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1、安顺学院科学考察协会招新培训-土壤部分,主要内容,第一节 土壤的形态与性质第二节 土壤的形成第三节 贵州土壤类型及分布第四节 土壤实验操作,黄壤,黄土,中国土纲类型,第一节 土壤形态与性质,一 土壤在地理环境中的作用1 土壤的概念：指陆地表面具有一定肥力，且能够生长绿色植物的输送表层2 土壤在地理环境中的作用：（1）是结合陆地环境各要素的枢纽；（2）是连接有机界与无机界的中心环节；（3）可以生长植物，从而导致陆地环境及整个地球面貌发生根本的改变。,二 土壤的形态,1 土壤剖面从地面垂直向下的土壤纵断面称为土壤剖面（soil profile）。土壤剖面中与地表大致平行的层次，它是由成土作用而形成
2、的，因此，称为土壤发生层（soil genefichorizons），简称土层。由非成土作用形成的层次，称土壤层次（soillayers）。单个土体（pedon）是土壤剖面的立体化形式，作为土壤的三维实体，其体积最小。单个土体的垂直面相当于土壤剖面的A+B层的总和，称为土体层（solum）。两个以上的单个土体组成的群体，称为聚合土体（polypedon），又称土壤个体（soilindividual）或土壤实体（soilbody）等。单个土体与聚合土体的关系就象一颗松树对一片松林、一株水稻对一块稻田一样。它是一个具体的景观单位，在土壤制图上为一最小制图单位，在土壤分类上则为一基本分类单位，相当于
3、美国土壤分类中的一个土系（soilseries）或土型（soiltype），在中国土壤分类中大致相当于一个土种（soilspecies）或变种（variety）。土壤形态的剖面、单个土体和聚合土体三者之间的关系。,土壤形态的剖面、单个土体和聚合土体三者之间的关系,2 土壤剖面层（土层）,土层是成土母质在成土作用影响下沿垂直方向产生分异的结果，是根据颜色、质地、结构、新生体等进行划分的。土壤层次可划分为：腐殖质聚积层（A）、淀积层（B）、淋溶层（E）、母质层（C）、母岩层（D）等层次。,富铁土和铁铝土的剖面层,淋溶土剖面层,三 土壤性质,1 土壤颜色是土壤物质成分和内在性质的外部表现，是土壤发生
4、性层次外表形态特征最显著的标志。根据土壤颜色的变化可作为判断和研究成土条件、成图过程、肥力特征和演变的依据。土壤颜色主要决定于土壤的化学组成与矿物组成，它既反映土壤物质的组成和变化，又是成土过程的结果和外在表现。决定土壤颜色的物质有以下几种：腐殖质 含量多时，是土壤颜色呈黑色。含量少时，土壤呈暗灰色。氧化铁 在土壤中的氧化铁一般为含水氧化铁，如褐铁矿，针铁矿等，这些矿物使土壤呈铁锈色和黄色。石英，斜长石，方解石，高岭石，二氧化硅粉末，碳酸钙粉末等，他们都能使土壤呈白色。氧化亚铁广泛出现在沼泽土，潜育土中，它是土壤具有蓝色或青灰色，如蓝铁矿，这类矿物为白色，但遇空气的氧即很快变成青灰色。除物质成
5、分影响土壤颜色外，土壤的物理性状不同，也会使土色有所区别。如土壤越湿颜色越深，土壤越细，颜色越浅，光线越暗，颜色越深。,粘性黄壤,2 土壤质地土壤质地是指土壤中各种颗粒粗细，如砾、砂、粉粒、粘力的重量百分含量。准确测定土壤质地要用机械分析来进行，但在野外常用指测法来判断土壤质地，土壤质地可分为：砂土、砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土、粘土等,土壤结构 土壤结构就是指土壤固体颗粒的排列方式。土壤中的固体颗粒一般相互粘结在一起，形成一定形状和大小的团聚体，称结构体。土壤结构体可分为片状结构、柱状结构、棱柱状结构、角块状结构、粒状结构、团状结构等，各种结构中又分为大、中、小、很小等粒状结构。土壤结构体
6、的发育程度可分为无结构、弱发育结构、中发育结构和强发育结构等级别,4 土壤结持性土壤结持性又称土壤紧实度，是指土壤对机械应力所表现出来的状态。5 土壤孔隙状况 单位原状土壤体积中土壤孔隙体积所占的百分率。土壤孔隙状态常在较大的结构体表面上观察，可分为微孔隙、很细孔隙、细孔隙、中孔隙、粗孔隙、很粗孔隙极少孔隙、中孔隙、多孔隙等。,第二节 土壤 的形成,一 土壤的形成过程1 岩石风化过程形成输送的成土母质2 低等植物着生过程形成原始土壤3 高等植物生长过程形成成熟土壤,二 生物在土壤的形成过程中起着主导作用：1 有机质的积累过程2 养分元素的富集过程三 人类活动对土壤形成发育的作用增加肥力；使土壤
7、退化。,第三节 贵州土壤类型及分布,一 类型（一）山地灌丛草甸土、黄棕壤（二）黄壤（三）红壤、砖红性红壤、褐红色土（四）石灰土、紫色土（五）水稻土,(一)山地灌丛草甸土,1 分布山地灌丛草甸土是分布于热带及亚热带山地山脊顶部的土壤类型，过去由称山顶矮林土活山地草甸土。在贵州主要分布在受东南季风影响比较强烈的铜仁、黔东南两地海拔1900以上的山顶或部分山脊，如雷公山的排列坡、雷公坪和梵净山的回香评，黔西北的山王庙等地的山脊也有分布。,2 形成条件,（1）地形 多为地势平缓的山脊地段。（2）气候 气温低，湿度大，冬季有积雪，夏季常有雾罩，常风颇大，仅宜灌木草被生长。（3）植被 高山杜鹃、山梅花、木
8、姜子、箭竹、白牛胆、蒲耳根等。,3 形成过程,腐殖化过程。由于覆盖度大，有机残落物大量累积，有机质分解缓慢。在湿润温凉的气候条件下，土壤风化度较弱，其硅铝率为2.5-2.7%，淋溶作用不明显。,4 理化性质,土层较薄，一般为20-50厘米，无明显发生层次。地表有厚度为10厘米的腐烂或半腐烂的有机质层（Af层），富有弹性，褐黑色。A层 10-30厘米，有机质含量较高，根系多，暗褐色，呈屑粒结构。BC层为黄棕色，偶见锈斑。,黄棕壤,分布于黔西北的威宁、赫章、纳雍、毕节、大方和盘县北部等地，黔北、黔东及黔中部分山脊，如大娄山、梵净山、雷公山、苗岭等山地也有片状分布。,1 形成条件,气候 北亚热带湿润
9、气候，年均温11-13，最冷月均温2左右。10积温3000左右，年降雨量1000毫米左右，相对湿度80%左右。植被 常绿落叶阔叶混交林，代表树种为滇青冈、滇黄栎、锥栎，落叶树种有清香木、黄朵朴等。母质 砂页岩、玄武岩、紫色砂页岩和古老红色风化壳。,2 形成过程,具弱度富铝化特征 土壤淋溶作用弱有机质积累多、分解缓慢,3 主要类型,黄棕壤 具有明显的发生层次，表土至土底有Ao、A1、A、AB、B、BC 和C 层等，地表枯枝落叶层以下的A层为深灰棕色，厚达20-30厘米，极为疏松，具团粒结构；B层为黄棕色，有弱度淀积现象，结构易散；C层为半风化母质；土层厚60-100厘米。,（二）黄壤,黄壤是贵州
10、的主要类型，广泛分布于黔中和黔北；黔东南、黔东北、黔西北、黔南和黔西南也有分布。,1 形成条件,气候 亚热带湿润气候。冬无严寒，夏无酷暑，雨量丰富，云雾多，日照少，湿度大，干湿季不如红壤地区明显。年均温14-18，10积温4000-4500，一月最冷月均温5-7，七月最热月均温25-27.年降雨量在1000-1500毫米，年降雨量大于蒸发量。植被 亚热带常绿阔叶林，部分为常绿落叶阔叶混交林。母质 黄壤砂页岩 古老红色风化壳 石灰岩 紫色砂页岩和玄武岩。,2 形成过程,弱度脱硅和富铝化作用 在热带、亚热带高温、湿润的气候条件下，成土母质风化后，硅酸盐矿物大量分解，土壤中盐基物质钙、镁、钾和硅等元
11、素淋失，而铁、铝等相对富集，一般称脱硅富铝化特征。黄化过程 黄壤形成的主要发生特征。黄化指黄壤地带因生物气候条件的差异，大气相对湿度较大，土壤水，热状况较稳定，土体中经常保持湿润状态，由于土体中氧化铁水化作用，因而使土壤剖面具有黄色层次，尤其是B层有明显富铁铝的黄色层次。,3 理化性质,剖面 枯枝落叶层（Aoo）、半分解枯枝落叶层（Ao）、及粗腐殖质层（Af）有机质含量高酸性,（三）红壤、砖红性红壤,贵州的红壤，主要分布于贵州高原与湘桂丘陵盆地的过渡地区，即铜仁地区与黔南州的东部黔东南与兴义地区的南部。,1成土条件,气候 年雨量1200-1400毫米，年均温16-19，10积温在5000-60
12、00，无霜期270天以上。植被 以偏湿性常绿阔叶林为主。成土母质 砂页岩风化物即第四纪红色粘土骨质，此外，还有板岩、玄武岩的风化物。,2 成土过程,在成土过程中，盐基淋失，碱金属几乎全部淋失，碱土金属残存很少；同时，随着硅酸盐剧烈破坏，硅逐步迁移，而铁铝在成土过程中相对富集。故在红壤的成土物质中，从母岩-风化物-土体-土壤胶体，其硅的含量成规律性减少，铝则相应增加。成土母岩中，SiO2含量接近或超过50%，而红壤粘粒的SiO2含量仅占30-40%，AL2O3的含量常达20%以上。因此，贵州红壤的硅铝率一般为1.8-2.4；在成土过程中，进行着较黄壤为强的脱硅富铝化作用。,3 主要性状,剖面 红
13、壤剖面一般成灰棕色，心土呈棕红色，底土呈淡红至红色。质地 中壤至粘土结构 核粒状或块状,砖红壤性红壤,砖红壤性红壤是向砖红壤过渡的土壤类型，为南亚热带地带性土类。贵州南、北盘江，红水河流域内海拔800米（西部）或500米（东部）以下的丘陵河谷盆地均有出现。主要分布在罗甸、望谟、兴义、安龙等县南部，一般呈点状、爪状与红壤红壤黄壤交错分布。,1 成土条件,气候 暖湿气候，雨量充沛，热量充足，年均温19-21，最冷月均温10 左右，10 积温达6500，无霜期350天左右，年雨量达1000毫米以上，相对湿度75-80%。植被 种类繁多，呈层状结构，附生藤本及攀援植物常见。母质 砂页岩风化物,2 成土
14、过程,富铝化过程,3 剖面形态和理化性质,剖面 土层较厚，发生层次明显，表层（A）层呈暗灰棕色或黄棕色，有机质含量一般为1-3%，森林植被较好的可达6%左右，心土层（B层）以棕色为主，略带红色或黄色，结构面常有较多的胶膜。质地 粘粒含量高，质地黏重。pH值 4.5-5.5，养分含量低。,第四节 土壤实验操作,一 土壤容重的测定二 土壤水分的测定三 土壤理化性质的测定和成土过程分四 土壤样品采集,一 土壤容重的测定,测定步骤：选定代表性测定地点，挖掘土壤剖面，根据剖面发生层次或机械分层，用环刀采取土样，每层土壤应不少三个重复。采样过程中必须保持环刀内土壤结构不受破坏，注意环刀内不要有石块或粗根侵
15、入，如果土壤过分紧实，可垫上木板轻轻打入。待取出环刀后，用锋利的削刀切去环刀两端多余的土，使环刀内的土壤体积与环刀容积相等，最后将环刀两端用盖子盖好，分别放入塑料袋内并写好标签，带回实验室备用。将充满土样的环刀，放入烘箱中在105度下 烘至恒重，称重。,实验器材：环刀，天平，小刀，铁锹，木盒,环刀,天平,实验过程：依据计算公式 dv=(w-w1)/v式中dv表示土壤容重，g/cm3.w表示烘干后环刀重和干土重，g.w1表示环刀重，g.v表示环刀容积。注意事项：（1）环刀内土样如含有石砾较多，可用排水法测量石砾所占体积（cm3）和重量（g），计算时，由环刀体积减去石砾体积，并由环刀加干土重减去石
16、砾重量，按上式计算土壤容重。如土壤中石砾含量较很多，难以使用环刀法，则可用土坑法：即挖一适当体积的土坑并称量所有挖出土壤的重量，同时采集土样15-20g带回实验室内测定水分含量，计算土壤容重,二 土壤水分的测定,测定土壤水分是为了了解土壤水分状况，以作为土壤水分管理，如确定灌溉定额的依据。在分析工作中，由于分析结果一般是以烘干土为基础表示的，也需要测定湿土或风干土的水分含量，以便进行分析结果的换算。实验仪器：天平、瓷盘、玻璃棒、火柴、量筒、酒精。,实验原理：酒精可与水互溶，并在燃烧时使水分蒸发。土壤烧后损失的重量即为土壤含水量（有机质5%不宜用此法）。实验步骤：（1）取瓷盘称重为W1（克）。（
17、2）取湿土约10克（尽量避免混入根系和石砾等杂物）与瓷盘一起称重为W2（克）。（3）加酒精与瓷盘中，至土面全部浸没即可，稍加振摇，使土样与酒精混合，点燃酒精，待燃烧将尽，用小玻璃棒来回拨动土样，助其燃烧（但过早拨动土样会造成土壤毛孔闭塞，降低水分蒸发速度），熄火后再加酒精3毫升燃烧，如此进行2-3次，直至土样烧干为止。（4）冷却后称重为W3（克）。,简易酒精燃烧法,实验结果：土壤分析一般以烘干土计重，但分析时又以湿土或风干土称重，故需进行换算，计算公式为：土壤水分含量（%）=（W2-W3）/(W3-W1)）*100,三 土壤理化性质的测定和成土过程分析,实验目的要求：掌握土壤剖面性状观察的方法
18、，了解安顺主要土壤类型的分布、成土条件、剖面特征及改良利用措施。实验器材和试剂：（1）器材：土铲、环刀、瓷盘、米尺、天平、玻璃棒、土壤袋、罗盘、pH试纸、小刀、烧杯（2）试剂：酒精、HCL液体、蒸馏水,地质罗盘,实验方法：（1）剖面点的选择：根据调查目的选择剖面点，选点位置应具有代表性，避免选在沟边、渠边、村庄旁等人易干扰的地段。选好点后应首先观察该类土壤分布的地形、植被、成土母质、农业利用情况、存在的主要障碍因素等，然后挖掘剖面。（2）剖面挖掘与修整：剖面的大小要根据调查的目的而定。剖面坑一般长1.5米，宽1.0米，深度要看具体情况和研究目的而定，一般要达到母质层或地下水即可。剖面坑的一端要
19、求向阳，要垂直削平作为观察面，而另一端要做成阶梯，以便下坑观察。挖掘时要注意，应将表土对于一侧，下层土壤对于另一侧，两端不应堆土，观察完毕后，应将底土填回下层，表土填回上层，观察面上注意不要践踏。剖面修整：土坑挖好后，留出垂直断面，用剖面自上而下轻轻拨落表面土块，以便露出自然结构面，整修剖面时，可留一部分铲平的壁面，以作为划分层次之用。（3）剖面观察与土层划分 观察剖面时，一般要先在远处看，这样容易看清全剖面的土层组合，然后走近仔细观察，并根据各个剖面的颜色、质地、结构、紧实度、根系分布、新生体等得变化，参考环境因素，推断土壤的发育过程，具体划分出各个发生层次。用米尺两处各层的深度（以厘米计算
20、）应特别注意耕作层的深度，特殊层次或障碍层次出现的深度、厚度和危害程度，以及地下水位深度的记载。丘陵、山地土壤要记录底部半风化母质及母岩的层次。最后可在记录本上勾画土体结构型，显示其主要特点。,剖面挖掘,土壤性状的观察和记载1 颜色：土壤颜色是土壤形态中最易觉察的一种，从颜色可以大致了解土壤的肥力高低、土壤发育的程度和土壤中的物质组成。观察时要分清主色和次色。描述时主色在后，次色在前。如灰棕色，以棕色为主带有灰色，如需要可在前面加修饰词。如淡灰棕色,砖红壤,2 质地：采用简易手测法。将少量的土样放入手心，加水充分湿润，调匀，用手先搓成直径约1厘米的团粒后，在搓成直径约3毫米的细长条，再将细长条
21、卷成环状。对照下列条件定出质地名称。不能成细条，成珠不成条-砂土形成不完整的短条-砂壤土搓成条时易断裂-轻壤土成细条，但弯曲时易断裂中壤土细条完整，成环时有裂痕重壤土细条完整，成环时无裂痕粘土,质地测定-简易手测法,3 结构：一般常见土壤结构有：A、块状结构：长、宽、高基本相等，可分块状（直径1-2cm）和碎块状（直径1-2cm）两种结构。B、片状结构：土块向水平轴发展，呈片状厚度在0.1-0.3cm。C、核状结构：为三向发展，边角不明显，大小在1-3cm的结构体，一般较坚硬。D、柱状和棱柱状结构：土块沿垂直轴发展，如无棱角为柱状结构，有棱面且棱角分明则为棱柱状结构。E、团粒结构：土粒疏松，表
22、面光滑，颜色均一，大小在0.25cm的土粒。F、单粒状结构：土粒未经粘结、团聚、土粒分散，只表现土粒性状。,4土壤坚实度：表示土层坚实程度，根据剖面刀入土难易程度可分为松、稍紧、紧、极紧、坚实等。5 土壤干湿度：野外可用手测区分为以下几级：（1）干：把土放在手上，无润凉感觉。（2）润：把土放手上有凉润感觉，捏紧不会在手上留下湿的痕迹。（3）潮：用手轻轻挤压土块，土壤成团状，指缝无水流出，手上有湿印。（4）湿：用手挤压土块时，指缝有水流出，粘手。6 孔隙状况：观察孔隙大小，孔隙密度，裂隙宽度以及根孔，虫孔的多少等状况，可用有无、多少来衡量。7 新生体：在土壤形成及发育过程中，某些矿物盐类或其他物
23、质的细颗粒，在剖面的某些部位特别增加或集中，常常生成新生体。如盐霜、盐结皮、石灰质斑点、假菌丝体和各种结核、胶膜等。记在各种新生体的颜色、形状、分布的特点和深度。,8 石灰反应：用10%HCL滴在土壤上，判断土壤石灰性的强弱，视气泡发生情形可分为以下四级，无气泡（）；徐徐地放出气泡（+）；明显的放出气泡（+）；急剧放出气泡，呈沸腾状，历时较久，并发出吱吱声（+）。9 侵入体：土层中与土壤形成关系不大，大多与人类活动有关的物体，如砖块、瓦片、煤渣等。10土壤酸碱度：用广泛试纸测出剖面上每一层的pH值。11 根系分布和动物穴：观察每一土层根系分布的多少、深度、粗细、动物穴的多少大小等。,四 土壤样品采集,土壤样品的采集分分析样品和标本样品两种。分析样品的采集在土壤剖面挖好后，按土壤剖面所划分的层次从上向下依次采取每一层的土样，分别放入土样袋并写好标签，标签上应注明采样地点、采样层次、采集时间、采集人等内容。土壤标本样品的采集，是在野外无法确定所观察土壤的名称时，按所划土壤层次分别取一块原状土壤，一面使其露出自然断面其它几面削平后放入标本盒中，写好采样地点、采集时间、采集人等，并在标本盒侧面注明每一土层的厚度。然后带回室内研究确定土类名称。或作为典型土壤标本保存。,谢谢观赏,
