国家的大粮仓ppt课件

科普PPT查清五色国土，守护大国粮仓背景：2022年12月5日世界土壤日，北京师范大学组织了众位名家汇集的木铎金声讲坛—2022世界土壤日特别活动，讲坛以演讲和访谈融合的方式，共话土壤与食物的关系。

非常荣幸得到北京师范大学杨晓帆教授的邀请，我有幸忝列其中，以下为我的演讲视频、PPT 以及演讲稿（附后），与大家分享、共勉。

附字幕（由软件提取后整理，可能存在语气词等文字瑕疵）：各位老师、各位同学大家中午好！我叫杨顺华来自中国科学院南京土壤研究所首先，也是非常感谢北师大的邀请另外的话，自己也非常荣幸能借世界土壤日这样一个机会与大家分享一下我们对土壤的一些认识我今天报告的题目叫做查清五色国土，守护大国粮仓大家可以看到我这个屏幕上显示的就是我们国家的各种各样的土壤，有14种土壤类型。

我们今天就首先来看一下我们我报告的题目。

我报告这个内容主要从以下四个方面展开第一个就是跟我们今年世界土壤日的主题是密切相关的，叫做土壤乃食物之源。

第二个就是土壤关乎国家的一个安全第三就是土壤也会生病最后就是回到我们的主题查清五色国土，守护大国粮仓我先给大家分享我自己的一个感受啊我知道今天我们线上的很多同学啊都是生活在北京我本人呢目前正在南京北京呢我也去过几次第一次去北京的时候我还是非常激动的但是我这里就是不知道有多少同学啊知道在我们这个故宫的旁边有个公园因为我那一次去北京从我自己的感受来说我既没有去逛故宫，也没有去爬长城我要是在这个故宫的西边有一个中山公园这个刚才我们的李老师也讲到了这里中山公园啊有一个五色土坛也叫做社稷坛这个社稷坛呢它里面陈铺了5种颜色不同的一个土壤就是北方的黑色南方的红色东部的青色西边的白色以及我们中部的这样一个黄色的土壤这样一个陈设的一个布局啊跟我们国家的一个土壤的一个类型分布大致上是吻合的当然这是我们古人啊对我们国家土壤的一个非常朴素的一种根据颜色来进行的一个分类大家可以看到在我们这个五色国土上有非常壮丽非常壮美的这样一些风景比如说我们的东北，有大兴安岭、小兴安岭还有这个吉林那边的长白山盘锦这个辽河入海口的红海滩我们江苏啊也有这个青色土这个垛田等等就是大家有机会的话啊都可以去我们国家这样一些美好的风光这些地方去看一看我们这个美丽的土壤然后刚才讲到了这个五色土坛这里我给大家说文解字一下五色土坛刚才我们已经讲了它是又叫做社稷坛在这里我就是想考一考同学们就是你看到社稷两个字哎你首先联想的是什么可能我们很多同学看了这个古装剧就知道皇上皇帝总会说这个普天之下莫非王土这个社稷就是江山的意思但是如果我们把社和稷拆分开来大家想一想这个社和稷分别是什么意思这个社和稷啊他在我们刚才讲的那个社稷坛那个五色土类旁边他就有解释社他就指的是这个土地之神因为大家也可以看到这个社稷社的右边就是一个土字然后稷呢它左边是一个禾字右边还有呃一个比较复杂的一个偏旁部首所以说社就是引申出来就是土地神他在古代的时候就是指侍弄土地的那些那个人然后再把它就是神化成一种土地神稷也是同样的就是古代的时候呃有人这个侍弄这个五谷然后这样的一个人呢他就是五谷神然后引申出来就是土地神和这个五谷神然后这个社稷坛啊跟我们中国的这个文化也是高度吻合的这里面的话我们有这个大家可以看到这个这个中间这个图，跟这个左青龙啊右白虎啊这些北玄武南朱雀啊跟我们这个五色土的布局也是呃高度吻合的所以说啊我们这个社和稷一个就是指土壤土地之神一个就是五谷这跟我们今天的主题也是高度相关就是我们今天的主题是土壤食物之源那当然呢我们这个土生万物，它养育了五谷它肯定还不仅仅是五谷还有更多的其他的东西比如说我们这边举例一个例子大家都哎我们现在就是能够吃在网上能够在超市很多地方都能够买到啊这些各地方的一些特产比如说我们新疆的西瓜啊哈密瓜啊葡萄大枣这些食物啊都是从我们土壤中吸取营养才生长又比如说我们这个南方的江西南方的蜜桔无锡的水蜜桃烟台的苹果砀山梨这些特产这都是从土壤中吸收营养所以说土壤为这些植物供应了营养然后我们在吃的就是土壤里的很多的一些物质我在17年的时候去那个呃荷兰瓦赫宁根这样一个学校里面啊拍摄了在他们的博物馆里面拍摄了这一张照片我觉得就是非常的形象他就是一个餐盘这个餐盘放在一个橱窗里面展示的里面放的就是那么一把土壤他就是在告诉我们人们提示我们我们在吃食物的时候其实吃的就是土壤里面的很多物质那当然呢我们讲土壤这么重要它不仅仅是在地球上这里有一部电影我再跟大家分享一下我不知道有多少同学曾经看过这部电影非常的精彩啊就是这个马特达蒙主演的这部电影叫做火星救援他其实讲的是一个在一种极端环境下的一个故事就是讲马特达蒙他扮演的这个主人公啊跟他的那些队友们然后去火星上哎通过宇宙飞飞船发射过去最后因为一次事故把他哎遗留在了这个火星上面只有他一个人了最后他就是在这种极端的环境下他必须要等到一个生存的一个时间窗口他就一个人首先他就是在这里就是利用火星上的一些土壤然后再利用这个物质循环那些原理因为他本人也是一个植物学家吗他知道这个土壤对于这个植物生长的一种重要性所以他在这里面靠着这个火星土壤他这个生长种这个土豆来维持他的生存所以说我们剥离了所有一切外在的物质你们再去看的话土壤对人类真的是有这种极端的一种重要性就是说你想在火星生存你还得靠种地还得靠去侍弄我们的土壤所以说啊土壤是食物之源根据联合国粮农组织他总结了土壤有这么多的功能这么多非常的当然非常丰富多彩比如说我们他保存这个文化遗产比如说他这个调蓄洪水比如说他作为一种建筑材料这个刚才在李老师的报告里呃提到了丰富非常丰富的一些案例但是在这里的时候他专门就是今年的世界主题因为土壤对人的极端重要性特意强调了这个土壤是食物之源因为这一项功能它对于我们人类来说啊就是再强调也不为过啊刚才你看我们这个土壤里面它就是土生万物养育了啊我们的这个植物啊然后再通过植物和这些呃在滋养我们人类讲强调的也就是我们土壤是食物之源这样一个重要性第二块内容的话就是讲土壤关乎我们国家的一些安全当然不仅仅是我们国家很多其他国家也是一样这里的话我先从一个故事跟大家讲起从一场农业干旱讲起这个农业干旱从哪里讲起呢就是从我们这个俄罗斯讲起大家都知道现在俄罗斯和乌克兰正在进行一些军事冲突但实际上呢我们现代土壤学因为我本人也是一个土壤科技工作者我们土壤学这门学科啊他就是现代土壤学就起源于这个呃西欧那块然后在俄罗斯这这里的话有一个故事就是在19世纪的时候这个俄罗斯这地方大家都知道它地方非常的广袤南北的一个间距的话可以达到9,000公里这样一个广袤的一个土地上面在它中间呢是一个俄罗斯乌克兰大平原19世纪的时候这里发生了一场农业干旱然后因为大家知道这个农业干旱的话这个作物就生长不好这个时候呢俄罗斯的这个这种土壤就是得到了广泛的一种关注很多人都是开始哎把目光投向于土壤看能不能采取一些措施然后呃来对对付我们这个农业干旱这个时候一个人，叫做道库恰耶夫当时他正在这个俄罗斯圣彼得堡大学就是当时已经是地质博物馆的馆长了也在读博士他就是开始关注一些社会问题啊这些土壤的一些社会问题，如农业干旱他开始研究这个土壤考察这个土壤他本人其实是一名地质学家他那个时候呢土壤学还不是现在的土壤学大家还认为土壤就是简单的岩石风化物然后直到他这个人开始改变他就开始了这个对俄罗斯这个土壤开始的一个考察大家可以看到这是一次长达万里的考察这次考察呢我们道库查耶夫他本人当时是在圣彼得堡大学呃工作圣彼得堡大学当时这个在这个在这样一个地方在这个波罗的海这个芬兰湾这里然后他就是在这个整个在这个俄罗斯这片领土上就是开展了一个考察他就是通过考察哎得到了很多振奋人心的一个发现发现了有什么呢他就发现啊嗯这个土壤的一些性质类型啊跟这个生物和气候的一些分区分带是高度吻合的不同的土壤分不同的生物气候分区土壤类型是不一样的然后它的性质也是不一样的这样一个发现的话就是刷新了人们以前对土壤的一个认知并且他在这次考察之中他还提出了土壤的一个这个经典的一个概念啊他提出的是土壤他是这个已经就是活的有机体啊一些风化物等等相互作用哎相互跟环境相互作用之后形成的完全不同于起始的岩石风化物的这样一种产物他这样一个发现的话就直接啊在结合他后面的一系列的发现直接奠定了我们现代土壤学的一个基础所以在国际上很多人都公认道库恰耶夫是现代土壤学之父虽然说我们之前对土壤也有很多的认识但是在他之后的话这个土壤就是直接从这个地质学里面被生被硬拽了出来他就是作为一文独立的学科来进行了一个研究那我们刚才讲到什么地带性分布什么叫地带性分布呢我们这里以中国哎的土壤分布做一个举例大家知道我们中国有这个三级阶梯一二三这三级阶梯这些地方我们中国哎跨越了很长的一个纬度带也跨越了很多的很长的一个这个经度带在这样一个呃空间范围之内他的这个生物气候带是非常多样的比如说我们青藏高原他的土壤就是呃自成一格的跟其他地方去地方的土壤是差别是非常大的然后我们从这个从北往南我们有这个黑土黑钙土还有这个棕壤啊黄棕壤红壤赤红壤砖红壤直接从这个温带到这个热带它这些地方条件是不一样所以它形成的这个土壤是不一样的这也就是我们所说的这个呃土壤的地带性分布规律同样的在我们的东西向一样因为它是由于水分的不一样主要是水分然后也会形成啊形成非常多性质不一样的一些土壤这就是我们所谓的地带性分布规律因为这个道库恰耶夫他的这样一系列的这样一个发现啊嗯他就是被推被公认为现代土壤学之父当然他这个发现主要是体现在他这篇博士论文里面俄罗斯黑钙土俄罗斯黑钙土这篇博士论文直接就是奠定了他在土壤学当中的一个地位也开启了我们也可以说是跟其他著作一起开启了我们现在土壤学的研究然后后人啊就是为了纪念这个道库恰耶夫啊就是在学校里面啊立了很多铜像比如莫斯科国立大学有跟门捷列夫他们一起在一起的铜像同样的也为道库恰耶夫发行了这个以他头像这个作为纪念的一种邮票当然的话道库恰耶夫他这样一种发现啊其实是说我们认识的是我们认识自然规律的一个范本就是说我们呃很多同学可能是学地理的我们就是说要对自然界的一些规律啊进行一些认识通过我们的一些方法去认识他当然光认识还不够我们认识土壤也是一样的我们要认识它一些规律它是怎么分布的它有什么那些成土过程它有什么样的性质然后当我们人类在想利用它的时候用它来哎比如说我们用它来种植粮食的时候我们要进行改良包括道库恰耶夫的话他的发现也不仅仅停留在这个认识规律的基础上你看我们左边这幅油画就是显示是道库恰耶夫就是中间这个戴帽子的身白色服装的这个绅士在于农民交谈就把它哎发现了一些土壤的一些认识跟农民进行交流进行知识交流然后在这个呃俄罗斯乌克兰大平原上面他们也因为这些发现然后采取了一些措施比如说我们可以看到这里面有很多这个防护林这个防护林就是可以降低这个风的速度来延缓我们土壤被风被风吹走的一些呃强度和速率啊所以说我们学地理学土壤也就是说从规律到改良从认识到利用那其实在讲到这个俄罗斯的时候大家我这里再就是再提一下就是现在虽然说俄罗斯乌克兰大平原分布着世界上面积最大的一个黑钙土这种土壤的话在我们这个呃现在我们这个土壤分类里面就是在这个美国的这个分类系统里面它叫做软土就是绿色的这一部分左边涂绿色这部分呃可以说是世界上就是最肥沃的一种土壤但是呢这些地方呢所以说他们国家这两个国家的一些很多粮食的产量在世界范围之内都是占据着非常大的一个比例嗯如果说我们把这片土地荒无荒无了光顾着打仗去了那最后受苦的还是我们这些老百姓啊当然的话这个土壤的故事啊也不仅仅关乎于我们现在这个时间尺度下的这个呃粮食安全在我们历史上也有很多这样的一些故事比如说在这个美国美国也有刚才我们也看到了有非常大面积的一块这个黑土啊在这个二二十世纪三十年代的时候这个地方的话发生了非常严重的这种黑色风暴就是沙尘暴这种呃极端的一种天气事件就是把它这些表土就是全部就是呃吹拂起来遮天蔽日的然后美国总统罗斯福他就啊有这样一句名言叫做一个毁坏自己土壤的国家也必将毁灭自己然后美国就是吸取了这样一次经验教训从此以后呢就是走向了一个保护性工作的这样一条道路刚才李老师已经做了详细的阐述啊我们把时间尺度再拉长一点的时候我们就发现了世界上很多的人类文明啊包括比如说我们这个美索不达米亚平原哎这上面那个文明那个湮没也跟水土资源的过度消耗有非常密切的一个联系所以恩格斯在他的一个著作里面指出啊他举了一些例子比如说美索不达米亚平原小亚细亚这样的一方居民他们为了得到耕地啊把他们的森林都砍光了结果使这些地方成为了荒芜之地所以他们不仅毁坏了土地也湮没了人类文明这就是我在讲土壤它不仅仅是食物资源还关乎我们国家的一些粮食安全甚至说时间尺度更长一点关乎人类文明的一个安全那我讲的第三个部分就是说土壤哎它也会生病它虽然是我们食物资源关乎我们的国家安全那它也不是一种呃取之不尽的资源怎么说呢啊我们先来看看这个土壤的一个厚度我们讲土壤它能生长食物但实际上它主要还是靠的是它那个啊表层的那些土壤我们可以看到我们采在全国各地采集了很多的这样一种土壤坡面我们来看看这些很多典型的土壤到底有多厚比如说我们左边第一张图呃这个土壤他这个有效土层厚度就只有68公分他下面都是很多这种岩石第二个的话就只有47公分下面也有很多泥石第三个的话呢可能哎厚一点哎可能他的地形部位啊就是处于这种嗯稍微低一点的地方有很多物质能够汇集过来第四个的话是一个大概是一个新成土哎这个土壤的话，厚度可能大于1米6 最右边这个土壤是一个水稻土就是我们啊水田里面的这个土壤大家通过这个水田里面这个土壤可以看到我们土壤是分为很多的层次包括最上面的哎这个水稻生长的耕作层下面还有一个农机具压实的犁底层以及下面这个渗育层和水耕氧化还原层实际上这个作物它生长主要还是在这个耕作层里面所以你可想而知我们地球虽然有46年46亿年的这样一个历史但是我们这个土壤还只是薄薄的一层所以它叫做地球的皮肤啊是非常珍贵的那我们讲土壤它只有这么厚那么它到底形成有多快呢啊根据我们啊一些同事啊他的一个研究啊他统计了啊他包括他自己也有一些方法就是呃元素啊流域平衡法这样等等这样一些方法啊他就是哎统计了发现在我们不全球不同国家地方这个这个土壤的一个形成数据比如说你这个非洲的呃这个一个花岗岩花岗岩就是地区他这个形成速率只有0.028然后英国日本印尼美国呃中国等等这样一些速率其实可以看到是非常缓慢的总的来说呢地球表面的土壤的平均的一个形成速率约为0.056毫米每年这就是说我们看到的啊一个一个一个典型的一个土壤他最我们可以看算一下推算一下根据这个数量的推算一下如果你要形成1米厚的这样一个土壤他可能要1万多年所以说我们每个同学你看这个土壤的时候你看的是一眼其实看的是万年所以一眼万年其实是非常宝贵嗯当然土壤你看土壤的一个厚度它其实就是取决于它的一个形成速率和这个侵蚀的一个速率就是它其实处于一个动态的一个过程中我们刚才讲它的一个土壤的形成的一个速率呃是一眼万年非常的缓慢但是它这个侵蚀哎是也是非常严重的左边这张图呢是我在呃东北呃齐齐哈尔一个地方拍的一个照片当时同事帮我拍的大家可以看到我站在这个地方啊上面是这个呃树木下面是个黑色的这个土壤下面的话就是这种哎红色的这种致密的这种哎沙沙粒岩可以看到这个黑色的这一层土壤可能只有哎40～60公分但右边这张土壤右边这张图呢就是我在这个地方哎离他大概五六百米的地方拍了一张照片这张照片他就显示的这上面呃中了很多庄稼但是像地上面已经有很多这种红色的红偏红色的这种沙粒岩已经裸露在外了已经完全看不到左边的这样覆盖在表层的这样一层黑色的土壤这个玉米苗长得也非常的孱弱所以说这主要是因为嗯长期不合理的耕作导致我们原有的表土层表层土壤已流失殆尽了侵蚀非常的严重当然我们除了这个侵蚀之外还有很多哎其他的一些问题其他呢一些土壤退化的问题比如说在我们很多地方这个土壤盐渍化的一个问题盐渍化嗯这个问题在我们国家也非常的严峻突出比如说在东北哎他也有这个问题在这个我们这个西北内陆甚至说还有我们这个滨海地区都有很多这种盐渍土盐渍土呢哎他有个什么问题就是说他这个盐分在土壤的一个表层表聚他这样的话浓度很高他就会使得这个植物生长的时候渗透压哎就是有一个显著的一个差异使他无法正常的通过这个水分来进行这个吸收养分生长这样我们国家也造成了非常严峻的这样一个影响作物生长的一个问题除了所以说我们举的这两个例子就是呃土壤的这个起石土壤的这个盐渍化就是想告诉大家土壤并不是一种取之不竭的一种资源这里我还有一个乌克兰这个短片啊给大家分享一下我提取了三帧三帧非常就是有代表性的就是我们在这个呃它是乌克兰吗它主要表层是个黑土在我们人类去开发这个大平原的时候的初期土壤它生成粒状养分是非常的充足你看我们栽的麦子它可能有9根麦子麦子长得很好土壤也很开心在我们耕种的中期啊就随着这我们不断的耕种不断的收获土壤哎他已经气弱游丝了养分已经被这些植物小麦全部给吸收走了走了粮食歉收这个时候就只能哎收获一根麦子生命力直线下降再到后期的时候土壤已经没有任何的生生产力了已经几乎要崩溃了他的肥力已经完全的耗尽这个时候人呢还在不停的向他索取可以想象最后毁灭的就是我们人类的一个自己最后讲了这么多我就想回呃回到我们的主题就是呃才讲土壤呢他是一种食物资源关国家安全但是他也会生病那是我们为了人类经济社会的一个可持续发展为了我们国家的一个经济社会可持续发展我们就是有义务为土壤哎做一个体检这也就是我讲的查清五色国土守护大国粮仓我们国家主要是五色国土嘛然后我们他也会生病我们来查清这个土壤给他做个体检出一份体检报告然后再告诉我们下一步我们应该要怎样善待土壤从这几个方面来给大家简单交流一下第一个就是哎先问一下大家我们国家到底有哪些土壤类型这个的话我们同学可能不一定一下子能够回答出来这里我可以告诉大家如果根据我们中国系统分类这样一个呃方案我们国家的可以分成14种土壤类型这其实跟我们同学们学生物是一样的呃土壤分类的时候是界门纲目科属种就是从粗的到细的逐级分类的我列举的这14个就是这个你看最高级的那个分类单元从最开始的哎我们可以看到左上角这个有机土它的一个主要特征就是富含有机物质然后再到我们这个人为土呃就是人为作用下形成这种土壤等等其他的性。