基于中国土壤系统分类体系的湖南省土壤系统分类研究I.湖南土壤系统分类的原则和指标及高级单元初拟

2015-10-20 03:02张杨珠黄运湘廖超林
湖南农业科学 2015年3期
关键词:成土亚类分类

张杨珠,周 清,黄运湘,盛 浩,廖超林

(湖南农业大学资源环境学院,湖南 长沙410128)

基于中国土壤系统分类体系的湖南省土壤系统分类研究I.湖南土壤系统分类的原则和指标及高级单元初拟

张杨珠,周清,黄运湘,盛浩,廖超林

(湖南农业大学资源环境学院,湖南 长沙410128)

根据中国土壤系统分类(修正方案),初拟了湖南土壤系统分类高级单元的划分方案。该方案将湖南土壤划分为8个土纲、16个亚纲、53个土类、201个亚类,旨在为开展湖南土系调查和土壤系统分类研究提供指导。

湖南;土壤;土壤分类;发生分类;系统分类

湖南属于中亚热带季风湿润气候区。丰沛的光、热、水条件以及种类繁多的地貌和成土母质为湖南丰富的土壤资源形成提供了有利条件,也为湖南省成为农业大省和农业强省奠定了坚实的自然资源基础[1]。因此,搞好湖南省土壤资源的普查和分类工作具有非常重要的理论和实践意义。

同全国其他省(市)一样,湖南目前实际应用的是第二次土壤普查建立的土壤分类系统[2],该分类系统属于土壤发生分类体系,已经不能适应土壤分类定量化、标准化和国际化的发展趋势[3-4]。20世纪80年代中期,我国开展了土壤系统分类研究,经过10年左右的研究,已形成了《中国土壤系统分类(修订方案)》(1995),并正式成为我国通用的土壤分类系统[3-6]。但该分类系统仅有高级分类单元,缺乏基层分类单元,给其应用带来了不便。基于此,从1992年起,中国土壤系统分类项目组土壤基层分类研究组开始了土壤基层分类研究[7-10],在初拟《中国土壤系统分类中土种和土属分类单元的建立》(试用方案)的基础上进行了多点样区实践,探索了不同区域重要土壤类型基层单元的具体划分,为建立我国土壤基层分类单元系统奠定了科学基础[11-19]。之后,又重新拟订了《中国土壤系统分类中土种和土属分类单元的建立》(修订试用方案),决定中国土壤系统分类采用土系为基层分类单元,并改土属为土族,以进一步与国际接轨[20]。这些探索性研究,为开展我国土壤系统分类的基层分类研究提供了很好的指导作用。2008年以来,科技部启动了国家科技基础性工作专项“我国土系调查与土系志编写”第1期工作,经过5年的探索和实践,制订了用于中国土壤系统分类的《中国土壤系统分类土族与土系划分建立原则与标准(试用稿)》[21]。2014年又启动“中西部土系调查与土系志编写”项目。湖南有幸进入这一项目的工作范围,其实施必将促进湖南土壤分类水平的显著提高。

1 土壤分类体系和命名原则

1.1土壤分类体系

根据《中国土壤系统分类(修订方案)》(1995),新建立的湖南省土壤系统分类为多级分类体系,共6级:土纲、亚纲、土类、亚类、土族、土系,前4级为高级分类级别,后2级为基层分类级别。

(1)土纲(Order):土纲为最高土壤分类级别,根据主要成土过程产生的或影响主要成土过程的性质划分。据此,湖南省土壤系统分类共分为8个土纲。

(2)亚纲(Suborder):亚纲是土纲的辅助级别。主要根据影响现代成土过程的控制因素所反映的性质(如水分状况,温度状况和岩性特征)划分。据此,湖南省土壤系统分类体系共划分出16个亚纲。

(3)土类(Group):土类是亚纲的续分。根据反映主要成土过程强度或次要成土过程或次要控制因素的性质划分。据此,湖南省土壤系统分类体系共划分出53个土类。

(4)亚类(Subgronp):亚类是土类的辅助级别。主要根据是否偏离中心概念,是否具有附加过程的特性和是否具有母质残留的特性划分。代表中心概念的亚类为普通亚类,具有附加过程特性的亚类为过渡性亚类,如漂白、粘化、潜育、斑纹、表蚀、耕淀、肥熟等;具有母质残留特性的亚类为继承亚类,如石灰性、酸性、含硫等。据此,湖南省土壤系统分类体系共划分出201个亚类。

(5)土族(Family):土族是土壤系统分类的基层分类单位。它是在亚类范围内,主要反映与土壤利用管理有关的土壤理化性质发生明显分异的续分单位。同一亚类的土族划分是地域性(或地区性)成土因素引起土壤性质变化在不同地理区域的具体体现。不同类别土壤划分土族所依据的指标各异。土族分类选用的主要指标是剖面控制层段的土壤颗粒大小级别,不同颗粒级别的土壤矿物组成类型,土壤温度状况,土壤酸碱性,污染特性,以及人为活动赋予的其他特性等。

(6)土系(Series):土系是最低级别的基层分类单元。它是发育在相同母质上,由若干剖面性态特征相似的单个土体组成的聚合土体所构成,其性状的变异范围较窄,在分类上具有直观性和客观性。同一土系的成土母质、所处地形部位及水热状况均相同,在一定剖面深度内,土壤的特征土层种类、性态、排列层序和层位,以及土壤生产利用的适宜性能大体一致。如第四纪红色粘土发育的富铁土,由于所处地形不同或受侵蚀及植被状况的影响,其剖面的不同特征土层如低活性富铁层、聚铁网纹层、铁锰胶膜斑淀层以及泥砾红色粘土层等层位的高低和厚薄不同,土壤性状均有明显差异,按土系分类依据的标准,可分别划分不同的土系单元。

1.2命名原则

根据《中国土壤系统分类(修订方案)》(1995),湖南省土壤系统分类体系拟采用分段连续命名法。即土纲、亚纲、土类、亚类为一段。在此基础上加颗粒大小级别、矿物组成、土壤温度状况等,构成土族名称,土系另外单独命名。1.2.1高级单元的命名高级单元采用从土纲到亚类的属性连续命名法。名称结构以土纲名称为基础,其前叠加反映亚纲、土类和亚类性质的术语,以分别构成亚纲、土类和亚类的名称。性质的术语尽量限制为2个汉字,所以,土纲名称一般为3个汉字,亚纲为5个汉字,土类为7个汉字,亚类为9个汉字。个别类别由于性质术语超过2个汉字或采用复合名称时可略多于上述数字。各级类别名称一律选用反映诊断层或诊断特性的名称,部分选用有发生意义的性质名称或诊断现象名称。如为复合亚类,在两个亚类形容词之间加连接符“-”。

1.2.2基层单元的命名土族的命名采用土壤亚类名称前冠以土族主要分异特性连续命名,而土系的命名可选用该土系代表性剖面点位或首次描述该土系所在地的标准地名直接定名,或以地名加以控制土层的优势质地定名。

2 诊断层和诊断特性的选定

土层是土壤特性的形态表现,是不同成土条件下不同成土过程的产物,故诊断层本身就意味着成土条件、成土过程和土壤属性三者的综合。根据诊断层和诊断特性来区分土壤,既可保证土壤分类数量化,也在一定程度上体现了土壤分类的发生学原则。另外,根据中国土壤系统分类方案,把在性质上已发生明显变化,不能完全满足诊断层或诊断特性规定的条件,但在土壤分类上具有重要意义,即足以作为划分土壤类别依据的土层或土壤性质,称为诊断现象。其命名参照相应诊断层或诊断特性的名称,如肥熟现象、水耕现象、网纹现象、水耕氧化还原现象等。各诊断现象均规定出一定指标及其下限,其上限一般为相应诊断层或诊断特性的指标下限。根据湖南的自然成土条件和土壤特点,按照中国土壤系统分类体系(CST)的分类方案[5-6],暂拟定湖南土壤系统分类的分类指标如下。

2.1土壤诊断层(Diagnostic horizons)

共设土壤诊断层17个,其中,诊断表层7个,诊断表下层有10个。

2.1.1诊断表层(Diagnostic surface horizons)诊断表层是指位于单个土体最上部的诊断层。但它并非发生层中A层的同义语,而是广义的“表层”。既包括狭义的A层,也包括A层及由A层向B层过渡的AB层。湖南省土壤系统分类中共设7个诊断表层,可归纳为3大类:有机物质表层类,腐殖质表层类和人为表层类。其中,有机物质表层类分为泥炭质有机土壤物质表层和枯枝落叶质有机土壤物质表层2个;腐殖质表层类分为暗沃表层、暗瘠表层和淡薄表层3个;人为表层类分为肥熟表层和水耕表层2个[5]。

2.1.2诊断表下层(Diagnostic subsurface horizons)诊断表下层是由物质的淋溶、迁移、淀积或就地富集作用在土壤表层之下所形成的具诊断意义的土层。包括发生层中的B层(如粘化层)和E层(如漂白层)。在土壤遭受剥蚀的情况下,可以暴露于地表。共设以下10个诊断表下层:漂白层、舌状层、雏形层、低活性富铁层、聚铁网纹层、耕作淀积层、水耕氧化还原层、粘化层、粘磐、含硫层[5]。

2.2土壤诊断特性和诊断现象(Diagnostic evidence)

共设诊断特性25个,分别是土壤水分状况、土壤温度状况、岩性特征、石质接触面、准石质接触面、人为扰动层次、潜育特征、氧化还原特征、有机土壤物质、腐殖质特性、均腐殖质特性、铁质特性、富铝特性、铝质特性、石灰性、盐基饱和度、n值、硫化物物质[5]。其中,土壤水分状况分为湿润土壤水分状况、常湿润土壤水分状况、滞水土壤水分状况、人为滞水土壤水分状况、潮湿土壤水分状况5种,作为划分亚纲的依据;土壤温度状况分为温性土壤温度状况、热性土壤温度状况2种,作为划分富铁土、淋溶土、雏形土亚纲的依据;岩性特征分为冲积物岩性特征、紫色砂、页岩岩性特征、碳酸盐岩岩性特征4种。

共设诊断现象7个,主要用于亚类一级的分类指标。分别是有机现象、肥熟现象、水耕现象、舌状现象、网纹现象、水耕氧化还原现象、潜育现象[5]。

3 湖南省土壤系统分类高级单元初拟

根据以上分类指标和湖南的自然成土条件,初步将湖南土壤分为有机土纲,人为土纲,潜育土纲,均腐土纲,富铁土纲,淋溶土纲,雏形土纲,新成土纲等8个土纲,其中,人为土、富铁土、淋溶土、雏形土、新成土为必然存在的主要土纲,均腐土、有机土、潜育土为可能存在的次要土纲;16个亚纲,53个土类,201个亚类等高级分类单元(表1、表2)。

表1 基于中国土壤系统分类体系(CST)的湖南省土壤系统分类的高级单元(土纲、亚纲)

表2 基于中国土壤系统分类体系(CST)的湖南省土壤系统分类的高级单元(土类、亚类)

续表2

续表2

在这一分类方案中,人为土设水耕人为土和旱耕人为土2个亚纲,5个土类,18个亚类;富铁土设常湿富铁土和湿润富铁土2个亚纲,8个土类,48个亚类;淋溶土设常湿淋溶土和湿润淋溶土2个亚纲,9个土类,28个亚类;雏形土设潮湿雏形土、常湿雏形土和湿润雏形土3个亚纲,15个土类,61个亚类;新成土设冲积新成土、人为新成土和正常新成土3个亚纲,4个土类,13个亚类;潜育土设滞水潜育土和正常潜育土2个亚纲,7个土类,21个亚类;有机土设正常有机土1个亚纲,4个土类,10个亚类;均腐土设岩性均腐土1个亚纲,1个土类,2个亚类。

4 土壤系统分类体系中土纲与发生分类体系中土类的参比

按照这一分类方案,原发生分类方案中的大部分土类都将一分为二或一分为三,二者的参比见表3。

5 结语

拟定以上湖南土壤系统分类高级土壤单元的划分方案,旨在为即将开展的湖南土族、土系调查起个抛砖引玉的导向作用。可能有遗漏的土壤单元,也可能有不存在的土壤单元,以最后的调查结果为准。在工作中还可以根据具体情况进行修订。

表3 系统分类方案中的土纲与发生分类方案中土类的参比

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(责任编辑:卢红铃)

Hunan Soil Taxonomic Classification Based on Chinese Soil Taxonomy I.Principle,Index and Advanced Unit Establishing of Hunan Soil Taxonomic Classification

ZHANG Yang-zhu,ZHOU Qing,HUANG Yun-xiang,SHENG Hao,LIAO Chao-lin
(College of Resources&Environment,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,PRC)

According to Chinese Soil Taxonomy(Reviced proposal),the division scheme of Hunan Soil Taxonomy(Advanced unit)was established preliminarily.This scheme includes 8 orders,16 suborders,53 soil groupes and 201 subgroupes.It is aimed at guiding the soil series survey of Hunan Province.

Hunan;soil;soil classification;genetic classification;taxonomic classification

S155.3

A

1006-060X(2015)03-0043-06

10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.03.014

2015-01-09

国家科技基础性工作专项课题的部分内容(2014FY110200 A15)

张杨珠(1956-),男,湖南安仁县人,教授,博士,主要从事土壤肥力与作物施肥方面的研究。

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