土壤濕度與作物生長

1、土壤的分類、分布 土壤類型土壤濕度與作物生長主要目標：了解我國土壤分類的歷史和現(xiàn)狀。掌握在我國廣泛應用的土壤定性分類的原則；和1995 年的中國土壤系統(tǒng)分類的分類依據(jù)。第一節(jié) 土壤分類一、土壤分類的目的和意義1、什么是土壤分類：根據(jù)土壤的發(fā)生發(fā)展規(guī)律和自然性狀，按照一定的標準，把自然界的土壤劃分為不 同的類別。2、土壤分類的目的：就是為了科學地認識土壤,系統(tǒng)地區(qū)分土壤,從而達到合理地利用土壤。3、分類的意義土壤分類是土壤科學水平的標志；是土壤調(diào)查制圖的基礎；是因地制宜，推廣農(nóng)業(yè)技術的依據(jù)；是國 內(nèi)外土壤信息交流的媒介。（一）美國診斷分類：（1951-1961-1975-診斷層、診斷特性）1、診

2、斷層：是指用于識別土壤分類單元，在性質(zhì)上有一系列定量說明的土層。診斷層是土壤系統(tǒng)分類中高級分類的重要依據(jù)，具有一系列的定量描述。例如石膏層（ Gypsic horizon）（診斷表下層之一）有如下規(guī)定：（1）不固結（風干碎塊在水中消散）；（2）石膏含量較其下伏 層高出5 （絕對量）； （3）厚度與石膏含量。2、診斷特性：如果用于分類目的的不是土層，而是具有定量規(guī)定的土壤性質(zhì)（形態(tài)的、物理的、化學的）。美國土壤系統(tǒng)分類是一個六級土壤分類系統(tǒng)，由上而下分為土綱、亞綱、大土類、亞類、土族和土 系等六級。土系之下還可劃分出土相。 特點：依據(jù)明確，量化易掌握，可建立數(shù)據(jù)庫，邏輯性差土壤系統(tǒng)分類檢索199

3、045個國家直接采用，80多個國家作為第一或第二分類（二）聯(lián)合國圖例單元（FAO - 60-88-1： 500萬）（三）國際土壤分類參比基礎（IRB-1980）（四）原蘇聯(lián)土壤發(fā)生分類（1883）三、我國土壤分類的發(fā)展（一）歷史1、古代土壤的分類我國是世界上有文字記載土壤分類內(nèi)容的最早國家。大禹治水，遍及全國后，對土壤進行了初步分 類，在禹貢中，將全國土地劃為九州：冀，青，兗，徐，揚，荊，豫，梁，雍。再根據(jù)土壤性質(zhì)劃 為9種，并根據(jù)土壤肥力劃為三等九級。在周禮書中，傳說由周公所作，在禹貢的基礎上，把九州土壤按地形劃為山林，川澤，丘 陵等五大類，春秋時代管子著地圓篇中，考慮了土壤與植被的關系，區(qū)

4、劃出18個土類，每個土類分 為5種，共90種。古代土壤的劃分有一定的科學性，是樸素的 唯物主義世界觀，但由于時代與社會制度的限制，未 得到更大的發(fā)展。2、解放前中國土壤分類直到三十年代，我國才開始土壤調(diào)查和分類研究工作。主要受美國Marbut 土壤分類影響，引進了大土類的概念，建立了2000多個土系，但無土種。3、解放后我國土壤分類研究工作1954年中國土壤學會第一次代表大會上，借鑒前蘇聯(lián)地理發(fā)生分類體系，擬定了土類為基本分類單 元。，1958年開始了第一次全國土壤普查工作，50年代末到70年代末，由于歷史等原因，延緩了土壤分 類科學研究的步伐。到1978年，在引入了蘇聯(lián)地理發(fā)生分類和實用土壤

5、分類結合下，產(chǎn)生了中國的土壤 分類，并擬定了中國土壤分類暫行草案。在1978年至1984年期間開展了第二次全國土壤普查，并在 1984年草擬了中國土壤分類系統(tǒng)。1985 年以后，中國科學地院南京土壤研究所不斷吸取國外的經(jīng)驗，主要是美國的診斷分類，并參 考西歐，蘇聯(lián)的一些概念和經(jīng)驗，一次一次進行修改，出版了中國土壤系統(tǒng)分類初擬，二稿，三稿 于1991年正式發(fā)表了中國土壤系統(tǒng)分類（首次方案），在廣泛征求國內(nèi)外同行意見的基礎上，于1995 年又出版了中國土壤系統(tǒng)分類（修訂方案）。從而使我國的土壤分類工作進一步得到完善。目前我國 的土壤分類是兩個系統(tǒng)并存。（二）我國現(xiàn)行的土壤分類1、1984年的土壤分

6、類1984年的分類，是在1978年中國土壤分類系統(tǒng)暫行草案的基礎上，發(fā)展起來的，且在全國第 二次土壤普查工作的成果中廣泛應用。1987年中國土壤第二版、中國農(nóng)業(yè)土壤概論、1990年的中 國土壤以及一些區(qū)域性的土壤專著如東北土壤、山東土壤、華北土壤、華東土壤等均是應用的這一分 類系統(tǒng)。（1）分類的原則 采用土壤發(fā)生學原則，把成土條件、成土過程和土壤的理化性狀結合起來；將自然土壤和耕作土壤統(tǒng)一 到同一土綱中。（2）分類的級別：采用了六級制：土綱、土類、亞類、土屬、土種和變種，共12個土綱，46個土類，140 個亞類。（3）土綱：根據(jù)主要土壤形成過程以及土壤的共有特性來劃分。（4）土類：在一定成土條

7、件下或人為因素作用下，經(jīng)過一個主要或幾個次要成土過程形成的，具有一定相 似的發(fā)生層次，土類之間在性質(zhì)上有明顯的差異。2、1995年的土壤分類（1）特點是：以診斷層和診斷特性作為分類的基礎；充分體現(xiàn)我國的特色，提出了人為土綱等；面向世 界與國際接軌。1）診斷層（33 個）用于鑒別土壤類別，在性質(zhì)上有一系列定量規(guī)定的土層。分為： 診斷表層位于單個土體最上部的診斷層。如：有機質(zhì)表層，人為表層等。 診斷表下層由物質(zhì)的淋溶，遷移，淀積或就地富集作用在土壤表下層形成的具診斷意義的土層。 如：粘化層，漂白層。2）診斷特性是具有定量規(guī)定的土壤性質(zhì)（形態(tài)的，物理的，化學的）。如：土壤水分狀況，土壤溫 度狀況，鹽

8、基飽和度，鐵質(zhì)特性、石灰性等。（2）分類原則采用多級分類制，有土綱，亞綱，土類，亞類，土屬，土種，變種7 級。 1）土綱根據(jù)主要成土過程產(chǎn)生的或影響主要成土過程的性質(zhì)劃分。共14 個土綱，灰土綱，火山灰 土綱，鐵鋁土綱，變性土綱，干旱土綱，鹽成土綱，潛育土綱，均腐土綱，富鐵土綱，淋溶土綱，雛形 土綱，新成土綱。2）亞綱土綱的輔助級別，主要根據(jù)影響現(xiàn)代成土過程的控制因素所反映的性質(zhì)。如雛形土綱，根據(jù) 水分狀況又分為；潮濕，干潤，濕潤，常濕。3）土類亞綱的續(xù)分，土類類別多反映主要成土過程強度或次要成土過程或次要控制因素的表現(xiàn)性性 質(zhì)劃分。4）亞類土類的輔助級別，主要根據(jù)是否偏離中心概念，是否具有附

9、加過程的特性和是否具有母質(zhì)殘 留的特性來劃分。如：石灰性，酸性，含硫等。（3）命名原則 中國土壤系統(tǒng)分類（修訂方案）徹底改變了土壤命名。采用分段連續(xù)命名，也就是土綱、亞綱、土 類、亞類為一段。名稱結構以土綱為基礎，在它的前面疊加反映亞綱、土類、亞類性質(zhì)的術語，分別構 成亞綱、土類和亞類的名稱。性質(zhì)術語盡量限制為2 個漢字。土綱名稱都是世界上常用的名稱，一般為3個字。這樣土綱名稱一 般為 3個字，亞綱為5個字，土類為7個字，亞類為9 個字。紅壤有一部分屬于富鐵土綱、濕潤富鐵土亞綱、富鋁濕潤富鐵土或簡育濕潤富鐵土； 棕壤相當于雛形土綱、濕潤雛形土亞綱、簡育富鐵土類。第二節(jié) 土壤的分布土壤的分布具有

10、地帶性規(guī)律，這是由前蘇聯(lián)B.B.道庫恰耶夫指出的。指在大陸廣闊平原的土壤上， 在形成歷史基本相同、成土母質(zhì)相似的情況下，成土因素中的氣候因素的作用明顯表現(xiàn)出來，這種情況 下，明顯的土壤類型更替和氣候帶的更替同時出現(xiàn)。 一、土壤的水平地帶性平原地區(qū)的土壤隨緯度或經(jīng)度的變化呈現(xiàn)有規(guī)律的分布。1、土壤緯度地帶性氣候帶植被類型土壤類型熱帶季雨林或雨林磚紅壤南亞熱帶亞熱帶季雨林赤紅攘中亞熱帶常綠闊葉林紅壤，黃壤北亞熱帶常綠、落葉闊葉混交林黃棕壤暖溫帶落葉闊葉林棕壤、褐土溫帶針闊混交林暗棕壤寒溫帶針葉林寒棕壤2、經(jīng)度地帶性隨經(jīng)度由東向西更替，在溫帶的內(nèi)陸地區(qū)，從東向西分布為草原，荒漠草原，土壤為 黑鈣土栗

11、鈣土棕鈣土灰鈣土灰漠土棕漠土二、土壤垂直地帶性分布 山區(qū)的土壤隨著海拔高度的變化呈現(xiàn)有規(guī)律的更替的現(xiàn)象。由于海拔增加，溫度降低，植被也發(fā)生 變化。在河北霧靈山（5002100米）：土壤垂直帶譜為 600米以下為褐土；600米900米為山地淋溶 褐土；900米1600米為山地棕壤；1600米2000米為山地暗棕壤；2000米2050米為山地草 甸土三、土壤分布的地域性 土壤地域性：它是在土壤緯度帶內(nèi)，由于地形、地質(zhì)、水文等自然條件不同，所形成的土壤類型， 有別于地帶性土類，而顯示出土壤分布規(guī)律的區(qū)域性特征稱為土壤地域性或土壤區(qū)域地帶性。土壤區(qū)域性分布主要由區(qū)域性自然條件的獨特性所致，就是土壤的非

12、地帶性分布，如鹽堿土、水 稻土、風沙土可出現(xiàn)在任何氣候帶內(nèi)，并且可與地帶性的土壤交叉分布。第三節(jié)河北省主要土壤類型一、河北省地貌（一）高原（9.7% ）海拔1200 m,宜農(nóng)牧業(yè)一林業(yè)張北圍場高原（壩上）基底為太古代的片麻巖,表層為新生代火山巖 玄武巖熔巖臺地（玄武巖、安山巖、流紋巖）（二）山地丘陵（50.5%）1、山地： 500m，相對高差大于200米地貌單元。燕山山地、太行山山地、冀北山地，多數(shù)V2000m，霧靈山一-2116 m,小五臺-一2882m。山地分級低山 500-1000 m中山 1000-3500 m高山 3500-5000 m極高山5000 m2、丘陵：V500m，相對高差

13、300m以內(nèi)切割破碎的地貌單元平原(39.8%)糧棉油，西北以100m等高線與山地丘陵為界，東至渤海，海拔V 5m,由西一東傾斜，依次出現(xiàn)：山麓平原一沖積平原濱海平原，沖積物700-800m，最厚可達1000T300m。盆地1、桑干河、洋河盆地-桑洋盆地2、太行山-涉縣、武安、井陘、淶源等盆地3、燕山-遷西、撫寧等盆地4、冀北山地-平泉等二、土壤類型 分布較廣、面積較大的主要有7個土類：褐土、潮土、棕壤、栗鈣土、風沙土、草甸土、灰色森林土(一)棕壤1、分布：暖溫帶濕潤大陸性季風氣候下，中生型闊葉落葉林下發(fā)育的地帶性土壤。中國：遼東半島、山東半島及冀東一帶，在半干旱、半濕潤及亞熱帶地區(qū)的山地垂直

14、帶中；遼西 魯北、河南、河北、安徽、滇中南、川北等省區(qū)的中山垂直帶譜中。河北：燕山：600 m以上；太行山：1000 m以上；冀東濱海低山丘陵：500 m?？偯娣e：230.9萬 公頃，占14.02%。2、成土條件：地形：中山、低山坡地及溝谷。母質(zhì)：酸性巖類-花崗巖；硅質(zhì)碳酸鹽類-硅質(zhì)石灰?guī)r；砂礫泥質(zhì)巖類-頁巖黃土母質(zhì)-圍場一帶零星氣候：氣候溫濕，夏季溫熱多雨，冬季干燥寒冷，秋季干旱多風。 太行山：半濕潤或較濕潤燕 山：較濕潤植被：落葉闊葉林已不復存在，天然次生林或人工撫育油松林。喬木：櫟屬：遼東櫟、蒙古櫟松屬：落葉松、油松、云杉紅白樺、椴樹、五角楓等灌木： 六道木、繡線菊、照山白、映山紅、平榛

15、、虎榛等 草本：華北鳳毛菊、白頭翁、鴉蔥、藜蘆、柴胡、射桿等。3、成土過程腐殖質(zhì)積累過程：生物積累過程強烈(暗色表層)有機質(zhì)含量：5%, 般為6-12%腐殖質(zhì)組成：HA/FA=0.7-0.9富里酸為主粘化過程(淀積粘化)粘化：土壤剖面中粘粒形成和積累的過程出現(xiàn)深度：20-60cm或更深粘化層的粘化系數(shù)三1.2 (1.3-1.8)存在形態(tài)：質(zhì)地粘重，鐵錳膠膜包被結構體4、理化性質(zhì)剖面構型：0A一BtC ；A 層 C 5%,厚度 30-40cm；Bt層核狀、塊狀，中壤、重壤，緊實，厚度三7.5cm ；蒙脫石一伊利石-綠泥石，濱海高嶺石、菱鐵礦和含水氧化鐵；通體無石灰反應，pH5.3-7.0，鹽基飽

16、和度 40-70%, CEC:19.6-40.61cmol/kg (表層)。5、主要亞類棕壤 林業(yè)基地潮棕壤-多為農(nóng)田棕壤性土 發(fā)展林業(yè)6、改良利用優(yōu)點：水熱條件好，自然肥力高，林果生產(chǎn)基地問題：利用不當水土流失原則：以水土保持為中心，增加植被。具體措施：(1)現(xiàn)有林地加強管理，采育結合、造管并舉；植造新林一林相設計、樹種選擇，適地適樹；細致整地-圍山轉、爆破整地等。(二)褐土1、分布：暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，旱生森林-灌木一草本植被下發(fā)育的地帶性土壤。中國：北緯34-40，東徑103 -122。之間，海拔500m以下北：燕山、太行山的山前平原東：泰山、沂蒙山的西北部和西南部山前低丘西：晉

17、東南、陜西關中盆地南：秦嶺北麓及黃河一線河北：太行山、燕山脈的低山丘陵、山麓平原；總面積：50.8萬公頃，占全省土壤面積的30.83%。2、成土條件（1）地形：高燥的地形部位，土內(nèi)排水良好，地下水埋藏深，通常大于4 m （4-8 m）；地下水不參與成土過程，沖積扇末端地下水埋深淺（3-4m）,參與成土：鐵錳結核、鐵子、銹紋銹斑、砂 姜等新生體。（2）母質(zhì)：黃土、黃土狀物質(zhì)為主，富含碳酸鈣。（3）氣候：屬暖溫帶，濕熱同期，干濕季節(jié)明顯，旱季長（4）植被：森林灌叢草原植被特色，原始的櫟屬森林已不復存在。低山丘陵區(qū)：喬：次生或人工栽培楊、榆、椿、油松、側柏等灌：酸棗、荊條、胡枝子草：白羊草、菅草、阿

18、爾泰狗娃花、黃背草等山麓平原：陡坡：零星酸棗、蒿屬、胡枝子、阿爾泰狗娃花、毛地黃等耕地：旱生田間雜草3、成土過程（1）弱腐殖質(zhì)積累過程旱季長有機質(zhì)礦化迅速，生物積累過程較弱（暗色表層）自然土壤有機質(zhì)含量：1.5-4%,耕種土壤有機質(zhì)含量：1%左右（2）粘化過程（變質(zhì)粘化或殘積粘化）粘化：土壤剖面中粘粒形成和積累的過程濕熱同期-利于土內(nèi)次生粘土礦物形成（伊利石、蒙脫石）地勢高燥排水量好、雨量不豐-淋溶較弱粘化層的粘化系數(shù)三1.2 （1.2-1.5）出現(xiàn)深度：25或30至50cm（3）鈣化過程鈣化：干旱、半干旱地區(qū)土壤鈣的碳酸鹽發(fā)生移動積累的過程。鈣積型：表層碳酸鈣顯著下淋，但未完全淋失，鈣積作用

19、明顯，自表土起即出現(xiàn)明顯的石灰性，土壤 呈堿性反應淋溶鈣積型：表層、粘化層已無石灰，但其下有明顯的鈣積層，土壤呈中性至微堿性反淋溶型：在 1m 土體內(nèi)無石灰反應，中性（6.5-7.0），但鹽基飽和；底層可能殘留微量的游離石灰，呈堿性。4、理化特性（1）剖面構型：ABt Bk一C ；（2）A層C 1.5-4%，較薄色淺;Bt層核狀、塊狀，中壤、重壤，緊實，結構面有膠膜；假菌絲或砂姜中性至微堿，一般有石灰反應，CEC為15-20 cmol/kg，鹽基飽和度高，多壤質(zhì)；伊利石一蒙脫石-綠泥石為主(方解石)5、主要亞類褐土淋溶鈣積型林溶褐土淋溶型石灰性褐土鈣積型潮褐土地下水參與成土褐土性土6、利用改良

20、優(yōu)點：熱性土，礦質(zhì)養(yǎng)分易釋放，速效養(yǎng)分高，速鉀(100-700)，中性一微堿環(huán)境適于多種植物生長， 糧棉油果種植區(qū)，經(jīng)濟林基地。問題：旱、有機質(zhì)及磷缺乏、水土流失、障礙土層(砂姜層)措施：(1)發(fā)展灌溉、合理用水、抗旱保墑；增加有機質(zhì)含量，用養(yǎng)結合，培肥土壤；工程措施與生物措施相結合，保水固土；統(tǒng)一規(guī)劃，充分利用褐土資源潮土1、分布：河流沖積物發(fā)育并受地下水影響，經(jīng)過耕作熟化而形成的一種半水成土壤。中國：黃河中下游平原，華北山地的溝谷平原，長江中下游平原，南方山地的溝谷平原也有小面積 分布。河北：京廣線以東、京山線以南的沖積平原和濱海平原，山區(qū)溝谷低階地也有零星分布。面積425 萬公頃，占全省

21、土壤面積的25.8%2、成土條件氣候：暖溫、半干旱半濕潤季風氣候區(qū)自然植被：喜濕性草甸植被，目前為作物及田間雜草所取代。如-馬唐、狗尾草、羊胡子草、旋覆花、兩棲蓼、蘆葦?shù)?地形：沖積平原和濱海平原，地勢平坦，崗-坡-洼系列地貌，地下水埋深1-3m，季節(jié)影響變幅在1-5m，地下水參與成土。母質(zhì)：河流沖積物(近代)，尚有部分湖相靜水沉積物。人為影響：長期耕種熟化，人為影響較強烈。3、成土過程(1)潮化過程(斑紋特性一診斷特性)地下水一氣候綜合作用的結果氧化還原交替進行一鐵錳氧化物價態(tài)變化高水位：高價氧化物雜色斑紋，分散于土層中；低水位：灰藍色低價鐵錳氧化物（2）早耕熟化過程在人為耕作條件下，通過耕作、施肥和灌溉等措施，促進水、肥、氣、熱諸因素不斷諧調(diào)，使土壤向 有利于植物生長方面轉化的過程。4、理化特性（1）剖面構型：表土層、犁底層、心土層、底土層。（2）有機質(zhì)含量低，C 0.5-1%,（3）富含碳酸鈣，平均8%左右，鹽基飽和100%，土壤偏堿，pH 8或以上，（4）K 豐富（120）, N、P（V 10）缺乏，CEC 為 8-18 cmol/kg,（5）質(zhì)地多變，多輕壤質(zhì)5、主要亞類潮土分