土壤.土壤剖面及采集資料

1、西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院謝德體 xdt@swu.edu.cn,土壤、土壤剖面及采集,土壤的基本知識(shí),一、土壤的概念（The conception of soil）,《說(shuō)文解字》：土者，吐也，吐生萬(wàn)物。 管子：有土斯有財(cái)。 土壤作為獨(dú)立的歷史自然體，被定義為位于地球陸地表面具有肥力、能夠生長(zhǎng)植物的疏松表層。,（一）土壤（Soil）,話說(shuō)土壤,土 地之吐生物者也。――《說(shuō)文》 百谷草木麗乎土

2、。――《易·彖傳》 。壤：柔土也，南方的土多稱壤，如紅壤，磚紅壤。,土,I、土壤的基本知識(shí),一、土壤的概念（The conception of soil）,不同的角度，人們對(duì)土壤的認(rèn)識(shí)不同： 工程技術(shù)人員：土建、水利工程建設(shè)中，土壤是承受重壓的基礎(chǔ)，堤壩的材料、水邊的圍床，因而土壤是一種物質(zhì)材料，他們對(duì)土壤的認(rèn)識(shí)主要依據(jù)土壤的組成、性質(zhì)，特別是土壤的力學(xué)及物理學(xué)性質(zhì)； 農(nóng)業(yè)技術(shù)人員：土壤是植物

3、生長(zhǎng)的基地，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本資料，其原因是土壤具有肥力； 環(huán)境科學(xué)工作者：土壤具有肥力，又具有同化和代謝外界物質(zhì)的能力，即凈化能力。 土壤具有肥力及凈化力，這是土壤的本質(zhì)特性。,（一）土壤（Soil）,I、土壤的基本知識(shí),一、土壤的概念（The conception of soil）,（二）土地,土地是由氣候、地貌、巖石、土壤、植被和水文等自然要素組成的垂直立體空間，土壤只是其中的一個(gè)組成部分。

4、 土地具有強(qiáng)烈的“社會(huì)經(jīng)濟(jì)”屬性，而土壤的“社會(huì)經(jīng)濟(jì)”屬性較弱。,地,地：土也， 與天相對(duì)應(yīng)。地生養(yǎng)萬(wàn)物。――《管子·形勢(shì)解》地產(chǎn)、地主、地勢(shì)、地位。,I、土壤的基本知識(shí),一、土壤的概念（The conception of soil）,（三）土壤肥力與土壤凈化力,1、土壤肥力（soil fertility） 土壤具有供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)條件（水分、養(yǎng)分）和環(huán)境條件（空氣、溫度）的能力。

5、 高肥力的土壤應(yīng)該是能為植物提供充足的養(yǎng)分（吃得飽）、水分（喝得足）、適宜的空氣和溫度（住得好），同時(shí)土壤應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)，以利于植物根系的伸展，讓植物“站得穩(wěn)” 。,I、土壤的基本知識(shí),一、土壤的概念（The conception of soil）,（三）土壤肥力與土壤凈化力,2、土壤凈化力（soil purification） 土壤本身通過(guò)吸附、分解、遷移、轉(zhuǎn)化等過(guò)程而使土壤污染物的濃度降低而消失的過(guò)程。

6、 土壤具有肥力及凈化力，既有土壤本身的內(nèi)在因素，包括土壤的物質(zhì)組成，也有外界的條件，如土壤是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物，在周圍的大氣、水體、生物的共同作用下形成，并不斷與外界進(jìn)行物質(zhì)和能量交換。,I、土壤的基本知識(shí),二、土壤的基本組成,I、土壤的基本知識(shí),二、土壤的基本組成,I、土壤的基本知識(shí),二、土壤的基本組成,礦物就是存在于地殼中的具有一定化學(xué)組成、物理性質(zhì)和內(nèi)部構(gòu)造的天然化合物或單質(zhì)。 原生礦物：地球內(nèi)部巖漿巖冷凝時(shí)形成的、

7、存在于巖漿巖之中的礦物 次生礦物：原生礦物在各種風(fēng)化因素的作用下，改變了形態(tài)、成分和性質(zhì)而形成的新礦物。,礦物質(zhì),,,,,,,,石英 (quartz),正長(zhǎng)石（orthoclase）,斜長(zhǎng)石（plagioclase）,云母（mica）,輝石（pyroxene）,,閃石（amphibole）,橄欖石（olivine）,主要的原生礦物,主要的次生礦物,高嶺石,蒙脫石,I、土壤的基本知識(shí),二、土壤的基本組成,腐殖質(zhì)：

8、胡敏酸 富里酸 胡敏素非腐殖質(zhì)物質(zhì)： 碳水化合物：?jiǎn)翁恰㈦p糖、多糖 含氮化合物 脂類物質(zhì),有機(jī)質(zhì),土壤有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體示意圖,I、土壤的基本知識(shí),二、土壤的基本組成,土壤生物,土壤動(dòng)物,I、土壤的基本知識(shí),二、土壤的基本組成,土壤生物,土壤微生物,I、土壤的基本知識(shí),三、土壤的形成與發(fā)育,I、土壤的基本知識(shí),三、土壤的形成與發(fā)育,19世紀(jì)末，俄國(guó)土壤學(xué)家B.B.道庫(kù)恰耶夫(Dokuchaev，1

9、846-1903)通過(guò)對(duì)俄羅斯大草原土壤的調(diào)查，提出土壤的五大成土因素，即： 母質(zhì)-parent material 氣候-climate 生物-biology 地形-topographty 時(shí)間-time,五大成土因素,I、土壤的基本知識(shí),三、土壤的形成與發(fā)育,首先，直接影響著成土過(guò)程的速度、性質(zhì)和方向。其次，母質(zhì)對(duì)土壤理化性質(zhì)有很大的影響。

10、 一般地說(shuō)，成土過(guò)程進(jìn)行得愈久，母質(zhì)與土壤的性質(zhì)差別就愈大。但母質(zhì)的某些性質(zhì)卻仍會(huì)頑強(qiáng)地保留在土壤中。,1、母質(zhì)在土壤形成中的作用,I、土壤的基本知識(shí),三、土壤的形成與發(fā)育,母質(zhì)的形成,不同母巖上發(fā)育的土壤,I、土壤的基本知識(shí),三、土壤的形成與發(fā)育,通過(guò)氣溫、降雨量、生物活動(dòng)而表現(xiàn)。 氣溫高低對(duì)巖石的機(jī)械破壞程度、各種化學(xué)反應(yīng)速度、生物界的面貌以及新成代謝速度有重大影響； 降雨量多少關(guān)系到水

11、在風(fēng)化作用中的活躍程度，直接或間接影響到巖石的風(fēng)化速度； 生物的繁殖狀況直接關(guān)系到風(fēng)化作用的進(jìn)行及其對(duì)其他風(fēng)化作用的影響。 溫暖潮濕區(qū)：氣溫高，降雨量大，植物茂密，微生物活躍，化學(xué)、生物風(fēng)化作用速度快而充分，巖石的分 解向縱深發(fā)展可形成巨厚的風(fēng)化層； 極地和沙漠地區(qū)，由于氣候干冷，化學(xué)風(fēng)化的作用不大，以物理風(fēng)化為主，巖石易破碎為棱角狀的碎屑。,2、氣候與土壤發(fā)生的關(guān)系,I、土

12、壤的基本知識(shí),三、土壤的形成與發(fā)育,2、氣候與土壤發(fā)生的關(guān)系,I、土壤的基本知識(shí),三、土壤的形成與發(fā)育,2、氣候與土壤發(fā)生的關(guān)系,土壤剖面發(fā)育與氣候濕潤(rùn)度的關(guān)系圖,I、土壤的基本知識(shí),三、土壤的形成與發(fā)育,3、生物因素在土壤發(fā)生中的作用,I、土壤的基本知識(shí),三、土壤的形成與發(fā)育,3、生物因素在土壤發(fā)生中的作用,I、土壤的基本知識(shí),三、土壤的形成與發(fā)育,4、地形與土壤發(fā)生的關(guān)系,地形與母質(zhì)的關(guān)系,I、土壤的基本知識(shí),三、土壤的形成與發(fā)育,

13、4、地形與土壤發(fā)生的關(guān)系,地形與水熱條件的關(guān)系,I、土壤的基本知識(shí),三、土壤的形成與發(fā)育,4、地形與土壤發(fā)生的關(guān)系,A typical profile of a poorly drained soil,地形與水熱條件的關(guān)系,I、土壤的基本知識(shí),三、土壤的形成與發(fā)育,5、成土?xí)r間對(duì)土壤發(fā)育的影響,I、土壤的基本知識(shí),三、土壤的形成與發(fā)育,5、成土?xí)r間對(duì)土壤發(fā)育的影響,Slightly developed,highly developed,

14、adjacent to Lake,I、土壤的基本知識(shí),三、土壤的形成與發(fā)育,5、成土?xí)r間對(duì)土壤發(fā)育的影響,I、土壤的基本知識(shí),三、土壤的形成與發(fā)育,6、人類活動(dòng)對(duì)土壤發(fā)生演化的影響,1、人類活動(dòng)對(duì)土壤的影響是有意識(shí)、有目的的、定向的。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，在逐漸認(rèn)識(shí)土壤發(fā)生發(fā)展客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上，利用和改造土壤、培肥土壤，它的影響可以是較快的。 2、人類活動(dòng)是社會(huì)性的，它受著社會(huì)制度和社會(huì)生產(chǎn)力的影響，在不同的社會(huì)制度和不

15、同的生產(chǎn)力水平下，人類活動(dòng)對(duì)土壤的影響及其效果有很大的差別。 3、人類活動(dòng)的影響可通過(guò)改變各自然因素而起作用，并可分為有利和有害兩個(gè)方面（后表）。 4、人類對(duì)土壤的影響也具有兩重性，利用合理，有助于土壤肥力的提高；利用不當(dāng)會(huì)破壞土壤，如我國(guó)不同地區(qū)的土壤退化主要是由于人類不合理地利用土壤引起的。,人類影響成土因素的作用（據(jù)E.M.Bridges,1982）,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械對(duì)土壤的影響,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)耕作土

16、壤景觀,中國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕作施用農(nóng)家肥后的土壤景觀,自然條件下的紅壤,人為作用的紅壤性水稻土,I、土壤的基本知識(shí),四、土壤的結(jié)構(gòu)與功能,（一）土壤的結(jié)構(gòu),土壤結(jié)構(gòu)是土粒的結(jié)合狀態(tài)，有不同的大小和形狀。是形成土壤結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)物質(zhì)，并以其復(fù)雜的礦物成分提供多種礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素。 土粒構(gòu)成土壤結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)構(gòu)成層次，層次組成土體。,Blocky 塊狀,prismatic,Columnar 柱狀,platy,片狀,Soil structure

17、,columnar,,,,Granular 團(tuán)狀,Blocky 塊狀,Columnar 柱狀,Prismatic 棱柱狀,platy 片狀,Single grained 單粒,Soil with those structures,自然土壤剖面,I、土壤的基本知識(shí),四、土壤的結(jié)構(gòu)與功能,（二）土粒與土壤質(zhì)地,土粒：礦物質(zhì)土粒和有機(jī)質(zhì)土粒兩種。土壤固體物質(zhì)大小和形態(tài)各異，稱為礦物質(zhì)土粒或礦質(zhì)土粒，簡(jiǎn)稱土粒。土粒，常指礦質(zhì)土粒。分單粒和復(fù)粒。

18、,,,,Sand（砂粒),Silt（粉粒）,Clay（粘土）,,,,I、土壤的基本知識(shí),四、土壤的結(jié)構(gòu)與功能,石礫：?1mm砂粒：1-0.05mm粉粒：0.05-0.002mm粘粒：?0.002mm,（二）土粒與土壤質(zhì)地,I、土壤的基本知識(shí),四、土壤的結(jié)構(gòu)與功能,土壤質(zhì)地： 指各粒級(jí)土粒占土壤重量的百分?jǐn)?shù)，也叫土壤的機(jī)械組成。,（二）土粒與土壤質(zhì)地,I、土壤的基本知識(shí),四、土壤的結(jié)構(gòu)與功能,（二）土粒與土壤質(zhì)地,粘粒20%粉粒4

19、0%砂粒40%,國(guó)際制：根據(jù)砂粒(2-0.02毫米)、粉粒(0.02-0.002毫米)和粘粒(<0.002毫米)三粒級(jí)含量的比例，劃定12個(gè)質(zhì)地名稱，可從三角圖上查質(zhì)地名稱的質(zhì)地三角圖：先找到該顆粒的定點(diǎn)（100%），按3個(gè)粒級(jí)含量分別做各頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三角形的3條底邊的平行線，3線相交點(diǎn)，即為所查質(zhì)地區(qū)。,四、土壤的結(jié)構(gòu)與功能,（二）土粒與土壤質(zhì)地,查三角圖的要點(diǎn)為：以粘粒含量為主要標(biāo)準(zhǔn)， 25%者為粘土組。當(dāng)土壤

20、含粉粒>45%時(shí)， “粉質(zhì)” ；當(dāng)砂粒含量在55%-85%時(shí)， “砂質(zhì)” ，當(dāng)砂粒含量>85%時(shí)，則稱壤砂土或砂土。,I、土壤的基本知識(shí),I、土壤的基本知識(shí),四、土壤的結(jié)構(gòu)與功能,（三）土壤容重及其作用,土壤密度：不計(jì)孔隙所占位置，單位體積的土壤質(zhì)量, g/cm3。常用土壤密度值：2.65g/cm3 。土壤容重：?jiǎn)挝蝗莘e原狀土壤（包括孔隙）的干質(zhì)量。土壤容重值多介于1.0-1.5 2.65g/cm3范圍內(nèi),夯實(shí)的土壤容

21、重則可高達(dá)1.8-2.0 2.65g/cm3 。,I、土壤的基本知識(shí),四、土壤的結(jié)構(gòu)與功能,（三）土壤容重及其作用,土壤容重的意義： 1、反映土壤的松緊度 。 2、計(jì)算土壤重量 及某些組分的含量。,I、土壤的基本知識(shí),四、土壤的結(jié)構(gòu)與功能,土層是土體的一級(jí)機(jī)構(gòu)，是土壤性質(zhì)在垂直方向上的差異，并向水平方向上延伸的層次單元。,（四）土壤層次,I、土壤的基本知識(shí),四、土壤的結(jié)構(gòu)與功能,土體是土壤這個(gè)空間連續(xù)體在

22、地球表層分布的最小體積，即是一種能代表個(gè)體土壤最小體積的土壤，其延伸范圍應(yīng)大到足以研究任何土層的本質(zhì)，人為假設(shè)其平面的形狀近似六角形。,（四）土體,II、土壤分類與土壤剖面調(diào)查,一、土壤分類,（一）土壤分類的概念,土壤分類是建立一個(gè)合符邏輯的多級(jí)系統(tǒng)，每一個(gè)級(jí)別中可包括一定數(shù)量的土壤類型，從中容易尋查各種土壤類型，將有共性的土壤劃分為同一類，即根據(jù)土壤性質(zhì)和特征對(duì)土壤進(jìn)行分門別類。,II、土壤分類與土壤剖面調(diào)查,一、土壤分類,（二）土壤

23、分類單元,土壤分類單元是指在所選用的作為土壤分類標(biāo)準(zhǔn)的土壤性質(zhì)上相似的一組土壤個(gè)體，并且依據(jù)這些性質(zhì)區(qū)別其它土壤個(gè)體。,II、土壤分類與土壤剖面調(diào)查,一、土壤分類,（三）土壤分類的工作內(nèi)容,1、類別的區(qū)分 按土壤類型的特征（指標(biāo)）區(qū)分土壤，這是土壤分類最基本的工作。 2、概括和歸類 對(duì)相似的土壤根據(jù)土壤主要特征（指標(biāo)）進(jìn)行比較、歸納，使在不同分類級(jí)上作為分類的指標(biāo)具有一定的概括性，即根據(jù)相似性歸類。 3、分級(jí)編排 根據(jù)土壤特性分級(jí)編

24、排，構(gòu)成了多級(jí)分類單元，從低級(jí)到高級(jí)單元土壤性質(zhì)差別變大。 4、命名 給一個(gè)具體土壤類別一個(gè)合適的名稱。目前各國(guó)土壤的命名方法仍有很大的差別。,II、土壤分類與土壤剖面調(diào)查,一、土壤分類,（四）土壤分類的理論基礎(chǔ),土壤是多因素綜合作用的產(chǎn)物，一切土壤性狀的獲得，各種不同土壤性狀的差別，都與土壤的形成演化有關(guān)，因此土壤分類應(yīng)以土壤發(fā)生學(xué)理論為基礎(chǔ)。但土壤分類必須根據(jù)土壤特性進(jìn)行，不能根據(jù)成土條件的差別和推斷的成土過(guò)程來(lái)分類。,II、土壤

25、分類與土壤剖面調(diào)查,一、土壤分類,（五）土壤分類的依據(jù),1、分析成土因素對(duì)土壤形成的影響和作用；2、研究成土過(guò)程的特性特征；3、研究土壤屬性的差別，土壤屬性是土壤分類的最終依據(jù)。,II、土壤分類與土壤剖面調(diào)查,一、土壤分類,（六）中國(guó)土壤分類系統(tǒng),《中國(guó)土壤分類系統(tǒng)》從上至下共設(shè)土綱、亞綱、土類、亞類、土屬、土種和亞種等七級(jí)分類單元。其中土綱、亞類、土類、亞類屬高級(jí)分類單元，土屬為中級(jí)分類單元，土種為基層分類的基本單元，以土類、土種

26、最為重要。該分類系統(tǒng)已初步擬出了土綱、亞綱、土類和亞類檢索表，共把全國(guó)分為14個(gè)土綱、39個(gè)亞綱、141土類和595亞類。,II、土壤分類與土壤剖面調(diào)查,一、土壤分類,（七）中國(guó)的土壤分布,II、土壤分類與土壤剖面調(diào)查,一、土壤分類,（八）重慶市的土壤分布,重慶市耕地的土壤類型,全市8大土壤類型（紫色土、黃壤、水稻土、沖積土等）水稻土1712.9萬(wàn)畝，占耕地土壤44.8%。紫色土（堿性、中性、酸性）1181.7萬(wàn)畝，占耕地30.9%

27、。黃壤547.9萬(wàn)畝，占耕地14.3%。其它土壤類型377.8萬(wàn)畝，占耕地10%。,不同耕地土壤類型比例圖,II、土壤分類與土壤剖面調(diào)查,二、土壤剖面,（一）土壤剖面的概念,土壤剖面是指從地面向下挖掘而裸露出來(lái)的垂直切面，它是土壤外界條件影響內(nèi)部性質(zhì)變化的外在表現(xiàn)。不同的土壤形成條件，影響到土體內(nèi)部物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)不同，也就帶來(lái)了剖面形態(tài)的不同。,II、土壤分類與土壤剖面調(diào)查,二、土壤剖面,（二）土壤剖面的形態(tài),土壤剖面形態(tài)的鑒別，主

28、要是根據(jù)土壤顏色、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、松緊度、新生體、pH值、石灰性反應(yīng)等。,磚紅壤景觀,磚紅壤剖面,紅壤景觀與土壤剖面,黃壤景觀及剖面,黃棕壤景觀與剖面,棕壤景觀及剖面,暗棕壤景觀及土壤剖面,漂灰土景觀及土壤剖面,褐土景觀及剖面,黃綿土景觀及剖面,黑壚土景觀及剖面,黑土景觀及剖面,黑鈣土景觀及剖面,栗鈣土景觀及土壤剖面,灰鈣土景觀及土壤剖面,棕漠土景觀與剖面,石灰?guī)r景觀及土壤,紫色土,潮土景觀與土壤剖面,灌淤土景觀與土壤剖面,水稻土,II、土

29、壤分類與土壤剖面調(diào)查,二、土壤剖面,（三）土壤剖面調(diào)查,II、土壤分類與土壤剖面調(diào)查,二、土壤剖面,（三）土壤剖面調(diào)查,土壤的顏色調(diào)查——蒙氏比色卡,Ⅲ、土壤剖面樣品采集,土壤剖面,土壤剖面觀測(cè)意義目的相關(guān)基本概念土壤剖面設(shè)置與挖掘土壤剖面觀察與記述土壤剖面樣品采集,剖面觀察－意義目的,土壤剖面觀察是認(rèn)識(shí)、了解土壤的入門，也是研究土壤的基本手段。土壤剖面記錄著土壤在成土因素的影響下，可能發(fā)生過(guò)的和正在進(jìn)行著的各種成土作用，以

30、及其所造成的綜合結(jié)果：土壤的過(guò)去和現(xiàn)在。通過(guò)一些土壤特征可以間接地初步推測(cè)所觀察的土壤具有的肥力狀況和生產(chǎn)性能。,與土壤剖面有關(guān)的基本概念,土壤剖面單個(gè)土體聚合土體土壤發(fā)生層診斷層,與土壤剖面有關(guān)的基本概念,土壤剖面是一些平行于地表的土層horizon（包括母質(zhì)層）的垂直序列。俄國(guó)道庫(kù)恰耶夫(B.B.DOKUCHAEV)于1883年提出。土壤是三維實(shí)體，有其一定的面積和深度，但在土壤調(diào)查中只能挖一土坑作一垂直切面作為研究三

31、維土壤景觀的“樣品”。在所顯露的切面上可以看到一些大體上平行于地表的土層。這些土層（包括母質(zhì)層）的垂直序列就是土壤剖面。,與土壤剖面有關(guān)的基本概念,單個(gè)土體pedon土壤作為一個(gè)三維實(shí)體，其最小體積的“一個(gè)土壤”就叫做“單個(gè)土體”,與土壤剖面有關(guān)的基本概念,聚合土體兩個(gè)或更多個(gè)相似的“單個(gè)土體”可構(gòu)成一個(gè)“聚合土體”。單個(gè)土體與聚合土體的關(guān)系就象一棵松樹對(duì)一片松林。它是一個(gè)具體的景觀單位，在土壤制圖上為一最小制圖單位，在土壤分類則為

32、一基本分類單位。在我國(guó)土壤系統(tǒng)分類中相當(dāng)于一個(gè)土系。,與土壤剖面有關(guān)的基本概念,土壤發(fā)生層，由成土作用產(chǎn)生的，平行于地面的，具有不同特征的一些層次。由于成土母質(zhì)在成土作用影響下產(chǎn)生土層分異作用，致使土壤剖面中可見(jiàn)到，與地面大致平行的，具有不同的顏色、結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、結(jié)持性、新生體等特征的一些層次。其主要形成因素是物質(zhì)與能量（水、熱、氣）的垂直流（下行和上行垂直流及其循環(huán)變化）和生物有機(jī)體（植物根系、微生物、土壤動(dòng)物）活動(dòng)的垂直分布。在這

33、些因素影響下，成土母質(zhì)中的礦物質(zhì)和后來(lái)加入的有機(jī)物和礦物質(zhì)在量、質(zhì)和速度上發(fā)生各種不同的變化，并通過(guò)淋溶-淀積作用、氧化-還原作用和其他成土作用等分異形成一些不同的土層。這種由成土作用形成的土層稱為土壤發(fā)生層，而非成土作用形成的土層，例如沖積新成土剖面中的砂黏間層則稱為土壤層次。每一類土壤有其特征性的發(fā)生層組合，從而形成了各種土壤剖面。,與土壤剖面有關(guān)的基本概念,診斷層，在土壤系統(tǒng)分類中，用于鑒別土壤類別的，在性質(zhì)上有一系列定量規(guī)定的

34、特定土層。它是土壤發(fā)生層的定量化和指標(biāo)化。兩者是密切相關(guān)而又相互平行的體系。許多診斷層與發(fā)生層同名，例如鹽積層、石膏層、鈣積層、鹽磐、黏磐等。有些診斷層相當(dāng)于某一發(fā)生層，但名稱不同，例如雛形層相當(dāng)于風(fēng)化B層。有些由一個(gè)發(fā)生層派生，例如作為發(fā)生層的腐殖質(zhì)層，按其有機(jī)碳含量鹽基狀況和土層厚薄等定量規(guī)定分為暗沃表層、暗瘠表層和淡薄表層等3個(gè)診斷層。有些診斷層則是由兩個(gè)發(fā)生層合并或歸并而成；屬于合并的如：水耕表層為（水耕）耕作層加犁底層；屬于

35、歸并的如黏化層，它或指淀積黏化層，或次生黏化層。中國(guó)土壤系統(tǒng)分類中共設(shè)置有33個(gè)診斷層,,土壤剖面設(shè)置與挖掘,布點(diǎn)設(shè)計(jì)具體樣點(diǎn)設(shè)置 因觀察目不同而不同，代表性。例如地形平坦，植被一致的地方，可在其范圍近中心設(shè)置觀察剖面。 如果小地形有變異，則應(yīng)在高低和低地分別設(shè)置剖面。山地丘陵地區(qū)土壤種類比較復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)土壤調(diào)查目的和制圖精度要求，在不同海拔高程，以及坡地的上、中、下部位分別設(shè)置觀察剖面。 自然土壤的觀察剖面應(yīng)盡量

36、設(shè)置在未受或少受人為活動(dòng)干擾的地方。 耕種土壤的觀察剖面應(yīng)該設(shè)置在人為活動(dòng)相對(duì)穩(wěn)定的農(nóng)地或田塊上，而遠(yuǎn)離路邊、田坎或溝渠。,土壤剖面設(shè)置與挖掘,土壤剖面設(shè)置與挖掘,垂直切面朝向光亮挖出的土應(yīng)堆放在土坑兩側(cè)，耕作土壤表層應(yīng)單獨(dú)堆放觀察面上緣地表不可堆土、行走踩踏或擱置笨重工具“毛面”－“光面” 回填直接參與,野外觀察與記述,General site informationSoil formation factorsSo

37、il (horizon) descriptionSoil interpretation,野外觀察與記述,General site information 剖面編號(hào)、地點(diǎn)、經(jīng)緯度、海拔、土壤名稱、日期、調(diào)查人 剖面照片、景觀照片、特征照片,剖面照,,,,,,上端露出部分空間，不要頂格整個(gè)畫面,標(biāo)尺統(tǒng)一放置在剖面左邊，一定要放垂直,可以放置田間號(hào),底部要到基巖或者至少1.2m左右,可以剖面挑出部分毛面，但只占剖面整體寬度

38、的1/3左右,要避免明顯刀痕,,,剖面整體上一定要修理平整用平頭鏟修，避免呈下圖狀,照相時(shí)鏡頭貼近地面，要基本上垂直于剖面，盡量避免上下比例失真,Colorful soils,,景觀照片,特征照,,野外觀察與記述,Soil formation factors氣候條件、地貌地形、母巖或母質(zhì)種類、風(fēng)化成土?xí)r間、水文和地下水狀況、及人類活動(dòng)、土地利用、植被地表狀況方面如地表礫石覆蓋度、巖石裸露度、林木郁閉度、草被覆蓋度、地表坡

39、型、坡度、土壤侵蝕狀況、風(fēng)化層厚度、及農(nóng)業(yè)利用狀況（農(nóng)作制度、輪作制度、作物種類等）等。,野外觀察與記述,Soil (horizon) description 土壤剖面特征如土層、層界、顏色、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、孔隙、結(jié)持性、新生體、生物活動(dòng)(包括人類活動(dòng))蹤跡或產(chǎn)物、簡(jiǎn)易化學(xué)性質(zhì)等,土壤發(fā)生層,H層、O層、A層、E層、B層、C層、D層、R層…… A0層、A1層、AB層、B層、C層、R層……A層、B層、P層、W層、G層、C層、D層、R

40、層……,常見(jiàn)土壤發(fā)生層,H層 有機(jī)質(zhì)層：它是在水下形成，由聚積在土表的未分解或半分解的泥碳、腐泥和腐泥泥碳有機(jī)物質(zhì)所組成。它長(zhǎng)期受水飽和或飽和后現(xiàn)在被排干。它可位于礦質(zhì)土壤的頂部，或被埋藏在地表下任一深度處層。O層 枯枝落葉層：它是有機(jī)物質(zhì)占優(yōu)勢(shì)的土層。由聚積于地表的枯枝落葉、苔蘚、地衣等組成，位于礦質(zhì)土壤或有機(jī)土壤的表面，或被埋藏在地表下任一深度處，呈未分解或半分解狀態(tài)。在O層中礦質(zhì)組分只占很少一部分體積，按重量計(jì)也達(dá)不到一半。

41、A層 腐殖質(zhì)層：它是聚積有與礦質(zhì)組分充分混合的腐殖化有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)發(fā)生層，或是具有因耕作放牧等擾動(dòng)土壤性質(zhì)的礦質(zhì)發(fā)生層。在一些A層中可能兼具有一些E層（見(jiàn)下述）性質(zhì)，但若腐殖化有機(jī)質(zhì)積聚作用占優(yōu)勢(shì)，則仍然定為A層。,常見(jiàn)土壤發(fā)生層,E層 淋溶層：它是土壤中硅酸鹽黏粒、鐵、鋁等單獨(dú)或一起淋失，石英或其它抗風(fēng)礦物的砂粒或粉粒相對(duì)富集的礦質(zhì)發(fā)生層。通常E層的顏色較其上覆A層的淺，有機(jī)質(zhì)含量也較少；與B層（見(jiàn)下述）相比則顏色亮度較高或彩度較

42、低，質(zhì)地也較粗。E層一般位于O層或A層之下，B層之上。B層 淀積層：它是位于A層、E層或O層之下，已全部或幾乎全部喪失巖石構(gòu)造的發(fā)生層。它具有以下一個(gè)或一個(gè)以上特征：有單獨(dú)或同時(shí)產(chǎn)生的硅酸鹽黏粒、鐵、鋁、腐殖質(zhì)、碳酸鹽、石膏或二氧化硅的淀積作用；有碳酸鹽產(chǎn)生移動(dòng)跡象；有三二氧化物的產(chǎn)生殘積作用；與其上下土層相比有較紅的色調(diào)、較低的亮度和較高的彩度；若其體積隨土壤水分含量變化而變化，，則具有形成硅酸鹽黏?；?和釋放氧化物，

43、以及形成粒狀，塊狀或棱柱狀結(jié)構(gòu)的弱風(fēng)化成土(蝕變)作用；或其土體呈現(xiàn)易脆性。,常見(jiàn)土壤發(fā)生層,C層 或稱母質(zhì)層：它是未明顯受土壤發(fā)生影響，雖可能有一定變化，但尚不具有上述H層、O層、A層、E層、B層性質(zhì)的土層。它包括沉積物、風(fēng)化體、及濕時(shí)可用鐵鏟挖動(dòng)的基巖。一些硅質(zhì)或石灰質(zhì)沉積層，如貝殼、珊瑚、硅藻土，也作為C層。植物根系可以穿透C層，它為植物提供重要的生長(zhǎng)條件。有些土層雖具有二氧化硅、碳酸鹽、石膏、或易溶鹽類積聚，即使這些物質(zhì)呈硬

44、化狀態(tài)，但因其尚無(wú)明顯地受土壤發(fā)生影響，以及另有些土層雖然是由強(qiáng)風(fēng)化物質(zhì)形成的，但并不具有上述H層、O層、A層、E層、B層性質(zhì)，這兩種土層都仍然作為C層。C層多為礦質(zhì)土層，但有機(jī)的湖積層通常也劃為C層。C層不一定就是假定形成其上覆土體層(包括：A層、E層、B層)的物質(zhì)。R層 或稱母巖層：它是堅(jiān)硬的巖石，如花崗巖、玄武巖、石英巖、石英砂巖、硅質(zhì)砂巖及硬結(jié)的碳酸鹽巖等。它們?cè)跐駮r(shí)用鐵鏟挖不動(dòng)，其碎塊放置在水中，經(jīng)24小時(shí)不消散。它可有

45、很少量細(xì)小裂隙，可被黏?；蚱渌镔|(zhì)包被或填充，但植物根系不能穿透。,其他常見(jiàn)土壤發(fā)生層,G層 或稱潛育層：它是長(zhǎng)期被水飽和，土壤中的鐵錳氧化物被還原遷移，土體呈灰蘭灰綠或灰色的礦質(zhì)發(fā)生層。他相當(dāng)于國(guó)外所劃分的Bg層或Cg層。P層 或稱犁底層：它是位于耕種土壤耕作層的下面，常見(jiàn)于水耕人為土中。由于農(nóng)具、人畜踐踏等壓實(shí)而形成，土體緊實(shí)，容重較大的發(fā)生土層。它兼具有物質(zhì)淋失和物質(zhì)淀積，不能簡(jiǎn)單地作為A層。K層 或稱礦質(zhì)結(jié)殼層：它一般

46、位于礦質(zhì)土壤A層之上，如鹽結(jié)殼鐵結(jié)殼等。它若出現(xiàn)在A層之下則不能稱為K層,其他土壤發(fā)生層,特性細(xì)分土層、續(xù)分土層、過(guò)渡土層、混雜土層、不連續(xù)土層等特性細(xì)分土層：同一種主要發(fā)生土層，特別是在不同的單個(gè)土體間，因具體的形成因素和形成作用的影響，而使其附屬特性有著較大差異。通常在主要發(fā)生層的代號(hào)之后，加注小寫英文字母尾隨，以示區(qū)別，如Ah、Ap、Bt、Bw、或Bk等。各個(gè)國(guó)家采用的尾注，及其含義和習(xí)慣用法并不完全相同。詳細(xì)的可參考FAO，

47、ISRIC，1990，Guidelines for Soil Description，3rd Edition（Revised），或《土壤地理研究法》， 1989。,其他土壤發(fā)生層,續(xù)分土層：同一個(gè)主要發(fā)生土層內(nèi)具體的土壤特征可能尚存有一定差異，特別是在土層厚度較大情況下，可以沿垂直方向，把它繼續(xù)分層，用阿拉伯?dāng)?shù)字尾隨在發(fā)生土層代號(hào)之后，如C1，C2，C3或Cg1-Cg2或C-Cg1-Cg2-R。習(xí)慣上，用Bt1-Bt2-Btk1-Btk

48、2，但不用Bt1-Bt2-Btk3-Btk4；或用Bs1-Bs2-2Bs3-2Bs4，但不用Bs1-Bs2-2Bs1-2Bs2；或用Ap，A1，A2；Ap1，Ap2；A1，A2，A3和E1，E2，Eg1，Eg2。,其他土壤發(fā)生層,過(guò)渡土層：若一個(gè)發(fā)生土層兼具有其上下兩個(gè)發(fā)生土層的特征，則可作為過(guò)渡性土層，以其上下兩個(gè)發(fā)生土層的代號(hào)聯(lián)合表示，如AB，EB，BE或BC。寫在前面的代號(hào)表示其特征在過(guò)渡性土層中占優(yōu)勢(shì)。有時(shí)，一個(gè)過(guò)渡性土層即使其

49、上下兩個(gè)發(fā)生土層中有一個(gè)是不存在的，仍然稱它為過(guò)渡性土層。例如，一個(gè)稱為BE的過(guò)渡性土層，指的是該土層性質(zhì)與一個(gè)受截切的土壤剖面中上覆E層尚未被侵蝕掉之時(shí)BE層所具有的性質(zhì)相似，實(shí)際上，這里所稱的BE過(guò)渡性土層并無(wú)上覆E層存在。又如一個(gè)AB或BA過(guò)渡性土層可能是基巖直接位于其下，實(shí)際上，并無(wú)B層；一個(gè)BC過(guò)渡性土層可縱然在其下面并不存在有C層。,其他土壤發(fā)生層,混雜土層：若一個(gè)主要發(fā)生土層明顯地混雜有另一個(gè)主要發(fā)生土層的特征，則可聯(lián)合使

50、用兩個(gè)土層的代號(hào)，并用斜線隔開，如E/B，B/E，B/C或C/R。,土壤發(fā)生層分布,土層分布,視覺(jué)指標(biāo)顏色結(jié)構(gòu)根系新生體觸覺(jué)指標(biāo)緊實(shí)度質(zhì)地細(xì)比粗好,土壤發(fā)生層劃分,,,,,土層記述,土層劃分深度及名稱顏色、質(zhì)地、緊實(shí)度、生物活動(dòng)、侵入體、新生體……,土層記述,土層深度層界觀察：層界明顯度和形狀，前者分為突變、清晰、漸變、及擴(kuò)散4個(gè)等級(jí)，后者分為平滑、波狀、無(wú)規(guī)則、及間斷4種。,土層記述,顏色質(zhì)地結(jié)構(gòu)空隙新生體

51、生物活動(dòng)……,土壤顏色,土壤顏色反映著土壤的物質(zhì)組成，且受成土作用影響。富含腐殖質(zhì)的表層土壤多為暗黑色；游離氧化鐵中以赤鐵礦占主要的土層，多呈紅色或深紅色，游離氧化鐵中以水鐵礦或褐鐵礦占優(yōu)勢(shì)的土層則多為黃棕色或棕色。受強(qiáng)度潛育作用影響的土層一般為灰蘭色或灰綠色。土層顏色是借助于芒塞爾比色卡用肉眼進(jìn)行半定量測(cè)定的。芒塞爾顏色標(biāo)志(或稱芒塞爾顏色值包括色調(diào)(Hue)、明度或色值(Value)、和彩度或色階(Chroma)。色調(diào)：物體

52、所呈現(xiàn)的顏色主要特征，與該物體反射光的主波長(zhǎng)有關(guān)。共有10個(gè)基本色調(diào)，即，R(紅),Y(黃),G(綠),B(蘭),P(紫),YR(黃紅),GY(綠黃),BG(蘭綠),PB(紫蘭),RP(紅紫)；其中前面5個(gè)是主要顏色，后面5個(gè)是中間顏色。色調(diào)級(jí)別的表示是以等分?jǐn)?shù)字在前，符號(hào)在后，如2.5 YR，5 YR等。 若等分?jǐn)?shù)字為0就等于其前面相鄰色調(diào)的等分?jǐn)?shù)字10。明度：物體顏色的相對(duì)明亮度彩度：物體呈現(xiàn)顏色的鮮艷程度，與其相對(duì)純度或飽和度

53、有關(guān)。芒塞爾顏色標(biāo)志的排列順序?yàn)椋荷{(diào)—明度—彩度，如5YR 5/6。,,圖 2-24 蒙氏土壤顏色卡圖式,土壤顏色,土壤顏色的明度和彩度隨土壤水分狀況不同而有變異。風(fēng)干態(tài)和濕潤(rùn)態(tài)的明度可相差0.5～3個(gè)單位，彩度可相差0.5～2個(gè)單位，因此必須分別測(cè)定描述風(fēng)干態(tài)和濕潤(rùn)態(tài)的土壤顏色,土壤質(zhì)地,質(zhì)地是土壤細(xì)土部分中不同大小顆粒的含量組合，如黏土是指土壤細(xì)土部分中砂粒、粉粒和黏粒的含量分別為＜45 %、＜40 % 和≥40 %。它受成土

54、母質(zhì)和風(fēng)化成土作用共同影響。砂粒、粉粒和黏粒野外剖面觀察時(shí)僅把土壤質(zhì)地粗略地分為砂土、砂壤土、壤土、粉壤土、黏壤土和黏土6個(gè)等級(jí)。,質(zhì)地粗判,,國(guó)際上主要的土粒分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圖式,土壤固相顆粒很少呈單粒存在，它們經(jīng)常是相互作用而聚積形成大小不同、形狀各異的團(tuán)聚體(aggregate)，這些團(tuán)聚體的組合排列稱為土壤結(jié)構(gòu)(soil structure)。土壤結(jié)構(gòu)是成土過(guò)程的產(chǎn)物，故不同的土壤及其發(fā)生層都具有一定的土壤結(jié)構(gòu),土壤結(jié)構(gòu),,,,

55、單粒結(jié)構(gòu)Single Grained 粒狀結(jié)構(gòu)Grained片狀結(jié)構(gòu)Platy,生物原因形成的團(tuán)聚體：有機(jī)化合物、真菌絲、細(xì)根、動(dòng)物排泄物,源于壓實(shí)的垂直壓力,土壤結(jié)構(gòu),,,,柱狀結(jié)構(gòu)Columnar,塊狀結(jié)構(gòu)Blocky,大塊狀結(jié)構(gòu) Massive,棱柱狀結(jié)構(gòu)Prismatic,來(lái)自收縮－膨脹過(guò)程產(chǎn)生的層面壓力,粘合物質(zhì)收縮－膨脹過(guò)程被非均勻基質(zhì)阻斷,

56、土壤結(jié)構(gòu),土壤結(jié)構(gòu),發(fā)育強(qiáng)度：弱中強(qiáng),土壤空隙,空隙包括土壤中所有的空間，孔隙不包括裂隙空隙與土壤單粒，結(jié)構(gòu)體的排列，根系分布，動(dòng)物挖穴，及其它成土作用，如開裂，位移，淋洗等有關(guān)。觀察時(shí)應(yīng)描述其種類，大小，及豐度和孔隙度。豐度量度是按分布面積計(jì)，孔隙度是按體積計(jì)。必要時(shí)對(duì)孔隙連續(xù)性，方向，及其它特徵也可作描述。,土壤新生體,新生體是土壤形成過(guò)程中新產(chǎn)生的物體，它是在特定的成土條件下土壤中物質(zhì)產(chǎn)生離析分異，淋溶淀積作用的結(jié)果。

57、這些新生體不僅對(duì)研究土壤發(fā)生有重要意義，而且也直接影響著土壤生產(chǎn)特性和植物生長(zhǎng)。在野外根據(jù)不同種類的新生體選用如下適當(dāng)?shù)捻?xiàng)目進(jìn)行描述。黏膜：豐度、對(duì)比性、性質(zhì)、部位；粉狀物：性質(zhì)、豐度、部位、對(duì)比性；結(jié)核：豐度、種類、大小、形狀、硬度、性質(zhì)、顏色；結(jié)磐：連續(xù)性、結(jié)構(gòu)組織、性質(zhì)、發(fā)育程度。,黏膜,粉狀物,,結(jié)核,,,結(jié)磐,生物活動(dòng),生物活動(dòng)是指生物活動(dòng)(包括人類活動(dòng))所造成的土壤特征。植物根系分布、鼠類填土動(dòng)物穴洞、螞蟻昆蟲窩

58、巢、軟體動(dòng)物排泄物、人為耕作土層，擾動(dòng)土層，灌淤土層，堆墊土層、排干脫潛的氧化還原土層，摻砂入泥的壤土質(zhì)地表層，串灌串排的粉壤土質(zhì)地表層，水耕淋溶淀積的鐵錳斑紋或結(jié)核層，集約耕種施肥的黑色表土層，以及“石田”(指我國(guó)西北地區(qū)用礫石鋪蓋土表，防止土壤水分蒸發(fā)損示)等等。這些特征反映著生物活動(dòng)(包括人類活動(dòng))過(guò)去和現(xiàn)在對(duì)成土作用的影響，它們直接或間接地影響著土壤肥力性狀。觀察時(shí)應(yīng)分別描述根系的豐度，大小，和動(dòng)物活動(dòng)特征的豐度，種類，以及人

59、類活動(dòng)所造成的各種特征。,簡(jiǎn)易化學(xué)性質(zhì),包括酸堿性、鹽酸泡沫反應(yīng)、酚酞試驗(yàn)、及亞鐵反應(yīng)。這些化學(xué)性質(zhì)反映著成土作用的特點(diǎn)，而且直接或間接地影響土壤肥力性狀。酸堿性 用pH混合指示劑比色法測(cè)定。pH混合指示劑有兩種；一種的pH值范圍在4～8，另一種在7～9。前者分8個(gè)等級(jí)，適用于酸性土壤，后者分3個(gè)等級(jí)，適用于石灰性或堿性土壤。鹽酸泡沫反應(yīng) 土塊滴加濃度較大的鹽酸時(shí)，若有泡沫反應(yīng)，則表示土壤中有游離碳酸鹽存在，即為石灰性。根據(jù)泡沫反應(yīng)

60、強(qiáng)度差異，粗略地分為無(wú)、少、中、多，4個(gè)等級(jí)。酚酞試驗(yàn) 小土塊滴加酚酞指示劑后，若呈現(xiàn)紫紅色，表明土壤含有CO32-，根據(jù)紫紅顏色深淺，粗略地分為4個(gè)等級(jí)，可推斷土壤堿化程度。亞鐵反應(yīng) 新鮮小土塊滴加鄰啡羅啉指示劑后，若呈現(xiàn)紅色，表明土壤含有Fe2+，根據(jù)紅顏色深淺，粗略地分為3個(gè)等級(jí)，可推斷土壤還原作用程度。,野外觀察與記述,Soil interpretation,中國(guó)土壤系統(tǒng)分類土綱檢索圖解,有機(jī)物質(zhì),人 為 層,灰化淀積層,

61、火山灰特性,鐵 鋁 層,變性特征,,有 機(jī) 土 Histosol,人為土 Anthrosol,灰化土 Spodosol,火山灰土 Andosol,鐵鋁土 Ferralosol,變性土 Vertosol,有,無(wú),,,,,,,,,,,有,有,有,有,有,無(wú),無(wú),無(wú),無(wú),無(wú),,干旱表層,鹽積層或堿積層,潛育特征,暗沃表層和均腐殖質(zhì)特性,低活性富鐵層,黏化層或黏磐,,干旱土 Aridosols,鹽成土 Halosols,潛育土 Gleyos

62、ols,均腐土Isohumosols,富鐵土 Ferrosols,淋溶土 Argosols,有,無(wú),,,,,,,,,,,有,有,有,有,有,無(wú),無(wú),無(wú),無(wú),無(wú),,中國(guó)土壤系統(tǒng)分類土綱檢索圖解,雛形層,淡薄表層,,雛形土 Cambosols,新成土 Primosols,有,無(wú),,,有,,,,中國(guó)土壤系統(tǒng)分類土綱檢索圖解,土壤剖面樣品采集,布袋分析標(biāo)本，特種標(biāo)本，紙盒標(biāo)本和整段標(biāo)本；其中特種標(biāo)本包括：農(nóng)化混合標(biāo)本，保鮮標(biāo)本，原狀標(biāo)本，以及

63、土壤微形態(tài)學(xué)專用標(biāo)本。各種標(biāo)本的采集方法有所不相同。,土壤剖面樣品采集,分層取土 自下而上剔除礫石部分及植物根系、枯枝落葉含鹽土壤應(yīng)該用塑料袋裝土樣注意均勻取樣和避免工具污染,,,,,,,,,,,表層亞表層樣品采集,混合標(biāo)本對(duì)角線布點(diǎn)法 梅花形布點(diǎn)法 均勻布點(diǎn)法 蛇（S）形布點(diǎn)法采樣誤差 VS.分析誤差,,,,,,,,,容重環(huán)刀樣,土壤剖面樣品采集,紙盒標(biāo)本 是土壤剖面的縮影，裝樣時(shí)應(yīng)選擇有代表性的土塊，充分顯示土壤特