以土会友，以邮传情:读《土壤:地球的皮肤——从邮文化讲述土壤学的故事》有感

《土壤：地球的皮肤——从邮文化讲述土壤学的故事》是由著名土壤学家、中国科学院南京土壤研究所龚子同研究员、张甘霖研究员和两位青年土壤学者合写的一本原创性科普著作。该书作者搜集并挖掘众多精美的邮票中蕴藏的丰富土壤学知识,用邮票启迪大众,普及土壤学知识,传播“保护土壤就是保护人类自身”等先进理念,通过邮文化让读者享受土壤之美和土壤养育的多姿多彩的生命世界,别具一格、意味深长、值得品读。著名土壤地理学家王秋兵教授对该书深有体会,满怀深情写了读后感。现刊于此,供大家分享。     

环境土壤学——回顾与展望

环境土壤学是一门新兴的、土壤学和环境科学交叉融合的综合性学科，其研究重点从早期服务于农业安全生产发展至现在的土壤环境与健康，本文从土壤外源物质侵袭和土壤质量演变对土壤环境影响等方面回顾了环境土壤学发展历程。土壤污染物对土壤环境质量影响是以土壤元素背景值和环境现状调查为基础，以明确污染物形态，揭示土壤反应过程机制，评估污染效应，开展土壤环境修复工程为主线不断发展更新。土壤质量演变研究中碳、氮、硫、磷元素循环从土壤肥力和农业非点源污染的探讨拓展至土壤对全球气候变化的适应与响应；土壤退化研究则从对土壤生产力或功能丧失的研究发展至全球气候变化背景下农业发展可持续性及土壤生态功能的研究。环境土壤学在今后有四个重要发展趋势：提倡多学科交叉融合；评估全球气候变化对土壤元素循环的潜在影响；完善土壤健康评价框架中的土壤环境评价指标建立；学科发展服务于国家重大需求。     

提升对土壤认识, 创新现代土壤学

土壤是农业生产的基础,是人类赖以生存的基石,也是人类食物与生态环境安全的保障。随着现代科技和国家社会经济的快速发展,土壤的地位与功能正在发生变化。本文基于土壤与土壤学科及国民经济发展需求的关系为出发点,指出了当前对我国土壤的重要性认识正在从农业生产向环境安全、资源利用、生态健康及全球变化等方向转变与提升。同时,明确了现代土壤学的内涵和创新现代土壤学的战略思想,全面、系统、前瞻性地提出了现代土壤学的研究前沿与特点,以及现代土壤学研究领域所面临的挑战与展望,为我国现代土壤学的发展指明了方向。     

新时代土壤化学前沿进展与展望

土壤化学是重要的土壤学基础分支学科。在回顾了土壤化学发展历程的基础上,梳理了土壤化学的四个前沿交叉方向,并展望了土壤化学与其他相关学科的交叉发展趋势,以期寻求新的学科增长点。土壤化学经历了从恒电荷到可变电荷土壤学说演变,我国在土壤电化学、根际土壤化学、土壤化学-物理-微生物界面反应等方向逐步领跑。新时代中国已经发展成为国际土壤化学的研究中心之一,尤其在土壤化学与微生物学、地球化学、矿物学、环境化学等交叉领域取得了突破性发展。同时,发展并运用同步辐射、微流控联用光谱能谱、高分辨显微镜、光谱电化学等实时、原位、高精度研究方法,推动土壤化学研究取得了长足的进步。新时代的土壤化学具有三个重要发展趋势,首先系统揭示地球表层系统中物质循环与能量交换的土壤化学机制,实现"0到1"的土壤化学原创性成果的突破;其次需要综合运用地球表层系统理论,从多界面、多要素、多过程的"三多"交互耦合;再次,需要加强与地球宜居性这一人类重大命题的交叉融合,为生态文明建设、土壤污染防治攻坚战、全球变化等国家重大需求提供理论支持。     

对第18届国际土壤学大会召开的认识与体会

1关于土壤学研究的一些新思路1.1土壤学研究的前沿是当前土壤科学研究的新方向这次土壤学大会的主题是“土壤科学的前沿:技术与信息时代”。研究纲领是“土壤学的进步”,也就是说,土壤科学研究的前沿,集中在土壤学的进步之上,即重点集中在遥感、地理信息系统、景观分析、分子尺度的先进分析技术、环境土壤生物学、植物/土壤界面过程、土壤过程和反演的计算机建模、精确农业以及其他信息科学和技术的应用等方面。     

景观生态学原理在土壤学中的应用

从研究的背景、本质及内容来看 ,现代土壤学有着鲜明的景观生态学内涵 ,研究离不开景观生态学观点的指导。土壤研究的尺度、土壤性质的时空异质性及过程的动态性决定着在大尺度上土壤学研究必须采用景观生态学的观点 ,这也是土壤学发展的一个必然趋势。土壤学汇集了众多学科的前沿研究方法 ,而景观生态学在理论上为土壤学研究拓展了更大的空间。作为学科交叉及研究动态 ,文章给出了景观生态学和土壤学研究相关联的许多热点研究动态 ,同时讨论了土地利用、土壤侵蚀、土壤面源污染等研究的景观生态学本质 ,从理论与实践上指出了景观生态学原理对土壤学研究的意义。     

矿山复垦土壤重构的概念与方法

本文从土壤学角度出发,对矿山土地复垦实践中的土壤重构问题进行了系统研究。提出了复垦土壤重构的概念,界定了土壤重构的内涵,对土壤重构进行了系统分类与概括,并提出了煤矿区土壤重构的一般方法。同时强调指出：土壤重构是土地复垦的核心内容;土壤剖面重构是土壤重构的关键;土壤重构需要与具体采矿工艺相结合：重构土壤的质量是检验土壤重构或农林草复垦成败的主要标准。     

文化遗址区古土壤特性及古环境研究进展

分析古土壤性质是获取古环境信息的重要手段,通过研究文化遗址区古土壤性质来反映古环境和古人类活动日益成为国内外研究的热点。系统地总结了近年来国内外文化遗址区古土壤的土壤粒度、土壤微形态、土壤元素、土壤磁化率、多环芳烃、动植物遗存等在考古应用方面的研究进展,结果表明上述研究方法有效地反映古环境信息和古人类活动。提出了应借鉴相关研究指标,进一步加强土壤学与考古学的结合,在此基础上丰富文化遗址区古土壤研究方法,加强对文化遗址区土壤的分类研究,逐步建立考古土壤学这一新的学科分支。     

关于土壤分类问题的商榷(以新疆土壤分类为例)

土壤分类是土壤学的中心理论问题之一,也是土壤地理学的重要组成部分,它主要研究土壤分类、命名的原则和系统。土壤分类的研究成果可以反映土壤学研究的水平,特别是反映土壤地理学和土壤发生学的水平。整个土壤学领域内其他分支的研究,也都必须引用土壤分类的研究成果。土壤分类的研究既影响到科研和教学工作的进行,也关系到土壤科学的研究成果在农业生产实践中的推广和运用。     

土壤学的新分支——计量土壤学(Pedometrics)的形成与发展

计量土壤学(Pedometrics)是土壤学一个新兴的分支,是经过澳大利亚、美国、欧洲等许多国家的土壤学家近三四十年的努力,而逐渐发展建立起来的。在2002年第17届国际土壤科学大会后成立了计量土壤专业委员会,与传统的土壤地理、土壤发生、土壤分类等专业委员会并列。本文就国际上计量土壤学产生的理论背景和技术背景,以及发展过程做一个综合的介绍,对我国在计量土壤学方面的相关工作进行了总结和讨论。     

基础土壤学研究的方法论思考:基于土壤化学的视角

长期以来,不少人片面地认为,土壤学在学科属性上仅是应用型的,在研究手段上仅是实验型的,在研究方法上必须是整体综合的。本文系统地分析了这些片面认识对土壤学发展的危害,提出土壤学发展应特别强调"分析"的方法,并在深入分析的基础上实现自然而系统的综合。阐述了土壤学研究的三个基本观点:一是充分认识土壤系统的特殊性根基在于其对物质亚原子结构的重大影响。与普通水溶液中的情况相比,土壤中的离子、原子和分子在本质上已发生了很大变化。所以,如果土壤确实从亚原子尺度上改变了物质的结构与性质,开展土壤学中独特的量子效应研究将是重要的。其次,充分考虑土壤系统的特殊性,在方法上应从宏观尺度、介观尺度、分子尺度至亚原子尺度对土壤进行逐级分解简化,并借助于量子力学原理和方法,最终,在亚原子尺度上彻底剖析土壤,以获得土壤学自己的科学基础。第三,以土壤中独特的量子效应为基础的研究,可构建"亚原子结构—土壤微观机制—宏观效应"三者间的直接关联,由此实现土壤中不同尺度间科学原理的自然转换,最终构建独立的土壤学知识体系。     

中国土壤化学的研究与展望

回顾土壤化学中重要研究领域的研究进展,可为21世纪土壤科学的长远发展提供基础学科分支的理论依据。本文在简短回顾我国土壤化学发展历程的基础上,总结讨论了近年来我国土壤化学的研究特点、现状及部分进展,并据此对该领域的未来研究趋势及重点发展方向作了概括性展望。综合分析认为,对土壤进行宏观调控要以土壤微观性质的认识为前提。新近基于分子尺度微观光谱技术对土壤微观性质的原位观测及认识的飞跃是近年来我国土壤化学研究领域迅速发展的基础;近代土壤学、环境科学、生态学、生物地球化学、化学、生物学以及地质医学等多学科的交叉与渗透又进一步拓展了传统土壤化学研究的领域,促进了土壤化学多个分支学科的形成和发展;立足农业生产,同时着眼于人类生存环境转变,建立具有中国特色的可变电荷土壤化学理论与技术体系,完善现代土壤学理论,是今后中国土壤化学研究的重要发展方向。     

现代分析技术在土壤腐殖质研究中的应用

土壤腐殖质的研究已成为土壤学、环境化学和地球化学等领域的热点方向之一。应用核磁共振光谱 (NMR)、红外光谱 (IR)、荧光光谱 (FS)、电子自旋共振谱 (ESR)等现代分析技术 ,对在土壤腐殖质组成和结构研究中取得的主要成果进行了综述。     

海伦市耕层土壤有机质含量空间预测方法研究

有机质含量是表征土壤肥力质量的重要属性,其空间分布模式对于施肥等耕作管理措施的推荐具有重要的指导意义。本文以我国黑土区黑龙江省海伦市为研究区域,在土壤采样点数量较有限的情况下,分别采用普通克里格、反距离权重、遥感反演和基于土壤学专业知识四种方法对耕层土壤有机质含量进行了空间预测。结果表明:四种方法表征的海伦耕地土壤有机质含量空间分布特征具有相似性,即由东北向西南方向递减。空间预测精度从高到低依次为反距离权重、普通克里格、基于土壤学专业知识和遥感反演法;而在有机质的局部变异细节表达方面,从高到低为遥感反演、基于土壤学专业知识、反距离权重和普通克里格法。四种方法中仅遥感反演法预测结果的极差范围较宽,普通克里格法则存在明显的平滑效应,而综合比较结果则表明,最合适的方法是基于土壤学专业知识的方法。     

土壤学的数字化和信息化革命

19世纪以来的近代土壤学的发展,主要受到化学和地学的影响,而物理学和数学到本世纪中叶才开始进入,但却引发了当今土壤学的数字化和信息化革命,它表现在土壤学研究中的模式趋势;首先出现在土壤分类和制图上数字化趋势;应用信息技术的强大处理能力形成各种土壤专家系统的智能化趋势;3S技术和PA推动下农田土壤研究的精确化趋势以及土信息的网络化趋势。本文最后还就土壤学的数字化和信息化发展中的一些方法论问题作了讨论。     

中日土壤工作者学术交流亲历

中日两国是一衣带水的近邻,中日友好源远流长,现代土壤学两国也交流颇丰。我作为一个土壤工作者,从1978年开始多次访日,有幸参与土壤学相关领域学术交流,包括参加中国科学院农业科学考察团,出席在日本京都举办的第14届国际土壤学大会和东亚、东南亚土壤联合会(ESAFS)会议,与日本知名土壤学家谈合作,协助出版日文版《中国土壤》以及中日两国土壤学家互访等。现将作者的经历和体会进行简要梳理。     

现代土壤学的发展趋势与研究重点

当前土壤学研究的主要特点表现为学科的结合日益密切;分支新学科不断涌现、学科内部分工更加细化;研究手段和方法不断改进;长期定位研究愈来愈受到重视等方面。随着科技进步和农业以及土壤学本身的不断发展,土壤学研究表现出以下发展趋势:研究方法的规范化、标准化和定量化;新技术、新方法的应用更加广泛;国际合作研究不断加强;更重视土壤资源高效利用与生态环境保护。未来10~15年,我国土壤学发展的重点研究内容可集中在以土壤质量提升与调控为核心的土壤养分资源高效利用、土壤有机质提高机制与生产力关系、土壤肥力演变规律与评价体系、障碍及低产土壤改良、土壤污染环境及修复重建等方面。     

《寂静的土壤》新书评价

正《寂静的土壤》内容简介中国科学院南京土壤研究所龚子同、陈鸿昭和张甘霖编著的土壤科普读物《寂静的土壤》,是作者根据自己对土壤和土壤科学的认识、反思和感悟写成的。内容分三部分:一、从土壤的生产功能、环保功能、生物基因库功能等八大功能开始,解析了土壤的发生演变,介绍了土壤与人类的密切关系;二、论述了土壤学历     

对“中国土壤分类草案”的几点意见

土壤分类是土壤科学理论水平的标志,土壤分类学的发展必须集中土壤学各分支学科的新成就,同时土壤分类学的状况又常影响或限制着土壤学的其他分支学科的发展和土壤的农、林、牧业综合利用,因而研究和发展我国的土壤分类学不仅是提高土壤科学理论水平的需要,也是当前发展生产的迫切需要。     

固碳土壤学的核心科学问题与研究进展

土壤碳固定是当前有关陆地生态系统碳循环与全球变化的地球表层过程研究的重要优先领域。国际社会对全球农业温室气体减排的需求，驱动着土壤学对土壤固碳容量与潜力、固碳与减排的过程与机理的前沿探索，并越来越呈现为一个独特的土壤学新兴分支学科——固碳土壤学（SoilScience of C Sequestration）。本文围绕固碳土壤学的基本科学问题，回顾了最近10多年来，特别是最近5年来国内外关于土壤固碳研究的主要进展，讨论了固碳土壤学中的核心科学问题是土壤固碳容量与固碳作用的机理，论述了土壤物理保护、碳化学结合与碳化学转化稳定与固碳容量及稳定化的关系，提出了土壤-植物（作物）-微生物相互作用是当前固碳土壤学的前沿领域和深化方向，并结合国内对水稻土固碳的研究进展，提出了固碳土壤学的概念性框架，认为我国亟待加强固碳土壤学研究，深入探索我国农业经营管理特色下土壤固碳容量、过程、机理，丰富和发展农业土壤碳循环理论，并服务于全球变化生物学和国家碳管理。