地理野外实习考察之——土壤调查

地理野外实习考察之——土壤调查一、土壤调查的目的与任务1.通过实地调查了解土壤形成发展的过程及分布的规律；2.掌握观察和描述土壤剖面的基本方法；3.根据成土因素，综合分析成土过程和土壤性质，鉴定土壤发生类型，诊断土壤肥力水平，评价土壤质量。二、准备工作1.人员组成级地理专业学生；指导教师。2.实习计划的拟定2.1地点：三清山2.2时间：年月日——月日。2.3路线：以金沙为基地，进行四条路线的土壤勘察（1）金沙——地震台——岭头村——玉帘瀑布；（2）金沙——西坑村——紫湖镇中学；（3）金沙——玉灵观——风门——三清福地——玉京峰；（4）金沙——西坑村——南山乡（枫林）。2.4内容：本次考察的主要内容有两项（1）三清山水稻土类型与特点，分布状况，土壤质量评价，利用改良措施等。此项主要结合上述第一、二两条路线进行。（2）三清山自然土壤的发生学分类，各类型的剖面特点，土壤分布规律与垂直带谱。此项主要结合上述第三、第四两条路线进行。2.5主要观察剖面点的选址范围：01号点：金沙断桥处，实习考察方法与程序的训练；新生体观察：铁、锰结核的特征及分布层的位置关系；冷浸田特点及改造、农耕措施的理论解释。02号点：三清山山门处，自然土壤的发育程度：母岩矿物组成与土壤矿物组成的关系；根据水稻土的水热条件、地形、母质来源等的综合影响进行分类、分布的考察研究，并绘制路线分布草图。03号点：西坑村，自然土壤：丰厚均质土状堆积物，淀积层特点、剖面中粘粒含量情况，基岩与母质的关系等；水稻土：平田、冲田的物质组成特点，访问农户作社会经济条件调查04号点：紫湖镇中学，自然土壤：剖面颜色特点，利用现状观察；水稻土：平田特点，访问农户作调查；等高线种植方式的考察。问题与讨论：（1）山地红壤与基带红壤的区别与联系；（2）成土因素在地带性土类形成过程中的作用；（3）不同母质的红壤剖面形态的特殊性；（4）不同水稻土类型的分布规律；（5）等高线种植方式与水土保持的关系。05号点：金沙原锯木厂，花岗岩母质山地红壤剖面特点观察。06号点：石鼓岭电站，粗骨性土剖面特点观察。07号点：吊桥与岭头山分叉路口，山地黄红壤的剖面特点观察。08号点：距岭头村300米处（油茶林下），砾质石灰土剖面特点观察。09号点：岭头村旁（银杏树旁），山地红壤的剖面特点观察，诊断土层：网纹层特点与成因；水稻土各类型的分布组合模式考察，并绘制草图。10号点：岭头村内，山地红壤剖面特点的进一步观察验证，问题与讨论：（1）地带性土类分布带中出现非地带性土类原因；（2）灰岩母质上发育的不同土壤类型；（3）母质因素在土壤微域分布中的作用；（4）垂直带谱中相邻两土类的镶嵌式分布模式。11号点：山门旧址上方休息亭，山地红壤剖面特点观察。12号点：玉灵观，山地黄红壤剖面特点观察。13号点：风门下方，山地黄壤剖面特点观察；沟谷地带埋藏剖面构造观察。14号点：神龟探海，山地黄壤剖面特点观察。15号点：三清福地，山地黄棕壤剖面特点观察。16号点：三清福地净衣池，泥炭沼泽土观察及成因分析。17号点：玉京峰顶，山地矮林灌丛草甸土及成因分析。问题与讨论：（1）各种土壤类型有机质含量的比较分析；（2）各种土壤剖面中粘粒层间分布与迁移情况的比较分析；（3）各种土壤类型的主导成土过程；（4）各类土壤垂直分布带上下界线的确定。（5）沼泽土、草甸土的命名；（6）三清山土壤垂直带谱的建立与图式绘制。18号点：南山枫林处，不同母质的山地红壤剖面特点观察；水稻土类型及剖面特征观察；访问农户调查社会经济条件。19号点：里、外双溪，灰岩母质上山地黄红壤剖面特点观察。20号点：南山山门下方，花岗岩母质上山地黄红壤剖面特点观察。问题与讨论：（1）与01、02、03号点相衔接比较各点土壤剖面特点是否有变化；（2）各类土壤间的分布关系；（3）土壤微域分布模式。3.各类资料的收集3.1有关成土条件的资料地质与地貌：（1）地貌和第四纪地质：调查地区的地貌及第四纪地质的类型描述和区划等；（2）地质：该区的岩性分布；（3）水文地质方面：本区地下水的主要补给来源，地下水埋深、矿化度及水化学类型，地下水的流向、流速、年变化规律以及含水层的特性等。植被：在具有天然植被的地区（特别是林区），水土流失的地区，应注重其类型及保持水土的主要植物等。气象水文：主要是通过气象站、水文站观测的记录及访问等，包括气温、降水及蒸发等资料。3.2有关土壤与农业方面的资料要尽可能收集已有的土壤图、土壤调查报告、土壤改良和肥料试验结果等资料。在农业生产方面：（1）调查区内的主要作物种类、种植面积以及作物配置的资料；（2）本地农业生产上的突出问题；（3）分析调查区内农业产量的逐年变化规律；（4）调查当地突出的丰产经验，并总结其与当地自然条件及生产条件的关系；（5）调查区内目前的生产条件，如水、肥、劳力、农机具等等。资料的收集可通过实地调查、开座谈会等多种形式进行。4.实习工具的准备：罗盘、海拔表、土铲、土壤刀、手锯、卷尺、放大镜、标本盒、标本袋、标签、记录表格、文具，以及其他仪器（如盐分速测仪、土壤养分速测仪、渗水速率测定仪）和化学试剂等。三、土壤的野外调查和研究1.踏勘与访问在进行详细的野外土壤调查前，必须作路线踏勘，以便对整个调查区的地质地貌、植被、土壤、农业等有一个总的概念。在进行踏勘时，可以采用查、访结合的办法，进行调查访问，以便了解当地有关改造自然和利用土壤方面的经验、教训。2.土壤剖面的设置与挖掘对土壤剖面形态和性状特征进行详细的观察和描述，是研究土壤形成、演化和环境因素的关系，以及了解土壤的农业生产特性的重要手段，为此，就要设置有代表性的土壤剖面进行观察。2.1土壤剖面类型土壤剖面一般分为主要剖面，检查剖面（对照剖面）和定界剖面。主要剖面，或称基本剖面，是为全面研究土壤而设置的，一般要求选择在具有典型性、代表性的地方。剖面的深度是自地表向下直达母质或基岩为止。检查剖面，是为检查、修正基本剖面所确定的主要土壤特征的变化程度和稳定性而设置的。它比基本剖面要浅，但数目要多。定界剖面，是为检查和修正土壤的边界而设置的，其深度一般低于一米或更浅，只要能观察出主要特征就可以了。它的剖面数比上述两者更多。一般采用以下比例，即主要剖面∶检查剖面∶定界剖面=1∶2∶5。2.2土壤剖面的选择与挖掘土壤剖面的选择，主要是主要剖面的选择问题。它一方面要满足一定比例尺的工作量的要求，依土壤、自然条件的复杂程度而定；另一方面要求每一种土壤类型均有其代表性的主要土壤剖面。因此在本次大比例尺的土壤调查时，应当注意一切可能引起土壤发生变化的因素，如考虑不同的坡度、坡向而分别设置主要土壤剖面。在剖面位置选好后，就开始进行剖面的挖掘，挖掘的工具目前主要是铁铲，有些检查剖面或定界剖面可借助于土钻。主要剖面也可以先挖到一定深度后再进行钻孔。土壤剖面一般为宽1米，长2米。。其深度则视土壤情况而定，一般为1.5—2.0米。粗骨性土则较浅，一般到基岩、风化壳，通常只有几十厘米。挖掘土壤剖面应注意以下几点一般要使剖面观察面垂直并向着太阳光线，以便观察。在山区或林区，由于山地坡向或条件限制不可能见到直射光线的则为例外。挖出的表土和底土应分别堆放在土坑的两侧，不要相混，以便观察完毕后分层填回，不致打乱土层，影响肥力，特别是农业耕作区更应如此。观察面的上方不应堆土或任意走动踩踏，以免破坏表层结构，影响剖面形态的描述及取样。3.土壤形态特征的研究土壤形态特征，一方面表现了它和周围环境条件之间的关系，另一方面也表现了在土壤形成过程中所进行的物理的、化学的以及生物化学的变化。判断土壤形成过程的方向，进而也就能决定其农业生产特点和改良途径；同时凭借于土壤剖面形态的研究，对每种土壤特性认识以后，才能有根据的找出它们之间分布的界线，绘制出土壤图来。所以对土壤形态特征的研究是土壤野外工作的一个重要环节。土壤形态的主要特征有：土壤剖面构造、土壤颜色、土壤质地、土壤结构、新生体、侵入体及层次的过度特点等。3.1土壤剖面的分层野外土壤发生学层次主要是根据形态特征来划分的，它是检验一个土壤工作者对土壤发生学分类掌握的熟练程度，也是野外土壤调查的基础工作之一。如果层次划分得不正确，那么，取样、室内分析化验以及对土壤类型的确定都会产生错误。以下就土层的划分进行讨论。（1）按土壤形态的主要特点，把整个土壤剖面划分成不同的层次，如，A、B、C层或A、C层等层，层次的组合不同，表示剖面构造不同。（2）在单一的母质上发育的土体，根据其发生学特点来划分土层是比较容易的，但当其中夹有复合的母质层时，就使土层划分复杂化了，对这种情况的处理原则是：第一，由于A层的土壤形成过程较强，一般根据其发生学特点来进行划分，但当母质的机械组成产生明显的变异时，则可根据机械组成划分亚层。第二，当土体的机械组成变化大时，则在B、C层中也可以根据机械组成划分亚层。（3）在土壤形成较弱或由于土壤侵蚀而使土壤层次不明显，因而产生分层的困难。可根据其综合特征，如植物根系、土壤湿度、土壤结构和松紧度等来划分。（4）为了表示土壤层次分异的明显与否，可按过渡程度划分以下几级：过渡非常明显—过渡明显—过渡清楚—过渡不清楚—过渡不明显。（5）在土层过渡比较明显，但由于母质、地形或其他原因，使土层与土层之间产生各种形态，如舌状过渡（由腐殖质漏痕产生的），倾斜过渡（地形或母质的影响），直线的水平过渡（母质的沉淀因素影响）等等，在描述和研究中也应加以注意，把它们记录下来。3.2湿度对土壤形态特征进行研究时，应注意土壤湿度。土壤含水的高低，对土壤颜色、结构等方面的观察和影响极大，从剖面中土壤湿度的变化情况，可以看出土壤地下水的高低和土壤墒情的好坏等等。必须指出，土壤湿度是土壤极不稳定的特征之一，它最易受气候、地形起伏、人为耕作灌溉等技术措施的影响。当然，对土壤水分状况的详细研究，必须通过长期的定点观察和系统的分析才能完成。但野外的简单测定，对了解土壤水分状况同样是重要的。在野外工作中，对土壤水分情况的描述，一般分为五级：干（是比较容易鉴别的，用嘴吹气，有尘土飞起）—润（比干土的含水量略高，用手试之，有凉的感觉）—湿润（用手可捏成团块，放在纸上，很快使纸变湿）—潮湿（使手湿润，并可能粘在手上）—泞湿（这时水分饱和，可以看出水分从土粒中渗出而土体平滑、反光）。3.3土壤颜色土壤颜色与湿度、明度（明暗）、彩度（色的强弱、鲜明的程度）都有关系。要正确的判断颜色，并不是一件容易的事。由于湿度不同，颜色深浅表现上就有很大差异，在含水量较高时土壤颜色较深；观察时光线强弱不同，土壤质地，颗粒大小的不同，都会影响我们准确的反映土壤颜色。因此，在观察土壤颜色时，必须注意以下几点：（1）除在野外土壤湿度条件下观察土壤颜色外，还要取土壤在室内风干情况下记载土壤颜色。（2）研究土壤颜色，必须在散射光线下进行，避免因照耀太阳光和人为光线而使色泽变假。（3）观察土壤颜色，应尽量保持土块的自然状态，而不能把土壤弄得过于细碎。具体描述土壤颜色时，除了表明它的颜色外，各人眼力误差也很大，因此同为一个颜色，因人不同而有很大差异。为此，最好用“涂泥法”制成卡片，即将不同颜色的土和水调成泥状，涂于白色卡片上，或人工配制土壤颜色卡，便于野外携带作为土壤颜色描述的标准。3.4土壤质地土壤质地影响土壤肥力性状，对土壤分类，土壤剖面层次和土地利用都有重要的意义。比较精确的土壤质地鉴定，是在室内采用机械组成分析的方法进行，在野外一般都采用比较简单的手测法，如研碎法和卷搓法。此外可以用放大镜的观察，来鉴定土壤质地。（1）研碎法（干法）——在自然湿润的状态下，将土粒放在手指间摸摸试试，根据其粗糙的程度大致可定出质地的粗细。（2）卷搓法（湿法）——将土壤湿润到可塑性范围以内，把它卷搓成不同形状，来确定质地。在野外工作中，“湿法”比较可靠，“干法”往往由于土质干，有小的团聚体存在而增加粗糙程度，致使质地有偏粗的感觉，但在“湿法”中在鉴定粘土时，往往由于土条外部是泥浆状态，而内部水分不够，产生质地偏粗的感觉。所以，最好是两者结合起来测试，可以得到较好的效果。土壤质地