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绪论 1

一、环境土壤科学的兴起 1

二、环境土壤学的研究对象与任务 1

三、环境土壤学研究的主要内容 1

四、环境土壤学的研究方法 2

(一) 传统的研究方法 2

(二) 现代先进的研究方法 2

第一篇 土壤生态系统 5

第一章 土壤生态系统的基本概念及其研究进展 5

一、土壤生态系统的基本概念 5

(一) 土壤生态系统的概念 5

(二) 土壤生态系统的主要特性 5

二、土壤生态系统在环境系统中的地位与作用 6

三、土壤生态系统研究的发展概况 7

第二章 土壤生态系统的结构与功能 9

一、土壤生态系统的结构 9

(一) 土壤生态系统的组成成分 9

(二) 土壤生态系统的结构 12

二、土壤生态系统的功能 14

(一) 土壤生态系统中的能量流动 14

(二) 土壤生态系统中的物质循环 34

第三章 土壤生态系统的平衡 42

一、生态系统平衡及其形成机理 42

二、生态系统平衡的失调 43

(一) 自然因素 44

(二) 人为因素 45

三、恢复与保持土壤生态系统的平衡 48

(一) 保持土壤生态系统平衡的生态学原则 49

(二) 恢复和保持土壤生态系统平衡的主要途径与措施 49

参考文献 50

第二篇 环境土壤物理 53

第四章 土壤生态系统水分运动 53

一、水分平衡 53

(一) 水分循环 53

(二) 水分平衡方程 53

(三) 基本过程 54

二、基本原理与方程式 55

(一) 水势 55

(二) Darcy定律 59

(一) 土壤含水量 60

三、土壤水分流动方程 60

(三) 连续性方程 60

(二) 土壤水分特征曲线 61

(三) 水力传导度 61

(四) 非饱和土壤水分流动方程 62

(五) 水力扩散度 63

四、植物根系吸收水分与蒸腾作用 64

(一) 根系吸收水分与土壤水分关系 64

(二) 蒸腾作用 70

五、土壤生态系统中的水分模拟 73

(一) 针叶植物的水分模拟 73

(二) 土壤水分运动的模拟 79

(二) 溶质的对流迁移 82

(一) 溶质的概念 82

一、溶质及其对流迁移 82

第五章 土壤环境中溶质运动与物质的迁移 82

二、溶质扩散与水力弥散过程 83

(一) 溶液扩散过程 83

(二) 水力弥散过程 84

三、可溶合置换和贯流曲线及其环境意义 85

四、溶质联合迁移 86

五、溶质运动引起的环境问题之一--土壤盐碱化 88

(一) 土壤盐度和碱度 88

(二) 土壤盐分平衡 89

(三) 过量盐分的淋洗 91

第六章 土壤环境中的空气及其对物质迁移转化的影响 93

一、土壤的通气状况 93

(二) 土壤通气指数 94

(一) 土壤空气体积比率 94

二、土壤空气的体积比率 94

三、土壤空气的组成及其对物质迁移转化的影响 95

(一) 土壤空气的组成 95

(二) 土壤空气对物质迁移转化的影响 95

四、土壤环境与大气环境间的气体交换 95

(一) 土壤空气的对流 95

(二) 土壤空气的扩散 97

(三) 土壤呼吸与通气要求 100

第七章 土壤环境中的温度与热流 103

一、土壤的能量平衡与热学性质 103

(一) 土壤的能量平衡 103

(二) 土壤的热学性质 104

(一) 迁移的原因 109

二、热和水分的同时迁移 109

(二) 研究迁移的方法 110

三、土壤环境的热状况及其在物质迁移转化中的作用 111

(一) 土壤剖面的热状态 111

(二) 土壤环境热状态的改善 114

(三) 土壤温度在物质迁移、转化中的作用 117

参考文献 117

第三篇 环境土壤化学 121

第八章 土壤环境的化学条件与物质的迁移转化规律 121

一、土壤环境的化学条件与化学元素的迁移 121

(一) 土壤环境中的化学条件 121

(二) 土壤的化学过程及元素迁移 125

(一) 土壤环境中的胶体形态及其对元素迁移的影响 128

二、土壤环境中无机、有机胶体的形态、特性及其对元素迁移的影响 128

(二) 土壤环境中胶体的电学特性及其对元素迁移的影响 131

三、土壤污染与净化 136

(一) 土壤中污染物质的来源和种类 136

(二) 土壤污染的主要发生途径 136

(三) 土壤污染与土壤净化 137

四、污染物质在土壤中的迁移转化规律 138

(一) 农药、化肥等人工合成化学品在土壤环境中的行为 138

(二) 重金属在土壤中的迁移转化 152

(三) 其他污染物质在土壤中的迁移转化 156

第九章 风化与成土过程在环境土壤中的作用 160

一、土壤圈的地球化学组成及化学元素在风化壳、土壤中的迁移 160

(一) 土壤圈及其地球化学组成 160

(二) 风化过程中元素的迁移 161

(三) 风化壳的形成和发展 167

(四) 成土过程中元素迁移的基本特征 169

二、土壤地球化学伴生物和颉颃物 175

(一) 土壤地球化学的伴生物 175

(二) 土壤地球化学的颉颃物 178

三、土壤地球化学区划 178

四、我国境内成土风化壳的地球化学类型 180

(一) 氧化系列 180

(二) 还原系列 184

一、生物圈的科学概念 185

(一) 生物圈及其结构、特点 185

第十章 生物在环境土壤中的地球化学作用 185

(二) 生物圈中生物有机体的数量、组成和作用 186

二、生物土壤地球化学 187

(一) 生物在环境土壤中的生物地球化学作用 188

(二) 生物地球化学循环 189

(三) 植物-土壤系统元素的交换 195

第十一章 环境土壤化学的应用 205

一、环境土壤化学与地方病 205

(一) 元素与生命 205

(二) 环境土壤化学与地方病 209

二、土壤污染对人体健康 211

(一) 病原体污染对人体健康的影响 211

(二) 重金属污染对人体健康的影响 211

(四) 有机化学污染对人体健康的影响 212

(三) 放射性污染对人体健康的影响 212

三、土壤、生物地球化学在地质中的应用 213

(一) 土壤地球化学测量 213

(二) 生物地球化学测量 214

四、环境土壤化学在农牧业上的应用 214

(一) 环境土壤化学在农业生产中的应用 214

(二) 环境土壤化学在牧业上的应用 216

参考文献 217

第四篇 土壤资源及其利用与保护 220

第十二章 土壤资源及其利用与保护 220

一、我国土壤资源的特点 220

(二) 草原土壤资源 221

(一) 森林土壤资源 221

二、我国的土壤资源 221

(三) 荒漠土壤资源 223

(四) 盐成土壤资源 223

(五) 水成土壤资源 223

(六) 高山土壤资源 224

(七) 水稻土壤资源 224

三、世界土壤资源概况 224

(一) 冰沼土资源 224

(二) 灰壤与弱灰化土资源 224

(三) 灰棕色灰化土与棕色森林土资源 226

(四) 湿草原土与退化黑钙土资源 226

(五) 黑钙土与红棕色黑钙土资源 226

(八) 砖红土与红黄色灰化土资源 227

(九) 红黄色地中海土壤资源 227

(六) 栗钙土、棕钙土与红棕色土资源 227

(七) 灰钙土、荒漠土与红色荒漠土资源 227

(十) 亚热带、热带暗灰色与黑色粘土资源 228

(十一) 冲积土资源 228

(十二) 山地与山谷土壤资源 228

四、土壤资源利用中存在的问题 228

(一) 土壤侵蚀加剧 228

(二) 土壤肥力减退 229

(三) 土壤沙化加剧 230

(四) 农业用地与人口增长 230

五、土壤资源的合理利用与保护 231

(一) 土壤资源合理利用、保护与整治的原则 231

(二) 合理利用与保护土壤资源的主要措施 231

(一) 土壤资源评价的类型 233

六、土壤资源的评价 233

(二) 土壤资源的评价 234

第十三章 土壤环境质量评价及土壤污染防治途径 247

一、土壤背景值 247

(一) 土壤背景值的调查方法 248

(二) 影响土壤背景值的因素 249

(三) 背景值的数据处理 254

二、土壤环境质量现状评价及其预测 257

(一) 土壤质量现状评价 257

(二) 土壤环境容量及预测 260

三、土壤污染的防治 267

(一) 控制和消除外排污染源 267

(二) 加强土壤环境污染的防治 275

参考文献 278

(三) 加强法制 278

一、数据处理 280

(一) 数据整理 280

(二) 特征值计算 280

附录 土壤环境数据常用统计方法和程序 280

(三) 数据处理程序与算例 282

(四) 数据频数分布直方图与算例 285

二、分布假设检验 287

(一) X2检验 287

(二) 偏度·丰度检验 289

(三) X2检验程序框图 291

(四) 偏度、丰度检验程序和算例 292

三、一元线性回归 295

(一) 算法 295

(三) 一元线性回归程序和算例 297

(二) 相关系数 297

四、一元非线性回归 299

(一) 常见的非线性关系的形式及相应的曲线图形 299

(二) 回归曲线的直线化 299

五、多元线性回归 301

(一) 多元线性回归的数学模型 301

(二) 多元线性回归计算方法简介 302

(三) 多元线性回归的方差分析 303

(四) 程序和算例 304

六、逐步回归分析 309

(一) 逐步回归分析的基本思想 309

(二) 逐步回归计算方法简介 309

(三) 逐步回归程序与算例 312