天童野外實(shí)習(xí)(土壤部分)手冊(cè).doc

天童野外實(shí)習(xí)（土壤部分）手冊(cè)華東師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)系二OO三年1、 地質(zhì)羅盤的使用地質(zhì)羅盤儀是進(jìn)行野外調(diào)查工作必不可少的一種工具。借助它可以定出方向，觀察點(diǎn)的所在位置，測(cè)出任何一個(gè)觀察面的空間位置。 1.1、 地質(zhì)羅盤的結(jié)構(gòu)地質(zhì)羅盤式樣很多，但結(jié)構(gòu)基本是一致的，我們常用的是圓盆式地質(zhì)羅盤儀。由磁針、刻度盤、測(cè)斜儀、瞄準(zhǔn)覘板、水準(zhǔn)器等幾部分安裝在一銅、鋁或木制的圓盆內(nèi)組成，如圖一：圖一地質(zhì)羅盤構(gòu)造圖（一）磁針一般為中間寬兩邊尖的菱形鋼針，按裝在底盤中央的頂針上，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，不用時(shí)應(yīng)旋緊制動(dòng)螺絲，將磁針抬起壓在蓋玻璃上避免磁針帽與項(xiàng)針尖的碰撞，以保護(hù)頂針尖，延長(zhǎng)羅盤使用時(shí)間。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)放松固動(dòng)螺絲，使磁針自由擺動(dòng)，最后靜止時(shí)磁針的指向就是磁針子午線方向。由于我國(guó)位于北半球磁針兩端所受磁力不等，使磁針失去平衡。為了使磁針保持平衡常在磁針南端繞上幾圈銅絲，用此也便于區(qū)分磁針的南北兩端。（二）水平刻度盤-水平刻度盤的刻度是采用這樣的標(biāo)示方式：從零度開始按逆時(shí)針方向每10度一記，連續(xù)刻至360度，0度和180度分別為N和S，90度和270度分別為E和W，利用它可以直接測(cè)得地面兩點(diǎn)間直線的磁方位角。 （三）豎直刻度盤-專用來讀傾角和坡角讀數(shù)，以E或W位置為0度，以S或N為90度，每隔10度標(biāo)記相應(yīng)數(shù)字。 （四）懸錐-是測(cè)斜器的重要組成部分，懸掛在磁針的軸下方，通過底盤處的覘板手可使懸錐轉(zhuǎn)動(dòng)，懸錐中央的尖端所指刻度即為傾角或坡角的度數(shù)。 （五）水準(zhǔn)器-通常有兩個(gè)，分別裝在圓形玻璃管中，圓形水準(zhǔn)器固定在底盤上，長(zhǎng)形水準(zhǔn)器固定在測(cè)斜儀上。（六）瞄準(zhǔn)器包括接物和接目覘板，反光鏡中間有細(xì)線，下部有透明小孔，使眼睛，細(xì)線，目的物三者成一線，作瞄準(zhǔn)之用。 1.2、 地質(zhì)羅盤的使用方法 1.2.1. 目的物方位的測(cè)量是測(cè)定目的物與測(cè)者間的相對(duì)位置關(guān)系，也就是測(cè)定目的物的方位角(方位角是指從子午線順時(shí)針方向到該測(cè)線的夾角)。測(cè)量時(shí)放松制動(dòng)螺絲，使對(duì)物覘板指向測(cè)物，即使羅盤北端對(duì)著目的物，南端靠著自己，進(jìn)行瞄準(zhǔn)，使目的物，對(duì)物覘板小孔，蓋玻璃上的細(xì)絲，對(duì)目覘板小孔等連在一直線上，同時(shí)使底盤水準(zhǔn)器水泡居中，待磁針靜止時(shí)指北針?biāo)付葦?shù)即為所測(cè)目的物之方位角。(若指針一時(shí)靜止不了，可讀磁針擺動(dòng)時(shí)最小度數(shù)的二分之一處，測(cè)量其它要素讀數(shù)時(shí)亦同樣)。 若用測(cè)量的對(duì)物覘板對(duì)著測(cè)者(此時(shí)羅盤南端對(duì)著目的物)進(jìn)行瞄準(zhǔn)時(shí)，指北針讀數(shù)表示測(cè)者位于測(cè)物的什么方向，此時(shí)指南針?biāo)咀x數(shù)才是目的物位于測(cè)者什么方向，與前者比較這是因?yàn)閮纱斡昧_盤瞄準(zhǔn)測(cè)物時(shí)羅盤之南、北兩端正好顛倒，故影響測(cè)物與測(cè)者的相對(duì)位置。為了避免時(shí)而讀指北針，時(shí)而讀指南針，產(chǎn)生混淆，放應(yīng)以對(duì)物覘板指著所求方向恒讀指北針，此時(shí)所得讀數(shù)即所求測(cè)物之方位角。 1.2.2. 巖層和山坡走向的測(cè)量 巖層走向是巖層層面與水平面交線的方向也就是巖層任一高度上水平線的延伸方向。 測(cè)量時(shí)將羅盤長(zhǎng)邊與層面緊貼，然后轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤，使底盤水準(zhǔn)器的水泡居中，讀出指針?biāo)缚潭燃礊閹r層之走向。 因?yàn)樽呦蚴谴硪粭l直線的方向，它可以兩邊延伸，指南針或指北針?biāo)x數(shù)正是該直線之兩端延伸方向，如NE30度與SW210度均可代表該巖層之走向。圖二 巖層產(chǎn)狀及其測(cè)量方法1.2.3. 巖層傾向和坡向的測(cè)定 巖層傾向是指巖層向下最大傾斜方向線在水平面上的投影，恒與巖層走向垂直。 測(cè)量時(shí)，將羅盤北端或接物覘板指向傾斜方向，羅盤南端緊靠著層面并轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤，使底盤水準(zhǔn)器水泡居中，讀指北針?biāo)缚潭燃礊閹r層的傾向。 假若在巖層頂面上進(jìn)行測(cè)量有因難，也可以在巖層底面上測(cè)量仍用對(duì)物覘板指向巖層傾斜方向，羅盤北端緊靠底面，讀指北針即可，假若測(cè)量底面時(shí)讀指北針受障礙時(shí)，則用羅盤南端緊靠巖層底面，讀指南針亦可。1.2.4. 巖層傾角和坡度的測(cè)定巖層傾角是巖層層面與假想水平面間的最大夾角，即真傾角，它是沿著巖層的真傾斜方向測(cè)量得到的。測(cè)量時(shí)將羅盤直立，并以長(zhǎng)邊靠著巖層的真傾斜線，沿著層面左右移動(dòng)羅盤，并用中指搬動(dòng)羅盤底部之活動(dòng)扳手，使測(cè)斜水準(zhǔn)器水泡居中，讀出懸錐中尖所指最大讀數(shù)，即為巖層之真傾角。 測(cè)量巖層面的產(chǎn)狀時(shí)，如果巖層凹凸不平，可把記錄本平放在巖層上當(dāng)作層面以便進(jìn)行測(cè)量。2.、 天童實(shí)習(xí)區(qū)域概況華東師范大學(xué)天童生態(tài)實(shí)驗(yàn)站位于浙江省寧波市東南部天童國(guó)家森林公園內(nèi)，距寧波市28公里，地處北緯2948，東經(jīng)12147，公園面積349公頃。圖三實(shí)習(xí)地天童森林公園位置圖天童森林公園地處中亞熱帶北緣，為溫暖濕潤(rùn)的亞熱帶季風(fēng)氣候。全年溫多雨，四季分明。年平均氣溫為16.2，年平均降雨量為1374.7mm，多集中在68月。天童森林公園所在區(qū)域?yàn)樗拿魃胶吞炫_(tái)山余脈，處于浙江東部丘陵與濱海平原的交錯(cuò)地帶，以低山地貌為主。主峰太白山海拔653.3m，公園入口海拔70m。坡度多在10。30。之間。公園內(nèi)森林植被保存良好，是我國(guó)東部低海拔地區(qū)地帶性植被的代表性地段。天童國(guó)家森林公園共有種子植物148科、506屬、968種，蕨類植物24科、49屬、96種。生物多樣性很高，并且和日本、臺(tái)灣的植被具有較多共有種類，關(guān)系密切。公園內(nèi)主要分布的是以栲樹、米櫧、木荷為優(yōu)勢(shì)的典型地帶性常綠闊葉林。圖四天童森林公園植被圖3.、 土壤實(shí)習(xí)主要內(nèi)容3.1 實(shí)習(xí)區(qū)土壤基本情況實(shí)習(xí)區(qū)為紅壤向黃棕壤分布區(qū)的過渡地帶，地帶性土壤為紅壤，山腳河谷和平原為水稻土。山上主要分布山地黃紅壤，為紅壤向黃棕壤過渡的土壤類型，其粘粒的淀積現(xiàn)象比較明顯，土壤多為弱酸性到酸性。由于土壤比較濕潤(rùn)，生物累積較為明顯，因而表土棕色或黃棕色，而心土、底土仍呈紅色。實(shí)習(xí)區(qū)內(nèi)可見的主要土壤類型除山地黃紅壤外，還有人為土壤水稻土、菜園土等分布。圖五實(shí)習(xí)地區(qū)及周邊區(qū)域的土壤類型3.2 實(shí)習(xí)主要內(nèi)容了解野外實(shí)習(xí)的基本知識(shí)：學(xué)會(huì)利用羅盤測(cè)量方位、坡度等，實(shí)習(xí)區(qū)域自然和社會(huì)基本情況的描述等。掌握土壤野外調(diào)查的基本方法：掌握野外土壤剖面特征、環(huán)境概況的觀測(cè)和描述等。學(xué)會(huì)對(duì)土壤及其環(huán)境特征的相關(guān)分析：通過實(shí)地調(diào)查，分析土壤的基本特征，結(jié)合其環(huán)境條件，分析其形成原因。主要分析不同地貌部位、不同植物群落下的土壤特征的差異。并分析水稻土、菜園土等與地帶性土壤之間的差異。4.、 土壤野外實(shí)習(xí)的主要方法4.1 工具地質(zhì)羅盤全球定位儀鐵鍬小刀記錄板土壤調(diào)查記錄紙土壤標(biāo)本盒土色卡土壤酸堿度標(biāo)準(zhǔn)比色卡酸堿指示劑白瓷盤4.2 土壤剖面的挖掘在地勢(shì)比較平坦，土層深厚的地點(diǎn)，可開挖土壤剖面一般規(guī)格為1米寬、2米長(zhǎng)、1.5-2米深，土壤觀察面最好向陽。挖掘時(shí)，應(yīng)將表土和底土分別堆放，以便觀察結(jié)束時(shí)有序回填。在觀察面的上方不要堆放和踏壓。對(duì)于土層較薄的山地土壤剖面的挖掘，可盡量未受人為活動(dòng)大規(guī)模破壞的選擇道路開挖等形成的自然斷面，也可在坡地上選擇典型的部位，從下向上開挖。4.3 土壤剖面的一般形態(tài)土壤剖面一般表現(xiàn)出水平層次的現(xiàn)象，這些層次是在土壤發(fā)育過程中形成的，所以這些層次稱為土壤發(fā)生層，簡(jiǎn)稱土層。不同的土層，具有明顯不同的宏觀特征（顏色、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)等）和微觀形態(tài)特征（孔隙、膠膜、結(jié)核等）。實(shí)習(xí)區(qū)土壤剖面的形態(tài)按自然土壤（主要是森林土壤）和耕作土壤（也稱農(nóng)業(yè)土壤），進(jìn)行層次的劃分。自然土壤一般可分為：表土層（A層），土壤剖面的表土層，是有機(jī)質(zhì)的積聚和物質(zhì)淋溶層?？蛇M(jìn)一步劃分為A0（枯枝落葉層）、A1（腐殖質(zhì)層）、A2（淋溶層）；淀積層（B層），土壤剖面的表土層的下層，是淋溶物質(zhì)淀積或聚積層。淀積的主要物質(zhì)有氧化鐵、氧化鋁、腐殖質(zhì)、粘粒、石膏和碳酸鈣等。A層與B層合稱為土體。母質(zhì)層（C層）或母巖層（R層），是土體的下部過渡到輕度風(fēng)化的地質(zhì)沉積物或基巖層。土壤發(fā)生層之間常呈現(xiàn)過渡的狀態(tài)。也可劃分一些過渡層次，如BC層、AB層等。耕作土壤可劃分為：耕作層：經(jīng)常翻動(dòng)的表土層，結(jié)構(gòu)疏松；犁底層：在耕作層以下，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)如農(nóng)具機(jī)械的踏壓和來自耕作層物質(zhì)的淀積等，土層較緊實(shí)，在水田土壤中較為明顯；心土層受耕作的影響小，物質(zhì)淀積比較明顯；母質(zhì)層。劃分土層為土壤剖面觀察的重點(diǎn)，土層的劃分首先根據(jù)剖面的形態(tài)特征，如顏色、結(jié)構(gòu)、松緊度、質(zhì)地、植物根系分布等的差異，粗略劃分土層的界限，然后再以物理作用、化學(xué)作用、生物作用、耕作利用所表現(xiàn)的特征確定。同時(shí)應(yīng)注意各土層的變化和它們之間的相互關(guān)系，劃分的各個(gè)土層應(yīng)具鮮明的特點(diǎn)。土層劃分后，應(yīng)從上到下連續(xù)記錄各層的厚度。4.4 土壤顏色的觀察土壤的顏色是土壤剖面中表現(xiàn)最為顯著的特征，辯認(rèn)土壤顏色時(shí)，光線的強(qiáng)弱、向光或背光、先看深色或先看淺色、土壤濕度等不同面有所差異，因此必須先就近觀察?？蓪⒓?xì)小的土壤顆粒撒在土壤卡中的各色塊上，如色塊的顏色比較接近土壤顏色時(shí)，土壤顆粒比較難以從色塊中區(qū)分出來；顏色差異較大時(shí)，土顆粒則清晰可見。以此來判定土壤顏色。土壤顏色的記錄，應(yīng)注意主色、次色和雜色的區(qū)別。一般次色在前、主色在后，如灰棕色，即表示棕色為主，灰色次之。雜色如銹紋、銹、膠膜、網(wǎng)紋等。4.5 土壤結(jié)構(gòu)挖掘剖面時(shí)，可以看到土體散碎成大小形狀不同的個(gè)體，這些個(gè)體主要形態(tài)稱為土壤結(jié)構(gòu)。土壤結(jié)構(gòu)的劃分，通常按幾何形態(tài)分為三種基本類型：立方體結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)沿三軸（長(zhǎng)、寬、高）平均發(fā)展。大塊狀：直徑105厘米塊狀：直徑150.5厘米核狀：直徑205毫米粒狀：直徑51毫米屑狀：直徑10.5毫米柱體結(jié)構(gòu)：土塊沿垂直直軸發(fā)展邊面清楚，擬柱狀。邊面不清楚：分棱柱狀和柱狀片狀結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)沿水平軸發(fā)展如：片狀、層狀、鱗片狀等。4.6 土壤質(zhì)地土壤質(zhì)地的手測(cè)法：根據(jù)不同質(zhì)地的土壤塑性不同和手感不同及光澤的差異進(jìn)行大致區(qū)分土壤的質(zhì)地類別。先看后摸，先干后濕，先砂后粘，先學(xué)后練。4.7 松緊度指土壤疏松程度，通常可分為：松散：鐵鏟、土鉆放在土面上不加壓力就插入土中，土鉆撥起時(shí)很難帶取土壤。疏松：手指可以插入土中。緊實(shí)：手指插入土中困難，用鉛筆、樹枝可插入土中。極緊：鉛筆、樹枝不能插入土中。4.8 土壤濕度在野外土壤中水份的大致情況，可采用手測(cè)法：濕：用手?jǐn)D壓土壤時(shí)有水流出。潮：土壤能揉成團(tuán)，但無水流出。潤(rùn)：土壤放在手中有明顯的潮濕感。稍潤(rùn)：土壤放在手中感到?jīng)?。干：土壤放在手中無涼的感覺。4.9 土壤新生體和侵入體土壤新生體是指在土壤形成過程中的產(chǎn)物，臺(tái)鐵錳結(jié)核、粘盤、膠膜、銹、，網(wǎng)紋等。應(yīng)詳細(xì)地記載土層中各種新生體的顏色、形狀、分布等特點(diǎn)。土壤侵入體是指外界侵入土壤中的物體，不是成土過程的產(chǎn)物，如土壤中的磚尬、瓦片、陶瓷碎片和文物等，主要以反映土壤受人為活動(dòng)擾動(dòng)的情況。4.10 植物根系表示土壤中植物根系的分布情況：多：根系密集，約占土體體積的40以上。中：根系較多，約占土體體積的2040。少：根少，約占土體體積的20以下。無：肉眼難以見到根系。4.11 土壤酸堿度和石灰反應(yīng)在白瓷盤中用酸堿指示劑數(shù)滴和土樣（如黃豆大小）混合，混合后的液體與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比色確定土壤酸堿度。測(cè)試時(shí)應(yīng)用待測(cè)土壤清擦瓷盤，在測(cè)試過程中瓷盤應(yīng)遠(yuǎn)離口鼻，以免呼吸時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳影響測(cè)試結(jié)果。石灰反應(yīng)是指用1：3的鹽酸滴在土塊上有無泡沫的情況，起泡證明土壤中含有石灰的存在：根據(jù)氣泡的多少，判斷土壤中石灰的大致含量：微：緩緩放出小氣泡，或難看到出氣泡，可以聽至嗤聲，含量在1以下。中：明顯放出氣泡，但很快消失，含量在15之間。強(qiáng)：氣泡急劇，歷時(shí)很久，含量在5以上。4.12 土壤標(biāo)本的采集（1）紙盒標(biāo)本的采集紙盒標(biāo)本主要用于室內(nèi)進(jìn)行比土、評(píng)土。土壤剖面觀測(cè)記載完畢后，按土土層下到上分別采取土樣，可用小刀在各層土壤的中心部位切取土塊，大小以能放入土盒空格為度，土樣取下后不可用手?jǐn)D壓，保持土壤原來的狀態(tài)。土壤放入標(biāo)本盒后，應(yīng)立即在盒蓋上注明土壤剖面的編號(hào)、土名、地點(diǎn)、層次深度