寧夏中部地區(qū)典型灰鈣土的發(fā)育特性及系統(tǒng)分類研究*

曲瀟琳 龍懷玉 謝 平 曹祥會(huì) 王佳佳

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081 ）

土壤分類是土壤科學(xué)發(fā)展水平的反映、土壤信息的載體、土壤資源調(diào)查的基礎(chǔ)、農(nóng)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)讓的依據(jù)，也是國際交流的媒介［1-3］。隨著土壤科學(xué)研究的深入，土壤分類也在不斷地進(jìn)步和發(fā)展。以診斷層和診斷特性為基礎(chǔ)的中國土壤系統(tǒng)分類漸漸成為我國土壤分類工作的主流思想［4］?，F(xiàn)階段，江蘇［5-6］、河南［7-8］、湖北［9］、河北［4，10-11］等東部省份相繼開展了土壤系統(tǒng)分類工作，并建立了相應(yīng)的土系，我國中、西部地區(qū)的土系調(diào)查和土壤系統(tǒng)分類工作也正在開展中。

寧夏回族自治區(qū)地處我國西北，是地帶性土壤灰鈣土的主要分布區(qū)域之一［12］。灰鈣土是發(fā)育在暖溫帶荒漠草原地帶、黃土及黃土狀母質(zhì)上的干旱土壤［13］，其地表有結(jié)皮，腐殖質(zhì)含量不高，有弱碳酸鈣的淋溶和淀積，土壤剖面分化不明顯?；意}土在寧夏境內(nèi)分布廣闊，主要分布在中、北部地區(qū)，占寧夏土壤面積的25.2%，與黑壚土、栗鈣土、灰漠土等相接分布［14］。自土壤分類研究工作開展以來，雖有許多學(xué)者［15］對(duì)分布在寧夏中部的灰鈣土的形成與分類進(jìn)行了一定研究，但缺乏系統(tǒng)、定量的研究結(jié)果，使得分布在該區(qū)的土壤一直存在灰鈣土或棕鈣土的爭論。近年來，隨著人口增加和灌溉條件的改善，灰鈣土分布區(qū)已成為寧夏重點(diǎn)開發(fā)的耕地資源［16］。本研究在第二次土壤普查工作的基礎(chǔ)上，依托土系調(diào)查工作在寧夏中部地區(qū)挖掘的典型灰鈣土的代表性剖面，對(duì)該研究區(qū)灰鈣土的成土特點(diǎn)和發(fā)育特性進(jìn)行定量的分析研究，并嘗試在該研究區(qū)建立從土綱到土系完整的系統(tǒng)分類，旨在為了解該區(qū)土壤特性、評(píng)價(jià)土地資源、服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)覆蓋寧夏回族自治區(qū)銀川市、吳忠市和中衛(wèi)市的部分轄區(qū)，其中包括鹽池縣、靈武市、中寧縣、沙坡頭區(qū)、海原縣、同心縣和紅寺堡區(qū)，是寧夏主要的地帶性土壤灰鈣土的分布區(qū)域，分布經(jīng)緯度介于105°17′35.6″～107°13′18.8″E，36°37′59.9″～ 37°50′21.4″N。研究區(qū)屬于溫帶大陸性氣候，干旱少雨，降雨集中在夏季，年均氣溫為7.89℃～10.29℃，呈現(xiàn)北高南低的特點(diǎn)，年均降水量為193.3～376.6 mm，呈現(xiàn)出南高北低的特點(diǎn)，全年平均日照時(shí)數(shù)范圍介于2 728～3113 h。研究區(qū)地形以山地和丘陵為主，成土母質(zhì)以黃土母質(zhì)為主，海拔1 232～2 090 m。自然植被以荒漠草原類型為主，由叢生禾草和小半灌木組成，隨緯度由南向北，植被組成也有較大差異［12］。謝氏干燥度［17］介于1.62～2.89之間。

1.2 樣點(diǎn)布設(shè)

基于第二次土壤普查形成的寧夏土壤圖，利用Arcgis9.3軟件確定典型灰鈣土的圖斑分布，再與地貌圖、土地利用圖和地質(zhì)圖等進(jìn)行疊加，采用模糊聚類和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理的方法［18］，確定代表性的典型樣點(diǎn)。結(jié)合Google Earth確定典型樣點(diǎn)的可達(dá)性，并規(guī)劃采樣路線。野外挖掘利用GPS進(jìn)行定位，按照《野外土壤描述與采樣規(guī)范》劃分剖面層次，描述土壤剖面的形態(tài)特征，并進(jìn)行石灰反應(yīng)的現(xiàn)場速測，按照發(fā)生學(xué)層次自下而上的采集土壤樣品，供實(shí)驗(yàn)室分析化驗(yàn)，剖面點(diǎn)的成土環(huán)境見表1。

表1 供試土壤的成土環(huán)境Table 1 Soil forming environment of the studied soils

1.3 樣品分析

土壤基本理化指標(biāo)的測試包括機(jī)械組成、pH、碳酸鈣、有機(jī)碳、全氮、有效磷及礦物組成等。土壤顆粒組成采用吸管法測定，pH采用pH計(jì)（土水比1∶2.5）測定，有機(jī)碳采用油浴重鉻酸鉀—外加熱法測定，有效磷采用碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法測定，分析方法主要參照《土壤調(diào)查實(shí)驗(yàn)室分析方法》［19］和《土壤農(nóng)化分析》［20］。土壤礦物組成及黏土礦物含量的測試委托北京北達(dá)燕園微構(gòu)分析測試中心，采用X射線衍射分析法依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5163-2010進(jìn)行測定。其中土壤礦物組成及黏土礦物含量的測定樣品為供試剖面心土層土樣。

2 結(jié) 果

2.1 供試土壤的剖面特征

供試剖面的土體構(gòu)型相似，均可劃分出A-B-C層次，各層次間過渡模糊。土體顏色以黃棕色和濁黃橙為主，剖面色調(diào)為10YR，明度變化范圍介于4～7，彩度變化介于3～8，同一剖面顏色較為均勻，無明顯差異，不同剖面間顏色略有變化，但差異不大。供試剖面中可見的土壤結(jié)構(gòu)有塊狀、團(tuán)塊狀、棱塊狀結(jié)構(gòu)及團(tuán)粒、屑粒狀結(jié)構(gòu)等。大部分剖面有CaCO3淀積，形態(tài)為假菌絲體，剖面淀積高度略有不同，大多為剖面30 cm以下，這與黃土/黃土狀母質(zhì)碳酸鈣含量高及寧夏干旱少雨、降雨集中的氣候特點(diǎn)有關(guān)。6號(hào)剖面表層受人為耕作活動(dòng)的影響，可觀察到農(nóng)膜等侵入體，剖面40～70 cm土層內(nèi)存在由碳酸鈣和硫酸鈣形成的豐度約為10%盤層膠結(jié)。受干旱少雨、蒸發(fā)強(qiáng)烈等氣候因素及母質(zhì)的影響，3、4號(hào)剖面土表形成地衣和苔蘚共生形成的黑色干旱孔狀結(jié)皮［21］，厚度0.3～0.5 cm，覆蓋度可高達(dá)30%～50%。此外，各剖面通體石灰反應(yīng)以極強(qiáng)為主。剖面點(diǎn)的形態(tài)特征如表2所示。

2.2 供試土壤的機(jī)械組成特征

結(jié)合供試剖面顆粒組成數(shù)據(jù)及三角圖（圖1）可知，供試土壤砂粒含量介于19.23%～64.16%，粉粒含量介于26.03%～70.21%，黏粒含量介于7.84%～24.04%，各剖面的顆粒組成主要是以砂?；蚍哿橹?。同一剖面不同層次土壤的顆粒組成差異影響了剖面不同層次的土壤質(zhì)地類型。灰鈣土剖面各層土壤質(zhì)地類型分別有砂壤土、粉壤土和壤土等三種類型，其中粉壤土為主要的質(zhì)地類型。除剖面1、2號(hào)外，其余剖面土層自上而下均發(fā)生質(zhì)地變異。供試樣點(diǎn)剖面各層次間粉黏比變化范圍介于1.88～7.14之間，大部分剖面隨深度增加粉黏比略有增大。樣點(diǎn)剖面黏化率的變化范圍介于0.86～2.03，其中剖面5、6、8中B層土壤黏化率大于1.3，這可能是與研究區(qū)域降水量少、蒸發(fā)量大，土壤尚未完全脫鹽、脫鈣有關(guān)［22］。

圖1 供試樣點(diǎn)土壤的顆粒組成Fig. 1 Particle size composition of the studied soils

2.3 供試土壤的基本化學(xué)性質(zhì)

土壤有機(jī)碳和全氮是土壤肥力的重要指標(biāo)，土壤有機(jī)碳含有植物生長所需的多種養(yǎng)分，土壤全氮是反映土壤供氮水平的指標(biāo)［23］，土壤碳氮比則是表征土壤有機(jī)碳與全氮含量關(guān)系、衡量土壤碳氮營養(yǎng)平衡狀況、反映土壤氮素礦化能力的指標(biāo)［24］。由表4數(shù)據(jù)可知，供試樣點(diǎn)土壤有機(jī)碳和全氮含量的變化值分別介于1.03～7.02 g kg-1，0.103～0.532 g kg-1，且隨剖面深度增加含量有所降低，具有一定的表聚性，有機(jī)碳含量的剖面變化參見圖2。在供試土壤樣點(diǎn)中，5號(hào)剖面表層有機(jī)碳、全氮含量分別為7.02 g kg-1和0.532 g kg-1，這與該剖面處于高海拔山體的中上部，氣溫相對(duì)較低，利于養(yǎng)分積累有關(guān)。供試樣點(diǎn)土壤碳氮比變化范圍介于7.20～21.06，其中8號(hào)土壤剖面耕層土壤C/N為15.37，不利于有機(jī)碳和全氮的分解，從而供給農(nóng)作物養(yǎng)分。此外，各層土壤速效磷養(yǎng)分的含量范圍為0.06～28.69 mg kg-1，8號(hào)剖面耕地土壤的有效磷養(yǎng)分含量最高。

表2 供試樣點(diǎn)的剖面形態(tài)特征Table 2 Morphological characteristics of the studied soil profiles

表3 供試土壤的機(jī)械組成特征Table 3 Mechanical composition of the studied soil profiles

供試樣點(diǎn)土壤pH介于7.93～9.46，呈堿性或偏堿性。由上表2可知，受氣候條件和母質(zhì)因素的影響，大部分剖面有碳酸鈣淀積現(xiàn)象，結(jié)合圖2可知，大部分剖面的中、下部表現(xiàn)出明顯的鈣積特征，其中剖面3、6、8層次間碳酸鈣含量差異較大，達(dá)到35.4～45 g kg-1，各剖面碳酸鈣含量變化參見圖2。

2.4 供試土壤的礦物組成特點(diǎn)

土壤礦物是土壤固相的主要組成部分，不僅是植物所需礦質(zhì)養(yǎng)分的主要來源，也是土壤微量元素的來源［25］，此外還被用作系統(tǒng)分類土族的劃分依據(jù)［26］。從礦物組成類別上分析，供試剖面的礦物組成均以石英、長石等原生礦物為主，黏土礦物、次生的方解石含量次之。從組成礦物風(fēng)化的難易程度上分析，供試剖面的礦物組成均以石英和長石類等不易風(fēng)化的礦物為主，難風(fēng)化礦物總量可達(dá)59%以上。結(jié)合表3供試土壤的質(zhì)地情況，依據(jù)文獻(xiàn)［26］檢索供試土壤的顆粒大小級(jí)別并進(jìn)行礦物學(xué)類型檢索，通過檢索將供試土壤的礦物學(xué)類型劃分為硅質(zhì)混合型和長石混合型兩個(gè)類別，其中1、2、4、8號(hào)剖面為硅質(zhì)混合型，其余剖面為長石混合型。

表4 供試土壤的基本化學(xué)性質(zhì)Table 4 Basic chemistry characteristics of the studied soil profiles

圖2 供試土壤剖面不同層次有機(jī)碳和碳酸鈣含量Fig. 2 Organic carbon and CaCO3 contents in the soil profiles relative to soil layer

表5 供試樣點(diǎn)土壤的礦物組成Table 5 Mineral composition of the soils in the sampling sites

3 供試土壤的分類歸屬

根據(jù)剖面的成土環(huán)境、形態(tài)特征和理化性質(zhì)，依據(jù)《中國土壤系統(tǒng)分類檢索（第三版）》［27］，檢索供試剖面代表性的診斷依據(jù)：淡薄表層、干旱表層、雛形層、鈣磐等診斷層，黃土和黃土狀沉積物巖性特征、半干潤/干旱土壤水分狀況、溫性土壤溫度狀況、鈉質(zhì)特性、石灰性等診斷特性以及鈣積診斷現(xiàn)象等，經(jīng)過檢索可將8個(gè)供試剖面土壤劃分為2個(gè)土綱，2個(gè)亞綱，2個(gè)土類和2個(gè)亞類。

3.1 供試土壤的診斷層和診斷現(xiàn)象

（1）淡薄表層。根據(jù)野外剖面描述記載表，1、2、3、4、5、6、7、8號(hào)剖面土壤顏色滿足搓碎土壤的潤態(tài)明度≥3.5，干態(tài)明度≥5.5，潤態(tài)彩度≥3.5，且渦足表層有機(jī)碳含量＜6 g kg-1的診斷標(biāo)準(zhǔn)，因此，認(rèn)為上述剖面具有淡薄表層。

（2）干旱表層。3、4號(hào)剖面土表有大面積分布的、厚度不等的由地衣和藻類組成的黑色干旱結(jié)皮，且存在形狀不規(guī)則的裂縫，故認(rèn)為上述剖面具有干旱表層。

（3）雛形層。通過表2、表4數(shù)據(jù)可知，供試剖面均滿足B層厚度≥10 cm，滿足極細(xì)砂、壤質(zhì)極細(xì)砂或更細(xì)的質(zhì)地要求，發(fā)育有一定的土壤結(jié)構(gòu)，供試樣點(diǎn)的母質(zhì)富含碳酸鹽且存在一定程度的下移，此外不符合黏化層、灰化淀積層、鐵鋁層等條件，據(jù)此鑒定供試剖面土壤均發(fā)育有雛形層。

（4）鈣積現(xiàn)象。3和8號(hào)剖面具有一定的次生碳酸鹽聚積特征，且土層間碳酸鈣差量范圍介于20～50 g kg-1，滿足鈣積現(xiàn)象的檢索指標(biāo)，因此，認(rèn)為3、8號(hào)剖面具有鈣積診斷現(xiàn)象。

（5）鈣磐。6號(hào)剖面土體中部存在碳酸鹽、硫酸鹽膠結(jié)導(dǎo)致的盤層膠結(jié)狀況，厚度≥10 cm，該層厚30 cm與CaCO3相當(dāng)物162 g kg-1的乘積≥2 000，干時(shí)鐵鏟難以穿入，干碎土塊在水中也不消散，判斷6號(hào)剖面發(fā)育有鈣磐。

3.2 供試土壤的診斷特性。

（1）巖性特征。3號(hào)剖面色調(diào)為10YR，土壤顏色自B層滿足明度≥7，彩度≥4且剖面上下顆粒組成均一，碳酸鈣相當(dāng)物≥80 g kg-1，成土母質(zhì)為黃土母質(zhì)，存在黃土和黃土狀沉積物巖性特征。

（2）土壤水分狀況。研究區(qū)域?qū)儆诘湫偷臏貛Т箨懶詺夂?，干旱少雨，因缺少土壤水分資料，因此本研究采用植被、景觀或氣候資料（干燥度指數(shù)）估測土壤水分狀況的方法。按照文獻(xiàn)［27］進(jìn)行檢索，3、4號(hào)供試剖面屬于干旱土壤水分狀況，1、2、5、6、7、8號(hào)供試剖面屬于半干潤土壤水分狀況。

（3）土壤溫度狀況。野外調(diào)查時(shí)獲取部分剖面土層的實(shí)時(shí)溫度，但檢索土壤溫度狀況需鑒定年均土溫。由于缺乏50 cm深度土壤溫度狀況的實(shí)測數(shù)據(jù)，因此本文基于國家氣象信息中心提供的寧夏地面氣候資料日值數(shù)據(jù)，采用年均氣溫估算年均土溫的方法［28-30］?？芍芯繀^(qū)1985年至2014年30年間年均氣溫范圍為7.89～10.29 ℃，年均土溫范圍約為10.41～12.69℃，滿足年均土溫≥9℃，但＜16℃［26］，符合溫性土壤溫度狀況的檢索依據(jù)，因此認(rèn)為供試剖面具有溫性土壤溫度狀況。

（4）鈉質(zhì)特性。3號(hào)剖面滿足交換性鈉飽和度（ESP）≥30%和交換性Na+≥2 cmol kg-1，2、4、5、8號(hào)剖面滿足交換性鈉鉀鎂的飽和度≥50%，因此2、3、4、5、8號(hào)供試剖面均具有鈉質(zhì)特性。

（5）石灰性。供試剖面土表至50 cm范圍內(nèi)所有亞層CaCO3相當(dāng)物均≥10 g kg-1，用1∶3鹽酸處理均有強(qiáng)或極強(qiáng)的泡沫反應(yīng)，因此認(rèn)為供試剖面均具有石灰性。

3.3 供試土壤的系統(tǒng)分類歸屬

根據(jù)上述檢索出的診斷依據(jù)，按照文獻(xiàn)［27］對(duì)供試剖面系統(tǒng)分類的高級(jí)類別進(jìn)行檢索，將8個(gè)供試剖面劃分為雛形土和干旱土2個(gè)土綱，干潤雛形土、正常干旱土2個(gè)亞綱，簡育干潤雛形土和簡育正常干旱土2個(gè)土類，普通簡育干潤雛形土、鈉質(zhì)簡育正常干旱土2個(gè)亞類。

依據(jù)文獻(xiàn)［26］中劃分土族與土系的鑒別特征，進(jìn)一步劃分供試土壤系統(tǒng)分類基層分類單元?dú)w屬——土族與土系。供試剖面控制層段內(nèi)的土族顆粒大小級(jí)別除1號(hào)剖面為砂質(zhì)外，其余剖面均為壤質(zhì)。8個(gè)供試剖面的礦物學(xué)類型分為長石混合型和硅質(zhì)混合型（表5），石灰性和酸堿反應(yīng)類別均屬于石灰性。供試樣點(diǎn)土壤的年均土壤溫度均介于9～16℃，屬于溫性土壤溫度等級(jí)。綜上所述，主要依據(jù)土族控制層段內(nèi)土壤顆粒大小級(jí)別、不同顆粒級(jí)別的土壤礦物組成類型等的不同將8個(gè)供試剖面劃分為5個(gè)不同的土族。按照土系劃分選用的土壤性質(zhì)差別和劃分標(biāo)準(zhǔn)，將5個(gè)土族進(jìn)一步劃分為5個(gè)土系，如表6所示。考慮到寧夏地區(qū)村莊搬遷、流動(dòng)頻繁的實(shí)際情況，為方便劃分土系的后續(xù)應(yīng)用，在命名時(shí)盡量不以村莊來命名，主要以鄉(xiāng)鎮(zhèn)名稱進(jìn)行命名。

3.4 供試土壤在不同分類系統(tǒng)中的分類參比

目前，我國的土壤分類工作依然處于定量的系統(tǒng)分類與定性的發(fā)生分類并存的階段［2］，土壤系統(tǒng)分類是現(xiàn)階段從事土壤科研、教學(xué)的基礎(chǔ)，然而已有的大量的土壤資料是在土壤發(fā)生分類的基礎(chǔ)上積累起來的［3］，雖然定量化的系統(tǒng)分類是土壤分類的前進(jìn)方向，但是定性的土壤發(fā)生分類在科研領(lǐng)域的影響根深蒂固。因此，土壤發(fā)生分類與系統(tǒng)分類的參比研究對(duì)于我國土壤科學(xué)的發(fā)展和科研成果間的相互轉(zhuǎn)化促進(jìn)很大，現(xiàn)將8個(gè)供試土壤剖面在發(fā)生分類和中國土壤系統(tǒng)分類中的歸屬進(jìn)行參比研究，如表7所示。

表6 供試土壤的系統(tǒng)分類高級(jí)類別Table 6 High-level categories of the studied soil sprofile in the Chinese Soil Taxonomy

表7 供試剖面土壤發(fā)生分類與系統(tǒng)分類的參比結(jié)果Table 7 Reference of the studied soil profiles between CST and CSGC

根據(jù)剖面形態(tài)特征、理化性質(zhì)，診斷層和診斷特性的鑒定，可知8個(gè)供試土壤剖面在發(fā)育特性、剖面形態(tài)和理化性質(zhì)上存在一定的差異。應(yīng)用土壤發(fā)生分類可將供試土壤剖面劃分為灰鈣土土類和灰鈣土、淡灰鈣土亞類，結(jié)合表2～表4的數(shù)據(jù)分析可知，發(fā)生分類將形態(tài)、性質(zhì)各異的供試剖面歸屬為同一土類、同一亞類，若應(yīng)用中國土壤系統(tǒng)分類體系可將8個(gè)供試剖面劃分為簡育干潤雛形土和簡育正常干旱土2個(gè)土類和普通簡育干潤雛形土和鈉質(zhì)簡育正常干旱土2個(gè)亞類，系統(tǒng)分類則將性質(zhì)不同的土壤歸屬為不同的土類和亞類；由上述參比研究可知，發(fā)生分類和系統(tǒng)分類的參比結(jié)果不是簡單一對(duì)一的關(guān)系，系統(tǒng)分類中不同的土類、亞類可對(duì)應(yīng)發(fā)生分類中相同的土類、亞類。表明系統(tǒng)分類定量化的分類指標(biāo)可使土壤分類更加量化，減少了同名異土情況的發(fā)生，在一定程度上提高了分類的準(zhǔn)確性。

4 討 論

4.1 寧夏中部典型灰鈣土的發(fā)育特性

作為一種典型的過渡土壤，灰鈣土分布在寧夏中部黑壚土向灰漠土過渡的地區(qū)［31］，在氣候、母質(zhì)、地形等五大成土因素作用下，呈現(xiàn)出不同的剖面形態(tài)特征。上述灰鈣土樣點(diǎn)土壤的成土母質(zhì)主要是黃土或黃土狀母質(zhì)，地貌上多為山地和丘陵，植被減弱，主要是草本、半灌木等荒漠草原植被［15］，因而所能夠提供的土壤有機(jī)質(zhì)來源較少。結(jié)合表2～表4的數(shù)據(jù)分析可知，供試樣點(diǎn)均有一定程度的腐殖質(zhì)積累，但腐殖化過程較弱、腐殖質(zhì)層薄，一般厚為20～30 cm，土體顏色均勻且較淺、以黃棕色為主；受氣候條件的影響，供試土壤有微弱的淋溶作用，母質(zhì)中的碳酸鈣隨土壤水運(yùn)動(dòng)，又伴隨土壤水的蒸發(fā)而淀積，淀積部位比較高，多個(gè)土壤剖面出現(xiàn)在土深30 cm左右，土體內(nèi)可見明顯的碳酸鈣假菌絲體；部分剖面土表有黑色的孔狀干旱結(jié)皮，覆蓋面積較大，這與氣候條件、地衣和苔蘚的生物條件以及碳酸鈣膠結(jié)的化學(xué)條件［12］等密不可分。綜上所述，灰鈣土發(fā)生的主要成土過程是弱腐殖質(zhì)積累過程、弱淋溶淀積過程。

4.2 典型灰鈣土黏化B層的判斷與否

通過表3數(shù)據(jù)分析可知，5、6、8號(hào)供試剖面中的B層土壤黏化率大于1.3，按照文獻(xiàn)［27］符合診斷表層中黏化層的擬定標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合剖面形態(tài)特征分析，5、6、8號(hào)供試剖面存在弱淋溶過程，但土體中未形成黏粒膠膜，不符合淋溶黏化過程，其次剖面特征也不符合殘積黏化過程。此外，供試剖面的成土母質(zhì)主要是黃土或黃土狀母質(zhì)，排除異源母質(zhì)對(duì)土壤黏化率的影響，因此筆者推斷灰鈣土剖面土壤黏化率大于1.3的這種情況，可能是因?yàn)槠湟谎芯繀^(qū)降雨量少、蒸發(fā)量大，土壤未完全脫鹽、脫鈣，有一定的膠結(jié)作用；其二可能是與干旱氣候條件下土壤顆粒的機(jī)械遷移有關(guān)，不符合黏化層的發(fā)育機(jī)制和黏化過程發(fā)生的條件，因此未鑒定有黏化層的存在和黏化過程的發(fā)生。

4.3 土壤水分與土壤溫度狀況

上文提到，研究區(qū)因缺少土壤水分資料，因此本研究采用植被、景觀或氣候資料結(jié)合干燥度指數(shù)估測土壤水分狀況的方法。使用氣候資料結(jié)合干燥度指數(shù)對(duì)土壤水分狀況進(jìn)行估測時(shí)，雖然Penman法精度較高，但計(jì)算所需的氣象數(shù)據(jù)不足，而孟猛等［17］、張煜星［32］的研究也表明謝氏干燥度與Peman干燥度等值線基本接近。因此本文采用修正的謝良尼諾夫公式來估算土壤水分狀況，通過處理研究區(qū)的氣象資料計(jì)算干燥度指數(shù)即K=0.16*（全年≥10℃積溫/全年≥10℃期間的降水量），經(jīng)計(jì)算研究區(qū)謝氏干燥度的范圍為1.62～2.89，依據(jù)文獻(xiàn)［27］進(jìn)行土壤水分狀況的檢索，鑒定研究區(qū)樣點(diǎn)均屬于半干潤土壤水分狀況。而3、4號(hào)供試剖面土表發(fā)育有地衣、苔蘚共生形成的干旱結(jié)皮，滿足干旱表層的檢索標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)植被和景觀狀況推測土壤水分狀況為干旱土壤水分狀況。這與計(jì)算結(jié)果不相符，而檢索標(biāo)準(zhǔn)也未做出具體規(guī)定，出于研究區(qū)范圍較大，采用氣候資料結(jié)合干燥度指數(shù)對(duì)土壤水分狀況進(jìn)行估測時(shí)可能發(fā)生與實(shí)際土壤發(fā)育的水分狀況不符的情況，因此本文在研究中優(yōu)先采用土壤發(fā)育的植被和景觀推斷法。

土壤溫度狀況是指土表下50 cm深度處或淺于50 cm的石質(zhì)或準(zhǔn)石質(zhì)接觸面處的土壤溫度。中國土壤系統(tǒng)分類課題組推薦使用公式：年均土壤溫度（50 cm）=年均土壤溫度（40 cm）+［年均土壤溫度（80 cm）-年均土壤溫度（40 cm）］/4，來估算土壤溫度狀況。但是基于寧夏各氣象站點(diǎn)缺乏土壤溫度狀況的實(shí)測數(shù)據(jù)，僅少數(shù)年份獲取了0 cm地溫的實(shí)際情況，因此本研究在估算土壤溫度狀況時(shí)采用馮學(xué)民和蔡德利［28］建立的全國范圍年均氣溫與年均土壤溫度的回歸方程，對(duì)研究區(qū)的50 cm深年均土溫進(jìn)行估算，結(jié)果為11.41～12.69 ℃，但大部分站點(diǎn)估算的50 cm深年均土溫的數(shù)值較實(shí)測的0 cm年均地溫?cái)?shù)值高，與土體實(shí)際相悖。若采用曹祥會(huì)等［30］在河北省建立的年均氣溫與年均土溫的回歸方程進(jìn)行估算，估算結(jié)果較馮學(xué)民和蔡德利［28］建立的回歸方程，更符合研究區(qū)域土體的實(shí)際情況。寧夏地區(qū)缺乏氣象和土溫資料，也僅能依據(jù)其他學(xué)者的研究資料進(jìn)行推斷土壤溫度狀況。

4.4 鹽基飽和度、鈉質(zhì)特性等檢索指標(biāo)的修訂建議

檢索供試土壤高級(jí)分類單元時(shí)，筆者發(fā)現(xiàn)檢索土壤鹽基飽和度、鈉質(zhì)特性等指標(biāo)時(shí)土壤系統(tǒng)分類檢索中僅提供了適用醋酸銨浸提法測試結(jié)果的檢索標(biāo)準(zhǔn)，而寧夏地處我國西北，土壤以堿性或石灰性土壤為主，測試土壤鹽基飽和度、陽離子交換量等一系列相關(guān)指標(biāo)時(shí)，若采用醋酸銨浸提法則會(huì)因碳酸鹽的大量存在導(dǎo)致測試結(jié)果偏大，因此在測試過程中需要用氯化銨代替醋酸銨浸提，但文獻(xiàn)［27］中提供的檢索指標(biāo)僅針對(duì)醋酸銨浸提法并未對(duì)氯化銨浸提法測試的鹽基飽和度、鈉質(zhì)特性等作出具體規(guī)定，因此建議完善指標(biāo)的檢索依據(jù)。

5 結(jié) 論

綜合上文的分析，可知作為寧夏中部地區(qū)典型的地帶性土壤，灰鈣土發(fā)生的主要成土過程是弱腐殖質(zhì)積累過程、弱淋溶淀積過程。8個(gè)供試剖面檢索出代表性的診斷依據(jù)包括淡薄表層、干旱表層、雛形層、鈣磐等診斷層，黃土和黃土狀沉積物巖性特征、半干潤/干旱土壤水分狀況、溫性土壤溫度狀況、鈉質(zhì)特性、石灰性等診斷特性和鈣積診斷現(xiàn)象等。依據(jù)《中國土壤系統(tǒng)分類檢索（第三版）》，可將8個(gè)供試樣點(diǎn)初步歸屬為雛形土、干旱土2個(gè)土綱，干潤雛形土、正常干旱土2個(gè)亞綱，簡育干潤雛形土和簡育正常干旱土2個(gè)土類，普通簡育干潤雛形土、鈉質(zhì)簡育正常干旱土2個(gè)亞類。依據(jù)《中國土壤系統(tǒng)分類土族與土系劃分標(biāo)準(zhǔn)》將典型剖面按照土族控制層段內(nèi)土壤顆粒大小級(jí)別、土壤礦物學(xué)類型的不同初步建立5個(gè)土族，續(xù)分為5個(gè)土系。參比研究表明，灰鈣土在土壤發(fā)生分類和系統(tǒng)分類中的分類類別不是簡單一對(duì)一的關(guān)系，發(fā)生分類中相同的類別可對(duì)應(yīng)系統(tǒng)分類中不同的類別，系統(tǒng)分類定量化的分類指標(biāo)使分類更加量化，減少了同名異土情況的發(fā)生，在一定程度上提高了分類的準(zhǔn)確性。

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