“紫色砂、页岩岩性特征”颜色修订建议——基于四川紫色土母岩颜色特征

四川是我国紫色砂、页岩分布最具代表性的地区。利用《中国标准土壤色卡》(以下简称中国色卡)、日本《新版标准土色贴》(以下简称日本色卡)和分光测色计采集了四川45个典型紫色土母岩样品的颜色信息,并与《中国土壤系统分类检索(第三版)》中"紫色砂、页岩岩性特征"的紫色(RP)定义进行了比对,在此基础上提出了相关的修订建议。结果表明,用中国色卡和日本色卡对母岩岩块测色时,符合RP色调的样品分别占20.0%和33.3%;而对母岩粉末测色时,仅中国色卡有2.2%的样品符合RP色调;用分光测色计对母岩岩块及粉末的测色结果则均无RP色调,绝大部分为YR色调。因此,结合他人对紫色及红色的定义等,建议将"紫色砂、页岩岩性特征"的颜色修订为:色调为2.5RP～10RP;或色调为2.5R～5YR,干态明度为3～6,干态彩度为2～4。按修改后的标准,有62.2%～75.6%的样品符合紫色定义,这一结果更符合对紫色土颜色的传统认识。此外,建议进一步完善土壤色卡系统,或使用可客观、准确、自动读取Munsell颜色信息的便携式测色仪来测量土壤颜色;野外调查时对"紫色土"要注意观测土壤中紫色砂、页岩碎屑"紫色"区域的颜色,以防忽略有"紫色砂、页岩岩性特征"的土壤。     

湘东地区紫色土在中国土壤系统分类中的归属

为了研究湖南省东部地区紫色土在中国土壤系统分类中的归属,选取6个典型紫色土土种的土壤剖面,在对其成土环境、剖面形态特征及其理化性质研究的基础上,按照中国土壤系统分类检索、土族和土系划分标准,确定了其在中国系统分类中的归属及其土系的划分。结果表明:(1)受局部区域气候条件、植被类型和地形地貌等成土环境的影响,湘东地区所调查的6个典型紫色土土种剖面的发生特性不尽相同,检索出的诊断层包括淡薄表层和雏形层,诊断特性包括湿润土壤水分状况,热性土壤温度状况,准石质接触面,铝质特性,铁质特性,红色砂、页岩、砂砾岩岩性特征和氧化还原特征,分别归属于雏形土和新成土2个土纲,包括了普通铝质湿润雏形土、红色铁质湿润雏形土、普通湿润正常新成土和普通红色正常新成土4个亚类,可划分为6个土族和6个土系。(2)本次调查的6个典型紫色土土种的色调介于5YR~7.5R,均未满足中国土壤系统分类检索中"紫色砂、页岩岩性特征"的色调为2.5RP~10RP的定义,但如果将"紫色"的色调放宽到R,则有3个剖面可满足"紫色"色调。     

四川盆地沙溪庙组地层(J2s)岩石发育土壤的系统分类研究

地理发生分类的紫色土在中国土壤系统分类中的归属一直受到高度关注,以四川盆地分布最为广泛的侏罗系沙溪庙组地层岩石发育的土壤为研究对象,在对19个典型剖面的成土条件、剖面形态特征和土壤理化性质分析的基础上,根据《中国土壤系统分类检索(第三版)》,确定了供试土壤的诊断层和诊断特性及其在中国土壤系统分类中的高级类别。结果表明,供试土壤归属于3个土纲、3个亚纲、7个土类和12个亚类;色卡确定的颜色上满足“紫色砂、页岩岩性特征”的剖面仅7个;但若在原颜色定义上增加“或色调为2.5YR~5YR,干态明度为4~6,干态彩度为3~4”条件,则有11个剖面的色卡定色符合“紫色砂、页岩岩性特征”,3个剖面的仪器定色符合该特征。     

水耕时间对低丘水田土壤发育的影响

  目的  了解水耕时间对亚热带低丘水田土壤性态的影响,对水耕土壤进行正确分类。  方法  在浙江省金衢盆地内选择坡麓和岗地二种地貌单元,观测不同水耕时间的第四纪红土发育水田土壤的剖面形态特征,分层采集土样分析土壤理化性状。  结果  随着水耕时间的增加,土壤颜色由红转黄,色调由2.5YR向7.5YR或10YR演变;表层土壤黏粒含量逐渐下降,有机质与全磷及有效磷积累,pH、阳离子交换量和活性铁逐渐增加,土壤游离氧化铁逐渐下移淀积;水耕时间对土壤性状的影响由表层向心土层发展。调查表明,由于水分条件的差异,水耕时间对坡麓地带水田土壤性状的影响大于岗地水田。  结论  由第四纪红土旱地改为水田,形成典型水耕人为土约15 a,形成铁聚水耕人为土约150 a以上,水耕时间低于150 a主要形成简育水耕人为土;随着水稻种植时间的增加,活性有机质占有机质的比例随有机质积累同步增加,水稻土心土层具有较强的固碳潜力。     

第四纪红土的土壤发生及其古地理意义

本文对第四纪红土发育的土壤的研究结果表明:在我国亚热带范围内,地带性因素对土壤性质的影响在一定程度上是客观存在,但有局限性;母质等地域性因素对土壤性质的影响常常会超过地带性因素的影响;第四纪红土的物质来源受周围岩性和黄土的影响,与下伏砂岩不一定有必然的联系;风化程度在剖面中的变化是气候变迁的标志之一。     

不同成土母岩类型与烤烟化学成分的灰关联聚类分析评价

为了比较贵州省毕节烟区不同成土母岩间烤烟化学成分的差异,采用灰色关联聚类和决策分析方法,对149份烟叶样品(C3F等级)10个化学成分指标进行了综合评价。结果表明:根据烤烟化学成分的差异,16种不同成土母岩可分为4个类别:黄砂岩类、白云岩类(包括紫红泥岩、紫红砂岩、紫色砂岩、泥岩、白云岩、砂页岩夹煤层、玄武岩)、第四纪红色黏土类(包括第四纪红色黏土、紫色砂页岩、黄色砂页岩、泥页岩、砂页岩、石灰岩和石英砂岩)和白云质灰岩类(包括白云质灰岩)。各类烤烟化学成分的综合表现为:黄砂岩类表现最优,综合评价值为0.92;白云岩类次之,综合评价值为0.65;第四纪红色黏土类和白云质灰岩类相对较低,综合评价值分别为0.54和0.52。     

南方典型母质发育水稻土剖面酸化特征研究

明确我国南方典型母质发育水稻土的剖面酸化特征及其影响因素,为稻田土壤酸化有效防控及治理提供理论依据.选取湖南长株潭区域不同母质(板页岩、第四纪红土、花岗岩、河流冲积物、砂岩、石灰岩及紫色砂页岩)发育的潴育性水稻土剖面,分别测定耕作层(A)、犁底层(P)、潴育层(W)及母质层(C)各层次的土壤pH,利用A与C层间pH的变...     

长江中游地区第四纪红土的二元结构及古环境意义

在长江中游地区的湖南和湖北两省,选择宜昌、咸宁、常德、长沙、株洲5个第四纪红土剖面,分析第四纪红土的粒度组成特征,研究红土的成因及南方古环境的演变。结果表明,这些地区第四纪红土的粒度组成呈明显的二元结构:剖面上部(宜昌剖面0～320 cm,咸宁剖面0～220 cm,常德剖面0～270 cm,长沙剖面0～280 cm,株洲剖面0～150 cm)粒度细小而均匀,砂粒含量低,大部分小于1%;粗粉砂(又称风尘"基本粒组")相对富集,平均含量分别为34.38%、32.29%、32.48%、31.69%和31.86%。而且土壤样品粒度频率分布曲线与安徽宣城第四纪红土很相似,与镇江下蜀黄土也有明显继承性。这些特性均反映了剖面上层红土的风成特性。但研究剖面下部红土,粒度组成有明显不同:含有砾石,砂粒含量较高,不同粒度组分垂向变化明显,粒度频率分布曲线与宣城红土和下蜀黄土有显著差异,表现出明显的冲、洪积相特性。第四纪红土的"二元结构",反映了研究区域第四纪古环境的多变性和复杂性:早期红土形成后,因受间冰期湿热气候的影响,多受流水作用改造;而晚期红土更多地受风尘堆积的影响,沉积后虽经过了强烈的原位风化,但仍保留了风尘沉积的特性。     

皖南第四纪红土伊利石结晶度值与风化强度的关系

对安徽宣城市宣州和郎溪两地第四纪红土黏土矿物组合和伊利石结晶度进行研究,探讨其对第四纪红土形成环境的指示意义。结果表明,两地第四纪红土黏土矿物的组合基本相似:剖面上部末次冰期下蜀黄土层(黄棕色土层)黏土矿物主要为伊利石、高岭石和2∶1型的蛭石;均质红土和网纹红土以伊利石和高岭石为主,无蛭石;网纹层下部出现伊利石-蒙脱石混层矿物。根据伊利石的X射线衍射(XRD)峰,获得伊利石结晶度(Illite crystallinity,IC)值,可以反映伊利石结晶程度。两地第四纪红土同类层次的IC值较接近。宣州和郎溪剖面黄棕色土的IC值平均为0.463,均质红土为0.599,网纹红土为0.726。全剖面样品IC值与风化强度指标呈显著负相关,充分说明红土IC值可有效地反映红土的风化强度。第四纪红土剖面从黄棕色土→均质红土→网纹红土,IC值升高,伊利石结晶变差,反映了红土风化强度增加,形成的气候环境更加湿热。     

广东省不同母质发育土壤颗粒分布的分形维数特征

采集广东省主要成土母质(玄武岩、砂页岩、第四纪红土和花岗岩)发育的林地、耕地和园地土壤剖面各发生层土壤,测定了土壤颗粒组成、有机质、CEC等理化性质,探讨了不同母质发育土壤颗粒分布的分形维数特征及其与土壤理化性质的关系。结果表明,玄武岩、第四纪红土、花岗岩和砂页岩发育土壤分形维数变幅分别为2.923 9~2.981 2,2.858 8~2.937 7,2.769 3~2.923 1和2.544 6~2.885 6;玄武岩和第四纪红土发育土壤颗粒分布分形维数与砂页岩发育土壤存在显著差异。土壤颗粒分布的分形维数随土壤深度增加呈增大的趋势,相同母质发育土壤的深层土壤颗粒分布的分形维数接近一致。玄武岩和第四纪红土发育土壤颗粒分布的分形维数在不同深度土壤之间变幅较小,砂页岩和花岗岩发育土壤变幅较大。土壤颗粒分布的分形维数与砂粒含量呈极显负相关,与黏粒含量呈极显著正相关,与土壤全磷、速效钾、全铁、CEC、有机质、全氮、碱解氮呈极显著或显著正相关;土壤颗粒分布的分形维数可以作为表征土壤肥力状况指标。     

贵阳市乌当区不同母质发育的土壤理化性质和重金属含量差异研究

在贵阳市乌当区采集了9种母质（岩）上发育的土壤样品763个，分别测定了土壤的主要理化性质和主要重金属元素含量，通过对比分析表明不同母质（岩）发育的土壤理化性质和重金属含量都具有很大的差异。土壤理化性质的差异性主要表现为：石灰岩、红色粘土、老风化壳和页岩发育的土壤质地粘重。砂岩发育的土壤质地较轻，钙质紫色砂页岩、白云岩、砂页岩和河流冲积物发育的土壤质地适中；石灰岩、白云岩和钙质紫色砂页岩发育的土壤pH值为中性至微碱性。河流冲积物发育的土壤pH值为中性，其余5种母质（岩）发育的土壤pH值为酸性至强酸性；白云岩、钙质紫色砂页岩和河流冲积物发育的土壤有机质含量较高，而砂岩发育的土壤有机质含量较低，其余5种母质（岩）发育的土壤有机质含量介于二者之间；河流冲积物、石灰岩、白云岩和钙质紫色砂页岩等发育的土壤CEC较高，而砂岩发育的土壤CEC较低，其余4种母质（岩）发育的土壤CEC介于它们之间。土壤重金属含量差异性表现为：钙质紫色砂页岩、石灰岩、河流冲积物等发育的土壤中锅、铬、汞的含量较高。而红色粘土、河流冲积物和石灰岩等发育的土壤中铅和砷含量较高，砂岩发育的土壤中5种重金属元素的含量均为最低，其余母质（岩）发育的土壤中5种重金属元素的含量均介于上述之间。通过相关性分析结果表明：研究区域内土壤重金属镉、铬、汞、铅、砷的含量差异主要是由于成土母质（岩）的差异性所致，土壤理化性质的变化则是影响土壤重金属含量的次要因素。     

重庆市紫色土系统分类高级单元划分研究

依据中国土壤系统分类的原则和方法,对重庆市境内的41个紫色土典型剖面进行鉴别、检索和分类定名,并与其发生分类进行参比。结果表明,41个紫色土典型剖面分别被划归为4个土纲(人为土、淋溶土、雏形土和新成土)、6个亚纲、12个土类和19个亚类等系统分类高级单元,被划归为雏形土土纲的剖面最多,其次为新成土土纲,仅有9个剖面被划归为紫色湿润雏形土或紫色正常新成土;雏形土土纲和新成土土纲均分别对应紫色土发生分类的3个亚类(酸性紫色土、中性紫色土和石灰性紫色土),而淋溶土土纲则仅与酸性紫色土1个亚类相对应;地形、海拔、母岩和人为活动与紫色土的土壤水分状况、剖面发育、颜色以及其他理化性质等关系密切,是影响重庆市紫色土系统分类高级单元划分的重要因素;针对多数紫色土个体达不到紫色砂、页岩岩性特征的色调标准以及铁质湿润雏形土的下设亚类不能充分反映紫色土属性(如石灰性、酸性等)差异等问题,建议适当放宽紫色砂、页岩岩性特征的颜色要求或增设石灰铁质湿润雏形土和酸性铁质湿润雏形土2个亚类。     

不同土地利用方式下第四纪古红土有机碳分布特征研究

以不同土地利用方式下（疏林荒草地、荒草地、林地和耕地）第四纪古红土和埋藏第四纪古红土剖面为研究对象,测定古红土各发生层全土及各粒级团聚体的有机碳含量,比较不同土地利用方式下第四纪古红土剖面及团聚体的有机碳分布特征。结果表明:（1）埋藏古红土有机碳含量较低,随深度分布均一,各粒级团聚体内有机碳含量随团聚体粒径减小而降低;（2）埋藏古红土出露地表后,由于受到人为活动影响,表层全土有机碳及各粒级团聚体有机碳含量均增加,呈现林地 > 耕地 > 疏林荒草地 > 荒草地 > 埋藏古红土的特征,其中,林地显著高于其他土地利用方式,说明林地是古红土分布区的一种较合理的土地利用方式;（3）耕地0 ~ 10 cm土层粒径 > 1 mm和 < 0.25 mm团聚体的有机碳含量均随团聚体粒径减小而逐渐增加,1 ~ 0.25 mm团聚体有机碳含量随团聚体粒径减小逐渐降低。其余土地利用方式下古红土均呈现 > 0.25 mm团聚体的有机碳含量随着团聚体粒径减小而逐渐降低,< 0.25 mm团聚体的有机碳含量随团聚体粒径减小而逐渐增加。     

皖南白垩纪紫红色砂页岩发育土壤的特性和系统分类

分析了皖南紫、红色砂页岩上发育的6个土壤剖面的属性特征,并依据中国土壤系统分类的原则对其进行系统分类,结果表明,这6个土壤分别隶属于淋溶土和雏形土两个土纲,文章最后还简要地讨论了在皖南地区的成土环境条件下,紫红色砂页岩上发育的土壤能形成粘化层的可能原因。     

不同土地利用方式下第四纪古红土团聚体的组成比较研究

以林地、疏林荒草地、荒草地、耕地、埋藏古红土等不同利用方式下的第四纪古红土剖面为研究对象,通过剖面内扣除黏粒的粒度组成、Ti/Zr比值和野外剖面形态观察等方法分析,判定了古红土母质均一性,接着利用湿筛法筛分了供试古红土水稳性团聚体,比较分析了各利用方式下古红土与未经人为利用的埋藏古红土的不同粒级团聚体组成,探讨了不同土地利用方式下的古红土不同粒级团聚体组成变化。研究结果表明:(1)供试古红土的成土母质是均一的,埋藏于地下的古红土由于未被人为利用,受人为干扰小,因压实等影响结构性不良,主要以<0.25 mm微团聚体为主;(2)古红土被利用后土壤团聚体<0.5 mm的减少、> 0.5 mm的增加,利用方式不同,古红土的团聚体(粒级)变化不同(土层深度);(3)团聚体林地以> 5 mm为主,疏林荒草地、荒草地和耕地以> 5 mm、5～2 mm和2～1 mm为主;(4)古红土被开发利用后,土壤团聚体的稳定性增加,且林地的稳定性强于耕地,是古红土分布地区一种较合理的利用方式。     

喀斯特山区不同母质(岩)发育的土壤主要理化性质差异性分析

在贵阳市乌当区采集了白云岩、石灰岩、钙质紫色砂页岩等9种母质(岩)上发育的土壤样品763个,分别进行了土壤主要理化性质的测定和差异性分析。结果表明不同母质(岩)发育的土壤理化性质具有很大的差异:红色粘土、老风化壳和页岩上发育的土壤pH值均为酸性至强酸性,有机质和CEC含量中等,土壤质地较粘重;石灰岩、白云岩和钙质紫色砂页岩上发育的土壤pH值为中性至微碱性,有机质和CEC含量较高,质地较为适中;砂页岩和河流冲积物上发育的土壤pH值为酸性至中性,其余理化性质为中等水平;砂岩发育的土壤pH值为强酸性,其余理化性质均较差。     

红壤地区三种母质土壤熟化过程中有机质的变化特征

在湖南祁阳进行了25年的生土熟化长期定位试验,研究花岗岩、第四纪红土和紫色砂页岩三种典型母质土壤在6种熟化方式下耕层（0—20 cm）土壤有机质演变特征。结果表明,不施肥处理土壤有机质含量25年没有显著变化; 不施肥秸秆还田能够缓慢增加土壤有机质含量,三种母质（花岗岩、第四纪红土和紫色砂页岩）土壤的有机质含量年平均增加量分别为0.32、0.20和0.17 g/kg; 施氮、磷、钾肥及施氮、磷、钾肥并秸秆还田,施有机物稻草及施有机物稻草并秸秆还田,三种母质土壤有机质含量均显著增加,其中以施氮、磷、钾肥并秸秆还田处理增加最大,年平均增加量分别为0.48、0.39和0.35 g/kg,25年后土壤有机质含量分别增加了5.6、2.8和3.1倍。根据土壤有机物的投入量、分解状况及作物生长等综合分析得出,花岗岩母质土壤有机质含量的增加速率大于紫色砂页岩土壤和第四纪红土土壤; 有机无机肥配施和秸秆还田是快速提高南方红壤地区不同母质土壤有机质含量的重要措施。     

中国中亚热带网纹红土的地球化学特征与沉积环境

130个样品的粒度、黏土矿物组成、地球化学特征以及Sr、Nd同位素分析表明,广泛分布在中亚热带地区并且具有一定厚度的第四纪网纹红土为加积型沉积。该类沉积粒度组成与北方风尘沉积类似,粉砂含量占优势,>50μm含量小于5%,5~50μm组分41.2%~61.5%,<5μm黏粒26.9%~55.8%;黏土矿物组成中含有较多的石英、云母和高岭石;全土体的平均硅铝率为7.96,硅铁铝率6.11;稀土元素丰度179.6 mg kg-1,与地壳平均值(178 mg kg-1)、北京郊区1998年12月大气粉尘稀土总量(178.0 mg kg-1)以及两块中国黄土标样(178.2mg kg-1)非常接近,并且表现为轻稀土强烈富集,重稀土淋失,Ce元素正异常;网纹红土全岩样品的87Sr/86Sr值界于0.725 657~0.727 714之间,Nd同位素0.511 989~0.512 098,与佳县上新世红黏土和黄土的酸不溶相性物质接近。理化特征指示,第四纪加积型网纹红土与北方黄土中的古土壤以及上新世红黏土的形成环境类似,并且具有稳定的物质来源。     

华南地区几种常见岩性的水土流失成因与治理措施研究

华南地区是我国经济相对比较发达的地区,随着人口的增长和区域开发进程的加快,水土流失问题日益严重。本文提出了华南地区常见的4种产生水土流失的岩性(花岗岩、石灰岩、紫色砂页岩和红色砂砾岩),并在分析了其产生水土流失原因的基础上,提出了治理每种岩性水土流失的具体措施。     

黔中地区坡耕地土壤机械组成对界限含水量的影响

土壤界限含水量作为重要的土壤力学指标,直接影响着坡耕地土壤抗冲性和土壤侵蚀过程。土壤机械组成与界限含水量特征值存在因果关系;研究两者间关系,有助于阐明坡耕地土壤侵蚀机理。以黔中3种主要岩性区坡耕地为研究对象,用野外调查及室内试验的方法,探讨了土壤机械组成对界限含水量的影响。结果表明:3种母岩区坡耕地土壤塑限为石灰岩区(30.49%)>紫色砂岩区(24.12%)、砂页岩区(20.50%),土壤液限为石灰岩区(56.30%)>紫色砂岩区(43.09%)>砂页岩区(32.80%),塑性指数为石灰岩区(26.03%)>紫色砂岩区(18.97%)>砂页岩区(12.29%)。石灰岩区坡耕地土壤粗砂含量、粉粒含量与液限、塑性指数呈负相关,黏粒含量与液限、塑性指数呈正相关;紫色砂岩区坡耕地粗砂含量与液限、塑性指数呈显著负相关,粉粒含量、黏粒含量与液限、塑性指数呈显著正相关;砂页岩区坡耕地粗砂含量与液限、塑性指数呈显著负相关,黏粒含量与液限、塑性指数呈显著正相关。不同岩性分布区坡耕地的界限含水量存在差异,成土母岩的差异是造成3种坡耕地土壤界限含水量差主要原因。