自然地理學(xué)實驗

自然地理學(xué)實驗第1頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月土壤是自然地理環(huán)境的一個重要組成成分，又是由其他組成成分相互作用形成的、具有自己的發(fā)生發(fā)展過程、獨特的形態(tài)和組構(gòu)特征的復(fù)雜自然體。在自然界，土壤層（或土被）處于巖石圈、生物圈、水圈和大氣圈之間的接觸、過渡地帶，是有機界和無機界相互聯(lián)系、相互作用的產(chǎn)物，是自然環(huán)境中物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化的重要環(huán)節(jié)和活躍的場所。實驗項目主要有：

⑴土壤調(diào)查與剖面觀察第2頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗項目一、土壤調(diào)查與剖面觀察第3頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月土壤調(diào)查與剖面觀察（一）調(diào)查選線（二）土壤剖面的設(shè)置（三）剖面的觀察和描述（四）土壤樣品及標(biāo)本的采集第4頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）調(diào)查選線

野外的土壤調(diào)查工作一般可分為概略的路線調(diào)查和詳細(xì)的全面普查。對于時間有限的學(xué)生自然地理實習(xí)而言，通常都是進(jìn)行概略性的路線調(diào)查。為了較準(zhǔn)確地把握某一特定區(qū)域的土壤地理規(guī)律，設(shè)計和選擇一條合適的調(diào)查路線是至關(guān)重要的。通常調(diào)查路線應(yīng)該穿越具有不同成土環(huán)境的景觀類型以便觀察在各種成土條件的組合作用下土壤發(fā)育的差異。

例如，在山區(qū)選線時，就要考慮調(diào)查谷底、谷坡、山間盆地、山鞍、丘頂?shù)炔煌匦尾课坏耐寥腊l(fā)育情況。如果山體比較高大，還要考慮不同海拔高度可能產(chǎn)生的垂直分異，以及山坡的朝向等問題。在性質(zhì)比較均一的廣闊平原區(qū)土壤的變化要簡單得多；土壤性質(zhì)的差異多出現(xiàn)于中、小地形的起伏變化處，如河流的階地、天然堤、交接掛地、崗地等。第5頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）調(diào)查選線在由于實習(xí)調(diào)查區(qū)域范圍是有限的，基本處于相同的生物氣候地帶背景條件下。因此，區(qū)內(nèi)土壤的差異或變化通常是由地貌和母質(zhì)條件決定的。地形的高低凸凹陡緩、導(dǎo)致礦物質(zhì)侵蝕堆積的變化，引起土壤水分狀況的改變、不同性質(zhì)的母巖母質(zhì)條件，也導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)的差異。所以在設(shè)計區(qū)域調(diào)查路線時，要特別注意通過這些有地形及母質(zhì)變化的地段。通常，在自然地理實習(xí)或調(diào)查結(jié)束后，往往可根據(jù)實地資料從整理結(jié)果繪制出一個地區(qū)的自然地理斷面圖、用以說明當(dāng)?shù)刈匀坏乩憝h(huán)境的系列變化、而對于一個有經(jīng)驗的自然地理工作者來說。應(yīng)該能夠以這種預(yù)計的可能的剖面圖為依據(jù)，選擇適合的調(diào)查路線。第6頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）土壤剖面的設(shè)置

土壤調(diào)查的一個突出特點是以點代面、雖然在一個較大的空間范圍內(nèi)進(jìn)行土壤的踏勘、但最后是以一個選定的剖面點的記錄和分析作為某一類土壤的代表。因此，土壤剖面的選點非常重要，關(guān)鍵是有典型性和代表性。

在地勢平坦均質(zhì)的平原地區(qū)。選擇剖面挖掘地點是比較簡單的。但也要注意避開交通線路、墳地、工地、水利工程、池塘、村莊等受人為活動干擾影響較大的地段。

在山區(qū)調(diào)查中，選擇一個理想的有代表性的土壤剖面相對要困難些。特別是在地形變化復(fù)雜、母巖母質(zhì)多樣的地方，土壤的變異性較大，可能在數(shù)十米范圍內(nèi)土壤的性狀就會產(chǎn)生變化，因此應(yīng)特別留意這些變化的規(guī)律與環(huán)境條件的關(guān)系，找出代表性的典型部位進(jìn)行挖掘。比如同樣在山坡上，凹形坡和直坡及凸形坡的土壤性狀就差異很大。第7頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）土壤剖面的設(shè)置

土壤的剖面按其來源可分為兩類；自然剖面和專門剖面。

自然剖面是指在野外已存在的、由于溝谷沖刷、塌方等天然原因，或興修道路、開挖土石等人為原因而暴露出來的土壤剖面。

專門剖面是為了進(jìn)行土壤調(diào)查而臨時開挖的土壤剖面。在野外土壤調(diào)查中，可充分地利用和借助自然剖面進(jìn)行調(diào)查和取樣。因為利用自然剖面不但可以節(jié)省人力和時間，而且自然剖面一股比較深厚廣，可以洞察土壤層次及剖面給構(gòu)在橫向上的連續(xù)變化。對于從整體上認(rèn)識土壤的特征及其發(fā)生、分布規(guī)律頗有助益。

但自然剖面也有缺點，特別是暴露時間已久的剖面，由于長期受日曬雨淋及風(fēng)化影響，表面的土壤形態(tài)和性質(zhì)可能已產(chǎn)生變化，因此需要剝?nèi)ネ獗?，使其暴露出新鮮的斷面，再進(jìn)行觀察、記錄和采樣工作。第8頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）土壤剖面的設(shè)置在大自然剖面可以利用的情況下，就需要專門人工開挖土壤調(diào)查剖面了。

在山坡上開挖時，應(yīng)將觀察面留在坡的上方，深度挖至母巖母質(zhì)層即可。

在平原及平坦地面上，土壤別由境一般按寬1m,長2m，深2m的規(guī)格挖掘。在地下水埋深小于2m的地方，以挖至地下水面為止。第9頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月第10頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）剖面的觀察和描述在土壤剖面開挖或修整完成后，首先要對剖面進(jìn)行土壤發(fā)生層次的劃分，然后是逐層將土壤的性態(tài)特征記錄于相應(yīng)的剖面記載表中（表1）。實驗項目一、地形圖的地貌判讀表1土壤的碳酸鹽含量的速測標(biāo)準(zhǔn)反映強弱反映現(xiàn)象含量/﹪符號無反映無泡沫，也聽不到吱吱響聲<1-弱反映少泡沫，發(fā)生緩慢，很快消失1～3+中等反映泡沫明顯而較強，延續(xù)時間短3～5++強反映泡沫強烈，似沸騰狀，延續(xù)時間長>5+++第11頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月1、土壤發(fā)土層次的劃分土壤發(fā)生層次是指在土壤形成過程中在垂直地面方向上出現(xiàn)的性狀上有差異的層次。實際上我們在土壤剖面開挖成修整的過程中，就能直接觀察到土壤從上到下各個部位的顏色、質(zhì)地、礦物組成結(jié)構(gòu)形態(tài)、緊實度、礫石多寡。風(fēng)化程度等一系列的差異。以此為依據(jù)，加上實踐中不斷積累的經(jīng)驗，就可對剖面的層次進(jìn)行比較客觀的劃分。按照一般的剖面劃分模式．土層由上向下依次為覆蓋層（O）、淋浴層（A）、沉積層（B）、母質(zhì)層（C）和基巖層（H）幾個大的層次，有的還根據(jù)土層性質(zhì)的差異在O，A，B層中進(jìn)一步地劃分出次一級的層次。需要件意的是，住自然界中的土壤剖面；尤其是山丘地區(qū)的土壤，剖面的構(gòu)型并不一定是完整的O一A－B一C—R構(gòu)型。由于發(fā)育環(huán)境條件的制約，很可能會缺失某些土層。第12頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月2、剖面性態(tài)的記述

土壤剖面層次劃分已定，就要對各層性態(tài)進(jìn)行觀察和記錄。野外對土壤剖面的記錄根據(jù)需要可詳可略。對于正規(guī)的土壤調(diào)查。需要對剖面的許多項特征做校精確祥詳細(xì)的記錄。對一般性的概查，則可相對簡略一些、以下根據(jù)自然地理實習(xí)的需要，對剖面記述內(nèi)容作簡單的說明。

（1）土壤顏色

顏色是土層最突出的外部特征。土壤顏色在某種程度上反映了土壤的成土環(huán)境和土層性質(zhì)。有許多土壤還是從顏色而得名的，如紅壤、黃壤、棕壤、黑土等。

（2）土壤質(zhì)地準(zhǔn)確的土壤質(zhì)地類型是通過室內(nèi)分析獲得的。但在野外也可以依據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行初步的判斷，通常是直接用手捻摸或加水濕揉來判斷，是一項經(jīng)驗性較強的工作。不過對于初學(xué)者來說，簡單地區(qū)分出砂質(zhì)土、壤質(zhì)土還是黏質(zhì)土，應(yīng)不難判斷。第13頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）礫石狀況

土壤質(zhì)地僅是指土壤中粒經(jīng)小于2mm的“細(xì)土”部分而言的。而有些土壤，尤其是山地丘陵地區(qū)的土壤，主體中通常含有較多的礫石。礫石的大小和多少直接反映了土壤形成中的堆積環(huán)境。在野外一般是粗略估計上層中礫石所占的百分比。（4）土壤結(jié)構(gòu)

土壤結(jié)構(gòu)即是土壤顆粒在自然狀態(tài)下粘結(jié)組成為團聚體。一般分為粒狀、塊狀、棱住狀、片狀、核狀等常見的幾種形態(tài)。（5）松緊度

也稱堅實度或硬度。在野外一般用土刀、土鏟等工具粗略地測試松緊度一般分為四級、疏松：土刀、土鏟等很容易楔入土體；稍緊實：土刀、土鏟較容易楔人土體；緊實：上述工具需用較大的力才能楔入土體；極緊實：土刀。土鏟很難楔人主體。第14頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月（6）孔隙狀況

孔隙狀況包括孔隙的大小和孔隙的多少兩項內(nèi)容，除非具有豐的專業(yè)經(jīng)驗，很難對其作出比較準(zhǔn)確的判斷。建議使用“多大孔隙”、“有大量的細(xì)小孔隙’或“少量孔隙”等較模糊的描述語言。需要注意的是，你留意在某些土壤中有發(fā)育很強的棱柱狀結(jié)構(gòu)體，結(jié)構(gòu)體之間的垂直裂隙比較突出，并強烈影響土壤的水分運動。（7）土壤濕度

在野外判斷的土壤濕度只是相對的，因野外土壤的含水量受天氣影響。因此只對在晴天咐比較土壤剖面上下各層的相對合水量有意義。土壤的濕度在野外也是通過手感經(jīng)驗來判斷的。濕度一般分為五級。

干：土樣放在手掌中，無涼意，無濕感，捏之成粉，吹之飛揚。稍潤：土樣在手掌中有涼潤感但大濕印，手捏不成團．吹之不揚。潤：手掌明顯潤感，手捏成團，扔之散碎。潮：手掌中對有明顯濕痕，可捏成團，扔之不碎。濕：土壤水分過飽和；手壓出水。第15頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月（8）新生體

新生體不足成土母質(zhì)中的原有物質(zhì)。而是土壤發(fā)育過程中新形成的產(chǎn)物。上層中的新生體種類和狀態(tài)常能指示土層的性質(zhì)和發(fā)育程度。土壤中常見新生體有石灰結(jié)核，石灰假菌絲體，鹽霜鹽結(jié)皮，鐵錳膠膜，鐵錳結(jié)核，鐵銹斑等等。（9）PH值

取各層少許樣品放入白瓷盤中，清加少許蒸餾水，制成土壤浸提液。輕搖靜候片刻。然后用pH廣泛試紙醮取侵提液．出色確定上層的酸堿性。（l0）石灰反應(yīng)

若PH測試土壤剖面呈減性，則可進(jìn)一步用l︰5的稀鹽酸為試劑約土壤中碳酸鈣的含量。方法是分層取少許土樣，分別用液管滿加稀鹽酸數(shù)滴，根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象，判斷碳酸鈣含量的高低，并將相應(yīng)的符號記入剖面調(diào)查表中。第16頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）土壤樣品及標(biāo)本的采集1、土壤分析樣品的采集在觀察和記錄完土壤剖面資科后，如需進(jìn)一步作精確的實驗分析，則要采集土壤分析樣品。采樣時應(yīng)由下向上逐層采集，采集的部位應(yīng)位于各主家的中間位置。每層土壤納采1kg左右，裝入布袋或塑料袋中，并應(yīng)填寫一式三份標(biāo)簽，一份放于袋中，一份掛于袋外，一份存根備查、然后將同一剖面的土袋拴在一起，以免混亂。

注意：樣品運回室內(nèi)后要倒出風(fēng)干，以防變霉。第17頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）土壤樣品及標(biāo)本的采集2、土盒標(biāo)本采集采集土盒標(biāo)本主要是為了一般展示和作土壤剖面的對比。土盒標(biāo)本的采集也是由下往上的順序逐層采集，并且也是采集土層的中間部位。采集后分裝于特制的有機玻璃土盒的相應(yīng)各層中。

注意：不要將各層土壤相混（裝入某層時最好遮住其他格子）。也不要用力按壓，以免破壞原土的結(jié)構(gòu)特性。第18頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）土壤樣品及標(biāo)本的采集3、整段標(biāo)本的采集土盒標(biāo)本是分層采集的小型示意性標(biāo)本、為了完整地展示土壤剖面的真實狀態(tài)．有時也采集大型的連續(xù)整段標(biāo)本。此類樣品采