实习土壤剖面的观察与记载.docx

实习土壤剖面的观察与记载实习1 土壤剖面的观察与记载 一、目的与意义 土壤剖面是土壤内部性质的外在表现，是土壤长期发育过程中现阶段的标志。研究土壤剖面，现场观察土壤的各种形态特征，可以了解成土因素的影响和土壤特性，是土壤工作的一个重要内容。 在生产实践中，在进行各种自然资源调查时，土壤条件是必不少的调查内容。为了取得必要的土壤资料，必须首先对土壤进行现场观察。本次实习，旨在使学生初步掌握土壤剖面观察的基本方法和技能。 二、土壤剖面的选择与挖掘 1. 土壤剖面的选择 土壤剖面应根据植被、小气候、小地形、岩石和母质类型，选择有代表性的地点；一般不要以路边的断面做观察剖面，也不要在人为影响较大的地方设臵观察剖面或采集土样、水田不能设臵在田角和田基旁。林地土壤调查时，应考虑下列几点： 地面植被分布均匀，应避免开枯立木、虫腐木等非代表性植物，在疏密度和林冠郁闭度中等，离优势树种干茎1-2米的地方挖掘剖面。应避开林中空地，林班线和林内道路，设臵在较平坦和无积水的地方。在采伐迹地设点时，应考虑残留树、更新幼树的分布和长势情况。 2. 土壤剖面的挖掘 土壤剖面的点选定后，即可开始挖掘，规格一般为：1.52m，宽0.81m，深度以达到母质、母岩或地下水面。观察面上方不要踩踏和堆土，以保持植被和枯落物的完整，观察面应向阳，丘陵山地的观察面应与坡向同向。较平坦的地方，观察面对面应修成阶梯状。以利于观察者上下土坑。 在山坡上挖掘剖面时，应使剖面与等高线平行。农田、苗圃、果园等种植园挖掘剖面时，应将表土与底土分别堆放在剖面两侧，观察结束填埋土坑时，不应使土层搅乱。 剖面挖好后，应用小锄修理观察面，尽量使土壤的自然结构面表现出来，以便正确判别土壤特征。 三、土壤剖面的观察与记载 通常包括对土壤剖面进行观察、记载、简易化验、现场讨论等。 1.观察点基本情况的记载 对剖面编号，可按所调查的一系列剖面顺序编号，也可自行编号。 观察点要写明观察剖面的详细位臵。 海拔高度可根据地形图上标高点或海拔仪指示的高度来记载，也可根据附近已知海拔高度来估算。 地形可分为大地形和小地形两种类型。大地形指相当大面积内，某一种地形占据很大的地段，海拔高度变化可从数十米至数百米以上。小地形则指某一种地形面积较小，相对高差10米以下，可分为平坦，较平坦，起伏等。 坡向、坡度都根据手持罗盘仪确定，坡向均用方向角表示，方向角的读法为自南或北起读偏东或偏西若干度。如南偏东35°应写成“南35°东”或“S35°E”，北偏西60°写成“北35°西”或“N35°W”，方向角均不超过90°。 地类指土地现在的利用情况。如林地、迹地、农田等。 地面侵蚀情况：自然侵蚀主要有水蚀、风蚀、重力蚀三种。一般主要记载水蚀情况，如遇风蚀和重力蚀则另行详细记载。水蚀分为片地和沟蚀两类。 侵蚀程度标准分级： 片蚀等级：无侵蚀：枯落物保留完整；轻度：枯落物部分流失；中度：A层部分流失；强度：B层部分流失；剧烈：母质或母岩层出露。 沟蚀等级：轻度：侵蚀沟占地面积<10%；中度：侵蚀沟占地面积1020%；强度：侵蚀沟占地面积2050%；剧烈：侵蚀沟占地面积>50%。 地下水位可根据剖面挖掘地下水出露的深度来记载或从附近水井中观测。 排灌情况：土壤排水根据地表径流、土壤透水性及土内排水情况分为： 排水不良：在土壤中地下水面接近地表，土质粘重，呈兰灰色，或具有大量锈纹锈斑。 排水良好：水分在土壤中容易渗透，多为质地较轻的土壤。 排水过速：在较陡斜的山坡或丘顶，水分沿地表流失，很少进入土壤中，或在某些砂土及砾质土壤中，大孔隙较多，水分一经渗入即行排出，土壤常干燥，植物因缺水面临生长不良。 土壤灌溉情况指有无灌溉条件，以及灌溉方式和种类等。 土壤母质可分为 残积母质：未经搬运残留原地的母质，多分布在山区或丘陵地带的顶部，风化产物磨圆度差，层次较薄，且表层细，下层粗。 洪积母质：山洪夹带的砂石、碎屑、粘土、沿山脊的陡坡下泻到山前的平缓地带形成的洪积物，其分布与冲沟相联，多呈扇形。 冲积母质：河流上游受雨水冲刷，其夹带的泥沙在下游沉积而成，多分布在河流两岸或古河道。 湖积母质：大湖四周湖水涨落的沉积物，沉积物在嫌气或还原条件下呈青灰色。 海积母质：海水带到岸上或回移到江河岸上的沉积物。 风积母质：风力般运土粒，减速时沉积形成，如沙丘、沙漠等。 冰积母质：风化的母质随冰川移动，当冰川溶化后沉积形成，与冲积物不同的是卵石上有冰擦痕，多分布在四川盆地和西藏高原。 坡积母质：重力作用下形成的坡积物。多分布在坡的中下部，土层厚，无分选性。 在客土或人为堆积情况下，应注明物质种类及来源。 剖面位臵：可用绘制断面草图示意 植被情况：包括天然植被及栽培作物的主要种类，生长情况及复盖度等各项内容。 乔木树种应按各树种数量由多至少，依次记载。自然植被总覆盖度是指所有植物的冠幅投影面积的百分数。 图1 土壤剖面分层示意图 土地利用情况：包括土地经营管理、种植、耕作、灌溉、施肥、抛荒等情况。 2.土壤剖面形态的记载 层次深度及其代表符号：根据土壤颜色、质地、结构、紧密度及根系分布状况等综合表现，把土壤剖面划分成若干层，然后根据层次量出各层的厚度，从地面开始算起一直往下量，如05cm，512cm，1238cm，3884cm，84cm以下至110cm为母质层等，把各层厚度逐层记载下来。当遇有上下两层综合特征的层次时，可用过渡层的符号表示，如AB、BC、C等。 耕作土壤层次没有代表符号，一般分为四层；耕作层、犁底层、心土层、底土层。 森林土壤的层次还须标明代表符号： 表1 森林土壤层次代表符号 亚层符土壤层次 层次特征 层次符号 号 分解较少的新鲜枯枝落叶层 A01 分解较多,用手易于搓碎的枯枝落叶枯枝落叶层 A02 A0 层 分解强烈,枯枝落叶已失去原有形态 A03 泥炭质的泥炭层 A(r) 淋溶层(腐殖颜色较深的腐殖质聚积层 A11 质层) (A1) 颜色较浅,有淋洗过程的腐殖质层 A12 灰化层 颜色灰白不稳固的片状结构变化层 A2 紧实,具有柱状,棱柱状或核状结构的B1 淀积层 B 淀积层 B2 母质层 无明显成土过程 C 坚硬的基岩 D 潜育层 C 其它 碳酸盐聚积层 CC 硫酸盐聚积层 CS 根据各土层性状与成因的差异可进一步细分， 在大写字母的右侧加一小写字母的方式来表示区别，如：A层可细分为：Ah(自然土壤的表层腐殖质层)，Ap(耕作层)，Ag(潜育化A 层)、Ab 埋藏腐殖质层；E 层可细分为：Es 或A2(灰化层)、Ea(白浆层或漂洗层)；B层可细分为：Bt(粘化层)、Bk(钙积层)、Bn(腐殖质淀积层)、Bin或Box(富含铁、铝氧化物的淀积层)、Bx(紧实的脆盘层)、BFe(薄铁盘层)、Bg(潜育化的)。C层可细分为：Ca(松散的)、Cca(富含碳酸盐的)、Ccs(富含膏的)、Cg(潜育化的)、Cg(强潜育化)、Cx(紧实、致密的脆盘层)、Cm(胶结的)。土层划分之后，采用连续读数，用钢卷尺从地表往下量取各层深度，单位为厘米，将量得的深度记入剖面记载表，并将土体构型画成剖面形态素描图。各发生层次的形态观测与描术记载：按剖面记录表所列项目，分层进行描述与记载。 颜色：颜色是最易辩别的土壤特征，也是区分土壤最明显的标志。颜色可以反映某些土壤的肥力状况。土壤的主要颜色为黑、红、黄、白等色。除单色外，还有许多复色。命名以次要颜色在前，主要颜色在后，如“红棕色”是以棕色为主，红色为次。 土壤颜色是十分复杂而多样的，绝大多数呈复合色彩，其基本色调是红、黑、白三种，其复合关系可用土壤颜色三角图式来表示。加以每人对颜色的分辨力和理解不同，因而对土壤颜色的描述上存在的分歧也较大。为了使土壤颜色的描述科学化(避免主观任意性)，真正能反应土壤颜色的本质，目前普遍采用以门塞尔颜色系统为基础的标准色卡比色法，它包含有428个标准比色卡。 命名系统是用颜色的三属性即色调(hue)、亮度(Value)、彩度(Chroma)来表示的。色调：是指土壤所呈现的颜色，又叫色彩或色别，它与光的波长有关。包括(红)、黄(Y)、绿(G)、蓝(B)、紫(P)五个主色调，还有黄红(YR)、绿黄(GY)、蓝绿(BG)、紫蓝(PB)、红紫(RP)等五个半色调或补充色调，每一个半色调又进一步划分为四个等级，如2.5YR、5YR、7.5YR、10YR等。 亮度：也叫色值，是指土壤颜色的相对亮度。以无彩色(Neutral color符号N)为基准，把绝对黑作为0，绝对白作为10，分为10级，以1/、2/，3/、4/10/表示由黑到白逐渐变亮的亮度。 彩度：指光谱色的相对纯度，又叫饱和度，即一般所理解的浓淡程度，或纯的单色光被白光“冲稀”的程度。土壤彩度在08范围内按间隔一单位分级，以/1、/2、/3、/4、/8表示，由浓到淡。土壤颜色命名法是：颜色名称+门塞尔颜色标量，如淡棕(7.5YR5/6)，暗棕(7.5YR3/4)，5/6和3/4不是分数关系。土壤颜色的比色，应在明亮光线下进行，但不宜在阳光下。土样应是新鲜而平的自然裂面，而不是用刀削平的平面。碎土样的颜色可能与自然土体部的颜色差别很大，湿润土壤的颜色与干燥土壤的颜色也是相同，应分别加以测定，一般应描述湿润状态下的土壤颜色。土层若夹有斑杂的条纹或斑点，其大小多少和对比度，影响到土色时，亦应加以描述。如根据明显度(即按土体与斑纹之间颜色的明显程度)划分为：不明显：土体与斑纹的颜色很相近，常是同一色调。清晰即相差几个色值和彩度；明显:即不仅色值和彩度相差几个单位，而且具有不同的色调。根据丰度即按单位面积内斑纹所占面积的百分数，可分为少即少于2%；中即母岩层 2-20%；多即多于20%。根据大小按斑块最长轴直径分为：细即5mm；中即5-15mm；粗即15mm。 结构：结构是由土粒排列，胶结形成的各种大小和不同形状的团聚体，观察土壤结构时可在自然湿度下，将一棒土在手掌中轻轻揉散。然后观察其大小、形状、硬度以及表面情况等，常见的土壤结构种类可参阅表2。 表2 常见土壤结构类型 结构直径结构形状 结构名称 类型 > 100 大块状 裂面和棱角不形状不规则，表面不平整 50 100 块状 明显 5 50 碎块状 团 立方裂面和形状较规则，表面较平整，> 5 核状 聚 体状 棱角明棱角尖锐，近圆形，表面粗< 5 粒状 体 显 糙或平滑 类 形状近圆浑、表面平滑、大小均匀 1 - 10 团粒状 型 裂面和表面不平滑，角圆浑、形状 柱状 棱角不不规则 明显 < 质地：野外鉴定土壤质地，一般用目视手测的简便方法。此法虽较粗放，但在野外条件下还是比较可行的。鉴定者经过长期训练，也可达到基本鉴别质地类别的目的。土壤质地的鉴别应注意“细土”部分的鉴定和描述。土壤质量的观测和鉴别标准如下表所示。 土壤质地目、手测法标准表鉴定质地时，应一边观察，一边手摸，以了解在自然湿度下的质地触觉。然后和水少许，进行湿测，再按上表判定质地，定名，填入记载表。砾质土壤质地描述，要在原有质地名称前冠以砾质字样，如多砾质砂土、少砾质砂土等。少砾质即砾石含量15%；中砾质即砾石含量510%；多砾质即砾石含量1030%。砾石含量在30%以上的土壤属砾石土，则不再记载细粒部分质地名称而以轻重相区别，如轻砾石土即砾石含量3050%；中砾石土即砾石含量5070%；重砾石土即砾石含量70%。 松紧度：它是反映土壤物理性状的指标。目前测松紧度的方法、名词术语概念尚不统一。有的用坚实度，有的用硬度。坚实度指单位容积的土壤被压缩时所需要的压力，单位用公斤/立方厘米；硬度指土壤抵抗外压的阻力，单位用公斤/平方厘米表示。因此，松紧度应用特定仪器来测试。在没有仪器的情况下，可用采土工具测定土壤的松紧度。其标准可概括如下： 极紧实即用土钻或土铲等工具很难楔入土体，加较大的力也很难将其压缩，用力更大即行破碎。干时结成坚硬的块状，很难用手弄碎，块体外表呈光滑面，质地为粘土，往往形成棱块状、柱状等结构，多出现于土层中部，有时成硬盘层；湿时泥泞，可塑性强，泥团用刀切割会留下光滑面，粘着性强。紧实即土钻或土铲不易压入土体，加较大的力才能楔入，但不能楔入很深。干时也很紧实甚至坚硬，用手很难捏碎，加压力也难缩小其体积；湿时可塑性、粘着性较强，属粘土或粘壤质地。稍紧实：即用土钻、土铲或削土刀较楔入土体，但楔入深度仍不大。干时较紧，但不坚硬，可以用手捏碎，形成一定形态的结构体，如团块结构。质地属壤土，湿时可塑性较差，用刀切割形不成光滑面，加压力会使体积缩小，但缩小程度不太大，用土钻取土能带出土壤。疏松即土钻、削土刀很容易楔入土体，而且楔入深度大，易散碎，加压力土体缩小较显著，湿时也呈松散状态。若含大量腐殖质，则形成团粒结构，土体易散碎，缺乏可塑性，透水性强。 孔隙：土壤剖面描述孔隙时，必须对孔隙的大小、多少和分布特点，进行仔细地观察和评定。土壤孔隙的大小分级标准： 小孔隙：孔隙直径1mm中孔隙：孔隙直径12mm大孔隙：孔隙直径在23mm土壤孔隙的多少，用单位面积上孔隙的数量业划分，一般可分为：少量孔隙即孔隙间距约1.52cm，每10cm2有150个孔隙，或2.5 cm2面积上有13个孔隙。中量孔隙即孔隙间距约1cm左右，10cm2面积上有51200个孔隙：孔隙间距约1cm左右，10 cm2面积上有51200个孔隙，或2.5 cm2内有414个孔隙。多量孔隙即孔隙间距约0.5cm，10 cm2内有200个以上的孔隙，或2.5 cm2内有14个以上孔隙。土壤孔隙的形状有：海绵状即孔隙直径35mm，呈网纹状分布。穴管孔即直径510mm，为动物活动或植物根系穿插而形成的孔洞。蜂窝状即孔径10mm，系昆虫等动物活动造成的孔隙，呈网眼状分布。在观察孔隙时，对土壤中的裂隙也应加以描述。裂隙指结构体之间的裂缝，其大小 可划分为：小裂隙即裂缝宽度3mm，多见于结构体较小的土层中。中裂隙即裂缝宽度310mm，主要存在于柱状、棱柱状结构的土层中。大裂隙即裂缝宽度10mm，多见于柱状碱土的柱状结构层内；寒冷地区的冰冻裂缝也大于10mm。动物穴及其填充物即土壤剖面层次中，往往有土壤动物活动形成的洞穴和填充物，它反映土壤形成特性，尤其是土壤松紧度和有机质含量状部，因而动物活动状况在一定意义上反映土壤肥力状况。如蚯蚓活动频繁的土壤，有机质蚯蚓粪含量、土壤孔隙数量较多，土壤肥力也较高；草原土壤中，多啮齿类动物的洞穴和填充物。描述土壤动物时，应记述动物的种类、多少、活动情况，以及动物在土层中的分布、动物洞穴、动物填充特征等。 土壤湿度：土壤湿度即土壤干、湿的程度。通过土壤湿度的观测，可以运用TDR仪测定土壤水分含量。不但可了解土壤的水分状况和墒情，而且有利于判断土壤颜色、松紧度、结构、物理机械性等，因此，在土壤剖面描述中必须观测土壤湿度。在野外可以用速测方法测定土壤湿度，但通常只是用眼睛和手来观察和触测，其标准可分为：干、润、湿润、潮湿、湿五级。 干即土样放在手掌中，感不到有凉意，无湿润感，捏之则散成面，吹时有尘土扬起。 稍润即土样放在手中有凉润感，但无湿印，吹气无尘土飞扬；手捏不成团，含水量约812%。 润即土样放在手中，有明显湿润感觉，手捏成团，扔之散碎。 潮即土样放在手中，有明显湿痕，能捏成团，扔之不碎，手压无水流出，土壤孔隙50%以上充水。 湿即土壤水分过饱和，手压能挤出水。 植物根系：植物根系的种类、多少和在土层中的分布状况，对成土过程和土壤性质有重要作用，因此，在土壤剖面的形态描述中，须观察描述植物根系。植物根系的观察、描述，主要应分清根系的粗细和含量的多少，其标准可分为：按植物根系的粗细分等：极细根即直径小于1mm，如草原土壤中的禾本科植物毛根。细根即直径12mm，如禾本科植物的须根。中根即直径25mm，如木本植物的细根。粗根即直径5mm，如木本植物的粗根。按植物根系的含量多少，可分三级描述：少根即土层内有少量根系有12 条条/ cm2根系。中量根即土层内有较多根系有5 条/cm2以上根系。多量根即土层内根系交织密布在10条/ cm2以上。此外若某土层无根系，也应加以记载。 新生体：新生体不是成土母持中的原有物质，而是指土壤形成发育过程中所产生的物质。比较常见的新生体有石灰结核、石灰假菌丝体、石灰霜；盐霜、盐晶体、盐结皮；铁猛胶膜、铁锈斑纹、铁锰还原的青灰色或灰蓝色条纹及二氧化硅、铁锰硬盘、粘土硬盘等。新生体的种类、形态及存在状态和成分，因土壤形成过程与环境条件而异。描述新生体时，要指明是什么物质，存在形态、数量、分布状况及颜色等特征。 侵入体：指由于人为活动由外界加入土体中的物质，它不同于成土母质和成土过程中所产生的物质。常见的侵入体有砖瓦碎片、陶瓷片、灰烬、炭渣、焦土块、骨骼、贝壳、石器等。观察侵入体，首先要辩别是人类活动加入土体的物质，还是土壤侵蚀再搬运沉积的物质。由于其来源的不同，可说明土壤形成发育所经历过程的差异。对侵入体的观察和描述，不但要弄清是什么物质、数量多少、个体大小、分布特点，而且应探讨其成因，这样作有助于对成土过程的深入了解。 石灰反应：在野外观察土壤剖面时，应该用1：5的稀盐酸测土壤碳酸钙的含量。测定方法是按划分的土层，分层采取一些新鲜土样，分别滴加稀盐酸数滴，根据滴加盐酸后所发生的泡沫反应强弱，判断碳酸钙含量的多少，一般分为无、弱、中、强四等。 土壤pH值：剖面观测中，速测土壤的pH值不但可帮助了解土壤的性质，而且可作为土壤野外命名的参考。测定方法可采用简易速测法用混合指示剂比色法，或用pH广泛试纸速测法。即用蒸馏水浸提土壤溶液，滴加pH混合指示剂母质：是风化壳的表层，是指原生基岩经过风化、搬运、堆积等过程于地表形成的一层疏松、最年轻的地质矿物质层，它是形成土壤的物质基础，是土壤的前身。母质类型按成因可分为残积母质和运积母质两大类。 1残积母质是指岩石风化后，基本上未经动力搬运而残留在原地的风化物； 2运积母质是指母质经外力，如水、风、冰川和地心引力等作用而迁移到其它地区的物质。 残积物(residual deposit) 指岩石经过风化后残留在原地未经搬运的风化物，多分布在山地和丘陵上部。其特点是层次薄，理化性质与母岩几乎一致，表层质地较细，往下渐粗，逐渐过渡到岩石层，母岩对其特性影响很大。 坡积物(slop deposit，slop wash) 指风化物在重力或流水的作用下，被搬运到山坡的中、下部的堆积物。其特点是层次稍厚，无分选性。坡积物的性质决定于山坡上部的岩性，与下部母岩无过渡关系。 洪积物(diluvial deposit) 指山洪搬运的碎屑物在山前平原形成的沉积物。形状如扇，所以也称为洪积扇。其特点是扇顶沉积物分选差，往往是石砾、粘粒与砂粒混存，在扇缘其沉积物多为粘粒及粉砂粒，水分条件好，养分也较丰富。 冲积物(alluvial deposit) 河水中挟带的泥沙，在中下游两岸与入海口沉积而成。它的分布范围广，面积大，所有的江河，在其中下游两岸都有这种母质分布。在我国华北平原、东北平原、长江中下游平原、珠江三角洲、四川成都平原、陕西渭河平原都有大面积的分布。其特点是具有明显的成层性和条带性。 湖积物(lacustrine deposit) 由湖泊的静水沉积而成。其特点是一般质地偏粘，夹杂有大量的生物遗体。湖积物中的铁质在嫌气条件下与磷酸结合形成蓝铁矿，有的还形成菱铁矿，致使湖泥呈现青灰色。 海积物(marine deposit，neritic deposit) 是海边的海相沉积物。由于海岸上升，海退或江河入海的回流淤积物露出水面而形成。其特点是各地的粗细不一，有的全为砂粒，有的全为粘粒，质地细的养分含量较高，粗的则养分少，而且都含有盐分，形成滨海盐土。 风积物(aeolian deposit) 是由风力将其它成因的堆积物搬运沉积而成，其特点是质地粗，砂性大，形成的土壤肥力低。 黄土(loess) 黄土为第四纪沉积物。其成因有的认为是风力搬运堆积而成，也有的认为是水流搬运堆积而成，尚未得到一致看法。黄土可分为马兰黄土、离石黄土和午城黄土几种，另外在长江中下游还分布着一种质地粘重，性质与黄土相似的下蜀黄土。 红土(Quaternary red clay) 又称第四纪红色粘土，分布在我国南方，多呈红色、红棕色，质地粘重养分少。 实习2 土壤样品的采集与处理 一、目的的意义 为了解土壤资源情况，除在实地进行土壤剖面形态的观察外，还需要采集分析样品，以便进行各项理化性质的测定。土样的采集，是根据研究的目的和要求决定的，采集的土样一般不应少于一公斤。 土壤的差异性很大，要使分析结果能正确反映土壤的特性，在很大程度上决定于采样的代表性，即选择有代表性的地点和土壤层次。 二、采集的方法 由于研究土壤的目的不同，土样的采集可有以下几种： 1.原状土壤样品 原状土样的采集，主要是为了解测定土壤的某些物理性质，如土壤容重和孔隙的测定，可用环刀在各土层中取样，采样时必须注意土壤湿度不宜过干或过湿。采集和携带的样品,土块不应受挤压而变形，为此通常将样品放于铝盘中，带回室内进行处理。 2.土壤盐分动态样品 为了研究盐分在土壤剖面中的分布和变动时，可自地表向下每10cm或者20cm采集一个样品。 3.平均混合样品 为了解苗圃地或试验地的土壤条件，通常采取一定深度的土壤或耕层土壤，并分数处采集土样进行混合。具体方法如下： 选点：为获得平均土样，必须采取多点混合样品。样点的多少可根据土地面积和地形情况来决定。每亩约取510个样点，选取样点时，应避免在非代表性的地方布点，应取“S”形布点。 取样：每一点采样数量应大致相等，取表土样时可由上向下取一片土壤，将各样点所取土样均匀混合，用四分法逐次弃去多余部分，最后将剩余的1公斤左右平均样品装入样袋，填写标签，带回室内。 4.土壤剖面样品 是为了解土壤发生、发育的化学过程和理化性质。一般按发生层次采样，对于每一种土壤类型，至少取三个重复剖面，各重复剖面的同一层次样品不得混合。 有关剖面点的选择、挖掘，请参阅“土壤剖面的观察记载”一节。而土壤剖面样品的采集一般是从每层中间部分采取，若土层过厚，可在该层的上部或下部各取两个样品，样品一般不应少于0.51公斤。若含较多石块或侵入体时，应采样公斤以上，取样时先从剖面下部层次开始，取出的土样分层分别装入布袋内，并填好标签一起带回室内。 5.土盒标本样品 是为了进一步观察形态特征和对土壤进行比较，应从剖面的下部层次采集，放入盒中的最下一格，依次向上层采集，并逐格盖上盖子，以免上层对下层之污染，最后注明编号、采集时间、地点、采集人和土壤名称，并在土盒侧面注明各层深度。 6.土壤整段标本的采集： 在土壤剖面垂直的坑壁上，掘出一个与整段标本木箱大小吻合 的长方形土柱，然后将箱框套在土柱上，将箱框中凸出部分削平后，把箱盖盖上，用螺丝钉旋紧，再从箱底面切土，使整段标本逐渐脱落下来，将装满木框而过多的土壤用剖面刀从标本箱底面除去，旋上底板，在箱盖上写明编号、时间、地点、采集者和土壤名称，同时在箱侧面也应写明剖面编号。土壤整段标本是为陈列土壤资源而采集的，一般情况下应用不多，应用较多的是土盒标本的采集、土壤混合样品的采集以及土壤剖面样品的采集。 图2 整段标本采集示意图 三、土样处理方法 野外采回来的样品，经登记编号后，还要经过一系列的处理：风干、磨细、过筛、保存等，才能用于各项分析。 1.样品的风干 取回的样品除了某些项目的速测，需用新鲜土样测定外，一般项目都用风干样品进行分析。因潮湿的样品易发霉变质，不能长期保存。 样品的风干可臵于通风橱中或是干净的木盘等上摊开，压好标签进行风干。风干时应保持通风良好，无氨气、尘埃、酸蒸汽或其它化学气体以防污染。应经常翻动样品以加速干燥，并用手捏碎土块土团，使其直径在1cm以下，否则干后不易研磨。另外，捏碎土块可及时剔除其中的动植物残体，避免日后碾碎混入土样中，而增加有机质等含量，并注意除去动、植物残体或新生体等物。一般35天即可风干，潮湿季节可适当延长。 2.样品的制备 风干后的样品还需经过磨细，使其通过一定的筛孔。因不同分析项目要求不同，而且称量样品很少或样品分解较困难，因此，必须经过磨细等处理。 将风干样品用木棒碾碎，使其全部通过2mm筛孔。凡经研磨都不能通过者，记为石砾须遗弃。必要时应称重，计算石砾含量。 石砾含量=×100% 凡是通过2mm筛孔的样品，用四分法选取平均样品100g，贮于广口瓶中备用。 剩下的样品继续磨细，至全部通过1mm孔筛，同上法取平均500g，贮于广口瓶中供一般化学分析，其余样品再在研钵中磨细，使其全部通过0.25mm孔筛。 通过0.25mm孔筛的土样，再用四分法选出200g，其中100g进行精选，在放大镜下剔除草根与植物残体及其半分解产物，把精选的和未精选的分别装入广口瓶中，前者供腐殖质及全氨分析用，后者供矿质全量分析等使用。 3.样品的保存 供生产和科研工作分析用的土样，通常要保存半年至一年，以备必要时查核，样品应放在磨砂广口瓶中，在避免日光、高温、潮湿和有酸碱气体等影响的环境中保存,并贴上标签，注明样品编号、土壤名称、采集地点、采样深度、采样日期、采集人和过筛孔径等。标准样本或对照样本则要长期妥善保存。 实习3 土壤调查综合实习 一、土壤调查的目的与任务 土壤调查是为了查清土地资源及其生产条件，以便按不同需要利用和改良土壤。同时，也为了探明土壤的发生发育和分布规律。土壤调查的主要内容包括： 1.摸清调查区内的土壤类型、分布范围、肥力性质及其宜农宜林程度。 2.将已查清的情况填绘在一定比例尺的地形图上，编制成土壤分布图。 3.测定土壤的主要理化性质，查明障碍因子，对土壤肥力进行综合评价。 4.编写土壤调查报告，系统介绍调查地区的土壤资源、宜农宜林情况及改良利用意见。 二、调查前的准备工作 1.工作计划和人员组织 调查前必须拟定好调查的工作计划，明确调查的目的、任务。根据调查的工作量组织好参加调查的队伍，要求人员配备齐全，能吃苦耐劳，技术性好。 2.调查与制图用具 调查与制图用具及其数量由调查目的和任务来确定，主要包括小锄、铁锹、土钻、剖面刀、罗盘仪、海拔表、钢卷尺、记录本、标签纸、土壤袋、标本盒、整段标本盒、pH指示剂、环刀、铝盒、求积仪、缩放仪、图板、透明纸、量角器、直尺等。 3.底图和有关资料 调查前，必须准备好该地区比较合适比例尺的地形图。在没有地形图的地方，可用简单的平面图或航测照片。为了使调查工作能顺利进行，还必须搜集调查地区与土壤形成和利用有关的各种现成资料，包括水文、地质、气象、植被、历史沿革、当地社会经济状况等。 三、野外调查 野外调查是整个土壤调查与制图工作的关键，工作精度如何，将决定整个成果的质量。野外调查时应完成： 1.研究土壤发生发育与自然因素和人为活动的关系。 2.观察描述土壤剖面，划分土壤类型，采集各种土壤标本。 3.找出土壤分布界线，填绘野外土壤草图。 4.记载各种土壤在自然情况下和人工改造后的宜农宜林情况。 5.总结群众对土壤管理的经验。 野外土壤调查一般分为两个步骤：踏查和详测。 踏查 踏查前，应依照调查地区面积大小和地形、地质、植被的复杂程度，预先确定一至几条调查路线。每条调查路线应通过不同的地形部分，不同的植被和母岩分布区，以便搜集到有代表性的材料。 1.成土因素的调查 地形调查：地形是影响土壤水、肥、气、热状况的因素，它与土壤性质、类型分布、肥力等级以及利用措施等有关。地形调查主要包括山地、丘陵、台地，以及土壤剖面所处位臵的海拔高度、坡度、坡向和地形部位等。 母质母岩调查：母质是土壤形成的物质基础，其性质与成土后的土壤性质关系密切，可分为残积母质和运积母质。母岩的物质组成和风化程度，影响土壤质地、酸碱反应和肥力的潜在能力，调查时要准确记载母岩类型，并采集标本、编号，记载地点。 植被调查：植被是土壤形成的主导因素和土壤有机质的主要来源，不同的植被下形成不同性质的土壤。在调查中要进行自然植被类型的划分，对每种自然植被类型要调查其主要组成种与优势种，指示植物，植被生态型等。 气候调查：气候影响母岩的风化和地表面物质与能量的转移和聚积，对气候的了解主要靠收集调查区或邻近地区的气象资料，如降水量、温度、蒸发量、降水日数等。 土壤侵蚀与水文地质情况调查：土壤侵蚀改变土壤发生层次结构，破坏土壤肥力。土壤侵蚀分片蚀、沟蚀、崩塌等类型，应分类型分等级进行记载。同时，应注意地表径流与地下水的常年变化，植被的破坏造成水文情况的变化，永冻层影响土壤热状况和水分动态等。 人为活动情况调查：人类的生产活动对土壤发展的方向和肥力的提高起着决定性的作用。调查时，要注意农林业生产方式、开发利用的历史、经营管理措施、速生丰产经验等的了解和总结。 2.土壤剖面性态的观察记载 土壤剖面是野外研究土壤的主要手段，选择土壤剖面一定要注意典型性和代表性。 确定土壤剖面的种类：土壤剖面可分为主要剖面、检查剖面和对照剖面。主要剖面是研究土壤形成、形态、理化性质的土壤剖面，因此，应根据不同的植被类型、不同母质类型、不同地形部位设臵主要剖面。检查剖面是检查主要剖面的稳定性或变化情况而设臵的土壤剖面。对照剖面是确定土壤分布界线而设臵的土壤剖面。 剖面位臵的选择：主要剖面位臵的选择是一项重要工作，一般是在室内，根据地形图的研究计划好主要剖面的位臵和数量，然后，在现场调查时根据实际情况进行调整落实。 图6-1 主要剖面示意图 土壤剖面的观察与记录：其内容包括剖面层次、土层厚度、土壤颜色、土壤质地、土壤结构、土壤酸度、土壤干湿度、土壤紧实度、土壤新生体、土壤侵入体、植物根、动物穴、石灰反应与亚铁反应等。 土壤样本、标本的采集：详见实习五。 3.路线调查成果 路线调查的目的是弄清调查地区概况和为详测提供依据，因此路线调查应提供如下成果： 土类分类系统表：初拟调查区内可能出现的土类、亚类、土属、土种或亚种名称。 路线调查断面图：这是调查研究区情况在一个方向上的缩影。方法是以一定比例尺将所经过调查点的高程和距离绘在坐标纸上，连接各点即为断面图，图内包括有距离、高程、坡向、植被、母质、土壤等分布情况。 路线调查小结：初步整理路线调查中获得的概况，供详测参考，如土壤名称具体至制图单元，对成土条件及土壤分布规律的概括说明，整理出代表性土类的剖面特征等。当该次调查并不需要研究土壤发生发育规律和绘制严密的土壤分布图时，可进行小班或标准地内的土壤调查，而不必再行详测。 详测 详测是在路线调查的基础上， 图6-2 主要颜色的描述 进一步查清土壤类型及分布界线，绘制一定比例尺的土壤分布图，确定土壤资源的利用和改良方向。 图6-3 土壤调查路线断面示意 1.设臵主要土壤剖面 土壤剖面的数量既影响土壤图的精度，又关系到野外调查工作量，因此要统筹安排，适可而止，一般是根据地形图比例尺、制图精度要求，以及调查区地形和土壤分布的复杂程度综合考虑决定的。具体如表3。 表3 主要剖面代表面积与比例尺关系表 土壤图一个剖面代表面积 路线间距 比例尺 平原台低丘 高丘 低山 中、高地上(m) 图上地 山 (cm) 1:5000 10 8 6 5 4 200-300 4-6 1:10000 25 20 18 15 10 300-500 3-5 1:25000 80 65 50 40 25 500-1000 2-4 1:50000 120 104 88 64 40 1000-1500 2-3 2.确定土壤分布界线 综合研究路线调查提供的土壤分类系统表，判断土壤类型分布的可能范围，沿便于行走的路线，分组分片到达每个主要剖面点进行调查。以主要剖面为中心，向四方放射调查，尤其上要到达山脊，下要到达沟底，沿途根据地形、母岩、植被的变化挖对照剖面和定界剖面，将相同的定界剖面点连接起来，就是土壤分布界线。 3.检查和校正土壤草图 详测时一边行进一边绘制土壤草图，分段完成填图任务。草图上的土壤类型，分布界线，以及各种符号是否正确清楚，必须现场进行检查和校正，以便及时修正补充。尤其在分组分幅调查时，彼此之间要在交界地段取得联系，互相拼图。土壤草图只有经过检查和校正后，才能离开调查地区。 4.应用航空照片或卫星照片的调查制图方法 对大面积或交通不便的地区进行土壤调查，现在已使用航片或卫片判读法。即根据地形、森林植被类型、基岩等因子与土壤形成的相关性，借助它们不同的影像特征，预先在航片上勾绘出各种土壤类型的轮廓界线，并转绘成草图，然后持航片或卫片和草图到有代表性的典型地点进行剖面调查和采集样本、标本，核对土壤名称，校对判读结果，修改分布界线，再绘制成土壤图。 四、内业工作 调查材料的整理 1.野外调查记录的检查与整理 野外调查记录是最基本的原始材料，原则上以现场填写的为准，但由于外业工作项目繁多，配合不当时难免有错漏出现，因此要对野外调查记录进行室内整理、修正、补充。检查整理后，对各组分片调查的主要剖面要统一编号，装订成册，以备查阅。 2.土壤标本和分析样本的整理 比对标本和整段标本的整理：按初拟的区内土壤分类系统陈列全部比对标本，亲用主要剖面记录表对照，检查比对标本是否齐全。其次，用目测法扫视视各类比对标本，将同类标本中有异常的逐个抽出，与野外记录校对，重新衡量其归属。整段标本是土类或亚类最有代表性的典型标本，除检查标本盒上的记载与剖面记录表是否相符外，可再核实剖面记录项目与整段标本的特征是否相符，编写调查调查报告时，介绍土类性状应以有整段标本作依据的为准。 分析标本的整理：检查各主要剖面点所采集的分析样本是否完整，携带过程有否丢失袋口标签，然后确定需要进行理化性质分析的范围，一般是以制图单元作为分析对象，但也要根据可能性和必要性来定。选取分析样本的方法有典型样本法和混合样本法。 分析样本化验和土壤肥力的评定 1.分析样本的化验