徐明月,郑纲,吴槐忠,辛刚,柏雪静,张丁
(黑龙江八一农垦大学农学院,大庆163319)
黑龙江省虎林市漂白冷凉淋溶土土系划分研究
徐明月,郑纲,吴槐忠,辛刚,柏雪静,张丁
(黑龙江八一农垦大学农学院,大庆163319)
依据中国土壤系统分类所要求的分类原则和方法,按照统一的研究技术规范,对黑龙江省虎林市漂白冷凉淋溶土进行土壤调查和基层分类研究。研究结果表明:黑龙江省虎林市漂白冷凉淋溶土土类共划分3个亚类,进一步划分为黏质伊利石混合型冷性-潜育漂白冷凉淋溶土、黏质伊利石混合型冷性-暗沃漂白冷凉淋溶土、粗骨壤质混合型冷性-普通漂白冷凉淋溶土、黏质伊利石混合型冷性-普通漂白冷凉淋溶土4个土族,东方红系、虎林系、曙光系、复兴系4个土系。
土壤系统分类;漂白冷凉淋溶土;土族;土系
土壤系统分类包括高级分类单元(土纲、亚纲、土类、亚类)和基层分类单元(土族和土系)。土壤系统分类用数量化、标准化和国际化的诊断层和诊断特性对土壤进行分类,它一方面和国际接轨,便于对外交流,另一方面对不同土壤类型之间的边界定义清楚,避免了以往因人而异的混乱局面[1]。土系是土壤分类的支柱,与土壤利用管理及农业生产密切相关[2]。在以往的研究工作中,我国着重研究高级分类单元,现如今,土壤系统分类基层分类研究工作也迅速发展,在吸取国内外研究成果的基础上,开展了大规模的系统分类基层分类工作,并取得了大量的成果,许多有地方代表性的文献也陆续发表[3-9]。
漂白冷凉淋溶土是黑龙江省虎林市主要的土壤类型之一,也是黑龙江省虎林市主要的耕地土壤类型。对黑龙江省虎林市漂白冷凉淋溶土基层分类进行了研究,初步明确了其特性和分布的景观特征。为土壤资源的调查、制图、土壤肥力等级的划分提供了重要支持,在指导农业生产方面也具有重要意义。
1.1研究区概况和成土因素概述
虎林市位于黑龙江省东部,完达山南麓,乌苏里江的左岸,全市面积9 330 km2。虎林市属温带大陆性季风气候,为三江平原温和湿润气候区。冬季漫长,严寒有雪;夏季短促,温热多雨;春季多风,易干旱;秋季多雨降温迅速,易秋涝早霜。年平均气温3.5℃,1月份最冷,月平均气温为-18.3℃,历年极端最低温度为-36.1℃;7月份最热,月平均气温为21.6℃,极端最高温度为35.2℃,年平均蒸发量为1 110.7 mm,年平均降水量为566.2 mm。
1.2研究方法
研究是在大量收集整理黑龙江省虎林市原有漂白冷凉淋溶土土剖面资料的基础上,确定典型单个土体野外调查位置,按照统一的技术规范,进行剖面的挖掘、拍照、剖面描述、采样、和理化性质的分析。依据剖面资料、土壤野外调查结果和室内分析各项指标[10],按《中国土壤系统分类检索》(第三版)检索虎林市漂白冷凉淋溶土土纲、亚纲、土类、亚类,按中国土壤系统分类土族与土系建立原则与标准划分土族、建立土系[11]。黑龙江省虎林市漂白冷凉淋溶土代表性单个土体调查位置与景观见表1。
表1 黑龙江省虎林市漂白冷凉淋溶土代表性单个土体调查位置与景观Table 1Situation and environment of Albi-boric argosols profile in Hulin city of Heilongjiang
表2 黑龙江省虎林市漂白冷凉淋溶土代表性单个土体剖面颜色及颗粒组成Table 2Color and particle size composition of Albi-boric argosols profile in Hulin city of Heilongjiang
2.1土壤剖面特征及颗粒组成
如表2所示,4个代表剖面土壤色调以7.5YR为主,表层明度较暗,下层明度较亮,反映出表层有机质含量较高,下层有机质含显著降低,表层土壤结构均为强发育的团粒状。亚表层为漂白层,土壤结构为片状,淀积层为核状结构,母质层多无结构,较黏重。
续表2 黑龙江省虎林市漂白冷凉淋溶土代表性单个土体剖面颜色及颗粒组成Continued table 2Color and particle size composition of Albi-boric argosols profile in Hulin city of Heilongjiang
2.2土壤化学性质
由表3可见,4个剖面表层有机碳含量在14.8~66.6 g·kg-1之间。各剖面有机碳和全氮含量在剖面中由表层向下显著降低;表层C/N较高,均大于12.1,下层较低。4个剖面pH值在6.1~6.84之间,全部表现为中性或微酸性反应。
各剖面间CEC(阳离子交换量)值变幅较大,在6.3~45.5 cmol·kg-1之间,CEC值都是表层最高,亚表层(漂白层)最低,淀积层的CEC值又有不同程度的升高,这是因为有机质和黏粒含量较高的土层,CEC含量也相对较高。表层土壤有机质含量高,漂白层有机质含量低,且有黏粒的向下淋失现象。4个剖面中交换性盐基以Ca2+、Mg2+为主,K+、Na+次之,K+含量最低,盐基饱和度在39.4%~100%之间。
表3 黑龙江省虎林市漂白冷凉淋溶土代表性单个土体化学性质Table 3Chemical properties of Albi-boric argosols profile in Hulin city of Heilongjiang
2.3土壤形成特点
2.3.1比较旺盛的有机碳积累
调查剖面的表层有机碳含量平均34.48 g·kg-1,但腐殖质层较薄,通常在20 cm左右。有机质的含量和一定的生物气候地带相适应,漂白冷凉淋溶土地形为平原,平均气温较低,夏季多雨,土壤过湿,有机质矿化速度慢,有利于有机质在土壤中积累。
2.3.2较明显的淋淀黏化过程和有机质参与的还原淋溶过程
这一过程也称为白浆化成土过程。首先是黏粒的淋溶淀积。由于夏季降雨较多,土壤中性至微酸性,黏粒易于分散于水中,发生淋溶淀积,调查的土壤剖面黏化率均大于1.2。同时在有机质的参与下,铁、锰发生还原淋溶,结果表层和亚表层铁、锰淋失,而在淀积层淀积。从而在亚表层形成粉砂粒含较高片状结构的漂白层,其下的淀积层黏粒含量升高,多为核状结构,结构体表面具由黏粒和铁锰组成的深褐色胶膜。各剖面漂白层交换性盐基含量明显低于黏化淀积层,说明发生交换性盐基的淋溶现象。
2.4黑龙江省虎林市漂白淋溶土高级分类单元划分
按《中国土壤系统分类检索》(第三版)检索,黑龙江省虎林市漂白冷凉淋溶土属于淋溶土土纲,冷凉淋溶土亚纲,漂白冷凉淋溶土土类,其下可划分为潜育漂白冷凉淋溶土、暗沃漂白冷凉淋溶土、普通漂白冷凉淋溶土3个亚类。
2.5黑龙江省虎林市漂白淋溶土土族、土系划分及其特征
黑龙江省虎林市漂白冷凉淋溶土土族、土系划分见表4。土族的划分主要是根据土族控制层段的颗粒大小级别、矿物学类型、土壤温度状况。土系是土壤系统分类划分的基本分类单元型,土种是土壤发生分类基本分类单元,土种与土系不是一一对应的关系,很难做简单的比较,但是为广大科研工作者能够更好的了解、熟悉和利用土壤系统分类的成果,以土系典型的单个土体与土种间做一个参比,是可行的。
表4 黑龙江省虎林市漂白冷凉淋溶土土族、土系的划分及与发生分类土种参比Table4Division of soil families,soil series and soil species of genetic soil classification of Albi-boric argosols in Hulin city of Heilongjiang
黑龙江省虎林市漂白冷凉淋溶土各土系间主要的分异特征如下:
(1)东方红系:土壤地形部位低,地下水位浅,Bt黏化淀积层有较多潜育斑,具潜育现象,暗沃表层Ah层厚25~37 cm。
(2)虎林系:暗沃表层Ah层厚25~37 cm;土壤地形部位高,不受地下水影响,全剖面无锈斑锈纹。E层有很少很小铁锰结核,具氧化还原特征,出现深度为50~100 cm或更浅。土壤控制层段颗粒粒级组成为黏质。
(3)曙光系:土体构型为O、Ah、(E)、Bt和C。漂白层厚度20~35 cm左右;Bt黏化淀积层,厚度为25~45 cm左右;Ah层厚<25 cm;仅E层有少量锈斑锈纹,为黏化层阻碍水分下渗,形成上层滞水发育而成。土族控制层段颗粒粒级组成为粗骨壤质。
(4)复兴系:土体构型为Ah、E、Bt、BC和C。漂白层厚度25 cm左右,片状结构;Bt黏化淀积层,厚度为40~80 cm左右;Ah层厚15~25 cm,;E层有很少很小铁锰结核,Bt、BC和C有少量~多量锈斑锈纹,具氧化还原特征,出现深度为50~100 cm或更浅。土壤控制层段颗粒粒级组成为黏质。
黑龙江省虎林市漂白冷凉淋溶土土类可划分为潜育漂白冷凉淋溶土、暗沃漂白冷凉淋溶土、普通漂白冷凉淋溶土3个亚类,黏质伊利石混合型冷性-潜育漂白冷凉淋溶土、黏质伊利石混合型冷性-暗沃漂白冷凉淋溶土、粗骨壤质混合型冷性-普通漂白冷凉淋溶土、黏质伊利石混合型冷性-普通漂白冷凉淋溶土4个土族,东方红系、虎林系、曙光系、复兴系4个土系。
土壤系统分类是随着土壤调查资料的集累、丰富而不断完善的过程。同样,未来黑龙江省虎林市漂白冷凉淋溶土可能会划分出一些新的土系。
[1]辛刚,张之一.黑龙江省漂白淋溶土基层分类研究[J].黑龙江八一农垦大学学报,2002,14(1):16-18.
[2]王虹,黄标,龚子同,等.江苏省如皋市土系及其生产性能和生态环境特征[J].土壤学报,2012,49(5):862-874.
[3]闫湘,常庆瑞,王晓强,等.陕西关中土垫旱耕人为土的基层分类研究[J].土壤学报,2005,42(4):537-543.
[4]李海燕.泰山南坡土壤发生特性与系统分类研究[D].泰山:山东农业大学,2006.
[5]程杰,韩霁昌,王欢元,等.土地开发背景与土地利用转型的机遇分析[J].安徽农业科学,2015,42(36):13072-13074.
[6]宫阿都,何毓蓉,黄成敏,等.成都平原土壤系统分类典型土系划分[J].西南农业学报,2002,15(1):70-73.
[7]黄金良,陈建飞,陈松林.闽东南漳浦样区的土系划分与土地利用[J].土壤,2001(1):22-25.
[8]魏孝孚,章明奎,厉仁安. 浙江衢县样区土系的划分[J].土壤,2001(1):26-31.
[9]王秋兵,汪景宽,胡宏祥,等.辽宁省沈阳样区土系的划分[J].土壤通报,2002,33(4):246-251.
[10]张甘霖,龚子同.土壤调查实验室分析方法[M].北京:科学出版社,2012.
[11]张甘霖,王秋兵,张凤荣,等.中国土壤系统分类土族和土系划分标准[J].土壤学报,2013,50(4):190-197.
Classification of Soil Series Based on Albi-boric Argosols in Hulin of Heilongjiang
Xu Mingyue,Zheng Gang,Wu Huaizhong,Xin Gang,Bai Xuejing,Zhang Ding
(College of Agronomy,Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing163319)
According to principle and method of chinese soil taxonomy,the systematical survey of soil and research on the lower category was carried out on albi-boric argosols of Heilongjiang province in accordance with unified technical specifications on soil series.The results showed that albi-boric argosols in Heilongjiang could be divided into 3 group,which were further divided into 4 families(Clayed Illite-Mixed Frigid Gleyi Albi-Boric Argosols,Clayed Illite-Mixed Frigid Mollic Albi-Boric Argosols,Skeletal Loamy-Mixed Frigid Typic Albi-Boric Argosols,Clayed Illite-Mixed-Frigid Typic Albi-Boric Argosols)and four soil series(Dongfanghong series,Hulin series,SHuguang series,Fuxing series).
soil taxonomy;Albi-Boric Argosols;soil families;soil series
S155.1
A
1002-2090(2016)02-0017-05
10.3969/j.issn.1002-2090.2016.02.004
2015-03-06
国家科技部基础性专项项目(我国土系调查与《中国土系志》编制:2008FY110600)。
徐明月(1990-),女,黑龙江八一农垦大学农学院2012级硕士研究生。
辛刚,男,副教授,硕士研究生导师,E-mail:xingang19692003@163.com。