土壤地理学野外实习中土壤剖面的选择研究

李筱琳，陈智文，张立峰，蒋云峰

（吉林师范大学 旅游与地理科学学院，吉林 四平 136000）

土壤地理学野外实习中土壤剖面的选择研究

李筱琳，陈智文，张立峰，蒋云峰

（吉林师范大学 旅游与地理科学学院，吉林 四平 136000）

土壤地理学野外实习是地理科学专业本科教学的实践验证过程，属于实践教学中不可缺少的重要组成部分.针对吉林师范大学旅游与地理科学学院地理科学专业本科生的实际情况，分析了土壤地理学野外实习中土壤剖面的选择，并且根据四平地区的主要土壤类型，研究了代表性土壤黑土、白浆土、黑钙土和灰棕壤的土壤剖面构型，以及生物、气候、母质等因素在土壤形成中的作用.

土壤地理学；野外实习；土壤剖面

0 引言

地理科学是研究地球表层各地理要素之间相互作用关系及其时空演变规律的科学，而自然地理学是把组成自然地理环境的各种要素相互联合起来进行综合研究，阐明自然地理环境的整体、各组成要素及其相互间的结构、功能、物质迁移、能量转换、动态演变和地域分异规律[1].由于自然地理现象和成因复杂多变，所以想要学深、学透自然地理知识是非常困难的.通过野外实习可以把抽象的自然地理学理论与实际的自然地理现象结合起来，真正理解课堂上所学到的知识[2].因此，自然地理野外实习是自然地理教学环节的有机组成部分[3].土壤地理野外实习作为其中一个重要内容，其意义不言而喻.

1 土壤地理学野外实习的目的和意义

土壤地理学是地理科学专业的必修课之一，主要由理论知识、实验操作和野外实习三部分内容组成.学生获取的知识大多来源于教师在课堂上所教授的理论知识，而从实践当中获得的东西很少.从实践中获取知识的途径一个是通过实验课学习的具体实验操作技能，另一个就是要进行土壤地理学的野外实习.通过野外实习，一方面可以加深学生对课本知识的理解，提高学生的实践操作能力；另一方面可以帮助学生初步掌握土壤地理野外调查的基本方法，了解本地区主要的土壤类型及其性质，以及学习成土因素（主要是母质、气候、生物因素）在土壤形成中的作用等方面有着十分重要的意义.通过实习，使学生掌握野外调查与分析能力，其内容包括土壤调查路线的选择与踏查的原则，土壤样本的选点与采集方法，土壤图的调查与绘制，土壤剖面的划分与观察，土壤容重、质地、水分、结构、孔隙度、pH等土壤理化性质的野外鉴定，土壤遥感图的判读与核对，土壤调查报告的编写与说明、资料和图件的收集与分析工作等等[4].

2 土壤地理学野外实习路线的选择

首先，考虑到学校（吉林师范大学旅游与地理科学学院）和学生（地理科学专业本科生）的实际情况，土壤地理学的野外实习地点选择吉林师范大学所在地四平市，即四平地区及其附近几个具有代表性的土壤剖面类型.其次，考虑到四平市属于温带半湿润大陆性季风气候，而我们选择的几个代表性的土壤剖面基本上都属于这个气候带，这样有助于使学生们深刻理解气候因素在土壤形成中的重要作用.最后，根据地形变化，设定的具体实习路线是：上三台（三家子水库）—下三台—转山湖—二龙湖—巨丰砖场—八面城满家桥—傅家林场，经过的地形是山前丘陵—山前台地—平原—沙地.

3 土壤地理学野外实习土壤剖面的选择

东北地区的土壤类型主要有黑土、黑钙土、白浆土、暗棕壤、棕壤等，而四平地区的土壤类型则基本涵盖了上述几种，所以我们选择四平地区及其附近几个典型的土壤剖面作为土壤地理学野外实习的主要内容.

4 土壤地理学野外实习的主要内容

土壤地理学野外实习的主要内容有二：

1）指导学生认识土壤剖面构型及土壤的基本理化性质，包括土壤剖面由哪几个土壤发生层构成，每个土层的特点，这些土壤发生层是在哪些成土因素共同作用下形成的，主要成土过程有哪些.

2）结合课本知识，在观察土壤剖面的过程中，使学生深刻理解成土因素尤其是气候因素和生物因素对土壤形成的影响.

4.1 土壤剖面的组成及特点

4.1.1 灰棕壤土壤剖面

实习地点为三家子水库大坝右侧山前丘陵（海拔260 m），实习内容为灰棕壤土壤剖面.

该地区母岩是以正长石和石英为主的花岗岩，母质是花岗岩风化物，呈颗粒状，由于母质中含有的石英颗粒的抗风化能力较强，因此该地区的灰棕壤的透气透水性能较好，而保水保肥能力较差；地表的原生植被是针阔混交林，现在主要是人工的油松，林下灌木比较少；气候属于中温带半湿润大陆性季风气候，年降水量为577.2 mm，≥10℃的积温为3 200℃，日照时数大约2 600 h，无霜期152 d；地形就是平亢地.

该地区土壤剖面土体构型主要就是A-B-C构型.地表枯枝落叶层很薄，和哈福的天然次生林有明显的差异.A层是腐殖质层，25 cm左右，颜色是灰黑色，有少量根系，土壤结构是团粒状结构；B层是淀积层，25-30 cm左右，颜色呈灰棕色；C层是母质层，30 cm以下，颜色是黄褐色，含有大量的石英颗粒，无根系.

4.1.2 白浆土土壤剖面

实习地点是转山湖水库大坝下300 m，实习内容为白浆土土壤剖面(这也是四平市目前唯一存留的一个白浆土剖面).

气候属于温带半湿润向湿润过渡的大陆性季风气候；地表植被主要是“五花草塘”，现大部分已开垦为农田；地形是一级阶地，阶地两侧的山上为紫红色的泥岩和白色的细粒砂岩；母质：主要为河湖相的沉积物.

白浆土的形成：土壤在河流冲积过程中，细粒物质沉积淤积成一个粘土层（淀积层）.由于当地降水较丰富，所以当土壤中的重力水在向下运动的过程中，遇到质地较粘重的粘土层，阻挡土壤水分的下渗，从而在粘土层的上部逐渐聚积，形成一个还原环境.在这种还原环境中，土壤中的高价态铁、锰物质被还原成低价态的可溶于水的铁、锰离子.当土壤水分过多时，一部分低价态的铁锰离子以侧渗方式流出土体.由于高价态的铁、锰物质被还原，这样就导致粘土层（淀积层）上方土壤颜色逐渐脱色变浅，从而出形成一个灰白色的淋溶层即白浆层（E）.

白浆土的土体构型是A-E-B-C型.A层腐殖质层0-40 cm，颜色是灰黑色；E层白浆层40-76 cm，颜色是灰白色；B层淀积层76-100 cm；C层母质层100 cm以下.

4.1.3 黑土土壤剖面

实习地点是巨丰砖场，实习内容是黑土土壤剖面.

地形由山前丘陵过渡到山前台地；母质是黄土状亚粘土，呈蒜瓣状，它是水成土的主要标志；地表原生植被是森林草原植被，现已开垦为农田.

该地黑土剖面是A-B-C构型.A层腐殖质层0-50 cm，颜色呈灰黑色，有大量根系，土壤结构是团粒状结构，土壤质地属于壤土偏粘.由于黑土分布区地上植被主要是森林草原植被，所以土壤中有机质的归还属于地上和地下部分双重归还，因此腐殖质层相对来说比较深厚；B层淀积层50-70 cm，土壤颜色呈灰黄色，有较少的根系，并且含有一定的铁锰结核，土壤结构属于比较紧实的块状结构；C层母质层在70 cm以下，土壤颜色是淡黄色，主要就是黄土状的亚粘土.

4.1.4 黑钙土土壤剖面

实习地点是八面城满家桥下200 m，实习内容为黑钙土土壤剖面.气候属于温带半湿润向半干旱过渡的大陆性季风气候；地表原生植被属于典型的草原植被（羊草草原），现已开垦为农田；地形：主要就是平原，由山前丘陵过渡到山前台地，再过渡到平原；母质：黄土状沉积物（灰黄色亚砂土）.

黑钙土的主要成土过程是腐殖质累积过程和钙积过程.

腐殖质累积过程：由于黑钙土分布区气候夏季温暖多雨，所以草本植物夏季生长繁茂，冬季寒冷干燥，土壤冻结，微生物活动微弱，死亡的有机质得不到充分的分解，年复一年腐殖质积累于土壤中，使土壤表层的颜色越来越黑，形成明显的暗色表层[5].

钙积过程：由于该地区降水不是很充足，有限的降水只能将土壤中易溶的钠盐、钾盐等淋失，而相对比较活跃的钙盐、镁盐等只能部分淋失，部分残留于土体中，从而形成一个碳酸钙和碳酸镁相对比较富集的钙积层.在实习中，通过向土壤剖面滴加盐酸，可以看出土壤剖面碳酸盐的变化.在土壤剖面的表层，没有气泡产生说明没有碳酸盐；在土体的中下部，有大量气泡产生，说明有碳酸盐的聚集，由此我们可以确定钙积层的范围.

黑钙土的土体构型是A-B-C构型.A层腐殖质层0-45 cm，土壤颜色是灰黑色，根系较多，土壤结构是团块状结构；B层钙积层45-95 cm，土壤颜色是灰黄色，根系较少，土壤结构属于比较紧实的块状结构；C层母质层95 cm以下，黄土状亚砂土.

4.2 生物因素在土壤形成中的作用

植物在成土过程中最重要的作用就是将分散在母质、水圈和大气圈中的营养元素选择性地吸收起来，利用太阳辐射能合成有机质，从而将太阳辐射能转变为化学潜能并引入成土过程之中[6].

以土壤野外实习为例，森林土壤（灰棕壤）和草原土壤（黑钙土），由于地表植被不同（森林土壤以木本植物为主，草原土壤以草本植物为主），所以土壤中腐殖质含量的分布情况是不同的.森林土壤（灰棕壤）有机质的归还主要是以地表凋落物归还为主，因此腐殖质主要集中在土壤表层，向下急剧减少，这种腐殖质分布状况属于表聚分布型；而草原土壤（黑钙土）则是地上（凋落物）和地下（根系）共同归还，尤其以地下死亡根系归还为主，这些根系主要集中在土壤中30 cm或50 cm的位置，因此形成的腐殖质从地表向下逐渐减少，这种腐殖质分布状况属于舌状分布型.

由此可见，不同的植被对于土壤中腐殖质的累积作用是不同的.

4.3 母质因素在土壤形成中的作用

母质的机械组成直接影响到土壤的机械组成、矿物组成及其化学成分，从而影响土壤的物理化学性质、土壤物质与能量的迁移转化过程[6].

上三台（三家子水库）发育的灰棕壤受母质影响较大.由于该地区母质中含有大量的石英颗粒，导致在此母质上形成的土壤的通透性较好.

5 结语

土壤地理学野外实习是地理科学专业本科实践教学中非常重要的一环.每年一次的野外实习，使学生对课堂所学到的土壤地理学相关内容在野外实践中得到扩展和巩固，在所学到理论知识的基础上，培养了学生野外观察和独立分析问题的能力，进一步理解了理论和实践的辨证关系，并且在以后的学习和工作当中，能够运用这些方法去思考和解决问题.同时，野外实习也开阔了学生视野，培养了学生热爱祖国、热爱地理科学和地理教育事业的思想，也提高了大家保护地球生态环境的意识.

[1]黄秉维，郑度.探索陆地表层格局、过程及其关系的自然地理学[M]//陆大道.地理学发展与创新.北京：科学出版社，1999.

[2]程东来.野外实习的意义、作用和建议[J].咸宁学院学报，2005，25（2）：109-111.

[3]杨士弘.自然地理学实验与实习[M].北京：科学出版社，2002.

[4]华珞，王学东.关于“土壤地理学"教学的几点思考[J].首都师范大学学报（自然科学版），2009，30（3）：44-47.

[5]朱鹤健，何宜庚.土壤地理学[M].北京：高等教育出版社，1992.

[6]李天杰.土壤地理学[M].北京：高等教育出版社，2002.

（责任编辑 李健飞）

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，讲师，主要从事环境演变与资源开发研究.