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一、目的意义
土壤地理野外实****是土壤地理教学环节的有机组成局部。通过野外实****一方面结合实际,应用和验证课堂教学所学的理论与学问,加深和稳固对教材内容的理解;另一方面更重要的是学****常规土壤调查与制图的根本技能和方法。
土壤地理野外实****的重点是学****与把握土壤路线调查(或概查)的方法。它的主要内容包括:调查前的有关资料和图件的收集与分析工作;土壤地理调查路线的选择;土壤剖面的选点、观看、描述与记载;土壤标本与样品的采集;土壤图的调查与绘制;编写土壤调查报告或土壤图说明书。有条件时,可与土壤遥感调查与制图实****同步进展,会收到事半功倍的效果。
二、实****的预备工作
为使实****取得预期的效果,做好实****的一切预备是特别重要的。
指导教师的预备工作,主要是确定野外实****的地点,预查、制订实****规划(包括目的要求、日程安排、人员组织等)。师生共同要做的预备工作是地形底图、收集与分析有关实****地区的资料和图件等。
(一)地形图的预备
地形图是用以作为野外实****底图的必备的根底图件。地形图比例尺大小的选择,视野外实****地区范围的大小、自然地理环境和土壤的简单程度而定。实****范围小、环境条件简单和土壤种类多样性的,比例尺宜大,反之宜小。一般多采纳1:5000~1:10000比例尺的地形图作底图。范围大者可采纳1:100000地形图。
在确定无地形图的状况下,可以用比例尺平面图代替。结合生产任务的野外实****还需匹配相当或比例尺略小的行政图。
(二)资料与图件的搜集和分析
1、自然成土因素的资料与图件
1)气象气候资料与气候图:着重搜集的数据有气温、年均温、》10度积温;年降水量、蒸发量、风、无霜期等资料,以及气候图。
2)植被:植被类型、组成构造、被覆状况、指示植物等。主要搜集自然植被、植被图等。
3)地貌:地貌类型、海拔高度、侵蚀切割程度,以及地貌类型图等。
4)母质和母岩:地质图、岩性分布图、区域地质构造、岩石种类、岩性及其分布规律。成土母质类型,一般以第四纪成因类型为根底,如花岗岩残积母质、河流冲积母质或洪积物,海(湖)相淤积物、冰碛母质……等。在干旱和半干旱地区,应留意黄土和风沙物质,湿热的亚热带的热带,应留意红色风化壳。
5)水文:包括实****区的地表水和地下水,如河流水系分布、各河流的水文特征、流域发生进展状况;地面潜水埋藏深度、水化学成分及矿化度;水文地质图等。
2、社会经济状况资料:
搜集社会经济资料的目的在于了解人类活动对土壤发生与演化的影响。包括历史上的人类活动;现在的社会状况,特殊是农业经济资料,如人口、农业劳动力、总土地面积、耕地面积、林地、牧地;农作物种植状况,如作物种类、作物配置、耕人选制度、产量水平;农业生产构造、农业生产中产生的主要问题;水利、施肥状况;旱、涝、盐、碱、次生潜育化、水土流失状况等。
此外,对于城市、工矿业进展对土壤污染或退化带来的影响也不能无视。
3、土壤资料与土壤图:
搜集、阅读与分析实****地区的有关土壤图、土壤调查报告,论文或专著是实****预备工作的重点。一般说经过全国二次土壤普查,各地都有大比例尺土壤图及比拟丰富的土壤普查资料可以利用,对现有的资料,要着重讨论各类土壤的发生学特性、理化性质;土壤形成与分布的地带性规律与区域特性;土壤与农、林、牧生产的关系;土壤改进利用中的问题(土壤侵蚀、次生盐渍化、潜育化、退化、沙化等);当地群众利用改进土壤的阅历等。
(三)土壤地理野外实****常用仪器、用具的预备
1、土壤资料与土壤图:搜集、阅读与分析实****地区的有关土壤图,土壤调查报告
2、采土工具和用品:取土铲、剖面刀、钢卷尺、土壤标本纸盒、土壤标本木盒、土壤样品袋、采土标签、pH混合指示剂、比色阶(卡)、白瓷比色盘、10%盐酸
3、土壤野外速测仪器:土壤水分速测仪、土壤养分速测仪等
(四)实****内容与要求
1、实****区土壤植被概述
2、主要成土作用与成土过程
3、主要土壤类型与成土环境的关系
4、褐土与棕壤的特点及形成过程
5、土壤的发生、进展演化
6、土壤标本的采集方法
7、土壤分析样品的采集
8、编写实****报告
三、河北省土壤概况
(一)主要土壤类型
河北土壤类型多样,分布较广、面积较大的主要有7个土类,即:褐土、潮土、棕壤、栗钙土、灰色森林土、粗骨土、栗褐土、石质土。褐土主要分布在太行山麓的京广铁路两侧,燕山南麓的通县至唐山一线以北,海拔700——1000米以下的低山、丘陵及山麓平原、冲积扇上中部地带,是河北省分布面积最大的一个土类,约占全省总面积的34、64%;潮土主要分布在京广铁路以东、津浦铁路以西,通县至唐山一线以南的平原地区;棕壤主要分布在太行山、燕山的中山和局部低山及冀东滨海丘陵上;粗骨土主要分布于石质山丘,土层浅薄,颗粒粗糙,砾石含量大于30%;栗钙土主要分布在张家口地区的坝上高原和坝下张宣、怀来、阳原、蔚县盆地的局部地区,栗褐土在冀西北坝下地区广泛分布,处于褐土区和栗钙土区的过度区;灰色森林土主要分布在坝上高原东北部的低山丘至围场一带;石质土主要分布于石质山丘,在极薄的A层土下直接与基岩接触,常与粗骨土镶嵌分布。其他土壤如盐土、黑土、水稻土、沼泽土、亚高山草甸土等也有分布。(另外:风沙土主要分布在各大河流的下游沿岸、古河道四周及沙化严峻的农田四周;草甸土主要分布在坝上高原湖滨下湿滩地以及山区地势平坦、地下水位1—3米的河谷地带。)分部如图:
(二)土壤分布规律
1、水平分布规律
本区域土壤广泛发育在省内排水良好的丘陵、阶地、山麓平原和高原缓岗坡地、土壤带大致呈东北西南走向,自东南向西北,由棕壤一褐土一栗褐上一栗钙土依次更替。棕壤作为水平地带性土壤分布范围不大,主要见于冀东一带。褐土,为省内主要地带性土壤、分布广泛。栗褐土、栗钙土,分布在西北部的坝下山间盆地和坝上高原。褐土带内淋溶褐土、典型褐土、碳酸盐褐土,亦大致呈东北一西南向分布、东南一西北向更替(图5—1)。
2、垂直地带性规律(以雾灵山为例)
随着地势起伏与生物、气候条件的变化,山地土壤的分布听从于垂直地带性规律,而垂直带语的构造又与水平地带性有亲密的联系。兴隆县境内的雾灵山,基带土壤是淋溶褐土,垂直带谱依次由山地淋溶褐土——山地棕壤——山地生草棕壤——亚高山草甸土组成。(图5—10)。
(三)秦皇岛主要土壤类型及特点
1、淋溶土——棕壤土类
淋溶土纲的主要特征是,土体碳酸钙淋失殆尽,呈酸性至中性反响、粘粒移、淀明显。省内淋溶土纲只有一个亚纲:湿暖温淋溶土亚纲;一个土类:棕壤土类。
棕壤,又称“棕色森林土”、是河北省最主要的山地土壤,占全省土壤面积的14、02%。在降水较多的冀东,棕壤消失在濒临渤海的几十米到几百米高的低山、丘陵上;棕壤发育地区气候温湿。燕山、太行山山地棕壤区中温、半潮湿;冀东滨海棕壤区暖温较潮湿。年均温7一11℃,年均降水量670一790毫米,枯燥度0、8一1、15。夏季温热多雨,冬季严寒干僳。这样的水热条件、使土体淋溶较强,亦利于有机质累积。
原生植被以夏绿阔叶林为主、间有针阔叶混交林。因受人类活动影响,原生植被巳不复存在。现在所见多为自然次生林和人工林。乔木以栎属和松属为主。良好的植被给土壤带来较多的有机质积存,而在低山丘陵发育的棕壤,其腐殖质状况深受耕作条件的影响。
成土母质多为中酸性火山岩残坡积风化物,如花岗岩、片麻岩、花岗片麻岩、混合岩、正长岩风化物等广布于丘陵山地。此外,尚有洪积冲积物和黄土状物质等。棕壤多呈微酸性、无石灰反响、盐基饱和度较低等特征、其缘由除淋溶作用较强外,无不与酸性硅铝酸盐母质有关。
(1)植被保存好的剖面、具A00—A0一A—B—C土体构型。枯枝落叶层、腐殖质层及棕色粘化层均明显。
(2)表层有机质含量多大于。胡敏酸与富里酸比值为0、7一0、9。
(3)土体呈微酸至中性反响、PH值6、0一7、0。盐基不饱和、盐基饱和度40一70%。全剖面无石灰反响。
(4)粘化层居剖面中部(20一60厘米或更深)。其粘粒含量大于剖面上下层。粘化层大于2毫米。粘粒含量与表层含量之比值为1、3一1、8。
(5)剖面中铁铝有稍微下移,且于B层累积。活性铁下移状况较铝明显。
(6)粘粒矿物以伊利石、蒙脱石为主,次为绿泥石。
主要类型为潮棕壤。河北省潮棕壤面积仅7417亩、主要分布于冀东秦皇岛市滨海丘陵周边洪积冲积物上、地下水埋深L5—3、5米。此外,围场县山间沟谷高阶地上亦有零星散布。
潮棕壤的形成,除粘化作用外,有地下水参加其成土过程、潴育化特征明显。由于潮棕壤多辟为农田,土层有机质积存较少、棕色为主;土体微酸性,PH6、5左右,盐基饱和度88%;心底土层有锈斑纹或铁锰结核。其典型剖面如表5—2所示。
利用与改进:
棕壤分布地区水热条件比拟优越,土壤肥力较高,是农业利用的有利因素,但因多位于丘陵山地,一般坡度较大、加上森林植被多被破坏,造成水土流失,土层浅薄、是为农业利用的限制因素。因此,要充分利用棕壤资源、必需做好水土保持工作,严禁坡开垦。
棕壤分布地区应以林果为主,除爱护现有林地外、大片荒地应育林种草。相宜生长在棕壤上的树种有油松、华北落叶松、山杨、柳树、蒙古栎、栓皮栎、枫树、馁树、板栗等。分布在山地丘陵边缘较平坦地段的棕壤,土层较厚、水分条件优越者,适种多种作
2、半淋溶土
半淋溶土纲的共同特点是、因气候较为干旱,或兼受石灰性母质影响,土体淋溶作用较弱,碳酸钙局部淋失。本省半淋溶土纲有两个亚纲,即半湿暖温半淋溶土亚纲和半湿温半淋浴土亚纲‘三个土类,即褐土、灰色森林土和黑土。
秦皇岛市区地带性土壤主要为褐土,又称“褐色森林土、系河北省分布最广的地带性土壤,总面积7620、5931万亩,占全省土壤面积的30、83%。
褐土地处暖温带半干旱半潮湿气候区。年平均温度10一13℃,>10℃积温3700一4400℃、年降水量500一700毫米,蒸发大于降水,干操度1、3—2、0。湿热同期,干湿季明显、具有海洋性气候向大陆性气候过渡的特点。湿热与干寒交替消失,给土壤发育带来季节性特点:酷热多雨的夏季为成土过程的“活泼期”,冬季为相对“停滞期”,春、秋季为“过渡期”。
褐土区原始栎属森林植被已不复存在。次生植被为半旱生森林灌丛草原;山麓平原与丘陵坡地已大部垦为农田、埂隙田边多有半旱生杂草散布。
成土母质以黄土状物质为主,有马兰黄土、红黄土、次生黄土及黄土状洪积冲积物等,低山丘陵区的褐土母质以各种岩石的残坡积风化物为主,但多有黄土物质影响。有的黄土覆于其上,有的黄土夹杂其中。黄土颗粒均一、富垂直节理,故发育于黄土母质上的褐土、群众常谓之“立黄土”。
褐土的形态待征主要表现为;土体以褐棕一褐色为主。腐殖质层不厚,色浅、呈灰褐或灰棕色。粘化层位于剖面中部,其粘粒含量较上下土层高20%左右,因粘粒聚凝、胀缩交替,构造呈核状、棱块状,构造体外表有胶膜被覆。有的有钙积层。
褐土的理化性状主要表现为:质地以壤质为主,枯化层可达壤枯质;土体呈中性至微碱性。盐基饱和度高,代换性盐基主要是钙、镁;一般有石灰反响;粘粒局部硅铝铁率在3、0左右;粘土矿物以伊利石、蒙脱石、绿泥石为主。
主要类型为林溶褐土
淋溶褐土、位于褐土向棕壤过渡地带。主要分布于冀东低山丘陵、滦河冲积扇下部。在山地垂直带小,其上为棕壤,其下为褐土(亚类)。年雨量650毫米以上,淋浴作用是褐土亚类中最强者。
土壤性态特征:①土壤剖面呈褐色或鲜棕带褐色;②腐殖质含量较低;②土体粘化以剖面中部最为显著;④全剖面无石灰反响,或于剖面底部石块下有少量假菌丝体;⑤PH6、5—7、5;⑥铁、铝、锰等元素有沿剖面下移现象。其典型剖面如表5—4所示。
褐土土层—般较深厚,质地多轻嚷至中壤,通气透水,耕性良好、矿质养分较丰富地表排水条件较好、无洪涝、盐碱危害、是为生产条件较优越的土壤。由于褐土分布范围广,土地类型简单,利用请况亦多种多样,山麓平原与沟谷阶地、水利条件较优越、宜进展耕作农业。山地丘陵宜进展林果,如淋溶褐土、所处地势较高,土壤水分较充分、宜栽种华山落叶松、五角枫、白掸和云杉等。典型褐土,所处地势较低,土壤水分条件较差,宜栽种油松、刺槐、白杨、臭椿、黄榆、山杨、侧柏等、还可进展核桃、山枣等。石灰性褐土土壤水分、养分均较缺乏,呈微碱性至碱性反响,相宜种黄榆、臭椿、山杨、蒙古栎和山杏等抗寒耐旱树种。
褐土的主要问题是;干旱,有机质缺乏,氮、磷缺乏,水土流失严峻等。因此、植树造林、保持水土,是褐土利用改进的重要环节;深拼施肥、用养结合,是培肥地力的重要措施。