土壤物理学

课程编码：1800840713X1M2003H 英文名称：Soil Physics 课时：50 学分：2.50 课程属性：专业核心课 主讲教师：贾小旭等

土壤物理学是专业核心课程。课程以讲授土壤物理性质及其中的物理现象、水热和溶质传输过程、与植物相互作用关系为主。主要教学目的是为学生搭建土壤物理学知识结构，构建知识体系；系统讲授理论基础知识和基本技术手段；培养学生以土壤为核心的土壤-植物-大气连续体多时空尺度上系统思维能力；领略土壤物理学发展的国际前沿，剖析交叉领域发展的学科生长点；培养、训练学生发现问题、分析问题、解决问题的创新能力；为学生学习和综合分析其它专业课奠定基础。教学要求熟悉土壤物理学的基本概念、原理与理论，了解土壤物理的前沿动态；掌握土壤中的水、热、气和溶质等物质运动和能量转换；掌握土壤物理性质常用测定方法及原理，能够应用传统方法进行土壤物理现象的认识和分析。

生态学、自然地理学、水土保持与荒漠化防治、水文学等的专业基础课程

第一章 土壤物理学概论 3学时 贾小旭
第1节 教学理念和目标
第2节 土壤和土壤科学
第3节 土壤物理学概论
第二章 土壤发生与分类 6学时 黄来明
第1节 土壤形成因子与形成速率
第2节 土壤发生过程与环境阈值
第3节 土壤分类体系与参比
第三章 土壤基质与物理特性 3学时 贾小旭
第1节 土壤颗粒的概念与特征
第2节 土壤质地与测定方法
第3节 土壤结构及评价指标
第4节 土壤三相比与计算方法
第四章 土壤水的数量与能态 6学时 贾小旭
第1节 土壤水的类型及划分
第2节 土壤水分含量的表示及测定方法
第3节 土壤水势及水分特征曲线
第4节 土壤水分特征曲线测定方法
第五章 土壤水分运动的基本原理与主要过程 6学时 贾小旭
第1节 饱和导水率与达西定律
第2节 非饱和导水率与白金汉-达西定律
第3节 Richards方程
第4节 土壤水分入渗过程
第5节 土壤水分再分布过程
第6节 土壤蒸发过程
第7节 田间土壤水分平衡
第8节 土壤水分有效性动力学
第六章 土壤-植物-大气连续体水分传输过程 6学时 黄来明
第1节 SPAC系统概述
第2节 根系吸水过程
第3节 根系水分来源
第4节 生态系统蒸散发
第5节 SPAC系统水传输过程的研究实例
第七章 土壤空气 6学时 黄来明
第1节 土壤空气与植物生长的关系
第2节 土壤空气的组成与基本性质
第3节 土壤空气的运动机制
第4节 土壤通气性指标及其测定原理
第5节 土壤空气状况调节
第6节 土壤温室气体排放研究实例
第八章 土壤温度与热流 3学时 黄来明
第1节 土壤温度的意义和作用
第2节 土壤热量传递的方式
第3节 土壤热性质及其测定方法
第4节 土壤热流基本方程
第九章 土壤溶质运移 3学时 黄来明
第1节 土壤溶质运移的研究方法
第2节 溶质运移机制
第3节 溶质运移的基本方程
第4节 包气带溶质运移研究实例
第十章 土壤空间变异性 6学时 贾小旭
第1节 空间变异理论的引入及相关概念
第2节 研究的必要性及意义
第3节 常用的研究方法
第4节 尺度性研究
第5节 土壤水的时间稳定性
第6节 空间变异研究应用实例
第十一章 考试 2学时 贾小旭
第1节 考试

贾小旭，中国科学院地理科学与资源研究所研究员，博士生导师，中国科学院大学岗位教师，国家优秀青年基金获得者。现担任中国科学院生态系统网络观测与模拟院重点实验室副主任，生态水文研究中心主任，中国生态系统研究网络(CERN)水分分中心主任。SCI刊物Journal of Hydrology副主编，Agriculture Ecosystem & Environment专刊编辑。主要从事土壤物理学和水文生态学方面研究，在Water Resources Research、Agricultural and Forest Meteorology、Journal of Hydrology、Science Bulletin、Geoderma、土壤学报、生态学报等期刊发表学术论文100余篇。获得陕西省自然科学一等奖(2020，排第4)、中国土壤学会科学技术一等奖(2017，排第5)、中国科学院教育教学成果二等奖(2017，排第3)和中国土壤学会优秀青年学者奖(2018)等。作为课题负责人和骨干承担和参与国家自然科学基金重大项目、国际(地区)合作与交流项目、国家重点研发计划项目、面上基金和青年基金等。黄来明，中国科学院地理科学与资源研究所副研究员，生态水文研究中心副主任，中国科学院大学岗位教师。2015年毕业于中国科学院南京土壤研究所，获博士学位（2012—2014年国家公派留学，美国佐治亚大学联合培养）。入选中国科学院特聘骨干、中国科学院青年创新促进会会员和地理资源所“秉维”优秀青年人才计划；获中国科学院教育教学成果奖二等奖（排名第二，2/5）和中国土壤学会优秀青年学者奖；担任Sci Rep编委，地球环境学报和土壤通报青年编委，兼任榆林学院特聘教授、中国土壤学会土壤发生分类和土壤地理专业委员会委员/青年工作委员会委员、陕西省沙产业技术创新战略联盟专家技术委员会委员。主要从事土壤地理与水文生态方面研究，在Earth-Sci Rev，Agr Forest Meteorol，Geoderma，Forest Ecol Manag，农业工程学报，生态学报，土壤学报和环境科学等期刊发表学术论文90余篇，授权专利2项。作为课题负责人和骨干承担国家自然科学基金面上/青年基金项目、国家重点研发计划项目专题、中国科学院战略性先导科技专项专题、第三次新疆综合科学考察研究项目子课题、第二次青藏高原综合科学考察研究项目子子专题等。