土壤地理学实习报告

学人智库 时间:2018-02-10 我要投稿
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  一.实习概况

  所谓读万卷书不如行万里路,衡山土壤学实习报告。在课堂上,我们学习了很多的理论知识,但是如果我们在实际当中不能灵活运用,那就等于没有学。而实习就是将我们在课堂上学的理论知识运用到实战当中去。

  衡山,又名南岳,是我国五岳之一,位于湖南省衡阳市南岳区。衡山地处湘江中游,位于北纬27°10′~27°20′,东经112°34′~112°44′,北起福田镇,南至樟木市,东起南岳镇,西至界牌,面积约为342平方公里,自隋文帝起,衡山被誉为天下南岳。衡山的植被和土壤状况都比较典型,我们在 2015年9月25日~2015年9月30日对衡山进行了实习考察,学到了许多有关土壤和生物地理方面的知识。

  二.实习内容

  1.衡山土壤形成的自然条件

  衡山主体为燕山期花岗岩,属于受一定程度变质的黑云母斜长花岗岩。由于断层发育,前山多悬崖峭壁,地势陡峻,后山较平缓。矿物组成长石约50%,石英 30%,黑云母10%,还有白云母、斜长石和金红石等。由长石、石英和云母组成的伟晶质花岗岩,节理发育,抗风化能力弱,形成几米到数十米厚的风化层。衡山大部分地区的土壤土层深厚,质地较轻,为砂壤或砂土。花岗岩外围分布有第三纪红色岩系和前泥盆纪的浅变质岩,这些地区发育的土壤土层较薄,质地粘重。衡山山麓地区,东部主要为花岗岩,具三组节理,常有石英脉。西部主要为第三纪红色岩系和志留奥陶纪石英砂岩及千枚状面岩,在岩性方面,红色岩系比较软弱。自喜马拉雅运动以后,衡山东西两侧发生巨大断层,形成许多高峰、断崖和峡谷等。在上述地质地貌条件下,土壤成土母质多为花岗岩风化后的残积物和堆积物,剖面多砾石。

  衡山属中亚热带季风气候,温暖湿润,南北来往气流频繁,降水丰富,干湿季节不明显,温度和湿度垂直变化明显。气象记录显示,海拔70米处的山下年平均温度17.5℃,最冷月平均温度5.0℃,最热月平均温度29.7℃,年降水量1509.5毫米,以3~6月雨量最多,无明显干季。海拔560米处的半山亭年平均降水量为1659.8毫米,海拔 1230米处的山顶年平均温度11.3℃,最冷月平均温度0.08℃,年降水量最高可达2342.6毫米。由于沟谷深远,云雾弥漫,全年雾日多达253 天,海拔800米以上,云海茫茫,峰峦时隐时现,衡岳烟云名闻天下。山上风速大,望日台年平均风速6米/秒,为山下三倍,最大风速高达40米/秒,主峰全年七级以上风速达126天,最大达10级。

  衡山土壤类型分布有一定规律,自下而上依次分布着红壤—山地红壤―山地黄壤―山地黄棕壤―山地草甸土。

  2.衡山主要土壤类型

  特殊的自然条件对衡山土壤的发育产生了深刻影响,在不同的海拔高度上发育着不同的土壤类型,从山下到山顶呈现出有一定规律的土壤类型分布。

  2.1红壤:主要分布在低山丘陵,生物气候条件与水平地带相似

  根据衡山县气象记录,红壤分布的低山丘陵年平均温度17.5℃,年降水量1509.5毫米,主要植被是马尾松林和人工栽培的油桐油茶林,也有不少山丘是灌丛草坡,水土流失严重。成土母质和母岩有花岗岩、第三纪红色岩系、前泥盆纪浅变质岩系和第四纪红色粘土等。

  2.2山地红壤:主要分布在海拔650米以下地区

  主要植被有马尾松林、杉木林、灌丛和草坡,成土母质以花岗岩风化体的坡积物为主,其次是前泥盆纪浅变质岩系和第三纪红色岩系的风化体。衡山东南坡延寿亭附近发育有典型的山地红壤,其海拔400米,坡度25°,母质为花岗岩风化体的坡积物,植被是马尾松林。

  我们在延寿亭公路旁做了土壤采样,如右图:

  衡山山地红壤在高温高湿的气候条件下,成土母质是花岗岩,其母岩成分为石英、长石、云母和角闪石。挖好土壤剖面后,要用小刀自上而下修剖面,以恢复在挖掘过程中被破坏了自然状态的土壤,这样才可以观察到真实的

  剖面情况。记录完剖面形态特征后,为了避免上层土壤与下层土壤混在一起,可以自下而上逐层采集样品,通常采集各土层中部位置的土壤,而不是整个发生层都采。

  剖面一 山地红壤 数据

  剖面一:山地红壤 地点:衡山延寿亭往上的公路边 天气:雨 海拔:400m 母岩:第一期侵入花岗岩 地面植物:马尾松

  在野外进行土壤调查的时候,可从剖面上刮下一些土壤,然后利用搓条的方法初步判断该土壤是砂土、壤土还是粘土。若该土壤不能够搓成条则为砂土,若可以搓成条,但是会断成一截一截的则为壤土,而可以搓成很光亮且能成环而不断的则为粘土。要判断土壤干湿程度可以刮下一些土壤握在手中,若可捏出水则该土壤为湿,没水但可以捏成团的为润,若该土壤摸上去凉且松散则为潮。

  在母质、气候、地形、生物、时间和人为六大成土要素中,衡山的主体是花岗岩,母质单纯,造成衡山土壤垂直分布差异的主导因素是气候,通过地形影响气候,调节水热再分配。由于地形抬升造成水热再分配,山顶比山脚的年降水量约增加600毫米,气温约下降6℃,使得衡山土壤呈现出明显的垂直地带性。在不同的海拔高度上,风力对植被类型分布也有一定影响,进而通过提供有机质对土壤的垂直分布产生影响,人为因素破坏植被也起到了一定作用。

  2.3山地黄壤:主要分布在海拔700~950米,山地红壤带排水不良和植被茂密的阴湿处,与下面的山地红壤和上面的山地准黄壤呈交错分布

  主要植被有马尾松与杉木混交林、柳杉林以及箭竹灌丛等,成土母质主要为花岗岩风化体的残积坡积物,地势陡峻,平均坡度在30°以上,土壤厚度比山地红壤浅薄一些。典型剖面位于藏经殿附近,海拔1000米左右,主要植被是常绿阔叶林壳斗科。

  藏经殿附近的土壤剖面处于阳坡,阳光照射强,温度较高,有利于脱硅富铝化过程的发生,铁游离程度比山地黄棕壤高,土壤粘粒矿物组成中以1:1型高岭石占优势,实习报告[http://www.zxyd.net],衡山土壤学实习报告。其成土的主要因素是地形,由坡向主导,植被为生长茂密的箭竹灌丛,成土母质主要是花岗岩风化体的残积坡积物。

  剖面二 山地黄壤 数据

  剖面二:山地黄壤 地点:衡山藏经殿附近 天气:阴 海拔:1045m 母岩:第二期侵入二云母花岗岩 地面植物:甜槠 日期:2015-9-28

  A层土壤偏黑,腐殖质较少,较疏松,根系较多。B层土壤黄色,淀积层基本上没有腐殖质,云母含量高,有滚石等侵入体,紧实粘土,有铁游离,但没有看到铁胶膜和网纹, 故铁游离没有山地红壤那么明显,没有山地红壤一点点的红色,不过铁游离程度比准黄壤大。BC层土壤呈黄色,比B层颜色浅一些,非母质色,有铁铝化过程,但程度不深,云母多,2:1型矿物,片状,亮晶晶,可能是受母质影响,此处的母质是二云母花岗岩,所以上层土壤中含有大量云母。

  2.4山地黄棕壤:主要分布在海拔900~1200米地区

  植被为常绿阔叶林,混有落叶树种,由于人类活动影响,自然植被久已破坏,只在寺庙附近残存成片常绿阔叶林,大部分地区为箭竹、映山红和美丽胡枝子灌丛,母质主要为花岗岩风化物。典型剖面位于观日台附近,海拔1200米,其剖面数据如下:

  剖面三 山地黄棕壤 数据

  剖面三:山地黄棕壤 地点:衡山望日台附近(上封寺) 天气:雨 海拔:1245m 母岩:第一期侵入花岗岩(二长花岗岩) 地面植物:多脉青冈、水青冈 日期:2015-9-27

  山地准黄壤有黄壤的性质,但偏棕色,说明铁的游离度比黄壤低,山地准黄壤和山地黄壤都是铁游离出来,但形成铁的氧化物不一样。山地准黄壤是铁硅铝土纲,硅还没有完全分离,戳后手上有比较多的云母片残留,说明硅酸盐矿物的风化程度不够,有比较多的硅酸盐矿物残留。

  土壤剖面处于阴坡,阳光照射少,温度较低,而海拔高,降水量大,弱脱硅富铝化作用有利于2:1型的水化云母存在,并且使得土壤中含有相当量游离铁,呈现黄红色。剖面枯枝落叶层很厚,腐殖质层也比较厚,由于热量不足,铁的游离和风化都没有红壤高,这里的植被主要是常绿阔叶林,主要树种有多脉青冈和石栎等,林下灌木有美丽新姜子、绿叶甘姜和尖叶山茶等,植物成为很重要的成土要素。

  2.5山地草甸土:主要分布在祝融峰、白石峰和芙蓉峰等高峰的顶部,面积不大

  植被为禾本科草甸群落,以芒草和野古草为主,成土母质主要是花岗岩风化残积物。山地草甸土经常处于湿润状态,受冷暖季节影响明显,生物积累过程旺盛,生成较厚的腐殖质层,而心土层发育不明显。

  山地草甸土又称为均腐土,其与森林土的主要区别在于草甸土的腐殖质层厚,而且是逐渐递减到B层,没有陡减现象,森林土的腐殖质大多聚集在A层,有陡减现象。由于森林土的腐殖质主要来源于枯枝落叶,而草本有机质年增长量和枯死量都相当高,在草甸植被下,易于进行嫌气分解而聚积腐殖质,从而导致草甸土和森林土有差别。

  3.衡山土壤垂直分布规律

  衡山土壤的垂直分布与生物气候和成土母质有密切关系,海拔650米以下的低山丘陵和山地属亚热带季风气候,温暖湿润,地带性植被类型为常绿阔叶林。这里发育着铁铝土纲和湿润铁铝土亚纲的红壤,其主要成土过程为红壤化,土壤具明显的铁铝特征。由于人类干扰,自然植被久已破坏,生物富集作用不明显,植被逆向演替,由常绿阔叶林―次生马尾松林―灌丛―草坡,土壤演变为森林红壤―生草红壤―侵蚀红壤。

  海拔650~950米地区,雨量增加,植被茂盛,湿度较大,这里土壤发育以黄壤化为主,形成常湿润铁铝土亚纲的黄壤,在衡山西北部较为明显,东南部不明显,尤其在本垂直带的下部常与山地红壤交错分布或复区分布。

  海拔900~1200米地区,气候温凉湿润,在寺庙附近尚分布有小面积阔叶林,或生长美丽胡枝子、映山红和箭竹灌丛等。土壤发育程度和强度较弱,仍处于铁硅铝阶段,其发育方向与山地黄壤类似,但由于温度差别,土壤粘土矿物组成及阳离子交换量等与山地黄壤形成了差异,形成铁硅铝土纲常湿润铁硅铝土亚纲的准黄壤。

  山地顶部,气候湿冷,风大,树木难以生长,植被以草甸群落为主,土壤发育草甸过程明显。按照土壤发育程度及土壤剖面形态与化学性质特点,其发育尚处于硅铝化阶段,尽管硅铝率稍低,但排除三水铝石直接自斜长石风化的影响,应归为硅铝土纲常湿润硅铝土亚纲的腐棕土,即草甸土。因此,衡山土壤类型分布有一定规律,自下而上依次分布着红壤—山地红壤―山地黄壤―山地黄棕壤―山地草甸土。

  衡山土壤、植被垂直分布图

  三.后记

  通过这次实习,我们在土壤和生物地理方面都有了进一步的认识,学会了基本的野外土壤采样与调查方法,亲身体会了一些实地操作,了解了一些注意要点,加深了对各种土壤的认识与了解,学会了对调查结果进行数据处理,运用了土壤地理的一些基本原理来进行分析,感觉收获了很多。当然了,这次衡山之行姚老师由于身体原因,没有与我们同行,使得我们无法在实地听到姚老师的仔细讲解,确实有些遗憾。

  当然了,最后,我们要记得亲近大自然的同时,要爱护植物,保护生态环境。

  四.参考文献

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