农业资源调查与规划复习题.doc

第一章 绪论一、土壤资源调查与评价的概念与特点土壤资源调查与评价：把某地区的土壤作为资源进行调查，研究其各种土壤类型发生、发育程度、演变规律、地理上的分布状况及规律和区域性特征特性、理化性状与生产性能，以及与生态环境和农业生产的关系，测绘出土壤类型图和相关图件，并在此基础上对土壤资源进行评价，编制评价等级图，制定合理的开发利用改良实施方案。土壤资源调查与评价课程明显地具有四方面特点：对象宏观性、实践应用性、技术技能性、专业综合性。二、土壤资源调查与评价的作用三、土壤资源调查与评价的发展概况1.俄罗斯 1877-1881年（道库恰耶夫）完成了俄罗斯黑钙土区的野外调查，编绘了1英寸：60俄里的黑钙土带示意图。1882-1886年他又在尼日格勒省进行系统调查，编绘1英寸：10俄里的土壤图。在这些活动的基础上，道库恰耶夫提出“土壤是母质、动植物有机体、气候、地形与年龄五个因素作用下形成的独立的历史自然体”，并创立了由科学依据的土壤调查方法，即地理综合法。2.美国 1952年两家合作进行国家土壤调查，1960年土壤工作者，根据土壤诊断层及其属性制定了新的土壤分类系统及命名法，详载于土壤分类学（Soil Taxonomy）一书中，同时制定全国协作土壤调查规范（Soil Survey Manual），这对土壤形态定量做出了巨大贡献。3.国内的发展概况我国土壤调查的工作起步比较晚，是从20世纪30年代开始的。1930年广东中山大学设立广东土壤调查所，编印了土壤调查暂行办法，这是我国建立土壤研究机构的开端，当年，我们还是请美国人萧查理做中国土壤实地考查，用了4个月的时间对我国东北地区土壤进行了考查，并绘制了1：840万的土壤图。1958-1959年，全国农区开展了土壤普查工作。吸收了我国农民识土、辩土、用土、改土的宝贵经验。 “四图一志”农业土壤图、农业土壤肥力概图、农业土壤改良图、土地利用现状图和农业土壤志。1979年，我国在全国范围内开展了第二次土壤普查。四、存在的主要问题 土壤调查资料缺乏。 土壤调查资料陈旧。 难以找到针对性强的土壤调查资料。第二章 土壤调查的准备工作土壤调查工作按其进程可分为准备工作，野外工作与室内汇总工作等三个阶段。一、工作计划的确定土壤调查的任务一般可分为两大类型：1.对一个较大区域，如一个省或地区一级的行政区域、或大流域、或某一自然区域的土壤资源作一概括的了解。这种调查均采用中比例尺或小比例尺。2.对一个具体地区，如某一县、乡、农场，甚至更小的生产单位，需要对其土壤情况进行比较详细的了解，以便进行具体的土地利用或土壤改良规划等，一般采用大比例尺调查。二、确定调查底图的比例尺1.底图的精度及要求 通常采用的比例尺有以下四种。详测比例尺：1（2005000） 多用于小型农场，例如苗圃，土壤改良试验场等。大比例尺：1（1万2.5万） 乡或国营农场农业规划。中比例尺：1（5万20万） 县级区域规划或中小河流流域的农业生产规划，草原、森林。小比例尺：小于120万 全国性区域调查规划，大河流域的土壤开发等。2.确定比例尺的其他影响因素 除上述按任务确定地形底图比例尺外，在同一级比例尺范围内，还有几项其他因素影响比例尺的选择。农业用地方式。地形切割程度和土壤复杂状况。调查面积大小。三、组织调查队伍土壤调查通常按照调查的目的、任务和精度要求，分概查和详查两种类型。四、资料的收集与分析（包括什么）自然成土因素资料的收集、农业生产资料的收集、土壤资料的收集地形坡度不同，土壤利用方向也不同。如山地丘陵区，要防止水土流失，大于 25 的坡地，要退耕还林。大于 50的坡地要修梯田。 10-50坡地要等高种植。陆地表面地形条件多样，从形态特征上可归纳为山地、丘陵和平原三大类。其中平原包括洪积扇、阶地、河漫滩、自然堤等。因此，野外地形描述时，主要分为： （ 1 ） 山地调查描述 （ 2 ）丘陵岗地调查描述 （ 3 ）河谷地形及阶地调查描述 调查土壤排水情况，可以按以下级别说明排水程度： 排水不良； 排水正常；排水良好； 排水迅速。4.植被资料记载描述内容主要有： 主要种类、高度、估测植物种属的多度、覆盖度、根系、生长状况。第三章 土壤剖面性态的观察研究一、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。1. 土壤剖面土壤剖面的概念是道库恰耶夫于1883年首先提出的。土壤剖面是指在土壤实体的垂直切面上，那些通常平行于地表的土层总合。 因为物质和能量的垂直流，土壤中活有机质：根系、微生物、土壤动物的垂直分布的结果。2. 单个土体定义：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1-10，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。3.聚合土体 （Polypedon）是若干剖面特征相似的一组土壤聚合体，也就是一些性质上属于同一种类相邻“单个土体”的组合。二、土壤剖面的种类1.自然剖面它是由于兴修水利、土地平整，工程建设或开矿等原因，使土壤垂直面裸露的现成土壤剖面。优点：垂直面往往比较深而裸露面比较广有利于研究土壤的分布规律。缺点：位置不一定具代表性，亦不均匀分布。另外，自然剖面暴露在空气中，土壤理化性状发生变化，如地下水和盐分状况。在野外研究土壤时，应以（人工剖面）为主，而（自然剖面）为辅。2.人工剖面定义：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，因此有称为土坑。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。三、土壤剖面数量的确定原则：1.地区分级原则2.精度要求原则3.底图质量原则4.因人制宜的原则四、土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。1.常规布点法2.统计抽样法其具体做法如下：划分类型：统计学上称之为“分层”，就是将调查区按地面差异划分成若干类型，其目的是为了减少土壤类型内的变异系数，使每一类型中的每个土壤个体比较均匀，因此，当分层厚不足以提高精度的地区，可以不必分层。确定数量：根据数学统计学原理，按下列公式计算剖面点的数量：式中：n为剖面点数量；C为样本的变异系数，可由统计学中的公式直接求得，即样本标准差（S）对样本平均值的相对值，t为可靠性指标，一般取95%，其t=2；E为允许误差限，根据精度要求而定，若规定抽样精度不能低于80%，则E=1-80%=0.2；K为安全系数，一般取1.2。计算点距：根据调查区总面积和总样点数，按下列公式求得： 式中：L为点间距（m）；A为总面积（）；n为总样点数。 剖面点布置：一般我们采用统计学上“分层机械抽样法”，根据上述公式求得L值，按比例尺制作成边长为L的透明方格图，然后在调查区的地形图上以某一点为起点，进行蒙盖。每一方格网的交叉点即为剖面点。五、土壤剖面形态观察与描述1.土壤剖面所在地的地貌类型及地貌部位我们在描述地貌类型及地貌部位时，主要根据相对高差和平面延伸的范围进行。例如丘陵、平原、河谷、山地等。2.地表形态的描述 例如海拔高度。 地形的坡度：包括 平坡：3，一般不用平整。 微坡：37等高种植 缓坡：815 采用坡式梯田或宽垄式梯田中坡：1625 采用水平梯田陡坡：2635 不宜农用极陡坡：35 发展林业 坡型：包括斜面坡、凸坡、凹坡、复式坡等。 坡向：可分为 E东 SE东南 S南 SW西南 W西 NW西北 N北 NE东北七、土壤发生学层次的观察与描述1.土壤发生层概念：土壤剖面中与地表大致平行的一些层次，可根据其颜色、结构、质地、新生体等形态特征进行划分，原来的成土母质在成土作用下产生土层分异，使母质发生了改变，例如母质原有的理化性质、矿物学物质方面的改变，并通过淋溶淀积、氧化还原作用及其他成土作用，使土体逐渐发生分异，形成了外部形态特征各异的层次，这种在土壤形成过程中所形成的剖面层次，称为土壤发生层。2.主要发生层O层：枯枝落叶层A层：腐殖质表层或受耕作影响的表层。E层：淋溶层、漂白层。B层：淀积层 C层：母质层R层：表示连续的坚硬的岩石层3.特定的发生层：除了上述土壤的发生层外，还有一些在特定条件下形成的发生层。G层：代表潜育层K层：表示矿质结壳层 P层：也叫犁底层土壤发生层次序列模式图4.土壤发生层次的续分与细分5.发生层出现深度的量测语记载：位于矿质土壤A层之上的O层和K层，其厚度从A层向上测量，并前置“+”表示。土壤剖面深度自A层开始向下测量。例如：O1：+105cm A ： 010cm用来修饰大写字母的层次在这里就不一一介绍了。6.发生层的过渡特征过渡层按照发生层边界的明显程度和形态进行描述。按边界明显度，可分为如下四种过渡形式：突然、清楚、渐变、扩散。按边界形状，往往与地形、母质有关，可分为以下四种形态。平直、波状、不规则、间断 7.耕作土壤的层次：耕作层、犁底层、心土层、底土层。八、土壤剖面形态要素及其描述1、颜色主要特征。土壤颜色及其发生学的意义：土壤颜色的基本色调分为黑、红、白三色。土壤颜色的描述与门塞尔土色卡：主要有三个属性：色调也叫色彩、色别。明度又称亮度，是指物体颜色的相对明亮程度，与物体反射光普的强度有关。彩度也叫饱和度，指物体呈现颜色的鲜艳程度或浓淡程度，与其相对纯度或饱和度有关。九、土壤自然性态的描述土壤自然性态是指那些在田间表现很不稳定，极易受气候变化和耕作措施等因素影响而变动的土壤性质。包括土壤干湿度、土壤结构性、孔隙度和坚实度等四项。 十、土壤标本的采集与剖面摄影土壤调查中的土样一般可分为分析样本，比样样本，整段样本三种。 十一、土壤剖面性态的综合分析包括哪些内容？发生学评述、土壤剖面分类地位的确定、土壤剖面的生产评价。第四章、土壤分类与土壤野外制图一、土壤分类与土壤野外制图1. 土壤分类单元与土壤实体是对群体的分类，将一组个体合并成类别的过程就是分类的过程。一个类别就是一个分类单元。土壤是客观存在的事物，它不依附于任何一个土壤分类体系而独立存在，对于同一土壤，如果分类的目的不一样，则产生不同的分类。2. 分类单元、制图单元和 图斑分类单元是概念化的，是精确定义的，从而给土壤调查制度和土壤评价提供一个通用的标准。而图斑是当一个调查区的土壤性状与某一分类单元的概念相吻合或被包含，勾绘土壤时，我们就以这个分类单元的名称命名该区域的土壤。二、土壤制图单元及其图例系统图例系统可分为以下几种类型：1.优势单元图例；2. 复区图例；3. 组合图例；4. 无差异图例；5. 土相图例。土壤制图通常分成野外草图测绘、室内底图清绘，整饬几个步骤。其中野外草图测制是最基础的工作。三、中、小比例尺土壤草图的勾绘（一）基本工作方法1. 掌握调查地区土壤类型的分布规律2. 路线调查 3. 典型区调查 典型区的设置原则：凡是土壤类型和土壤利用改良方向有明显差别的地方，均须设置典型区。 典型区的调查内容：因调查目的不同而异。典型区的调查方法：因比例尺大小不同而异。（二）勾绘土壤草图的技术所谓勾绘中、小比例尺土壤草图，就是野外在地形图上填图。在进行填图以前，要对土壤边界线加以研究，然后应用勾绘技术把土壤界线搬到地形图上。勾绘土壤界线的技术（1）地形图定向： （2）地形图上定点：将实地所观测的剖面点和土壤界线点标绘到工作底图上去。方法有如下几种： 前交会法：即通过地面上一个固有的地物点与地形图上相应的地物点，来确定实地剖面点在地形图上的位置。具体做法，即先将罗盘仪置于地面点A，瞄准地面点C，读取AC的方位角；将罗盘仪移至B点，仍瞄准地面点C，读取BC的方位角。而后，用量角器根据AC和BC的方位角，在图上分别绘出其直线，两直线的交会点C，即为所求剖面点位置。前交会法示意图 后交会法：即将罗盘仪置于剖面点处，通过图上23个明显地物标志，再分别瞄准地面上相应的地物标志；分别读取它们的方位角，并做成23条直线，它们后方延长线的交点，即为所求剖面点位置。具体做法，按上述的定向方法，使图上明显地物标志a、b、c与实地相应标志A、B、C的方位一致，再从剖面点分别瞄准A、B、C三点，并依次读取三点的方位角。而后在地形图上用量角器定出a、b、c三点的方位角，并作直线Aa、Bb、Cc，延长此三线至交会于一点，此点即为所求剖面点位置。这里需要指出运用上述两种交会法在图上确定剖面点位置的精度，主要取决于方向线交角的大小，一般以30150为宜。后交会法示意图 放射法：将罗盘仪置于实地明显的地物上，一次瞄准各测点的剖面点，读取它们的方位角和距离，然后用量角器或比例尺，按方位角和距离数值，缩绘于地图上。第五章 遥感土壤调查制图遥感技术的土壤调查制图，简称遥感土壤调查制图，就是利用遥感技术对成土因素、土壤景观进行调查，分析研究成土过程、土壤分布规律和动态变化规律，确定土壤类型及其特征特性，并测绘土壤分布图和进行面积量算的整个过程。一、遥感及遥感技术概念遥感（Remote Sensing）是从远处探测、感知物体，也就是不直接接触目标物体，从远处通过探测仪器接收来自于物体的信息，并同过对信息的加工处理，实现对物体属性和分布的识别或探测。简单地说，就是遥远的感知。通常把在不同的平台上，使用传感器搜集地物的电磁波信息，再将这些信息传输到地面，并加工处理，从而达到对地物的识别与监测的全过程，称为遥感技术。二、遥感相片的特征：1. 宏观性特征；2.多波段特征；3. 多时像特征；4. 综合性特征；5. 透视信息特征。三、土壤遥感调查制图评述的优点：1. 土壤制图的速度大大加快；2. 土壤制图的精确度得到了提高；3. 调查工作的主动性和预见性增强；4. 节省费用。四、 航空摄影与航空相片在航空摄影中，根据所使用的感光片类型可把航空摄影分为黑白全色片摄影、黑白红外片摄影、彩色红外摄影和多波段摄影。五、航空相片的投影性质与像点位移1. 航空相片是地面的中心投影航片的影像变化都是符合中心投影的变化规律。2. 像点位移平面上点位在像片上相对位置的移动，这种现象称为像点位移。在垂直投影的航空相片上，高出或低于水平基准面的地面点在相片上的像点位置，和在水平基准面上的相应地面点的像点位置比较，产生了移动，这就是因地形起伏引起的像点位移，也称为投影差（）。 式中：H为相对航高；h为地面高差；r 为像主点距像点的距离（向径）。航片的比例尺航空相片上某一线段的长度与其代表的地面线段的长度之比称为航空相片的比例尺，用1/m表示。 式中：f 是物镜的焦距；H是航摄机的相对航高。航空摄影机镜头分辨率和感光乳剂分辨率组合成为系统分辨率，其变化范围一般在25100线队/mm之间。航空相片的地面分辨率距离（GRD）为：式中除的1000是为了使GRD以m来表示。六、土壤遥感解译的理论基础在遥感技术的应用中，主要使用的是电磁波谱中的紫外线、可见光、红外线和微波等波段。一般分为以下几个窗口： 可摄影窗口； 近红外窗口； 中红外窗口； 远红外窗口； 微波窗口。地物的反射率 不同的地物对入射电磁波的反射能力是不一样的，通常采用反射率（或反射系数或亮度系数）来表示。它是地物对某一波段电磁波的反射能量与入射的总能量之比，其数值用百分率来表示。即： 七、遥感图像的解译标志直接解译标志是地物本身属性在图像上的反映，凭借图像特征能直接确定地物的属性。地物的直接解译标志可以分为以下几个方面：1.形状 ；2.大小 ； 3.色调和色彩 ； 4.阴影 受太阳高度角以及地物高差的影响，在遥感相片上就产生了阴影。分为本身阴影（本影）和投射阴影（落影）两种；5.位置和相关体； 6.图型和组合； 7.纹理 。 遥感图像的目视解译方法分为：1. 成土因素分析法；2. 图型分析法；3.景观分析法；4. 对比分析法；5.逻辑推理法。八、土壤遥感草图测制1. 遥感图像上的允许误差其允许误差的标准可按地形图上允许误差，依比例折算而成，即直线允许误差应小于Lm，面积允许误差应小于Sm，这样才能保证调绘图像转绘后的制图精度。式中：Lm为航片上的最大直线允许误差（mm）；d为土壤图直线允许误差（mm）；m为航片的数字比例尺分母；M为土壤图的数字比例尺分母；Sm为航片上的最大面积允许误差（cm2）；S为土壤图面积允许误差（cm2）。土壤遥感概查的步骤：1. 确定概查路线 2. 土壤类型及其特性和土壤分布规律的研究3. 土壤与遥感图像的相关性研究 4. 拟定工作分类系统和确定制图单元 航空遥感图像预判的步骤（1）从已知到未知（2）先易后难：第一，先清楚后模糊；第二，先山区，后丘陵和平原，先陆地后海边；第三，先整体后局部。（3）根据遥感影像色调、图型的特点，判读确定该地区大的景观类型及其界线。（4）深入到一种景观类型，推断出母质种类，勾绘出同一景观类型中以母质为主要依据的不同土属。（5）再深入到微地形、微阴影的观察，参照土壤组合的规律，应用逻辑推理、推测土属以下不同土种的轮廓界线。（6）边判读边勾绘。九、土壤遥感草图的转绘遥感图像转绘可分为目估、图解转绘和光学仪器转绘，光学仪器法可以达到较高的用图要求。1. 目估转绘分为两种：基于相片平面的目估转绘和基于地形图的目估转绘。2. 图解转绘：图解法一般有图解网格法、距离交会法、辐射交会法等。特点是精度高，但费工费时，造价高，一般很少采用。3. 仪器转绘：最常用的转绘方法是仪器转绘，可分为纠正转绘仪转绘和精密立体测图仪转绘。土壤草图的编制成图的步骤：1.土壤底图的编制；2. 图例的制定；3. 土壤图的清绘与整饬。十、土壤遥感调查成果的整理与总结 （一）土壤图面积的量测的方法：1. 解析法； 2. 图解法； 3.网板法；4. 求积仪法； 5. 光电测积仪量算面积； 6. 计算机方法量算面积。 土壤面积量算可区分为控制面积量算、碎部面积量算及汇总统计三个部分，依次进行。 土壤图的编制土壤图的编制，包括了土壤界线的编辑标描、缩小、透绘和清绘整饬四大内容。具体的有两种形式，第一种是缩小编图综合（编辑）透绘，即先缩后编，缺点是当界线多时，编辑难度大，第二种形式是编图综合缩小透绘清绘整饬，即先编后缩，这是目前最适用的方法。 1. 编图综合 （1）编图综合的指标：最小图斑面积为25mm2，个别特殊图斑可保留到10mm2；对面积过小无法在图上标识，而在上图单元中保留的土壤类型，则用符号表示。（2）编图综合的手段