北京卧佛寺地区土壤系统分类的研究

北京卧佛寺地区土壤系统分类的研究 第 20 卷 第 4 期 北 京 林 业 大 学 学 报 V o l. 20, N o. 4 . , 1998 1998 年 7 月JOU RN A L O F B E IJ IN G FO R E ST R Y U N IV ER S IT Y J u l 北京卧佛寺地区土壤系统分类的研究 耿玉清孙向阳 ( )北京林业大学森林资源与环境学院, 100083, 北京; 第一作者女, 33 岁, 硕士 () 摘要 根据 1995 年《中国土壤系统分类》修订 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 , 卧佛寺地区土壤的诊断层为淡薄 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 层、雏 形层, 诊断特征为温性土壤温度状况、半干润土壤水分状况、落叶有机土壤物质、铁质特性、盐基 呈饱和状态. 该土壤应属雏形土纲、干润雏形土亚纲、铁质干润雏形土类. 关键词 土壤系统分类, 铁质干润雏形土类, 土壤发生, 古土壤 S155. 1; S714. 4 中图分类号 So il Ta xon om y Re sea rch of W of o s i A re in Be ij in g Gen g Y u q in g Su n X ian gyan g (), . . , 100083, . . Co llege o f Fo re st R e so u rce s and E nv iro nm en tB e ijing Fo rU n ivPRC h ina () A BSTRACT A cco rd in g to th e C h in e se So il T axo nom y R ev isio n P ropo sa lin 1995, th e d iag2 : 0, no st ic ho r izo n s o f th e W o fo si so ils in c lu dech r ic ep ip edo n an d C am b ic ho r izo n th e d iagno s2 : , , t ic ch a rac te r ist ic s in c lu deM e sic so il tem p e ra tu re reg im eU st ic so il m o istu re reg im eFo lic , . , so il m a te r ia lF e r r ic p rop e r ty an d E u t r ic b a se sa tu ra t io nT h e so ils b e lo n g to C am b iso lsU st ic , 2.C am b iso lsF e rU st C am b iso ls , 2, , KEY W O RD S so il taxo nom yF e rU st C am b iso lsso il gen e sisp a leo so l 1 , 6 对北京低山地区的土壤分类, 已有过不少的研究. 但对土壤类型的定名存在分歧. 其 原因在于, 定性分类是建立在土壤发生假说的基础上, 过分地强调成土条件中生物气候条件的 一致性或相似性, 而忽略了土壤的成土过程; 另外, 褐土和棕壤的概念, 被各国土壤学家无限扩 大化, 从而导致了土壤分类学上的混乱. 1995 年, 中国科学院南京土壤研究所主持的《中国土 7 () 壤系统分类》修订方案, 标志着我国土壤分类工作已进入成熟阶段, 并与国际接轨. 本次研 究就是根据修订方案制定的原则和 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 , 对卧佛寺地区土壤进行系统分类研究, 其目的在于确 定该土壤在中国土壤系统分类中的位臵, 为土壤调查、改良和利用服务. 1 自然概况 卧佛寺地区地形属低山丘陵, 主要成土母质是凝灰岩的坡积母质和次生黄土. 另外, 在母 8 质发育的土层中, 遗留有 时期的古土壤. 根据北京植物园的资料, 卧佛寺地区年平均气温 Q 2 1998202223 收稿 枫和黄栌等人工林, 以及酸枣、荆条和苔草等旱生植被. 2 研究方法 ( 本项研究共设 3 个研究点, 研究内容及方法有: 剖面特征描述 参照中国科学院南京土壤 ( ) 研究所编的《土壤剖面描述的标准》, 1991; 微形态鉴别 用微形态样品磨制的样品薄片在 L e2 ) () 偏光镜下观察; 粘土矿物 衍射分析 由中国科学院地质研究所 光室协助完成; 其它 ity X X 内容的土壤理化分析均采用中国科学院南京土壤研究所编的《中国土壤系统分类用土壤实验 室分析项目及方法规范》以及《土壤物理和化学方法补充》 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的分析方法.3 研究结果 3. 1 剖面特征描述 3. 1. 1 剖面l|I ( 位于卧佛寺后山水池附近, 海拔 170, 坡向东北, 坡度 10?. 植被为已郁闭的元宝枫 m A ce r ) ( )() 人工林, 混有少量的侧柏 、白皮松 等, 林t ru n ca tum P la ty c la d u s orien ta l is P in u s bu n g ea n a ( )( )( 下 植 被 有 荆 条 V itex ch in en s is 、酸 枣 Z iz y p h u s j u j u ba va r. sp in osa 、菅 草 T h em ed a ) 等, 植被长势良好. 母质为凝灰岩的残积、坡积母质. j ap on ica 3, 0由新鲜的和半分解的元宝枫落叶、小枝和翅果组成, 其中落叶与禾本科草类O cm 互相缠绕, 有机物原形可辩认. ( ) , 60A cm 棕色 7. 54ƒ4, 干, 中等发育团粒. 块状结构, 有少量蚯蚓粪, 粉质壤 YR 土, 润时疏松, 细根中量. ) ( 6, 40棕色 7. 5ƒ5, 干中度发育块状结构, 粉质壤土, 润时适中, 中根含 5B 1 cm YR 量中等, 石砾少量. () 40, 80亮棕色 7. 5 5ƒ7, 干中度发育块状结构, 粉质壤土, 润时适中, 粗根 B 2 cm YR 含量中等, 石砾少量, 与下层的界限明显和平整. () 80, 95橙色 7. 5 6. 57, 干中度发育块状结构, 粉质壤土, 润时较紧实, 灰 ƒBC cm YR 白色的凝灰岩风化物表面有棕色物质, 石砾多量, 与下层的界限明显和平整. () , 11095淡棕灰 7. 5 7ƒ1, 干灰白色的凝灰岩处于风化状. C cm YR 3. 1. 2 剖面? () 与剖面l|I 相邻, 海拔 180. 植被为油松 人工林, 混有少量侧柏, 复盖 mP in u s ta bu la ef orm is () 度为 0. 8, 主要灌木有荆条、紫穗槐 等, 母质为凝灰岩坡积母质.A m orp h a f ru t icosa 由油松针叶、小枝和少量球果组成, 有机物处于新鲜和半分解状态.O 2, 0cm () 0, 5棕色 7. 5 4ƒ5, 干, 中度发育团粒结构, 有少量蚯蚓粪, 粉质壤土, 润时 cmA YR 疏松, 细根中量. () 亮棕色 7. 5 4. 5ƒ5, 干, 中度发育团粒、块状结构, 粉质壤土, 润时适 5, 38YRB 1 cm 中, 细根、中根中量, 石砾少量. ( ) B 2 38, 80cm 浊棕色 7. 5. 5ƒ3, 干, 中度发育块状结构, 粉质壤土, 润时适中, 5YR 中根少量, 可见少量较大石砾. ( ) 80, 120C 棕色 7. 5 56, 干, 弱度发育块状结构, 粉质壤土, 大石砾多量, 其 ƒcm YR 中, 凝灰岩处于风化状态, 且风化物表面呈棕色. 3. 1. 3 剖面? 位于卧佛寺地区西侧洪积次生黄土侵蚀沟的小山上, 正南坡, 坡度 18?, 海拔 95, 植被主 m ()要为灌木和草本, 包括: 酸枣、荆条、菅草. 另外还有极少量的侧柏、臭椿 、A ila n th u s a l t iss im a () () 山杏 . 和山杨 .P ru n u s a rm en ia ca v a ra n su P op u lu s d a v id ia n a 1, 0由少量半分解的枯枝落叶组成.O cm () 0, 17棕色 7. 5 ƒ4, 干, 中度发育团粒结构, 粉质壤土, 润时疏松, 草根极 4A cm yYR 细多量. () 17, 55亮棕色 7. 5 6, 干, 中度发育块状结构, 粉质壤土, 润时适中. 4. 5ƒB 1 cm YR ( ) 55, 180亮棕色 7. 55ƒ7, 干, 强度发育块状结构, 粉质壤土, 润时紧实.B 2 cm YR () 180, 2555. 5ƒ7, 干, 强度发育块状结构, 粉质壤土, 润时极紧实.亮红棕 5 C cm YR 3. 2 土壤理化分析结果 3. 2. 1 土壤有机质和腐殖质组成 - 1 - 1 从测定结果来看 , 土壤 层有机 含量为 10. 62?至 21. 05?, 大于 6?A C g k gg k gg - 1 ; 土壤 层 ƒ为 7. 22 至 10. 45, 小于 15, 因此, 土壤有机质分解良好, 属细腐殖质类型.k gA C N 表 1 土壤有机质和腐殖质组成 1 TA BL E T h e so il’ s o rgan ic m a t te r and th e h um ic ac id o f th e p ro f ile s 胡敏酸 H 富里酸 F 有机 C 全 N 腐殖质总量 深度ƒ剖面号 土层 N H F C ƒƒcm - 1- 1- 1- 1 - 1 ƒ??? ƒƒgk gg?k gg?k gƒƒgk ggk g 21. 05 2. 80 7. 52 8. 62 1. 60 7. 02 0. 23 A 0, 6 6, 40 10. 57 1. 53 6. 91 5. 62 1. 90 3. 72 0. 51 1B 40, 80 l|I 7. 89 1. 25 6. 31 4. 37 1. 35 3. 02 0. 44 B 2 80, 95 2. 48 0. 44 5. 63 2. 41 0. 75 1. 66 0. 45 BC 95, 110 1. 18 0. 27 4. 37 0. 65 0. 20 0. 45 0. 44 C 0, 5 A 27. 70 2. 65 10. 45 6. 53 1. 73 4. 80 0. 36 5, 38 12. 43 1. 06 11. 73 5. 00 1. 53 3. 47 0. 44 ?B 1 38, 80 80, 105 B 2 7. 20 0. 80 9. 00 3. 53 0. 78 2. 75 0. 28 0, 12 3. 80 0. 40 9. 50 1. 72 0. 13 1. 59 0. 08 C 12, 55 10. 62 1. 47 7. 22 7. 00 2. 00 5. 80 0. 34 A 55, 180 3. 86 0. 74 5. 22 2. 83 0. 90 1. 93 0. 47 B 1 ? 180, 210 0. 78 0. 40 1. 95 0. 35 0. 08 0. 27 0. 30 B 2 0. 52 0. 29 1. 79 0. 20 0. 05 0. 15 0. 33 C 3. 2. 2 土壤的粒径分布 从表 2 可以看出, 剖面l|I 、剖面 的土壤粒径分布, 以粗粉粒和细粉粒为主; 剖面? 以粗粉 ? 粒为主, 在粒径分布中占 42%, 48% , 其次是粘粒和细粉粒, 这种粒径分布显然与次生黄土母 9 质的影响是分不开的. 从粘粒含量来看, 土壤 层与上覆淋溶层相比, 有所增加. 但微形态观 B 10 察均没有光性粘土存在, 因此, 剖面 层不存在粘粒的淋溶淀积. 在剖面l|I 的 层, 粘粒含 B BC 量与上覆 之比> 1. 2, 且微形态观察有红色光性粘粒. 在剖面 的 层, 粘粒含量与上覆 ?B 2 C B 2 层之比< 1. 2, 但微形态显示有红棕色光性粘粒淀积特征. 经研究证实, 这些粘粒特征, 是湿热 - 1? TA BL E 2 T h e so il’ s tex tu re o f th e p ro f ile s gk g 剖 粒径ƒ土 mm 深度 面 号 层 ƒcm < 0. 002 2, 1 1, 0. 5 0. 5, 0. 25 0. 25, 0. 10 0. 10, 0. 05 0. 05, 0. 02 0. 02, 0. 002 10 20 30 50 110 430 210 140 A 0, 6 6, 40 10 10 20 150 130 360 170 150 l|I B 1 40, 80 B 2 10 20 10 80 90 480 190 120 80, 95 10 20 20 100 120 240 300 150 BC 95, 110 10 20 20 150 180 210 320 90 C 0, 5 10 20 20 90 90 430 190 150 A 5, 38 20 30 10 70 80 430 190 170 B 1 ?38, 80 80, 105 10 30 40 70 100 360 280 150 B 2 0, 12 10 20 20 100 110 210 370 160 C 12, 55 0 10 10 60 100 480 150 190 A 55, 180 B 1 0 10 20 60 120 420 170 200 ?180, 210 0 0 10 70 50 430 200 240 B 2 0 0 10 30 50 450 200 260 C 3. 2. 3 土壤矿物种类及含量 从土壤中提取的粘粒, 经 衍射分析表明, 原生矿物经过缓慢硅铝化作用形成了粘土矿 X 10 物. 因此, 土壤 层粘粒的增加与次生粘化作用的发生有关. 剖面l|I 、剖面? 的粘土矿物组B 成相似, 均以 2?1 型的伊利石、蒙脱石和绿泥石为主, 另外还有一定数量的高岭石. 剖面l|I C层为处于风化状态的纯净的凝灰岩, 且含有 30, 40% 的白云母, 而在 层和 层中白云母已 A B 2 彻底风化. 由此可以推测伊利石和蒙脱石是由白云母转化来的. 在剖面? 中, 主要的粘土矿物 是伊利石、蒙脱石和高岭石. 表 3 矿物种类和数量 3 TA BL E K ind s and co ten t s o f m ine ra ls o f th e p ro f ile s 深度 剖面号 土层 矿物种类和数量ƒ% cm ƒ A 0, 6 伊利石 30, 40, 蒙脱石 20, 30, 高岭石 20, 30, 石英 5, 10, 长石少量 伊利石 20, 30, 绿泥石 20, 30, 高岭石 20, 30, 石英 5, 10, 长石少量 40, 80 l|I B 2 绿泥石 20, 30, 高岭石 30, 40, 白云母 30, 40, 石英 10, 20, 长石少量 95, 110 C 伊利石 20, 30, 蒙脱石 20, 30, 绿泥石 10, 20, 石英 5, 10 38, 80 ? B 2 55, 180 伊利石 20, 30, 蒙脱石 10, 20, 石英 5, 8 ? B 2 3. 2. 4 土壤化学性质 () 从测定结果可以看出: 剖面l|I 、剖面 层土壤为微酸性; 剖面? 土壤 2均大于 7, ?B pH H O () 但在剖面中未发现有碳酸钙存在. 土壤 均为微酸性到酸性, 这部分交换性酸, 可能是 pH k c l + 腐殖质胶体上的 解离与 交换引起的. 在弱酸性淋溶条件下, 土体中的原生矿物不断风H K 化, 导致了游离性铁的释放, 并有少量下移特征, 铁与腐殖质酸一起, 导致土壤剖面呈棕色即棕 11 化过程. 剖面l|I 层和剖面? 层, 游离铁含量较高, 与古土壤的残存有关. 剖面中交换性BC C 2+ 2+ + + 盐基离子均以 为主, 其次是, 、很少, 盐基饱和度呈饱和状态. 土壤剖面中的 a g a C M K N A () 层的土壤交换性盐基总量大于阳离子交换量, 并使土壤 pH H 2O > 7, 这一现象在华北地区 12 非石灰性母质土壤中具有一定的普遍性, 这可能与土壤尘暴降尘有关. 表 4 土壤化学性质 4 TA BL E T h e ch em ica l p rop e r t ie s o f th e p ro f ile s pH 交换性盐基离子 游离 F e 阳离子交换量 C EC C EC 粘粒 ƒ7 深度 剖面号 土层 盐基饱和度 - 1- 1- 1. ƒcm o lkg . cm g?kgƒcm o lkg H 2O K N a C a M g KC l 7. 20 6. 56 19. 8 21. 23 151. 6 100. 00 0. 97 0. 93 16. 32 3. 14 A 0, 6 6, 40 6. 30 5. 10 17. 0 13. 63 90. 7 100. 00 0. 46 0. 53 10. 79 2. 00 B 1 40, 80 l|I 6. 75 5. 13 18. 5 12. 99 108. 2 97. 38 0. 58 0. 59 10. 23 1. 25 B 2 80, 95 6. 38 4. 90 13. 0 14. 08 93. 7 94. 32 0. 50 0. 33 10. 37 2. 08 BC 95, 110 7. 05 5. 32 8. 4 9. 50 105. 6 71. 2 0. 61 0. 30 4. 96 0. 89 C 0, 5 A 7. 27 6. 56 20. 9 18. 55 123. 7 100. 00 0. 52 0. 51 13. 43 4. 98 5, 38 6. 72 5. 65 17. 3 13. 78 76. 6 95. 79 0. 32 0. 36 9. 57 2. 95 B 1 38, 80 ? 80, 105 6. 75 5. 32 15. 7 12. 90 99. 2 94. 73 0. 33 0. 39 8. 10 3. 40 B 2 0, 12 6. 79 5. 23 16. 9 17. 99 112. 4 91. 61 0. 35 0. 40 10. 44 5. 29 C 12, 55 A 7. 33 6. 35 14. 4 15. 70 82. 6 100. 00 0. 89 0. 95 11. 65 2. 60 55, 180 7. 14 5. 73 15. 2 17. 52 87. 6 97. 72 0. 55 0. 65 12. 54 3. 38 B 1 ? 180, 210 7. 41 5. 85 15. 0 18. 89 78. 7 98. 89 0. 68 0. 82 12. 59 4. 59 B 2 7. 66 6. 24 15. 9 21. 95 84. 4 98. 04 0. 82 0. 81 15. 47 4. 42 C 7 () 3. 3 在中国土壤系统分类 修订方案中的位置 3. 3. 1 诊断层 - 1 土壤剖面 层有机 含量 均 大 于 6?, 但 层 的 厚 度 均 小 于 3. 3. 1. 1 淡薄表层A C g k gA 25.cm 3. 3. 1. 2 雏形层 土壤剖面 层, 没有物质淀积, 也未发生明显粘化, 且土壤 层属中度发B B 育块状结构, 颜色带棕色. 同时, 层厚度大于 10且其底部在土表 25, 具有粉质壤以下B cm cm - 1 土质地, 粘粒含量大于 80?.gk g 3. 3. 2 诊断特征 3. 3. 2. 1 温性土壤温度状况 卧佛寺地区 50深处的年均土温为 14. 2?. 属温性土壤温度cm 状况. 3. 3. 2. 2 半干润土壤水分状况 卧佛寺地区的年干燥度为 1. 9, 属半干润土壤水分状况. - 1 3. 3. 2. 3 铁质特性 土壤 层细土部分, 用 浸提出的游离铁均大于 14?, 因此,B D CB g k g土壤具有铁质特性. - 1 3. 3. 2. 4 盐基饱和 由于 均大于 24. 粘粒, 而且盐基饱和度均大于 50, 因此, C EC 7 cm o lk g 属盐基饱和土壤. 3. 3. 2. 5 落叶有机土壤物质 三个剖面的 层均为新鲜的和半分解的枯枝落叶, 因此, 土壤O 具有落叶有机土壤物质. 3. 3. 3 所研究土壤的分类位臵 根据诊断层和诊断特征, 按照检索系统的顺序, 采用逐一排除的方法, 把研究的土壤确定 为雏形土纲、干润雏形土亚纲、铁质干润雏形土类, 普通铁质干润雏形土亚类. ( ) 1卧佛寺地区土壤具有细腐殖质的形成过程, 蚯蚓的扰动过程, B 层次生粘化过程和棕 化过程等发生过程. 土壤中粘粒不产生移动可能是因为铁和粘土矿物与腐殖质酸形成了凝聚 6 13 状的复合物, 另外, 微形态观察也证实了这一点. 根据《中国土壤》和《中国土壤系统分类》 14 ( ) 首次方案, 剖面l|I 和剖面 只能属棕壤, 剖面 只能属褐土. 但这种归属, 本人认为十分 ?? 勉强. 其原因是土壤 层无光性粘土存在; 另外, 在半干润气候条件下, 可出现不同 值的土 B pH 壤, 根据 值区分棕壤和褐土, 会使某些土壤如剖面l|I 和剖面 在分类系统中难以找到恰当?pH 5 的位臵. 根据土壤发生特征和形成过程, 所研究土壤应属于棕壤类. 根据 1995 年中国土壤系 7 统分类, 土壤类型是铁质干润雏形土, 这一分类系统, 本人认为是比较适宜的. () 2把土壤温度状况和土壤水分状况作为中国土壤系统分类的诊断特征, 并将它们定量 化, 这是土壤分类的一大进步. 但在实际工作中, 定位测定某一地区的土壤温度和水分状况, 而 且最少是几年的时间连续测定, 其工作量是相当大的, 而且在一定程度上是不现实的. 有的研 15 究者建议采用气象要素的方法来估算土壤温度状况和土壤水分状况, 这一点是可行的. 但 是土壤温度受多因素的影响, 而且用气温来估算土壤温度的资料有限, 建议今后应加强这方面 的研究工作. 对于在缺乏气象要素数据的地区, 可以参考当地植被状况, 因为影响植被分布的 16 重要条件是气候, 特别是热量和水分以及二者的配合状况. 致谢 此项研究是在向师庆教授悉心指导下完成的, 谨此致谢. 参 考 文 献 ( ) 1 许冀泉. 褐土胶体的矿物组成. 土壤学报, 1961, 9 3, 4: 103, 109 2 熊毅, 席承潘. 华北平原土壤. 北京: 科学出版社, 1965 ( ) 3 徐礼煜. 北京西北部山丘地区成土母质对褐土的影响. 土壤学报, 1983, 20 8: 238, 251 ( ) 4 陈佐忠. 北京香山地区褐土粘土矿物的研究. 土壤学报, 1979, 16 4: 387, 395 ( ) 5 向师庆. 北京低山凝灰岩上发育的土壤. 北京林学院学报, 1983, 5 4: 17, 27 6 耿玉清. 北京卧佛寺地区土壤的研究: 学位论文 . 北京: 北京林业大学图书馆, 1990 中国科学 ( )7 院南京土壤研究所. 中国土壤系统分类 修订方案. 北京: 中国农业科技出版社, 1995 耿玉清, ( ) 8 向师庆. 北京西山卧佛寺地区古土壤的研究. 北京林业大学学报, 1992, 14 2: 98, 101 刘东生. 9 黄土的物质成分和结构. 北京: 科学出版社, 1966 10 于天仁, 陈志诚. 土壤发生中的化学过程. 北京: 科学出版社, 1990 11 黄瑞采, 周传槐. 土壤的发生分类与资源评价. 南京: 江苏科学技术出版社, 1985, 62, 74 12 ( ) 向师庆, 聂立水. 北京中山地区非石灰性土壤发生分类的研究. 北京林业大学学报, 1992, 14 1: 27, 3313 中国科学院南京土壤研究所. 中国土壤. 北京: 科学出版社, 1978. 533, 537 中国科学 14 ( )院南京土壤研究所. 中国土壤系统分类 首次方案. 北京: 科学出版社, 1991 陈健飞. 15 ( ) 土壤水分和温度状况的估算. 土壤, 1989, 21 3; 160, 162 16 东北林学院主编. 森林生态学. 北京: 中国林业出版社, 1981 ()责任编辑 胡 涌