2012衡山土壤实习

1、衡山土壤地理学实习报告:实习要求认识衡山主要的土壤类型，了解土壤类型分化与气候、植被、水文的等自然环境的关系， 了解衡山土壤垂直地带性分布的特点，简要分析土壤成土过程的主要影响因素。掌握土壤剖 面的挖掘技术，学会分析土壤结构，采集土样。根据土样野外观测及室内实验所得的结果， 综合评价衡山土壤的肥力状况，以此来指导现实的种植、生产。二：实习内容1、实习地点一衡山自然地理概况南岳衡山位于湖南省中部偏东南，湘江之西北的湘中丘陵山区，衡阳市区之北侧。地 处东经11245,-11250,，北纬2712,2740，之间，系弧山型中山地貌。自北向南约有20 座山峰海拔超过1000m，最高峰祝融峰海拔1300

2、.4 m，相对高差1210m。全区土地总面积 181.5平方公里，其中中心景区面积达100.7平方公里（一级保护区48.5平方公里，二级保护 区52.2平方公里）。区境东西长15.60公里，南北宽10.05公里，呈北、东、西三面环山的 马蹄形。山体基岩为中生代燕山花岗岩，上部为变质花岗岩，山的外围多为板页岩和花岗岩 土壤从山脚至山顶分别为红壤、黄壤、山地黄棕壤和山地草甸土。气候属亚热带季风山地湿 润气候，年均气温17.8C （海拔100m以下的山脚，）至11.2C （海拔1260m的山顶），极端 最低气温-5C-16.8C，无霜期280260d，年降水量1497.12153.4mm，山地植物保

3、存完好， 其中7处保存有完整的中低山地带性常绿阔叶林森林生态系统。2、衡山土壤与气候、植被的垂直地带分异关系南岳衡山是湖南省丘陵盆地中的一座孤山，山体连绵起伏，系以花岗岩断块组成的峰林 状的垒形中山地貌。主要地貌特征表现为：地貌类型多样而以山地丘岗为主，其中：山地占64.5%,丘岗占23.3%;阶梯层状结构明显。境内地势中高周低，由海拔1000米以上、700800 米、400500米、150200米分别构成四级阶梯状；断层地貌发育。山体两侧皆有断层， 凡两级阶梯交界处都有悬谷存在，若有水流，则形成瀑布；地表破碎，岩洞石蛋遍布。衡山降水丰 富，各种形式的流 水作用活跃，对地 表冲刷能力强，使 地

4、表分割破碎，河 谷发育，河网冲沟 密度为2.5公里/ 平方公里。土壤主 要由花岗岩风化 物发育而成，通透 性良好，矿物质丰 富，其中水稻土、 麻沙土、红壤主要分布在南岳山下丘岗平地，土层深厚，坡度不大，海拔不高，宜种植农作 物。衡山属中亚热带季风气候，温暖湿润，南北来往气流频繁，降水丰富，干湿季节不明 显，温度和湿度垂直变化明显。一年之中，一般1月最冷，7月最热。冬季衡山多为欧亚大 陆干冷气团控制，北方寒流频频南下，造成雨雪冰冻，气候比较湿冷；夏季则多为低纬海洋 暖湿气团影响，温高湿重。在春夏之交，衡山正处在冷暖气团交替的过渡地带，锋面、切变 线和气旋活动频繁，造成阴湿多雨，天气多变；而在盛夏

5、期间，因副热带高压脊高控制湘东、 湘中一带，酿成高温酷热。在母质、气候、地形、生物、时间和人为六大成土要素中，衡山的主体是花岗岩，母质 单纯，造成衡山土壤垂直分布差异的主导因素是气候，通过地形影响气候，调节水热再分配。 由于地形抬升造成水热再分配，随着山体海拔的上升，其气温则随之下降，而湿度则随之上 升，使得衡山土壤呈现出明显的垂直地带性。在不同的海拔高度上，风力对植被类型分布也 有一定影响，进而通过提供有机质对土壤的垂直分布产生影响，人为因素破坏植被也起到了 一定作用。衡山由于热量水分、光照植被的差异，在不同的海拔高度上，发育出不同的土壤 类型，从山麓到山顶土壤类型呈垂直地带分布。3野外采样

6、的注意事项及初步判断方法1、土壤剖面的描述与记录挖好土壤剖面后，观察之前，应先将土壁的光面用土刀从上而下修理成自然断裂面，使 之能够真实反映土壤的天然性状。2、土壤形成环境记录项目日期、采样人、剖面号码、地点、地形位置、植被、地表水和地下水位、农业利用、土 壤侵蚀情况。3、土壤标本的采集记录剖面后，可采集分类制图用的纸盒标本，或教学陈列用整段标本，以及土壤性质分 析用分析标本。采集标本应注意以下一些事项：1）采各层中间位置部分，由下而上顺序采集。2）土壤标本要有内外标签，标签应写明编号、采集人、日期、地点、土壤名称、深度。3）纸盒标本或整段标本要保持其天然性状，携带或装运时必须平放。4）标本送

7、到室内应风干，不可曝晒，分析标本取土不少于1kg。土壤剖面一般要求选择在具有典型性、代表性的地方。一般要使剖面观察面垂直并向着 太阳光线，以便观察。在山区或林区，由于山地坡向或条件限制不可能见到直射光线的则为 例外。剖面的深度是自地表向下直达母质挖好土壤剖面后，要用铁铲自上而下修剖面，以恢 复在挖掘过程中被破坏了自然状态的土壤，这样才可以观察到真实的剖面情况。野外土壤发 生学层次主要是根据形态特征来划分的，按土壤形态的主要特点，把整个土壤剖面划分成不 同的层次。记录完剖面形态特征后，为了避免上层土壤在取样过程中下落污染下层土壤，应 该自下而上逐层采集样品，通常采集各土层中部位置的土壤，而不是整

8、个发生层都采。受野外土壤调查的条件限制，我们只能根据经验和实践对土壤的物理性质做粗略的定性 分析。可从剖面上刮下一些土壤，然后利用卷搓法初步判断该土壤是砂土、壤土还是粘土。 方法是将土壤湿润到可塑性范围以内，把它卷搓成不同形状，来确定质地。若该土壤不能够搓成条则为砂土，若可以搓成条，但是会断成一截一截的则为壤土，而可以搓成很光亮且能 成环而不断的则为粘土。要判断土壤干湿程度可以刮下一些土壤握在手中，若可捏出水则该 土壤为湿，没水但可以捏成团的为润，若该土壤摸上去凉且松散则为潮。4.衡山主要土壤类型4.1山地红壤在海拔650米以下地区，气候高温多雨，植被为常绿林，花岗岩的风化很强烈，盐基受 到强

9、烈淋溶，土壤的脱硅富铝化过程强烈，有深厚的土层和风化层，土壤呈酸性反应，同时 地表有机质分解迅速，土壤中有机质累积不多。土壤发育以红壤化过程为主，发育成富铝化 作用明显的红壤，并有不同程度的淋溶与淀积现 象。根据衡山县气象记录，红壤分布的低山丘陵 年平均温度17.5C，年降水量1509.5毫米。衡山 山地红壤在高温高湿的气候条件下，主要植被是 马尾松林和人工栽培的油桐油茶林，也有不少山 丘是灌丛草坡，水土流失严重。成土母质以花岗 岩风化体的坡积物为主，其次是前泥盆纪浅变质 岩系和第三纪红色岩系的风化体。成土母质是花 岗岩，其母岩成分为石英、长石、云母和角闪石。衡山东南坡延寿亭附近发育有典型的山

10、地 红壤，在延寿亭东南角20米处完成了第一个土 壤采样，如右图一：表一：山地红壤定性分析数据地点：衡山延寿亭东南20米处图二：衡山延寿亭山地红壤采样点母岩：花岗岩 地面植物：马尾松 日期：2012-9-10 天气：晴 海拔：444m 坡度：45 -50发生层剖面深度/cm分析深度/cm颜色质地结构松紧度孔隙干湿度植物根系A00A00-22-3A1A23-2121-45里为砂壤 黑灰.土团粒疏松多稍大潮多少量大根A3-45B150-72红色壤土小块偏硬潮B45-103B272-103状稍多少量细根C103以下C118-138棕色壤土块状偏硬少微潮几乎无根从上表中，看出表层的山地红壤是灰黑色的，因

11、枯枝落叶腐烂后变成有机质，土壤 肥力较下层高。越往下越紧实，空隙越少，土壤湿度下降，植物根系也越少。总体而言， 山地红壤表层土壤的物理性质是较良好的。表二：山地红壤定量分析数据分析砾石含水份层次量（%）系数潜性活性有机质全氮mg/kg全磷 /%CEC cmol/kg速效钾J mg/kgCu mg/kg酸酸/%A137.60.9783.434.4411.517208.8310645.5A226.10.9793.344.081.691190.00637.127616.1B131.40.9713.484.540.84440.1714.19180.7B235.50.9743.504.640.450.0

12、180.4576820C46.820.9713.554.550.321170.0117.618260.8山地红壤的土壤质地类型按不同的分类标准为面沙土（中国）和中壤土（卡庆斯基）。从表二看出，A层到C层，砾石含量没有明显规律，由于母质是花岗岩，不容易风化，土壤中残留着较多的砾石，C层的含量最高，可能原因是长期表层的石块经风化腐蚀后，层积 到底层。水分系数和pH值没有明显变化，土壤呈酸性。表层有机质含量高，至B、C层有 机质含量下降明显。A层和C层全氮含量高，B层全氮含量明显减少，出现这种情况的原 因可能是各层采样的随机性和采样、实验操作过程出现误差。B层为淀积层，CEC含量在 连续的剖面上差距

13、过大，在此作为特殊值忽略。根据全国第二次土壤普查土壤养分等级分级标准，CEC含量属于四级，速效钾含量级别同为四级。微量元素铜的含量在各个层面上的 含量差异较大，总体偏低。4.2山地黄壤由于地势的升高，气候更为湿润，降水增大，湿度增 加，在植被茂密或排水较差处，红壤化过程逐渐被黄壤化 过程代替，成为山地黄壤分布区，山地黄壤在垂直带中分 布一般呈不连续的斑点状分布。表三：山地黄壤（铁佛寺）定性分析数据地点：湖南衡山铁佛寺后山母岩：花岗岩地面植物：油茶树天气：晴海拔：872m 坡度30日期：2012-9-11图三：湖南衡山铁佛寺后山采样点发生层剖面深度分析深度/颜色质地结构松紧度孔隙干湿度植物根系/

14、cm/cmA0A10-10-1多细小0c0 m黑灰壤土 团粒疏松 多 潮细小291-30小小根A22030-50小块多灰褐壤土 小块偏硬 多潮少根B2850-78状小一小块多C8378棕黄壤土偏硬 | 潮 无根此采样点位于山路旁的一小山丘上，水土流失较严重，周围没有很高大的植物，只有一 些人为种植的经济作物油茶树和一些杂草，表层土壤较疏松，潮湿，土壤剖面A层的植物 的根系很多且小，B、C层基本无根。土壤剖面的分层的颜色区别较明显，见图三，表层为 肥沃的灰黑色土壤，至下渐变为灰褐色和棕黄色。表四：山地黄壤（铁佛寺）定量分析数据分析砾石含水份层次量（%）系数潜性 酸活性有机质全氮mg/kg全磷 /

15、%CEC cmol/kg速效钾 mg/kgCu mg/kg酸/%A124.920.9713.544.135.563490.0462.86026.5A227.60.9763.674.287.831490.0424.72919.2B30.80.9733.544.150.862850.0192.95528C26.390.9783.544.690.210270.0301.13627.5山地黄壤的土壤质地类型按不同的分类标准为细沙土（中国）和轻壤土（卡庆斯基）。 与山地红壤相比，山地黄壤的砾石含量较低，水分系数没有太大区别。土壤的pH值更低， 属于强酸性土壤。A层有机质全氮的含量较高，土壤较肥沃。由于土

16、壤的pH值很小，酸化 伴随土壤的风化和成土过程而发生，在多雨的自然条件下，降水量大大超过蒸发量，土壤中 的淋溶作用非常强烈，使得土壤溶液中的盐基离子易随渗滤水向下移动，土壤中的可溶盐基 离子和交换性盐基离子减少，导致阳离子交换量CEC变小，影响土壤的肥力。根据全国第 二次土壤普查土壤养分等级分级标准，CEC含量属于五级，速效钾含量属于五级。4.3山地黄棕壤（藏经殿）山地黄棕壤属于红黄壤与棕壤之间的过渡性土 壤。由于是寺庙藏经殿旁边的常绿阔叶林，主要的植 物为多脉青冈、尾叶山茶，人为破坏较少，林地仍能 保持原貌。由于雨量很高，湿度大，利于有机质的累 积，但温度较低，风化作用相对红黄壤较弱，原生矿

17、 物的分解与次生矿物的合成作用显著。土体中还常见 闪亮的未风化的云母，粘土矿物以2： 1蒙脱石为主。 在灌丛覆盖地区，由于生草过程强烈，发育成具有良 好粒状一团粒结构的山地生草黄棕壤。表五：山地黄棕壤（藏经殿）定性分析数据地点：衡山藏经殿西边30米母岩：花岗岩、少量白云母 日期：2012-9-12地面植物：多脉青冈、尾叶山茶天气：阴海拔：1030m 坡度45发生剖面深度八心、产/m旧户/分析深度/cm颜色图四：衡山藏经殿西边30米采样点质地结构松紧度孔隙干湿度植物根系A000-3A13-21 灰黑壤土团粒疏松 多 潮层/cmA03-5A221-45小大根AB5-3535-140B1 35-90

18、B2黄棕 壤土 团粒 疏松120-130多,潮小少量细根C140以下C黄灰 壤土 团粒 疏松多、胡潮 小几乎无根从图四看出，土壤的颜色主要为黄棕色，A层的颜色为肥沃的灰黑色，腐殖质累积明显。 样地的植物主要为的多脉青冈、尾叶山茶等乔木，受气候和海拔的影响，林木的外形是低矮的，导致了 A土层剖面树根多又粗。由于母质为花岗岩，土体各层含砂粒较多，从剖面图 看到有未完全风化的云母片和比较大型的花岗岩石块。土壤的质地是很疏松的，孔隙小且多， 结构为团粒状，土壤结构性质良好。由于降水较多，气候湿润，A层到C层土壤都很湿润。表六：山地黄棕壤（藏经殿）定量分析数据分析砾石含水份层次量（%）系数潜性 酸活性有

19、机质全氮 mg/kg全磷 /%CEC cmol/kg速效钾 mg/kgCu mg/kg酸/%A115.10.9713.544.225.56130.00124.0911134.4B125.020.983.634.190.608590.035216424.3C40.60.9843.834.620.82340.04611.265830.75山地黄棕壤的土壤质地类型按不同的分类标准从A层到C层分别为面沙土一细沙土粗砂土（中国）和中壤土一中壤土一沙壤土（卡庆斯基）。从表六的数据表中看出，越往下 层砾石的含量越高，水分系数越大，间接说明了山地黄棕壤质地疏松的性质，沉淀物和水分 容易向下层转移。土壤呈强酸性

20、，表层土壤有机质含量多，全氮的含量非常丰富，到B、C 层明显下降。由于土壤的强酸性，影响了 CEC的含量，根据全国第二次土壤普查土壤养分 等级分级标准，CEC含量属于五级，A层速效钾含量属于三级，BC层属于四级。4.4山地黄棕壤（上封寺）此处的采样点的土壤与藏经殿的同为黄棕 壤，同样为寺庙风水林，人为破坏少，不同的是 海拔上升了 200米，主要植被为多脉青冈、亮叶水 青冈，大部分地区为箭竹、映山红和美丽胡枝子灌 丛，母质主要为花岗岩风化物。由于海拔1270m， 温度低，属于气候带中的中温带，风化作用弱， 利于有机质的积累，脱盐基酸化和弱脱硅富铝化， 体现过渡特点。粘化作用明显：形成大量粘粒并

21、产生明显淋淀粘化，形成粘化层。图五（右）：衡山上封寺后山20米处采样点表七：山地黄棕壤（上封寺）定性分析数据地点：天气：衡山上封寺后山20米处 阴 海拔：1270m母： 4花冈岩 坡度 20 -30地面植物：多脉青冈、亮叶水青冈 日期：2012-9-11发生层剖面深度/cm颜色质地结构松紧度孔隙干湿度植物根系A3-22黑灰重壤土团粒疏松多潮根多B22-80黄棕黏团粒中中潮根少C80黄棕粘壤团粒中中潮无根此样地的山地黄棕壤的颜色比藏经殿的暗，更接近于棕壤，主要为灰黑和黄棕色，土壤 结构较疏松，表层的植物根系较多，土壤潮湿。在B、C层出现质地比较粘的土壤，说明粘 化作用明显，体现其过渡性。表八：山

22、地黄棕壤（上封寺）定量分析数据分析砾石含水份层次量（%）系数潜性 酸活性有机质全氮mg/kg全磷 /%CEC cmol/kg速效钾 mg/kgCu mg/kg酸/%A9.80.9643.674.206.113640.0598.9410429.8B18.60.9743.844.323.372040.000337.3710017.8B217.00.9733.764.302.192520.02054.128739.5C36.60.9783.644.200.621360.7111.4706.1山地黄棕壤的土壤质地类型按不同的分类标准从A层到C层分别为面沙土一面沙土、 细沙土一细沙土（中国）和中壤土一中

23、壤土、轻壤土一轻壤土（卡庆斯基）。从表八的数 据表中看出，越往下层砾石的含量越高，水分系数越大。土壤呈强酸性，表层土壤有机质 含量多，全氮的含量非常丰富，在各层剖面上的含量具有规律性，越往下全氮含量越低， 在此种植作物，完全不需要施加氮肥。CEC也具有明显的规律性，越往下层，含量越低。 根据全国第二次土壤普查土壤养分等级分级标准，从A层到C层，CEC含量属于四到五 级，A层速效钾含量属于三级，BC层属于四级。4.5山地草甸土（祝融峰）山地草甸土经常处于湿润状态，受冷暖季节影 响明显，生物积累过程旺盛，生成较厚的腐殖质层， 而心土层发育不明显。山地草甸土又称为均腐土，其 与森林土的主要区别在于草

24、甸土的腐殖质层厚，而且 是逐渐递减到B层，没有陡减现象，森林土的腐殖质 大多聚集在A层，有陡减现象。由于森林土的腐殖质 主要来源于枯枝落叶，而草本有机质年增长量和枯死 量都相当高，在草甸植被下，易于进行嫌气分解而聚 积腐殖质，从而导致草甸土和森林土有差别。图六（右）：衡山祝融峰东南10m处采样点表九：山地草甸土（祝融峰）定性分析数据地点：衡山祝融峰东南10m处母岩：花冈岩地面植物：柳松、金钱松天气：阴海拔：1280m坡度：15日期:2012-9-11发生层剖面深度/cm分析深度/cm颜色质 地结构松紧度孔隙干湿度植物根系A20020灰黑壤土团粒疏松多大潮多且大B132033黄棕棕壤小块较紧较多

25、潮较多C833白灰砂壤小块疏松少潮少祝融峰，气候冷湿，云雾和降水较最丰富，山风很大，树木难以生长，植被以茂密的禾 本科草甸为主，如芒、野古草，草高近1米，覆盖度可达90%以上。强烈的生草化过程为 土体提供了较为丰富的有机物，但由于气温低，降水丰富，使有机残体向腐殖化方向发展过 程，有机质层颜色深暗，有机质含量很高，呈团粒结构。此外，粘化过程明显，有明显的沉 积层。表十：山地草甸土（祝融峰）定量分析数据分析砾石含水份潜性活性有机质全氮全磷 CEC速效钾 Cu层次量（%）系数酸酸/%mg/kg/%cmol/kg mg/kgmg/kgA6.50.9613.564.007.54620.0123.321

26、0717.4B 15.970.9683.924.244.482930.1075.145665祝融峰气温低，湿度大，生草化过程强烈，植物体残体腐殖化过程明显，有深厚的腐殖 质层。土体中的水分淋溶大于蒸发，有利于土壤的淋溶与淀积作用，在土体中有时会有50 60cm厚粘粒含量高的淀积层。或者由于气温低，风化较弱，土层较浅薄，土体各层会夹 有半风化物和岩石碎屑。土壤呈酸性反应，活性铝也较高。3.衡山土壤垂直分布规律4.6、土壤垂直地带性表十一：衡山土壤采样点A层养分表样点海拔/m土壤类型砾石含水份 量（%）系数潜性酸活性酸有机质全氮CEC cmol/kg速效钾 mg/kg/%mg/kg延寿亭444山地

27、红壤31.90.9783.384.266.601457.9791铁佛寺872山地黄壤26.30.9733.614.216.702493.7544藏经殿1030黄棕壤15.10.9713.544.225.506134.09111上封寺1270黄棕壤9.80.9643.674.206.113648.94104祝融峰1280草甸土6.50.9613.564.007.504623.32107土壤影响植物生长的主要是在表层土壤，根据5个样地的A层土样信息得出表十一，从 上表看出，随海拔的升高，表层土壤（A层）土壤的砾石含量与水分系数都在下降，土壤的 酸性变化不明显，整体呈强酸性。藏经殿的黄棕壤的数据与其它4者有明显的不规律性，全 氮含量最高达613 mg/kg，而有机质的百分含量却只有5.5%,可能出在实验过程或数据整理 的失误。在忽略藏经殿黄棕壤的数据后，看看到有机质的百分含量、全氮含量随海拔在增加， 说明有机质在高海拔有很深厚的累积，全氮量很丰富，在样地周围种植作物