第一章 土壤微形态学概念
一、常规土壤学方法论
土壤学的兴起和发展与近代自然科学，尤其是化学和生物学的发展息息相关。16世纪以前，人们对土壤的认识仅以土壤的某些直观性质和农业生产经验为依据。我国春秋战国时期《管子 地员篇》和古罗马的《论农业》记载了早期古人对土壤的认知，古人直观地根据土壤颜色、土粒粗细、干湿状况和肥沃状况等进行土壤的分类。18世纪以后，随着自然科学的发展，出现了以李比希为代表的农业化学派、以法鲁为代表的农业地质学派和以多库恰耶夫为代表的发生土壤学派，奠定了现代土壤学的基础，演化形成分支学科土壤地理学、土壤物理学、土壤化学、土壤生物学等；从应用方面又细分为土壤发生学、土壤分类学、土壤肥力与植物营养学、土壤生态学和土壤资源学等。但其基本的研究方法和途径大致是土体发生环境描述（如气候、植被、地貌地形、母质等），土体剖面（发生层）特征描述，土壤样品的物理、化学、生物实验分析等（图1.1）。
二、土壤微形态学起源与原理
19世纪末20世纪初，许多土壤与地质科学家认识到，决定土壤功能的不仅是化学物质组成，更重要的是土壤剖面形态和土壤结构，特别是微观结构。奥地利土壤学家库比纳注意到扰动土壤或粉碎土壤的理化性质分析研究的局限性，形象比喻道：用敲碎手表或熔化手表测定元素组成的方法不能完全了解手表的功能原理。他强调对原状土壤观察研究的重要性，并探索出用原状土壤样品制备土壤薄片的方法；利用偏光显微镜观察土壤薄片，提出以土壤垒结、骨架颗粒、基质等为中心概念的土壤微形态研究体系；同时也提出在微观土壤结构认知的基础上，制取精细样品，用于微化学反应和微物理试验的研究。1938年，出版了《微土壤学》，系统论述了用偏光显微镜观察研究土壤薄片的技术与理论，一个崭新的土壤学研究方向——土壤微形态学就诞生了。
土壤微形态学是土壤学研究的一门分支学科，即在保持土壤自然状态的条件下应用偏光显微镜观察研究土壤的骨架颗粒（粗粒矿物或生物体）、基质、垒结、孔隙等土壤形成物的特征及其组配形态，并解释土壤组成、结构形态的发生成因与功能（图1.2）。
1938年，提出以“土壤垒结（soil fabric）”为核心概念的土壤微形态研究体系，此后、等将其不断完善和赋予新的内涵，但均认同“土壤垒结”是表示土壤物质配置的单元，是土壤独有的、有别于岩石和泥沙的基本结构单元，且具有功能和成因方面的意义，每一种发育良好的土壤都有自己特有的垒结(Terrible and Fitzpatrik，1992)。土壤垒结也被翻译为“土壤组织”“土壤微结构”和“土壤组构”（黄瑞采，1979；唐克丽，1981a；何毓蓉和贺秀斌，2007）。本书综合多家的理念与内涵，将“土壤垒结”图解为图1.3。
三、土壤微形态学意义
土壤结构决定了土壤的主要物理性能，并直接影响着土壤的物理、化学和生物过程，是土壤生态系统功能的基础（熊毅等，1965；曹升赓，1986）。土壤微形态学的优势在于将土壤的微观结构与宏观功能联系起来（图1.4）（贺秀斌，1993）。土壤微形态学随着自身体系的完善，特别是与其他方法和手段的结合， 如矿物学、生物学方法及超微技术的应用， 已在土壤矿物学、土壤物理、土壤化学、植物根际营养学以及土壤侵蚀、土壤灌溉与排水等土壤学科领域中显露身手，而且还渗透第四纪地质、石油、海洋、工矿、土建甚至细胞学、基因工程等学科和管理部门（张甘霖和龚子同，2001）。土壤结构与微观结构的研究已成为土壤发生、土壤功能、土壤水分溶质运移、土壤侵蚀及土壤保护等研究领域关注的热点（图1.5）。
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