土壤地理學(xué)野外實(shí)習(xí)中土壤剖面的選擇研究

李筱琳，陳智文，張立峰，蔣云峰

（吉林師范大學(xué) 旅游與地理科學(xué)學(xué)院，吉林 四平 136000）

土壤地理學(xué)野外實(shí)習(xí)中土壤剖面的選擇研究

李筱琳，陳智文，張立峰，蔣云峰

（吉林師范大學(xué) 旅游與地理科學(xué)學(xué)院，吉林 四平 136000）

土壤地理學(xué)野外實(shí)習(xí)是地理科學(xué)專業(yè)本科教學(xué)的實(shí)踐驗(yàn)證過程，屬于實(shí)踐教學(xué)中不可缺少的重要組成部分.針對(duì)吉林師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院地理科學(xué)專業(yè)本科生的實(shí)際情況，分析了土壤地理學(xué)野外實(shí)習(xí)中土壤剖面的選擇，并且根據(jù)四平地區(qū)的主要土壤類型，研究了代表性土壤黑土、白漿土、黑鈣土和灰棕壤的土壤剖面構(gòu)型，以及生物、氣候、母質(zhì)等因素在土壤形成中的作用.

土壤地理學(xué)；野外實(shí)習(xí)；土壤剖面

0 引言

地理科學(xué)是研究地球表層各地理要素之間相互作用關(guān)系及其時(shí)空演變規(guī)律的科學(xué)，而自然地理學(xué)是把組成自然地理環(huán)境的各種要素相互聯(lián)合起來進(jìn)行綜合研究，闡明自然地理環(huán)境的整體、各組成要素及其相互間的結(jié)構(gòu)、功能、物質(zhì)遷移、能量轉(zhuǎn)換、動(dòng)態(tài)演變和地域分異規(guī)律[1].由于自然地理現(xiàn)象和成因復(fù)雜多變，所以想要學(xué)深、學(xué)透自然地理知識(shí)是非常困難的.通過野外實(shí)習(xí)可以把抽象的自然地理學(xué)理論與實(shí)際的自然地理現(xiàn)象結(jié)合起來，真正理解課堂上所學(xué)到的知識(shí)[2].因此，自然地理野外實(shí)習(xí)是自然地理教學(xué)環(huán)節(jié)的有機(jī)組成部分[3].土壤地理野外實(shí)習(xí)作為其中一個(gè)重要內(nèi)容，其意義不言而喻.

1 土壤地理學(xué)野外實(shí)習(xí)的目的和意義

土壤地理學(xué)是地理科學(xué)專業(yè)的必修課之一，主要由理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)操作和野外實(shí)習(xí)三部分內(nèi)容組成.學(xué)生獲取的知識(shí)大多來源于教師在課堂上所教授的理論知識(shí)，而從實(shí)踐當(dāng)中獲得的東西很少.從實(shí)踐中獲取知識(shí)的途徑一個(gè)是通過實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)的具體實(shí)驗(yàn)操作技能，另一個(gè)就是要進(jìn)行土壤地理學(xué)的野外實(shí)習(xí).通過野外實(shí)習(xí)，一方面可以加深學(xué)生對(duì)課本知識(shí)的理解，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力；另一方面可以幫助學(xué)生初步掌握土壤地理野外調(diào)查的基本方法，了解本地區(qū)主要的土壤類型及其性質(zhì)，以及學(xué)習(xí)成土因素（主要是母質(zhì)、氣候、生物因素）在土壤形成中的作用等方面有著十分重要的意義.通過實(shí)習(xí)，使學(xué)生掌握野外調(diào)查與分析能力，其內(nèi)容包括土壤調(diào)查路線的選擇與踏查的原則，土壤樣本的選點(diǎn)與采集方法，土壤圖的調(diào)查與繪制，土壤剖面的劃分與觀察，土壤容重、質(zhì)地、水分、結(jié)構(gòu)、孔隙度、pH等土壤理化性質(zhì)的野外鑒定，土壤遙感圖的判讀與核對(duì)，土壤調(diào)查報(bào)告的編寫與說明、資料和圖件的收集與分析工作等等[4].

2 土壤地理學(xué)野外實(shí)習(xí)路線的選擇

首先，考慮到學(xué)校（吉林師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院）和學(xué)生（地理科學(xué)專業(yè)本科生）的實(shí)際情況，土壤地理學(xué)的野外實(shí)習(xí)地點(diǎn)選擇吉林師范大學(xué)所在地四平市，即四平地區(qū)及其附近幾個(gè)具有代表性的土壤剖面類型.其次，考慮到四平市屬于溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，而我們選擇的幾個(gè)代表性的土壤剖面基本上都屬于這個(gè)氣候帶，這樣有助于使學(xué)生們深刻理解氣候因素在土壤形成中的重要作用.最后，根據(jù)地形變化，設(shè)定的具體實(shí)習(xí)路線是：上三臺(tái)（三家子水庫）—下三臺(tái)—轉(zhuǎn)山湖—二龍湖—巨豐磚場(chǎng)—八面城滿家橋—傅家林場(chǎng)，經(jīng)過的地形是山前丘陵—山前臺(tái)地—平原—沙地.

3 土壤地理學(xué)野外實(shí)習(xí)土壤剖面的選擇

東北地區(qū)的土壤類型主要有黑土、黑鈣土、白漿土、暗棕壤、棕壤等，而四平地區(qū)的土壤類型則基本涵蓋了上述幾種，所以我們選擇四平地區(qū)及其附近幾個(gè)典型的土壤剖面作為土壤地理學(xué)野外實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容.

4 土壤地理學(xué)野外實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容

土壤地理學(xué)野外實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容有二：

1）指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)土壤剖面構(gòu)型及土壤的基本理化性質(zhì)，包括土壤剖面由哪幾個(gè)土壤發(fā)生層構(gòu)成，每個(gè)土層的特點(diǎn)，這些土壤發(fā)生層是在哪些成土因素共同作用下形成的，主要成土過程有哪些.

2）結(jié)合課本知識(shí)，在觀察土壤剖面的過程中，使學(xué)生深刻理解成土因素尤其是氣候因素和生物因素對(duì)土壤形成的影響.

4.1 土壤剖面的組成及特點(diǎn)

4.1.1 灰棕壤土壤剖面

實(shí)習(xí)地點(diǎn)為三家子水庫大壩右側(cè)山前丘陵（海拔260 m），實(shí)習(xí)內(nèi)容為灰棕壤土壤剖面.

該地區(qū)母巖是以正長石和石英為主的花崗巖，母質(zhì)是花崗巖風(fēng)化物，呈顆粒狀，由于母質(zhì)中含有的石英顆粒的抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，因此該地區(qū)的灰棕壤的透氣透水性能較好，而保水保肥能力較差；地表的原生植被是針闊混交林，現(xiàn)在主要是人工的油松，林下灌木比較少；氣候?qū)儆谥袦貛О霛駶櫞箨懶约撅L(fēng)氣候，年降水量為577.2 mm，≥10℃的積溫為3 200℃，日照時(shí)數(shù)大約2 600 h，無霜期152 d；地形就是平亢地.

該地區(qū)土壤剖面土體構(gòu)型主要就是A-B-C構(gòu)型.地表枯枝落葉層很薄，和哈福的天然次生林有明顯的差異.A層是腐殖質(zhì)層，25 cm左右，顏色是灰黑色，有少量根系，土壤結(jié)構(gòu)是團(tuán)粒狀結(jié)構(gòu)；B層是淀積層，25-30 cm左右，顏色呈灰棕色；C層是母質(zhì)層，30 cm以下，顏色是黃褐色，含有大量的石英顆粒，無根系.

4.1.2 白漿土土壤剖面

實(shí)習(xí)地點(diǎn)是轉(zhuǎn)山湖水庫大壩下300 m，實(shí)習(xí)內(nèi)容為白漿土土壤剖面(這也是四平市目前唯一存留的一個(gè)白漿土剖面).

氣候?qū)儆跍貛О霛駶櫹驖駶欉^渡的大陸性季風(fēng)氣候；地表植被主要是“五花草塘”，現(xiàn)大部分已開墾為農(nóng)田；地形是一級(jí)階地，階地兩側(cè)的山上為紫紅色的泥巖和白色的細(xì)粒砂巖；母質(zhì)：主要為河湖相的沉積物.

白漿土的形成：土壤在河流沖積過程中，細(xì)粒物質(zhì)沉積淤積成一個(gè)粘土層（淀積層）.由于當(dāng)?shù)亟邓^豐富，所以當(dāng)土壤中的重力水在向下運(yùn)動(dòng)的過程中，遇到質(zhì)地較粘重的粘土層，阻擋土壤水分的下滲，從而在粘土層的上部逐漸聚積，形成一個(gè)還原環(huán)境.在這種還原環(huán)境中，土壤中的高價(jià)態(tài)鐵、錳物質(zhì)被還原成低價(jià)態(tài)的可溶于水的鐵、錳離子.當(dāng)土壤水分過多時(shí)，一部分低價(jià)態(tài)的鐵錳離子以側(cè)滲方式流出土體.由于高價(jià)態(tài)的鐵、錳物質(zhì)被還原，這樣就導(dǎo)致粘土層（淀積層）上方土壤顏色逐漸脫色變淺，從而出形成一個(gè)灰白色的淋溶層即白漿層（E）.

白漿土的土體構(gòu)型是A-E-B-C型.A層腐殖質(zhì)層0-40 cm，顏色是灰黑色；E層白漿層40-76 cm，顏色是灰白色；B層淀積層76-100 cm；C層母質(zhì)層100 cm以下.

4.1.3 黑土土壤剖面

實(shí)習(xí)地點(diǎn)是巨豐磚場(chǎng)，實(shí)習(xí)內(nèi)容是黑土土壤剖面.

地形由山前丘陵過渡到山前臺(tái)地；母質(zhì)是黃土狀亞粘土，呈蒜瓣?duì)?，它是水成土的主要?biāo)志；地表原生植被是森林草原植被，現(xiàn)已開墾為農(nóng)田.

該地黑土剖面是A-B-C構(gòu)型.A層腐殖質(zhì)層0-50 cm，顏色呈灰黑色，有大量根系，土壤結(jié)構(gòu)是團(tuán)粒狀結(jié)構(gòu)，土壤質(zhì)地屬于壤土偏粘.由于黑土分布區(qū)地上植被主要是森林草原植被，所以土壤中有機(jī)質(zhì)的歸還屬于地上和地下部分雙重歸還，因此腐殖質(zhì)層相對(duì)來說比較深厚；B層淀積層50-70 cm，土壤顏色呈灰黃色，有較少的根系，并且含有一定的鐵錳結(jié)核，土壤結(jié)構(gòu)屬于比較緊實(shí)的塊狀結(jié)構(gòu)；C層母質(zhì)層在70 cm以下，土壤顏色是淡黃色，主要就是黃土狀的亞粘土.

4.1.4 黑鈣土土壤剖面

實(shí)習(xí)地點(diǎn)是八面城滿家橋下200 m，實(shí)習(xí)內(nèi)容為黑鈣土土壤剖面.氣候?qū)儆跍貛О霛駶櫹虬敫珊颠^渡的大陸性季風(fēng)氣候；地表原生植被屬于典型的草原植被（羊草草原），現(xiàn)已開墾為農(nóng)田；地形：主要就是平原，由山前丘陵過渡到山前臺(tái)地，再過渡到平原；母質(zhì)：黃土狀沉積物（灰黃色亞砂土）.

黑鈣土的主要成土過程是腐殖質(zhì)累積過程和鈣積過程.

腐殖質(zhì)累積過程：由于黑鈣土分布區(qū)氣候夏季溫暖多雨，所以草本植物夏季生長繁茂，冬季寒冷干燥，土壤凍結(jié)，微生物活動(dòng)微弱，死亡的有機(jī)質(zhì)得不到充分的分解，年復(fù)一年腐殖質(zhì)積累于土壤中，使土壤表層的顏色越來越黑，形成明顯的暗色表層[5].

鈣積過程：由于該地區(qū)降水不是很充足，有限的降水只能將土壤中易溶的鈉鹽、鉀鹽等淋失，而相對(duì)比較活躍的鈣鹽、鎂鹽等只能部分淋失，部分殘留于土體中，從而形成一個(gè)碳酸鈣和碳酸鎂相對(duì)比較富集的鈣積層.在實(shí)習(xí)中，通過向土壤剖面滴加鹽酸，可以看出土壤剖面碳酸鹽的變化.在土壤剖面的表層，沒有氣泡產(chǎn)生說明沒有碳酸鹽；在土體的中下部，有大量氣泡產(chǎn)生，說明有碳酸鹽的聚集，由此我們可以確定鈣積層的范圍.

黑鈣土的土體構(gòu)型是A-B-C構(gòu)型.A層腐殖質(zhì)層0-45 cm，土壤顏色是灰黑色，根系較多，土壤結(jié)構(gòu)是團(tuán)塊狀結(jié)構(gòu)；B層鈣積層45-95 cm，土壤顏色是灰黃色，根系較少，土壤結(jié)構(gòu)屬于比較緊實(shí)的塊狀結(jié)構(gòu)；C層母質(zhì)層95 cm以下，黃土狀亞砂土.

4.2 生物因素在土壤形成中的作用

植物在成土過程中最重要的作用就是將分散在母質(zhì)、水圈和大氣圈中的營養(yǎng)元素選擇性地吸收起來，利用太陽輻射能合成有機(jī)質(zhì)，從而將太陽輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)潛能并引入成土過程之中[6].

以土壤野外實(shí)習(xí)為例，森林土壤（灰棕壤）和草原土壤（黑鈣土），由于地表植被不同（森林土壤以木本植物為主，草原土壤以草本植物為主），所以土壤中腐殖質(zhì)含量的分布情況是不同的.森林土壤（灰棕壤）有機(jī)質(zhì)的歸還主要是以地表凋落物歸還為主，因此腐殖質(zhì)主要集中在土壤表層，向下急劇減少，這種腐殖質(zhì)分布狀況屬于表聚分布型；而草原土壤（黑鈣土）則是地上（凋落物）和地下（根系）共同歸還，尤其以地下死亡根系歸還為主，這些根系主要集中在土壤中30 cm或50 cm的位置，因此形成的腐殖質(zhì)從地表向下逐漸減少，這種腐殖質(zhì)分布狀況屬于舌狀分布型.

由此可見，不同的植被對(duì)于土壤中腐殖質(zhì)的累積作用是不同的.

4.3 母質(zhì)因素在土壤形成中的作用

母質(zhì)的機(jī)械組成直接影響到土壤的機(jī)械組成、礦物組成及其化學(xué)成分，從而影響土壤的物理化學(xué)性質(zhì)、土壤物質(zhì)與能量的遷移轉(zhuǎn)化過程[6].

上三臺(tái)（三家子水庫）發(fā)育的灰棕壤受母質(zhì)影響較大.由于該地區(qū)母質(zhì)中含有大量的石英顆粒，導(dǎo)致在此母質(zhì)上形成的土壤的通透性較好.

5 結(jié)語

土壤地理學(xué)野外實(shí)習(xí)是地理科學(xué)專業(yè)本科實(shí)踐教學(xué)中非常重要的一環(huán).每年一次的野外實(shí)習(xí)，使學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)到的土壤地理學(xué)相關(guān)內(nèi)容在野外實(shí)踐中得到擴(kuò)展和鞏固，在所學(xué)到理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)了學(xué)生野外觀察和獨(dú)立分析問題的能力，進(jìn)一步理解了理論和實(shí)踐的辨證關(guān)系，并且在以后的學(xué)習(xí)和工作當(dāng)中，能夠運(yùn)用這些方法去思考和解決問題.同時(shí)，野外實(shí)習(xí)也開闊了學(xué)生視野，培養(yǎng)了學(xué)生熱愛祖國、熱愛地理科學(xué)和地理教育事業(yè)的思想，也提高了大家保護(hù)地球生態(tài)環(huán)境的意識(shí).

[1]黃秉維，鄭度.探索陸地表層格局、過程及其關(guān)系的自然地理學(xué)[M]//陸大道.地理學(xué)發(fā)展與創(chuàng)新.北京：科學(xué)出版社，1999.

[2]程?hào)|來.野外實(shí)習(xí)的意義、作用和建議[J].咸寧學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，25（2）：109-111.

[3]楊士弘.自然地理學(xué)實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)[M].北京：科學(xué)出版社，2002.

[4]華珞，王學(xué)東.關(guān)于“土壤地理學(xué)"教學(xué)的幾點(diǎn)思考[J].首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，30（3）：44-47.

[5]朱鶴健，何宜庚.土壤地理學(xué)[M].北京：高等教育出版社，1992.

[6]李天杰.土壤地理學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2002.

（責(zé)任編輯 李健飛）

A Selective Study of Soil Profiles in Soil Geography Fieldwork Practice

LI Xiao-lin，CHEN Zhi-wen，ZHANG Li-feng，JIANG Yun-feng
（School of Tourism&Geographic Science，Jilin Normal University，Siping，Jilin 136000，China）

The soil geography field work is the process of undergraduate teaching certification，and an indispensable and important part of practical teaching.For the actual situation of undergraduate courses of geography science of Jilin Normal University，this paper analyzes the soil profiles’option of geography field practice，probes into the configuration of the representative soil profiles （black earth，albic，chernozem and gray brown）and explains the roles of biology，climate and parent material in soil formation according to the main soil types in Siping areas.

soil geography；field work；soil profile

P94.75

：A

：1673-1972（2014）06-0119-04

2014-07-16

李筱琳（1980-），女，吉林四平人，講師，主要從事環(huán)境演變與資源開發(fā)研究.