矿山土壤特性及其分类研究进展

矿山土分类是认识矿山土壤的基础,对矿山土壤系统分类研究是进行矿山土壤改良和植被重建的重要基础。本文从物理、化学、生物和污染4个方面阐述了矿山土壤特性的变化及其对矿山土壤系统分类的影响,并对分类名称、依据、指标体系和分类方法的相关研究进展进行了综述。目前,矿山土壤系统分类大多以其特有属性作为分类指标,运用光谱技术、模糊均值法和神经网络模型等方法完成分类。但这些方法都有其自身的优缺点,建议今后因地制宜地选取定量化分类指标,探索将主成分分析等数学模型与光谱等技术相结合的方法进行矿山土壤系统分类,以期为今后矿山土地复垦与利用提供科学依据。     

南疆土壤的属性分类及其类间界限指标的初步研究

本文通过大量剖面资料,应用综合数值分析法分类,取得了南疆各类土壤的主成份方程、散点图和类间界限指标等结果,为南疆例行分类系统的修订,提供了较充分依据。经32个剖面验证表明,其结果可供今后南疆土壤调查制图参考。这样的属性分类,还有利于野外识别土壤和确定其改良的难易程度,使调查成果发挥实效。着重讨论了南疆盐土与盐化土壤的分类(级)的界限指标。其划分盐土的指标主要有五项,关键是整盐、Na⁺和3.43%的表盐。     

横断山区森林土壤的数值分类

在土壤分类中综合运用多种数值分类方法可以取得较好的分类效果.本文应用了主组元分析、聚类分析,多组判别分析和最小支撑树等方法,将横断山区有代表性的30个森林土壤剖面分为六组,各组土壤间不仅在理化性质上有鲜明特征,而且与最重要的成土条件和森林植被类型基本吻合.在西南高山林区,树种与下木对土壤形成有重要作用,主要成土过程为酸性淋溶与腐殖化过程.通过选取的六个理化性质指标,主组元分析结果反映出了上述主导成土过程,而多组判别分析则进一步给予每组土壤以明确的分类域.这两种方法的结合可作为土壤数值分类的基本方法.     

天山中部北麓丘陵地带土壤发生特性与系统分类

通过样地调查与土壤理化性质分析相结合对天山中部北麓丘陵地带的土壤特性进行研究,确定各剖面的诊断层和诊断特性及其在系统分类中的位置。结果表明天山中部北麓丘陵地带在系统分类中可划归为3个土纲4个土类;系统分类中土壤的分类位置与发生分类位置并不具有简单的一一对应的关系。     

关中地区塿土系统分类归属及代表土系建立

塿土是关中地区受人为长期土粪堆垫而在原土壤表层形成明显堆垫层的重要农业土壤,其分类一直备受关注.为了解塿土的成土特点及系统分类归属,选取关中地区18个典型塿土剖面,通过野外成土因素、剖面形态调查与土样分析测定,依据中国土壤系统分类方案,确定其在高级和基层分类单元归属.结果表明,供试剖面包含堆垫表层、黏化层、钙积层等9个...     

滇中东部典型岩溶区农田土壤肥力评价

云南省岩溶面积分布广,评价云南不同县域土壤肥力,可为岩溶区土壤资源的利用、改良和农业生产布局提供基础。通过对滇中、滇东岩溶区宣威、石林和砚山农耕地土壤及其剖面调查,采集土壤样品248份,测定土壤全氮、有效磷、速效钾、有机质和pH,采用主成分分析(PCA)法对研究区土壤肥力进行综合评价。结果表明:宣威、石林、砚山土壤5项指标属中等变异程度,土壤剖面AB层与A层(A1和A2)土壤全氮、有效磷、速效钾、有机质含量差异显著,AB层和B层土壤全氮、有效磷、速效钾、有机质含量差异不显著。通过主成分分析法提取出3个主成分,反映了原信息量的82.954%,第一主成分以有机质和全氮贡献最大,第二主成分以有效磷贡献最大,第三主成分以速效钾贡献最大,土壤肥力综合得分为宣威(0.231)石林(–0.289)砚山(–0.335)。这一结果可为岩溶区土壤养分调控和发展高原特色农业提供参考依据。     

安徽省石灰岩风化物发育土壤的特性和系统分类

本文研究了安徽省石灰岩风化物的发育的土壤,根据土壤特性,依照《中国土壤系统分类（修订方案）》探讨８个土壤剖面在土壤系统分类中的归属,其中２个剖面为黑色岩性均腐土土类,１个剖面为钙质润湿淋溶土土类,５个剖面为钙质湿润雏形土土类。     

多点肥料效应函数方程分类与土壤养分相关性研究

采用主成分分析方法对多点动态肥料试验聚类分析结果与土壤养分间的关系进行了研究。结果表明,土壤氮素状况是分类的第一主因子,磷素状况是第二主因子,有机质含量是第三主因子。确定类肥料效应函数应用范围的主要依据是土壤碱解氮和全氮含量,其次是土壤有效磷含量,再次是土壤有机质含量。     

基于高分5号影像的东北典型黑土区土壤分类

高精度的土壤分类及制图结果有助于更好地制定土地环境保护和土地资源利用策略。为探究星载高光谱影像实现区域尺度高精度土壤分类及制图的可能性,该研究获取东北黑土区拜泉县、明水县共计4幅高分5号(GF-5)星载高光谱遥感影像。首先,将原始反射率数据(Original Reflectance,OR)进行包络线去除处理获得去包络线数据(Continuum Removal,CR);其次,对OR和CR进行主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)处理,分别得到反射率主成分信息(OR-PCA)和去包络线主成分信息(CR-PCA),并在OR-PCA和CR-PCA的基础上结合地形因子(Terrain,TA)。最后,OR、CR、OR-PCA、CR-PCA、OR-PCA-TA、CR-PCA-TA分别作为输入量结合随机森林分类模型,进行土壤分类并实现数字土壤制图。结果表明:1)包络线去除法可有效地提高星载高光谱土壤分类精度,与OR相比,CR的总精度提高了5.48%,Kappa系数提高了0.12。2)PCA可有效地降低高光谱数据的冗余性,提高模型的运算效率以及分类精度;与CR作为输入量相比,CR-PCA的土壤分类总精度提高了3.67%,Kappa系数提高了0.02。3)TA的引入显著提升了土壤分类精度,以CR-PCA-TA作为输入量的土壤分类精度最高,总精度为81.61%,Kappa系数为0.72,实现了高精度的土壤分类模型及土壤制图。研究结果可为大范围、高精度的土壤分类及制图提供新的思路。     

苏联土壤分类

苏联土壤分类和命名乃系建立在В. В. 道库恰耶夫所确定的原则上,这一原则后来又为其学生和后继者详加研究。苏联土壤分类的基本单位是发生学土类,发生学土类的划分是以土壤特性、成土过程和成土因子的结合研究为依据。     

陕西关中土垫旱耕人为土样区的基层分类研究

选择陕西关中土垫旱耕人为土地区为样区,以该地区代表性土壤土垫旱耕人为土(土)为研究对象,在野外调查、室内分析及查阅大量有关剖面资料的基础上,根据中国土壤系统分类体系,对土垫旱耕人为土(土)的基层分类进行了研究。研究表明,应用土壤颗粒大小级别、矿物学型和土壤温度状况等3项指标对土族进行划分,在0~160cm的控制层段中小于2mm的土壤平均质地,多数剖面为粘壤土,少数为壤土或砂质壤土,矿物学型属伊利石型、伊利石混合型或蛭石型,土壤温度属温性或温热土壤温度状况。土垫旱耕人为土(土)土系的控制层段拟定为从表土层上界向下160cm,对于诊断层的底部在160cm以下的,则从表土层至诊断层的下部边界,特征土层有肥熟表层、土垫表层、暗沃表层、耕作淀积层、粘化层、粘质层、CaCO3高度淀积层、CaCO3中度淀积层、CaCO3低度淀积层、氧化还原层和稚育层。根据样区9个典型剖面,结合关中地区土垫旱耕人为土(土)的有关研究资料,划分了土族和土系,并描述了各土系的典型特征及土系间的变异情况。     

湘东第四纪红土母质发育的典型土壤在中国土壤系统分类中的归属

选取湖南省东部地区12个由第四纪红色黏土发育的典型土壤剖面,在对其成土环境、剖面形态特征及其理化性质进行研究的基础上,按照中国土壤系统分类方案,检索出了其诊断层和诊断特性,据此确定了其在中国土壤系统分类中的归属。结果表明,供试土壤剖面包含了淡薄表层、暗瘠表层、低活性富铁层、黏化层、聚铁网纹层等10个诊断层和诊断特性,其在中国系统分类体系中的位置分别为：淋溶土、富铁土和雏形土3个土纲;湿润淋溶土、湿润富铁土和湿润雏形土3个亚纲;简育湿润富铁土、铝质湿润淋溶土和铝质湿润雏形土3个土类;暗红简育湿润富铁土、表蚀简育湿润富铁土、网纹简育湿润富铁土等6个亚类;按照土族和土系划分标准,建立了黏质高岭石型酸性热性-普通铝质湿润淋溶土等9个土族和燕塘系(43-LY01)等12个土系。研究发现：受亚热带气候影响,许多土壤剖面发生了富铁铝化过程,且由于淋溶强烈,孔隙周围形成了聚铁网纹层,而现行的《中国土壤系统分类检索（第三版）》还不能给出一个合适的位置,因此建议在铝质湿润淋溶土亚类中增设一个可以反映相关特性的网纹铝质湿润淋溶土亚类。     

不同氮肥用量下冬小麦土壤剖面累积硝态氮及其与氮素表观盈亏的关系

以在陕西关中地区户县、周至两县连续2年的20余个3414肥料田间试验为研究对象,研究了不同施氮量下冬小麦收获后土壤2 m剖面硝态氮的分布、累积及其与土壤氮素表观盈亏量间的关系。结果表明:随着氮肥用量的提高,土壤剖面硝态氮累积量明显增加,其向土壤下层淋溶的程度也越严重;当施氮量为180～240 kg/hm2时,一些试验点的土壤氮素已经表现出盈余;当施氮量达到270～360 kg/hm2,所有试验点土壤氮素均明显盈余。不同施氮量时土壤表观氮素平衡值（施氮量与氮素携出量的差值）与土壤02 m剖面硝态氮累积量之间呈极显著正相关,说明土壤表观氮素平衡和盈亏决定了土壤剖面硝酸盐的累积状况;土壤氮素表观盈余值每增加100 kg/hm2,02 m土壤剖面硝态氮累积量增加约62.5 kg/hm2。     

重庆市全新统冲积物发育土壤的系统分类研究

为明确重庆市第四系全新统(Qh)冲积物发育土壤在中国土壤系统分类中的归属,本文以该成土母质发育的土壤为研究对象,挖掘9个典型土壤剖面,通过野外观测、分层取样及理化性质分析等,依据现行中国土壤系统分类检索,对其进行分类和命名,并与发生分类进行参比。结果表明:9个供试土壤剖面分别归属于雏形土和新成土2个土纲,5个亚类,其中5个为石灰淡色潮湿雏形土,1个为铁质简育常湿雏形土,1个为斑纹简育湿润雏形土,1个为潜育潮湿冲积新成土,1个为石灰潮湿冲积新成土;隶属于发生学分类潮土土类的6个供试剖面分别归为系统分类中淡色潮湿雏形土、简育常湿雏形土和简育湿润雏形土3个土类,而隶属于发生学分类新积土土类的3个供试剖面则分别归为系统分类中淡色潮湿雏形土和潮湿冲积新成土2个土类。结合成土环境分析可知,地形、气候和母质是影响重庆市第四系全新统冲积物发育土壤系统分类的重要因素。     

Automated soil map compilation

Abstract

A soil map is eonventionally prepared by an experieneed surveyor via the following three steps; (1) establishment of taxonomie class, (2) alloeation of sam pie into one of the classes, and (3) delineation of homogeneous areas in terms of mapping unit. These steps involve some degree of arbitrariness; thus soil maps prepared by two surveyors are never identical. The aim of this study is to define a eertain proeedure of soil map eompilation, by introdueing numerical handling of soil data, to obtain a reproducible and easy-to-prepare soil map, with the help of the funetions of the eomputer-based Soil Data Management System (COSMAS).

The authors applied Hayashi's theory of quantification No. 3 to numerical representation of soil profiles based on the pattern of eombination of various soil attributes relevant to soil classification. The following four soH types were recognized in the seattergram plotted using numerical va lues assigned to the soH profiles; Gley Lowland SoH, Gray Lowland Soil, Brown Lowland Soil and Pseudogley SoH. Then, using these numerical values, diseriminant analysis was carried out to classify each profile into one of the above-defined soil types. As a result, 89.7% of the observed profiles were assigned to the same soil types as assigned by a surveyor in the filed. Area delineation for each mapping unit on the basis of soil type assignment and probabHity of membership of a respective soil type group at a sampled si te was automatieally performed by an "AUTOMAP" program whieh was newly developed for COSMAS for graphic representation of soil data. The numerically prepared soi! map showed reasonable agreement with the surveyor's. A wide range of users of soil survey data can prepare various maps using the procedure proposed in this paper.     

湘东地区花岗岩红壤在中国土壤系统分类中的归属

为了研究湖南省东部花岗岩红壤在中国土壤系统分类中的归属,选取湘东地区8个由花岗岩母质发育的典型土壤剖面,在对其成土环境、剖面形态特征及其理化性质进行研究的基础上,按照中国土壤系统分类方案,检索出了其诊断层和诊断特性,据此确定了其在中国系统分类中的归属。结果表明,供试的8个土壤剖面包含了淡薄表层、暗瘠表层、低活性富铁层、黏化层等9个诊断层和诊断特性,其在中国系统分类体系中的位置分别为:淋溶土、富铁土和雏形土3个土纲;湿润淋溶土、湿润富铁土和湿润雏形土3个亚纲;简育湿润富铁土、铝质湿润淋溶土、酸性湿润淋溶土和铝质湿润雏形土4个土类;普通铝质湿润雏形土、普通简育湿润富铁土、普通铝质湿润淋溶土、普通酸性湿润淋溶土4个亚类;按照土族和土系划分标准,建立了黏壤质硅质混合型酸性热性-普通铝质湿润雏形土等6个土族和脱甲系(43-CS18)等8个土系。实践表明,目前的土族土系划分标准适用于供试土壤基层分类单元划分。与土壤发生学分类结果相比,土壤系统分类结果更能定量反映出湘东花岗岩母质发育土壤性状的差异,进而客观反映出土壤发育阶段和土壤类型的差异。     

关中塿土堆垫层厚度空间分布特征及其影响因素

塿土堆垫层是关中农民长期农业生产过程中施用土粪并经耕作熟化形成的,其厚度可以表征塿土肥力水平,也能够反映人为活动对成土过程作用的强弱。开展塿土堆垫层厚度调查及其自然与人为影响因素分析,可为塿土养分保蓄及分类提供科学依据。本文在关中塿土分布区布设5 km×5 km网格样点,调查了273个塿土剖面堆垫层厚度并分析其空间分布特征;同时选取13个影响因子分析堆垫层厚度与自然及人为因素的相关性,并运用随机森林算法对各影响因素进行重要性排序。结果表明:关中地区塿土堆垫层厚度总体范围在14～130 cm,平均厚度为55 cm;其变异系数为34.28%,属中等变异程度;堆垫层厚度在东部的韩城、合阳和澄城(60～80 cm占优)一带及西部的陈仓、岐山和武功(60～70 cm占优)一带相对较高;堆垫层厚度与经纬度呈显著正相关,与坡度、温度和湿度呈显著负相关;堆垫层厚度与人口数量的增加呈正比,与人均耕地面积的减少呈反比;堆垫层厚度的最大值多出现在距离河流9～13 km范围中。本研究所筛选的13个影响因子对塿土堆垫层厚度的综合解释能力为64.36%,其重要性排序结果显示人均耕地面积变化对塿土堆垫层厚度的影响最...     

北京地区红色黏土特性及成土过程和系统分类探讨

为研究北京地区红色黏土的成土过程及其系统分类,选取6个发育在石灰岩类和花岗岩类母岩上的红色黏土剖面,研究了土壤剖面形态、理化性质、黏土矿物组成等,并分析了其成土条件和发生过程。结果表明:所有土壤剖面的土壤结构体面上均有黏粒胶膜,通体无石灰反应,铁的游离度高,活化度低。石灰岩类发育的红色黏土质地更细,其土壤黏粒游离铁较多,颜色更红,结构体团聚程度更强。花岗岩发育的红色黏土因含有大量难以风化的石英,因而含有较多的砂粒,结构体团聚程度较低。这些土壤形成过程中发生了强烈的黏化和铁质化作用,可以推断其是在古湿热气候条件下形成的。而目前土壤的pH呈微碱或中性,交换性盐基离子以Ca2+为主,盐基饱和度较高,则是受现代黄土降尘的影响,发生了复盐基过程的结果。在此基础上,依据《中国土壤系统分类检索(第三版)》确定的原则和方法,确定研究剖面分属于淋溶土纲下的4个不同亚类。     

昆山市农业土壤基本性质与重金属含量及二者的关系

研究了昆山市农业土壤基本性质和土壤中的重金属含量,并对二者的相关关系进行了分析。结果表明:昆山市农业土壤基本全为壤土,土壤pH值平均为6.50,土壤有机质平均含量为30.53g/kg,土壤CEC平均值为17.51cmol/kg,且各区之间变幅不大;昆山市主要污染重金属Cd、Pb和Hg全量大小排序基本为黄泥土>青泥土>青紫土>乌栅土;土壤重金属含量和土壤理化性质间的关系复杂,如全量As与pH值、有机质含量和全N含量呈极显著负相关,而全量Hg与土壤中有机质含量、全N含量、碱解N含量、CEC呈极显著正相关。