土壤地理学实习报告.doc

土壤地理学实习报告1.前言：水稻土是经长期淹水耕作，种植水稻，铁锰还原淋溶和氧化淀积交替进行，形成耕作层、犁底层、渗育层、潴育层或有潜育层的土壤，他不同于旱地土壤，也不同于自然积水条件下的沼泽土壤等。不同的耕作制度和水分条件下形成的水稻土也不尽相同。通过本次实习，我们可以更好的了解不同水稻土，及其特点和利用方法。影响或控制土壤形成的因素，包括气候、生物、母质、地形和时间。其中，地形虽然不直接影响土壤形成，但确是土壤和环境之间进行物质、能量交换的一个重要条件。在泥巴山，我们重点可以观察温度和湿度变化等影响造成的土壤垂直分布现象。2.目的：荥经到汉源九襄，主要观察土壤的垂直地带性分布，并结合植被分布考察各地土壤类型极其特点；名山实习的主要目的是观察农用地水稻土的特征，以及农用土壤中低产田中存在的问题及改良利用方法，并参观了其中一部分改良成功的土壤。通过本次实习，学会区分不同土壤，并结合所学知识，了解土壤利用过程中存在的问题，并合理开发利用。3.实习地点及时间：2011年5月11日-12日，泥巴山实习；2011年5月13日，名山实习。4.指导老师：王昌全老师，李冰老师，袁大刚老师，胡超老师5.实习地点介绍：5.1 泥巴山泥巴山位于雅安市荥经县和汉源县两县之间的，主峰高3300米，是四川盆地与青藏高原的过渡地带，土地资源丰富，气候宜人，降雨适中，水草丰茂，属盆周山区。地貌主要是褶皱、断层作用形成的构造地貌。其气候属于亚热带湿润季风气候区；在地形上高低相差悬殊，垂直变化大，因而具有山地气候特点。泥巴山北坡受东南暖湿气流影响，植被生长茂盛，形成土壤以黄壤、黄棕壤、棕壤、暗棕壤为主；而南坡气候比较干燥，干湿交替明显，植被生长较差，物质坡面移动强烈，土壤中的砾石多，形成土壤以暗棕壤、黄壤、红壤为主。5.2 名山名山县地处川西平原边缘，隶属雅安市，东与蒲江为界，西与雨城区相连，南临丹棱、洪雅，北与邛崃接壤。名山属亚热带季风性湿润气候区，气候温和，雨量丰沛，无霜期长，四季宜耕，植被茂然，年均降雨1500毫米。全县地势西北高，东南低，以台状丘陵、浅丘坪岗为主，海拔在546-1456m之间。全县土壤类型多样，依据土壤分类系统，全县土壤可分为5个土类，9个亚类，18个土属，47个土种，139个变种，土壤肥力较高。全县约48.5亩适于种茶，蒙山茶也远销国内外，茶顶山也是世界茶文化保护区，也是我国两个茶叶原产地之一。6. 实习过程：本次实习分为2个部分：观察泥巴山的垂直地带性土壤分布和观察名山水稻土。具体过程如下。6.1 泥巴山实习6.1.1 荥经河（荥经县县城边）荥经县县城边位于东经10248，北纬2914，海拔为792.8米。由于荥经河流经此地，形成明显的阶地地形，在荥经河转弯处的山坡上可以观察到荥经河该段流域的全貌，该段流域由河岸向外延伸分别形成了河漫滩、超河漫滩和一级阶地地形。河漫滩土地受到河水冲击形成了新积土或冲积土，受到洪水冲积物的覆盖，表土层有明显的近期薄层沉积层，生物积累作用弱，有机质表层集聚量少，利用价值不高，应当注意合理开发利用。超河漫滩和一级阶地土壤大多为潮土，成土母质为近代河流冲积物、洪积物及少量的冲积物。其土层深厚，地下水位较高，水热资源丰富，适应性广，是中国主要的旱作土壤类型。6.1.2 民建乡竹阳村地理位置：东经10243，北纬2950，海拔：914.8米。此处我们主要观察黄壤。黄壤是亚热带湿润气候条件下形成的富含水合氧化铁（针铁矿）的黄色土壤，黄壤亚类具土类典型特征；漂洗黄壤亚类为具侧向漂洗层的黄壤，A-E-B-C构型；黄壤性土亚类为具A-（B）-C构型的弱发育土壤。黄壤多形成于温度较高，雨水充沛，相对湿度大（80以上）的低山，丘陵和高原区，气候多表现为云雾多、日照少、冬无严寒、夏无酷热、干湿季不明显。由于水热条件都较为优越，土壤风化程度较深，其淋溶作用强，盐基饱和度低，土壤呈酸性至强酸性反应，土体较厚，质地多为中壤土至重壤土。黄壤形成的气候条件下，植被多为高大乔木，土壤微生物活力较强，有机质积累在表层，所以表层颜色较深，但向下锐减，颜色趋于一致。黄壤表层的有机质含量高，故全氮含量也高，氮、磷、钾含量较为丰富。但黄壤的供肥能力不强，其中氮的矿化率低，磷多以无机磷为主，无机磷又以闭蓄态的铁磷为主，有效性低，耕种黄壤更是普遍缺钾。黄壤的利用以多种经营为宜。分布于中山山脊和分水岭地区的表潜黄壤和灰化黄壤，因处于海拔高、坡度陡、土层薄的地段，种植农作物或经济林木均不适宜；在其所在的原始林地宜以护林和采集、培育药用植物为主。对分布于高原丘陵地区的黄壤，尤其是老红色风化壳或砂页岩发育的黄壤，如所处地形坡度较小、土层厚度在1米以上的则可发展农业和农、 林综合利用。丘陵下部缓坡和谷地可种水稻、玉米和麦类；丘陵中、上部可以发展果树、茶和油菜等经济作物和薪炭林。已耕种的黄壤为防治土壤侵蚀，宜进行以山、水、田综合治理为中心的农田基本建设，多施有机肥料和种植绿肥，并适量施用石灰和磷肥。表1 黄棕壤土壤剖面性质 土 层 性质 A0 A B1 B208cm 827cm 2760cm 60-100cm颜色 黑色 暗棕 淡棕 黄棕质地 轻壤 粘 粘 粘 结构 块状 块状 块状 块状侵入体 无 少量石砾 大石块 无根系 大量细根和中根 大量细根 少量细根 少量中根pH 4.0 4.0 4.0 4.0紧实度 松 较松 较紧 较紧水分 稍润 稍润 稍润 稍润6.1.3泥巴山垭口地理位置：东经1023636、北纬293856，海拔2335m。此处主要是暗棕壤的观察。暗棕壤是在温带湿润季风气候和针阔混交林下发育形成的，表层腐殖质积聚，全剖面呈中至微酸性反应，盐基饱和度60-80%，剖面中部粘粒和铁锰含量均高于其上下两层的淋溶土。暗棕壤又名暗棕色森林土，过去曾一度被称为棕色灰化土、灰棕壤。由于阔叶树的加入和影响，森林归还物中灰分含量较棕色针叶林土高，灰分中钙、镁等盐基离子较多，使之足以中和有机质分解过程释放的有机酸。因而暗棕壤的盐基饱和度较高，土壤呈弱酸性。枯枝落叶层的保水能力很强，能够抑制土壤水分的蒸发，会使雨季土壤上部土层水分达到饱和状态，从而造成还原条件，使土壤中的铁还原，还原性铁向下运动在土体的中下部以胶膜的形式包被在土壤结构体的表面，使土壤染成棕色。表2 暗棕壤土壤剖面性质 土层 性质 A0 A B1 B2010cm 1024cm 2438cm 3862cm颜色 淡棕 暗灰棕 紫棕 暗黄棕质地 粘壤 粘重 粘重 粘重 结构 小块状 小块状 小块状 小块状孔隙度 微量虫孔 微量虫孔 微量小孔 少量中孔根系 大量细根 中量细根 大量细根和少量中根 少量中根pH 4.0 5.0-5.5 4.0 5.0-6.0紧实度 疏松 疏松 疏松 疏松水分 湿润 湿润 湿润 湿润6.1.4 清溪乡双合村地理位置：东经10238，北纬2932，海拔：1346m。红壤形成于降水较多，干湿季明显的低山、丘陵和高原。雨热同季的条件加速硅和盐的淋失，粘粒和次生粘土矿物不断形成，粘粒SiO2/Al2O3较低，矿物类型多为高岭石，赤铁矿。土体下部见有铁锰结核或斑块，是脱硅富铝化的产物。土体多呈块状，较干燥，含水量较低。土壤环境呈氧化态，所以铁锰以高价存在，土体成红色。虽然红壤之上植被较密集，但由于温度较高，有机质分解速度快，积累较少，只有表层具有较高有机质，而向下锐减。实习红壤地点位于泥巴山的南坡，受干热河谷气流的影响，降雨量较黄壤区减少。母质为低山丘陵洪积扇，土壤内夹杂石砾较多，加之有机质由于农耕而急剧减少，此外土壤有效磷的铁铝固定也明显加强，大多数微量元素进一步贫乏，因而质地粘重，不利于耕作。而红壤含有大量的氧化铁和铝胶体，这种胶体虽然吸水力强但透水性差雨水不容易下渗，保蓄的水分少，而且红壤所保蓄的水分又不易被农作物吸收。因此，一遇干旱，农作物就出现凋萎，甚至枯亡。同时，红壤中的氧化铁、氧化铝物质多了会大幅度降低土粒表面的负电荷，减弱土壤保蓄养分的能力，不能充分满足农作物生长的需要。红壤的利用可综合采取增施有机肥料、种植绿肥、施用磷肥、氮磷配合施用、施用石灰等措施，它们在改善红壤的理化性质、使之更适宜耕作利用上作用明显，效果较好。表3 红壤土壤剖面性质 土层 性质 A1 A2 B1 B2020cm 2040cm 4070cm 70100cm颜色 淡黄橙 橙色 红色 暗棕红质地 壤偏砂 壤偏砂 轻壤 壤 结构 块状 块状 块状 块状孔隙度 少量虫孔 少量大虫孔 少量虫孔 少量中孔侵入体 较大石块 少量小石块 少量大石块 少量大石块根系 几乎无 极少细根 少量细根 少量细根pH 7.0 7.0 7.0 7.0紧实度 紧实 紧实 紧实 紧实水分 干 干 干 干6.1.5汉源县建黎乡牛市坡地理位置：东经10261、北纬2910，海拔：1952m。白浆化棕壤是指腐殖质层或耕层以下具有“白浆层”的棕壤，这是区别于棕壤其它各亚类最重要特征。白浆化棕壤处于暖温带湿润季风气候区，雨热同季，降雨较红壤地区大，水的解离度提高，游离出更多的氢离子以代换土壤中的正价元素，使土壤中的物质分解，土壤颗粒变细，呈酸性。地势较缓，使其能积能排，夏季淋溶，冬季淀积。在两个主要因素的作用下使有色金属在剖面上层被漂洗发生白浆化作用，土壤颜色变浅发白，剖面下层可见Fe、Mn结核。是典型的白浆化棕壤。但此地植被较稀少，生物富盐基作用弱，pH上低下高。地气候为暖温带湿润气候，夏季暖热多雨，雨热同季，冬季寒冷干燥，在此环境条件下形成了棕壤。但由于此地处于洪积扇之上，坡度较缓，能够在雨季形成滞水，从而发生白浆化作用，具有白浆层。此外，Fe、Mn发生还原淋溶，土层中能明显看到Fe、Mn斑。粘粒也有一定程度的淀积，上层质地较轻，下层粘重。这里土壤肥力状况不是很好，土壤较贫瘠，不以种植农作物。当地农民考虑到这个问题，在充分利用当地的水热条件，在该处大力发展花椒、樱桃的种植，并取得了较好的成效。表4 牛市坡土壤剖面特征 土层 性质 A0 A AB B01cm 115cm 1540cm 40100cm颜色 暗灰黄 灰黄 淡黄 棕黄质地 壤偏砂 壤偏砂 轻壤 壤 结构 粒状 块状 块状 块状根系 较多 较少 少 无pH 4.0 4.0 6.0 6.0紧实度 紧实 紧实 紧实 紧实水分 干 干 干 干新生体 无 铁锰锈纹 铁锰锈斑 铁锰结核泥巴山实习小结：泥巴山从北坡到南坡土壤类型的变化很好的诠释了土壤垂直地带性。北坡土壤类型变化是：黄壤黄棕壤棕壤暗棕壤（从上往下）。南坡土壤类型变化是：暗棕壤棕壤黄棕壤红壤。由于南北坡气候条件存在差异，虽然土壤类型大体相似，但在利用上存在不同，北坡的作物总类是油菜，南坡作为樱桃、枇杷等。6.2 名山实习6.2.1电视台（老冲积黄壤）位于东经10309，北纬3007，海拔838米。气候湿润多雨，坡体下部处于四级阶地地势平坦，出现了大范围的白鳝泥，坡体上部初遇第五级阶地，形成的老冲积黄壤。所形成的土壤受湿热气候影响，黄化作用明显，土壤风化程度较深，出现了酸粘、瘦、板结等生产问题。从实地考查发现，该处土体松软、积水较多，土体颜色偏暗，这与这里的地形气候因素有密切的关系。该处母质为中生代以后的沉积岩，位于一冲沟的底部，地势较矮，加之名山县属内陆亚热带湿润季风性气候，雨量充沛。所以该地四周的雨水向此处汇集，地下水位相对较高，发生潜育作用，可推测土体下部存在潜育层。 表5 老冲积黄壤剖面土层理化性质 土层性质 020cm 2060cm 60100cm 颜色 灰黄棕 黄棕 淡棕pH 4.0 5.0 5.0质地 轻壤 重壤 粘土根系 多细根 少 无紧实度 疏松 稍紧 紧实Fe2+ 反应 无 无 无由表5可以看出，位于五级阶地上的老冲积黄壤，以冰渍物为主，形成的土壤质地表层以轻中壤为主。对该点的自然植被观察发现荒地较多，农业利用程度不够高，其中植被以马尾松林为主。6.2.2 四川电视台表6 水稻地土壤性质测定 土层性质 020cm 2040cm 4060cm 颜色 暗灰棕 暗灰黄 暗黄棕pH 6.0 6.0 6.0Fe2+反应 无 无 无水稻地的土壤通体pH值一致都为6.0，没有Fe2+反应，颜色上层较深，但整体差异不大。都处于同一位置，有相同的地质地貌及水热条件，却存在如此巨大的差异，其原因与当地的成土因素的作用密不可分。该处地势低洼，地下水位高，整个土体处于淹水还原条件下，铁锰被还原为低价态，所以土壤成青灰色或蓝色偏暗，同时下层土壤的pH值偏高。玉米地由于人为因素进行旱作的影响，上层pH值明显低于下层，旱作后表层土成氧化态，加之较多雨水的淋溶作用，酸性明显增强。而此处水稻地还原条件下所测定却没有明显亚铁反应，主要由于该地母质中含芒硝（Na2SO4 .10H2O），在还原条件下SO42+-H2S,S2- 与Fe2+ 生成FeS沉淀，所以检测不出。表7 四川电视台白鳝泥茶园的土壤性质测定 土层性质 010cm 1020cm 2040cm 颜色 暗灰黄 黄棕 淡黄棕pH 4.5-5.5 5.5 5.5-6.0质地 中壤 中壤 中壤Fe2+反应 无 无 无该处母质为第三系名山群紫色页岩，形成土层较厚。处于古河流的第五级阶地上，地势平缓、能接能排。气候类型是内陆亚热带季风性湿润气候。土壤质地为中壤，雨水的淋溶较强烈，土体呈酸性反应，并有粘粒层的出现。在该地植被主要应该是原生植被乌木，但由于受人类活动影响现在几乎没有，而却多茶、水稻，也有次生植物如马尾松等。此处土壤为老冲积黄壤，成土过程主要有有机质的积累、脱硅富铝化以及粘粒淀积作用，所以土壤表层颜色偏暗，整个土体呈酸性反应，上层pH值最低。由于土体较厚，季节性的降雨，加之土壤上轻下粘的特性，该处出现了上层周期性滞水而引起还原离铁离锰使土壤变浅发白。通过白浆化过程，土体上部颜色明显泛白。但当旱季来临时，水分含量减少，还原铁锰又重新被氧化以铁锰结核或胶膜形式沉积固定在原地。所以该处土体上层为灰白色的白浆层，而下层为棕色的铁锰淀积层。 白鳝泥种植水稻时，产量不高，水稻分蘖难，宜旱作；同时该处土体风化强烈呈酸性；所以当地就改水稻种植为旱作种植经济作物茶叶，收效较好，收益较大，是较成功的改良利用。但由于长期种植茶叶，也带了新的问题，主要是茶叶病虫害加剧、土体进一步酸化等，这些问题也急需解决。6.2.3 名山县长征坝（烂泥田改造利用）该处母质为下第三系名山群灌口组紫色砂岩。气候为内陆亚热带季风性湿润气候。由于地势低洼，四面环山，面积相对较大，容易积水，地下水位高。造成此处土壤浸水，土体腐烂，形成了相当于沼泽土壤的性质。此处土壤由于受地形和母质的影响，雨水易积不易排，形成烂泥田；同时，长期的还原条件，加上出露的Al2(SO4)3、硫和泥炭较多，又形成了酸硝田；对农作物的生长极其不利。土体严重浸水，土壤浮烂，成还原条件，土体中含较多的SO42-被还原为H2S,所以土壤带有较强烈的臭鸡蛋气味。同时由于S2- 与Fe2+ 生成FeS沉淀，所以基本无亚铁反应。旱生作物根本不能生长，而水稻则因为较多的H2S积累多发黑根而不适宜种植。长年来此处一直撂荒，但程度越来越加剧，得不到缓解。表8 改良田地的土壤性质 土层性质 020cm 2040cm 4060cm 60-80cm 80-100cm 颜色 棕灰 暗灰 黑 黑 黑质地 中壤 重壤 重壤 重壤 重壤pH 4.5-5.5 5.5 5.5 5.5 6.0气味 无 无 微弱臭鸡蛋味 微弱臭鸡蛋味 强烈臭鸡蛋味Fe2+ 反应 无 无 无 无 微弱由于烂泥田多着生草本植物，死亡后回归土体，但由于潮湿和相对低温的环境，微生物活动受到抑制，植物残体进行泥炭化过程，土体呈深黑色，所以有机质含量很高，潜在肥力比较高，但其有效性较低。需进行开沟排水，并施加石灰，防止开沟排水过久使土壤变酸。通过人们长时间的探索，总结出了“竹排固基，拉肩保坎，现场浇灌，一次成型”的改良措施，并收到了一定的成效。现在该地除少部分症状严重田地未完成改良，大部分已改良完毕成为一苗圃基地，主要种植茶叶为主，间种玉米、水稻及果树等。中低产田改造的基本原则是统一规划，综合治理，先易后难，分期实施，以点带面，分类指导，搞好技术开发，注意远近期结合，并与区域开发、生产基本建设等紧密衔接。要针对不同类型中低产田采取综合措施，清除或减轻制约产量的土壤障碍因素，提高耕地基础地力等级，改善农业生产条件。在改造中低产田中应通过调整种植业结构，增加养地作物，增施有机肥，并进行生态农业建设，进行水、土、田、林、路综合治理，提高土地的可持续生产能力。 本次实习地区土壤中低产田主要存在问题是，有些土壤过于粘重、地势低洼处水稻土水难以排出，可通过水利工程、开沟排水解决排水问题。名山实习小结：中国耕地中有78.5%的中低产田，其中中产田面积占37.3%，低产田面积占41.2%。中低产田改造的基本原则是统一规划，综