土壤地理学课件第五讲.ppt
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1、土壤地理学,第 五 讲 土壤分类,目的本讲主要介绍关于土壤分类的 原则、方法与系统,内 容,关于分类的一般概念5.1 土壤分类概念、意义与原则5.2 土壤发生分类5.3 土壤系统分类5.4 FAO/UNESCO土壤分类5.5我国土壤分类5.6其他国家土壤分类 第一次课堂复习,关于分类和分类学,分类学 taxonomy“分”即鉴定、描述和命名,“类”即归类,按一定秩序排列类群。广义分类学观点:分类学就是系统学。指分门别类的科学。狭义分类学观点:特指生物分类学,研究活着的和已灭绝的动植物分类的科学,即研究动物、植物的鉴定、命名和描述,把物种科学地划分到一种等级系统,以此反映对其系统发育的了解情况。
2、,广义分类学包括:信息分类学 information taxonomy、数值分类学 numerical taxonomy、农业生态分类学 agro-ecological taxonomy、经典分类学 Classical Taxonomy、现代分类学 Modern Taxonomy、土壤分类学 Soil Taxology、化学分类学chemical taxonomy、分子分类学 molecular taxonomy、教育目标分类学 taxonomy of educational objectives、犯罪分类学 criminal taxology等等,狭义分类学包括:生物分类学 Taxonomy
3、、微生物分类学 microbial taxonomy、动物分类学animal taxonomy、植物分类学 plant taxonomy、脊椎动物分类学 Vertebrate Taxology、鱼类分类学 Fish Taxonomy、昆虫分类学 entomological taxonomy、鸟类分类学 Birds Taxonomy、寄生虫分类学 Parasite Taxology、病毒分类学 Virus Taxology、实验分类学 Experimental Taxonomy、种子植物分类学 Taxonomy of Seed Plants、被子植物分类学 Angiosperm Taxonomy
4、、遗传分类学 genetic taxonomy、进化分类学evolutionary taxonomy等等。,在科学中,分类作为整理大量资料的手段、有效缩减信息的手段、制定概念和组织认知活动的手段,在许多方面都具有重要意义分类是致力于发现、表征、命名、归类对象,以便理解它的形成要素和它们之间相互关系,分类学按普遍性程度可分为如下部分:A普通分类学 研讨广泛的、不受内容限制的普遍性问题。B 部 门 分 类 学 研讨不超出一定知识领域的问题(如天文学、地质学、生物学、语言学等)。c 具体分类学 研讨涉及具体对象分类的问题,分类学内涵:A关于分类系统的科学 分类学概论B关于构建这些系统的程序的科学 分
5、类程序学。c关于将对象归人这一系统某一类的程序的科学 鉴定学。D关于将上述三部分内涵或其中任意两部分内涵组合成一体的科学 分类系统学,关于分类的一般概念,1,类别(classes)个体与群体:个体:能够完整地代表自身的最小自然体叫做个体;群体:而一个自然现象的所有个体的总和就是群体。类别:就是人们选中一些性质,以这些性质的相似与否将群体中的个体进行分类,建立类别。群体的类型:有两类:一类是由一个个独立可辩的个体组成,如树与森林;另一类群体是一个连续体,个体之间无明显界线,个体的区别很困难,如土壤,气候。,2。中心的概念 土壤是连续体,我们把它分割成无数个体,其类别包含-中心与边界。一个类别的中
6、心是典型个体,即统计学中的中值,就是中心概念。如有机土壤和矿质土壤的界限,在FAO/UNESCO的土壤分类中,这个界限是有机质含量18%,故18%的有机质更接近于有机土的中心概念,而17.99%的有机质的土壤更相似于矿质土的中心概念。边界是指其他个体对典型个体的变异性。,3,分类单元:任何概括水平上的一个类别就是一个分类单元。如砖红壤是土类等级中的一个分类单元,砖红壤性红壤是亚类等级中的一个分类单元,4,自然分类与技术分类:自然分类或者可称基础分类。它可揭示每一个类别与所有其他类别的关系,个体与群体的关系。它能转化为多种技术分类。技术分类是为了一个特定目的而对自然群体进行的分类,如为了税收,为
7、了水土保持,其目的是不同的。,5,要很好的分类,就要很好的选择分异特性。分异特性是分类的基础。选择在野外直接观测到的或者由土壤学与相关学科综合推测的土壤性质作为分异特性。,6,关于分类等级的完整性原则 每一个分类等级所使用的分异特性必须应用于所有个体,不然,一些个体就可能被保留或者未分类状态。这就是“分类等级完整性原则”。,7,分异特性要定量化。,8,土壤分类与土壤系统分类:土壤系统分类是一个多等级的土壤分类。土壤系统分类的含义比土壤分类的含义要窄。,5.1 土壤分类概念与意义意义 1)土壤分类反映土壤科学的发展水平,是土 壤科学的一面镜子 2)土壤调查制图的基础 3)国内外土壤科学信息交流
8、4)农林牧业发展服务,5。1。2)土壤分类发展简史四个时期:1.古代土壤分类我国春秋战国时代 和古希腊、古罗马。从土壤形态 2.18世纪中叶按成土因素。F.A.法鲁根据地质成因类型,划分出不同成因类型的风化残积土和不同质地的冲积土等;F.V.李希霍芬将土壤划分为洪积、海积、冰积、风积等成因类型。这些分类多属单分类等级的技术性分类,并非多分类等级的自然分类。,3.19世纪末叶,道库恰耶夫土壤调查工作,发现了土壤类型随成土因素变化而变化的规律,创立了土壤形成因素学说,并根据这一观点提出了土壤发生分类系统和黑钙土、栗钙土等一系列土类名称开始。土壤分类进入了一个崭新的阶段,并在国际上产生了广泛而深入的
9、影响,20世纪以来的各国土壤分类无一不受其影响。用发生学的思想研究认识土壤,并以发生学的思想划分土壤,成为现代土壤学的明显特征,4.20世纪70年代以后。美国的诊断土壤分类体系诊断、定量化的土壤分类方法代表了当代世界土壤分类的发展趋势,5.1.3 概念 土壤分类是指依据土壤性状与量的差异,系统划分土壤类型及其相应的分类级别,拟出土壤分类系统。其中依据土壤发生演变规律划分土壤类型,称之为土壤发生分类(Soil genetic classification)。根据土壤地带性规律划分土壤类型称为地理发生分类(geographico-genetic classification),而主要依据土壤剖面的
10、形态特征划分土壤类型称之为 形态发生分类(morphogenetic classification)。,土壤系统分类(Soil taxonomy,soil taxonomic classification)是以诊断层和诊断特征为基础的谱系式土壤分类。所谓谱系式分类(hierarchy classification)是清楚说明土壤之间以及土壤与影响其性质的因素之间纵向与横向的相互关系的分类。,5.1.4 土壤分类基本上两大体系 土壤发生分类 土壤系统分类,5,1,5 土壤分类的原则 1)发生学理论指导:目的在于揭示不同类型土壤之间发生上的因果关系 2)归纳法的原则:用归纳法把复杂无序的土壤个体,
11、归纳与整理按一定的次序排列 3)多级分类的原则:土壤是庞大复杂的群体,要全面系统地认识,需要建立一个多等级的分类系统,4)不断修订与不断完善的原则:到目前为止,还没有一个完善的,统一的土壤分类系统。5)由于土壤知识背景不同,进行土壤分类的思想方法也不同,同一时期也会存在多种土壤分类体系,每个土壤分类体系都有自身的分类特点。但随着时间的推移,人们对土壤的认识逐步趋同,土壤分类也将会逐渐趋向于统一。,土壤群体与个体,土壤是由无数个体(单个土体)组成的复杂庞大的群体系统。土壤个体之间存在着许多共性;也存在相当大的差异。土壤分类就是要找出土壤个体之间的差异性或相似性,并分析它们之间的关系。土壤分类要选
12、择土壤某些性质作为区分标准,根据这些性质上的异同,将土壤群体中的个体进行分类或归类。,土壤分类等级,按照土壤个体的相似程度对土壤群体进行逐级区分,形成分类等级(category)。各分类等级构成纵向的归属关系,同一分类等级上的各分类单元构成横向的对比关系。在高级分类等级上的土壤分类单元包括了较多的土壤个体,个体之间的性质差异大低层次分类等级上的分类单元包括了较少的土壤个体,并且个体之间的相似程度高。,土壤分类单元与土壤实体,土壤分类有分类目的,根据对土壤实体性质的认识,选择某些性质作为区分标准同一土壤实体,如果采取不同的分类目的和标准,会产生不同的分类单元。,5。2 土壤发生分类,5。2。1
13、土壤发生分类对土壤分类的认识:1)分类依据:土壤发生演变的规律,即土壤发生特性的共性和差异性。把成土条件、形成过程和土壤基本属性或者说条件、过程、属性三者结合起来统一 综合的加以研究。,2)分类目的:反映土壤之间以及土壤与环境之间在发生上的联系;反映其肥力水平及利用价值;为利用土壤、改土壤、提高土壤肥力提供依据。,3)在土壤发生学家看来,每一个土壤类型都是在各成土因素的综合作用下,由特定的主要成土过程所产生,且具有一定的土壤剖面形态和理性化性状的土壤。因此,在鉴别土壤和分类时,注重将成土条件、土壤剖面性状和成土过程相结合而进行研究,即将土壤属性和成土条件以及由前两者推论的成土过程联系起来,这就
14、是所谓的以成土条件一成土过程土壤性质统一来鉴别和分类土壤的指导思想。,5.2。2 如何看待土壤发生分类 1)认识、揭示土壤发生分布规律,特别是宏观地理规律十分有好处。2)对土地资源利用,对充分考虑生态环境,因地制宜有指导作用。,3)发生分类依据发生假说,由于认识不 同,同一土壤可能不同归属,如灰化过程与白浆化过程。4)缺乏定量指标。5)强调成土条件,常忽略土壤本身性质。6)土壤作为连续体,用这一原理指导,常常分类单元之间界限模糊不清。,5.2。3 土壤发生分类系统和意义 5.2。3.1 分类系统 五级分类制:土类、亚类、土属、土种、变种。土类为基本单元,意思是说高级分类单位可以变化,但土类划分
15、依据与定义不变,相对稳定。土类以上,根据土类共性把若干土类归纳为土纲。但有人分高级分类与低级分类两部分。前者包括土纲、土类、亚类。后者包括土属、土种、变种。,5。2。3。2 不同单元意义 土纲(soil order):根据成土过程及土壤性质上共同特点。如铁铝土土纲都是有富铝化过程,而共同特点富含游离铁、铝。,土类(Soil group):成土条件、成土过程和土壤属性三者的相同或相异作为土类划分的依据。同一土类,具有大致相同的生物气候条件,即成土条件;同时具有共同的成土过程以及剖面形态与性质。不同土类之间,在三方面都不同,表现出质的差别。如红壤、砖红壤、黑土等。,亚类(Subgroup):一部分
16、亚类表示土类之间的过渡;如典型栗钙土、淡栗钙土、暗栗钙土等。一部分亚类的划分则代替土壤形成的次要过程或者新的形成过程。如暗棕壤、草甸暗棕壤、潜育暗棕壤等。,土属(Soil genus):是具有承上启下意义的分类单元,不同土类下土属划分的依据 有些是母质类型;有些是地形引起的地下水变化和盐分类型的差异。如铁质红壤、硅铁质红壤、硅铝质红壤等。,土种(Soil local type):根据土壤剖面构型和发育程度来划分。具体如土层厚度、腐殖层厚度、盐分含量多少、淋溶深度、淀积程度、熟化程度,如山地土壤可分成薄层山地土壤、中层山地土壤、厚层山地土壤等三个土种。,变种(Soil variety):是土种范
17、围内变化,一般可根据表土层或耕作层的质地、砾石含量、肥力高低等变化来进行划分。,。高级分类分类表,5。2。3。4 命名 连续命名(Continuous soil nomenclature)是指以土类为基本名称,将亚类、土属、土种,乃至变种名称作逐级形容词进行连续命名。如多砾石(变种)薄层(种)硅铝质(土属)暗(亚类)红壤(土类)。分段命名(discontinuous soil nomenclature)独立分段。,连续命名与分段命名相结合,土类亚类为段命名,如盐化草甸土,土类亚类土属为一段,如氯化物滨海盐土等。国外引进,如黑钙土 群众名称提炼,如白浆土,。5 不同分类单元应用:高级反映土壤发生
18、与分布规律;小比例尺土壤制图。低级分类单元:指导土壤资源利用,土壤改良以及中、大比例尺土壤制图。,5.3 土壤系统分类:5.3.1 分类系统:高级分类:土纲、亚纲、土类、亚类。基层分类:土族和土系,5.3.2 各级分类单元意义 土纲(soil order,soil class)1)根据主要成土过程产生的性质:如有机土人为土、灰土、干旱土、盐成土、均腐土、铁铝土、富铁土、淋溶土、潜育土等。2)根据影响主要成土过程母质性质划分,如火山灰土。诊断层或诊断特性确定类别。,亚纲:(suborer,subclss)根据影响现代成土过程的控制因素反映的性质。1)按水分状况:如铁铝土纲中的湿润铁铝土、均腐土纲
19、中的干润均腐土和湿润均腐土。2)按温度状况:如干旱土纲中的寒性干旱土和温暖干旱土等。,3)按岩性特征,如均腐土纲中的岩性均腐土。4)按主要成土过程发生阶段所表现性质划分。,土类:(soil group)是亚纲的续分:1)根据主要成土过程强度,如正常有机土中的高腐、半腐、纤维等。2)根据次要成土过程表现性质,如正常干旱土中的钙化、石膏化、盐化、黏化、土内风化等。3)根据次要控制因素表现性质,如反映母岩性质的钙质干润淋余土、钙质湿润富铁土等。,亚类:(subgroup)亚类是土类的辅助级别。1)根据是否偏离中心,是否具有附加过程的特性。代表中心概念的亚类为普通亚类,具有附加过程特性的亚类为过渡性亚
20、类,如灰化、漂白、粘化、龟裂、潜育、斑纹、表蚀、耕淀、堆垫、肥熟等;2)根据是否具有母质残留特性,如石灰性、酸性、含硫等,这常称之为继承性亚类。,土族:(soil family)土族是土壤系统分类的基层分类单元。它是在亚类范围内,主要反映与土壤利用管理有关的土壤理化性质发生明显分异的续分单元。不同类别的土壤划分土族所依据的指标各异。常用的主要指标有剖面控制层段的土壤颗粒大小,不同颗粒级别的土壤矿物组成类型,土壤温度状况,土壤酸碱性、盐碱特性、污染特性,以及人为活动赋予的其他特性等等。,土系:(soil series)土系是系统分类最低级别的基层分类单元,主要根据地形、母质及由此决定的土壤特征土
21、层进行分类。同一土系的土壤成土母质、所处地形部位及水热状况相似,在一定剖面深度内,土壤的特征土层的种类、性态、排列层序和层位,以及土壤生产利用的适宜性能大体一致。,在美国土壤分类系统中,土系是基层单元。同一土系的土壤除表层质地外,剖面层次排列和性质都相似。土系以该土系发现的第一个地区的地名来命名,如法戈(Fargo)、莫海夫(Mohave)等等,在实际工作中,凡发育在相同母质上,若干剖面形态特征相似的单个个体组成的聚合主体,可称之为一个土系。,5.3.3 系统分类简表,有机土,人为土,干旱土,富铁土,雏形土,新成土,5.3.4 命名 分段连续命名。1)土纲、亚纲、土类、亚类为一段。2)在此基础
22、上加颗粒大小级别、矿物组成、土壤温度状况等,构成土族名称。3)土系则为另列一段,单独命名。,高级单元:土纲为国际上常用的名称,如有机土、灰土、火山灰土、变性土、干旱土或相关名称演变而来,便于国际交流,铁铝土、淋溶土、雏形土、潜育土和人为土。亚纲、土类和亚类一级中有代表性的类型,分别称为正常、简育和普通以资区别。,土族采用土壤亚类名称前加土族主要分异特性连续命名,如普通强育湿润富铁土(亚类),其土族可分别命名为高岭粘质普通强育湿润富铁土,高岭混合型粘质普通强育湿润富铁土,高岭粗骨粘质普通强育湿润富铁土等等。,土系:命名可选用该土系代表性剖面(单个土体)点位或首次描述该土系的所在地的标准地名直接定
23、名,或以地名加上控制土层的优势质地定名,如陈集系,固镇系,罗家堡系,或陈集粘土系,固镇砂土系,罗家堡砾土系等等。,5.3.5 土壤类别检索与检索表 土壤系统分类的各级类别都可通过有诊断层和诊断特性的检索系统来确定。像植物分类检索表一样,按照检索顺序,自上而下逐一排除那些不能符合某种土壤要求的类别,就能找出它的正确分类位置。,谢 谢!,5.3.6 诊断层与诊断特性 土壤系统分类是以诊断层与诊断特性为基础的系统化、定量化土壤分类。而在土壤分类中用以鉴定土壤类别,性质上具有一系列定量规定的土层,称之为诊断层(diagnostic orizon)。而具有定量规定的土壤性质,而不是土层,称之为诊断特性。
24、,诊断层与发生层的关系:诊断层是土壤发生层的定量化和指标化。二者又有不同,如研究土壤发生和了解土壤基本性质,需建立一套完整的发生层;而用于土壤系统分类,则要有一套诊断层与诊断特性。1)许多诊断层与发生层同名,例如盐积层、石膏层、钙积层、盐盤、黏盤等。2)有的诊断层相当于某一发生层,但名称不同,例如雏形层相当于风化B层。,3)有些诊断层由一个发生层派生,例如作为发生层的腐殖质层,按其有机碳含量、盐基状况和土层厚薄等定量规定分为暗沃表层、暗瘠表层和淡薄表层等3个诊断层。4)有些诊断层则是由两个发生层合并或归并而成;其中合并的有:水耕表层为(水耕)耕作层加犁底层,干旱表层一般包括孔泡结皮层和片状层;
25、而归并的如粘化层,它或指淀积粘化层,或指次生粘化层。,诊断层 凡是用于鉴别土壤类型,在性质上有一系列定量说明的土层,直接引用概念,间接引用,新建立,5.3.7 诊断表层 诊断表层(diagnostic surface horizons)是指位于单个土体最上部的诊断层。与A层不同,又相关。既包括狭义的A层;也包括A层及由A层相B层过渡的AB层,如在具均腐殖质特性的土壤中,其腐殖质的聚积由土表向下逐渐减少,颜色逐渐变淡,常与草本植物的根系活动层相一致,这样形成的暗沃表层就包括了A层和AB层。,诊断表层:有机物质表层 腐殖质表层 人为表层 结皮表层,有机物质表层:由含高量有机碳的有机土壤物质组成的诊
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- 土壤地理学 课件 第五
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