土壤学是一门古老、历史悠久的应用基础学科。自从人类开始农耕以来，人们就开始接触和认识土壤，便有了关于土壤纯朴而简单的知识和经验总结。但是，在16世纪以前，对土壤的认识仅限于对土壤的某些直观性质和农业生产经验作为依据。

中国是一个历史悠久的农业国，自古以来，劳动人民辛勤耕作，在识土、用土、改土过程中积累了不少关于土壤的知识。早在战国时代的《尚书·禹贡》就有关于土壤知识的记载，其中概述的九州土壤的特征，地理分布及肥力等级是世界上有关土壤分类和肥力评价的最早记载。公元前三世纪的《周礼》认为，“万物自生焉则曰土”，许慎在《说文解字》中进一步指出：“土者，是地之吐生物者也。‘二’，像地之上，地之中，‘|’，物出形也。”《周礼》对“壤”的解释为：“以人所耕而树艺焉则曰壤”。这种把“土”和“壤”字联系起来认识的观点是对土壤学概念最早的朴素的解释。《吕氏春秋》、《汜胜之书》论述了不同土壤的耕种方法；《齐民要术》则系统总结了以深耕为中心的耙、耱、镇压、中耕相结合的北方耕作措施以及豆科作物肥田养地的经验。这些知识和经验对土壤科学的发展具有首创意义。宋、元、明、清时代的重要农书《农桑辑要》、《农书》、《农政全书》、《授时通考》、《农书》、《知本提纲》等都记述了耕种培肥土壤的技术方法，其中《农书》的“粪壤篇”指出：“土壤虽异，治得其宜，皆可种植”，阐明了土壤肥力可以不断提高的观点。

16-18世纪，自然科学的蓬勃发展对土壤科学的萌芽奠定了基础。其时,西欧许多学者在论证土壤与植物的关系中，提出了各种假说：17世纪中叶，海耳蒙特(Van Helmont)根据他长达5年之久的柳树土培试验结果认为，土壤除供给植物水分以外，仅起着支撑物的作用。17世纪末，伍德沃德(John Woodward)将植物分别置于雨水、河水、污水及污水加腐殖土4种介质中生长，发现后两种介质中的植物生长较好，因而他认为细土是植物生长的“要素”。18世纪末，泰伊尔(A. D. Thaer)提出“植物腐殖质营养”学说，认为除水分以外，腐殖质是土壤中唯一能作为植物营养的物质。这些假说，虽未能全面正确地指出土壤的本质及其与植物生长的关系，但对于启发后人从不同的侧面认识土壤仍有裨益。

近代土壤科学是随着16-18世纪近代物理学、化学、生物学以及地学等自然科学的发展开始孕育的； 19世纪中期以来，随着农业化学土壤学派、农业地质土壤学派和土壤发生学派的相继创立，土壤学便得以成为一个独立学科，并不断发展。

① 农业化学派：1840年，德国化学家李比希(J. Von Liebig)提出了有名的“植物矿质营养学说”，指出矿质元素（无机盐类）是植物的主要营养物质，而土壤则是这些营养物质的主要给源，这一学说在土壤的植物营养作用方面是一重大突破，对土壤学、植物生理学以及农业科学都产生了极为重要的影响。李比希还提出了著名的“归还学说”，即土壤中能供植物利用的矿质营养元素是有限的，必须借助增施矿质肥料予以补充，否则土壤肥力会日益衰竭，植物产量会不断下降。这一学说对于促进化肥工业的快速发展和提高农业生产效率具有非常重要的意义。

② 农业地质学派：19世纪下半叶，德国地质学家法鲁(F.A.Fellow)、李希霍芳(F.V. Richthofen)、拉曼(E.Ramann)等为代表的一些土壤学家认为土壤为陆地的一个淋溶层，并从地质过程的角度认为，土壤的过去是岩石，而今后将会形成新的岩石。尽管这个学派未能阐明土壤形成的实质，但他们提出的一些土壤改良、耕作和施肥等主张对土壤学发展起到一定作用。

③ 发生土壤学派：19世纪末和20世纪初，俄国土壤学家道库恰耶夫(B.B.цокyчaeв)提出了发生土壤学观点。认为土壤形成过程是由岩石风化过程和成土过程所推动的，土壤是气候、生物、母质、地形和陆地年龄（时间）等5种因素相互作用的产物，是一个独立的历史自然体，土壤的外部形态和性状以及其内在的物质组成和结构都直接或间接和这五大成土因素有关，其发生过程与环境条件有密切的关系，在空间分布上有明显的地带规律性。他的学说得到各国土壤学家的公认，为现代土壤科学的发展奠定了基础。

20世纪中期以来，随着全球人口的不断增长，资源的逐渐匮乏和环境的日趋恶化，对土壤学提出了大量新的任务。同时，也由于近代地学、生物学和数理化、遥感信息等学科的新理论和新技术向土壤科学的渗透，从而使土壤学在发展新理论、拓展研究内容、完善各分支学科以及创新研究技术和手段上均得到了蓬勃发展。在研究对象上范围不断扩大，从纯粹的为农业服务的农业土壤到既是农业生产资料，更是为农业、生态、环保和动植物和人类健康服务的土壤圈，再到距地表一定深度的地球关键带；在研究内容上不断丰富，从最初的土壤肥力到如今的包括土壤肥力、土壤环保和土壤健康的土壤质量；在研究手段上，从最初的现场目测、摸测到现在的现代化仪器检测和遥感信息技术广泛应用等，日新月异，飞速发展。时至今日，土壤学已发展为一个不仅包括土壤化学、土壤物理、土壤发生与分类学、土壤生物学、土壤地理学等多个纯理论分支学科的自然科学体系，而且还与许多对国民经济和社会发展有重大影响的学科如资源科学、环境科学、人类医学以及生态学等紧密相联、相互渗透、互为促进，从而形成了诸如土壤环境学、土壤资源学、土壤肥力学、水土保持学、土壤生态学、水文土壤学、计量土壤学以及资源遥感与信息技术等新的应用分支学科，显示出崭新的面貌和远大的发展前景。

土壤物理学是研究土壤以及土壤—植物—大气连续体（SPAC）中各种物质的物理现象或过程及其调控的土壤学分支学科。主要研究土壤水分的保持和移动与田间水分循环；土壤热状况及传导和转化；土壤空气及与大气的交换和土壤中水气流的传输；土壤固相颗粒组成及结构；土壤力学与电磁性质等。旨在了解土壤物理过程的控制机制、相互关系及对植物生长的影响，通过合理灌溉、排水、水土保持、耕作、轮作和施肥等措施来科学地管理土壤。

早在原始种植业初期，人们就从耕作、种植和浇灌中了解到土壤的干湿、松紧、颜色等土壤物理知识。春秋战国时代，《禹贡》一书把土壤的颜色、质地和水分状况作为土壤分类和生产力分级的依据；《管子·地员篇》描述了植物种类随着地形和土壤湿度变化而演替的规律。汉代的《汜胜之书》则有根据天气和土壤湿度进行适时耕作的记述；《说文解字》指出，肥沃的农业土壤具有“松柔无块而宜于耕作”的物理状态。此后的中国历代农书中均有进行精耕细作以改善土壤物理性质、促进农作物增产的记载。

国外对土壤物理性质的专门观察和研究始于18世纪的前苏联和德国等欧洲国家。19世纪末，俄国奥多斯基(Л.B.Oтocкий) 联系土壤、植被与环境的水文状况研究森林的水文效应。柯斯蒂契夫(П.A.Kостьчeв)阐述了生物在土壤发生和土壤结构形成中的作用。20世纪初，威廉斯(B.P.Bильямс)提出了土壤团粒结构学说。1924年后，国际土壤学会把“土壤物理学”列为第一个专业委员会。20世纪30年代，土壤物理学体系基本形成。其中，英国洛桑试验站基恩(B.A.Keen)的《土壤的物理性质》的出版，各国土壤物理学研究和教学机构的相继成立，美国贝弗尔 (L.D.Baver)的《土壤物理学》教材首版及其多次修订出版等是土壤物理学诞生和发展的重要标志。

20世纪30至60年代，土壤物理学内容逐渐充实，建立了基础土壤物理学、应用土壤物理学、土壤水文与水动力学、土壤磁学、土壤力学、土壤物理研究法、SPAC水流学说、土壤溶质运移理论等领域的理论基础和研究方法，并在农林、水利等部门广泛应用。70年代土壤物理性空间变异研究更贴近生产实际。土壤电、磁、光性等土壤物理基本问题研究得到长足发展。土壤物理学与有关学科和部门间的交叉和应用日益扩大。未来研究重点将从实验室和田间小区走向农田、流域和区域尺度。研究手段和方法中，微观探测技术、光谱和遥感等电子技术在土壤物理性状和过程的非接触性测定中地位开始显现，最终将为土壤物理性状和过程信息库的建立奠定基础。

土壤化学是研究土壤中各种化学组分及其化学行为和化学过程的分支学科，是在人类谋求解决土壤植物营养和土壤培肥的实践中逐步形成和发展起来的，至今已近两个世纪。自从19世纪中叶Thompson和Way发现土壤的阳离子吸附和交换现象后，土壤化学就开始成为独立的分支学科不断发展。20世纪以后，土壤化学家把胶体化学理论引入土壤科学研究，认为土壤胶体是SiO2、A12O3和Fe2O3的化学混合物，电荷是由这些胶体相互凝聚产生的。30年代，X-射线衍射技术的应用明确了土壤粘粒是结晶质矿物，这些矿物的同晶置换和表面解离产生了电荷。60年代，随着土壤资源开发重点转移至热带地区，土壤氧化物的重要性及其表面特性被重视，进而弄清了土壤胶体的表面类型，羟基化表面的电荷可变特性，并发展了重金属离子和某些阴离子的专性吸附及配位体交换学说，形成了可变电荷土壤理论。同时，在腐殖质组成、有机矿质复合体类型、土壤酸度本质、氧化还原体系等方面都取得不同程度的进展。化学热力学、动力学、电化学等理论和技术的引用更充实了土壤化学的理论基础。20世纪60年代中、后期至80年代中期，土壤表面化学研究成为土壤化学中最活跃的研究领域， 80年代中、后期～90年代，提出了土壤铝键假设，开始了铝的溶液化学和酸性土壤铝形态转化以及土壤环境化学的研究。进入新世纪，随着“地球关键带”概念被提出后，基于原子、分子尺度对土壤微观性质的原位观测及认识的飞跃是最近20 年来土壤化学研究领域迅速发展的基础；现代土壤学与生物学、环境科学、化学以及地质学等多学科的交叉与渗透，促使土壤化学再次实现跨越式发展。

我国的土壤化学研究起始于20世纪30年代。当时，受国际土壤科学研究潮流的影响，没有自己的特色。主要研究土壤的化学组成和交换性阳离子的组成。建国以后，我国的土壤化学研究得到了很大发展。从50年代~90年代，在中国土壤胶体，土壤有机无机复合体，氧化—还原过程，酸碱平衡，电化学性质以及土壤胶体与离子的相互作用等方面取得了丰硕的成果。近20年来，针对“地球关键带”的研究促使我国土壤化学再次实现跨越式发展，特别是地球关键带中与调控土壤肥力和环境功能相关的土-水和根-土两大关键环境界面发生的界面反应，土壤化学理论得到了完善和发展，。经过近90年来的努力，我国的土壤化学已经从几乎空白的基础上发展包括若干学科分支的综合学科。研究内容几乎涉及土壤化学的所有领域。其中某些领域达到或接近国际先进水平。目前，我国的土壤化学在研究对象、研究内容和研究方法等方面已形成一定的特色，现已进入土壤化学理论的应用研究阶段。

土壤生物学主要研究栖居于土壤中的有机体(主要是微生物)的活动及其与土壤中物质转化和循环的关系。内容包括土壤中微生物的数量、组成及分布规律，碳、氮、磷、硫等元素的生物循环，生物固氮作用以及有机质的分解和腐殖质的形成及其对土壤肥力的影响等。

土壤生物学创建于19世纪。19世纪初、中期，欧洲学者围绕植物氮素营养的来源问题展开了激烈的争论和大量的试验研究，既加速了近代土壤科学的创立，也为土壤生物学的诞生创造了条件。19世纪中叶以前，人们就知道土壤细菌的存在，明确硝化作用是一个细菌学过程。19世纪末至20世纪中叶，人们已掌握了土壤中许多重要过程和与之有关的微生物学方面的知识。对土壤中的细菌、真菌、放线菌、藻类、原生动物和各种昆虫的知识日益丰富，对它们之间的相互关系及其对土壤肥力的影响也有了更多的了解。20世纪50年代，土壤生物学迅速发展。瓦克斯曼对土壤微生物间的拮抗关系，特别是对拮抗性放线菌产生的各种抗菌性物质的研究成果，为抗生素发酵工业的兴起做出了巨大贡献。

土壤生物学的迅速发展主要得益于微生物分子生态学技术的发展和应用。20世纪后半叶，美国科学家伍斯（Woese）提出细胞的核糖体RNA序列可作为生命进化的分子计时器，创立了生命三域概念，为地球生物多样性的系统研究提供了全新视角。基于伍斯的理论，土壤微生物学家发展了一系列基于基因测序的分子生物学研究方法，包括DNA克隆测序、高通量测序、稳定同位素探针和环境宏基因组学技术等，爆发了一场探索土壤未知微生物种类和功能的革命，使土壤生物学迅速成为最活跃的发展前沿。近年来，土壤生物学研究领域标致性的研究成就有：（1）显著拓展了土壤微生物多样性和功能的认识；（2）发现了驱动生物地球化学循环的重要物种；（3）维持和提升土壤肥力的生物学机理；（4）全球变化背景下土壤生物的响应与反馈机制。

近10年来，我国土壤生物学研究的主要成就包括：形成了土壤微生物数量、组成与功能研究的基本技术体系；以前所未有的广度和深度拓展研究内容，超越了传统细菌、真菌和放线菌的表观认识，围绕土壤生态系统的关键过程，在土壤有机质分解、元素转化与质量保育过程等方面系统研究了土壤微生物群落结构及其功能；形成了较为完善的土壤微生物多样性、结构与功能等研究理念，在土壤元素生物地球化学循环的微生物驱动机制，养分元素转化、全球变化与污染环境修复，土壤氮素转化为核心的微生物过程机理、土壤微生物相互作用介导的有机质降解过程、微生物与矿化相互作用、土壤-植物根系-微生物之间的相互作用、微生物过程与环境污染修复等均取得了重要进展，为未来土壤生物学发展奠定了坚实的基础。

未来土壤生物学研究的发展方向和亟需解决的科学问题主要有：（1）土壤生物网络与生态服务机制；（2）土壤微生物时空演变规律；（3）土壤生物地球化学循环的微生物驱动机制；（4）提升土壤肥力的土壤微生物学机理和途径；（5）土壤生物对全球黄金变化的响应与反馈机制；（6）土壤生物与土壤污染修复；（7）土壤生物学与土壤物理和土壤化学的交叉发展；（8）土壤生物研究技术和野外平台建设。

土壤发生理论是土壤分类的理论基础。19世纪中、后期，俄国土壤学家道库恰耶夫创立的土壤形成因素学说为土壤发生学奠定了理论基础，之后，又建立了土壤地带性理论。进入20世纪后，这一学说传播至世界各地，并得到进一步发展。20世纪40年代，美国土壤学家詹尼（H. Jenny）进一步发展了成土因素学说，提出了成土因素的数学公式：S=f（Cl，O，r，p，t……）。土壤形成因素学说的创立与完善，为土壤发生与分类学科的发展提供了坚实的理论依据，也是现代土壤系统分类的重要理论基础。

根据土壤分类学科的发展历史，可分为古代土壤分类，近代土壤分类和现代土壤分类三个阶段。古代土壤分类起始于2000多年前的中国、古罗马和古埃及。近代土壤分类起源于19世纪中、后期的俄国。俄国土壤学家道库恰耶夫通过对俄罗斯大平原黑钙土的深入研究，创立了近代土壤发生学和土壤地带性理论，进而创建了土壤地理发生分类体系。20世纪后，这一分类体系传播至世界各地。20世纪以来，美国早期受地质学观点的影响，重视土系研究，后受土壤发生学理论的影响，接受了土类概念。但土系与大土类之间完全脱节，导致了美国土壤分类体系的自身不协调。近代土壤分类的另一学派是欧洲的形态分类学派：包括Kubiena和Mückenhausen、英国的Avery以及法国的Orstom等的土壤分类体系。现代土壤分类研究起源于20世纪50年代的美国。面对土系与大土类的严重脱节，美国土壤学家提出按土壤性质对土壤进行定量分类。为此，1951年美国开始土壤系统分类研究，1960年提出了土壤系统分类第七次草案，1975年，正式出版了《Soil Taxonomy》一书，从而创立了以诊断层和诊断特性为基础的土壤系统分类学，在国际上产生强烈的影响。许多国家纷纷在自己的分类体系引入诊断分类的成分，从而使以诊断层和诊断特性为基础的定量化诊断分类成为国际土壤分类的主流。

中国的土壤分类历史悠久，至今已有3000多年。早在六七千年前的新石器时代末期，我们的祖先即已开始耕垦土壤，从事农业生产活动。在这漫长的历史时期，封建王朝为了征收赋税和开发利用当时的九州土壤，出现了《禹贡》、《周礼》和《管子·地负篇》等中国古代的土壤分类文献，这是一种从直观经验出发的朴素的土壤分类，是一种用于农业生产的技术分类，但这种土壤技术分类至今仍有一定意义。

我国的近代土壤分类始于20世纪30年代。在美国土壤学家梭博（J. Thorp）的帮助下引进了当时美国的Marbut土壤分类，通过土壤调查，建立了2000多个土系。这一土壤分类一直沿用到50年代初。从1954年开始我国引用苏联的土壤发生分类， 1954年中国土壤学会代表大会第一次正式采用以地理发生为基础、以成土条件为依据、以土类为基本单元的包括土类、亚类、土属、土种和变种的五级分类制，这种土壤分类体系一致沿用至今。1978~1984年，随着土壤系统分类和联合国土壤制图单元传入我国，虽然我国的土壤分类仍为发生分类体系，但已受到国际土壤分类发展趋势的影响，吸取了其中有益的思想和术语，并在此基础上修订完善。

中国的现代土壤分类始于20世纪80年代中期，在中科院南京土壤研究所主持下，通过近十年的合作研究，90年代中期建立了较完善的中国土壤系统分类的高级单元(亚类以上)，形成了初步成熟的，为国际所接受的《中国土壤系统分类体系》。但该分类系统仅有高级分类单元，缺乏基层分类单元，给其应用带来了不便。1992年，成立中国土壤系统分类项目土壤基层分类研究组，开展土壤基层分类研究。进入21世纪后，在科技部国家科技基础性工作专项基金资助下，分别于2008年和2014年先后启动了“我国土系调查与《中国土系志》编制”（中东部）和（中西部）两期项目的实施，在全国范围内开展典型土系的调查及其在中国系统分类中的归属研究，至2018年底，两期项目全部完成。各项目省（市、区）的土系志正在陆续出版中。通过这两期项目的实施，我国已经建立了5000多个土系，为进一步开展全国范围的土系普查打下了坚实的基础。

土壤环境学是20世纪60年代随着环境科学的兴起而发展起来的一门研究土壤科学和环境科学之间的边缘分支科学。土壤环境是以土壤为中心的地球表层系统的时空连续体，是岩石圈、水圈、生物圈、大气圈和土壤圈相互作用及物质循环和能量交换的中心，是地球环境的重要组成部分。因此，土壤环境是各种生物地球化学过程、界面反应、物质能量交换和迁移转化过程最为复杂的关键地带，也是环境变化信息较为敏感和丰富的子系统，在地表系统中起着重要的稳定和缓冲的作用。

在发展初期，土壤环境学主要研究土壤污染及其相关问题以及土壤环境质量现状评价等。随着环境科学的发展，土壤生态环境和生态保护开始受到重视，土壤环境研究还涉及到土壤荒漠化、盐渍化、侵蚀等环境退化过程。土壤环境直接影响人类的各种主要食物来源，与人类生活和健康密切相关。因此，土壤环境学的发展对保护人类环境和可持续发展具有十分重要的意义。

当前我国土壤质量形势较为严峻。2014年4月，环境保护部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》指出，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染严重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。针对土壤污染问题，2016年5月，国务院发布了《土壤污染防治行动计划》（简称“土十条”），提出开展土壤污染调查，加快土壤污染防治立法，禁用高毒性、高残留农药等具体措施。要求到2020年，实现全国土壤污染加重趋势得到初步遏制，土壤环境质量总体保持稳定，农用地和建设用地土壤环境安全得到基本保障，土壤环境风险得到基本管控的初期目标；到2030年，全国土壤环境质量稳中向好，农用地和建设用地土壤环境安全得到有效保障，土壤环境风险得到全面管控的中期目标；到21世纪中叶，土壤环境质量全面改善，生态系统实现良好循环。

虽然土壤具有一定的环境容量和多种机制的净化功能等，能在一定程度上降低污染物在土壤环境中的数量、浓度、毒性或活性，但对超出土壤自净作用范围内的污染物质，必须采取包括污染土壤修复、土壤生态保护和土壤退化防治、污染土壤修复标准制定、土壤环境评价、区划、规划等手段进行修复与管理。其中，对退化土壤应采取耕作措施、工程措施和生物措施等综合防治方法；荒漠化防治应采取发展观光旅游业、转移农村剩余劳动力、减轻农民对土地的过度依赖和大力恢复植被等方法；石漠化防治主要有生物技术、农业技术和工程技术；酸化防治包括减少酸性肥料施用、水旱轮作和间作套种、使用土壤改良剂、利用土壤生物修复和植物根系分泌物缓解铝毒、添加微生物菌株降低硫的有效性等；盐渍化土壤治理的主要措施包括改变施肥方式和肥料种类、利用生物降盐、利用休闲期深翻、采用滴灌方式和秸秆覆盖等。土壤压实的防治主要有农机技术措施、农艺技术措施、改善土壤结构。

水文土壤学是一门介于土壤学和水文学之间的新兴交叉学科。它以景观－土壤－水系统为研究对象，以土壤结构的自然属性和水的驱动特性为基础，综合研究不同时间和空间尺度上土壤与水相互作用的物理、化学和生物过程及其反馈机制，包括水分和化学物质运移、能量转化以及土壤分布与水文过程和地貌过程的相互作用关系等，揭示水分在土壤中的运动规律及其对土壤发育和功能内在影响机理的学科。

2001年，美国国家研究理事会（National　Research　Council）提出了“地球关键带”概念，被认为是21世纪基础科学研究的重点区域。“地球关键带”研究是多尺度—多界面—多过程—多要素—多学科交叉的综合观测、模拟与预测研究，促进了水文土壤学的产生与发展。2003年Lin正式提出水文土壤学这一新兴交叉学科的概念，认为土壤学水文学的任务是综合研究不同时空尺度土壤与水的相互作用关系，它把土壤物理学的方法与水文学、土壤学、土壤微形态学、土壤生物化学、地质学、水文地质学、地理学以及其他一些学科如生态学、农学、植物营养学等学科进行连接，进而研究它们之间的相互影响和作用。

自2002 年美国土壤学会、农学会和作物学会共同成立水文土壤学工作组以来，水文土壤学受到世界不同领域科学工作者的高度关注，得到了快速发展。并分别于 2008、2012 和2016年在美国宾夕法尼亚州立大学、德国莱比锡、北京师范大学分别举办了第一届、第二届和第三届水文土壤学国际会议。2007年10月中国土壤学会土壤生态专业委员会主办了“水文土壤学研究和应用领域”国际讲学班， 2010 年7 月北京师范大学和中国农业大学共同主办了“水文土壤学与地球关键带前沿研究及应用”国际研讨会，促进了水文土壤学在我国的引入与发展。《2010—2011土壤学学科发展报告》把水文土壤学列为未来土壤科学发展的重要方向。

水文土壤学作为一门新兴交叉学科, 研究不同时间和空间尺度上土壤和水文相互作用过程及其景观-土壤-水文关系, 能够在学科、时空尺度和资料间进行有效的联结, 有助于深入理解和解决目前环境、生态、农业、地质和自然资源方面存在的流域水管理、水质、土壤质量、空气质量、景观过程、流域管理、养分循环、精准农业、废物处理、气候变化和生态功能等重要问题。水文土壤学的提出和发展能够为解决 “地球关键带”界面问题和中国的地表过程与资源生态研究提供新的思路。

计量土壤学指利用数学和统计学方法研究土壤的分布和发生的科学。从另一角度理解计量土壤学就是解决不确定性的土壤科学和土壤相关问题，这个不确定性主要是由于随机变异，或对土壤特性和过程缺乏认识而产生的。计量土壤学是一个多学科交叉形成的土壤科学的新分支，与土壤学、地理信息科学和统计学等交叉形成的多门学科密切相关。计量土壤学的目的是为了更好地理解和掌握土壤在时间和空间不同尺度的变异，这有助于提高土壤的科学管理，以及对土壤本身和其在整个农业系统、生态系统或水圈中作用的认识。

计量土壤学前身是1975年成立的土壤信息系统国际标准化系统工作组，1988年，国际土壤测量学会成立临时计量土壤学工作组，1990年在日本京都举行的世界土壤科学大会上正式成立了计量土壤学工作组，2004年计量土壤学工作组被提升为国际自然科学联合会委员会，目前，计量土壤学已发展成为一个拥有近地土壤遥感工作组、土壤监测工作组、土壤信息标准化工作组、形态计量学工作组、土壤景观建模工作组和全球土壤制图工作组六个工作组的国际自然科学联合会委员会。2019年第十三次会议在加拿大圭尔夫举行，土壤科学家同庆“Pedometrics2019”，回顾该领域在27年内的长足发展。 计量土壤学的发展历经萌芽时期（1980年以前）、地质统计学时代（1980-2005）、数字制图时代（2005-2015）和全球制图时代（2015-现在）。萌芽时期Fisher's方差分析方法、空间分布数据（如格网）采集及方差估算方法、地质统计学方法得到深入应用；多元分析、回归分析和趋势面分析(Webster, 1994）用于成果自动制图。地质统计学时代，基于地质统计学的期迅速发展，趋势分析用于土壤调查设计，模糊集理论、pedotransfer函数和土壤多样性在80年代中期到90年代中期被引入到相关研究；地统计学不同形式的克里格法（共克里格法、析取克里格法、指示克里格法、通用克里格法和回归克里格法）（Minasny和McBratney，2016）及二级变量（协变量）也用于预测和估计土壤属性的空间变化和不确定性；空间模拟退火模型改进了样点布设方法。2003年McBratney等提出 SCORPAN模型帮助开创了数字制图时代，传感器技术（特别是近地传感器）的发展为不同尺度下空间地物信息的采集提供了便捷途径，为土壤遥感的发展奠定了坚实的基础，计算机处理大数据、地理信息系统的高速发展，重采样分类树下的土壤制图单元分解与合并（DSMART）等数据挖掘方法的发现与应用，使数字高程模型、广义线性空间模型和各种非线性数据挖掘技术融合应用于土壤制图，使数字制图精度显著提高。从2006提出全球土壤制图计划，到2014年ISRIC 世界土壤信息发布SoilGrids，宣布全球制图时代的来临主，Hengl等（2017）将来自全球的土壤数据编译成预测土壤性质的系统，众多学者对SoilGrids对某些土壤性质的高估或低估的问题进行研究，并偿试改进制图方法和准确性；至今，全球土壤制图项目已编制了超过117000份土壤剖面数据。

计量土壤学目前已广泛应于土壤分类、土壤时空变化分析、土壤利用及质量评价和土壤发生机理研究等领域。计量土壤学未来发展方向是在绘制地球地图来了解土壤资源基础上，针对地球景观巨大变化及人类活动对景观的作用，提升利用计量土壤学跟踪、监测土壤、处理全球环境问题的能力；同时利用计量土壤学，绘制土壤安全的相关属性，并确定最需要保护的地区。