Andosols (Benchmark papers in soil science series) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Van Nostrand Reinhold Company

作者:Kim H. Tan

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1984-12

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9780442282820

丛书系列:

图书标签:

• Andosols
• Soil Science
• Volcanic Soils
• Soil Classification
• Soil Properties
• Soil Geography
• Benchmark Papers
• Soil Taxonomy
• Soil Ecology
• Japan

《火山灰土壤：科学研究的基石》 卷首语 土壤，地球的表层，是孕育生命、支撑文明的物质基础。而在千万种土壤类型中，火山灰土壤以其独特的形成过程、优异的物理化学性质以及对特定生态系统的深远影响，始终是土壤科学研究者们关注的焦点。它们不仅是地球地质演变过程的生动记录，更承载着丰富的生物多样性和独特的农业潜力。《火山灰土壤：科学研究的基石》正是这样一部集结了土壤科学领域里程碑式研究成果的著作，旨在系统梳理和深入剖析火山灰土壤的科学内涵，为该领域的学者、研究人员以及对土壤科学抱有浓厚兴趣的读者提供一份详实、权威的参考。 本书并非对火山灰土壤进行简单罗列的百科全书，而是聚焦于那些突破性的、奠定该学科基石的科学发现和理论框架。通过精选一系列具有开创性和代表性的学术论文，本书带领读者穿越时空，回顾火山灰土壤研究的关键节点，洞察其演进历程，理解其核心科学问题，并展望未来的研究方向。 第一部分：火山灰土壤的形成与特征 火山灰土壤，顾名思义，其形成与火山活动密切相关。当火山爆发时，喷射出的火山灰、火山渣、浮岩等物质散落在地表，经过漫长的地质时期，在气候、生物、地形等多种因素的共同作用下，逐渐发育成为具有独特属性的土壤。本书的第一部分将深入探讨火山灰土壤的形成机制，追溯其物质来源，解析火山碎屑物质的早期转化过程，以及不同类型火山活动对土壤形成的影响。 1. 火山活动与物质来源： 章节将详细介绍不同类型的火山活动（如普林尼式、斯特龙博利式等）及其喷发产物的性质，包括矿物组成、颗粒大小、化学成分等。这些原始物质的特性直接决定了后续土壤的发育方向。研究者将看到，不同火山岩浆成分（如玄武岩、安特斯岩、流纹岩）会形成化学性质差异显著的火山灰，进而影响土壤的肥力潜力和生态功能。 2. 早期转化过程： 火山碎屑物质并非一成不变。作者们将通过对风化作用、水解作用、次生矿物生成等早期转化过程的深入分析，揭示火山灰土壤从原始母质向成熟土壤的转变。特别是对火山玻璃（glass）的风化，这是火山灰土壤形成过程中最为关键的步骤之一。玻璃的快速水解，释放出大量的硅、铝、铁、碱金属等元素，为粘土矿物的形成提供了充足的原料。 3. 主要次生矿物的形成与分布： 在这些早期转化过程中，火山灰土壤中富集了大量的次生矿物，其中一些矿物是其独特性质的关键。本书将重点介绍火山灰土壤中常见的矿物，如层间可膨胀粘土矿物（如蒙脱石、皂石）、非晶质物质（如火山玻璃、铝代有机质的无定形硅、铝氧化物）、以及高岭石、伊利石等。这些矿物的组成和比例，直接决定了土壤的阳离子交换量、保水保肥能力、粘滞性、膨胀收缩性等关键物理化学性质。 4. 特定成土因素的影响： 除了火山物质本身的性质，气候（湿度、温度）、地形（坡度、坡向、海拔）、生物活动（植被演替、微生物群落）和成土时间也是塑造火山灰土壤的重要因素。例如，湿热气候有利于更快的风化和粘土矿物的形成，而干旱气候则可能导致土壤中残留更多的原始火山玻璃。高山地区的火山灰土壤可能受到更强的侵蚀和更慢的生物活动。 第二部分：火山灰土壤的物理化学性质与生物学特性 火山灰土壤因其独特的矿物组成和结构，展现出一系列区别于其他土壤类型的物理化学性质和生物学特性。本部分将聚焦于这些关键特性，以及它们如何影响土壤的功能和生态过程。 1. 物理性质： 火山灰土壤通常具有良好的团粒结构，这得益于其矿物组成和有机质的形成。它们往往质地疏松，透气性好，但也可能因为非晶质物质的存在而表现出一定的粘滞性。本章将探讨火山灰土壤的孔隙度、容重、持水性、透水性等参数，以及这些参数如何受矿物组成、有机质含量和土壤质地的影响。特别是对“火山灰土壤黏化”现象的讨论，即火山玻璃在风化过程中形成具有吸水膨胀性的粘土矿物，从而导致土壤粘滞性增加。 2. 化学性质： 火山灰土壤的化学性质尤为复杂且多样。本书将深入分析其阳离子交换量（CEC）、阴离子交换量（AEC）、pH值、养分含量（如磷、钾、钙、镁）、微量元素（如锌、铜）的有效性等。特别地，一些火山灰土壤可能存在“磷锁定”现象，即磷易被铝、铁氧化物固定，影响植物对磷的吸收。同时，也可能富含特定矿物，导致某些养分（如钾）的有效性较低，需要特殊的土壤改良措施。 3. 有机质的性质与转化： 火山灰土壤的有机质通常与无机矿物紧密结合，形成稳定的有机-无机复合物。本书将研究火山灰土壤中有机质的组成、结构、稳定性及其在土壤肥力维持和养分循环中的作用。特别关注有机质与铝、铁等氧化物形成的络合物，这种络合物对有机质的分解速率和养分释放有显著影响。 4. 生物学特性： 火山灰土壤的生物活性同样受到其独特性质的影响。本章将探讨微生物群落结构、酶活性、根系分布、土壤生物多样性等。一些研究表明，特定的火山灰土壤可能支持特殊的微生物群落，这些微生物在养分循环和有机质转化中发挥着关键作用。同时，土壤的通气性和保水性也直接影响植物根系的生长和发育。 第三部分：火山灰土壤的生态功能与农业利用 火山灰土壤不仅是地质现象的产物，更是重要的生态系统组成部分，并具有巨大的农业利用潜力。本部分将聚焦于火山灰土壤在生态环境中的作用，以及如何在农业生产中发挥其优势，克服其挑战。 1. 生态系统服务： 火山灰土壤在全球许多地区（如热带雨林、高山草甸）扮演着关键角色。本书将探讨它们在涵养水源、调节气候、提供栖息地、维持生物多样性等方面的生态功能。一些火山灰土壤独特的化学性质，如对某些元素的富集或贫瘠，也可能导致特有的植物群落演替和生物适应性进化。 2. 农业生产潜力： 许多地区，如日本、新西兰、美国太平洋西北部、印度尼西亚等，火山灰土壤是重要的农业产区。本书将分析火山灰土壤在种植特定作物（如水稻、茶、咖啡、水果、蔬菜）方面的优势。例如，其良好的透气性和持水性有利于根系生长，而丰富的矿物质（尽管有时需要改良）也为作物生长提供了基础。 3. 农业挑战与管理策略： 然而，火山灰土壤的农业利用也面临诸多挑战，如养分限制（特别是磷、钾）、易受侵蚀、养分流失、以及某些地区因其独特的酸性或碱性而导致的作物选择性。本书将介绍针对这些挑战的农业管理策略，包括科学施肥、有机肥应用、覆盖作物、水土保持措施、以及改良土壤结构的技术。 4. 气候变化下的火山灰土壤： 随着全球气候变化，火山灰土壤的生态功能和农业生产也可能受到影响。本章将探讨气温升高、降雨模式改变、极端天气事件等对火山灰土壤的潜在影响，以及如何调整农业管理措施以适应这些变化，确保其可持续利用。 第四部分：研究方法与未来展望 为了更深入地理解火山灰土壤，科学家们不断发展和创新研究方法。本书的最后部分将回顾一些关键的研究方法，并对未来的研究方向进行展望。 1. 经典研究方法回顾： 本章将介绍历史上用于研究火山灰土壤的经典方法，包括土壤调查、田间试验、室内土样分析（如X射线衍射、扫描电子显微镜、化学全分析、物理性质测定等）。这些方法为我们理解火山灰土壤的性质奠定了基础。 2. 现代研究技术应用： 随着科技的进步，遥感技术、地球化学模型、同位素示踪、高通量测序技术（如微生物组学）等现代研究技术被广泛应用于火山灰土壤的研究。本书将探讨这些技术如何帮助我们更精确地监测土壤变化、解析养分循环机制、评估生态系统服务、以及预测土壤对环境变化的响应。 3. 未来研究热点与挑战： 展望未来，火山灰土壤的研究仍有许多未解之谜。本书将提出一些未来的研究热点，例如： 微观尺度的结构与功能关系： 深入理解纳米尺度下矿物、有机质和微生物的相互作用。 土壤健康与可持续性： 评估火山灰土壤在长期生产力、环境健康和气候适应性方面的表现。 区域差异性与全球模型： 建立更精细的区域模型，并将其整合到全球土壤模型中，以预测其在不同气候情景下的变化。 土壤修复与复垦： 针对受损的火山灰土壤，开发有效的修复和复垦技术。 生物地球化学循环： 深入解析火山灰土壤在碳、氮、磷等关键生物地球化学循环中的作用。 结语 《火山灰土壤：科学研究的基石》是一份献给土壤科学领域的宝贵财富。它不仅汇聚了前人的智慧和探索，更激励着后人不断前行。通过对火山灰土壤形成、性质、功能和利用的深入剖析，本书旨在为读者提供一个全面而深刻的理解框架。我们期望，本书的出版能够进一步推动火山灰土壤科学的研究，促进其在可持续农业和环境保护中的应用，最终为人类社会的可持续发展贡献力量。

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