中國(guó)南方富鐵鋁化土壤土系建立進(jìn)展①

歐陽(yáng)寧相，張楊珠，盛 浩，周 清

中國(guó)南方富鐵鋁化土壤土系建立進(jìn)展①

歐陽(yáng)寧相，張楊珠*，盛 浩，周 清

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128)

土壤基層分類單元?jiǎng)澐?，特別是土系建立是土壤系統(tǒng)分類的基礎(chǔ)，也能直接為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更詳細(xì)的科學(xué)指導(dǎo)。富鐵鋁化土壤(磚紅壤、赤紅壤和紅壤)在我國(guó)南方廣泛分布，為了解其在中國(guó)土壤系統(tǒng)分類中的歸屬以及土系建立情況，本文綜述了自2008年以來(lái)土系研究的相關(guān)成果，系統(tǒng)分析了富鐵鋁化土壤診斷層和診斷特性檢索、高級(jí)分類單元?dú)w屬以及基層分類單元建立現(xiàn)狀，并展望了土系建立的發(fā)展方向：進(jìn)一步細(xì)化土系劃分和描述標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)新土系建立，加強(qiáng)新技術(shù)和新方法在土系建立中的應(yīng)用，加大和擴(kuò)展土系建立成果的運(yùn)用，以為我國(guó)南方富鐵鋁化土壤系統(tǒng)分類研究提供參考。

富鐵鋁化土壤；中國(guó)土壤系統(tǒng)分類；土系建立

我國(guó)土壤分類研究經(jīng)近一個(gè)世紀(jì)的探索與發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)了從定性向定量、從人為主觀向系統(tǒng)客觀的轉(zhuǎn)變[1]。特別是自20世紀(jì)80年代開展的以診斷層和診斷特性為劃分依據(jù)的中國(guó)土壤系統(tǒng)分類研究以來(lái)，我國(guó)已逐步建立了系統(tǒng)化、定量化和標(biāo)準(zhǔn)化的土壤分類體系，并逐漸成為國(guó)際分類體系中的主流[2-4]。土壤基層分類研究特別是土系建立是土壤分類科學(xué)中的基礎(chǔ)，它不僅能在區(qū)域尺度下解譯土壤發(fā)生和類型信息，而且能直接為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、土地評(píng)價(jià)和生態(tài)保護(hù)提供土壤數(shù)據(jù)[5]。我國(guó)土壤系統(tǒng)分類基層分類單元研究雖起步較晚，但發(fā)展迅速，特別是自1996年確定我國(guó)土壤基礎(chǔ)分類單元土族和土系后，其劃分原則和鑒別特征的理論研究以及土系建立的實(shí)踐工作取得了飛速發(fā)展，并獲得了一系列成果[6-8]。

我國(guó)南方熱帶、亞熱帶地區(qū)受濕熱氣候環(huán)境影響，廣泛分布著不同富鐵鋁化程度的土壤，在土壤發(fā)生分類中主要?dú)w屬于紅壤、赤紅壤和磚紅壤3個(gè)土類[9]，而黃壤在我國(guó)南方主要分布于海拔800 m以上的山地區(qū)域，其富鐵鋁化程度較弱，屬于山地土壤，而非典型的基帶土壤。由于我國(guó)南方區(qū)域復(fù)雜的成土母質(zhì)、地形部位、植被類型和氣候條件等因素，在發(fā)生分類體系中同一土類的土壤發(fā)生特性和理化性質(zhì)存在巨大差異。因此，自中國(guó)土壤系統(tǒng)分類確立以來(lái)，關(guān)于我國(guó)南方富鐵鋁化土壤的系統(tǒng)分類研究以及土系建立就屢見報(bào)道[10-19]，但這方面的研究成果一直缺乏系統(tǒng)的總結(jié)。為此，本文以我國(guó)南方具有中高程度富鐵鋁化過程土壤(紅壤、赤紅壤和磚紅壤)為研究對(duì)象，分析了近20年來(lái)其系統(tǒng)分類研究以及土系建立的成果，并展望了土系建立的發(fā)展方向，旨在對(duì)該區(qū)域富鐵鋁化土壤的發(fā)生、分類與利用進(jìn)一步提供參考和依據(jù)。

1 文獻(xiàn)來(lái)源

早在20世紀(jì)80年代就有土壤學(xué)者對(duì)富鐵鋁化土壤的系統(tǒng)分類進(jìn)行研究，其重點(diǎn)是建立富鐵鋁化土壤在中國(guó)土壤系統(tǒng)分類中高級(jí)分類單元的歸屬。隨著中國(guó)土壤系統(tǒng)分類體系的逐漸完善，其分類標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)出版了《中國(guó)土壤系統(tǒng)分類(首次分案)》[20](后稱《首次方案》)、《中國(guó)土壤系統(tǒng)分類(修訂分案)》[21](后稱《修訂分案》)和《中國(guó)土壤系統(tǒng)檢索(第三版)》[22](后稱《第三版》)，富鐵鋁化土壤在系統(tǒng)分類高級(jí)分類單元的歸屬逐漸清晰，但關(guān)于富鐵鋁化土壤的基層單元?jiǎng)澐?，特別是土系建立起步較晚。雖在系統(tǒng)分類建設(shè)早期對(duì)富鐵鋁化土壤的基礎(chǔ)分類研究進(jìn)行了嘗試，如出版了《湖北省土系概要》[23]和《浙江省土系概論》[10]等，但由于當(dāng)時(shí)基層分類單元的劃分標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，且大部分研究資料是直接沿用第二次土壤普查獲取的信息等原因，因此建立的土系很難進(jìn)行參比分析。

自2008年開始，由中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所牽頭20多所大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)參與，按照中國(guó)土壤系統(tǒng)分類新標(biāo)準(zhǔn)，開展了國(guó)家基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)“我國(guó)土系調(diào)查與《中國(guó)土系志》編制(2008FY110600)”和“我國(guó)土系調(diào)查與《中國(guó)土系志(中西部卷)》編制(2014FY110200)”研究。本研究的文獻(xiàn)資料主要來(lái)源于該項(xiàng)目成果已出版的《中國(guó)土系志·湖北卷》[24]、《中國(guó)土系志·浙江卷》[25]、《中國(guó)土系志·福建卷》[26]、《中國(guó)土系志·廣東卷》[27]、《中國(guó)土系志·海南卷》[28]、《中國(guó)土系志·湖南卷》[29]、《中國(guó)土系志·貴州卷》[30]、《中國(guó)土系志·江西卷》[31]、《中國(guó)土系志·云南卷》[32]、《中國(guó)土系志·廣西卷》[33]、《中國(guó)土系志·重慶卷》[34]和《中國(guó)土系志·四川卷》[35]，通過篩選專著中參比土種為富鐵鋁化土壤(磚紅壤、赤紅壤和紅壤)的土系，對(duì)其進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 中國(guó)南方富鐵鋁化土壤系統(tǒng)分類的變革

2.1 診斷指標(biāo)與高級(jí)分類單元的變革

20世紀(jì)80年代，陳志誠(chéng)和趙文君[36]對(duì)鐵鋁土的診斷指標(biāo)以及所屬類型進(jìn)行了定義和檢索，并在《首次分案》[20]中進(jìn)行了明確。在診斷指標(biāo)方面，除明確定量了鐵鋁B層的厚度、游離氧化鐵、黏粒CEC和硅鋁率等指標(biāo)外，還為區(qū)分不是由于高富鐵鋁化作用而形成的低CEC和Sa值的土壤，而首創(chuàng)性地限定了與脫鉀作用相關(guān)聯(lián)的氧化鉀含量范圍。分類單元上，在鐵鋁土綱下，按土壤水分狀況設(shè)立了常濕潤(rùn)鐵鋁土、半干潤(rùn)鐵鋁土和濕潤(rùn)鐵鋁土3個(gè)亞綱，紅壤、赤紅壤和磚紅壤等7個(gè)土類以及30個(gè)亞類，但其土類名稱仍然沿用發(fā)生分類體系名稱。

之后經(jīng)土壤分類學(xué)者5年的深入研究與完善[37-46]，1995年出版的《修訂方案》[21]對(duì)富鐵鋁化土壤的診斷層與診斷特性以及歸屬類型均做了詳細(xì)修訂。其主要的修訂內(nèi)容包括：①根據(jù)亞熱帶中度富鐵鋁化土壤中黏粒具有低活性這一特征，建立了低活性富鐵層。②在高級(jí)分類單元中設(shè)立了富鐵土綱，將中度富鐵鋁化土壤從鐵鋁土綱中劃分出來(lái)；在淋溶土和雛形土綱的土類和亞類一級(jí)，設(shè)立了鐵質(zhì)和鋁質(zhì)類型。③徹底摒棄了土壤發(fā)生分類名稱，在高級(jí)分類單元中采用屬性分段連續(xù)命名法，使土壤類型名稱結(jié)構(gòu)更嚴(yán)謹(jǐn)，意義更明確。

在2001年出版的《第三版》[22]檢索系統(tǒng)中，對(duì)《修訂方案》[21]中的相應(yīng)診斷指標(biāo)進(jìn)行了修訂，如對(duì)富鋁特征、鋁質(zhì)現(xiàn)象等診斷特性進(jìn)行了技術(shù)性的修訂。同時(shí)，該版本還增加了相應(yīng)的土壤類型，如在濕潤(rùn)鐵鋁土亞綱下，新設(shè)了黃色濕潤(rùn)鐵鋁土土類以及表蝕暗紅濕潤(rùn)鐵鋁土等4個(gè)亞類；在富鐵土綱中，刪除了鈣質(zhì)干潤(rùn)富鐵土和黏化常濕富鐵土土類，新增了鈣質(zhì)常濕富鐵土土類以及若干亞類。

2.2 基層分類單元的變革

我國(guó)關(guān)于土壤系統(tǒng)分類中基層分類單元的研究始于20世紀(jì)90年代[47-49]，1992年中國(guó)土壤系統(tǒng)分類項(xiàng)目組成立了土壤基層分類研究組，并初擬了《中國(guó)土壤系統(tǒng)分類中土種和土屬分類單元的建立(試用方案，1992)》[50]，對(duì)12個(gè)代表性樣區(qū)進(jìn)行了基層分類研究，如徐禮煜[51]建立了江西省余江縣紅壤樣區(qū)13個(gè)土種，黃承武和羅尊長(zhǎng)[52]建立了湖南省第四紀(jì)紅土樣區(qū)11個(gè)土種等。在后期的實(shí)際工作中，對(duì)試用方案進(jìn)行了修訂完善，于1996年又重新出版了《中國(guó)土壤系統(tǒng)分類中土種和土屬分類單元的建立(修訂方案，1996)》[53]，該方案較為全面地闡述了基層分類的劃分路線，并明確了基層分類單元為自然實(shí)體的概念。但《修訂方案(1996)》的分類名稱仍沿用發(fā)生分類土種和土屬一詞，在概念上存在混淆，且對(duì)于基礎(chǔ)分類的劃分原則和依據(jù)未做詳細(xì)規(guī)定。

鑒于上述問題，中國(guó)土壤系統(tǒng)分類基層分類研究組在1999年出版的《中國(guó)土壤系統(tǒng)分類理論·方法·實(shí)踐》[54]和2001年出版的《第三版》[22]檢索系統(tǒng)中明確了土族和土系的概念定義以及劃分原則，并通過10余年的實(shí)踐與探索，于2013年制定了用于我國(guó)土壤系統(tǒng)分類基礎(chǔ)分類單元的“中國(guó)土壤系統(tǒng)分類土族和土系劃分標(biāo)準(zhǔn)”[5]。在土族劃分中明確規(guī)定了剖面控制層段內(nèi)的土壤顆粒大小級(jí)別、土壤礦物組成類型、土壤溫度等級(jí)、石灰性和酸堿反應(yīng)類別、土體厚度等為主要鑒別特征；在土系劃分中列出了可供選擇的土壤屬性與劃分標(biāo)準(zhǔn)，如特定土層深度和厚度、表層土壤質(zhì)地、土體中巖石碎屑、新生體和侵入體以及土壤鹽分含量等，并對(duì)土系命名做了規(guī)范。

3 基于中國(guó)土壤系統(tǒng)分類(第三版)的富鐵鋁化土壤歸屬

3.1 富鐵鋁化土壤的診斷層與診斷特性

通過對(duì)南方12個(gè)省(直轄市、自治區(qū))492個(gè)被調(diào)查的單個(gè)土體診斷層和診斷特性進(jìn)行整理分析，得出其中診斷層共涉及10個(gè)，診斷特性和現(xiàn)象共涉及19個(gè)(圖1、圖2)。受熱帶亞熱帶地區(qū)高溫多雨氣候的影響，一方面，物質(zhì)生物循環(huán)劇烈，土壤有機(jī)物質(zhì)的分解礦化速率快；另一方面，由于淋溶作用強(qiáng)烈，土壤有機(jī)物質(zhì)礦化、淋溶損失也較大。因此，在診斷表層中淡薄表層的檢索頻率最高(446次)，其次為暗瘠表層(30次)，相應(yīng)的暗沃表層等的檢索頻率較低(<5次)。在診斷表下層中黏化層的檢索頻率最高(258次)，其次為雛形層和低活性富鐵層(164次和152次)，在氣候更濕熱的廣東、廣西、福建和海南等地則檢索出了鐵鋁層(16次)，在第四紀(jì)紅土發(fā)育的土壤中檢索出了聚鐵網(wǎng)紋層(20次)，黏磐出現(xiàn)極少(僅1次)。在診斷特性和現(xiàn)象中，土壤水分狀況以濕潤(rùn)土壤水分狀況為主(452次)，土壤溫度狀況以熱性土壤溫度狀況為主(354次)。受富鐵鋁化作用的影響，調(diào)查土壤普遍具有鐵質(zhì)特性(391次)、鋁質(zhì)特性或現(xiàn)象(155次)。在地下水位高或者排水不暢的區(qū)域，土壤處于干濕交替環(huán)境中，土體內(nèi)氧化還原強(qiáng)烈，易出現(xiàn)氧化還原特征(97次)。

由于不同成土母質(zhì)的礦物種類和質(zhì)地類型存在差異，其在土壤形成發(fā)育過程中也具有顯著差別，并在診斷層上有所反映(圖3)。花崗巖風(fēng)化物母質(zhì)一方面因其質(zhì)地較粗，易于物質(zhì)的淋溶遷移，特別是堿基離子的淋洗劇烈，從而導(dǎo)致土體呈酸性，有利于鐵鋁離子的溶解淀積；另一方面，該母質(zhì)的原生礦物主要由長(zhǎng)石、石英和黑云母等原生礦物組成，在酸性條件下，由于強(qiáng)烈的淋濾作用，原生礦物內(nèi)脫鉀劇烈，有利于高嶺石的形成[55]，且由于黑云母在蝕變時(shí)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的膨脹特征，致使母巖內(nèi)部產(chǎn)生裂隙，導(dǎo)致土壤風(fēng)化速率加快[56-57]。因此，在氣候濕熱區(qū)域內(nèi)的花崗巖風(fēng)化物發(fā)育土壤易于發(fā)生中度或高度富鐵鋁化作用，從而易于發(fā)育形成鐵鋁層或低活性富鐵層；在氣候溫暖潮濕的區(qū)域物質(zhì)在土體內(nèi)淋溶淀積強(qiáng)烈，易形成黏化層；在氣候干潤(rùn)的環(huán)境中，土體發(fā)育不強(qiáng)，則易于形成雛形層。玄武巖風(fēng)化物屬鐵質(zhì)富鋁風(fēng)化殼，其土體內(nèi)氧化鐵(23.44%)和氧化鋁(36%)的含量較高[57]，其風(fēng)化物發(fā)育土壤在熱帶區(qū)域易于發(fā)育成鐵鋁層。第四紀(jì)紅色黏土由于是第四紀(jì)冰水沉積物，經(jīng)歷了沉積–風(fēng)化以及冰期–間冰期旋回氣候的疊加影響[58]，在干濕交替頻繁的氣候條件下，且受劇烈的地下水升降影響，干燥時(shí)土體收縮，有利于形成裂隙，而濕潤(rùn)或地下水上升時(shí)，土壤處于滯水還原環(huán)境，有利于Fe3+還原形成可溶、易移動(dòng)的Fe2+，促使鐵離子隨水向下遷移，最終形成紅白相間的網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)[59-60]。

3.2 富鐵鋁化土壤的高級(jí)分類單元

通過整理492個(gè)調(diào)查的富鐵鋁化單個(gè)土體高級(jí)分類單元，得出其共涉及鐵鋁土、變性土、富鐵土和淋溶土等7個(gè)土綱，包含13個(gè)亞綱、30個(gè)土類和74個(gè)亞類(表1)。其中淋溶土、富鐵土和雛形土檢索頻率較高，分別為34%、31% 和29%；亞綱中檢索頻率最高為“濕潤(rùn)”類型(90%)，此外在云南、四川和福建等地區(qū)檢索出“干潤(rùn)”類型；土類中檢索類型頻率排序?yàn)椋轰X質(zhì)(26.0%)>鐵質(zhì)(22.5%)>黏化(17.0%)>簡(jiǎn)育(15.7%)>酸性(12.0%)>濕潤(rùn)(2.4%)>黃色/鈣質(zhì)(1.0%)>富鋁(0.8%)>暗紅/黏磐(0.6%)>暗色/強(qiáng)育(0.2%)；亞類中檢索類型頻率排序?yàn)椋浩胀?41.7%)>紅色(15.1%)>黃色(13.2%)>腐殖(7.2%)>斑紋(5.5%)>鐵質(zhì)/表蝕(3.0%)>石質(zhì)(2.5%)>鹽基(1.8%)>鋁質(zhì)/酸性(1.6%)>網(wǎng)紋(1.4%)>暗紅(1.2%)>黏化/棕色(0.6%)。

表1 富鐵鋁化土壤在中國(guó)土壤系統(tǒng)分類高級(jí)分類單元?dú)w屬統(tǒng)計(jì)

在土壤發(fā)生分類中，中高度富鐵鋁化土壤歸屬于紅壤、赤紅壤和磚紅壤3個(gè)土類。由于土壤發(fā)生分類是以地帶性的成土環(huán)境以及推測(cè)的成土過程為劃分原則的定性分類系統(tǒng)，且劃分依據(jù)主要為地理區(qū)域和氣候環(huán)境，劃分方法主觀性較強(qiáng)。而土壤系統(tǒng)分類是以土壤內(nèi)在理化屬性為基礎(chǔ)，通過診斷層和診斷特性進(jìn)行劃分的定量分類系統(tǒng)。因此在發(fā)生分類與土壤系統(tǒng)分類進(jìn)行參比時(shí)，常呈現(xiàn)出非一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。但由于成土環(huán)境對(duì)土壤發(fā)生有著顯著影響，且推測(cè)的成土過程對(duì)土壤發(fā)育程度有著較強(qiáng)的指示作用，因而兩個(gè)分類系統(tǒng)在參比時(shí)存在優(yōu)勢(shì)對(duì)應(yīng)關(guān)系(圖4)。在所調(diào)查的492個(gè)富鐵鋁化土壤中，紅壤土類主要參比到系統(tǒng)分類中的淋溶土(35%)、雛形土(32%)和富鐵土(28%)，赤紅壤主要參比到富鐵土(43%)、淋溶土(26%)和雛形土(26%)，磚紅壤主要參比到淋溶土(38%)、富鐵土(28%)、鐵鋁土(17%)和雛形土(17%)。隨著富鐵鋁化程度的加深，參比到富鐵土和鐵鋁土的比例相應(yīng)增加，而系統(tǒng)分類中的新成土則大多對(duì)應(yīng)發(fā)生分類中的紅壤性土(83%)。

3.3 富鐵鋁化土壤的基層分類單元

土壤系統(tǒng)分類的基層分類單元是高級(jí)分類單元的續(xù)分，主要反映區(qū)域性成土環(huán)境和小尺度時(shí)間作用的結(jié)果[5]。土族劃分指標(biāo)主要以區(qū)域性成土環(huán)境影響下的相對(duì)穩(wěn)定的土壤屬性為依據(jù)，如影響物質(zhì)和水分運(yùn)移的土壤顆粒大小，反映土壤發(fā)育過程和強(qiáng)度以及養(yǎng)分保持能力的土壤礦物類型等，其控制層段一般為診斷表層以下至100 cm以內(nèi)[54]。通過對(duì)12個(gè)省(直轄市、自治區(qū))調(diào)查的492個(gè)富鐵鋁化土壤土系資料進(jìn)行整理，共建立了367個(gè)土族。492個(gè)代表性單個(gè)土體的土壤顆粒大小級(jí)別類型以黏質(zhì)和黏壤質(zhì)為主，其檢索頻次分別為163次和148次；土壤礦物類型以硅質(zhì)型或硅質(zhì)混合型為主(245次)，其次是高嶺石或高嶺石混合型(148次)；土壤酸堿反應(yīng)和石灰性類別以酸性為主(382次)，僅在石灰?guī)r風(fēng)化物和紅色砂礫巖風(fēng)化物發(fā)育的土壤中檢索出石灰反應(yīng)；土壤溫度類型以熱性為主(354次)，在緯度較低的熱帶區(qū)域則以高熱性為主(132次)。不同母質(zhì)發(fā)育土壤的顆粒大小級(jí)別差異顯著(圖5)，其中粗骨類土壤顆粒級(jí)別主要為板巖、頁(yè)巖、石英砂巖和砂頁(yè)巖風(fēng)化物發(fā)育土壤，海岸沉積物發(fā)育土壤土族顆粒大小級(jí)別均為砂質(zhì)，花崗巖和紅色砂礫巖風(fēng)化物發(fā)育土壤顆粒大小級(jí)別以黏壤質(zhì)為主，片巖、玄武巖、石灰?guī)r風(fēng)化物和第四紀(jì)紅土母質(zhì)發(fā)育土壤的顆粒大小級(jí)別以黏質(zhì)為主，相對(duì)占比均大于45%，其中玄武巖、石灰?guī)r風(fēng)化物和第四紀(jì)紅土母質(zhì)發(fā)育土壤存在一定量的極黏質(zhì)。不同母質(zhì)發(fā)育土壤的礦物學(xué)類型也存在較大差異(圖6)，海岸沉積物發(fā)育土壤礦物學(xué)類型均為硅質(zhì)型，花崗巖、片麻巖、凝灰?guī)r、板頁(yè)巖、石英砂巖、砂頁(yè)巖和紅色砂礫巖風(fēng)化物發(fā)育土壤礦物類型均為硅質(zhì)或硅質(zhì)混合型為主，相對(duì)占比均大于50%，玄武巖、石灰?guī)r和第四紀(jì)紅土母質(zhì)發(fā)育土壤礦物學(xué)類型以高嶺石或高嶺石混合型為主，相對(duì)占比均大于40%，千枚巖風(fēng)化物發(fā)育土壤礦物學(xué)類型以云母混合型為主，相對(duì)占比為80%。

系統(tǒng)分類的土系和發(fā)生分類的土種存在一定的內(nèi)在聯(lián)系，兩者之間可以進(jìn)行類似的參比[61]。從南方12個(gè)省(直轄市、自治區(qū))的土種數(shù)量與已建土系數(shù)量比較看，已建的富鐵鋁化土壤的土系492個(gè)，涉及259個(gè)土種(圖7)。各省(直轄市、自治區(qū))富鐵鋁化土壤建立土系與本省(直轄市、自治區(qū))富鐵鋁化土壤土種數(shù)占比介于16%～100%，平均占42%，其中，湖南、湖北、福建、廣東、廣西、貴州、海南、江西、四川、云南、浙江和重慶各建立89、12、51、49、46、7、35、98、11、58、35和1個(gè)土系，包含25、6、31、45、26、7、14、28、7、50、19和1個(gè)土種，分別占本省(直轄市、自治區(qū))富鐵鋁化土壤土種數(shù)的23%、16%、69%、23%、34%、41%、26%、33%、23%、45%、66% 和100%。從本次調(diào)查涉及的富鐵鋁化土壤土種數(shù)占第二次土壤普查建立的土種數(shù)比例來(lái)看，湖南、湖北、廣東、廣西、海南、四川和江西的土系調(diào)查和建設(shè)潛力較大，仍需加強(qiáng)對(duì)該區(qū)域的富鐵鋁化土壤土系建立研究。

根據(jù)富鐵鋁化土壤的發(fā)生特性與成土環(huán)境，參照《第三版》[22]檢索，其在系統(tǒng)分類中可能涉及的亞類數(shù)量包括168個(gè)，其中鐵鋁土和富鐵土的全部亞類78個(gè)，干潤(rùn)/濕潤(rùn)變性土中石質(zhì)和普通亞類4個(gè)，淋溶土、雛形土中鋁質(zhì)、鐵質(zhì)、酸性和部分簡(jiǎn)育亞類79個(gè)以及擾動(dòng)人為新成土中酸性、普通亞類和紅色/干潤(rùn)/濕潤(rùn)正常新成土中石質(zhì)、普通亞類7個(gè)(圖8)。已建的相關(guān)492個(gè)土系共涉及鐵鋁土、變性土、富鐵土等6個(gè)土綱，濕潤(rùn)鐵鋁土、干潤(rùn)變性土、干潤(rùn)富鐵土等13個(gè)亞綱，暗紅濕潤(rùn)鐵鋁土、黃色濕潤(rùn)鐵鋁土等30個(gè)土類，以及普通暗紅濕潤(rùn)鐵鋁土、腐殖黃色濕潤(rùn)鐵鋁土等74個(gè)亞類，亞類覆蓋率為44%，其中淋溶土和雛形土覆蓋率較高，分別為56% 和50%，而變性土、新成土、鐵鋁土和富鐵土的覆蓋較低(25%、29%、31% 和37%)。從高級(jí)分類單元建立的土系數(shù)量來(lái)看，濕潤(rùn)淋溶土、濕潤(rùn)富鐵土和濕潤(rùn)雛形土中建立土系數(shù)量較高，土系建立數(shù)量分別為157個(gè)、141個(gè)和127個(gè)，而濕潤(rùn)鐵鋁土、干潤(rùn)變性土、干潤(rùn)/常濕富鐵土、干潤(rùn)/常濕淋溶土、潮濕/常濕雛形土和正常新成土的土系建立數(shù)量較少，這有待于后期研究的補(bǔ)充。

4 展望

我國(guó)土壤分類研究特別是基層分類單元建設(shè)道路較為艱辛，先后經(jīng)歷了20世紀(jì)30年代至50年代馬伯特的土系制，20世紀(jì)50年代以后的發(fā)生分類土種制，以及20世紀(jì)90年代至今的中國(guó)土壤系統(tǒng)分類土族與土系制。隨著研究的深入，使得我國(guó)土壤分類從定性走向了定量，從國(guó)內(nèi)走向了國(guó)際。特別是最近20年來(lái)，基于中國(guó)土壤系統(tǒng)分類新標(biāo)準(zhǔn)(《第三版》[22]和《中國(guó)土壤系統(tǒng)分類土族與土系劃分標(biāo)準(zhǔn)》[5])進(jìn)行的“我國(guó)土系調(diào)查和《中國(guó)土系志》編制”調(diào)查與實(shí)踐工作，將我國(guó)土壤系統(tǒng)分類研究推向了新的階段，同時(shí)也獲得了大量的研究成果，如出版了系列《土系志》專著[24-35]。但隨著土壤系統(tǒng)分類調(diào)查和研究工作的不斷推廣與深入，面對(duì)我國(guó)復(fù)雜多樣的土壤類型，仍有大量的工作有待深入研究。

4.1 進(jìn)一步規(guī)范土系劃分和描述標(biāo)準(zhǔn)

在2013年制定的《中國(guó)土壤系統(tǒng)分類土族與土系劃分標(biāo)準(zhǔn)》[5]中，較為詳細(xì)地規(guī)定了土系劃分的原則與步驟，之后建立的土系相對(duì)較為規(guī)范，避免了以往存在的土族劃分指標(biāo)缺乏、命名格式等問題[62]以及土系描述方面存在的特征與變幅不全或冗余、對(duì)比土系不適宜或鑒別不準(zhǔn)確、土壤利用性能描述沒有針對(duì)性等問題[63]。但在土系劃分標(biāo)準(zhǔn)上仍有待進(jìn)一步規(guī)范與完善，如位于同一沖積平原和山谷地帶的潮濕雛形土，不同土體的剖面質(zhì)地構(gòu)型存在顯著差異，這一特征可以考慮納入土系劃分依據(jù)；位于同一山地丘陵的不同土系，地名時(shí)常僅有一個(gè)，其坡向、坡位、植被類型或母巖類型可以考慮用于命名土系，以進(jìn)一步細(xì)化和提高富鐵鋁化土壤基層分類的科學(xué)性與規(guī)范性。

4.2 進(jìn)一步加強(qiáng)新土系建立

我國(guó)南方富鐵鋁化土壤分布面積廣，類型復(fù)雜多樣，從上述統(tǒng)計(jì)的調(diào)查土種數(shù)量(調(diào)查的土種259個(gè)，僅占總土種數(shù)788個(gè)的約33%)和土系建立覆蓋的土壤類型(亞類覆蓋率僅44%)兩個(gè)方面來(lái)看，關(guān)于富鐵鋁化土壤的土系數(shù)量還不夠。在調(diào)查土種數(shù)量占比上，除重慶、浙江和福建外，其余省份的占比均小于50%，特別是湖南、湖北、廣東、海南和四川等區(qū)域需加強(qiáng)土系調(diào)查和建設(shè)力度，盡可能多覆蓋富鐵鋁化土壤涉及的土種類型。在土壤類型覆蓋率上，變性土、新成土、鐵鋁土和富鐵土的亞類覆蓋率均低于40%，仍有較大的建設(shè)潛力，尤其是沒有土系的亞類亟待補(bǔ)充建設(shè)土系?？傮w上來(lái)看，目前我國(guó)南方富鐵鋁化土壤土系建立數(shù)量還不夠，在今后較長(zhǎng)的時(shí)間里，關(guān)于其新土系的建設(shè)工作仍是土壤系統(tǒng)分類研究的重要方向。

4.3 加強(qiáng)新技術(shù)新方法在土系建立中的應(yīng)用

近年來(lái)，隨著新技術(shù)和新方法的蓬勃發(fā)展，為土系調(diào)查與建設(shè)提供了新的機(jī)遇。在今后的土系調(diào)查與建設(shè)過程中應(yīng)加強(qiáng)新技術(shù)和新方法的應(yīng)用，如應(yīng)加強(qiáng)星地遙感和近地探測(cè)傳感等新技術(shù)和數(shù)值化自動(dòng)分類系統(tǒng)等新方法的運(yùn)用，將調(diào)查分析工作從人工實(shí)驗(yàn)逐步過渡到機(jī)器自動(dòng)獲取，將檢索分類方法從人為主觀轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)客觀。

4.4 加大和擴(kuò)展土系建立成果的運(yùn)用

土壤基層分類單元?jiǎng)澐痔貏e是土系建立的成果運(yùn)用主要集中在以下幾個(gè)方面：①在土壤制圖和土壤信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)中的運(yùn)用。如利用土系劃分時(shí)獲取的聚合土體時(shí)空和理化數(shù)據(jù)，繪制大比例尺土壤圖以及建立網(wǎng)絡(luò)化和多時(shí)空屬性的土壤數(shù)據(jù)庫(kù)，可為土壤時(shí)空研究以及過程模擬提供支持。②在土地利用與評(píng)價(jià)方面的運(yùn)用。土系描述是對(duì)土壤綜合性能的全方位“體檢”，在土壤資源利用與評(píng)價(jià)中，特別是區(qū)域性的名特優(yōu)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)與開發(fā)，應(yīng)充分利用土系描述資料，建立基于土系的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)體系。③在生態(tài)保護(hù)與預(yù)警方面的運(yùn)用。通過土系數(shù)據(jù)庫(kù)，建立微區(qū)域的土壤環(huán)境–生態(tài)景觀定量模型，運(yùn)用模擬生態(tài)過程實(shí)現(xiàn)小區(qū)域生態(tài)環(huán)境預(yù)警，為環(huán)境保護(hù)和生態(tài)文明建設(shè)提供土壤數(shù)據(jù)支撐。④在其他學(xué)科、工程建設(shè)以及物證溯源上的應(yīng)用。如利用土系數(shù)據(jù)(黏磐、鈣磐等診斷層出現(xiàn)的深度和厚度)可估測(cè)考古發(fā)掘時(shí)的工程量與造價(jià)，指導(dǎo)住宅區(qū)、交通運(yùn)輸線路、化糞池處理場(chǎng)等相關(guān)工程的建設(shè)，還可運(yùn)用時(shí)空理化數(shù)據(jù)(經(jīng)緯度、土壤礦物組成和顏色等)為法庭土壤物證溯源提供輔助。

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Progresses on Soil Series Establishment of Ferrallitic Soils in Southern China

OUYANG Ningxiang, ZHANG Yangzhu*, SHENG Hao, ZHOU Qing

(College of Resources & Environment, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)

The study of soil basic taxon, especially soil series establishment, is a foundation of Chinese Soil Taxonomy (CST), and can directly provide scientific guidance for agricultural production.The ferrallitic soils (Latosol, Latosolic red earth, red earth) are widely distributed in southern China.In order to understand the progresses of attribution and soil series establishment of ferrallitic soils in CST, the paper reviewed the achievements of the National S&T Basic Special Foundation Project “Survey of Soil Series in China and Compilation of Soil Series of China” since 2008, in which the retrieval consequences of diagnostic horizons and characteristics and attribution of higher taxa and soil series establishment of ferrallitic soils were systematically analyzed, the future development of soil series establishment should focus on the refining the criteria of partitioning and describing soil series, strengthening the establishment of new soil series, utilizing the updated technology and method, and broadly capitalizing on the achievements.These advances would be a reference for researching soil taxonomy of ferrallitic soils in southern China.

Ferrallitic soils; Chinese Soil Taxonomy; Soil series establishment

S155.3

A

10.13758/j.cnki.tr.2021.05.004

歐陽(yáng)寧相, 張楊珠, 盛浩, 等.中國(guó)南方富鐵鋁化土壤土系建立進(jìn)展.土壤, 2021, 53(5): 907–915.

國(guó)家科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)課題(2014FY110200)和湖南省研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目(CX2018B410)資助。

zhangyangzhu2006@163.com)

歐陽(yáng)寧相(1992—)，男，湖南寧遠(yuǎn)人，博士研究生，主要研究方向?yàn)橥寥赖乩韺W(xué)。E-mail: ouyangningxiang92@163.com