结构 坚实度 侵入体 根系 酸碱度
块状 紧实 无 中 4.0 块状 紧实 无 中 4.5 无 二、 土壤侵蚀及防治的野外观察
地点:火炉山
时间:2011年4月22日下午 实验目的:
本次实习主要观察以广州地区为代表的花岗岩侵蚀区,因水蚀所造成的水土流失状况。
成土母质:花岗岩 土壤类型:赤红壤
观察的地点为火炉山山脚斜坡的剖面和山腰上的防火林带
1、剖面所处的地形一个斜坡上,坡面角度很大,基本呈垂直。风化非常严重,用手一摸,即有砾状碎石脱落。
2、防火林带,均为人工种植的荷木,无灌木层和草本层。荷木着火点高,不易着火。且此地水土流失严重,植被较稀疏,可以延缓火势。各种的成土作用显著,但由于该地坡度大,在水流的冲刷下,土层积累难,成土母质裸露。山坡上石块巨大且棱角明显,为洪积物。
三、土壤分析样品的采集和制备
地点:园艺学院果园
时间:2011年4月25日中午12:15~13:30
实习目的:本实验是学习田间采集土壤分析样本的方法。样本的采集,是土壤分析中一个重要环节,因没有代表性样本引起的误差,比起室内分析来,明显的大得多。
实习工具:刀、小铁锤、采样袋。 采集方法: 1、
根据田块的大小和地形特点,确定采样的布置方式,如棋子式、曲折法和对角线法。采样点一般5~10个点或更多点进行采样。
2、
在栽培作物的地里采样时,一般在株间进行。先把土面的枯枝落叶或其他杂物拨开,用小锤挖20厘米深,将剖面修成垂直。
3、
采样时要注意样品的均匀性,从田面开始一直到20里面深处的土块。
4、
在第一个点取完后,填平土坑。应先填下层挖出的土,再填上层挖出的土。
5、
以相同的方式,采6~10个样品。将所取样品均匀混合。
6、 四分法取样:当所取样品过多时,用四分法取样。将样品弄碎,混
匀并铺成四方形,按对角线分成四份,然后将对角的两份并为一份。若样品还很多,继续用该方法处理,直至取到所需样品。
实验分析:
本次实习共分三个实验,我们在冯老师和实验报告的指导下完成基本数据的采集。实习结束后,我通过数据分析和查阅资料,完成后续的实验分析工作。 一、 华南地区土壤特点及主要成土岩石风化作用的野外认识和分析
华南地区的成土岩石主要有:岩浆岩(花岗岩、玄武岩),沉积岩(砾岩、砂岩、页岩、石灰岩),变质岩(石英岩)。
风化作用是地表矿物、岩石由于温度变化、水、大气以及生物的作用而发生崩裂、粉碎、分解和产生新矿物的现象。岩石风化的程度和特点一方面决定于矿物、岩石本身的化学成分和结构,另一方面也取决于外界环境条件。风化作用类型有物理风化、化学风化(溶解作用、水解作用、水化作用、氧化作用、碳酸化作用)、生物风化。
物理风化是指岩石因受物理作用而发生风化而逐渐崩解破碎的过程,其只能引起岩石形状大小的改变,而不改变其矿物组成和化学成分。
化学风化是指在化学因素下,其组成矿物的化学成分发生分解和改变,直至形成在地表中稳定的新矿物。其特点是不仅使已破碎的岩石进一步变细,更重要的是使岩石发生矿物组成和化学成分的改变,产生新的物质。
生物风化作用是指岩石在生物和其分泌物或有机质分解产物的作用下,进行崩解和分解。
在自然界中,各种分化同时并存,相互影响,互相促进。但由于外界环境条件不同,在湿热的南方,以化学风化和生物风化占优势。广州是高温多雨地区,化学风化强烈,流水侵蚀严重。风化过程在成土中的作用主要表现在其原有矿物的破坏以及其中养分的释放,而且还形成了次生矿物,其中尤其是形成了大量的粘土矿物。这些物质不仅成为土壤的基本组分之一,而且还初步具有一定的通透性和一定的吸收保蓄能力。所以,风化过程对土壤系统来说是主要的一种输入过程。而淋溶剥蚀过程则是一种主要的输出过程,它可使土壤系统中的物质流失,使有效养分不能集中于表层。但正常的淋溶剥蚀作用能使土壤物质更新,促进土壤的正常发育。从此次土壤实习来看,广州的土壤淋溶严重,有机质较少,表现在土壤剖面上为黑色的有机土很少,如在树木园的剖面上,在过渡层和电离层有部分黑色的土壤,在茶山等地就很难见到黑色的有机土了,主要以红土为主。
在华南地区,主要的成土岩石的特点有: 岩浆岩类:
【花岗岩】:是岩浆侵入地壳,慢慢冷却形成的。主要由长石、石英、云母组成。为块状结构,颜色一般以灰色为主。其抗风化能力强,易发生物理风化,风化后石英变成沙粒,长石变成粘粒,故形成的土壤母质沙粒比例适中。且钾素来源也丰富。风化后形成的地形较平缓, 酸性大。
【玄武岩】属喷出岩,其成分以斜长石和辉石为主,多为隐晶质结构,属孔状或块状构造,颜色多为黑色或灰色,粘性较大,砂极少。
【石英岩】:由硅质砂岩变质而成,矿物成分多为石英。质坚硬,极难风化,风化后形成砾状母质。 沉积岩:
【砾岩】:由直径>2mm的岩石碎屑经胶结而成。矿物成分多为石英,胶结物也大多是硅质的。其坚硬,难以风化,风化后形成砾质或砂质母质,养分缺乏。
【砂岩】是岩石破碎后的砂砾(石英)被搬运沉积经胶结而成,为层状结构,表面粗糙,多孔隙,淡红,灰白均有,风化后,母质含沙粒较多,较贫瘠。 【页岩】是粘土经过挤压作用、脱水作用后胶结而成,属微粒状结构。因受上层岩石压力作用,具有页状构造,能裂开成叶片状。颜色复杂,灰白、淡红均有。易风化,粘性大,成土较肥沃。
【石灰岩】主要成分为CaCO3,由化学或生物作用沉积而成。浅灰、黑色或淡红色,层状构造,隐晶质状结构,遇盐酸产生气泡。风化后CaCO3多被溶解而淋失,留下的多为不溶解的杂质。 变质岩:
【石英岩】是华南最常见的变质岩之一,是砂岩经高温高压变质而行程的。风化困难,故石英岩发育成的地形,坡度陡峭,所发育的土壤,土层较浅,石砾较多。 2.土壤形成因素的野外观察
在土壤学中,将影响土壤形成的各种自然条件,归纳为地形、气候、成土母质、植被、时间等五大因素,称为土壤形成因素,或简称成土因素。几乎可以说,任何一种土壤都是在这五个因素共同的作用下形成的。它们紧密联系着的,相互影响,相互作用,但在不同的地区,因素间的作用是因地制宜的,并不是万成不变的。
1、
不同母岩对土壤形成的影响
此次实习中,我们所观察到的成土母岩主要是花岗岩,石英岩和砾岩。我就我所见到的和查的资料浅显的谈一下我的看法。在树木园中,我们的剖面有接近2米深,但仍没有挖到母岩(花岗岩),说明该母岩所形成的土壤十分厚。为何会出现这种现象呢?首先,花岗岩易发生物理分化。此外,处于高温多雨的华南地区,岩石的化学风化较为严重,故形成的土壤厚度很大。相比之下,在茶山的南坡和山顶,土壤厚度较薄,主要是因为南坡的母岩为砾岩,砾岩坚硬难以风化,山顶为石英岩,石英岩质坚硬,也是极难风化,故此两地的母岩形成的土壤较薄。
此外,不同的母岩对土壤肥力有较大的影响(由于没有其他测量工具,此处肥力主要依据土层中有机物的多少判定)。在树木园的土层剖面中,过渡层和电离层的土壤较黑,有机质较多,在茶山上,很少有黑色土壤。分析原因主要是因为树木园的母岩为花岗岩,花岗岩较易风化,且风化后沙粒比
例适中。并且花岗岩主要有长石、石英和云母组成,钾素来源很丰富,所以肥力较高。而茶山的母岩为石英和砾岩,这两种都是极难风化的,且风化后形成砾质和砂质母质,养分贫瘠,故肥力较低。且树木园植被较多,落叶所形成的腐殖质有利于肥力的积累。 2、
不同地形部位对土壤形成的影响
地形对土壤形成的影响主要是通过引起物质、能量的再分配而间接地作用于土壤的。在山区,由于温度、降水和湿度随着地势升高的垂直变化,形成不同的气候和植被带,导致土壤的组成成分和理化性质均发生显著的垂直地带分化。由资料知:土壤有机质含量、总孔隙度和持水量均随海拔高度的升高而增加,而pH值随海拔高度的升高而降低。此外,坡度和坡向也可改变水、热条件和植被状况,从而影响土壤的发育。
在茶山实习时,我发现山顶的土层交山底的土层薄很多。我觉得这主要是以下几个原因造成的。1、山顶的土层,由于重力作用和雨水的侵蚀,会加速表面疏松土壤的流失,故所以很难发育成深厚的土壤;而在山脚下的土壤,由于较难发生水土流失且其它侵蚀作用较少,再加上山顶流失下来的土壤,故山底的土层较厚。
在实习中,我发现阳光也对土壤有一定影响。茶山北坡的剖面是被阳的山坡,它的土壤表面植被的覆盖度较多,土壤湿度较高。
3、
植物对土壤形成的影响
在实习中,对于植物对土壤的关系,我觉得主要是改善土壤的养分。在植被繁茂的地方,由于枯枝落叶的积累,在地表会逐渐腐烂,转化成营养物质供土壤利用。从树木园的土壤与茶山土壤相比,有机质的含量多少可推测,丰富的植被有利于土壤有机物的积累。
华南地区气候湿热,岩石的化学风化作用更为显著。裸露的岩石只需几年便因风化而变得疏松,风化层可厚达几十米。广州火炉山和茶山中部的花岗岩风化成很厚的土壤层。
除了上述的自然成土因素外生物活动和人为作用也是影响土壤形成的重要因素。生物因素主要是指生物小循环。生物小循环是指主要通过植物从土壤中选择吸收所需的养分并存储于活质中,再以残落物的形式归还给地表,并通过微生