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地理土壤條件怎麼評價

發布時間:2022-10-16 13:24:42

① 土壤條件

(一)土壤形成條件

根據廣東省1979~1985年第二次土壤普查分類系統,土壤類型共分為16個土類,36個亞類,131個土屬,522個土種,全省土壤總面積為17.8萬平方千米(2.67億畝)。土壤類型分布見圖1-1。

廣東省大部分屬亞熱帶季風氣候,北回歸線橫貫省境中部,由於地處低緯地帶,東南季風明顯,熱量豐富,降水充沛,植物種類繁多,生長茂盛,且地帶性和區域性差異明顯,加之地質類型與成土母質多樣,土壤形成條件比較復雜。除受以上地形、氣候、水文和植被條件影響外,還受母岩母質條件和人文因素的影響。

圖1-1 東省土壤類型圖廣

1.母岩母質條件

成土母質是決定土壤發育與土壤肥力特性的重要基礎。廣東省成土岩、母質多樣。山地、丘陵主要由花崗岩、砂頁岩構成,另外還有部分片岩、片麻岩、石灰岩等;河谷平原、階地的組成物質以近代河流沖積物為主,山地丘谷地和小盆地則以洪積物為主,台地則以淺海沉積物和玄武岩風化物為主。廣東省的成土岩母質可歸納為岩漿岩類、沉積岩類、變質岩類及近代沉積物四大類。

廣東省岩漿岩類以侵入岩類的花崗岩分布最廣,構成廣東省山地的主要骨架。花崗岩的侵入時期大致有兩個,一是古生代,二是中生代。中生代的花崗岩對廣東省影響最大,多沿主要斷裂和褶皺方向侵入,如粵北三弧形山地即為花崗岩侵入所形成。屬於噴出岩類的有流紋岩、安山岩、石英斑岩、凝灰岩等,有上古生代形成的,但以中生代的為最多。噴出地區主要在粵東,形成一個強烈的噴出帶,如蓮花山、陰那山山地。

沉積岩在廣東省分布也比較廣泛,主要有砂頁岩類、紅色砂岩、頁岩、礫岩類,紫色鈣質砂岩、頁岩、礫岩類,石灰岩類以及第四紀紅色粘土。其中砂頁岩(大多為泥盆紀沉積)分布最廣,通常構成褶皺丘陵山地。紅色砂頁岩主要分布在低丘和盆地,形成於白堊紀至第三紀。石灰岩類,古生代、中生代形成的均有,主要分布於粵北、粵西。第四紀紅色粘土為第四紀沖積、洪積、坡積和殘積物,在暖濕環境條件下形成的一種成土母質,其本身的風化程度很高,主要分布於河流兩岸階地及丘陵盆地內的台地之上,少數分布在山前低丘或台地上,面積較小。

變質岩類在廣東省分布較為分散,面積不大,主要有片麻岩、片岩,其次為板岩、千枚岩、石英岩、大理岩,零星分布於粵西、粵北和粵東等山地丘陵區。

廣東省現代沉積物主要有河流沖積物、三角洲沉積物、濱海沉積物、古淺海沉積物、洪積物、沖積洪積物和坡積物等。河流沖積物分布於河流兩岸,形成河流兩岸的沖積平原;三角洲沉積物主要分布於各大河流下游地區,特別是海河交接地帶,形成三角洲平原;濱海沉積物主要分布在廣東省濱海地帶,以雷州半島北部分布最廣;洪積物分布於山丘谷地及山前地帶,形成山丘坑田、垌田及山前洪積扇,洪積-沖積物分布於盆地之中;山麓部分由坡積物組成。

2.人文因素

土壤是歷史自然體,在與自然環境因素的相互作用過程中,逐漸由不穩定向穩定的方向發展,最終形成相對穩定平衡的各種土壤。人們在從事農業生產利用土壤的過程中,通過一系列的農業技術措施,對土壤進行定向改良和培育,把生土變成熟土,把熟土變成沃土,從而促進土壤熟化,提高土壤肥力。但另一方面,由於長期以來,人們對土壤的不合理開墾利用,特別是對森林的嚴重砍伐,破壞了生態環境,使土壤的自然肥力與人為肥力遭到破壞,朝著改良與培育相反的方向演變,即向貧瘠、肥力退化方面演變。這充分說明人為活動是土壤形成的重要因素之一,人類在改造大自然的過程中,改變了某些自然條件,因而促使土壤發生變化。人為活動既能使土壤朝著發展土壤肥力,不斷建造與改善土壤肥力的方向演變,如廣東省特有的堆疊土(基水地)就是通過人為活動在低窪漬水地上不斷堆積培肥創造出來的人為土。但人為活動也能導致土壤性質惡化、土壤侵蝕,降低土壤肥力。

(二)廣東省土壤分布規律

廣東省位於我國東南部,地跨中亞熱帶、南亞熱帶及北熱帶,生物氣候條件受東南季風影響,境內以低山丘陵為主,地勢起伏較大,生物氣候條件在水平方向和垂直方向上變化明顯。土壤形成條件的差異性導致土壤分布具有明顯的水平地帶性、垂直地帶性和復合區域性。

1.土壤的水平分布規律

廣東省地處低緯,地勢北高南低,面臨南海,地跨中亞熱帶、南亞熱帶及北熱帶。熱量豐富,雨水充沛,在高溫多雨的環境下,土壤形成以脫硅富鋁作用為主。由北而南相應形成紅壤、赤紅壤、磚紅壤水平地帶分布的鐵鋁土土綱系列。這三類地帶性土壤的分布界帶走向大致如下:

紅壤是中亞熱帶典型的地帶性土壤,分布於廣東省北緯24°~24°50′以北地區,其南界大致從懷集縣蕉中區雙髻山至泰來、中洲、風崗,廣寧縣的赤坑、北市,英德市的橫石水、大鎮、沙口、八寶山、大灣、岩背,翁源縣的南甫、江尾、六里、三華、翁城、新江,龍川縣的新田、赤岩、車田,和平縣的貝墩、優勝、合水,連平縣的高莞、油溪,河源市的半江,興寧市的羅崗,平遠縣的石正,蕉嶺縣的新布、蕉城,梅州市的鬆口,大埔縣的三河、大東等地以北。該地帶年均溫度在17℃~21℃之間,最冷月平均溫度為7℃~12℃,極端最低溫-3.6℃~6.9℃,冬季低溫霜凍常出現於此時。夏季悶熱,最熱月平均溫度在26℃~29℃之間,極端最高溫可達40℃以上。該帶內番薯不能越冬,熱帶水果如荔枝、龍眼、木瓜、香蕉等難以正常生長越冬。

赤紅壤帶位於廣東省中部,北回歸線橫貫本帶中部。赤紅壤是南亞熱帶典型的地帶性土壤縣,本帶北部與紅壤帶南界相接,南與磚紅壤相鄰,其界線位於北緯21°30′~22°附近。大致西起廉江縣的安鋪、鋪嶺、平坡、壙、吉水、白藤,化州市的新安、官橋、鎮安,高州市的石鼓、高州縣城南端,電白縣的羊角、下垌、觀珠、大衙、電城、麻崗、嶺門,陽江市的儒洞連線以北。該帶處於北回歸線的南北,是熱帶與亞熱帶的過渡地帶,熱量較中亞熱帶豐富,年均溫度20℃~23℃,最冷月平均氣溫10℃~15℃,極端最低溫可達0℃。最熱月平均溫28℃~29℃。本帶內番薯能越冬。

磚紅壤是熱帶典型的地帶性土壤,分布於赤紅壤南界以南雷州半島的低丘台地和沿海部分島嶼,地處熱帶北部。年均溫23℃~24℃,最冷月平均氣溫15℃~18℃,極端低溫多年平均在5℃左右,最熱月平均氣溫28℃~29℃。在本帶內,多年生熱帶作物基本全年正常生長。

2.土壤的垂直分布規律

山高水冷是山區的氣候特點,隨著地勢的升高,氣溫下降,雨量增加,生物氣候以及土壤發育也隨之發生相應的變化,形成不同系列的土壤垂直帶譜。由於廣東省山地主要集中於南亞熱帶和中亞熱帶兩個氣候區域內,因此,也形成與此相對應的兩個土壤垂直帶譜。

在中亞熱帶,基帶土壤為紅壤,其山地土壤垂直帶譜結構由低到高是紅壤——黃紅壤——黃壤——南方山地灌叢草甸土。各類土壤分布的海拔高度大體是:紅壤上限為350~400米,黃紅壤分布在350~700米或400~800米之間,黃壤分布在750米以上,南方山地灌叢草甸土零星出現在海拔1100米以上的山脊和山峰。

在南亞熱帶,基帶土壤為赤紅壤,其土壤垂直帶譜結構由低到高是赤紅壤——紅壤——黃壤——南方山地灌叢草甸土。各類土壤分布的海拔高度一般是:赤紅壤上限為350~400米,紅壤分布在350~750米或400~800米之間,黃壤分布在750米以上,山地灌叢草甸土零星分布在1000米以上的山脊和山峰。

由於受坡向、坡度等多因素的生境的影響,土壤垂直帶譜的土壤類型及分布高度也發生一定的變化。如在北坡,由於光照相對較少並受北風的影響,氣候寒冷,雨量較少,而南坡迎風向陽,比北坡暖濕,其同一類型的土壤出現高度比南坡山地低100米左右。

3.土壤的區域性分布規律

土壤分布規律除受生物氣候帶影響形成水平分布的特點外,還受到地貌類型、成土母質以及復雜的水文地質條件和人類活動的影響,土壤分布還具有多種類型的區域分布規律。根據不同土壤組合的特點,可分中域和微域兩種土壤組合形式。

土壤中域分布是在土壤地帶性分布的基礎上,由於受地形、母岩、母質、水文條件以及人為活動的影響而形成的。廣東省主要有平原地區土壤組合、紅岩盆地土壤組合和石灰岩山地土壤組合3種類型區的土壤組合。

平原地區地勢平坦開闊,光、熱、水較充足,人類活動頻繁,以種植水稻為主,根據其地貌類型及組成物質的不同,大致可分為河谷平原土壤組合、三角洲土壤組合和濱海砂質平原土壤組合。河谷平原土壤組合由河流至平原邊緣的丘陵緩坡腳,其組成物質是河流沖積物和洪積物,受河流水流重力和沉積分選作用的影響,其土壤分布規律為潮土——潮沙泥地——河沙泥田——泥田——砂泥田——赤紅地。三角洲土壤組合系指河口分叉開始至濱海的河口沖積物、海積平原,組成物質是河流沖積物和三角洲沉積物,是由河流攜帶大量泥沙在河口區不斷沉積而成,其土壤分布規律為濱海鹽土和酸性硫酸鹽土、濱海潮間沼澤土——鹽漬型水稻土、咸酸型水稻土、潛育型水稻土——瀦育型水稻土。濱海砂質平原土壤組合是濱海沉積的砂質物受海流、波浪及風的作用在濱海向內陸堆積而成的濱海砂土,組成物質是濱海沉積物,其土壤分布規律從濱海至內陸是流動砂土——固定砂土——濱海砂地——濱海砂泥田。

紅岩盆地土壤組合由紫色砂頁岩組成,如南雄、燈塔、羅定等,成土母質為紫色砂頁岩及其洪積沖積物。因形成土壤呈紫色,故稱之為紫色土;又因母岩成分的差異,分別形成鹼性、中性、酸性紫色土。經人為開墾種植,在缺水乾旱地方,形成鹼性、中性、酸性牛肝地。盆地中部及有水源的地方經人為種植水稻後,多發育形成鹼性和酸性牛肝土田。

石灰岩山地土壤組合主要分布在清遠市的陽山、連山、連南、連州以及韶關市的樂昌等地。成土母質主要是石灰岩,該類地區岩體裸露,峰叢密集,孤峰、清地、漏斗、豎井等多種地貌類型並存,連片土壤甚少,土壤多與岩石露頭相間,形成紅色石灰土和黑色石灰土。由於水源缺乏,以旱作為主,經人為墾殖種植旱作後,多發育成紅色石窿地或紅火泥地、黑泥地等。分布於溶蝕谷槽、有季節性河流通過的地段,多開墾種植水稻,形成石灰岩母質淹育性水稻土。

(三)廣東省農業土壤分布規律

根據農業土壤起源、土壤性質、肥力和農業生產性狀等特徵,廣東省農業土壤可分為海邊田、沙圍田、洋田、垌田、坑田、梯田、山坡地、台地、窿地、壩地、基水地、海灘咸園等12個土區。各土區土壤的分布規律分述於下。

1.海邊田區

分布在廣東省沿海岸各地,由於瀕臨大海,成土母質多為濱海沖積物,易受咸潮影響,故開墾種植水稻的水田多為咸田和咸酸田,約佔全省水田面積的5%左右。該土區土壤肥力不高,必須利用淡水洗咸,進行脫鹽化和脫沼澤化,才能提高土壤肥力。

2.沙圍田區

沙圍田是三角洲沖積平原的農民築堤聯圍防咸而成的水田,約占水田面積的10%,主要分布在廣東省沿海各大河流出海沖積平原區,其中以珠江三角洲面積最大,其次為韓江三角洲,此外還有鑒江三角洲及濱海平原的咸田。沙圍田區地勢低平,光照熱量充足,土壤肥沃,河網交錯,灌溉便利,能夠充分利用潮水自流排灌,對於種植水稻極為有利。但沙圍田區的作物生長受風、咸、旱、澇等不利因素的影響很大。

沙圍田區土壤及肥力的發展與成灘時間耕作歷史和地形變化有密切關系,可劃分為低圍田區、中圍田區和高圍田區。在低圍田分布有咸田、咸酸田、油坭田和積水田等;中圍田區以油格田為主,油坭田也佔有一定面積;高圍田區則分布有坭肉田、坭骨田、坭釘田、鐵釘田等。

3.洋田區

洋田又名河邊田,約占水田面積的16%,分布於全省各大河流兩岸的沖積平原。洋田區地勢開闊平坦,光照熱量充足,河床附近地下水位較高,灌溉方便,但離河遠的地方,地下水位較低,缺乏水源灌溉,易受旱災。產量較低,人煙稠密,土壤耕作頻繁。

洋田區土壤分布規律與河流沖積平原的物質沉澱有極大關系。在洋田區的橫斷面,從河岸到山邊,依次分布有沙質田、沙泥田、泥田、粘土田等土種;在洋田區的縱斷面,從上游到下游,依次分布著沙質田、沙泥田、泥田、粘土田等土種。

4.垌田區

垌田是三面崗陵環繞,一面缺口的寬平水田,約佔全省水田面積的45%。垌田區地處丘陵台地或山間寬谷低地,地勢略為開闊平坦,垌田中有小溪流過,農業生產環境優越,陽光充足,灌溉方便,地勢起伏不大,四周有天然屏障,自然災害較少,人口稠密,耕作細致,產量較穩定,是廣東省糧食生產的重要基地。

垌田區由於位置不同,各種田類質地也有所差別。一般垌中河邊多為河流沖積物,山邊則為坡積物。山坡的水田是黃泥田;坡腳由於受鐵銹泉水的影響,則形成鐵銹水田;垌田中地勢低窪地區,由於排水不暢,長期受水浸漬形成積水田或爛湴田;靠近村鎮附近的,經人工改良後大都變為坭肉田。因此,從河邊到山腳垌田區的土壤分布規律為壩地——沙質土——沙質田——沙泥田——粘土田——冷底田——黃泥田。

5.坑田區

坑田分布於山地、丘陵的峽谷低地,約占水田面積的22%。由於夾於兩山之間,山高谷深,陽光不足,光照時間短,故坑田區的氣溫、土溫、水溫均較低,形成山區所特有的山坑冷底田。一般山地坑田區人煙稀少,交通不便,耕作粗放,田底淺瘦、涼冷,作物產量低。

坑田的成土母質為谷底沖積物。其土壤分布規律一般是坑口為泥田、粘土田,坑中部多為沙泥田,坑尾多為砂質田。坑邊往往受泉水滲出影響,形成爛湴田、鐵銹水田和冷底田。

6.梯田區

梯田是人工沿著山坡等高逐級修築的梯階田塊,約占水田面積的3%。梯田分布於坡地,光照和熱量均較充足。一般山地梯田水源充足,丘陵坡地的梯田水源則較缺乏,多屬望天田。離村莊遠的梯田,耕作施肥管理不便,土壤肥力較低,村鎮附近的梯田,耕作精細,土壤肥力較高。

梯田垂直分布於海拔高度幾十米以至成千米的山地。一般發育在花崗岩風化母質上的紅壤辟為梯田,多形成沙泥田、沙質田、黃泥田等。發育在頁岩上的紅壤開成的梯田,則形成淺腳黃泥田和黃泥田等。同樣成土母質的坡地梯田,從坡腳至坡頂的分布順序為沙泥田——黃泥底田——淺腳黃泥田等。

7.山坡地區

山坡地指分布在山地丘陵台地斜坡上的旱作土壤,坡度多在5°~15°之間,占廣東省旱地土壤面積的61%左右。

坡地的旱作土壤有黃坭土、黃紅坭土、紅坭土、赤土、黃赤土、紅棕砂質土和牛肝土等。一般山地區的坡地為黃坭土和黃紅坭土,丘陵地多為紅坭土,亦有部分地區分布有牛肝土、紅棕砂質土等。

8.台地區

台地區的旱作土壤有赤土、黃赤土、紅棕砂質土和炭質黑坭土等,分布在雷州半島的台地丘陵上,坡度比較平緩,但區內常受乾旱和台風侵襲,影響農業生產。

9.窿地區

主要分布在粵北的石灰岩地區。區內土壤有黑色石窿土和紅火坭土,它的分布規律是,在碟形地上石隙間為黑色石窿土,較緩坡地為紅火坭土。初墾時有機質和植物養分含量高,但在離村莊遠、少施肥的地區,有機質和植物養分含量減少,肥力下降。

10.壩地區

壩地主要分布在沖積平原和河谷的沙壩地帶。壩地的旱作土壤有沙質土、潮沙泥土和潮沙土等,一般沙多泥少,結構鬆散,保水保肥能力低。

11.基水地區

基水地是珠江三角洲地區勞動人民因地制宜改造土壤所形成的人工地貌景觀,主要分布在順德、南海、番禺和中山等珠江三角洲地區。

基水地的土壤實質上是堆疊土。它的土壤前身是窪地沼澤土或草甸沼澤土,因此,它的土壤演變是由沼澤土或草甸沼澤土通過人工挖掘堆積而成,分沙質基、沙坭基、坭骨基和坭肉基等。坭肉基分布在村鎮附近,是由沙坭基等精耕細作而成;坭骨基離村莊遠,是粗耕粗作的產物。

12.海灘咸園區

海灘咸園地主要分布在沿海地區,面積不大,佔全省旱地面積不足1%。

海灘咸園地已脫離海潮影響,但底土仍含有較多鹽分。代表土壤為咸底沙土和咸底粘土等。

② 土壤環境質量評價的原則和評價內容是什麼

土壤環境質量評價的原則和評價內容是:

評價內容:根據不同的目的和要求,按一定的原則和方法,對一定區域內的土壤環境質量進行單項或綜合的客觀評價和分級。包括現狀評價和預測評價。土壤環境質量的現狀評價是要對土壤環境的現狀作出定量或半定量的評價,包括化學物質的累積性評價和污染評價。

土壤環境質量的預測評價是對未來土壤環境質量變化的預測。土壤環境質量調查與評價是為了掌握土壤環境質量總體狀況,闡明土壤污染的特徵,為建立土壤環境質量監督管理體系,保護和合理利用土地資源,防治土壤污染提供基礎數據和信息。

評價原則:調查區信息數據整理;統計單元劃分;數據的統計處理;根據土壤環境質量評價標准進行評價;對評價結果進行匯總與集成。

土壤環境質量評價涉及評價因子、評價標准和評價模式。評價因子數量與項目類型取決於監測的目的和現實的經濟和技術條件。

框架和指標體系:

1、目標層(A):以土壤環境質量為研究對象,以環境質量的高低、優劣的綜合評價為目標。

2、約束層(B):制約和影響土壤環境質量的因素,主要有土壤環境的基本屬性(B1)、土壤環境污染狀況(B2)、土壤生態狀態(B3)和自然與社會經濟環境條件(B4)。

3、指標層(C):根據評價的目標和目的,評價指標既要具有代表性和完備性,又要考慮數據的可獲取性。

4、分指層:是指標的進一步具體化和詳細化的土壤環境質量綜合評價的具體指標。

③ 土壤質量評價的評價指標

土壤質量是土壤的許多物理、化學和生物學性質,以及形成這些性質的一些重要過程的綜合
體現,土壤質量指標則是土壤屬性的外在量度,由於對各種土壤屬性與功能之間的關系,以及形成各種土壤屬性的過程機理等問題尚未十分明確,土壤質量評價體系仍無明確標准,土壤質量的研究仍然只是從不同關心角度進行的嘗試。目前國內外科學家採用的評價土壤質量的指標體系不盡一致,可根據不同的土壤和不同的評價目的,選擇不同的評價指標體系。大致可分為兩類,一類是描述性指標,即定性指標,而不是定量化指標,因此被視為「軟」數據。如土壤顏色、質地、緊實性、耕性、侵蝕狀況、作物長勢、保肥性等,農民往往通過這些描述性指標定性認識土壤質量狀況,但科學家和技術人員不太重視這些指標。另一類是分析性定量指標,選擇土壤的各種屬性,進行定量分析,獲取分析數據,然後確定數據指標的閥值和最適值。
1.根據分析性指標的性質,土壤質量的評價指標分為土壤物理指標、土壤化學指標、土壤生物學指標三方面。
(1)土壤質量的物理指標
土壤物理狀況對植物生長和環境質量有直接或間接的影響。土壤物理指標包括土壤質地及粒徑分布、土層厚度與根系深度、土壤容重和緊實度、孔隙度及孔隙分布、土壤結構、土壤含水量、田間持水量、土壤持水特徵、滲透率和導水率、土壤排水性、土壤通氣、土壤溫度、障礙層次深度、土壤侵蝕狀況、氧擴散率、土壤耕性等。
(2)土壤質量的化學指標
土壤中各種養分和土壤污染物質等的存在形態和濃度,直接影響植物生長和動物及人類健康。土壤質量的化學指標包括土壤有機碳和全氮、礦化氮、磷和鉀的全量和有效量、CEC、土壤pH、電導率(全鹽量)、鹽基飽和度、鹼化度、各種污染物存在形態和濃度等。
(3)土壤質量的生物學指標
土壤生物是土壤中具有生命力的主要部分,是各種生物體的總稱,包括土壤微生物、土壤動物和植物,是評價土壤質量和健康狀況的重要指標之一。土壤中許多生物可以改善土壤質量狀況,也有一些生物如線蟲、病原菌等會降低土壤質量。應用較多的指標是土壤微生物指標,而中型和大型土壤動物指標正在研究階段。土壤質量的生物學指標包括微生物生物量碳和氮,潛在可礦化氮、總生物量、土壤呼吸量、微生物種類與數量、生物量碳/有機總碳、呼吸量/生物量、酶活性、微生物群落指紋、根系分泌物、作物殘茬、根結線蟲等。
2.根據土壤質量評價指標的選擇原則,土壤質量的評價指標分為農藝指標、微生物指標、碳氮指標和生態學指標。
(1)土壤質量評價的農藝指標
對土壤做出適宜性評價,直接與農業的可持續性相關聯,需選擇與土壤生產力和農藝性狀直接有關的參數指標。吳啟堂等(1995)選用了10個參數指標,即①質地,②耕層厚度,③pH,④有機質,⑤全氮,⑥鹼解氮,⑦速效磷,⑧速效鉀,⑨容重,④CEC。對這些參數項目進行分級賦值,可以得到定量評價值,這種以農藝基礎性狀為主的土壤質量評價對於農林業生產具有指導意義。
(2)土壤質量的微生物學指標
土壤微生物是維持土壤質量的重要組成部分,它們對施人土壤的植物殘體和土壤有機質及其它有害化合物的分解、生物化學循環和土壤結構的形成過程起調節作用。土壤生物學性質能敏感地反映土壤質量的變化,是評價土壤質量不可缺少的指標。但由於土壤生物學方面的指標繁多,加上測定方面的難度,下面的指標可供選擇。
①土壤微生物的群落組成和多樣性:土壤微生物十分復雜,地球上存在的微生物約有18萬種之多,其中包含藻類、細菌、病毒、真菌等,1g土壤就含有10000多個不同的生物種。土壤微生物的多樣性,能敏感地反映出自然景觀及其土壤生態系統受人為干擾(破壞)或生態重建過程中的微細的變化及程度。因而是一個評價土壤質量的良好指標。
②土壤微生物生物量:微生物生物量(microbialbiomass,MB)能代表參與調控土壤能量和養分循環以及有機物質轉化相對應微生物的數量。它與土壤有機質含量密切相關,而且微生物量碳或微生物量氮轉化迅速。因此,微生物量碳或微生物量氮對不同耕作方式、長期和短期施肥管理都很敏感。
③土壤微生物活性:土壤微生物活性表示土壤中整個微生物群落或其中的一些特殊種群狀態,可以反映自然或農田生態系統的微小變化。
④土壤酶活性:土壤酶絕大多數來自土壤微生物,在土壤中已發現50-60種酶,它們參與並催化土壤中發生的一系列復雜的生物化學反應。如水解酶和轉化酶對土壤有機質的形成和養分循環具有重要的作用。已有研究表明,土壤酶活性和土壤結構參數有很好的相關性。它可作為反映人為管理措施和環境因子引起的土壤生物學和生物化學變化的指標。
高質量的土壤應具有穩定的微生物群落的組成、生物多樣性及良好的生物活性。土壤徽生物是表徵土壤質量最有潛力的敏感性指標之一。因此,建立土壤質量的微生物學指標受到科學家的重視。美國土壤微生物學家(Kemedy等,1995)根據可接受的測定項目和方法,提出了下面土壤質量微生物學指標體系:①有機碳,②微生物生物量,A總生物量,B細菌生物量,C真菌生物量,D微生物生物量碳、氮比,③潛在可礦化氮,④土壤呼吸,⑤酶活性,A脫氫酶,B磷酸酶,C精氨酸酶,D芳基硫酸酯酶,⑥生物量碳與有機碳比,⑦呼吸量與生物量比,⑧微生物群落,A基質利用,B脂肪酸分析,C核酸分析。
(3)土壤質量的碳氮指標
通常把土壤有機質和全氮量作為土壤質量評價的一個重要指標。其實,更合適的指標是生物活性碳和生物活性氮,它們是土壤有機碳和有機氮的一小部分,能敏感反映土壤質量的變化,以及不同土地利用和管理如耕作、輪作、施肥、殘留物管理等對土壤質量的影響。
所謂生物活性有機碳是通過實驗法和數學抽象法來定義的。前者分離有機碳的活性組分,按有機碳的穩定性劃分為若干組。後者根據土壤有機碳各組分在轉化過程中的流程位置及其穩定性,用計算機模擬建立多個動態碳庫,活性有機碳庫的轉化快,轉化速率常數較大,土壤活性有機氮反映了土壤氮素供應能力,它可被視為一個單獨的氮庫,或根據土壤有機質分解動力學分成幾個組分。活性有機氮,常用3種表示方法:微生物生物量氮(MBN),潛在可礦化氮(MN)和同位素稀釋法測定活性有機氮(ASN)。MBN主要是微生物生物量N和少量土壤微動物氮。PMN是指實驗室培養測定的土壤礦化氮,包括全部活性非生物量氮及部分微生物生物量氮。ASN是指參與土壤中生物循環過程中的氮,即用同位素稀釋法測定的活性
非生物量氮及固定過程中的微生物生物量氮。(4)土壤質量的生態學指標
物種和基因保持是土壤在地球表層生態系統中的重要功能之一,一個健康的土壤可以滋養和保持相當大的生物種群區系和個體數目,物種多樣性應直接與土壤質量關聯。關於土壤與生態系統穩定性與多樣性的關系,國內已有較多的研究,土壤質量的生態學指標主要有:
①種群豐富度:包括種群個數、個體密度、大動物、節肢動物、細菌、放線菌、真菌等。
②多樣性指數:生物或生態復合體的種類、結構與功能方面的豐富度及相互間的差異性。
③均勻度指數:生物個體或群體在土壤中分布的空間特徵。
④優勢性指數:優勢種群的存在及其特徵。
某些土壤性狀在土壤質量評價中顯得十分重要。美國土壤學家提出了土壤質量分析最小指標矩陣(Papendick,etal,1995),其參數為:①團聚性(aggregation),②容重(bulkdensity),③至硬碟的距離(distancetohardpan),④滲濾性(infiltration),⑤電導率(conctivity),⑥持水率(waterholdingcapacity),⑦pH,⑧有機質(organicmatter),⑨可礦化氮(mineralizablenitrogen),⑩呼吸作用(respiration)。
3.根據土壤質量評價指標涉及的內容,土壤質量指標可分為以下四個方面。
(1)土壤肥力:土壤肥力因素包括水、肥、氣、熱四大肥力因素,具體指標有土壤質地、緊實度、耕層厚度、土壤結構、土壤含水量、田間持水量、土壤排水性、滲濾性、有機質、全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷、緩效鉀、速效鉀、缺乏性微量元素全量和有效量、土壤通氣、土壤熱量、土壤侵蝕狀況、pH、CEC等。土壤肥力退化主要是指土壤養分貧瘠化,為了維持綠色植物生產,土地(壤)就必須年復一年地消耗它有限的物質貯庫,特別是植物所需的那些必要的營養元素,一旦土壤中營養元素被耗竭,土壤就不能滿足植物生長。
(2)土壤環境質量:背景值、鹽分種類與含量、硝酸鹽、鹼化度、農葯殘留量、污染指數、植物中污染物、環境容量、地表水污染物、地下水礦化度與污染物、重金屬元素種類極其含量、污染物存在狀態及其濃度等。
(3)土壤生物活性:微生物量、C/N、土壤呼吸、微生物區系、磷酸酶活性、脲酶活性等。
(4)土壤生態質量:節肢動物、蚯蚓、種群豐富度、多樣性指數、優勢性指數、均勻度指數、雜草等。 土壤質量評價指標選擇原則
有效性原則:選取的指標能正確反映出土壤的基本功能,是土壤中決定物理、化學及生物學過程的主要特性,對表徵土壤功能是有效的。
敏感性原則:選取的土壤質量指標對土壤利用方式,人為擾動過程,土壤侵蝕強度及程度的變化有足夠敏感的反應。如果所選指標對土壤變化反應不敏感,則對監測土壤質量變化沒有使用價值。但是,指標的敏感性要以監測土壤質量變化的時間尺度而定。
實用性原則:選取的土壤質量指標要易於定量測定,簡便實用。在田間或實驗室測定時,測定過程穩定,測定誤差低,具有較高的再現性與適宜的精度水平。
通用性:影響土壤質量的因素很多,必須立足於綜合的、系統的觀點。通過分析各種土壤特性在土壤質量形成中的主次作用,選取那些有重要影響的指標,尤其是不要遺漏制約土壤生產力的主要指標。另一方面,也不要無限制地擴大指標的選擇面,使整個指標體系復雜化。
一般說來,反映土壤質量與土壤健康的診斷特徵可以分成兩組,一組是描述土壤健康的描述性特徵,另一組是分析性指標,具有定量單位,常為科學家所用。分析性指標通常包括物理指標、化學指標和__生物指標,在土壤質量評價中需要根據不同的土壤、不同的評價目的,按照上述指標選擇原則對這些指標進行取捨組合。
(1)土壤物理指標
由於土壤結構的穩定性控制了生態系統內的許多功能,是土壤最基本的質量指標。在評價土壤質量的基本定量體系中,物理性指標包括:土壤質地、土層和根系深度、土壤容重和滲透率、田間持水量、土壤持水特徵、土壤含水量。Larson和Pierce(1991)提出了用於控制土壤侵蝕或防止地表水和地下水污染的物理指標為:土壤質地、結構和強度,植物有效水和最大紮根深度;Fitzpatriok(1996)則指出土層的厚度、土壤的結構性在景觀中的分布可用來評價土壤與流域過程及土壤生產力,是最通常、簡便的指標,同時指出土壤質地與植物生長和水分運移密切相關,是重要的物理指標。Cass(1996)認為土壤退化的程度與土壤結構穩定性有關,選取土壤分散性、土壤強度、水分吸收速率作為關鍵的物理指標。
(2)土壤化學指標
土壤質量的化學指標包括有機C和N,礦化態的N、P、K、pH、電導率。Duxbury(1994)提出土壤有機質生物活性部分更適於作為土壤質量的指標。Anderson(1990)在考慮評價土壤質量的有機質快速指標時,建議採用微生物活性指標——代謝商。土壤活性有機氮反映了土壤氮素的供應能力,與農業持續發展及環境質量緊密相關,可作為衡量土壤質量的一個重要指標。在測出土壤全N或有機質水平的變化之前,土壤潛在礦化氮(PMN)和土壤活性氮(ASN)的變化就可測到。在確定土壤質量變化時,土壤活性氮是一個靈敏的指標。但是,有關PMN和ASN在年際水平上的動態變化資料不多,進一步的工作是確定如何使用這些參數以及它們各自的局限性。
由於土壤有機質可以對土壤質量和作物產生有益的影響,研究認為SOM是土壤質量的中心指標(美國水土保持學會,1995),甚至把它看作是土壤質量衡量指標中的唯一重要的指標(Larson和Pierce1991;Doran等,1996)。
Singer和Ewing(1999)還強調了污染物對土壤質量的影響,並提出了將污染物的有效性、濃度、活動性和存在狀態作為重要化學指標。
(3)土壤生物指標
土壤中的生物是維持土壤質量的重要組成部分,土壤生物學性質能敏感地反映出土壤質量健康的變化,是土壤質量評價不可缺少的指標。生物學指標包括土壤上生長的植物、土壤動物、土壤微生物,其中,應用最多的是土壤微生物指標,多數研究認為,土壤微生物(包括微生物量、土壤呼吸等)是土壤質量變化最敏感的指標。
Kennedy(1995)提出的土壤質量微生物指標包括生物量、細菌、真菌、土壤呼吸、微生物區系以及與微生物活動有關的參數。Turco(1994)認為一個高質量的土壤應該具有良好的生物活性和穩定的微生物種群組成。在農田系統中,在測定土壤有機質變化之前,微生物群落對土壤的變化就可提供可靠的直接證據。微生物多樣性指標可評價自然或人為干擾對微生物群落的影響,進一步揭示土壤質量在微生物數量和功能上的差異。對土壤微生物多樣性狀況的常規檢測方法仍處於實驗室階段,一般將微生物量作為常規的土壤質量指標。進一步的工作是確定一套評價土壤質量中生物部分的最小參數集,這些指標應同時考慮生物學過程和種群多樣性,能反映干擾的影響,准確評價系統的功能,而且應該是廉價和快速的。
Dick(1994,1996)提出土壤酶活性是作為反映管理措施和環境因子引起的土壤生物學和生物化學變化的指標,尤其是非專一性和水解性的土壤酶活性十分適合這種指標。利用土壤酶活性評價干擾對土壤質量影響時,需要與參照系或特定地區狀況進行比較。為簡化評價步驟,合理評價某個時刻的土壤質量,有些研究者提出了綜合指標,如生物肥力指標、酶數量指標、水解系數指標等,以對酶活性作出評價。對於土壤質量的酶活性指標,科學研究的重點是尋找一個相對或統一的指標;它不需要通過在時間上的多次測定或在處理間的比較來作解釋,統一指標應當是土壤生物學、化學和物理學重要參數的綜合。 在土壤質量調查中,根據評價的目的、對象、區域環境條件、污染源和污染狀況確定調查項目。選擇的參數過少或者過多,都不能反映土壤的綜合污染特性。從理論上講,應選擇那些與土壤質量的形成和變化有重大關系的參數。譬如以有機物污染為主的地區,選擇油、苯並(a)芘、DDT、六六六等。在用生活污水灌溉的地區,主要選擇與一般衛生標准有關的參數,如細菌、病菌、蛔蟲卵等。在沖積扇上部土層薄的地區,為了保護飲用水源,要注意易溶於水的污染物,如酚、氰、氮、磷等。在平原地區則要注意易溶性鹽類。在用含重金屬的工業廢水或礦區廢水灌溉的地區,由於重金屬在土壤中不易遷移而易於累積,應選擇難遷移的重金屬,如汞、鎘、鉛等。
確定調查項目後,一般採用傳統的方法進行調查,在調查中可根據地區的大小選用適當的比例尺以提高調查數值的精確度。比較精確的方法是按方格網路法進行調查。由於方格網路法工作量較大,也可在前一方法調查的基礎上繪出等值線,再以內插法補足每一方格數值,用方格網路表示出來。
評價土壤質量要有一種相對的、可比的單位作為衡量尺度,一般採用土壤質量指數。單個污染物質量指數的一般模式為Pi=Ci/Si。式中Pi為污染指數,或稱分指數;Ci為污染物的實測值;Si為污染物的
評價標准。
綜合質量指數的模式,一般採用單個污染物的質量指數相加,或相加後再平均的方法。即: 式中n 為污染物的種類數。有人利用模糊數學中的系統聚類分析對單個污染物的質量指數進行綜合,效果較好。 為了進行評價,繪制質量圖,要對求出的指數進行分級。分級一般是先定出「開始污染」和「嚴重污染」的起始值,然後將兩者之間的數值根據需要分為若干級。「開始污染」的起始值一般採用土壤背景值。「嚴重污染」的起始值一般以土壤環境質量標准表示,或以作物體內污染物含量超過衛生標准時的土壤中污染物含量來表示。也有人以作物減產到一定程度時土壤中的污染物的
含量作為依據。

高中地理如何判斷土壤質地類型

土壤 可以分為砂質土、黏質土、壤土三種類型。

砂質土的性質:含沙量多,顆粒粗糙,滲水速度快,保水性能差,通氣性能好。

黏質土的性質:含沙量少,顆粒細膩,滲水速度慢,保水性能好,通氣性能差。

壤土的性質:含沙量一般,顆粒一般,滲水速度一般,保水性能一般,通風性能一般。

⑤ 土壤資源評價指標參數和權重的確定

(一)土壤資源評價指標參數的確定

在鄱陽湖地區土壤資源適宜性評價中,選擇1∶25萬土壤類型圖圖斑作為評價單元。以宜農、宜園、宜林、不宜地類;水稻、棉花、油菜、甘薯;梨園、茶園;經濟林等級為目標,即宜農一等地、二等地、三等地,宜園一等地、二等地、三等地,宜林一等地、二等地、三等地,不宜地,水稻、棉花、油菜、甘薯均宜、不宜,宜水稻,宜棉花,宜油菜,宜甘薯,梨、茶均宜、不宜,宜梨,宜茶,以及宜經濟林一等地、二等地、三等地、不宜地等24個適宜類為評價目標。

影響土地適宜性的因子很多,選擇參評因子時應遵循以下原則:

1)針對性原則,應針對特定土地用途選擇評價因子;

2)主導性原則,應選取對土地適宜性起主導作用的因素;

3)穩定性原則,應選取較長期穩定影響土地用途的因素;

4)現實性原則,應盡量選取目前能夠獲取信息的因素。

本研究在參考有關資料的基礎上,結合研究區的實際情況,確定以土壤質地、土層厚度、耕作層厚度、海拔、坡度、坡向、有機質、全氮、全鉀、全磷、pH值、土壤污染狀況、土壤侵蝕、道路通達度、灌排水便捷度等作為參評因子。

(二)土壤資源評價指標權重的確定

提供已確定的因素、因子體系和因子間相對重要性標度內涵給專家,應用特爾菲法確定因素判斷矩陣。

1.適宜類評價指標權重

適宜類評價選取坡度、海拔、土層厚度、土壤質地、有機質、pH值、土壤侵蝕等作為參評因子。運用層次分析法求取各適宜類指標權重如表5-6。

表5-6 適宜類評價指標權重表

2.耕地適宜性評價指標權重

耕地適宜性評價以水稻、棉花、油菜、甘薯等作為評價目標,選取了8個因子:土壤質地、有機質、全氮、全鉀、全磷、耕作層厚度、pH值、坡度。運用層次分析法求取各評價指標權重如表5-7。

表5-7 耕地適宜性評價指標權重表

3.園地適宜性評價指標權重

園地適宜性評價以雪梨作為評價目標,選取了兩個因素:土壤條件、土壤環境條件。其中土壤條件包括7個因子:土壤質地、有機質、全氮、全鉀、全磷、土層厚度、pH值。土壤環境條件包括3個因子:坡度、坡向、海拔。運用層次分析法求取雪梨的指標權重如表5-8。

表5-8 園地適宜性評價指標權重表

4. 茶葉評價指標權重

茶葉的評價指標權重如表 5-9。

表5-9 茶葉評價指標權重確定層次總排序表

5. 林地適宜性評價指標權重

林地以經濟林為評價目標,選取了土壤質地、有機質、全氮、全鉀、全磷、土層厚度、pH 值、坡度、海拔為參評因子,對應的權重分別為 0. 3032,0. 2127,0. 1458,0. 0965,0. 0595,0. 0595,0. 0595,0. 0375,0. 0258。

⑥ 土壤地理 如何描述土壤的形態特徵

土壤形態特徵就是土壤的外部特徵,這種外部特徵是通過人們的感官即視覺,嗅覺和觸覺來認識的。

土壤的外部特徵
主要特徵
顏色,結構,質地
土壤顏色
棕色,有暗棕,黑棕,紅棕等之分
土壤結構
塊狀,核狀,柱狀,片狀
土壤質地
礫,砂,粉粒

在土壤形成以後,各土層在組成和性質上是不同的,所以,反映在剖面形態特徵上,各層也是有差別的。在野外通過土壤剖面形態的觀察,可判斷出土壤的一些重要性質。土壤重要的形態特徵有:實度,孔隙,濕度,新生體,侵入體,動物孔穴等。

⑦ 土地評價的因素及指標

常用的土地評價因素及指標是:①氣候因素。包括光照、降水等水熱狀況。水分、溫度及其對比狀況,不僅決定農作物、牧草、樹木生長的種類、組成、熟制、產量和品質,而且在很大程度上也決定土地利用方式和發展農業生產應採取的關鍵性措施。水熱狀況反映較大地區范圍土地自然生產力的差異,是影響農業生產和土地利用的穩定因素,也是土地質量評價的基本因素。②地形、地址。地形起著地區水熱狀況再分配和物質的遷移作用,影響土壤與植被的發育,很大程度上影響土地利用方向和改造措施。對地形、地質的評價主要考慮地貌類型、地質結構、岩石組成、沉積物質、海拔高度、坡向、坡度等因素。③土壤。是植物根系活動的場所。土壤肥力的高低在很大程度上影響農業的產量、土地利用和改造的方向。土壤與氣候的組合表現為較小地區范圍內土地自然生產力的差異。對土壤質量的鑒定,主要考慮其發展類型,土地厚度,土質特點,有機質含量,PH值、水分、鹽分狀況,障礙土層及土壤改良條件等。④水文。包括地表水和地下水。灌溉、防洪、排水等水文條件,對乾旱、半乾旱、鹽鹼化和沼澤化地區的土地評價具有特別重要的作用。乾旱、半乾旱灌溉須考慮水源的有無、種類、水量、水質及利用難易。對積水沼澤和鹽漬地區的土地評價,則首先應按土壤改良、水文地質條件的好壞,對土地質量的改造難易及土地潛力做出鑒定。⑤植被。土地資源的重要組成部分,特別是天然草地和天然林地,關繫到畜牧業和林業的發展,是土地評價的重要因素。在以土地利用為目的的質量評價中,應充分考慮天然植被的類型,有用植物的質量、數量和生產量,以及植被的保護、利用、改造的條件。⑥社會經濟因素。包括人口、勞動力、交通運輸、市場的技術條件,以及現有生產基礎等。土地質量評級是在查清土地類型和評價土地因素的基礎上,按土地適宜性和限制性進行分類後,根據用地的目的和要求對各類土地的質量劃分成不同的等級。不同國家由於具體情況和歷史傳統不同,對土地質量的評級千差萬別。

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