宁夏土壤发生发育特性及系统分类研究

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土壤分类是进行土壤科学研究的基础,是土壤科学发展水平的反映、土壤信息的载体、土壤资源调查的前提、农业技术转让的媒介。为了研究宁夏土壤的发生发育特性和系统分类,本文选取了宁夏灌区G1~G10、中部地区M1~M10、南北山地S1~S10共计30个典型样点作为研究对象,在成土环境和成土过程相似的地貌单元中对供试样点的野外成土环境信息、剖面形态特征、颗粒组成等理化性状的分析,初步研究了宁夏土壤的发育特性,并对系统分类基层单元的划分指标进行了探讨,在此基础上建立了从土纲到土系完整的土壤系统分类体系。得出全文主要结论如下:(1)灌区典型土壤主要的成土过程是人为耕作引起的土壤熟化过程、灌溉水和地下水共同引起的氧化还原过程、地表物理堆垫过程、盐化过程等。中部地区典型土壤的主要成土过程是弱腐殖质积累过程、弱碳酸钙淋溶淀积过程、弱黏化过程。山地土壤的发育特征随海拔自下而上的变化规律为:腐殖质积累过程逐渐明显,腐殖质层加厚,土体颜色由黄棕色逐渐加深为黑棕色;土体淋溶过程加剧,土体石灰反应逐渐减弱直至消失,发育于低海拔位置的山地土壤土体内淀积着明显的碳酸钙假菌丝体,海拔升高,碳酸钙逐渐淋溶完全;土壤水分条件逐渐改善,其中处于高海拔位置的山地土壤土体底部有氧化还原反应的发生,形成铁子和铁锰胶膜;土壤pH值逐渐减小,土壤酸碱性等级发生变化,土壤碱性逐渐减弱甚至表现非酸性。(2)在供试的30个典型剖面上鉴定出的诊断依据有:灌淤表层、肥熟表层、堆垫表层、暗沃表层、淡薄表层、干旱表层等诊断表层,黏化层、雏形层、盐积层、耕作淀积层、钙磐等表下层,半干润/干旱/湿润土壤水分状况、温性/冷性土壤温度状况、石灰性、氧化还原特征、钠质特性、均腐殖质特性、黄土和黄土状沉积物岩性特征等诊断特性,以及钙积现象、水耕现象等。此外,受成土环境和成土因素的作用,土壤发育规律在诊断特征上的反映为随海拔高度的抬升呈现一定的垂直分异规律,其中诊断表层由淡薄表层演变为暗沃表层;土壤水分状况经干旱/半干润土壤水分状况向湿润土壤水分状况演化;土壤温度状况由温性土壤温度状况变为冷性状况。(3)30个供试土壤高级分类单元可以归属为6个土纲、8个亚纲、12个土类、16个亚类,亚类名称是:灌淤肥熟旱耕人为土、水耕灌淤旱耕人为土、斑纹灌淤旱耕人为土、普通灌淤旱耕人为土、弱盐土垫旱耕人为土、斑纹土垫旱耕人为土、钠质黏化正常干旱土、钠质简育正常干旱土、斑纹简育湿润均腐土、普通简育冷凉淋溶土、复钙简育干润淋溶土、普通简育干润淋溶土、普通暗沃干润雏形土、普通简育干润雏形土、暗沃冷凉湿润雏形土、石灰干旱正常新成土。(4)供试土壤的土壤颗粒大小级别有黏质、黏壤质、壤质、砂质、粗骨砂质、壤质-砂质、砂质-粗骨砂质等7种类型;土壤矿物组成类型有伊利石混合型、长石混合型、硅质混合型、长石型、混合型等5种;石灰性和酸碱反应类别包括石灰性和非酸性;土壤温度等级属于冷性和温性两种状况;上述4个划分指标的组合包括:黏质伊利石混合型石灰性温性、黏壤质长石型石灰性温性、壤质硅质混合型石灰性温性、壤质长石混合型石灰性温性等15种。据此,在高级分类单元划分的基础上,进行基层单元的划分,将30个典型土壤划分为27个土族,其中剖面G8和G9同属于黏壤质混合型石灰性温性-斑纹土垫旱耕人为土,M2和M9同属于壤质硅质混合型石灰性温性-普通简育干润雏形土,M6和M10同属于壤质长石混合型石灰性温性-普通简育干润淋溶土。(5)依据特征土层及属性、土层排列、表土颜色、质地以及侵入体状况的不同划分属于相同土族的典型土壤,其中同属于黏壤质混合型石灰性温性-斑纹土垫旱耕人为土土族的剖面G8和G9为同一土系——渠崇系,同属于壤质硅质混合型石灰性温性-普通简育干润雏形土土族的M2和M9在土系级别分异,同属于壤质长石混合型石灰性温性-普通简育干润淋溶土土族的M6和M10也在土系级别分异,其他24个不同的土族直接划分成24个土系,总计29个土系,划分结果为:G1城关系、G2西岗系、G3金积系、G4新堡系、G5迎水桥系、G6燕子墩系、G7头闸系、G8-G9渠崇系等。(6)参比研究表明发生分类和系统分类中的分类类别不是简单一对一的关系,系统分类定量化的分类指标使分类更加量化,减少了同名异土情况的发生,在一定程度上提高了分类的准确性。
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