地理學的基礎上逐步形成的。1908年,張相文編著了中國最早的自然地理學教科書《地文學》,開創了中國近代地理教育。從20年代起,竺可楨對氣候學進行了廣泛深入的研究。中國地理學者對中國的地貌、氣候、水文、土壤和植被等進行廣泛的考察研究,從50年代起對青藏高原、黃土高原、新疆、黃淮海平原和海岸帶,以及冰川、凍土、沙漠等進行了系統考察,自然區域研究迅速發展。
從60年代開始,地理學出現了重大變革,建立了地理系統學說,從學科分化走向新的綜合。在綜合研究的基礎上,又發展了新的分支學科。在研究方法上,引進了電子計算機和遙感技術,加強了定量分析研究。 。運用自然地理學的研究成果,參與解決農業生產、工程建設、資源開發利用、地理環境污染和治理等問題,由此而發展了應用氣候學、應用地貌學、資源地理學、環境地理學、醫學地理學等應用性分支學科。

D. 土壤地理學 案例分析

土壤地理學是研究土壤與地理環境相互關系的學科。是土壤學和自然地理學之內間的邊緣容學科。它研究土壤的形成、演變、分類和分布,為評價、改良、利用和保護土壤資源,發展農、林、牧業生產,提供科學依據。 土壤是覆蓋在地球陸地表面上能夠生長植物的疏鬆層。土壤不僅具有自己發生發展的歷史,而且是一個從形態、物質組成、結構和功能上可以剖析的物質實體,它被看作是一個獨立的歷史自然體。

E. 論述近代土壤科學的發展及主要觀點

近代土壤學的發展,更加重視宏觀研究與微觀研究的結合,注意用生態學觀點專研究屬土壤地理學;重視土壤學與地理學及其他有關學科的聯系和滲透;向指標化、數值化發展。土壤制圖和土壤理化分析將向簡便、快速、准確的方向發展。

F. 地質學對土壤學發生和發展的貢獻

1.地質學創土壤研究的先河

人類通過栽培水稻與土壤打交道,如前所述最早發展是在湖南的距今14000年左右的舊石器時代向新石器時代的過渡期;有關土壤的最早文字記載在我國是在距今4000年左右的夏商周時期的夏代;但將它納入近代自然科學范疇研究土壤則是開始於地質學,此時沒有獨立的土壤學。

國外地質學家法魯、李希霍芬、拉曼等用地質學觀點研究土壤,認為土壤是岩石經過風化而形成的地表疏鬆層,即岩石風化的產物。當時專門研究土壤的德國科學家費斯克就說過「土壤過去某個時期曾是岩石,而現在又正在形成岩石。從岩石學觀點看,可以把土壤學看做是一種獨立的土質結構的岩石」[1]。由於此一時期是地質學家從地質觀點研究土壤,故在土壤學研究歷史上,就稱為「農業地質學派」;與此同時的土壤研究機構也就設在地質研究機構內,如1907年匈牙利皇家科學院地質研究所內就建立了世界第一個從事農業地質研究的「農業地質部」,該部是以土壤地質調查、土壤成因和分類為主要任務[2]

國內對土壤的研究首先也是地質。以地質觀點研究土壤的創始人之一的李希霍夫1868年到1872年先後7次來我國考察,到過山東、直隸、四川、華中、華南、東北,足跡遍布大半個中國,他的考察是以地質為主。毫無疑問,他的地質考察對我國地質學發展有巨大影響,自然他以地質學觀點研究土壤也會對我國產生深刻影響,以至於到1930年7月,當時的中華教育文化基金會就委託中央地質調查所籌建土壤研究室(是現中國科學院南京土壤研究所的前身)。1932年應我國邀請,美國派James Thorp來華任中央地質調查所任主任技師,他的主要工作首先就是開展與地質學密切相關的野外土壤調查,湖南省1937年在衡山、湘鄉一帶進行的首次土壤調查就是中央地質學家所完成的。故我國首批土壤研究人員就是當時的地質科技人員。

2.成土因素說強調生物是主導因素,而忽視了地質(母質母岩)因素

道庫恰耶夫的成土因素說是他在俄羅斯大平原上做土壤調查工作時總結創立的。俄羅斯大平原綿延近千公里,在此區域內,從北到南存在著一個遞增的溫度梯度;從東到西存在著一個遞增的溫度和年降水量的梯度。與此相關的也就存在植被類型的差異,特別是從草原植被到森林植被的變化。氣候和植被的規律性變化,在相對一致的母質上留下了它們的影響,產生了明顯的土壤差別。如此道庫恰耶夫提出了土壤的地帶性分布規律。後來西比爾采夫將土壤的地帶性分布規律深化為土壤地帶性理論,即將一定的土壤種類與一定的氣候植被或地理區域相聯系。土壤地帶性理論廣為傳播,造成了很大影響,促進了人們深入研究和認識氣候、生物等地帶性土壤發生因素在土壤形成中的作用。這一點特別是後來的威廉斯所提出的「土壤統一形成過程」概念中,進一步強調了土壤形成中生物因素的主導作用,他認為作為土壤形成主導因子的生物的發展將引起土壤性質的變化,是生物累積過程主導成土過程。這樣成土因素說的成土因素主導是決定於生物,而生物(植被)受氣候控制具地帶性,如此成土因素說就有了「唯地帶性」之說,從而在土壤發生分類中忽視了其他因素,尤其是成土母質母岩的作用;更有甚者在我國20世紀50年代學術思想一邊倒的情況下,將土壤形成持地質觀點即將母質母岩作為重要成土因素的觀點樹為對立面加以批評,以致在土壤學領域無人敢問津地質因素在土壤形成中的作用,這一點給我國土壤學的研究和發展帶來很大的不良後果,正如李連捷院士1991年指出的那樣「時至今日,給土壤學留下的是難以解脫的後遺症,很長時間使地學在土壤學中得不到應有的地位,既影響了土壤學理論的發展,也延誤了人才的培養」[1]

3.土壤學家對加強地質學用於土壤學的意見

土壤學發展到現代,一些土壤學界的有識之士,重新考慮了地質學在土壤學中的意義,當然,它不是簡單地回復到法魯和李希霍芬的年代,再說,就地質學本身而言,其水平也遠非與當時同日而語。因此土壤學中的地質學意義重新被考慮、被認識也是科學發展的必然,例如北京農業大學李連捷院士對此就有精闢的論述。

李連捷院士(照片2-7)1932年畢業於燕京大學理學院,1944年獲美國伊利諾大學農學院哲學博士學位,回國後任中國(央)地質調查所研究員,從事土壤研究。他是我國土壤學主要開拓者和奠基人之一。半個多世紀以來,一直從事野外考察和科研、教學工作,在土壤分類學、土壤地理學、地貌學和第四紀地質學方面,成績卓著,1955年就被聘選為中國科學院學部委員(院士)。他從20世紀90年代以來,多次論及地質學在土壤學發展中的意義,如在1992年農業出版社出版的《土壤地質》[3]專著序言中認為「將地球表面連續不斷的土體精確鑒定劃分出來,這是土壤學中地學的無可置疑的艱巨任務。」又指出忽視了地質學,在理論上「影響了土壤學理論的發展」;在實踐上「脫離地學基礎的土壤學也是難以解決當前實際問題的。」針對當前的實際情況,他預言「著手把地學作為土壤科學的重要基礎理論為時將不會過久。」

照片2-7 李連捷院士(1908~1992)

當筆者在1987年將地質成果引入農業研究領域,率先在湖南開展農業地質研究時,就得到了湖南農學界,特別是土壤學界的重視。例如原湖南省農學院土壤學教授湯辛農先生就曾指出「湖南農業地質研究是農業的一項重要的基礎研究,對土壤科學的發展很有意義,很有必要進行」;湖南農科院著名土壤學家肖澤宏先生認為「在農業方面運用地學成果進行農業地質研究為農業服務,很有意義。農業地質具有邊緣科學性質,研究必須與農業部門配合協作」;湖南省農業經濟和農業區劃研究所原所長段正吾研究員針對地質科學應用到農業區劃中認為「豐富的地質資料用於農業開發引申到農業區劃中來,屬於邊緣性交叉研究,這對於深化農業區劃研究工作,更好地指示農業布局,實行農業區劃科技興農有實際意義」。湖南農科院原院長因際榕研究員認為「農學和地學的結合很有必要,這種結合本身就是一種創新」。

G. 土壤地理學的發展概況

1 歐洲
李比希( Liebig ):農業化學土壤學派,土壤只是養分儲存庫,植物只是吸收消耗土壤養分。
法魯(Fellow):農業地質土壤學派,土壤是岩石風化的疏鬆表層,隨土壤的發育,風化淋溶作用增強,使土壤養分減少,肥力下降。

2 俄國
土壤發生學代表
道庫恰耶夫:土壤地理學的奠基者
土壤是獨立的歷史自然體(《俄國黑鈣土》)
土壤是五大成土因素的產物
土壤分布與地理環境密切相關,提出土壤地帶性學說
擬定土壤地理調查和編制土壤圖的方法

3 美國
土壤診斷學代表(定量)

4 中國
土壤研究歷史悠久
《尚書.禹貢篇》:土壤的生產性質、地理分布和土壤等級
《管子.地員篇》:土壤分類「九州之土凡九十物」
《氾勝之書》:比較完整的耕作原理和簡易測定宜耕期的方法
《齊民要術》:生產經驗的總結,如農作物輪作方法
近代學習國外知識
30-40年代受歐美地質學派影響。
解放後受前蘇聯發生學派影響
現代結合我國特點,向標准化、定量化和國際化發展

H. 土壤地理學的介紹

土壤地理學是研究土壤與地理環境相互關系的學科。是土壤學和自然地理學之間的專邊緣學科。它研究屬土壤的形成、演變、分類和分布,為評價、改良、利用和保護土壤資源,發展農、林、牧業生產,提供科學依據。 土壤是覆蓋在地球陸地表面上能夠生長植物的疏鬆層。土壤不僅具有自己發生發展的歷史,而且是一個從形態、物質組成、結構和功能上可以剖析的物質實體,它被看作是一個獨立的歷史自然體。

I. 什麼是土壤地理學,土壤地理學發展的國際和現狀

土壤地理學是研究土壤與地理環境相互關系的學科。是土壤學和自然地理學之間的邊緣學科。它研究土壤的形成、演變、分類和分布,為評價、改良、利用和保護土壤資源,發展農、林、牧業生產,提供科學依據。 土壤是覆蓋在地球陸地表面上能夠生長植物的疏鬆層。土壤不僅具有自己發生發展的歷史,而且是一個從形態、物質組成、結構和功能上可以剖析的物質實體,它被看作是一個獨立的歷史自然體。
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,將更加重視宏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系和滲透;
③在具體方法方面,將向指標化、數值化發展;
④土壤制圖和土壤理化分析方面,將向簡便、快速、准確的方向發展。
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繫到國計民生的主題上,以滿足國民經濟建設的需要。這里很重要的就是人與土壤資源的關系問題。據測算,到2000年世界人口達61億時,糧食應凈增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;國際地圈計劃(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,復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、水圈的相互關系,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系,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」鑒定法,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應用緊密結合。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制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);城鄉經濟發展的復合生態系統結構、功能及演變,都與土壤發生分類研究有緊密聯系,也是當今國際上共同關注的研究課題。
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(三)加強綜合研究
土壤地理學是一門綜合性很強的科學,其應用范圍也很廣泛。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應用的系統,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應用、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准化、規范化問題等。

(四)積極應用新技術和新方法
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序,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
編輯

(一)國外土壤地理學的發展概況
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系起來,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系起來。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復雜關系,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)用函數式定量對土壤和環境因素之間的聯系進行了多相相關分析,隨後將土壤生成因子公式擴大應用到生態系統上,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。

(二)中國土壤地理學的發展概況
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劃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,在這段時間里,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制圖技術。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。

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