土壤形態(tài)

土壤形態(tài)土壤形態(tài)剖面

從地面垂直向下的土壤縱斷面稱為土壤剖面（soil profile）。土壤剖面中與地表大致平行的層次，它是由成土作用而形成的，因此，稱為土壤發(fā)生層（soil genefichorizons），簡稱土層。由非成土作用形成的層次，稱土壤層次（soillayers）。

單個土體（pedon）是土壤剖面的立體化形式，作為土壤的三維實體，其體積最小。單個土體的橫切面形態(tài)近似六邊形，面積為1—10平方米，在此范圍內(nèi)任何土層在性態(tài)上是一致的，而該面積的大小取決于土壤的變異程度。若水平方向變異幅度<2米，而且所有土層的特征在水平方向連續(xù)一致，厚度也基本一致，則單個土體的面積約為1平方米。若有些土層在水平方向間歇出現(xiàn)或呈波狀變異，重現(xiàn)一次的間距為2—7米，則其最大側(cè)向延伸范圍應(yīng)等于該間距的一半，即1—3.5米，面積約為1—10平方米。如果土層這種重復(fù)出現(xiàn)的間隔超過7米，說明此間隔范圍內(nèi)已經(jīng)不止是一種土壤，可能是多種土壤并存而形成土壤復(fù)區(qū)，此時，單個土體水平面積仍只有1平方米。單個土體的垂直面相當(dāng)于土壤剖面的A B層的總和，稱為土體層（solum）。

兩個以上的單個土體組成的群體，稱為聚合土體（polypedon），又稱土壤個體（soilindividual）或土壤實體（soilbody）等。單個土體與聚合土體的關(guān)系就象一顆松樹對一片松林、一株水稻對一塊稻田一樣。它是一個具體的景觀單位，在土壤制圖上為一最小制圖單位，在土壤分類上則為一基本分類單位，相當(dāng)于美國土壤分類中的一個土系（soilseries）或土型（soiltype），在中國土壤分類中大致相當(dāng)于一個土種（soilspecies）或變種（variety）。土壤形態(tài)的剖面、單個土體和聚合土體三者之間的關(guān)系。

土壤形態(tài)土層

土層是原來的成土母質(zhì)在成土作用影響下產(chǎn)生分異作用的結(jié)果，不同的土壤層次，可根據(jù)其顏色、結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、結(jié)持性、新生體等特征進行劃分。每一種成土類型都有其特征性的發(fā)生層組合，從而形成了各種土壤剖面。

1.)

土壤發(fā)生層的劃分和命名19世紀末，俄國土壤學(xué)家道庫恰耶夫最早把土壤剖面分為三個發(fā)生層，即：腐殖質(zhì)聚積表層（A）、過渡層（B）和母質(zhì)層（C）。后來有研究者又提出許多新的命名建議，土層的劃分也越來越細。但基本土層命名仍不脫離道庫恰耶夫的ABC傳統(tǒng)命名法。自從1967年國際土壤學(xué)會提出把土壤剖面劃分為：有機層（O）、腐殖質(zhì)層（A）、淋溶層（E）、淀積層（B）、母質(zhì)層（C）和母巖（R）等六個主要發(fā)生層以來，經(jīng)過一個時期應(yīng)用，中國近年來在土壤調(diào)查和研究中也趨向于采用O、A、E、B、C、R土層命名法。主要發(fā)生層的含義闡述于下。

O層：

指以分解的或未分解的有機質(zhì)為主的土層。它可以位于礦質(zhì)土壤的表面，也可被埋藏于一定深度。

A層：

形成于表層或位于O層之下的礦質(zhì)發(fā)生層。土層中混有有機物質(zhì)，或具有因耕作、放牧或類似的擾動作用而形成的土壤性質(zhì)。它不具有B、E層的特征。

E層：

硅酸鹽粘粒、鐵、鋁等單獨或一起淋失，石英或其他抗風(fēng)化礦物的砂?；蚍哿Ｏ鄬Ω患牡V質(zhì)發(fā)生層。E層一般接近表層，位于O層或A層之下，B層之上。有時字母E不考慮它在剖面中的位置，而表示剖面中符合上述條件的任一發(fā)生層。

B層：

在上述各層的下面，并具有下列性質(zhì)：

①硅酸鹽粘粒、鐵、鋁、腐殖質(zhì)、碳酸鹽、石膏或硅的淀積；②碳酸鹽的淋失；③殘余二、三氧化物的富集；④有大量二、三氧化物膠膜，使土壤亮度較上、下土層為低，彩度較高，色調(diào)發(fā)紅；⑤具粒狀、塊狀或棱柱狀結(jié)構(gòu)。

C層：

母質(zhì)層。多數(shù)是礦質(zhì)層，但有機的湖積層也劃為C層。

R層：

即堅硬基巖，如花崗巖、玄武巖、石英巖或硬結(jié)的石灰?guī)r，砂巖等都屬堅硬基巖。

G層（潛育層）：

是長期被水飽和，土壤中的鐵、錳被還原并遷移，土體呈灰藍、灰綠或灰色的礦質(zhì)發(fā)生層。

P層（犁底層）：

由農(nóng)具鎮(zhèn)壓、人畜踐踏等壓實而形成。主要見于水稻土耕作層之下，有時亦見于旱地土壤耕作層的下面。土層緊實、容重較大，既有物質(zhì)的淋失，也有物質(zhì)的淀積。

J層（礦質(zhì)結(jié)殼層）：

一般位于礦質(zhì)土壤的A層之上，如鹽結(jié)殼、鐵結(jié)殼等。出現(xiàn)于A層之下的鹽盤、鐵盤等不能叫做J層。

凡兼有兩種主要發(fā)生層特性的土層，稱過渡層，如AE、BE、EB、BC、CB、AB、BA、AC、CA等，第一個字母標志占優(yōu)勢的主要土層。若來自兩種土層的物質(zhì)互相混雜，且可明顯區(qū)分出來，則以斜豎“/”表示，如E/B、B/C。

此外，在一層土層中可續(xù)分出幾個亞層，以阿拉伯?dāng)?shù)字作為后綴表示，如Bt《1—Bt2—Btk1—Btk2，當(dāng)巖性不連續(xù)時，則以阿拉伯?dāng)?shù)字為前綴表示，如Ap—E—Bt1—2Bt2—2Bt3—2BC。

2.)

土層界線類型土層之間的界線有幾種形狀，大多數(shù)是平整狀。此外，還有波狀，見于森林土壤的腐殖質(zhì)層下限；袋狀，見于草原土壤的腐殖質(zhì)層下限；舌狀，見于生草灰化土灰化層下限和草原土壤的腐殖質(zhì)層下限，“舌”的長寬比為2—5；指狀，亦稱水流狀，見于凍土腐殖質(zhì)層下限，指的長寬比大于5，也可由腐殖質(zhì)沿根孔或掘土動物穴向下流動而成；參差狀，也有稱沖蝕狀，見于強度灰化土的灰化層下限，是強淋溶作用土壤的特征；鋸齒狀，有時見于粘質(zhì)灰化土；柵欄狀，見于堿土脫堿化層與柱狀層之間。土層的過渡情況可分為以下幾種：

明顯過渡：過渡界線的寬度為1厘米，也有人采用2或3厘米作為標準。

清楚過渡：界線寬1—3厘米，也有人采用2—5厘米或3—6厘米作為標準。

較清楚過渡：界線寬3—5厘米，也有人采用5—12厘米或6—13厘米作為標準。

逐漸過渡：界線寬大于5厘米，也有人采用大于12厘米作為標準。

觀察土壤腐殖質(zhì)形態(tài)的薄片，可以了解有機殘體分解和腐殖質(zhì)化各階段的情況，腐殖質(zhì)與無機成分怎樣結(jié)合，以及生物對于土壤結(jié)構(gòu)形成的影響，還可探索各種土壤生物發(fā)生發(fā)展的現(xiàn)象。

利用土壤微形態(tài)分析和水穩(wěn)性測定，可獲得土壤團聚體的詳細數(shù)據(jù)，這好比人體肺部的X射線照片，土壤微形態(tài)照相圖可表明土壤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、團聚體含量、團聚體大小比例、形狀差異、土壤內(nèi)表面積、微孔隙和團粒間的距離、土壤結(jié)構(gòu)單一性或復(fù)雜性等，這可幫助定量地分析土壤結(jié)構(gòu)內(nèi)部生物的活動狀況和障礙因素等。J.M.Soilean等發(fā)現(xiàn)人工淀積粘粒膠膜混有氧化鐵時會降低植物對鉀素的吸收。土壤微形態(tài)分析與土壤結(jié)構(gòu)研究等資料相互配合，還可幫助判明土壤養(yǎng)分和土壤水分狀況，對施肥和土壤水分管理等有實際指導(dǎo)意義。

不同類型的土壤有不同的土壤微結(jié)構(gòu)，同一母質(zhì)在不同環(huán)境條件下可形成不同類型的土壤微結(jié)構(gòu)，特別是它們各個發(fā)生層次都有其特定的微壘結(jié)，從土壤微形態(tài)的薄片中可以看出這些現(xiàn)象，它不僅能作為鑒別土壤類型的指標，并可從新的角度闡明土壤的內(nèi)在發(fā)生學(xué)本質(zhì)。對長期濕潤和干濕交替的濕潤熱帶高度風(fēng)化土壤就更為必要。如紅化（redearthening）土壤、假潛育化土壤和硬結(jié)的磚紅壤性土壤與那些尚未變化的棕色土（brownsoil）普遍很難區(qū)別，但是用土壤微形態(tài)技術(shù)就較易分辨。其中鹽基飽和的變種是熱帶最肥沃的土壤，不用土壤薄片技術(shù)就不能分清硬化磚紅物質(zhì)與沼鐵礦硬層的區(qū)別。又如根據(jù)紅壤微形態(tài)學(xué)研究腐殖質(zhì)的種類和發(fā)生過程與階段，可分辨出10種黑色石灰土和12種薄層土（rankers）的差異。庫比恩納按表土層中碎屑狀的與再結(jié)晶的碳酸鈣的比例，從土壤微形態(tài)學(xué)觀點可區(qū)分出濕潤黑色石灰土與夏旱黑色石灰土（xerorendzinas）的差別。南北半球溫帶廣泛分布的黃土型農(nóng)業(yè)土壤組合具有一系列不同的土壤微壘結(jié)。土壤薄片的比較分析是判別這些土壤微壘結(jié)的唯一途徑。土壤微形態(tài)學(xué)已被公認是研究診斷性土壤發(fā)生學(xué)必要的手段之一，通過土壤微形態(tài)資料有助于說明許多土壤形成過程。美國《土壤系統(tǒng)分類》一書中許多診斷性土層也有土壤微形態(tài)的土壤薄片鑒定。Eswaran，H.認為，微形態(tài)研究的目的大多在于幫助深入了解土壤發(fā)生學(xué)。例如，淀積性粘粒膠膜是鑒定粘化土層的標準之一。不但鑒定土壤類型需要應(yīng)用土壤微形態(tài)技術(shù)，而且在繪制土壤圖，劃分土壤界限時也可利用這種技術(shù)進行檢查核實。因此，荷蘭、英國和其他歐洲國家以及美國、澳大利亞和新西蘭諸國的土壤調(diào)查或研究機構(gòu)中，都先后成立了土壤微形態(tài)研究室?？傊?，通過土壤微形態(tài)能夠深入地研究土壤內(nèi)部，從微觀世界探討土壤的面貌，豐富了土壤科學(xué)，使土壤科學(xué)更富有生命力。2100433B

在土壤形成以后，各土層在組成和性質(zhì)上是不同的，所以，反映在剖面形態(tài)特征上，各層也是有差別的。在野外通過土壤剖面形態(tài)的觀察，可判斷出土壤的一些重要性質(zhì)。土壤重要的形態(tài)特征有：實度，孔隙，濕度，新生體，侵入體，動物孔穴等。

土壤形態(tài)土壤顏色

土壤顏色是土壤內(nèi)在物質(zhì)組成在外在色彩的表現(xiàn)。由於土壤的礦物組成和化學(xué)組成不同，所以土壤的顏色是

多種多樣的。通常在鑒別土壤層次和土壤分類時，土壤顏色是非常明顯的特征.土壤顏色采用芒塞爾顏色命名系統(tǒng)，將土塊與標準顏色卡對比，給予命名。給土壤的顏色定名時，用一種顏色常常有困難，往往要用兩種顏色來表示，如棕色，有暗棕，黑棕，紅棕等之分。這樣定名，在前面的字是形容詞，是指次要的顏色，而后面的字是指主要的顏色。

決定土壤的顏色，主要有以下幾種物質(zhì)：

腐殖質(zhì)含量多時，使土壤顏色呈黑色。含量少時，使土壤顏色呈暗灰色。

氧化鐵在土壤中的氧化鐵一般多為含水氧化鐵，如褐鐵礦，針鐵礦等，這些礦物使土壤呈鐵銹色和黃色。石英，斜長石，方解石，高嶺石，二氧化硅粉末，碳酸鈣粉末等，它們都能使土壤呈白色。氧化亞鐵廣泛出現(xiàn)在沼澤土，潛育土中，它使土壤具有藍色或青灰色，如藍鐵礦，這類礦物為白色，但遇空氣中德氧即很快變?yōu)榍嗷疑３镔|(zhì)成分影響土壤顏色外，土壤的物理性狀不同，也會使土色有所差別。例如，土壤愈濕，顏色愈深，土壤愈細，顏色愈淺，光線愈暗，顏色愈深。所以在比較土壤顏色時，必須注明條件。

土壤顏色本身對樹木生長并不重要,但是顏色卻可指示土壤的許多重要特征.土壤顏色還可影響土壤的溫度.深色土壤比淺色土壤易吸熱.有森林植被的土壤受溫度的影響比裸露的土壤小.森林火災(zāi)后,表層土壤顏色變深,從而導(dǎo)致土溫增加.

土壤形態(tài)土壤結(jié)構(gòu)

土壤結(jié)構(gòu)就是土壤固體顆粒的空間排列方式。自然界的土壤，往往不是以單粒狀態(tài)存在，而是

形成大小不同，形態(tài)各異的團聚體，這些團聚體或顆粒就是各種土壤結(jié)構(gòu)。根據(jù)土壤的結(jié)構(gòu)形狀和大小可歸納為塊狀，核狀，柱狀，片狀，微團聚體及單粒結(jié)構(gòu)等。

土壤的結(jié)構(gòu)狀況對土壤的肥力高低，微生物的活動以及耕性等都有很大的影響。同時一些人為的活動將很大程度上破壞土壤的結(jié)構(gòu).如森林采伐后,由于重型機械的使用將導(dǎo)致土壤被壓實,土壤表層結(jié)構(gòu)被破壞.

土壤形態(tài)土壤質(zhì)地

土壤質(zhì)地是土壤中各種顆粒，如礫，砂，粉粒，粘粒的重量百分含量。土壤質(zhì)地影響土壤肥力,如土壤持水力,土壤通氣性,有機質(zhì)的貯存,營養(yǎng)元素的吸附和土壤的耕性,從而影響樹木的生長.

準確測定土壤質(zhì)地要用機械分析來進行，但在野外常用指測法來判斷土壤質(zhì)地，將土壤質(zhì)地分為：砂土，砂壤土，輕壤土，中壤土，重壤土，粘土等。

土壤形態(tài)土壤濕度

土壤水分是植物生長所必需的土壤肥力因素。根據(jù)土壤水分含量，在野外將土壤濕度分為：干，潮，濕，重濕，極濕等。

土壤形態(tài)新生體

在土壤形成過程中新產(chǎn)生的或聚積的物質(zhì)稱為新生體，它們具有一定的外形和界限。新生體可以按它們的外觀分類，也可按它們的化學(xué)組成來分類。按外觀分，新生體鹽霜，鹽斑，結(jié)核等。

按照化學(xué)組成分，新生體可由易溶性鹽類組成，如氯化鈉，硫酸鈉，碳酸鈣等；還有由晶質(zhì)或非晶質(zhì)的化合物組成，如含水氧化鐵的化合物，氧化亞鐵的化合物，錳的化合物，二氧化硅和有機物等。

新生體是判斷土壤性質(zhì)，土壤組成和發(fā)生過程等非常重要的特征。例如，鹽結(jié)皮和鹽霜，表示土壤中有可溶性鹽類的存在。銹斑和鐵結(jié)核是近代或過去，在水影響下產(chǎn)生于干濕交替的特征。

(六)侵入體：位于土體中，但不是土壤形成過程中聚積和產(chǎn)生的物體，稱為侵入體。侵入體有磚頭，瓦片，鐵器和磁器等。一般常見于耕作土壤中，是判斷人為經(jīng)營活動對土壤層次影響所達到的深度，以及土層的來源等。

前面所述的土壤形態(tài)可稱為土壤大形態(tài)，而土壤微形態(tài)是土壤形態(tài)學(xué)研究的進一步深入。土壤微形態(tài)學(xué)是指通過光學(xué)或電子學(xué)放大的方法觀察土壤內(nèi)部細微形象的科學(xué)。

土壤微形態(tài)研究的主要內(nèi)容是土壤微壘結(jié)或稱土壤微構(gòu)造。

土壤形態(tài)土壤基體

是由骨骼顆粒（skeletongrains）、細粒物質(zhì)（plasma）和孔隙（voids）組成的。

(

骨骼顆粒)

是指土中大于2微米的礦物質(zhì)顆粒和有機殘遺物，在土壤形成過程中比較穩(wěn)定，不易移動、再組織或凝聚。進一步細分時，大于10微米的叫骨骼顆粒，2—10微米的叫微骨骼顆粒（microscopicskeletongrains），再按骨骼顆粒的特征和礦物組成又可細分為斑晶骨骼顆粒、粉砂質(zhì)骨骼顆粒、微晶方解石顆粒等。

(細粒物質(zhì))

是指土壤形成過程中可移動、再組織和凝聚的部分，包括骨骼顆粒以外的細粉砂、粘粒、游離氧化物和腐殖質(zhì)等土壤物質(zhì)。土壤孔隙，指固體土壤之間的空隙。土壤基體易與其周圍一般物質(zhì)相區(qū)分的單獨物體，稱土壤形成物相（pedologicalteatures）它是反映特定的土壤形成過程的結(jié)果。細粒物質(zhì)微結(jié)（plasmicfabric）是土壤基體中細粒物質(zhì)所僅有的土壤形成物相，是指細粒物質(zhì)組成分在組合排列上起了明顯變化的離析物，也稱為細粒物質(zhì)離析物（plasmicseparation）。

土壤形態(tài)土壤微壘結(jié)

（soilmicroscopicfabric）是指可以借助顯微鏡對未破壞構(gòu)造的土壤薄片進行研究的土壤壘結(jié)狀況。不同的土類具有不同的微壘結(jié)特征。土壤微壘結(jié)是四相結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其固相基質(zhì)構(gòu)成所謂的土壤基體（S-matrix）。土壤基體可理解為最簡單的（原始的）結(jié)構(gòu)體范圍內(nèi)的物質(zhì)，或者是構(gòu)成非結(jié)構(gòu)的，無結(jié)構(gòu)的塊體的物質(zhì)，其內(nèi)可以有新生體出現(xiàn)。

土壤微壘結(jié)的分類是土壤微形態(tài)學(xué)的核心。這種分類主要包括兩個方面：一是土壤中的粗顆粒（稱為骨骼顆粒，一般大于粉砂粒）與細微顆粒（稱為細粒物質(zhì)，包括細粉砂、粘粒、游離三二氧化物和腐殖質(zhì)等）的“相關(guān)分布格式”（relateddistributionpattern）的類型；二是土壤中細粒物質(zhì)所特有的微壘結(jié)，即細粒物質(zhì)微壘結(jié)，它表現(xiàn)為“光性方位格式”（orientationpattern），指土壤細微顆粒在正交偏光鏡下的消光格式和異向性（anisotropy）。這種分類是單純以形態(tài)為根據(jù)的，不涉及其發(fā)生學(xué)根源，因為同一土壤微壘結(jié)可以從不同的發(fā)生學(xué)過程而來。

土壤微壘結(jié)分類中的基本類型

土壤形態(tài)“相關(guān)分布格式”的類型

庫比恩納（W.L.Kübiena，1938）對土壤中的粗顆粒與細微顆粒的相關(guān)分布格式進行研究，他根據(jù)土壤中礦物粗顆粒與細微顆粒兩種基本現(xiàn)象：一是礦物粗顆粒是裸露的還是外膜的，二是細粒物質(zhì)呈何種形狀而存在，如外膜、橋鍵、支撐物、礦物顆粒間隙中的團聚體，或作為礦物粗顆粒的嵌埋介質(zhì)。1973年R.Brewer在庫比恩納的分類基礎(chǔ)上新分出裸露的骨架成分、包被的骨架成分、嵌埋的骨架成分等分類體系，在各體系中還進行了更細的劃分。應(yīng)當(dāng)指出，這種簡單的相關(guān)分布的微壘結(jié)類型還不能概括含有各種土壤物相，如多種膠膜、結(jié)核等等的土壤形態(tài)類型。

土壤形態(tài)“光性方位格式”的類型

對于不透明或弱透明厚層（25μ）土壤薄片，往往遮蔽了結(jié)晶的和異向性的顆粒，在高倍顯微鏡下，由于聚光力強而能見到細粒物質(zhì)離析物的光柱方位格式，因此按光柱方位格式分出離析物的和無離析物的細粒物質(zhì)微壘結(jié)（sepicandasepicplasmicfabric）、波動消光的細粒物質(zhì)微壘結(jié)（undulicplasmicfabric）、內(nèi)質(zhì)細粒物質(zhì)微壘結(jié)（isoficplasmicfabric）、晶質(zhì)細粒和復(fù)合細粒物質(zhì)微壘結(jié)（crysticandcompoundplasmicfabric）等類型。