第三章 土壤分类

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第三章 土壤分类
第一节 土壤分类概述 第二节 土壤发生学分类 第三节 土壤诊断学分类 第四节 中国的土壤分类 第五节 不同土壤分类体系之间的参比
一、土壤分类的目的和意义
土壤分类是根据土壤的发生发展规律和自然性状,按照 一定的分类标准,把自然界的土壤划分为不同的类别。
土壤分类,是土壤科学发展水平,尤其是土壤地理学和 发生学发展水平的标志。
2、诊断表下层及其他层次(B层) 淀积粘化层:明显硅质粘粒淀积
高岭层:粘粒含量高于表层,以1:1型为主,伴有铁铝氧
化物,厚度在30cm以上
耕作淀积层:耕作层以下淀积粉砂、粘粒或腐殖质 碱化层:棱柱状或柱状结构的淀积粘化层,交换性钠离子
(ESP)在15%以上。
腐殖质淀积层:B层腐殖质积累
灰化淀积层:活性无定形物质沉淀,包括有机质和铝
(四)美国土壤诊断分类的优缺点
优点:
①分类指标以诊断层和诊断特性为主,利于观测与度量。 ②分类的属性的数据库建设,为自动分类提供了可能。 ③拼音命名,简明扼要,利于理解。
以发育年龄来划分,如老成土纲和新成土纲。
以土壤物质组成的特殊性质划分,如变性土纲、有机土纲 和软土纲等。
美国土壤诊断分类原有10个土纲,又增设了火山灰土纲和 冻土土纲。
2、亚纲
亚纲的分类依据:土壤水热状况、土层特征、土壤矿物质 组成和风化程度等。
亚纲的划分多选用土纲本身的重大变异特征作为划分亚纲 的依据。
土壤分类是土壤调查的基础,是因地制宜的推广农业技 术的依据,是国内外土壤科学信息交流的重要工具。
分类的成果,在理论上反映土壤科学发展水平,在实践 中为农业生产服务。
二、世界土壤分类概况
土壤分类因其发生、属性的研究而不同,迄今为止国际 上尚没有统一的分类体系。
(1)前苏联的土壤发生学分类
➢ 观点:强调土壤与成土因素与地理景观之间的关系,以
土系命名则应用土壤所在地的名称
诊断分类的字根命名法易于辨别土壤性状
(三)土壤类型的检索
美国土壤诊断分类体系可根据土壤特性(诊断层与诊断特 性)确定未知土壤的类型。
美国土壤分类的土壤划分与检索实例:以土纲为例
冻土检索 对土纲的分类首先以表层0-40cm的有机质含量在30%以上
的土壤定义为有机土纲。
诊断层:用于鉴别土壤类型,具有定量特性的土壤发 生层。
诊断特性和诊断层的判断与选择:
宜选择不连续的土壤特性作为诊断特性,来鉴别土壤类型 ;对于连续的特性,应用通过数理分析,赋予定量指标的 范围。
一、基本方法
(一)土壤特性的选取依据 发生性、独立性、区分性、可量化
(二)土壤特性的定量及划界 (三)诊断层和诊断特性的设定 (四)检索表
(二)诊断特性
土壤诊断分类学对土壤分类的诊断特性具有明确的定量定义和 说明。 一般,土壤水分状况和土壤温度状况是常用的诊断特性。
土壤水分状况等级: 按一年各季地下水位和水分层的张力水有无确定
潮湿:土温高于5℃时非定期土壤为水分饱和
干旱和干热:50cm深处土温高于5℃ ,有一半时间为干 土;土温高于8℃时,层段位于湿润的时间不超过90天。
余下土壤中2m深度内有灰化淀积层的为灰土。 火山灰土检索 2m深度内有氧化层,且无淀积粘化层的为氧化土。 地表下50cm土层粘粒含量在30%以上,干时有裂痕为变性
土。
一年中一半以上时间干燥,且无松软表层的为干旱土 有淀积粘化层,在地表下1.8m处盐基饱和度小于35%
为老成土 有松软表层的为软土 有淀积粘化层为淋溶土 表层暗色、松软或有草垫表层或雏形层的为始成土 其余土壤为新成土
5、土族
诊断分类的低级分类单位。以对植物生长有影响的土壤 物理性质和矿物学性质划分。
同一土族的土壤,耕作层以下生物活动层颗粒大小、土 壤温度及矿物学特征均一致。
6、土系
土系是美国土壤诊断分类的最低级单元
同一土系土壤除表层质地外,剖面层次排列和性质都相 似。
土系还可根据表层质地、坡度细分为土相。
薄层铁磐层:黑色、暗红色的硬磐,由铁、锰及有机质胶
结而成,2-10cm
雏形层:蚀变层,沙性物质为主体 氧化层:风化度高,富含低阳离子交换量的粘粒和氧化物 硬磐:硅胶结层 脆磐:湿时破碎 漂白层:粘粒和氧化铁漂洗,SiO2残留,灰化过程
钙积层:15cm以上,15%的CaCO3 石膏层:15cm以上,5%以上的CaSO4·2H2O 石化钙积层:石灰胶结 石化石膏层:石膏胶结 积盐层:15cm以上,富含易溶性次生盐类 含硫层:pH值在3.5以下,有黄钾铁钒黄斑
(3)土壤形态发生分类
形态发生分类是土壤形态学与发生学相结合的分类, 以库比恩纳和摩根号森分类为代表。
①土壤是环境的产物,分类应根据与自然环境相关的性 状进行。
②不同类型土壤的差异因形态发生发展的阶段而异,如 不同土体构型等。
③土壤水分渗透方向与程度、母质等都可作为分类依据。
库比恩那的土壤分类体系(表3-1):
除道库恰耶夫外,伊万诺娃、格林卡、扎哈罗夫、波雷诺夫 等都提出土壤发生具有阶段性的特点,可进行进化、因子、 特质、阶段及历史发生学分类。
现代土壤发生学分类强调成土条件、成土过程和土壤属性三 个因子的结合。
前苏联土壤分类
前苏联的土壤分类为地理发生学分类,以伊万诺娃1976年出 版的《苏联土壤分类》为代表。 (一)分类的基本原则
的化学特性、地下水的化学特性等,同时包括土壤形成 中继承的历史时期的发生层次。 4、土种 土属范围内,主要成土过程、发展程度一致的土壤组合, 如灰化过程、腐质化过程的深度和程度。
5、亚种 土种内发育的数量程度的差异划分为不同亚种,如弱 碱化、强碱化、强盐化等。
6、变种:土壤机械组成划分
7、土系:母质特性、盐分积累特性或泥炭积累特性划分
湿润:土层的干燥时间低于90天
半湿润:介于干旱和湿润之间
夏旱:地中海气候区,冬季温湿夏季暖旱
土壤温度状况等级:
按年平均土壤温度和50cm深的冬夏季平均土壤温度差划分 永冻 冷冻 冷性 中温 热性 高热 恒冷性 恒中温 恒热性 恒高热
三、美国土壤系统分类 美国土壤的诊断分类自20世纪50年代开始制订,1975 年正式出版《土壤系统分类》一书。
① 土壤门:根据土壤水渗透方向,分为3个门 ② 土纲:根据土壤剖面层序和物质动态划分,17个土纲 ③ 亚纲:原始土纲外的亚纲 ④ 土型:根据土壤剖面层序的特征和各土层特有性质划分,
分40个,相当于美国土壤分类系统中的土类 ⑤ 亚型:根据土型的质的差异划分,相当于亚类 ⑥ 变型:根据亚型中附加成土过程发展程度的不同划分 ⑦ 亚变型:根据变型的成因在质或量的特殊性划分,A层 ⑧ 地方种:土壤成土中岩石学特征划分
美国土壤分类中土纲与亚纲的主要特征,表3-6,p103。
3、土类
土类的划分根据土层性质、排列状况的相似性。同一土类 具有相同的剖面层次、土壤盐基状况和土壤水热状况。
4、亚类
亚类是土类内按中心概念和次要因素偏离特征细分,包括 土类中典型亚类、过渡到其它土类的亚类、过渡到其它亚 纲或土纲的亚类等。
(一)分类单元及划分原则 美国土壤系统分类中土壤按照土纲、亚纲、土类、亚 类、土族及土系等6级。 前苏联发生分类的分类单元土类、亚类、土属、土种 、亚种、变种、土系及土相等8级。
各级分类单元的划分原则如下:
1、土纲
分类系统的最高级分类单元,根据剖面分化、形态特征、 主要发生层的发育程度等性质,尤其是土壤诊断层的特征 作为划分依据。
另附有有关水热状况、形态特征、质地、盐基状况的12 个附表,以利于定量化研究。
共划分118个土类,424个亚类、478个土层、460个土 种。
(四)土壤命名
伊万诺瓦的《苏联土壤分类》亦然采用道库恰耶夫的连 续命名法,在土类名称前加亚类形容词,再在前面加土 属名称……
发生分类学的缺陷:
① 分类依据侧重成土因素,对土壤本身属性研究不足 ② 侧重研究中心地带的典型土壤类型,对过渡带土壤注意
8、土相:根据风蚀、水蚀和残积、冲积来划分
(三)分类系统的编排
按水热条件、风化作用和生物循环特征,把前苏联的土 壤类型归为9个生物气候省,每一个省内划分自成土、半 水成土、水成土、冲积土(表3-2),在每个土类内划分 各级分类单元。
耕作土壤与自然土壤同置同一分类系统,受耕作影响显 著的列为独立的土类,影响较小的在土种划分中反映。
成土因素和其对土壤发生的影响为土壤分类的理论基础。
➢ 代表国家:前苏联、越南、缅甸和东欧的一些国家
(2)以美国为代表的土壤诊断学分类
➢ 观点:分类依据是具体的指标,是可以直接感知和定量
测量的土壤属性,划分的标志是诊断层和诊断特性。
➢ 代表国家:世界上有45个国家使用美国土壤分类系统,
FAO/UNESCO,南京土壤研究所
➢ 莫根浩森将库比恩那的分类体系应用到德国,发展了 自己的分类体系,共7级,不包括亚纲:
• 门、土纲、土型、亚型、变型、亚变型和地方种 • 共4门,15个土纲。 • 在“陆上土”和“半陆上土”种,增添了“人工土”土
纲,突出了耕作土的地位。
形态发生学分类体系,是以与自然条件、成土过程有直接 联系的土壤剖面形态进行分类,重视土壤性状,但缺乏完 整的定量的分析指标。
二、诊断层和诊断特性 (一)诊断层 用于鉴别土壤类型,在性质上有一系列定量说明的土层 1. 诊断表层 ( A 或 A+AB ) Surface soil layer 2. 诊断表下层( B 或 E ) Subsoil layer
1. 诊断表层 ( A 或 A+AB)
诊断表层 epipedon Histic 有机表层
(4)其他土壤分类体系
澳大利亚的分类系统(5级): 门、亚门、部、纲、土壤剖面种
以土壤形态学和分类学相结合,亦属于土壤形态分类学 分类体系。
第二节 土壤发生学分类
土壤发生学分类的理论基础是道库恰耶夫的成土因素学说。
土壤随成土因素的变化而变化,成土因素中的气候有分布规 律,故产生的土壤亦具有地理ห้องสมุดไป่ตู้布规律。因此,土壤分类应 以土壤形成与演化的地理环境作为主要依据。
不足 ③ 指标界限不明确,定量化不足 ④ 过分强调地带性因素,将自然带与土壤带混淆 ⑤ 对耕作土壤注意不足 ⑥ 连续命名法比较拖沓冗长,不便使用
第三节 土壤诊断学分类
土壤诊断学分类是依据能够直接感知和定量测量的土 壤特性进行比较划分土壤类型的方法。
诊断特性:能够鉴别土壤类型,并有定量指标的土壤 性质。
厚度 cm >20
Mollic 暗沃(松软) 18 Umbric 暗瘠(暗色) 18 Ochric 淡薄(淡色) <18
OM g/kg 200-300
BS (盐基饱 和度)%
有水分饱和期 泥炭化
>10 >10 或<10
> 50% <50%
Anthropic人为表层:P2O5,磷肥使用造成磷的累积。 Plaggen 草垫表层:人造表层厚度>50cm
以土壤发生学为理论基础,以土壤形成条件、过程、和属性 (土壤形态和微形态特征、土壤物理、化学、物理化学、矿物 生物特征等)相结合为分类依据。
(二)分类单元及划分原则
分类系统共分土类、亚类、土属、土种、亚种、变种、土系 、土相等8级。
1、土类
发育在相同类型生物、气候和水文地质条件下,具有 一致的土壤形成过程的土壤组合。
(二)土壤命名
美国土壤诊断分类命名为各分类单元的音节组合(表3-5)
土纲、亚纲、土类等高级分类单位用拉丁文及希腊文等字 根组合法。如ultisol(老成土纲)、udult(湿润老成土亚 纲)、paleudult(强发育湿润老成土类)。
亚类和土族的命名是在土类和亚类前冠以属性形容词,如 aquic paleudult为潮湿的强发育湿润老成土(亚类), clayed,mixed,thermic,aquic paleudult 粘质混合矿物 热性潮湿的强发育湿润老成土(土族)。
① 有机质的分解及转化过程一致 ② 矿物质的分解与合成及有机-无机复合体的特征相同 ③ 物质移动和聚积的特征相同 ④ 土壤剖面构型相同 ⑤ 土壤肥力培育方向和农业利用方式相同
2、亚类 亚类划分主要考虑:土壤形成的主要和附加过程的区别,
不同亚类成土过程及亚地带或自然条件具有过渡性。 3、土属 土属形成取决于地方因素的综合影响,如基岩和成土母质
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