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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