土壤资源调查与制图：第07章 土壤调查的应用

第七章土壤调查的应用

引言

总的来说，土壤调查的应用可归纳为三大类：即农业耕作、畜牧业和林业的规划和管理，为工程和各种各样专门目的如废水处理的解译，以及要求评价土地用于各种不同用途的适宜性的城市和区域规划。土壤调查得到的主要资料，包括编绘的土壤图、土地利用现状图、土壤改良利用分区图、各种土壤养分图、土壤评价图；编写的土壤调查报告、有关专题报告及图件说明书和各种记载统计表；主要岩石标本、土样标本及分析资料等。这些是土壤调查的基础性资料，土壤调查的作用大小，关键在于对这些资料的应用。

表7-1列出了有关土壤调查应用的一些例子，从中可以看出，土壤调查的应用是十分广泛的，并非长期以来我们了解的那样，只是用于指导农业土地利用及管理，还包括许多非农业的应用。而实际上，近几十年来各种非农用的土壤调查及其资料也确实在显著增加。据凯洛格（Kellogg，1974）报道，早在1972年美国从各种土壤调查取得效益的比例如下：城镇及其郊区的范围规划占50%，公路、管道选线和机场及其他建设项目选址占25%，指导农林、娱乐等土地利用占25%。土壤调查的用处因地而异。发展中国家的土壤调查仍特别集中于改良农业之用；但即使是发展中国家，也常用土壤资料指导建设，诸如道路和废物处理系统等有关设施。

本章将首先讨论一下土壤调查在土壤学学科研究中的应用，然后分别通过几个例子谈一下其在农业和非农业方面的实际应用。但是本章并没有将有关应用的详细说明一一列出，因为从已发表的手册或调查指南中，不难找到这些技术细节。作为教材，我们只尝试对这些基本概念和原理作出概略说明和评述，并通过具体例子供大家参考。

第一节土壤调查在土壤科学研究中的应用

一、土壤调查与土壤分类学科的发展密切关联

土壤调查是土壤分类研究的基本手段与重要基础。土壤分类标志着土壤科学发展水平的高低，而任何一种土壤分类体系的学术水平又与土壤调查积累资料的质量有密切关系。俄罗斯发生分类体系的开创与发展，就是在开展了大面积的野外调查之后，揭示出土壤的发生、发育与气候、地形、母质、生物、时间等因素相关。他们在欧洲大陆开展大量调查之后，发现大陆从北极向南，随着不同纬度生物气候带的变化，出现了冰沼土--黑钙土--栗钙土--漠境土的演替模式。故而提出了土壤发生的成土因素学说。此后威廉斯等土壤学家，经过一系列的土壤调查和研究，又发展为土壤发生的统一形成学说和土壤进化学说。

以诊断层和诊断特性为依据的土壤分类系统，由于更加注视了土壤剖面性态及土壤本身的性质，土壤调查的作用表现得更充分。无论是美国以诊断表层，诊断表下层和诊断特征为依据的分类系统，还是联合国以诊断层和诊断特性为依据的世界土壤图图例，都是经过了大量而广泛的土壤调查之后归纳出来的。至于基层分类中的土系，也是经过大量的调查，发掘出许多新特性而认定的。可以说，任何一种土壤分类体系的修正和发展，都是由于土壤调查工作的深入和发展，这也就是土壤调查成果应用的一个重要方面。

土壤调查与各种土壤分类制修正和发展相关联的例子很多，诸如，美国土壤系统分类新近成立了一个火山灰土纲，就是在火山灰区域发现了这种土壤具有若干火山灰特性，与新成土和始成土不同，才被分异出来的。中国的黄棕壤和黄褐土，原来是属于同一个土类，由于大量调查资料的揭示，而被划分了出来。水稻土中被划分出来的脱潜型类型，则是在低洼的潜育型水稻土中，由于沤改旱，使土壤出现了比较稳定的脱潜性状。新近对脱潜层和其它土层，经过铁的晶胶比研究，又得出了不同层次晶胶率的规则性变化和图式。红壤分类中运用了土壤表层和淀积层的粉砂

（0.02—0.002mm）和黏粒（<0.002mm）比，来作为土壤风化强度的指标，如此等等。都是在调查的基础上，再经过深入的研究发展、深化的。

二、土壤调查直接促进了土壤制图理论和技能的提高

土壤制图是反映土壤在实地分布的规律及精度，一幅土壤图制作水平的高低，主要从绘出的土壤图图斑数和图斑界限与实地的吻合程度来衡量。

经典的制图方法是以地形图为基础，通过人为对点、线调查来完成的。这种方法，很难准确地反映出错综复杂分布的土壤类别，也很难较精细地勾绘出土壤之间渐次变化的界限，因此，常常影响土壤制图的精度。自从航、卫片问世以后，土壤详测便以航片为基础，概测便以卫片为基础。航、卫片不但可以当作底图使用，而且可以进行内容解译。因为航、卫片是对地实物的连续摄影或扫描成像，提供的信息比地形图丰富，既可反映出地表山、水、林、田、路的真实面貌，又可部分地反映出地物的光谱特征。应用航、卫片技术完成的土壤图件，凡是可以被解译出来的地物及土壤，可以被色绘出来的图斑，要比地形图完成的图件质量有明显提高。新近又发展了用计算机自动识别技术制图，除了减轻大量工作量，又可以使制图的精度，得到充分地保证。当然，这些新技术的应用，都需要与专家系统结合进行。

经典土壤调查制图阶段，用地形图完成的专业图件，在大比例尺详查或土壤类别比较单一的地段，多用单一图斑来表示。在土壤类别比较复杂的地段，对交叉而同时重复出现几种土壤，这时才用土壤的复区或复域来表示。近年来完成的土壤图斑，为了与实地吻合性更强，更加有利于土壤图在区域综合利用规划中的应用，多采用土壤组合图、土壤复区图、土壤复域图、土被结构图、土壤景观系统图，等等。这样完成的图件，其制图的准确性和应用价值，无疑地是提高了。

三、土壤调查是土壤与土地资源评价的基础

（一）对土壤与土地资源评价的方法有多种，包括文字叙述评价、数字累计评价和数理统计法评价等，无论采用哪种评价方法，都要有大量的参评项目和数量指标。诸如构成土地质量的环境因子指标、土壤理化性状指标、土地生产能力以及社会经济指标等等。上述这些数据都要通过土壤调查来获得。土壤调查的详细程度、准确性和资料的可信性，直接决定着评价结果的质量。

（二）土地资源评价图的完成，都是以土壤图、土地类型图、土地利用现状图等几幅图件为依据的。甚至图斑界限的确定，也都大多与土壤图相一致。

另外，土壤调查也是研究土壤和作物以及土壤和技术之间相互关系，尤其是已经遇到管理问题的一些特殊土壤的基础。

第二节土壤调查在农业规划中的应用

引言

土壤调查描述和记录了许多土壤特征以及土壤在景观上的实际分布。土壤调查所得到的信息对农业工作者有许多有益的帮助。土壤调查的好处是可以把环境信息综合归纳出来，而这些环境信息可用于评定特定项目（如排水方案、灌溉方案或特定耕作方式）中的土壤适宜性，或者评定特定作物，合理施肥和耕作技术的适宜性等。土壤调查还可作为土地利用生产力分类的依据，这一分类可用于评定调整各种不同农业活动的计划。

一、土壤调查在制定农业区划中的应用

农业区划是发展农业生产的战略性工作，是按自然规律和经济规律，因地制宜合理利用自然资源和农业资源，根据生产的地域性差异进行分区划片。其目的是为制定农业规划提供可靠的科学依据，从而运用先进的科学技术装备农业，对农业实行全面的技术改造和现代化的技术管理，建立起高产稳产优质高效的生态系统。

在各种农业自然条件中，无论是气候、地貌、水文、土壤和植被等，都与农业生产密切相关，而且各自有相互影响和制约。产生了有利或不利因素，这些因素直接或间接的通过土壤的水、肥、气、热状况影响着动植物生长。因此，农业区域化的确定和先进的农业科学技术推广，始终都有特定的适应条件、范围和土壤环境。否则，任何规划与措施都无法做到因地、因时制宜、合理布局。通过土壤调查，掌握和了解土壤资源的数量和质量，查清土壤类型、特性及其分布，揭示出影响农业生产的障碍因素（旱、涝、盐碱、侵蚀、过黏或过砂、土壤瘠薄和污染等），绘制出各种土壤图件和汇总资料，进行综合分析研究；在此基础上才能正确编制农业区划，充分发挥和合理利用土壤资源优势，并挖掘土壤增产潜力，因地制宜确定农业区域化，确定发展农业、林业、牧业的合理配置，以及各种专业化生产基地的布局等，提出土壤资源最佳的利用方式和途径，这也是农业区划的最终目标。因此，土壤调查是农业区划的基础工作，其成果是农业区划的主要资料与依据。

二、土壤调查在土壤改良规划中的应用

土壤改良规划应当是以改土治水为中心的山、水、田、林、路的综合治理。因此，必须在综合分析和研究土壤与各自然要素间相互关系的基础上制定，其制定原则和要求分述如下：

1. 在以农、林、牧、副、渔业综合发展的方针指导下，根据土壤类型组合、环境因素（地貌、地下水、水文和气候）等情况，反映在农业生产上的主要问题和改良利用方向与措施进行规划。

2 .坚持土壤与其他自然条件生态统一的综合性观点规划。在土壤改良利用上，要结合其他自然因素和社会经济因素综合考虑。要注意现有的作物布局和耕作制度的特点，发挥其优势，以利于用地和养地相结合。

3.远期与近期结合，以近期为主服务当前，先易后难逐步实施。规划是要照顾自然单元的完整性，以便独立地、统一地进行土壤改良利用规划。

4.调查和总结经验相结合。通过野外土壤调查，充分掌握土壤在自然界的分布规律，土壤的肥力特点及影响农业生产的因素。在此基础上，总结群众评土、用土、改土的经验。

按照上述原则制定土壤改良利用规划，划分农、林、牧、副用地的范围和面积，因地制宜地按排各种用地，提高土地利用率，挖掘增产潜力。规划后，绘制土壤改良利用分区图，并附上土壤改良的技术措施。最好能在土壤改良规划图的基础上，绘出土壤改良施工设计图。

以上的规划也是要经过调查，摸清土壤问题，才能够进行的。经过土壤调查以后，一般能摸清中低产田存在的障碍因子，为了提高作物产量，首先必须把各种土壤障碍因素除去。但是必须指出：经过土壤普查以后，对各类中低产田所采取的具体改良措施应该更具有科学性，以取得最大的改土效益和经济效益。例如采取开沟排水措施时，必须从土壤角度对排水的必要性作出正确判断，然后确定排水方式，包括排水沟的深度及间隔等。又如采取客土措施时，也要从土壤与作物的关系，对客土的必要性作出正确的判断，然后正确求出客土数量并指出客土来源，这里特别要注意利用心土的可能性。

三、在农田基本建设规划中的应用

在农田基本建设规划中，要充分利用土壤普查的资料，根据地形、土壤地质、地下水位和盐渍化程度等各种自然条件，进行综合规划。农田基本建设每项措施的设计，都必须符合自然规律，符合建立优良生态系统的要求，做到农林牧合理布局。

（一）农田水利规划农田水利规划的主要任务是在研究制订水文和水文地质区划的基础上，充分利用当地水利资源，以满足农业生产的需水要求和尽快地消灭一般的涝旱灾害，以及排除土壤湿害。农田水利规划必须能适应机械化、电气化和化学化的需要，其内容应包括灌溉排水、水土保持、水源利用等。规划中应说明兴修水利、消除水患的技术措施、工程量的大小、实现条件及时间等等。其规划形式大致有平原区和丘陵区二种类型。在平原区往往有灌溉与排水规划，而在丘陵区通常只有灌溉规划，有时也要搞一个排除洪涝的规划。

农田水利规划，目前主要考虑的是自然条件、地形和灾害原因。但作为农田的水利规划除了应考虑的水源灌排要求的原则以外，从消除土壤障碍观点来看，则要充分考虑土壤性质。例如在山区的农田水利规划中，怎样防治侧渗水，铁锈水和山泉冷水的危害，应作重要因素加以考虑。又如在平原区，就应考虑地下水，特别是上层滞水的危害问题。这里特别要分清地下水还是上层滞水的问题，这对确定渠道深度有很大作用。如果把上层滞水当作地下水来排除，沟渠过深，不但浪费土地，而且浪费劳力。如果把田间的干支沟开得过大、过深，一年到头沟里的水很少，或者无水，这样，不但浪费了劳力，而且浪费了土地。特别是暗沟排灌，对渠道深度指标稍有加深，在工程就会造成很大损失。

为了避免上述损失。在农田水利规划时，必须针对土壤情况做一些补充调查，制出规划所需的辅助性图件。例如在有土壤湿害（包括冷泉害）和盐害地区，就应该做农业地貌、水文和水文地质等图件，以供农田水利规划时参考。

另外，在农田水利规划时，还应考虑当地的经济条件，以及便于农田栽培管理和农业机械作业的需要。

（二）道路规划道路的设置应有统一的规划，要求既便于交通运输，农机具的调动和农业生产的需要，又尽可能减少道路占地，特别是尽可能减少占用优良的土地。田间生产道路，可以沟、渠、路结合布置。

（三）林带规划林带的设置应根据本地区气候特点、风向、风速，以防风固沙，改良盐碱

和调节农田小气候为主要目的。林带树种的选择，应按当地的具体情况，尽可能作到一林多用，以适地适生的各种树种搭配，如用材林、薪炭林、经济林与护田林相结合。

（四）平整土地规划平整土地是农田基本建设的一项重要内容。在渠系、道路、林带等骨干工程规划完成以后，土地已被分割为若干大方田（或称大区），平整土地就是在这个基础上进行的。在拟订土地平整规划时，首先要研究土壤图，其中主要是土层厚度、夹层和土壤障碍层次（砾石层、白土层、砂层、铁磐层、沙姜层等）出现深度等；还要分析平整土地后的排水状况。在制定规划时，要在图上确定合并田块，并标明需要客土改良的田块，还应指明客土的来源；而对于要排除障碍土层的田块，要提出排除方法及深度，并估算土方数量，以求得一个最经济、最科学的平整土地的实施方案。如果经过设计找不出一个适宜的土地平整方案，则重新考虑利用方向问题。

在平原地区，以平地整田为主要任务；在丘陵、山地缓坡地段，以垒埂修梯田为主。按照地形、土壤情况，确定土地平整的方法。

在平整土地时应注意保留熟土层，这在贫瘦土壤（例如南方红壤）和有障碍土层的地区更为重要。据调查，许多地区在平整土地以后造成减产，轻的一二年减产，严重的数年减产，有的甚至毁去农地（田），其原因就是贪图一时省工，赶速度，把土层打乱，熟土埋下，生土裸露，有的甚至露出障碍土层，以致造成多年减产。可见保留熟土层在实施平整土地中是十分重要的。

总之，科学地平整土地，应该具有足够的全面的土壤资料，经过仔细研究，搞出图面设计和实地放样、施工等步骤。对某些特殊土壤，还要提出针对性的技术要求。例如红土丘陵区的平整土地，就要强调填方处的压实，及其相应的培肥措施，以减轻水稻黑根黄叶症的发生。

四、作物生产布局规划

通过土壤调查摸清土壤性质和习性，根据土壤理化性质以及土壤剖面的比较观察、分析和研究，在总结群众高产经验的基础上，对不同类型的土壤分门别类整理出它们的土性、宜耕期、宜耕性等，按照土壤不同特性，安排不同类型的作物和品种，采用不同的栽培管理和耕作措施，制定出切实可行的耕作制度和种植计划。任何先进的种植技术和耕作制度经验的推广，一定要因土而异，切不可生搬硬套，否则，易使生产上发生盲目性的错误。

第三节土壤调查在农业管理中的应用

一、土壤调查在揭示土壤特性及其利用改良中的应用

多年来通过对各类土壤的调查了解，特别是通过第二次土壤普查，并结合大量的试验和生产的实践，已经逐步掌握了高产土壤在水、旱作物全生育期中，怎样在水、肥、气、热的供给和协调方面，满足并适应它们的要求，使之能够充分地促进作物正常生长、发育和成熟，发挥其最佳产量的遗传性能。对不同类别的低产土壤，也需要通过调查掌握它们主要的障碍因素，进而提出改良意见。

（一）高产土壤调查成果的应用

1．高产水稻土：通过调查揭示，凡是高产的水田土壤，都具有适量和协调供应的土壤养分；适度的水分渗漏性能；良好的土体构型等共同特性。旱地土壤都具有30—50cm的疏松土层；耕作层质地壤质偏砂，有机质含量较高，团粒结构发达；水分保持和供应能力强，养分含量高而均匀等优点。

利用中，由于对它们的优良特性，了解逐渐深刻，技术措施也不断优化和深刻。培肥措施也随之不断深化。

（1）明沟排水发展到暗管排水：因为逐步认识到水稻丰产与土壤的理化性质和养分状况，关系固然密切，但水文及水文地质条件也十分重要。水稻虽是喜水作物，但又需要通气，才能使根系舒展和养分充分地供应，所以，必须灌排结合。并且排水改用一暗管、暗洞等方式排水。这样既可以有效地排出田面水，更可以排除暗渍危害较大的潜层水。仅此一项措施，即可增产20%—30%。

（2）从水稻连作发展到水旱轮作：传统的水田种植多是稻—麦（绿肥）或稻—稻—麦（绿肥），随着复种指数的提高，绿肥面积逐年缩小，对养地不利，连续种稻，又使土壤性状变坏，出现产量停滞的状况，现已研究插入玉米（或豆类），水旱轮作，发展饲料，实行农、牧结合，以猪粪代绿肥。旱作物扩展后，还可缩短土壤滞水时间，促进土体氧化。

（3）从单一施氮转变到配方施肥：农民早期施肥，主要是肥田（氮肥），但随着产量不断提高，作物从土壤中带走了大量磷、钾及微量元素，逐步使土壤中的养分供应配比失调，使水稻产量难以提高。现已发展到应用模式施肥，如“三黄三黑”，“叶龄模式”；测土施肥；配方施肥等先进技术。

（4）从精耕细作发展到少耕、免耕：传统的农民经验是三耕四耙，精细耕作。这样，固然可以使土肥相融，但也造成土壤板实，结构破坏，对根系舒展和养分集施也会带来不利。近年来，研究出少耕、免耕，既对保持土壤结构、积蓄水分和集施肥料均有益处，又可节省劳畜力和能耗。

2．旱地肥沃土壤的培育：

（1）实施了农、牧结合，保持有机物料的投入。土壤垦殖后的主要问题是土壤有机质锐减，理化性状变坏。保持土壤有机质的途径，一是农草轮作，采用小麦与草木樨间作，亚麻混种草木樨，等等，不断补充绿肥等有机物料，使用地养地结合。另一是插种饲料作物，发展畜牧业，提供牲畜肥。根据调查，每年每亩施入2000—2500kg有机质含量6%的农家肥，即可保持土壤有机质平衡。

（2）防止面蚀，保持水土：平原地面虽然比较平坦，但仍有微度起伏，它是雨季引起面蚀的主要原因，是导致土壤退化的动力之一，也是土壤有机无机复合体丧失的重要途径。采用工程、生物、轮作等综合措施予以抗衡。

（3）防旱和配方施肥，乃是增产的关键技术：春、秋干旱，氮、磷比例失调，是其主要障碍。建造防忘掉林；合理轮茬，保持地面覆盖；加强耕翻技术；严格防止重茬，测土配方施肥，等等，都是为保持土壤肥力，熟化土壤，提高产量的研究成果。

（二）有障碍因素土壤的调查和改良

1．盐碱类土壤：其中盐土的重要特征是在表土层含有0.6%—2%的各类可溶盐类。氯化物为主的盐土毒性较大，含盐量的下限为0.6%；硫酸盐为主的盐土毒性较小，含盐量下限为2%；氯化物—硫酸盐或硫酸盐—氯化物组成的混合盐土毒性居中，含盐量下限为1%。含盐量小于这个指标，便做为盐化土壤处理。

碱土的主要特征是土体中的交换性钠含量占交换总量20%以上，小于这个指标的作碱化性土处理。碱化度愈高，土壤的理化性状愈坏。湿时膨胀、分散、泥泞，干时收缩、板结、坚硬，土壤的通气和耕作性能都很差。

盐碱土由于含盐过多或碱性太大，一方面对植物直接产生毒害作用，另一方面提高了土壤溶液浓度，使作物吸收水分困难。至于土壤与日俱增经性状恶化，也对作物生长产生障碍。但是，如果采取相应的土壤改良措施，增产潜力很大，而且容易见效。

盐碱土改良的主攻目标是消除或缓解土壤盐分和碱度，提高土壤肥力，使作物能够正常生长并取得高产。近年来，对水利土壤改良，农业技术改良，生物改良和化学改良等经典措施，均有所发

展和创新，并且还提出一些新的改良途径。

（1）水利土壤改良：多年来取得的比较突出进展措施之一，是井、沟、渠联用，抽咸补淡，咸淡混用。采用浅、中、深井、沟结合，开采地下水的同时，利用浅层咸水，扩大浅层淡水资源及增加浅层地下水库容。这样深沟、浅灌系统，既可充分利用一切咸、淡水资源，又可达到洗盐的目的。

另一措施是深井工程，降低地下水位，加速土壤排盐。这在滨海地区效果尤其明显。

（2）生物改良措施：滨海重盐土采用鱼农结合，先围塘养鱼，淋盐培肥，盐分淋洗后排水造田，种植农作物，一举数得。

重盐滩种植大米草、枸杞等中药材，轻盐土种耐盐大麦，即近年来生物改土措施的发展。

（3）农业技术改良：重要成效之一是实行旱改水，水稻—绿肥轮作，可达到洗盐、改土和培肥的综合效益，内陆盐碱地上种植碱茅草等耐盐抗碱植物，也是效果明显的农业改土措施。耕作技术上众所周知的一项措施，就是粗耕养坷垃，躲盐立苗。

（4）化学改良：碱土除了施石膏外，现已拓宽了若干化学改良的思路。诸如，腐殖肥与石膏结合施用；施南方海岛的鸟粪磷肥；施用糠醛渣，它也是属于强酸性的腐殖酸类肥料，含有机质80%以上，pH2.01，水解性总酸度达71.1mg/100g土，交换性酸度53.1mg/100g土，改土效果特别显著。

（5）实施生态农业，发展农、林、牧业：它是改造和根治盐碱土区的一项战略措施。对区域性的盐、碱、瘠、板、旱等多项障碍，也只有多因子结构的综合途径，才能有所建树。盐碱土区有关生态农业的试验样点已经在不断地呈现。

2．酸瘠类红壤：其特性是呈酸性至强酸性反应，盐基高度不饱和，磷的有效性极低。而区域的水土流失，土壤退化衰竭和季节性干旱等问题，则构成为区域治理和土壤改良的艰苦任务。

酸瘠红壤的改良，必须十分重视区域环境条件的改善，抑制或逐步消除带全局性的水土流失、季节性干湿和土壤肥力衰竭等障碍。使区域治理和资源的持续利用结合起来，形成相互促进的良性循环。过去对红壤资源的改良多着眼于单纯的技术措施，如开荒、种水稻、施石灰，等等。这样，也能取得一些改土的效果，但往往造成顾此失彼和相互矛盾的状况。诸如，开垦荒地与水土流失的矛盾，丘岗平整土地种稻与水源的矛盾，用地与养地的矛盾。为此，要处理好红壤区域的问题，必须应用生态学的原理和方法，以生物方法为主，辅以农学，水利、化学等措施，才能取得区域根治效果。这些方面，近期已有许多新成果。

（1）建造人工高效复合生态系统模式：对广泛分布的、具有应用价值的第四纪红色粘土低丘及基岩风化物残丘尤其适用。这些丘岗均由大小不等的集流面组成，无能成一个个相互独立的土地单元，水土流失、季节性干旱和土壤衰竭等问题，基本上在一个集流面上重复出现。治理和改良的对象便是以集流顶为基本单元，岗顶布置耐旱和保土的防护林带；上坡布置刺梨、板栗、枣等干杂果；中下坡种柑桔、桃等水果；谷地冲田辟做旱作物，饲料及牧草，有水源的就种植水稻；洼地水体养鱼和放鸭；堤埂建筑舍圈养猪；果树未成林关或成林的落叶果树行间套种各种旱作物和饲料。藉以形成一个以果为主，农、牧结合的林、果、农、牧、渔相配置的综合经营格局。其间的防护林保持水土，改善小气候，缓和干旱危害；果树及农作物间种，获取经济效益；猪、鱼、饲等配置，培肥地力，改良土壤。以期从整体和根本上来治理丘陵红壤区域。这种模式，已在本区域逐步得到认可和实施。

（2）利用生物活动来改善自身繁茂的条件：研究明确，土壤酸化、铝毒危害、养分贫缺是红壤区域自然条件所导致的必然结果，采取施石灰、补充养分等办法可以起到一定的缓和作用，但要从根本上改善，必须利用当地生物小循环活动旺盛的特点，来创造其自身繁茂的条件，它包含植物—动物（目前揭示出作用明显的动物主要是蚯蚓）—微生物系统。经试验揭示，如果保持包括根系在内的新鲜有机物料不断还田，使蚯蚓得以繁殖并促成大量微生物的活动，可以使土壤

中的活性有机—无机复合体显著地增长，土壤有机质、各种营养元素，都可以得到成倍地增长，土壤pH值提高，铝毒等危害改善。

（3）防御季节性干旱，保持土壤水分的平衡供应：前人在工程蓄水、生物防旱、耕作技术和种植制度等方面均有许多研究进展。其中以探测利用浅层地下水资源，发展小型灌溉；沟、穴切断水分阴隔层，提高土壤的蓄水、供水能力；以及大搞塘和大肥沟耕作等方面，最富有实用价值。

3．水土流失严重的黄土：引起土壤侵蚀的内因是粘粒含量低，有机质少，加之人为对植被的破坏，雨季暴雨强度大。通过调查测定和试验已经弄得比较清楚，改良措施也比较成熟，主要包括：

（1）坚持沟坡兼治，加强坡面治理。从黄土区塬、梁、峁等地貌类型的发展，可以看出土壤侵蚀的升级。侵蚀的重点地优是沟和坡面。因此，“大寨田”的建造，从工程上来保持水土仍是一个创造。有些地方，如果林、草、农等措施跟上，其效果就十分显著。

（2）坡地农区实行农、牧结合，建造海绵田，仍然是农田基本建设的方向。

（3）陡坡退耕返林，逐步扩大饲草乃是黄土区改善生态环境和脱贫致富的重要决策。

此外，还有沙化土壤、湿土、受有害物污染的土壤，等等，就不一一列举了。由此表明，土壤利用改良中的调查工作是十分重要的，只有摸清了土壤底细，揭示出不同土壤的优良特性和障碍因素才能对症下药，发展科学种田水平，提出准确而深刻的技术措施。

二、名、特、优产品土宜调查成果的应用

历史上各地出产的名、特、优产品，例如深县蜜桃、沧州金丝枣，黄岩蜜桔，良乡板栗等等，形成了所谓的“贡品”，都是具有特殊优质性能的产品。这些产品的出产，相传均有特殊的土质及小气候条件，大到几百亩，小的只几亩，构成了一种独特的“土宜”条件。全国传统的“土宜”农产品枚不胜举，下面仅列知名的几种。

（一）深县蜜桃

深州蜜桃原产深县城的西杜庄、西马庄、木村一带，至今已有1900年的栽培历史。经过反复调查研究，这种蜜桃适宜的立地条件。

1．环境条件：蜜桃的生物学特征属于浅根性树种，呼吸作用旺盛，好氧性强，抗旱，极不耐涝，也不耐盐碱，对光照和土地条件要求较高，而深县蜜桃主产区的环境条件是①气候温和，积温高，光照强；②地势较高，地下水位深，不易受涝；③土层深厚，质地砂性，勇气透水性好；

④地下水矿化度低，灌溉水质好，无盐危害。上述这些条件所组成的独特生态环境，均能很好地满足蜜桃生长发育的要求。

2．土壤条件：①通体轻壤或土体内砂壤和轻壤相夹分布的褐土化潮土。土体中如夹有中壤或粘土层，其厚度不超过15cm，对土壤通气透水性影响不大的，也较适宜。②土壤pH值7.5左右，碳酸钙含量42—100g/kg。③土壤中0—20cm的养分含量；有机质3.6—8.6g/kg，全氮

0.15—0.43g/kg，速效磷1—3mg/kg，速效钾40.2—60.1 mg/kg，含量均不高，但比含量高的土壤反而品质好，此表明养分含量高低不是导致品质好坏的主要因素。

（二）沧州金丝枣

金丝枣色泽紫红，皮薄核小，肉质肥厚细腻，含糖量高，营养丰富，鲜枣维生素C含量为苹果的70—80倍。它还含有芦丁等药用物质，具有滋补身体和治疗脾胃虚弱、消化不良、贫血、肝炎、高血压等多种疾病的功能。

适宜栽培金丝枣的土壤以表层为中壤或轻壤，心土为重壤，底层为粘土构型的中壤质粘潮土或轻壤质粘潮土。土壤表层容重1.27g/cm3，总孔隙52.04%，松紧度适宜。土壤中、下部的质地虽较粘重，但由于结构好，多大孔隙，土壤容重1.3—1.4g/cm3，总孔隙47.75%—50.72%，土壤固相部分占49.2%—52.2%，液相23.7%—29.5%，气相21.3%—24.1%，这是比较适宜的三相比范围。土壤养分，金丝枣对氮、钾的要求特别敏感，如含量较高，一般全氮在0.4g/kg，速效钾（K）60 mg/kg以上，便能使小枣在结果期得到充足供应，提高品质。磷素供应量增大，对高产和优质也有利。微量元素对锌和硼化较敏感，供应量提高，对高产和优质均有作用。

（三）温州柑桔

1．位于低丘缓坡的红壤土类红泥土和黄泥土，冲积潮土类土壤，为栽培柑桔的最佳土壤，在此土壤上生产的柑桔酸度低，糖分含量高，主要营养较丰富，贮存性能好，为温州柑桔中品质风味之上乘。

2．柑桔虽然能在较宽的pH范围内生长，但根系生长对酸碱适应范围较狭，以pH5.5—6.0生长最佳，过酸过碱对根系均不适宜。

3．土壤养分含量对于柑桔植株营养和产量关系至密。但柑桔果实的品质与土壤水分，土体松紧度和通气等物理性状关系更密。

第四节土壤调查在工程建设中的应用

引言

道路、桥梁、建筑物等设施，都是建造在土体上，以土体为基础，或者用土壤物质做材料。还一些建筑物，如涵洞、隧道等，则以土壤物质作为它的周围介质。因此，土体的工程性质，同建筑物的设计和施工关系密切。所以，设计及施工人员需要了解“影响到土木工程设计和建造以及邻近建筑物安全场地的适用性和特性”（BSI，1957）。土壤调查虽不能提供全部，但可提供部分1.5m深度以内的土层资料，即公认的现场调查背景资料的来源（Dumbleton和West，1971）。这种资料在工程项目的初始规划中仍有很重要的作用。第一，它能确定灾害和有问题的地区，如膨润黏土和泥炭，并在早期阶段避开这些地区；第二，它为重要但昂贵的详细现场调查提供了采样基础；第三，它是确定砂、砾石和其他建筑材料位置的指南。对于一些投资相对较少的工程项目如森林道路、低密度住房、污水、和暴雨水处理来说，详细土壤调查可以获得直接利用。在这种土壤调查中记录的许多土壤性状与工程建设密切相关，例举如下：

强度：用负荷或其他某种力对土壤施压所造成的后果来量度。

结持性：有一定含水量范围，超过这个范围，土壤会表现出塑性或其他特性。

易压实性：土壤受压，容重和强度增加。工程师要保证填土造成的基座沉降值最小，或尽量压实以提高基座强度，都要用到易压实性。

固结性：建筑基础下土壤压缩会造成沉降。某些土壤，主要指非粘结性土壤沉降迅速，其他土壤沉降虽慢但也很可观，与固结程度有关。

收缩性：随着土壤水分含量的变化，粘粒体积相应发生变化。粘质土壤因收缩而在结构上可发生可观的裂隙，造成土体变形。

对冻结错动的敏感性：土壤水冻结时会吸引未冻区的水而造成土壤中透镜状冰块，导致土体错动。解冻时表层先融，下层仍冻结，造成滞水而降低土壤强度。尤其是含粉砂多的土壤最为敏感。

渗透度：与渗水和排水设施有关。

腐蚀性：潮湿和酸性的土壤或其他含硫酸盐或硫化物的土壤会腐蚀埋在其中的水泥和钢材。

关于上述性状的充分解释和定义，可参阅工程学标准原文。

一、土壤工程用途的等级划分

土壤工程用途的等级划分（Rating soils for engineering uses）是土壤调查成果整理中非常重要的一环，其功能是提醒工程师、规划师、以及其他土木工程工作人员，使其了解当土壤供工程用途时，有哪些土壤性质足以影响土壤行为（Soil behavior），以及每一土壤性质的不同内涵对同一土壤行为影响程度的轻重缓急等。这些，都有助上述各类人员对土壤特性的充分掌握，使其所做的工作能切实可行。

类似工程目的的评估，历来的土壤调查报告都涉及不多，顶多提到农业领域里农田基本建设时的一些原则性说明而已。正因为如此，才造成土壤调查，——这门理应掌舵国土资源分配和利用决策，从而主导国家经济建设布局规划大计的应用科学，——在目前所以沦为冷门，倍受漠视的根本原因。

土壤工程用途上的等级划分及具体的划分标准，大都直接根据美国农业部发行的“国家土壤规范”（National Soils Handbook）的内容而来，未必都适用于我国的实际情况，仅供必要时的借鉴。

等级的定义

由于工程目的的不同，土壤扮演的角色和所发挥的贡献功能，以及土壤性质对土壤行为的影响等等亦因此有异。土壤内涵的等级划分，可分成下述三种：

1．限制等级的划分（Limitation ratings）：对某地某工程的正常作用，土壤性质，在自然情形下，所可能构成的限制程度。

2．适应性等级的划分（Suitability ratings）：对某地土壤物质作为某工程目的的建材使用时，土壤性质的适用程度。

3．料源等级的划分：当某地土壤欲开挖出来以提供某工程的砂石原料时，其供输的可能性。

每一等级的具体划分如下：

限制等级的划分（Limitation ratings）

轻微（Slight）：对某一工程用途的作用，土壤诸性质中，凡不必刻意调整或改良，本身还算合适，则对该工程用途而言，该土壤性质即为限制等级轻微。

中等（Moderate）：对某一工程用途的作用，土壤诸性质中，凡需通过特殊规划、设计、或维护方式等，才可能克服其限制，则对该工程用途而言，该土壤性质即为限制等级中等。

严重（Severe）：对某一工程用途的作用，土壤诸性质中，凡需通过大规模的改良工程、特殊设计、或细致维护措施等，否则不足以克服其限制，则对该工程用途而言，该土壤性质即为限制等级严重。

适应性等级的划分（Suitability ratings）

良好（Good）：对某一工程用途的正常使用，土壤诸性质中，凡不会有损工程成果的，对该工程用途而言，该土壤性质即为适性等级良好。

普通（Fair）：对某一工程用途的正常使用，土壤诸性质中，凡需局部调整或改良，否则多少有损工程成果的，对该工程用途言，该土壤性质即为适性等级普通。

不良（Poor）：对某一工程用途的正常使用，土壤诸性质中，凡需特殊设计、额外维护、或大力改良，否则必然会危及工程成果的，对该工程用途而言，该土壤性质即为适性等级不良。料源等级的划分

可能的料源（Probable source）：基于可信数据显示，凡一土壤之中或之下应有可做某一

工程用途的砂石材料存在时，对该工程目的而言，该土壤即属可能的料源。

不可能的料源（Improbable source）：和上述者相反，凡可信数据显示，若一土壤中或之下似乎都没有可做某一工程用途之砂石材料存在时，对该工程目的而言，该土壤就不可能的料源。

二、在建筑用地中的等级划分举例

建筑用地分为以下五个方面：

1．浅层开挖（Shallow excavations）

浅层开挖指埋设管线、构筑地下室、或挖沟渠或填地等等时所开挖的最大深度约150至180cm

的槽沟或坑穴。

2.无地下室的住宅（Dwellings without basements）

无地下室的住宅指独栋平房或顶多二、三层的楼房，且都不附地下室。其基础多属架构于原状土壤（或未搅动土壤；Undisturbed soils）约60cm深的钢筋混凝土的扩展基脚（Spread footings）。

3.附地下室的住宅（Dwellings with basements）

除有地下室且因此而开挖深度可及约210cm外，其余概同上述无地下室的住宅。

4.小型商业圈（Small commercial building）

小型商业圈指连栋的二或三层楼且无地下室的店面。其基础也是架构于原状土壤之的深60cm的钢筋混凝土扩展基脚。

5．草坪（Lawns）、高尔夫球道（Golf fairways）、和景观设计（Landscaping）

凡涉及草皮（Turf）的栽植和维护等大小工程，都包括在此。预计浅层开挖地段所需考虑的土壤性质即每一性质内涵的限制等级等，统记如表7-1，谨供参考。

三、在游憩用地中的等级划分举例

这里的游憩用地包括

1．露营区（Camp areas）

2．野餐区（Picnic areas）

3．运动场（Playgrounds）：系指诸如棒球场、足球场、橄榄球场等大型运动场用地。

4．步道（Paths and trails）：含专供骑马奔驰小径或马术竞赛跑道在内。

5．非制式公路的机车用道（Off-road motorcycle trails）：此专指休闲目的机车或吉普车的越野、竞技的跑道。

其中，开辟步道时所必需考虑的土壤性质即每一性质内涵的限制等级划分等，统记如表7-2，谨供参考。

四、在公共卫生用地中等级划分的应用

公共卫生用地分为以下几方面：

1．化粪池接收场（Septic tank absorption fields）

化粪池接收场系指和化粪池间以一瓦管或穿孔管（Tile or perforated pipe）相接通，而

借助接收化粪池外排弃物的那些自然土壤段。由于瓦管或穿孔管的管径中线通常都设定在土表面下的大约60cm深度处；故要研究某一地段可否用做化粪池接收场时，一般多只针对其土表以下60至150cm深度内的土壤性质详加评比即可。

2．污水池（Sewage lagoons）

污水池系指一专门储放污水，使好气性细菌分解其中固或液态废物的浅池。其池深一般多60~150cm，四周用相对较不透水的土壤物质压实为堤。

3．垃圾掩埋场（Sanitary landfill,trench）

垃圾掩埋，系指预先开挖槽沟，垃圾运来后，先均匀遍撒沟内，压实，并逐日覆以薄层的先前挖方土壤。待掩埋沟都满了时，最后一次的覆土厚度须至少60cm。

4.垃圾堆置场（Sanitary landfill,area）

垃圾堆置场不挖槽沟，所需掩覆垃圾的土壤物质都另从别地方运来，第一批垃圾载来后，直接遍撒于地面，压实，再覆上薄层所需掩覆垃圾的土壤物质都从别地方运来的土壤。待垃圾山形成后，最末批的覆土也需至少60cm厚。选择此污水池时，其必须考虑的土壤性质即每一性质内涵上的限制等级划分等等，统记如表7-3，谨供参考。