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地理土壤条件怎么评价

发布时间:2022-10-16 13:24:42

① 土壤条件

(一)土壤形成条件

根据广东省1979~1985年第二次土壤普查分类系统,土壤类型共分为16个土类,36个亚类,131个土属,522个土种,全省土壤总面积为17.8万平方千米(2.67亿亩)。土壤类型分布见图1-1。

广东省大部分属亚热带季风气候,北回归线横贯省境中部,由于地处低纬地带,东南季风明显,热量丰富,降水充沛,植物种类繁多,生长茂盛,且地带性和区域性差异明显,加之地质类型与成土母质多样,土壤形成条件比较复杂。除受以上地形、气候、水文和植被条件影响外,还受母岩母质条件和人文因素的影响。

图1-1 东省土壤类型图广

1.母岩母质条件

成土母质是决定土壤发育与土壤肥力特性的重要基础。广东省成土岩、母质多样。山地、丘陵主要由花岗岩、砂页岩构成,另外还有部分片岩、片麻岩、石灰岩等;河谷平原、阶地的组成物质以近代河流冲积物为主,山地丘谷地和小盆地则以洪积物为主,台地则以浅海沉积物和玄武岩风化物为主。广东省的成土岩母质可归纳为岩浆岩类、沉积岩类、变质岩类及近代沉积物四大类。

广东省岩浆岩类以侵入岩类的花岗岩分布最广,构成广东省山地的主要骨架。花岗岩的侵入时期大致有两个,一是古生代,二是中生代。中生代的花岗岩对广东省影响最大,多沿主要断裂和褶皱方向侵入,如粤北三弧形山地即为花岗岩侵入所形成。属于喷出岩类的有流纹岩、安山岩、石英斑岩、凝灰岩等,有上古生代形成的,但以中生代的为最多。喷出地区主要在粤东,形成一个强烈的喷出带,如莲花山、阴那山山地。

沉积岩在广东省分布也比较广泛,主要有砂页岩类、红色砂岩、页岩、砾岩类,紫色钙质砂岩、页岩、砾岩类,石灰岩类以及第四纪红色粘土。其中砂页岩(大多为泥盆纪沉积)分布最广,通常构成褶皱丘陵山地。红色砂页岩主要分布在低丘和盆地,形成于白垩纪至第三纪。石灰岩类,古生代、中生代形成的均有,主要分布于粤北、粤西。第四纪红色粘土为第四纪冲积、洪积、坡积和残积物,在暖湿环境条件下形成的一种成土母质,其本身的风化程度很高,主要分布于河流两岸阶地及丘陵盆地内的台地之上,少数分布在山前低丘或台地上,面积较小。

变质岩类在广东省分布较为分散,面积不大,主要有片麻岩、片岩,其次为板岩、千枚岩、石英岩、大理岩,零星分布于粤西、粤北和粤东等山地丘陵区。

广东省现代沉积物主要有河流冲积物、三角洲沉积物、滨海沉积物、古浅海沉积物、洪积物、冲积洪积物和坡积物等。河流冲积物分布于河流两岸,形成河流两岸的冲积平原;三角洲沉积物主要分布于各大河流下游地区,特别是海河交接地带,形成三角洲平原;滨海沉积物主要分布在广东省滨海地带,以雷州半岛北部分布最广;洪积物分布于山丘谷地及山前地带,形成山丘坑田、垌田及山前洪积扇,洪积-冲积物分布于盆地之中;山麓部分由坡积物组成。

2.人文因素

土壤是历史自然体,在与自然环境因素的相互作用过程中,逐渐由不稳定向稳定的方向发展,最终形成相对稳定平衡的各种土壤。人们在从事农业生产利用土壤的过程中,通过一系列的农业技术措施,对土壤进行定向改良和培育,把生土变成熟土,把熟土变成沃土,从而促进土壤熟化,提高土壤肥力。但另一方面,由于长期以来,人们对土壤的不合理开垦利用,特别是对森林的严重砍伐,破坏了生态环境,使土壤的自然肥力与人为肥力遭到破坏,朝着改良与培育相反的方向演变,即向贫瘠、肥力退化方面演变。这充分说明人为活动是土壤形成的重要因素之一,人类在改造大自然的过程中,改变了某些自然条件,因而促使土壤发生变化。人为活动既能使土壤朝着发展土壤肥力,不断建造与改善土壤肥力的方向演变,如广东省特有的堆叠土(基水地)就是通过人为活动在低洼渍水地上不断堆积培肥创造出来的人为土。但人为活动也能导致土壤性质恶化、土壤侵蚀,降低土壤肥力。

(二)广东省土壤分布规律

广东省位于我国东南部,地跨中亚热带、南亚热带及北热带,生物气候条件受东南季风影响,境内以低山丘陵为主,地势起伏较大,生物气候条件在水平方向和垂直方向上变化明显。土壤形成条件的差异性导致土壤分布具有明显的水平地带性、垂直地带性和复合区域性。

1.土壤的水平分布规律

广东省地处低纬,地势北高南低,面临南海,地跨中亚热带、南亚热带及北热带。热量丰富,雨水充沛,在高温多雨的环境下,土壤形成以脱硅富铝作用为主。由北而南相应形成红壤、赤红壤、砖红壤水平地带分布的铁铝土土纲系列。这三类地带性土壤的分布界带走向大致如下:

红壤是中亚热带典型的地带性土壤,分布于广东省北纬24°~24°50′以北地区,其南界大致从怀集县蕉中区双髻山至泰来、中洲、风岗,广宁县的赤坑、北市,英德市的横石水、大镇、沙口、八宝山、大湾、岩背,翁源县的南甫、江尾、六里、三华、翁城、新江,龙川县的新田、赤岩、车田,和平县的贝墩、优胜、合水,连平县的高莞、油溪,河源市的半江,兴宁市的罗岗,平远县的石正,蕉岭县的新布、蕉城,梅州市的松口,大埔县的三河、大东等地以北。该地带年均温度在17℃~21℃之间,最冷月平均温度为7℃~12℃,极端最低温-3.6℃~6.9℃,冬季低温霜冻常出现于此时。夏季闷热,最热月平均温度在26℃~29℃之间,极端最高温可达40℃以上。该带内番薯不能越冬,热带水果如荔枝、龙眼、木瓜、香蕉等难以正常生长越冬。

赤红壤带位于广东省中部,北回归线横贯本带中部。赤红壤是南亚热带典型的地带性土壤县,本带北部与红壤带南界相接,南与砖红壤相邻,其界线位于北纬21°30′~22°附近。大致西起廉江县的安铺、铺岭、平坡、圹、吉水、白藤,化州市的新安、官桥、镇安,高州市的石鼓、高州县城南端,电白县的羊角、下垌、观珠、大衙、电城、麻岗、岭门,阳江市的儒洞连线以北。该带处于北回归线的南北,是热带与亚热带的过渡地带,热量较中亚热带丰富,年均温度20℃~23℃,最冷月平均气温10℃~15℃,极端最低温可达0℃。最热月平均温28℃~29℃。本带内番薯能越冬。

砖红壤是热带典型的地带性土壤,分布于赤红壤南界以南雷州半岛的低丘台地和沿海部分岛屿,地处热带北部。年均温23℃~24℃,最冷月平均气温15℃~18℃,极端低温多年平均在5℃左右,最热月平均气温28℃~29℃。在本带内,多年生热带作物基本全年正常生长。

2.土壤的垂直分布规律

山高水冷是山区的气候特点,随着地势的升高,气温下降,雨量增加,生物气候以及土壤发育也随之发生相应的变化,形成不同系列的土壤垂直带谱。由于广东省山地主要集中于南亚热带和中亚热带两个气候区域内,因此,也形成与此相对应的两个土壤垂直带谱。

在中亚热带,基带土壤为红壤,其山地土壤垂直带谱结构由低到高是红壤——黄红壤——黄壤——南方山地灌丛草甸土。各类土壤分布的海拔高度大体是:红壤上限为350~400米,黄红壤分布在350~700米或400~800米之间,黄壤分布在750米以上,南方山地灌丛草甸土零星出现在海拔1100米以上的山脊和山峰。

在南亚热带,基带土壤为赤红壤,其土壤垂直带谱结构由低到高是赤红壤——红壤——黄壤——南方山地灌丛草甸土。各类土壤分布的海拔高度一般是:赤红壤上限为350~400米,红壤分布在350~750米或400~800米之间,黄壤分布在750米以上,山地灌丛草甸土零星分布在1000米以上的山脊和山峰。

由于受坡向、坡度等多因素的生境的影响,土壤垂直带谱的土壤类型及分布高度也发生一定的变化。如在北坡,由于光照相对较少并受北风的影响,气候寒冷,雨量较少,而南坡迎风向阳,比北坡暖湿,其同一类型的土壤出现高度比南坡山地低100米左右。

3.土壤的区域性分布规律

土壤分布规律除受生物气候带影响形成水平分布的特点外,还受到地貌类型、成土母质以及复杂的水文地质条件和人类活动的影响,土壤分布还具有多种类型的区域分布规律。根据不同土壤组合的特点,可分中域和微域两种土壤组合形式。

土壤中域分布是在土壤地带性分布的基础上,由于受地形、母岩、母质、水文条件以及人为活动的影响而形成的。广东省主要有平原地区土壤组合、红岩盆地土壤组合和石灰岩山地土壤组合3种类型区的土壤组合。

平原地区地势平坦开阔,光、热、水较充足,人类活动频繁,以种植水稻为主,根据其地貌类型及组成物质的不同,大致可分为河谷平原土壤组合、三角洲土壤组合和滨海砂质平原土壤组合。河谷平原土壤组合由河流至平原边缘的丘陵缓坡脚,其组成物质是河流冲积物和洪积物,受河流水流重力和沉积分选作用的影响,其土壤分布规律为潮土——潮沙泥地——河沙泥田——泥田——砂泥田——赤红地。三角洲土壤组合系指河口分叉开始至滨海的河口冲积物、海积平原,组成物质是河流冲积物和三角洲沉积物,是由河流携带大量泥沙在河口区不断沉积而成,其土壤分布规律为滨海盐土和酸性硫酸盐土、滨海潮间沼泽土——盐渍型水稻土、咸酸型水稻土、潜育型水稻土——潴育型水稻土。滨海砂质平原土壤组合是滨海沉积的砂质物受海流、波浪及风的作用在滨海向内陆堆积而成的滨海砂土,组成物质是滨海沉积物,其土壤分布规律从滨海至内陆是流动砂土——固定砂土——滨海砂地——滨海砂泥田。

红岩盆地土壤组合由紫色砂页岩组成,如南雄、灯塔、罗定等,成土母质为紫色砂页岩及其洪积冲积物。因形成土壤呈紫色,故称之为紫色土;又因母岩成分的差异,分别形成碱性、中性、酸性紫色土。经人为开垦种植,在缺水干旱地方,形成碱性、中性、酸性牛肝地。盆地中部及有水源的地方经人为种植水稻后,多发育形成碱性和酸性牛肝土田。

石灰岩山地土壤组合主要分布在清远市的阳山、连山、连南、连州以及韶关市的乐昌等地。成土母质主要是石灰岩,该类地区岩体裸露,峰丛密集,孤峰、清地、漏斗、竖井等多种地貌类型并存,连片土壤甚少,土壤多与岩石露头相间,形成红色石灰土和黑色石灰土。由于水源缺乏,以旱作为主,经人为垦殖种植旱作后,多发育成红色石窿地或红火泥地、黑泥地等。分布于溶蚀谷槽、有季节性河流通过的地段,多开垦种植水稻,形成石灰岩母质淹育性水稻土。

(三)广东省农业土壤分布规律

根据农业土壤起源、土壤性质、肥力和农业生产性状等特征,广东省农业土壤可分为海边田、沙围田、洋田、垌田、坑田、梯田、山坡地、台地、窿地、坝地、基水地、海滩咸园等12个土区。各土区土壤的分布规律分述于下。

1.海边田区

分布在广东省沿海岸各地,由于濒临大海,成土母质多为滨海冲积物,易受咸潮影响,故开垦种植水稻的水田多为咸田和咸酸田,约占全省水田面积的5%左右。该土区土壤肥力不高,必须利用淡水洗咸,进行脱盐化和脱沼泽化,才能提高土壤肥力。

2.沙围田区

沙围田是三角洲冲积平原的农民筑堤联围防咸而成的水田,约占水田面积的10%,主要分布在广东省沿海各大河流出海冲积平原区,其中以珠江三角洲面积最大,其次为韩江三角洲,此外还有鉴江三角洲及滨海平原的咸田。沙围田区地势低平,光照热量充足,土壤肥沃,河网交错,灌溉便利,能够充分利用潮水自流排灌,对于种植水稻极为有利。但沙围田区的作物生长受风、咸、旱、涝等不利因素的影响很大。

沙围田区土壤及肥力的发展与成滩时间耕作历史和地形变化有密切关系,可划分为低围田区、中围田区和高围田区。在低围田分布有咸田、咸酸田、油坭田和积水田等;中围田区以油格田为主,油坭田也占有一定面积;高围田区则分布有坭肉田、坭骨田、坭钉田、铁钉田等。

3.洋田区

洋田又名河边田,约占水田面积的16%,分布于全省各大河流两岸的冲积平原。洋田区地势开阔平坦,光照热量充足,河床附近地下水位较高,灌溉方便,但离河远的地方,地下水位较低,缺乏水源灌溉,易受旱灾。产量较低,人烟稠密,土壤耕作频繁。

洋田区土壤分布规律与河流冲积平原的物质沉淀有极大关系。在洋田区的横断面,从河岸到山边,依次分布有沙质田、沙泥田、泥田、粘土田等土种;在洋田区的纵断面,从上游到下游,依次分布着沙质田、沙泥田、泥田、粘土田等土种。

4.垌田区

垌田是三面岗陵环绕,一面缺口的宽平水田,约占全省水田面积的45%。垌田区地处丘陵台地或山间宽谷低地,地势略为开阔平坦,垌田中有小溪流过,农业生产环境优越,阳光充足,灌溉方便,地势起伏不大,四周有天然屏障,自然灾害较少,人口稠密,耕作细致,产量较稳定,是广东省粮食生产的重要基地。

垌田区由于位置不同,各种田类质地也有所差别。一般垌中河边多为河流冲积物,山边则为坡积物。山坡的水田是黄泥田;坡脚由于受铁锈泉水的影响,则形成铁锈水田;垌田中地势低洼地区,由于排水不畅,长期受水浸渍形成积水田或烂湴田;靠近村镇附近的,经人工改良后大都变为坭肉田。因此,从河边到山脚垌田区的土壤分布规律为坝地——沙质土——沙质田——沙泥田——粘土田——冷底田——黄泥田。

5.坑田区

坑田分布于山地、丘陵的峡谷低地,约占水田面积的22%。由于夹于两山之间,山高谷深,阳光不足,光照时间短,故坑田区的气温、土温、水温均较低,形成山区所特有的山坑冷底田。一般山地坑田区人烟稀少,交通不便,耕作粗放,田底浅瘦、凉冷,作物产量低。

坑田的成土母质为谷底冲积物。其土壤分布规律一般是坑口为泥田、粘土田,坑中部多为沙泥田,坑尾多为砂质田。坑边往往受泉水渗出影响,形成烂湴田、铁锈水田和冷底田。

6.梯田区

梯田是人工沿着山坡等高逐级修筑的梯阶田块,约占水田面积的3%。梯田分布于坡地,光照和热量均较充足。一般山地梯田水源充足,丘陵坡地的梯田水源则较缺乏,多属望天田。离村庄远的梯田,耕作施肥管理不便,土壤肥力较低,村镇附近的梯田,耕作精细,土壤肥力较高。

梯田垂直分布于海拔高度几十米以至成千米的山地。一般发育在花岗岩风化母质上的红壤辟为梯田,多形成沙泥田、沙质田、黄泥田等。发育在页岩上的红壤开成的梯田,则形成浅脚黄泥田和黄泥田等。同样成土母质的坡地梯田,从坡脚至坡顶的分布顺序为沙泥田——黄泥底田——浅脚黄泥田等。

7.山坡地区

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°之间,占广东省旱地土壤面积的61%左右。

坡地的旱作土壤有黄坭土、黄红坭土、红坭土、赤土、黄赤土、红棕砂质土和牛肝土等。一般山地区的坡地为黄坭土和黄红坭土,丘陵地多为红坭土,亦有部分地区分布有牛肝土、红棕砂质土等。

8.台地区

台地区的旱作土壤有赤土、黄赤土、红棕砂质土和炭质黑坭土等,分布在雷州半岛的台地丘陵上,坡度比较平缓,但区内常受干旱和台风侵袭,影响农业生产。

9.窿地区

主要分布在粤北的石灰岩地区。区内土壤有黑色石窿土和红火坭土,它的分布规律是,在碟形地上石隙间为黑色石窿土,较缓坡地为红火坭土。初垦时有机质和植物养分含量高,但在离村庄远、少施肥的地区,有机质和植物养分含量减少,肥力下降。

10.坝地区

坝地主要分布在冲积平原和河谷的沙坝地带。坝地的旱作土壤有沙质土、潮沙泥土和潮沙土等,一般沙多泥少,结构松散,保水保肥能力低。

11.基水地区

基水地是珠江三角洲地区劳动人民因地制宜改造土壤所形成的人工地貌景观,主要分布在顺德、南海、番禺和中山等珠江三角洲地区。

基水地的土壤实质上是堆叠土。它的土壤前身是洼地沼泽土或草甸沼泽土,因此,它的土壤演变是由沼泽土或草甸沼泽土通过人工挖掘堆积而成,分沙质基、沙坭基、坭骨基和坭肉基等。坭肉基分布在村镇附近,是由沙坭基等精耕细作而成;坭骨基离村庄远,是粗耕粗作的产物。

12.海滩咸园区

海滩咸园地主要分布在沿海地区,面积不大,占全省旱地面积不足1%。

海滩咸园地已脱离海潮影响,但底土仍含有较多盐分。代表土壤为咸底沙土和咸底粘土等。

② 土壤环境质量评价的原则和评价内容是什么

土壤环境质量评价的原则和评价内容是:

评价内容:根据不同的目的和要求,按一定的原则和方法,对一定区域内的土壤环境质量进行单项或综合的客观评价和分级。包括现状评价和预测评价。土壤环境质量的现状评价是要对土壤环境的现状作出定量或半定量的评价,包括化学物质的累积性评价和污染评价。

土壤环境质量的预测评价是对未来土壤环境质量变化的预测。土壤环境质量调查与评价是为了掌握土壤环境质量总体状况,阐明土壤污染的特征,为建立土壤环境质量监督管理体系,保护和合理利用土地资源,防治土壤污染提供基础数据和信息。

评价原则:调查区信息数据整理;统计单元划分;数据的统计处理;根据土壤环境质量评价标准进行评价;对评价结果进行汇总与集成。

土壤环境质量评价涉及评价因子、评价标准和评价模式。评价因子数量与项目类型取决于监测的目的和现实的经济和技术条件。

框架和指标体系:

1、目标层(A):以土壤环境质量为研究对象,以环境质量的高低、优劣的综合评价为目标。

2、约束层(B):制约和影响土壤环境质量的因素,主要有土壤环境的基本属性(B1)、土壤环境污染状况(B2)、土壤生态状态(B3)和自然与社会经济环境条件(B4)。

3、指标层(C):根据评价的目标和目的,评价指标既要具有代表性和完备性,又要考虑数据的可获取性。

4、分指层:是指标的进一步具体化和详细化的土壤环境质量综合评价的具体指标。

③ 土壤质量评价的评价指标

土壤质量是土壤的许多物理、化学和生物学性质,以及形成这些性质的一些重要过程的综合
体现,土壤质量指标则是土壤属性的外在量度,由于对各种土壤属性与功能之间的关系,以及形成各种土壤属性的过程机理等问题尚未十分明确,土壤质量评价体系仍无明确标准,土壤质量的研究仍然只是从不同关心角度进行的尝试。目前国内外科学家采用的评价土壤质量的指标体系不尽一致,可根据不同的土壤和不同的评价目的,选择不同的评价指标体系。大致可分为两类,一类是描述性指标,即定性指标,而不是定量化指标,因此被视为“软”数据。如土壤颜色、质地、紧实性、耕性、侵蚀状况、作物长势、保肥性等,农民往往通过这些描述性指标定性认识土壤质量状况,但科学家和技术人员不太重视这些指标。另一类是分析性定量指标,选择土壤的各种属性,进行定量分析,获取分析数据,然后确定数据指标的阀值和最适值。
1.根据分析性指标的性质,土壤质量的评价指标分为土壤物理指标、土壤化学指标、土壤生物学指标三方面。
(1)土壤质量的物理指标
土壤物理状况对植物生长和环境质量有直接或间接的影响。土壤物理指标包括土壤质地及粒径分布、土层厚度与根系深度、土壤容重和紧实度、孔隙度及孔隙分布、土壤结构、土壤含水量、田间持水量、土壤持水特征、渗透率和导水率、土壤排水性、土壤通气、土壤温度、障碍层次深度、土壤侵蚀状况、氧扩散率、土壤耕性等。
(2)土壤质量的化学指标
土壤中各种养分和土壤污染物质等的存在形态和浓度,直接影响植物生长和动物及人类健康。土壤质量的化学指标包括土壤有机碳和全氮、矿化氮、磷和钾的全量和有效量、CEC、土壤pH、电导率(全盐量)、盐基饱和度、碱化度、各种污染物存在形态和浓度等。
(3)土壤质量的生物学指标
土壤生物是土壤中具有生命力的主要部分,是各种生物体的总称,包括土壤微生物、土壤动物和植物,是评价土壤质量和健康状况的重要指标之一。土壤中许多生物可以改善土壤质量状况,也有一些生物如线虫、病原菌等会降低土壤质量。应用较多的指标是土壤微生物指标,而中型和大型土壤动物指标正在研究阶段。土壤质量的生物学指标包括微生物生物量碳和氮,潜在可矿化氮、总生物量、土壤呼吸量、微生物种类与数量、生物量碳/有机总碳、呼吸量/生物量、酶活性、微生物群落指纹、根系分泌物、作物残茬、根结线虫等。
2.根据土壤质量评价指标的选择原则,土壤质量的评价指标分为农艺指标、微生物指标、碳氮指标和生态学指标。
(1)土壤质量评价的农艺指标
对土壤做出适宜性评价,直接与农业的可持续性相关联,需选择与土壤生产力和农艺性状直接有关的参数指标。吴启堂等(1995)选用了10个参数指标,即①质地,②耕层厚度,③pH,④有机质,⑤全氮,⑥碱解氮,⑦速效磷,⑧速效钾,⑨容重,④CEC。对这些参数项目进行分级赋值,可以得到定量评价值,这种以农艺基础性状为主的土壤质量评价对于农林业生产具有指导意义。
(2)土壤质量的微生物学指标
土壤微生物是维持土壤质量的重要组成部分,它们对施人土壤的植物残体和土壤有机质及其它有害化合物的分解、生物化学循环和土壤结构的形成过程起调节作用。土壤生物学性质能敏感地反映土壤质量的变化,是评价土壤质量不可缺少的指标。但由于土壤生物学方面的指标繁多,加上测定方面的难度,下面的指标可供选择。
①土壤微生物的群落组成和多样性:土壤微生物十分复杂,地球上存在的微生物约有18万种之多,其中包含藻类、细菌、病毒、真菌等,1g土壤就含有10000多个不同的生物种。土壤微生物的多样性,能敏感地反映出自然景观及其土壤生态系统受人为干扰(破坏)或生态重建过程中的微细的变化及程度。因而是一个评价土壤质量的良好指标。
②土壤微生物生物量:微生物生物量(microbialbiomass,MB)能代表参与调控土壤能量和养分循环以及有机物质转化相对应微生物的数量。它与土壤有机质含量密切相关,而且微生物量碳或微生物量氮转化迅速。因此,微生物量碳或微生物量氮对不同耕作方式、长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个微生物群落或其中的一些特殊种群状态,可以反映自然或农田生态系统的微小变化。
④土壤酶活性:土壤酶绝大多数来自土壤微生物,在土壤中已发现50-60种酶,它们参与并催化土壤中发生的一系列复杂的生物化学反应。如水解酶和转化酶对土壤有机质的形成和养分循环具有重要的作用。已有研究表明,土壤酶活性和土壤结构参数有很好的相关性。它可作为反映人为管理措施和环境因子引起的土壤生物学和生物化学变化的指标。
高质量的土壤应具有稳定的微生物群落的组成、生物多样性及良好的生物活性。土壤徽生物是表征土壤质量最有潜力的敏感性指标之一。因此,建立土壤质量的微生物学指标受到科学家的重视。美国土壤微生物学家(Kemedy等,1995)根据可接受的测定项目和方法,提出了下面土壤质量微生物学指标体系:①有机碳,②微生物生物量,A总生物量,B细菌生物量,C真菌生物量,D微生物生物量碳、氮比,③潜在可矿化氮,④土壤呼吸,⑤酶活性,A脱氢酶,B磷酸酶,C精氨酸酶,D芳基硫酸酯酶,⑥生物量碳与有机碳比,⑦呼吸量与生物量比,⑧微生物群落,A基质利用,B脂肪酸分析,C核酸分析。
(3)土壤质量的碳氮指标
通常把土壤有机质和全氮量作为土壤质量评价的一个重要指标。其实,更合适的指标是生物活性碳和生物活性氮,它们是土壤有机碳和有机氮的一小部分,能敏感反映土壤质量的变化,以及不同土地利用和管理如耕作、轮作、施肥、残留物管理等对土壤质量的影响。
所谓生物活性有机碳是通过实验法和数学抽象法来定义的。前者分离有机碳的活性组分,按有机碳的稳定性划分为若干组。后者根据土壤有机碳各组分在转化过程中的流程位置及其稳定性,用计算机模拟建立多个动态碳库,活性有机碳库的转化快,转化速率常数较大,土壤活性有机氮反映了土壤氮素供应能力,它可被视为一个单独的氮库,或根据土壤有机质分解动力学分成几个组分。活性有机氮,常用3种表示方法:微生物生物量氮(MBN),潜在可矿化氮(MN)和同位素稀释法测定活性有机氮(ASN)。MBN主要是微生物生物量N和少量土壤微动物氮。PMN是指实验室培养测定的土壤矿化氮,包括全部活性非生物量氮及部分微生物生物量氮。ASN是指参与土壤中生物循环过程中的氮,即用同位素稀释法测定的活性
非生物量氮及固定过程中的微生物生物量氮。(4)土壤质量的生态学指标
物种和基因保持是土壤在地球表层生态系统中的重要功能之一,一个健康的土壤可以滋养和保持相当大的生物种群区系和个体数目,物种多样性应直接与土壤质量关联。关于土壤与生态系统稳定性与多样性的关系,国内已有较多的研究,土壤质量的生态学指标主要有:
①种群丰富度:包括种群个数、个体密度、大动物、节肢动物、细菌、放线菌、真菌等。
②多样性指数:生物或生态复合体的种类、结构与功能方面的丰富度及相互间的差异性。
③均匀度指数:生物个体或群体在土壤中分布的空间特征。
④优势性指数:优势种群的存在及其特征。
某些土壤性状在土壤质量评价中显得十分重要。美国土壤学家提出了土壤质量分析最小指标矩阵(Papendick,etal,1995),其参数为:①团聚性(aggregation),②容重(bulkdensity),③至硬盘的距离(distancetohardpan),④渗滤性(infiltration),⑤电导率(conctivity),⑥持水率(waterholdingcapacity),⑦pH,⑧有机质(organicmatter),⑨可矿化氮(mineralizablenitrogen),⑩呼吸作用(respiration)。
3.根据土壤质量评价指标涉及的内容,土壤质量指标可分为以下四个方面。
(1)土壤肥力:土壤肥力因素包括水、肥、气、热四大肥力因素,具体指标有土壤质地、紧实度、耕层厚度、土壤结构、土壤含水量、田间持水量、土壤排水性、渗滤性、有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、缓效钾、速效钾、缺乏性微量元素全量和有效量、土壤通气、土壤热量、土壤侵蚀状况、pH、CEC等。土壤肥力退化主要是指土壤养分贫瘠化,为了维持绿色植物生产,土地(壤)就必须年复一年地消耗它有限的物质贮库,特别是植物所需的那些必要的营养元素,一旦土壤中营养元素被耗竭,土壤就不能满足植物生长。
(2)土壤环境质量:背景值、盐分种类与含量、硝酸盐、碱化度、农药残留量、污染指数、植物中污染物、环境容量、地表水污染物、地下水矿化度与污染物、重金属元素种类极其含量、污染物存在状态及其浓度等。
(3)土壤生物活性:微生物量、C/N、土壤呼吸、微生物区系、磷酸酶活性、脲酶活性等。
(4)土壤生态质量:节肢动物、蚯蚓、种群丰富度、多样性指数、优势性指数、均匀度指数、杂草等。 土壤质量评价指标选择原则
有效性原则:选取的指标能正确反映出土壤的基本功能,是土壤中决定物理、化学及生物学过程的主要特性,对表征土壤功能是有效的。
敏感性原则:选取的土壤质量指标对土壤利用方式,人为扰动过程,土壤侵蚀强度及程度的变化有足够敏感的反应。如果所选指标对土壤变化反应不敏感,则对监测土壤质量变化没有使用价值。但是,指标的敏感性要以监测土壤质量变化的时间尺度而定。
实用性原则:选取的土壤质量指标要易于定量测定,简便实用。在田间或实验室测定时,测定过程稳定,测定误差低,具有较高的再现性与适宜的精度水平。
通用性:影响土壤质量的因素很多,必须立足于综合的、系统的观点。通过分析各种土壤特性在土壤质量形成中的主次作用,选取那些有重要影响的指标,尤其是不要遗漏制约土壤生产力的主要指标。另一方面,也不要无限制地扩大指标的选择面,使整个指标体系复杂化。
一般说来,反映土壤质量与土壤健康的诊断特征可以分成两组,一组是描述土壤健康的描述性特征,另一组是分析性指标,具有定量单位,常为科学家所用。分析性指标通常包括物理指标、化学指标和__生物指标,在土壤质量评价中需要根据不同的土壤、不同的评价目的,按照上述指标选择原则对这些指标进行取舍组合。
(1)土壤物理指标
由于土壤结构的稳定性控制了生态系统内的许多功能,是土壤最基本的质量指标。在评价土壤质量的基本定量体系中,物理性指标包括:土壤质地、土层和根系深度、土壤容重和渗透率、田间持水量、土壤持水特征、土壤含水量。Larson和Pierce(1991)提出了用于控制土壤侵蚀或防止地表水和地下水污染的物理指标为:土壤质地、结构和强度,植物有效水和最大扎根深度;Fitzpatriok(1996)则指出土层的厚度、土壤的结构性在景观中的分布可用来评价土壤与流域过程及土壤生产力,是最通常、简便的指标,同时指出土壤质地与植物生长和水分运移密切相关,是重要的物理指标。Cass(1996)认为土壤退化的程度与土壤结构稳定性有关,选取土壤分散性、土壤强度、水分吸收速率作为关键的物理指标。
(2)土壤化学指标
土壤质量的化学指标包括有机C和N,矿化态的N、P、K、pH、电导率。Duxbury(1994)提出土壤有机质生物活性部分更适于作为土壤质量的指标。Anderson(1990)在考虑评价土壤质量的有机质快速指标时,建议采用微生物活性指标——代谢商。土壤活性有机氮反映了土壤氮素的供应能力,与农业持续发展及环境质量紧密相关,可作为衡量土壤质量的一个重要指标。在测出土壤全N或有机质水平的变化之前,土壤潜在矿化氮(PMN)和土壤活性氮(ASN)的变化就可测到。在确定土壤质量变化时,土壤活性氮是一个灵敏的指标。但是,有关PMN和ASN在年际水平上的动态变化资料不多,进一步的工作是确定如何使用这些参数以及它们各自的局限性。
由于土壤有机质可以对土壤质量和作物产生有益的影响,研究认为SOM是土壤质量的中心指标(美国水土保持学会,1995),甚至把它看作是土壤质量衡量指标中的唯一重要的指标(Larson和Pierce1991;Doran等,1996)。
Singer和Ewing(1999)还强调了污染物对土壤质量的影响,并提出了将污染物的有效性、浓度、活动性和存在状态作为重要化学指标。
(3)土壤生物指标
土壤中的生物是维持土壤质量的重要组成部分,土壤生物学性质能敏感地反映出土壤质量健康的变化,是土壤质量评价不可缺少的指标。生物学指标包括土壤上生长的植物、土壤动物、土壤微生物,其中,应用最多的是土壤微生物指标,多数研究认为,土壤微生物(包括微生物量、土壤呼吸等)是土壤质量变化最敏感的指标。
Kennedy(1995)提出的土壤质量微生物指标包括生物量、细菌、真菌、土壤呼吸、微生物区系以及与微生物活动有关的参数。Turco(1994)认为一个高质量的土壤应该具有良好的生物活性和稳定的微生物种群组成。在农田系统中,在测定土壤有机质变化之前,微生物群落对土壤的变化就可提供可靠的直接证据。微生物多样性指标可评价自然或人为干扰对微生物群落的影响,进一步揭示土壤质量在微生物数量和功能上的差异。对土壤微生物多样性状况的常规检测方法仍处于实验室阶段,一般将微生物量作为常规的土壤质量指标。进一步的工作是确定一套评价土壤质量中生物部分的最小参数集,这些指标应同时考虑生物学过程和种群多样性,能反映干扰的影响,准确评价系统的功能,而且应该是廉价和快速的。
Dick(1994,1996)提出土壤酶活性是作为反映管理措施和环境因子引起的土壤生物学和生物化学变化的指标,尤其是非专一性和水解性的土壤酶活性十分适合这种指标。利用土壤酶活性评价干扰对土壤质量影响时,需要与参照系或特定地区状况进行比较。为简化评价步骤,合理评价某个时刻的土壤质量,有些研究者提出了综合指标,如生物肥力指标、酶数量指标、水解系数指标等,以对酶活性作出评价。对于土壤质量的酶活性指标,科学研究的重点是寻找一个相对或统一的指标;它不需要通过在时间上的多次测定或在处理间的比较来作解释,统一指标应当是土壤生物学、化学和物理学重要参数的综合。 在土壤质量调查中,根据评价的目的、对象、区域环境条件、污染源和污染状况确定调查项目。选择的参数过少或者过多,都不能反映土壤的综合污染特性。从理论上讲,应选择那些与土壤质量的形成和变化有重大关系的参数。譬如以有机物污染为主的地区,选择油、苯并(a)芘、DDT、六六六等。在用生活污水灌溉的地区,主要选择与一般卫生标准有关的参数,如细菌、病菌、蛔虫卵等。在冲积扇上部土层薄的地区,为了保护饮用水源,要注意易溶于水的污染物,如酚、氰、氮、磷等。在平原地区则要注意易溶性盐类。在用含重金属的工业废水或矿区废水灌溉的地区,由于重金属在土壤中不易迁移而易于累积,应选择难迁移的重金属,如汞、镉、铅等。
确定调查项目后,一般采用传统的方法进行调查,在调查中可根据地区的大小选用适当的比例尺以提高调查数值的精确度。比较精确的方法是按方格网络法进行调查。由于方格网络法工作量较大,也可在前一方法调查的基础上绘出等值线,再以内插法补足每一方格数值,用方格网络表示出来。
评价土壤质量要有一种相对的、可比的单位作为衡量尺度,一般采用土壤质量指数。单个污染物质量指数的一般模式为Pi=Ci/Si。式中Pi为污染指数,或称分指数;Ci为污染物的实测值;Si为污染物的
评价标准。
综合质量指数的模式,一般采用单个污染物的质量指数相加,或相加后再平均的方法。即: 式中n 为污染物的种类数。有人利用模糊数学中的系统聚类分析对单个污染物的质量指数进行综合,效果较好。 为了进行评价,绘制质量图,要对求出的指数进行分级。分级一般是先定出“开始污染”和“严重污染”的起始值,然后将两者之间的数值根据需要分为若干级。“开始污染”的起始值一般采用土壤背景值。“严重污染”的起始值一般以土壤环境质量标准表示,或以作物体内污染物含量超过卫生标准时的土壤中污染物含量来表示。也有人以作物减产到一定程度时土壤中的污染物的
含量作为依据。

高中地理如何判断土壤质地类型

土壤 可以分为砂质土、黏质土、壤土三种类型。

砂质土的性质:含沙量多,颗粒粗糙,渗水速度快,保水性能差,通气性能好。

黏质土的性质:含沙量少,颗粒细腻,渗水速度慢,保水性能好,通气性能差。

壤土的性质:含沙量一般,颗粒一般,渗水速度一般,保水性能一般,通风性能一般。

⑤ 土壤资源评价指标参数和权重的确定

(一)土壤资源评价指标参数的确定

在鄱阳湖地区土壤资源适宜性评价中,选择1∶25万土壤类型图图斑作为评价单元。以宜农、宜园、宜林、不宜地类;水稻、棉花、油菜、甘薯;梨园、茶园;经济林等级为目标,即宜农一等地、二等地、三等地,宜园一等地、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,以及宜经济林一等地、二等地、三等地、不宜地等24个适宜类为评价目标。

影响土地适宜性的因子很多,选择参评因子时应遵循以下原则:

1)针对性原则,应针对特定土地用途选择评价因子;

2)主导性原则,应选取对土地适宜性起主导作用的因素;

3)稳定性原则,应选取较长期稳定影响土地用途的因素;

4)现实性原则,应尽量选取目前能够获取信息的因素。

本研究在参考有关资料的基础上,结合研究区的实际情况,确定以土壤质地、土层厚度、耕作层厚度、海拔、坡度、坡向、有机质、全氮、全钾、全磷、pH值、土壤污染状况、土壤侵蚀、道路通达度、灌排水便捷度等作为参评因子。

(二)土壤资源评价指标权重的确定

提供已确定的因素、因子体系和因子间相对重要性标度内涵给专家,应用特尔菲法确定因素判断矩阵。

1.适宜类评价指标权重

适宜类评价选取坡度、海拔、土层厚度、土壤质地、有机质、pH值、土壤侵蚀等作为参评因子。运用层次分析法求取各适宜类指标权重如表5-6。

表5-6 适宜类评价指标权重表

2.耕地适宜性评价指标权重

耕地适宜性评价以水稻、棉花、油菜、甘薯等作为评价目标,选取了8个因子:土壤质地、有机质、全氮、全钾、全磷、耕作层厚度、pH值、坡度。运用层次分析法求取各评价指标权重如表5-7。

表5-7 耕地适宜性评价指标权重表

3.园地适宜性评价指标权重

园地适宜性评价以雪梨作为评价目标,选取了两个因素:土壤条件、土壤环境条件。其中土壤条件包括7个因子:土壤质地、有机质、全氮、全钾、全磷、土层厚度、pH值。土壤环境条件包括3个因子:坡度、坡向、海拔。运用层次分析法求取雪梨的指标权重如表5-8。

表5-8 园地适宜性评价指标权重表

4. 茶叶评价指标权重

茶叶的评价指标权重如表 5-9。

表5-9 茶叶评价指标权重确定层次总排序表

5. 林地适宜性评价指标权重

林地以经济林为评价目标,选取了土壤质地、有机质、全氮、全钾、全磷、土层厚度、pH 值、坡度、海拔为参评因子,对应的权重分别为 0. 3032,0. 2127,0. 1458,0. 0965,0. 0595,0. 0595,0. 0595,0. 0375,0. 0258。

⑥ 土壤地理 如何描述土壤的形态特征

土壤形态特征就是土壤的外部特征,这种外部特征是通过人们的感官即视觉,嗅觉和触觉来认识的。

土壤的外部特征
主要特征
颜色,结构,质地
土壤颜色
棕色,有暗棕,黑棕,红棕等之分
土壤结构
块状,核状,柱状,片状
土壤质地
砾,砂,粉粒

在土壤形成以后,各土层在组成和性质上是不同的,所以,反映在剖面形态特征上,各层也是有差别的。在野外通过土壤剖面形态的观察,可判断出土壤的一些重要性质。土壤重要的形态特征有:实度,孔隙,湿度,新生体,侵入体,动物孔穴等。

⑦ 土地评价的因素及指标

常用的土地评价因素及指标是:①气候因素。包括光照、降水等水热状况。水分、温度及其对比状况,不仅决定农作物、牧草、树木生长的种类、组成、熟制、产量和品质,而且在很大程度上也决定土地利用方式和发展农业生产应采取的关键性措施。水热状况反映较大地区范围土地自然生产力的差异,是影响农业生产和土地利用的稳定因素,也是土地质量评价的基本因素。②地形、地址。地形起着地区水热状况再分配和物质的迁移作用,影响土壤与植被的发育,很大程度上影响土地利用方向和改造措施。对地形、地质的评价主要考虑地貌类型、地质结构、岩石组成、沉积物质、海拔高度、坡向、坡度等因素。③土壤。是植物根系活动的场所。土壤肥力的高低在很大程度上影响农业的产量、土地利用和改造的方向。土壤与气候的组合表现为较小地区范围内土地自然生产力的差异。对土壤质量的鉴定,主要考虑其发展类型,土地厚度,土质特点,有机质含量,PH值、水分、盐分状况,障碍土层及土壤改良条件等。④水文。包括地表水和地下水。灌溉、防洪、排水等水文条件,对干旱、半干旱、盐碱化和沼泽化地区的土地评价具有特别重要的作用。干旱、半干旱灌溉须考虑水源的有无、种类、水量、水质及利用难易。对积水沼泽和盐渍地区的土地评价,则首先应按土壤改良、水文地质条件的好坏,对土地质量的改造难易及土地潜力做出鉴定。⑤植被。土地资源的重要组成部分,特别是天然草地和天然林地,关系到畜牧业和林业的发展,是土地评价的重要因素。在以土地利用为目的的质量评价中,应充分考虑天然植被的类型,有用植物的质量、数量和生产量,以及植被的保护、利用、改造的条件。⑥社会经济因素。包括人口、劳动力、交通运输、市场的技术条件,以及现有生产基础等。土地质量评级是在查清土地类型和评价土地因素的基础上,按土地适宜性和限制性进行分类后,根据用地的目的和要求对各类土地的质量划分成不同的等级。不同国家由于具体情况和历史传统不同,对土地质量的评级千差万别。

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