一、实习目的、任务和要求
土壤学是与实践密切相结合的,土壤学的教学实习是游憩等专业的重要教学环节,通过实践教学实习,其目的、任务及要求如下:
1.通过实习验证巩固该学科的理论知识,开阔眼界,增长知识,增强理论联系实际的能力。
2.熟悉本省地带性土壤及非地带性土壤的分布规律及其形成条件、形成过程、土壤性状、利用改良措施。
3.掌握主要土壤类型及土壤的形成过程和土壤特点,为水保规划和森林植物更新等提供依据。
4.了解全国土壤分布规律及其主要土壤类型。
5.熟悉我省土地资源退化的原因及防治对策措施。
6.掌握土壤剖面挖掘方法,掌握剖面形态特征和自然条件的观察、描述、记载方法,学会土壤类型的识别。
7.通过土壤水分物理性质的测定,应用这些数据,学会综合分析、评述土壤的方法,并能提出各类土壤的合理开发利用改良技术措施。
8.通过实习进一步熟悉主要成土岩石的性质和提高鉴别技能。
9.通过实习学会野外母质类型的鉴别和地形地势的观察。
10.通过综合实习,增强珍惜、保护和合理开发利用土地资源及生态环境的意识,提高贯彻执行国策、国法的自觉性,提高立志振兴水保学科和发展土壤科学的使命感和责任感,激发学生的爱国热情。
11.了解土壤调查工作的基本方法,土壤调查是为了探明土壤的发生发育和分布规律,查清土地资源及其生产条件,以便按不同需要利用和改良土壤。土壤调查是通过实际观察,了解成土因素的作用和土壤形态、性状上的特征,找出影响植物正常长的限制因素和障碍因素,解决生产管理中存在的具体土壤问题。土壤调查是研究土壤科学的基本方法,是搞好林业和水保基本建设和实行科学种树的前提,也是实现林业现代化的一项基础工作。
二、实习时间和地点
1、 实习时间 :
2、 实习地点:
3、参加人员 : 指导老师
级别
专业 组别 第 组
组员
第一天 实习地点:
进行实习前的总动员,老师给大家讲解实习的具体安排,各项实习操作的方法,实习内容,时间安排,参加人员的分组,工具的领取及介绍工具的使用。要求预习实习相关的内容:三大岩类的识别方法、土壤剖面形态特征等。最后特别强调实习期间要注意的事项,包括安全等等。
第二天 2013年12月30日 实习地点:
沿途观察地质地貌及母岩母质特征等,并取采集岩石标本同时学习观察、鉴别岩石标本。观察山地红壤的形成、利用现状和改良措施;观察林场建立的各种休闲娱乐设施及立体养殖模式;土壤剖面的挖掘、土壤发生层的划分,土壤形态特征的观察和记载方法。进行土壤原状样品的采集,分析样品的采集。
第三天 2013年12月31日 实习地点:校内,实验室和水保园。
参观水保园,去实验室观察岩石标本、利用整段标本进行全国土壤的分布和主要土壤类型的介绍,观察不同类型的整段剖面等,了解全国土壤的分布规律和主要的土壤类型。博学楼后观察岩石风化的特点并采集岩石标本同时进行鉴别,
下午在实验室风干土壤样品并进行土壤物理性质的测定(土壤自然含水率、容重、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、毛管持水量等)。
第四天
第五天
内业实验、测定土壤物理性质:进行土壤物理性质的测定(容重、毛管孔隙度、毛管持水量、自然含水率、非毛管孔隙度、总孔隙度等的测定)。
上午在室内实验室观看岩石标本,并进行矿物岩石考试。考试采用当场评分方法,考试时每一组列出实习期间见到的、本省常见的岩石标本五块,考完一组换成另外的岩石标本进行考试,要求每位同学独立完成写出岩石的正确名称,同时指导教师对所考时列出的每一块岩石进行有针对性提出相关问题,也是作为考试成绩评分内容依据之一。下午讲解写实习报告的方法,要求同学学会查阅相关资料完成。
第六、七天 实习地点: 校内
编写《土壤学》教学实习报告。
三、实习主要内容:
(一)、南屿林场:
南屿林场位于x省x市西郊的闽侯县南屿镇,地理位置为东经119度,北纬25-26度之间。东西宽9km,南北长5.4km,跨闽侯南屿、上街及永泰葛岭3个乡,林场场部设在闽侯县南屿镇,地理位置独特,交通便捷。林场地处戴云山脉向东延伸的丘陵地带,地势自西向东南倾斜,以中低山丘陵地貌为主。地处亚热带海洋季风气候带,气候温和,夏长无酷暑,冬短且少寒;雨量充沛,四月至六月为雨季。林场土壤多为花岗岩发育而成的橙黄色山地红壤,中壤,pH值在5-6左右,腐殖质平均厚度7.9cm,土层平均厚度60cm,肥力中等。 武夷山脉东伸支脉的丘陵地形旗山低山中上坡。山凸,坡度21°,坡向南偏东5°。
(二)红壤
一般红壤中四配位和六配位的金属化合物很多,其中包括了铁化合物及铝化合物。红壤铁化合物常包括褐铁矿与赤铁矿等,红壤含赤铁矿特别多。当雨水淋洗时,许多化合物都被洗去,然而氧化铁(铝)最不易溶解(溶解度十的负三十次方),反而会在结晶生成过程中一层层包覆于粘粒外,并形成一个个的粒团,之后亦不易因雨水冲刷而破坏,因此红壤在雨水的淋洗下反而发育构造良好。红壤是我国中亚热带湿润地区分布的地带性红壤,属中度脱硅富铝化的铁铝土。红壤通常具深厚红色土层,网纹层发育明显,粘土矿物以高岭石为主,酸性,盐基饱和度低。红壤土类划分5个亚类,本区分布有3个亚类。红壤亚类具土类典型特征,分布面积最大;黄红壤亚类为向黄壤过渡类型,在本区均分布于山地垂直带,下接红壤亚类,上接黄壤土类;红壤性土亚类是剖面发育较差的红壤类型,主要分布于红壤侵蚀强烈的丘陵山区,x兴国一带和x东南部有较多分布。
1.红壤典型土体构型为:Ah-Bs-Csq型(q次生硅积聚层)或Ah-Bs-Bsv-Csv。
2.红壤有机质通常在20gkg-1以下,腐殖质H/F为0.3~0.4,胡敏酸分子结构简单,分散性强,不易絮凝,故红壤结构水稳性差,因富含铁铝氢氧化物胶体,临时性微团聚体较好。
3.红壤富铝化作用显著,风化程度深,质地较粘重,尤其在第四纪红色粘土上发育的红壤,粘粒可达40%以上。
4.红壤呈酸性一强酸性反应,表土与心土PH5.0~5.5,底土PH4.0;红壤交换性铝可达2~6cmol( )kg-1,约占潜性酸的80%~95%以上;盐基饱和度在40%左右。
5.粘粒SiO2/AI2O3为2.0~2.4,粘土矿物以高岭石为主,一般可占粘粒总量的80%~85%,赤铁矿5%~10%,少见三水铝石;阳离子交换量不高(15~25cmol( )kg-1),与氢氧化铁结合的SO42-或PO43-可达100~150cmol( )kg-1,表现对磷的固定较强。
2 红壤分布
主要分布于非洲﹑亚洲﹑大洋洲及南美洲、北美洲的低纬度地区﹐大致以南北纬30°为限,常见于热带雨林区。欧洲特别是在地中x岸和巴尔干半岛地区也有类似于红壤的土壤存在。东亚地区北起长江沿岸﹐南抵南海诸岛、南洋群岛﹐东迄x﹐西至云贵高原及横断山脉的范围为红红壤
壤的重要分布地带红壤地区雨量大,降雨集中,有时一次降雨可高达200-300毫米以上,当地面覆盖差时,暴雨就造成强烈的水土流失。
红壤分布
如中国红壤区的年均温为15~25℃﹐≧10℃的积温为4500~9500℃﹐最冷月均温为2~15℃﹐最热月均温28~38℃﹔年雨量为1200~2500毫米﹔冬季温暖干旱﹐夏季炎热潮湿﹐干湿季节明显。红壤是种植柑橘的良好土壤。红壤在中国主要分布于长江以南的低山丘陵区,包括:x、x两省的大部分,滇南、x的东南部,x、x北部及x、x、x、x、x等的一部分,以及x南部等地。红壤呈酸性——强酸反应。丘陵红壤一般氮、磷、钾的供应不足,有效态钙、镁的含量也少,硼、钼也很贫乏。并常因缺乏微量元素锌而产生柑桔“花叶”现象。红壤是中国铁铝土纲中位居最北、分布面积最广的土类,总面积5690万hm2,多在北纬25°~31°之间的中亚热带广大低山丘陵地区。 年平均气温16~20°C,10°C积温5000~6500°C,年降水量800~2000mm,干燥度1.0,无霜期225~350天,是湿热的海洋季风性典型亚热带气候区。
其代表性植被为常绿阔叶林,主要由壳斗科、樟科、茶科、冬青、山矾科、木兰科等构成,此外尚有竹类、藤本、蕨类植物。一般低山浅丘多稀树灌丛及禾本科草类,少量为马尾松、杉木和x松组成的次生林。湘、赣、x有成片人工油茶林分布。
成土母质主要有第四纪红色粘土,第三纪红沙岩、花岗岩、千枚岩、石灰岩、玄武岩等风化物,且较深厚。
第四纪红色粘土的四个层段:均质红土层、焦斑层、砾石层、网纹层。
国际上对红壤研究较多,我国第二次土壤普查确定为铁铝土纲中的一个土类,相当于美国土壤诊断分类中高岭湿润老成土(Kandiudult)、强发育湿润老成土(Paleudults)、高岭弱发育湿润老成土(Kanhapludults)。联合国土壤分类中的正常强淋溶土(OrthicAcrisol)。在中国土壤系统分类(修订方案)中部分红壤相当于富铁土。
3 形成过程
红壤是中亚热带生物气候旺盛的生物富集和脱硅富铁铝化风化过程相互作用的产物。
3.1 脱硅富铁铝化过程
在中亚热带生物气候条件下,风化淋溶作用强烈,首先是铝(铁)硅酸盐矿红壤
物遭到分解,除石英外,岩石中的矿物大部分形成各种氧化物。开始由于K、Na、Ca、Mg等的氧化物存在而使土壤溶液呈微碱性至中性,所以硅酸开始移动。由于各种风化物随水向下淋溶,土壤上部的PH值就逐渐变酸,含水氧化铁、铝则开始溶解,并具流动性,这种SiO2、Fe2O3、Al2O3的溶解、
淀积与PH的关系如图6-2所示。
从这当中也可以看出,当土壤溶液的PH值达6.5~7.0时,SiO2的溶解度曲线明显上升。为了区别于灰化过程的酸性淋溶而将SiO2的淋溶称之为碱性淋溶,或中性淋溶。这也是富铝化过程的实质之一,即脱硅富铝化。旱季铁铝胶体可随毛管上升到表层,经过脱水以凝胶的形式形成铁铝积聚层,或铁铝结核体。含水铁、铝氧化物一般向下移动不深,因为土体上部由于植物残体的矿化所提供的盐基较丰富,酸性较弱,故含水铁、铝氧化物的活性也较弱,大多数沉积下来而形成铁铝残余积聚层。因此,红壤的脱硅富铝化的特点是:硅和盐基遭到淋失,粘粒与次生粘土矿物不断形成,铁、铝氧化物明显积聚。据x省零陵地区的调查,红壤风化过程中硅的迁移量达20%~80%,钙的迁移量达77%~99%,镁的迁移量50%~80%,钠的迁移量40%~80%,铁、铝则有数倍的相对富集。红壤这种脱硅富铁铝化过程是红壤形成的一种地球化学过程。 3.2 生物富集过程