土壤资源调查与制图：第03章 土壤剖面性态的观察研究

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1、土壤调查报告编写提纲,一、总论（前言） 说明调查地区的行政区域、地理位置、调查方法、主要成果；以往的调查研究资料及其评价、工作的经验及问题。二、调查地区的自然和农业概况 说明调查地区各种自然成土因素的特点，阐述内容包括气候、地形、地质与成土母质、地表水与地下水、植被、农业生产、土壤改良的关系；农业生产活动情况对土壤形成的作用。,三、土壤性态综述 （一）土壤的形成 调查地区土壤形成过程，主要土壤类型，土壤分布规律（附土壤与地形、母质、地下水、植被或农业利用方式的断面图）。（二）土壤分类原则与系统 （附土壤分类表）,（三）各种土壤的特性 （写到土种或土属）1、土壤分布与生态环境。2、土壤的形态特征

2、。3、土壤理化性状（附分析资料）4、土壤的生产性能及存在问题。四、土壤与土地资源评价 （一）土地利用现状（二）土壤资源评价,五、土壤改良利用分区 （一）分区的目的（二）分区的原则（三）分区各论分区说明各改良利用区或亚区的范围、自然条件、面积、主要土壤类型、农业利用情况、存在问题、改良利用措施等。,第三章 土壤剖面性态的观察研究,为了研究调查地区的土壤类型及其分布、土壤资源及其评价、土壤在农林牧业上的基本特性、土壤发生和分类以及编制土壤图等，除了研究各种成土因素以外，更重要的是研究土壤本身。土壤剖面性态是诸成土因素共同作用下形成的土壤内在性质在形态上的综合表现，是成土过程的客观记录。土壤剖面观察

3、与描述有人比喻为“类似于研究动植物的形态解剖”，所以我们也称之为土壤剖面。土壤剖面性态的研究在土壤学中的地位，犹如生物学中的解剖学一样重要。因此，土壤剖面性态的观察和研究是土壤调查工作的必不可少的重要组成部分，是野外研究土壤的基础，是土壤调查的核心。,第一节 土壤剖面的设置与挖掘,土壤是三维实体。土壤在空间分布具有一定的“连续性”和“渐变性”，而且埋藏在地下只出露一个二维的表层，这就给土壤调查带来了困难。因为我们不可能将所有的地面都挖掘开来，通常只能采取挖掘若干剖面点进行观测，然后由点推及到面。由于土壤是自然成土因素和人类生产活动综合作用的产物，而这些因素又都有一定的空间分布范围，并具有相对的

4、稳定性。因此，每种土壤也必然有其一定的分布范围和分布规律。只要能选择一定数量的具有代表性的剖面点，并对其进行详细的观测研究，就有可能正确地揭示出调查区的全部土壤。,一、土壤剖面与单个土体、聚合土体,（一）土壤剖面土壤剖面的概念和通过土壤剖面研究土壤的方法，是道库恰耶夫于1883年首先提出的。土壤剖面是一个具体土壤的垂直断面，一个完整的土壤剖面应包括土壤形成过程中所形成的发生学层次，以及母质层。土壤剖面表征着各种土壤性质的垂直变化特征，它是母质在成土过程中，由于物质和能量的垂直流，土壤中活有机物质（根系、微生物、土壤动物）的垂直分布的结果。,（二）单个土体（pedon） 这是20世纪50年代美国

5、土壤调查工作者提出来的。从土壤是一个三维实体出发，把土壤剖面的概念立体化，引入“单个土体”(pedon)的概念作为土壤最小单位。此后又进一步明确它是土壤调查和研究中的一个最小描述单位和采样单位。其定义是：土壤作为一个三维实体，其最小体积的“一个土壤”就叫做“单个土体”。人为地假设其平面形状为近似六角形，面积为110m2不等，在此面积范围内其土壤剖面的发生层次是连续的、均一的，当然，这是一种人为的统计划分。面积的实际大小取决于土壤的变异程度。单个土体”垂直面的下限，是土壤与“非土壤”之间的模糊界线。即“单个土体”只包括“非土壤”以上的部分，相当于土壤剖面的A+B层。（图31）,（三）聚合土体 “

6、聚合土体”（Polypedon）是在一定面积内，一群单个土体都具有的统计相似性，这是我们进行土壤分类的最基本的分类单位，相当于美国的土系或土型；大致相当于中国的土种或变种。“聚合土体”在野外处于一个具体的景观单位，是土壤制图中的一个制图单位。“单个土体”与“聚合土体”的关系，就象一棵树对一片树林一样。而土壤剖面只是“单个土体”的一个垂直观察面上的土层纵向序列（图32）。,图31 单个土体与土壤剖面的关系 图32 土壤剖面与单个土体、聚合土体三者关系,二、土壤剖面的种类,土壤剖面按其来源可分为二大类，即自然剖面和人工剖面。（一）自然剖面 自然剖面是因修路、开矿、兴修水利等工程建设，在施工挖方地段

7、裸露的土壤垂直断面，并被长期保留下来，成为土壤调查中可以利用的现存剖面。其优点是，垂直面往往开挖较深，延伸面较广，连续性较好。但是，它不是因土壤调查需要开挖的垂直面，其缺点首先是不能均匀地分布在各种土壤类型上，位置也不一定具有较好的代表性；其次自然剖面长期露在大气中，日晒雨淋，生物滋生等环境因素的变化，使土壤理化性态不可避免地发生变化。例如，土壤水分和盐分状况，由于自然剖面的长期表面蒸发而不同于毗邻的土壤。因此，土壤调查中自然剖面上不能采集土壤理化分析样品，只能作为了解土壤类型的过渡关系。,（二）人工剖面 人工剖面是根据土壤调查的 要求，临时开挖出来的土壤垂直切面，一般挖成阶梯状的斜坑，故又称

8、土坑。按其用途和特点可细分为主要剖面、检查剖面和定界剖面三种。 1.主要剖面 也称基本剖面，它主要用于研究当地某个土壤类型的全面性状特征而开挖的垂直断面。因此，对主要剖面上的各土层必须详尽地观 测研究，如具体土壤属性、分异程度、排列顺序等等，以便掌握发生、发育的全部特性及其生产性能，做出全面确切的鉴定。,为充分观测研究土壤实体的三维空间特征分异，剖面宽度应拓宽到足以观察土层在水平方向上的变化；理论上定为13.5。剖面的深度，应能使全部土层（含母质层）显露出来为止，即自地表垂直向下，延伸到不受或少受成土作用影响的地质形成物（母质或母岩）为止，使剖面贯穿于土体的全土层，即相当于ABC（R）。实际工

9、作中，在土层水平变幅不大的情况下，在南方稻区一般剖面宽1m、深1m为主。在有地下水参与土壤形成的盐土分布区，一般要求观察深度应达临界地下水位，故剖面深度可达3m左右。在某些土层浅薄的丘陵山区，土壤剖面深度应挖至母岩出露为止。挖掘的工具一般是铁锹，在一些平原区的大比例尺调查，可以用完整取样的机动土钻。,2.检查剖面 又称对照剖面或次要剖面。它是为检查主要剖面中所观测到的土壤属性的变异性和稳定性，以及研究一些土壤性状变化的规律而设置的剖面。其作用，首先是检查主要剖面所确定的土壤属性变化程度，补充与修正主要剖面所确定的土壤类型的分类指标。其次是准确地鉴定剖面所在地段的土壤类型，研究土壤分布规律，为土

10、壤定界提供推理依据。检查剖面的挖掘深度一般不能小于主要剖面的1/2或1/3。但也要根据剖面性状而定。只要挖出某类土壤的主要土层（控制段），可以确定土壤类型的深度即可。在我国南方稻区，一般深5060cm；在盐土区则要1m以上。如果发现土壤性状与主要剖面差异较大，则应将其改挖成主要剖面。挖掘的工具可以用铁锹，也可以用筒式土钻。,3.定界剖面 顾名思义它是为确定土壤界线而设置的土壤剖面，一般只用于大比例尺土壤制图，而在中、小比例尺土壤制图中应用较少。其剖面深度则主要决定于要检查的土壤性状的深度。但为寻找一条土壤分界线，需要大量的定界剖面，密度大、数量多。因此，在野外往往用钻孔代替土坑，其工具可用螺旋

11、土钻取土观测。 主要剖面和定界剖面点位，都精确地标注在野外工作底图上。其中主要剖面还要做出野外统一编号和规范化的剖面描述记载。,三、土壤剖面数量的确定 在土壤调查区内土壤剖面设置的数量多少，不仅决定了野外工作量，而且直接关系到土壤调查成果的质量。因此，土壤剖面数量的确定是保证土壤调查质量的重要措施之一，也是野外工作量估算的重要依据。土壤剖面数量确定，理应各国有一个统一的标准。但因我国幅员辽阔，区域性差异较大和调查人员专业水平不一，因此目前尚未形成统一的规范。实际工作中可以根据以下原则来确定土壤剖面的数量：,（一）地区分级原则 这是根据地形、土壤复杂程度和土地利用特点，对调查区进行复杂分级。调查

12、区的等级愈高，相应的剖面数量也要求愈多。全国第二次土壤普查技术中将调查区的复杂程度分成五个等级。 级：山麓洪积冲积平原与高平原，地形平坦微有倾斜，地下水在2.5m3.0m以下，母质比较均一，农用以大田旱作为主。如华北、东北、西北大平原以及内蒙古高原、青海高原等近山麓一带洪积-冲积平原的中下部地区和河流的高阶地。,级：地形已有切割，但母质比较均一，或母质稍有复杂，但地形单一。 （1）切割平原：地表已受到一定的切割，母质较单一，土壤与地形呈有规律的组合，如西北黄土塬地区，东北漫岗平原和山麓被切割的洪积平原。 （2）冲积平原：地形平坦，沉积母质虽复杂，但逐渐过渡者居多，土壤表层受熟化影响较大。如长江

13、中下游平原、鄱阳湖、洞庭湖、太湖等滨湖平原、川西平原以及东北、华北等平原中非盐化影响的地区。,级：地形、母质均较复杂，而且参与了潜水因素，土壤复区面积达20%左右。 （1）丘陵：地形受到明显切割与分化，并影响到地下潜水与母质的分异，因而地形、土壤与潜水呈明显的组合关系，如南方红土丘陵、西南紫色砂页岩丘陵区等。 （2）洼涝平原：地势洼平，多位于河流下游，河床与水系复杂，因而母质与潜水也较复杂，土壤盐渍化与沼泽化复区面积也较大。如华北黄淮海平原、长江中下游平原的局部地区。 （3）河谷平原与河谷泛滥平原：包括平原与山区的一切河谷平原在内，受河流影响大，小地形与潜水均较复杂，土壤复区可达20%以上,级

14、：地形高差较大，或母质和潜水复杂，土壤复区可达3040%。 （1）山地：相对高差在500m以上，土壤母质岩性较复杂，而且土壤已有垂直分布的差异。 （2）盐碱地：微地貌、土壤母质和地下潜水复杂，土壤复区面积在3040%以上。 （3）沼泽土：基本同上。 （4）水稻区。 级：高度集约的农地。 （1）蔬菜地。 （2）实验地、苗圃。,每个主要剖面所代表的面积及调查路线间距引自中国土壤普查技术，1992,（二）精度要求原则 在同一等级的土壤调查区内，其剖面数量还因精度要求不同而差异悬殊。土壤调查精度要求高，即制图比例尺大，要求设置的剖面数就多。表31数字为一般控制数字，仅供计划与质量检查时参考。（三）底图

15、质量原则 野外调查的工作底图质量，也是关系到剖面数量多少的前提。单一的线面地形图作为工作底图，因它所提供的地面信息有限，要求设置的剖面数量就多。如果利用航空像片或卫星图像，则地面信息丰富，景观影像逼真，主剖面的数量可以大大减少，许多相同的景观单元可以不设置主剖面，而以检查剖面代替之。,四、土壤剖面点的设置,在土壤调查的室内准备阶段，调查者必须在分析研究调查区地形、地貌的基础上，根据大致确定的剖面数量，在野外工作底图上（地形图或航、卫片）进行主要剖面和检查剖面点的布置。正确地设置土壤剖面点，特别是主要剖面，不仅将直接关系到土壤调查的速度和精度，更重要的是有利于对调查区土壤做出正确的判断和推理，从

16、而获得高质量的土壤调查成果。反之，如果土壤剖面设置不当，不仅浪费挖掘土坑的劳力和观测剖面的精力，更严重的是缺乏代表性的剖面资料，给野外分类、制图带来困难，甚至对调查区土壤做出错误的结论。 为此，土壤工作者必须慎重对待工壤剖面点的设置。土壤剖面点的设置有常规布点法和统计抽样法两种。,（一）常规布点法 土壤剖面常规布点应从土壤调查要求出发，全面考虑剖面点的代表性和均匀性的原则。所谓调查要求，就是对本次土壤调查制图的比例尺所决定的土壤分类单元和制图单元的要求。所谓代表性原则，是指主要剖 面点的设置要做到每个制图单元或景观单元至少有一个以上的主要剖面点，并尽可能地将剖面点布置在最有代表性的典型地形部位上。所谓均匀性，是指在一个面积较大而景观变化又较小的区域，即同一景观单元之内，应按一定的面积比例（一个主剖面所能代表的面积）设置主剖面点，以确保调查制图的精度。,1.中、小比例尺土壤调查的剖面点设置：制图单位通常是亚类或土属（在土壤比较简单的地区，中比例尺土壤调查的制图单位也可以是土种或土种组合）。所以，一般只能在调查范围内选择主要的具有代表性的地形单元设置主要剖面。如在山地、丘陵、岗地、平原以及