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土壤学课程教学大纲
发布人:     来源:草业与环境科学学院   2018-05-15    阅读次数:13

   

一、基本概况

课程名称:土壤学(soil science

课程代码:234010051

课程类别:专业必修课

学时/学分:50/3(其中理论40学时,实验10学时)

需预修课程:有机化学、分析化学、生物化学、地质地貌学等课程

适用专业:适用农业资源与环境专业的本科教学。

课程简介

土壤学是农业资源与环境专业的必修课,属于学科基础课。土壤学是论述土壤对生物(特别是植物)及其环境影响的理论和方法的学科;课程全面介绍土壤的基本构成,物理、化学和生物学性质,土壤的形成过程、演变和肥力特征,土壤与植物生长和环境的相互关系。是资源环境科学专业必修课程。土壤学作为农业科学的应用基础学科,广泛服务于农业持续发展、环境生态建设、区域治理、资源利用与保护等。

二、教学目标

学生通过本课程的学习,在知识和能力等方面达到以下要求:

认识和掌握土壤的基本物质构成(有机质和矿物质)、基本性质(物理性质,化学性质,生物学性质)。认识和掌握土壤的形成因素、形成过程、土壤分类方法和分布规律。掌握土壤的结构性、耕性和肥力性质以及土壤与植物生长之间的关系。了解和掌握土壤与环境之间的关系以及相互作用,土壤与水圈、与岩石圈、与大气圈、与生物圈之间的相互影响。掌握土壤的科学管理和利用,如土壤质地改良、结构改良,耕性改良、水气热调控措等。

1.理论、知识目标:通过学习学生必须掌握土壤的基本概念、特性,能够灵活运用土壤学基本知识进行分析与解决农业生产与资源环境中遇到的土壤学方面的科学问题。土壤基本物质构成(矿物质、有机质);土壤基本性质(物理性质-水、气、热,化学性质-酸碱性、离子交换性质、胶体性质,生物学性质有机质转化、氮转化,物理机械性耕性);土壤肥力因素和养分性质(大量元素、微量元素);土壤形成条件、形成过程、土壤分类方法和分布规律;土壤的改良和管理利用。

2.能力目标:使学生能够利用土壤学知识去解决农、林业生产中的土壤问题,进一步利用、控制和改造土壤,改善生态环境条件,为社会主义经济建设,不断提高人民物质文化生活水平服务。具备掌握土壤基本性质,进行土壤改良和合理利用;进行土壤野外调查和分类;开展土壤的评价和开发利用;掌握土壤基本性质的分析技术;明确土壤作为材料的深度开发及在环境中的功能开发;确立农业土壤的持续利用和科学管理的思维。

3.达成目标:本课程对应人才培养方案中毕业要求的专业知识、专业技能、协作能力和创新性思维。要求全面认识和了解土壤性质和功能;科学利用土壤的素质;科学管理和保护土壤的素质。

三、教学内容及教学要求

第一章绪论(讲课4学时;实验0学时)

教学内容:

  1. 土壤在人类农业和生态系统中的重要性;

  2. 土壤的概念及其物质组成;

  3. 土壤学科学发展简史;土壤科学研究的内容和任务。

    教学要求:

    掌握土壤和土壤肥力的概念,土壤的物质组成,理解土壤在生态系统中的地位和功能,了解认识土壤学课程的特点、内容及任务。

    本章重点、难点:土壤和土壤肥力的概念。

    第二章土壤矿物质(讲课4学时;实验2学时)

    教学内容

  4. 矿物质土粒,包括土粒的分级、组成、性质及基本性状等;

  5. 土壤质地,包括土壤质地的概念、分类制度、不同土壤质地的生产性状和改良方法。

    教学要求:

  6. 掌握土壤质地的概念、不同土壤质地的生产性状;

  7. 土壤质地的不同分类制度、不同土壤质地的改良方法。

    本章重点、难点:土壤质地的概念、不同土壤质地的生产性状。

    第三章土壤有机质(讲课6学时;实验2学时)

    教学内容:

  8. 土壤有机质的含量、来源及其组成;土壤有机质的转化;

    2.土壤腐殖质的形成和性质;土壤有机质的转化;

    3.提高土壤有机质的途径和措施。

    教学要求:

  1. 掌握土壤有机质和土壤腐殖质的概念,了解不同地带土壤有机质的差异及其影响因素,了解有机质的来源和组成,包括化学组成和化合物组成;

  2. 掌握有机质(包括碳水化合物和含氮化合物)的转化过程和产物3.掌握土壤腐殖质的组分和性质;

  3. 掌握土壤有机质对土壤肥力、农作物产量、品质以及环境保护所产生的影响;

  4. 了解提高土壤有机质的原则和途径。

    本章重点、难点:

    重点:土壤有机质和土壤腐殖质的概念,土壤腐殖质的组分和性质,土壤有机质对土壤肥力、农作物产量、品质以及环境保护所产生的影响,提高土壤有机质的原则和途径;

    难点:有机质(包括碳水化合物和含氮化合物)的转化过程和产物。

    第四章土壤生物(讲课2学时;实验0学时)

    教学内容:

  5. 土壤生物在土壤生态系统中的地位,重点讲解土壤动物种类及它们在土壤中的作用;

  6. 土壤微生物种群及其功能;

  7. 土壤微生物对动植物残体的消化分解作用,以及在有机质形成、养分循环、改善土壤物理性状和促进植物生长中的作用。

    教学要求:

  1. 掌握土壤动物种类及它们在土壤中的作用;

  2. 掌握土壤微生物种群及其功能;

  3. 掌握土壤微生物对动植物残体的消化分解作用,以及在有机质形成、养分循环、改善土壤物理性状和促进植物生长中的作用。

    本章重点、难点:

    重点:土壤动物种类及它们在土壤中的作用,土壤微生物种群及其功能,土壤微生物对动植物残体的消化分解作用;

    难点:在有机质形成、养分循环、改善土壤物理性状和促进植物生长中的作用

    第五章土壤水分(讲课4学时;实验2学时)

    教学内容:

  4. 土壤水的类型及性质;

  5. 土壤含水量的表示方法和土壤水分测定;

  6. 土壤水的能态;

  7. 土壤水分运动;

  8. 土壤水分平衡;

  9. 土壤水有效性。

    教学要求:

    了解土壤水能态的含义,土水势及分势的物理意义及产生条件、影响因素及应用范围,了解土水势与土壤水吸力的概念和主要区别。土壤水分特征曲线说明什么问题及影响因素,熟悉测定水分能态的方法。掌握土壤液态水和气态水的运动,掌握土壤水平衡的表达式,各项所代表的含义以及影响土壤水分平衡的主要因素。掌握土壤水分的有效性、有效水、最大有效水的含义及其影响因素。

    本章重点、难点:

    重点:土壤水分特征曲线说明什么问题及影响因素,熟悉测定水分能态的方法;

    难点:土壤水能态的含义,土水势及分势的物理意义。

    第六章土壤空气和热量状况(讲课2学时;实验2学时)

    教学内容:

  1. 土壤空气状况;

  2. 土壤热量状况。

    教学要求:

    了解土壤空气的组成特点与大气的差异以及产生的原因。掌握土壤空气运动的方式以及调节土壤空气状况的农业措施。了解土壤热量的来源,掌握土壤的热性质以及它们在土壤中的变化和相互关系,掌握土壤温度的日变化、年变化和对植物生长和土壤肥力的影响。了解调节土壤温度状况的农业措施。

    本章重点、难点:

    重点:土壤空气运动的方式以及调节土壤空气状况的农业措施;

    难点:土壤的热性质以及它们在土壤中的变化和相互关系。

    第七章土壤养分(讲课6学时;实验0学时)

    教学内容:

  3. 土壤中的氮素;

  4. 土壤中的磷素;

  5. 土壤中的钾素。

    教学要求:

    了解土壤氮素的来源、含量及其影响因素。掌握土壤氮素各形态相互转化之间关系和条件。重点掌握土壤氮素的挥发、化学分解、反硝化、淋失的损失过程及影响因素。一般了解土壤中磷素的来源、含量及影响因素。重点掌握磷在土壤中容易发生化学固定的过程、机理以及与土壤pH的关系。重点掌握矿物态钾、缓效钾、速效钾之间的平衡关系,以及缓效钾发生的条件和机理。

    本章重点、难点:土壤氮素各形态相互转化之间关系和条件。土壤氮素的挥发、化学分解、反硝化、淋失的损失过程及影响因素。

    第八章土壤的物理性质(讲课4学时;实验2学时)

    教学内容:

  1. 土壤的空隙状况;

  2. 土壤的结构性;

  3. 土壤的耕性。

    教学要求:

  4. 掌握土壤的孔隙、孔隙度、孔隙比和容重的基本含义,以及孔隙度、容重与土壤松紧状况之间的相互关系;

  5. 掌握土壤孔隙的类型和相应的功能;

  6. 理解土壤孔隙状况对土壤肥力性状和作物生长产生的影响;

  7. 掌握土壤的结构性、结构体的概念,不同结构体的成因,以及对土壤性质和作物生长产生的影响;

  8. 着重了解团粒结构的形成过程、机制及其对调节土壤肥力所做出的贡献;

  9. 掌握宜耕期的概念及其应用。

    本章重点、难点:

    重点:土壤的孔隙、孔隙度、孔隙比和容重的基本含义,以及孔隙度、容重与土壤松紧状况之间的相互关系。土壤孔隙的类型和相应的功能。土壤的结构性、结构体的概念,不同结构体的成因,以及对土壤性质和作物生长产生的影响。团粒结构的形成过程、机制及其对调节土壤肥力所做出的贡献;

    难点:土壤比重与容重的区别。

    第九章土壤胶体及其对离子的吸附交换作用(讲课2学时;实验0学时)

    教学内容:

  1. 土壤胶体;

  2. 土壤胶体对离子的吸附作用。

    教学要求:

  3. 掌握土壤胶体的含义、类型和基本构造;

  4. 重点了解土壤胶体的性质及其在土壤物理、化学和生物学过程中的重要作用;

  5. 了解土壤的保肥供肥性与组成的关系;

  6. 了解土壤产生吸收(吸附)性的根本原因、吸收类型及其产生的机理;

  7. 掌握阳离子交换作用产生的机理以及对土壤性状产生的影响。

    本章重点、难点:

    重点:土壤胶体的含义、类型和基本构造;

    难点:阳离子交换作用产生的机理以及对土壤性状产生的影响。

    第十章土壤的化学性质和过程(讲课2学时;实验0学时)

    教学内容:

  1. 土壤离子交换作用;

  2. 土壤酸碱性;

  3. 土壤的氧化还原电位;

  4. 土壤缓冲性。

    教学要求:

  5. 掌握离子交换作用、离子吸附、离子解吸和离子平衡,及其在反应过程中所遵循的规律;

  6. 掌握土壤酸性产生原因、酸性物质的来源、类型及调节的有效方法和措施;

  7. 掌握土壤氧化还原作用、氧化还原电位的概念;

  8. 掌握土壤中酸碱缓冲体系的过程和作用,以及影响土壤酸碱缓冲体系的因素。

    本章重点、难点:

    重点:离子交换作用、离子吸附、离子解吸和离子平衡,及其在反应过程中所遵循的规律。土壤酸性产生原因、酸性物质的来源、类型及调节的有效方法和措施;

    难点:土壤氧化还原作用、氧化还原电位的概念。

    第十一章土壤形成与分布(讲课4学时;实验0学时)

    教学内容:

  1. 土壤形成因素;

  2. 土壤形成过程;

  3. 不同土壤成土过程的特点;

  4. 我国土壤分布概况。

    教学要求:

  5. 了解土壤成土因素的含义和内容,掌握主要成土因素在土壤形成过程中的作用以及各成土因素之间的相互关系;

  6. 掌握自然土壤的形成过程和实质,并要区别与农业土壤形成的不同之处;

  7. 了解我国自然土壤类型多样性的原因;

  8. 掌握土壤分布的概念,包括纬度地带性、经度地带性、垂直地带性和区域地带性等;

  9. 了解我国土壤类型分布的基本规律。

    本章重点、难点:

    重点:土壤成土因素的含义和内容,主要成土因素在土壤形成过程中的作用以及各成土因素之间的相互关系。土壤分布的概念,包括纬度地带性、经度地带性、垂直地带性和区域地带性等。我国土壤类型分布的基本规律;

    难点:自然土壤的形成过程和实质。

    四、考核方式及成绩评定

    本课程的成绩将由平时成绩(考勤、作业及课堂提问)、实验成绩(参与情况+实验报告)和期末考试成绩三部分组成,其中平时成绩占50%(含实验成绩、栽培作业、专业技能测试)、考试成绩占50%;期末考试采用闭卷笔试。

    五、教材及参考书目

    教材:《土壤学》第三版,黄昌勇主编,中国农业出版社,2010年,标准书号:ISBN 9787109062573

    参考书目:

  1. 《土壤学》,朱祖祥主编,农业出版社,1983年;

  2. Brady,N.C.and Weil,R.R. The nature and properties of soils, 15th edition. Pearson Education, Harlow,2016

    3. Hans-Peter Blume et al.Scheffer/Schachtschabel Soil Science,Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2016

    4. Мамонтов В.Г. , Панов Н.П. , Игнатьев Н.Общее почвоведение . КНОРУС, МОСКВА, 2015

    5. КурбановС.А.,МагомедоваД.С.,Почвоведениесосновамигеологии.Лань,САНКТ_x0007_ПЕТЕРБУРГ-МОСКВА,2016

    6. 《土壤学大辞典》,周健民沈仁芳主编,科学出版社,2013年,标准书号:ISBN9787030387899

    7.Rattan LalEncyclopedia of Soil Science, Third Edition.Boca Raton,CRC Press,2016.

    8. 《土壤学及新疆土壤》,胡志林、钟骏平主编,新疆科技卫生出版社,1993年,标准书号:ISBN 7537204926