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土壤学名山县实习报告
前言:
实习指导老师:张锡洲老师吴德勇老师
实习时间:2009年11月9日
实习地点:雅安名山县
实习目的:
1、掌握野外观测土壤基本形状的技能,如挖掘土壤剖面的技术、划分土壤发生层能力、描述发生层特征的能力,野外测定土壤酸碱度能力以及掌握土钻使用方法
2、认识主要的土壤类型并了解其类型的形成与环境的关系
3、通过理论知识运用于实践、指导实践,加强对理论知识的认识、理解,如通过对4个实习点的对比分析,加强了对土壤形成过程、形成因素的认识
4、在实践中检验理论知识,通过实习观测出的结果与理论推导出的结论对比,验证理论知识的正确性
5、通过实习,得出土壤与环境条件的一致性的最终结论,即一定环境条件下分布一定类型的土壤,且一定土壤类型反映一定的环境条件
实习区域概况:名山属中亚热带季风性湿润气候区,冬无严寒,夏无酷暑,雨量充沛,终年温暖湿润。年均气温15.4℃,最高气温35.2℃;年均降雨量1500毫米左右;年均无霜期298天;年均日照1018小时;年均相对湿度82%。名山县地处四川盆地西南边缘,介于东经103°2'至103°23'和北纬29°58'至30°16'之间,地势西北高,东南低,蒙顶山、莲花山、总岗山三山环列,地形地貌以台状丘陵和浅丘平坝为主,最高点1456米,最低点548米。其中海拔650米以下的浅丘平坝占总面积的22.1%,丘陵台地占61.2%,海拔800米以上的低山占16.7 %。以下四个实习点的气候条件与整个名山县相比无较大差异,故不再赘述。
实习过程
第一个实习点:名山县电视塔
1、五大成土因素概述
气候、植被、地形、母质和时间是土壤形成的五大自然要素,除气候外均将一一叙述。此处的植被类型有常绿阔叶林(其植被多为原生植被);针阔混交林(其植被多为次生植被),代表性植被有马尾松、铁芒箕(土壤呈酸性的只是植被)。地形:处于4-5级阶地之间的阶坡上。母质:由此处的地形可知,其母质为老冲积物(老冲积物经过风化、发育形成了黄壤)。时间:此处有卵石、鹅卵石发育,故可判断发育时间久远。根据该处土壤发育时间久远以及处亚热带季风湿润性气候可推测该处的淋溶作用强烈,使可溶性盐、碱金属和碱土金属盐基
及硅酸大量流失,造成铁铝在土内相对富集,即强烈的脱硅富铝化过程,而这也是此处的主导成土过程。
2、解读土壤剖面特征
首先,挖掘土壤剖面。此处有可利用自然断面,不过因其表面不真实,故应铲出新的断面。土壤剖面一般应挖到母质出现的深度,但如果挖了一米仍未出现母质可停止挖掘。
其次,划分土壤发生层。以颜色差异为主要依据来划分。
3、识别发生层形态特征。
在取土时取每个发生层中间部分土,且是自下而上的取,如果自上而下取土有可能因上层土体脱落而污染下层土样。颜色用肉眼识别即可;质地用手捻,当土壤面光滑反光判断为粘土,面光滑不反光的为重壤,面不光滑的为砂土;松紧度用小刀感受;结构凭借理论知识结合实际所见所感判断;水分要用手感受;新生体及根系分布状况则要用肉眼仔细观察;酸碱度测定时采用混合指示剂比色法。混合指示剂比色法的原理是指示剂在不同pH的溶液中显示不同的颜色,故可依据其颜色变化确定溶液酸碱度。操作步骤:在比色瓷盘孔内(用待测土壤擦拭),放入黄豆大小的待测土壤,滴入混合指示剂8滴,轻轻摇动使土粒与指示剂充分接触,约一分钟后将比色盘稍加倾斜用盘孔边缘显示的颜色与pH比色卡比较,以估读土壤pH。此外,因该处的土壤较酸,故不用测碳酸盐反应。
4、判读结果
层次:A0 枯枝落叶层 A淋溶层 B淀积层 C母质层
深度(cm):0——77——4343——7676——100
颜色:黑棕色 →暗黄橙 →淡黄棕→黄棕
质地:中壤 重壤 重壤 重壤
松紧度:从土壤剖面上部到下部逐渐变紧
结构:均为团块状
水分:干湿稍湿稍湿较湿
新生体:无 无 少许铁锰结核胶膜 无
根系分布:多 少 无 无
pH:﹤4﹤4﹤4﹤45、结果分析
本区土壤土层深厚,被强烈风化,因此粘粒多,质地粘重,以重壤、粘土为主。此处的黄壤为老冲积黄壤,它是由于盐基离子流失、致酸离子富集情况下形成的,故土壤贫瘠缺P。由测出结果知此处土壤较酸。故土壤具有粘、酸、瘦的特点。因此若要把该处土壤开垦为农耕地应多施有机肥改善土壤结构,施石灰降低土壤酸度,施磷肥补充磷,特别应施碱性钙镁磷肥,因为强酸条件下土壤缺钙镁元素
6、实习中相关问题分析
此处的土壤呈黄色是由于成土环境条件相对湿度大,土层经常保持潮湿,致使土壤中的氧化铁水化,形成黄色或蜡黄色土层。而这种由于土壤中氧化铁高度水化形成的水化氧化铁的化合物致使土壤呈黄色的过程为黄壤的黄化过程。黄化过程也是黄壤的重要成土过程。
当挖到一米深时我们发现土壤是紫色的,但这并非紫色基岩而是矿物风化后土壤形成紫色。此处含有的大量卵石可能是冰川运动或洪水带来的。
四川盆地的地带性土壤是黄壤,而四川却多紫色土的原因是,本区的紫色岩多,在区域性土壤中母质起了主导作用。在气候条件不变的情况下,紫色土发育的终
极将是黄壤。
第二个实习地点:名山电视塔向下走几百米处
此处土壤为白鳝泥,形成的五大自然成土要素中只有地形与名山电视塔的不一样。此处位于四级阶地,地势平坦,能积水能排水,水能够保持一段时间,还原条件好,Mn、Fe被还原,且由于长期反复的积水排水,Mn和Fe流失,其他盐基离子、养分都被带走。游离铁是土壤的主要矿物染色剂,其大量淋失导致土壤白化。
因此处现已变成农耕地,故不能挖剖面,只能取土样研究。土壤颜色为白色,有铁锈斑纹。质地为黏土,依据是用手捻后面光滑反光。松紧度为紧。水分程度为稍湿。结构为棱柱状,反映了土体周期性滞水和干湿交替过程。根系较少。白鳝泥因其母质在古湿热气候条件下长期风化而表现出明显富铝化特征。同时由于该处处于阶地,地形平缓、排水不畅以及土壤黏重透水性差形成滞水还原条件,加上土壤呈酸性,利于铁锰还原,促进淋溶,使该处出现较强的铁锰还原性淋溶过程,形成较厚的白鳝化层。故此处的成土过程为脱硅富铝化过程和白鳝化过程。
白鳝泥的特点是“粘、酸、冷、瘦”,缺P,发白。根据其黏重特性可把土壤用来做肥料、饲料的黏合剂,也因此,该区的白鳝泥被卖很大部分,现存量少。较之前一处实习点,该处人为活动影响(特别是有害影响)深刻。此处先多为农田,因此要改良白鳝泥的黏重、酸、瘦的特点,其措施为多施有机肥,改善土壤质地;施肥协调,改善养分情况。
第三个实习地点:名山县百丈镇长征坝
1、此处土壤极为松软,人在上面走动感觉土壤也在动。此处的五大自然成土因素较之前两处,最大的不同也是在地形,此处地势平坦,多低洼的洼地,易积水难排水。这便使其处于强烈还原条件。
2、取土并测定相关数据
此处用土钻取深层次土壤。取出土钻时先将表土刮掉,再取每层中间土壤测定相关数据。此处土壤先于表层较干处取干土,土钻向下取3层,分别是0cm—20cm,20cm—40cm,40cm—60cm。四种土样颜色依次是:棕灰,黑色,黑色,黑色;滴邻菲啰啉:有红色、稍有红色、红色较强、红色明显;H2S味道(不明显时可于土壤上滴1-2滴HCI后再问):有,较强,强,最强;pH依次为﹤4,﹤4,=4,5—5.5。
3、数据分析
干土颜色为棕灰,是因为有盐霜;地下的土壤为黑色是因为此处地势平坦、低洼,积水条件好,排水条件差,致使土壤处强烈还原状态,加之地下朽木多故有机质含量高。由滴邻菲啰啉后红色由上到下变深知Fe2+反应逐渐明显,结合H2S味道逐渐变浓,推断S被还原成S2+的作用越来越强,因此可判断出土壤从上到下还原条件逐渐增强。pH从上到下依次增加是因为还原条件变强,Fe2+越来越多。干土的pH低是因为盐霜Al2(SO4)3的缘故。
4、该区相关问题分析
土壤易振是因为表层土壤形成结构体而下层土壤因长期处于还原条件下,水分多,高度腐烂,未形成结构体的缘故。
把土钻向下钻一米多发现土壤滴加邻菲啰啉后红色不明显,其原因是土壤在强
还原条件下,高价铁还原成低价铁,同时硫酸根也还原成硫化物,此时,同时可能发生硫化亚铁沉淀,使铁的有效度下降。此时测其还原性应先滴加HCl再滴加邻菲啰啉。
此处发现低洼地的水中有一层油膜,这是因为此处还原性强,存在大量Fe2+的缘故。
据了解,以前该区种玉米时田边玉米长势不如田中间的好,原因是田边排水条件较少,酸化强,而田中间相反,故田中间的长得更好。
在20世纪60年代该区曾开沟排水,但确带来土壤强烈酸化。所以该区的改良措施还应有多施石灰,石灰需要量可参考土壤水解性酸和交换性酸计算。
实验的田区茶树长势不如周围几块田的茶树好,原因是此处相对而言地势更为低洼,土壤酸化更为严重,作为也就更难生长。
目前该区大部分地区的已修沟,但沟深度不够,水不能很好排出,同时很多配套设施荒废,像沉砂池、蓄水池等。故该区的土地合理利用的局部还有待解决。第四个实习地点:马溜坡
此处因有人修房已挖出一个断面,故不用挖土壤剖面,且断面高度较高,我们能接触到的基本是母质层了,不能采集到其他发生层的土样,不能测定相关数据,只能直接观察。此处的土壤为古红壤,远古条件下形成,成土时间长(根据石英已风化呈沙确定),根据该红壤特征可推测远古时代雅安曾有一段干热气候条件。该处土壤表面已经黄化,其原因是属中亚热带季风性湿润气候区,年均降雨量1500毫米左右,雨量充沛使Fe3+还原成Fe2+(呈黄色)所致。
该土壤中有很多铁锰结核,它是形成于土壤表面,土体上部水分饱和或临时积水时,由于微生物强烈活动,铁锰被还原随水分下渗淋失,当表层水分减少时,微生物活动减弱,土壤处于氧化状态,未被淋失的铁锰因氧化而就地以结核的形式固定下来。在土壤剖面中我们可以看到很多其他颜色物质夹杂其中,其多为岩石风化形成,像红色的是正长石风化形成的。剖面中卵石较多,为外来物且在此堆积时间长。观测剖面可看出,该处的基岩为厚砂岩中夹泥岩的紫色岩。
对于该剖面也可以划分出耕作层、淋溶层、淀积层和母质层四个层次。红壤颜色有棕红色、红色,质地较粘,土壤由于酸性大,易产生铝害、锰害,同时红壤缺乏碱金属和碱土金属而富含铁﹑铝氧化物。
红壤的主导成土过程也是脱硅富铝化过程,这与该区处中亚热带季风性湿润气候有关。
红壤的改良措施:
1、针对其“酸”的特点,种植茶树的耐酸性植物,施石灰中和酸性,同时也可减少铝害、锰害;
2、通过客土掺砂改良粘重质地;
3、增施有机肥提高土壤有机质含量并改善土壤结构;
4、协调施用矿质肥料以补充矿质养分。