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李德成等:中國(guó)土壤系統(tǒng)分類(lèi)土系描述的難點(diǎn)與對(duì)策

[ 作者:李德成?張甘霖?  文章來(lái)源:中國(guó)鄉(xiāng)村發(fā)現(xiàn)  點(diǎn)擊數(shù): 更新時(shí)間:2016-11-07 錄入:實(shí)習(xí)編輯 ]

導(dǎo)讀:我國(guó)土系建設(shè)取得了較大進(jìn)展,但土系描述標(biāo)準(zhǔn)還有待進(jìn)一步完善和規(guī)范。

自2001年我國(guó)完成土壤系統(tǒng)分類(lèi)高級(jí)單元(土綱-亞綱-土類(lèi)-亞類(lèi))檢索系統(tǒng)后,就開(kāi)始了基層單元(土族-土系)的研究工作。2009年國(guó)家科技基礎(chǔ)性工作專(zhuān)項(xiàng)“我國(guó)土系調(diào)查與《中國(guó)土系志》編制2008FY110600)”啟動(dòng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)土系項(xiàng)目),完成了土壤系統(tǒng)分類(lèi)基層單元(土族和土系)的調(diào)查研究方法,如代表性單個(gè)土體樣點(diǎn)布設(shè)方法、野外土壤描述與采樣規(guī)范、實(shí)驗(yàn)室分析方法、土族和土系劃分標(biāo)準(zhǔn)、土系描述標(biāo)準(zhǔn)、土系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)等,并新建了2 242個(gè)土系,使得我國(guó)已建土系的數(shù)量增至3 000個(gè)左右,但距約3萬(wàn)個(gè)估計(jì)總量差距甚遠(yuǎn),因此在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),土系建設(shè)仍將是我國(guó)土壤系統(tǒng)分類(lèi)研究和土系建設(shè)的一個(gè)重點(diǎn)。

土系描述是土系建設(shè)最為重要的一環(huán),是土系所有信息的直觀具體展現(xiàn)。為確保土系描述的科學(xué)性和規(guī)范性,土系項(xiàng)目初步制訂了土系描述標(biāo)準(zhǔn),其包括七個(gè)方面的內(nèi)容:

(1)土系類(lèi)型、擬定者和擬定日期、審定者和審定日期;(2)分布與環(huán)境條件;(3)土系特征與變幅;(4)典型景觀照片、代表性單個(gè)土體剖面照片以及形態(tài)特征描述;(5)對(duì)比土系;(6)利用性能綜述;(7)參比土種。

但由于該標(biāo)準(zhǔn)并未正式成文,而且一些部分要求的內(nèi)容也不夠詳細(xì)和具體,導(dǎo)致一些人員在土系描述過(guò)程把握不準(zhǔn),描述內(nèi)容與描述風(fēng)格不盡統(tǒng)一,尤其是在土系特征與變幅、對(duì)比土系的選擇和比較、利用性能綜述三個(gè)方面問(wèn)題較多。

如在土系特征與變幅方面,或是土系的診斷層和診斷特性不全或冗余,或是未抓住重點(diǎn)對(duì)象的變幅;在對(duì)比土系方面,或是選擇的對(duì)比土系不當(dāng),或是比較時(shí)內(nèi)容繁多,未突出重點(diǎn)差異;在利用性能綜述方面,對(duì)土系的評(píng)價(jià)缺乏全面性和系統(tǒng)性,提出的一些對(duì)策沒(méi)有針對(duì)性。這些問(wèn)題或多或少地影響到了土系描述的科學(xué)性、規(guī)范性、全面性和系統(tǒng)性,為此,本文基于土系描述標(biāo)準(zhǔn)的介紹,剖析我國(guó)土系描述中存在的主要問(wèn)題和產(chǎn)生原因,并提出相應(yīng)對(duì)策,旨在進(jìn)一步完善描述標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、規(guī)范性、全面性和系統(tǒng)性,提高我國(guó)土系描述的質(zhì)量。

1 土系描述標(biāo)準(zhǔn)

土系項(xiàng)目初步制訂的土系描述標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容如下:

1.1 土系名稱(chēng)

土族類(lèi)型

擬定者:≤3人;

擬定時(shí)間:X年X月

審定者:≤3人;

審定時(shí)間:X年X月

說(shuō)明:1)土族類(lèi)型的確定依據(jù)“土族和土系劃分標(biāo)準(zhǔn)”[4];2)亞類(lèi)的確定依據(jù)《中國(guó)土壤系統(tǒng)分類(lèi)檢索(第三版)》[1];3)審定者也可是具體的人員姓名。

1.2 分布與環(huán)境條件

分布空間位置,主要?dú)夂蛱卣鳎孛?地形、海拔,成土母質(zhì),土地利用類(lèi)型、輪作方式。

1.3 土系特征與變幅

鑒定所屬亞類(lèi)的診斷層和診斷特性,重要層次和重要特性出現(xiàn)的深度、厚度、數(shù)量及其相應(yīng)的變幅。

1.4 代表性單個(gè)土體

行政區(qū)劃地名,經(jīng)緯度,海拔、地貌/地形部位,成土母質(zhì),土地利用類(lèi)型、輪作方式,50cm深度土壤溫度,野外調(diào)查日期,編號(hào)。

1.5 對(duì)比土系

最相近的土系與本土系之間存在的主要差異及其原因。

1.6 利用性能綜述

優(yōu)劣勢(shì)與適宜方向評(píng)價(jià),利用改良對(duì)策。

1.7 參比土種

對(duì)應(yīng)的第二次土壤普查的土種。

2 土系描述難點(diǎn)剖析

此處以新建的安徽省某土系為例,重點(diǎn)剖析土系描述難點(diǎn)的撰寫(xiě)方法。

2.1 XX系(XX Series)

土族:黏壤質(zhì)云母混合型非酸性熱性—鐵聚潛育水耕人為土

擬定者:李某某,趙某某,楊某;擬定時(shí)間:2012年10月

審定者:東北土系審定小組;審定時(shí)間:2016年1月

2.2 分布與環(huán)境條件

本土系主要分布于安徽省沿江丘崗區(qū)寬河谷兩岸,屬北亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,年均日照時(shí)數(shù)2 100~2 140h,氣溫15.0~16.0 ℃,降水量1100~1 200 mm,無(wú)霜期210d。海拔8~70 m,成土母質(zhì)為下蜀黃土母質(zhì)搬運(yùn)物,水田,麥/油-稻輪作或單季稻。

土系分布空間位置確定方法:分布空間位置的確定一是依據(jù)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)和土壤—景觀之間的關(guān)系推理獲取,二是在明確參比土種后,綜合分析土種空間分布位置后確定的。

2.3 土系特征與變幅

本土系診斷層包括水耕表層、水耕氧化還原層;診斷特性包括熱性土壤溫度、人為滯水土壤水分狀況、潛育特征、氧化還原特征。由于地勢(shì)較低,加之長(zhǎng)期植稻冬漚,50~60 cm以上土體長(zhǎng)期滯水處于還原狀態(tài),潛育特征明顯。土體厚度在1 m以上,細(xì)土質(zhì)地為砂質(zhì)壤土-砂質(zhì)黏壤土,pH介于5.5~7.0,潛育層以下土體結(jié)構(gòu)面上可見(jiàn)30%左右的鐵錳斑紋,土體中可見(jiàn)15%左右的直徑約2~5 mm左右的黃褐色軟鐵錳結(jié)核。

難點(diǎn)剖析與對(duì)策:

土系特征與變幅是土系描述的難點(diǎn)之一,根本原因在于:一個(gè)土系的建立一般需要綜合相應(yīng)的多個(gè)單個(gè)土體的剖面信息,才能較為可靠地總結(jié)出土系的特征和變幅,但由于經(jīng)費(fèi)限制,往往實(shí)際觀察和測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)剖面數(shù)量?jī)H為1個(gè),因此很難歸納總結(jié)出土系的特征和變幅。為解決這一問(wèn)題,采用兩種方法:一是在野外調(diào)查時(shí)多走、多動(dòng)和多看,或利用土鉆在相同景觀單元內(nèi),圍繞標(biāo)準(zhǔn)剖面點(diǎn)周?chē)帱c(diǎn)鉆取相應(yīng)深度的土壤與標(biāo)準(zhǔn)剖面進(jìn)行對(duì)比;或?qū)⒏浇捎谛蘼坊蛲跍锨纬傻臄嗝媾c標(biāo)準(zhǔn)剖面進(jìn)行對(duì)比;二是在確定第二次土壤普查的參比土種后,充分利用土種的信息。

撰寫(xiě)要點(diǎn):

(1)原則是要求列出本土系具有的所有診斷層和診斷特性,這樣有助于全面地了解本土系的發(fā)生學(xué)特點(diǎn),但考慮到可能的研究成本限制以及過(guò)多的診斷層和診斷特性可能會(huì)喧賓奪主,因此要求至少要列出鑒定本土系所屬亞類(lèi)的診斷層和診斷特性。

(2)描述診斷層和診斷特性出現(xiàn)的深度、厚度及其變幅,診斷層和診斷特性涉及的重要指標(biāo)的特征和變幅,土體厚度變幅,土體質(zhì)地層次構(gòu)型特點(diǎn),耕作層質(zhì)地類(lèi)型和厚度變幅,新生體(斑紋、膠膜、結(jié)核)、侵入體、土壤動(dòng)物的數(shù)量變幅和出現(xiàn)深度變幅等。

需要注意的是,由于我國(guó)耕地已普遍采用旋耕,導(dǎo)致耕作層厚度一般在10~15cm之間,差異不大,故對(duì)耕地而言,可以不要描述診斷表層(耕作層)的厚度和變幅。而對(duì)于土體較薄(厚度<50cm)的非耕作土壤(一般多是雛形土或新成土),則仍需描述診斷表層的厚度變幅。

2.4 代表性單個(gè)土體

本土系位于安徽省XX縣XX鄉(xiāng)XX村X(qián)X組西(31°30′1.3″N,116°50′51.1″E),海拔19 m,丘崗區(qū)寬溝谷兩岸,成土母質(zhì)為下蜀黃土,老水田,麥-稻輪作,50 cm深度土溫17.6 ℃。野外調(diào)查時(shí)間為2011年11月15日,編號(hào)34-043。

難點(diǎn)剖析與對(duì)策:

這部分有兩個(gè)難點(diǎn),難點(diǎn)一是確定代表性單個(gè)土體詳細(xì)行政區(qū)劃地名,可以或采用野外調(diào)查時(shí)詢(xún)問(wèn)當(dāng)?shù)厝罕姭@取,或依據(jù)樣點(diǎn)GPS測(cè)定的經(jīng)緯度,回到室內(nèi)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查詢(xún)定位獲取(如GPSSPG網(wǎng)頁(yè),http://www.gpsspg.com/maps.htm)。建議兩種方法同時(shí)采用,相互驗(yàn)證。

注意:

如果發(fā)現(xiàn)地名與我國(guó)已有土系重名,可以依據(jù)網(wǎng)絡(luò)查詢(xún)改為附近的其他地名。難點(diǎn)二是50cm深度土壤溫度如何確定,可以或依據(jù)其與年均氣溫之間的關(guān)系推出,一般是年均氣溫+1~3℃,或采用其與樣點(diǎn)的海拔高度和經(jīng)緯度之間的模型推出。

有關(guān)代表性單個(gè)土體形態(tài)特征的描述詳見(jiàn)《野外土壤描述與采樣規(guī)范》1),這里不再贅述。出于篇幅考慮,此外未列出土系的典型景觀照片和代表性單個(gè)土體剖面照片。

2.5 對(duì)比土系

XX系,同一土族,成土母質(zhì)和地形部位一致,但潛育層之下土體鐵錳淋失相對(duì)較重,結(jié)構(gòu)面上鐵錳斑紋較少,約5%,土體中鐵錳結(jié)核少,約2%左右。XXX系,同一亞類(lèi)不同土族,地形部位一致,但成土母質(zhì)為河流沖積物,黏粒含量較低,顆粒大小級(jí)別為壤質(zhì)。XX系,位于同一鄉(xiāng)境內(nèi),成土母質(zhì)一致,但地形部位相對(duì)略高,一直旱作,不同土綱,為潮濕雛形土。

難點(diǎn)剖析與對(duì)策:

這部分有兩個(gè)難點(diǎn),一是如何找準(zhǔn)參比土系,對(duì)比土系的選擇原則要把握兩點(diǎn):一是分類(lèi)上最好是土族相同或亞類(lèi)相同的土系,二是分布空間位置上最近的土系。如果同一土族下有其他土系,則作為參比土系,并指出其在成土母質(zhì)、分布地形部位、土體或重要層次顏色和厚度、土體質(zhì)地構(gòu)型、新生體出現(xiàn)層位和含量、分類(lèi)上重要化學(xué)指標(biāo)含量等存在的明顯差異及其原因;如果同一土族下沒(méi)有其他土系,則以同一亞類(lèi)但不同土族下的其他土系作為參比土系,并指出其在成土母質(zhì)、分布地形部位、土族四個(gè)鑒別特征(顆粒級(jí)別大小、礦物學(xué)類(lèi)型、石灰性及酸堿性、土壤溫度狀況)上存在的明顯差異及其原因;以分布空間位置上最近(如屬于某一地形序列,或位于同一個(gè)行政單元(村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)或縣市)境內(nèi)的其他土系作為參比土系,指出或是由于土地利用差異,或是由于土壤發(fā)育程度/成土過(guò)程差異等導(dǎo)致的分類(lèi)高級(jí)單元不同。

注意:

(1)對(duì)比土系可以是多個(gè),符合分類(lèi)相近和空間位置相近的土系原則上均應(yīng)作為對(duì)比土系進(jìn)行比較說(shuō)明;(2)如果在描述甲土系的時(shí)候,對(duì)比了乙土系,則在描述乙土系時(shí)也要相應(yīng)地對(duì)比甲土系。

2.6 利用性能綜述

XX系土體深厚,耕作層偏薄、偏酸、偏黏,耕性和通透性略差,有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀含量偏低,上層滯水嚴(yán)重,易澇易漬。應(yīng)適當(dāng)施用生石灰、白云石粉或生物炭改酸,深溝排水降低漬害,適當(dāng)深耕以加厚耕作層,增施有機(jī)肥和秸稈還田以培肥土壤和改善土壤結(jié)構(gòu),增施磷肥和鉀肥。

難點(diǎn)剖析與對(duì)策:

這部分撰寫(xiě)存在的主要問(wèn)題是對(duì)土系的評(píng)價(jià)缺乏全面性和系統(tǒng)性,導(dǎo)致提出的對(duì)策針對(duì)性不強(qiáng)。評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)該依次考慮土體厚薄,耕作層厚薄、質(zhì)地粗細(xì)、耕性和通透性、酸堿性、有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀養(yǎng)分豐缺狀況,障礙層有無(wú)及出現(xiàn)的深淺,是否易澇易旱(灌排是否有保證),能否旱澇保收,水土流失發(fā)生難易(坡旱地或植被覆蓋度差的其他用地),在明確上述方面后,再針對(duì)性地提出相應(yīng)的對(duì)策。

2.7 參比土種

難點(diǎn)剖析與對(duì)策:

準(zhǔn)確確定的參比土種有一定難度,其確定方法有兩種:一是依據(jù)GPS測(cè)定的代表性單個(gè)土體的經(jīng)緯度信息,在第二次土壤普查繪制的大比例尺土壤圖(1∶1萬(wàn)~1∶5萬(wàn))上,依據(jù)樣點(diǎn)位于的圖斑對(duì)應(yīng)的土種類(lèi)型確定。

但這種方法的可靠性受土壤圖精度的影響,因此在依據(jù)土壤圖確定參比土種后,建議進(jìn)一步對(duì)比分析土系與參比土種的成土因素信息、剖面形態(tài)特征和關(guān)鍵理化性質(zhì)測(cè)定結(jié)果,盡可能確保兩者一致。二是不考慮第二次土壤普查繪制的土壤圖,依據(jù)本土系的成土因素信息、剖面形態(tài)特征和關(guān)鍵理化性質(zhì)測(cè)定結(jié)果,按照第二次土壤普查的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),逐一確定本土系在發(fā)生分類(lèi)上所屬的土綱、土類(lèi)、亞類(lèi)、土屬、土種。這種方法準(zhǔn)確性高,但難度大,需要熟悉第二次土壤普查分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)和掌握各類(lèi)土種的特點(diǎn)。

注意:

由于我國(guó)第二次土壤普查中,由縣到地市再到省(直轄市、自治區(qū)),存在土種歸并的過(guò)程,因此,當(dāng)找不出省(直轄市、自治區(qū))級(jí)別的適宜參比土種時(shí),可以考慮找出地市、縣級(jí)別的適宜參比土種(但需在參比土種后注明相應(yīng)的市縣名稱(chēng))。

3 結(jié)論

我國(guó)土系建設(shè)取得了較大進(jìn)展,但土系描述標(biāo)準(zhǔn)還有待進(jìn)一步完善和規(guī)范。本文剖析了土系描述的難點(diǎn)及其相應(yīng)的對(duì)策,進(jìn)一步完善了我國(guó)土系描述標(biāo)準(zhǔn),旨在希望能夠指導(dǎo)我國(guó)的土系建設(shè),進(jìn)一步提高土系描述的科學(xué)性和規(guī)范性。

具體參考文獻(xiàn)略。

(作者:土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所)

中國(guó)鄉(xiāng)村發(fā)現(xiàn)網(wǎng)轉(zhuǎn)自:《土壤學(xué)報(bào)》(2016年第6期)


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