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实习的目的和任务:
在初步掌握了土壤学基本理论的基础上,进行土壤的野外调查研究,以便掌握土壤调查的理论和技术,了解调查区土壤形成和分布规律,及土壤性状和林木生长关系,为今后学习专业课打下基础。通过学习了土壤学这门课,我们对土壤有了大概的认识。这次实习的目的是更好地掌握所学的知识,培养结合理论知识运用到实际当中的能力。具体的说,主要是为了了解各类土壤的剖面特征,学会观测分析土壤剖面的方法,熟悉挖土壤剖面的过程及土壤的采集。
实习时间
20__、12、20至20__、12、26
实习地点
学校和下蜀林场
实习的内容及安排:
第一阶段:老师讲解实习的目的要求和内容及调查区资料阅读
第二阶段:地形图、罗盘仪的使用训练;土壤路线调查;标准地土壤调查
第三阶段:室内资料整理,写小结
?每班5―6人为一组,分组实习
?每组3―4个土壤剖面,进行剖面观察记载
?每组配置的工具如下:
铁锹、十字镐、手锄、罗盘仪、背包、PH指示剂、速测盒、布袋、剖面记载表、小刀、皮尺、文件夹,GPS、海拔仪。
实结
【林场概况】
下蜀林场位于江苏省句容县境内,地理位置东经119°14′,北纬31°56′。林场属于北亚热带季风气候区,气候特点是:干湿寒暑四季分明,光照充足,水热资源丰富,具有发展林业生产的良好条件。林场坐落在宁镇山脉东段的武岐山、空青山南侧,宁镇山脉,低山丘陵区。本地的地带性植被为带有常绿成分的落叶混交林,人工林主要有:马尾松、黑松林、湿地松林、火炬松林、杉木林、毛竹林、麻栎林、板栗林、油茶林、茶园等。林场的土壤类型大致有:①石质土②粗骨土③薄层土④黄棕壤⑤石灰土
【实习概况】
我们的主要行程在第二天:上午学校――下蜀林场――武岐山(山脚山腰各取了个典型剖面分析)下午空青山(山腰栎林和毛竹林各取一个剖面分析)沿途指导老师和林场负责人员给我们讲解林场的有关信息,结合实习第一天我们所翻阅的资料,对林场有了一个清晰的认识。
以下是指导老师讲解的土壤剖面调查的内容及流程:
①挖掘剖面的原则和方法
土壤剖面是指从地面向下挖掘后露出来的垂直切面。不同的土壤有着不同的外部形态特征,它是土壤形成、发展和人类活动的结果。通过对土壤剖面的选定、挖掘和观察,可以初步了解该土的特性,鉴定其肥力,再结合室内分析作为合理利用、施肥、改良土壤的参考。挖掘土壤剖面是在野外调查研究土壤的基本手段。对土壤剖面进行认真的、细致的观察研究,就能帮助我们了解土壤的肥力特性及其变化情况。因此,首先在有代表性的地点(不能靠近路旁或刚施过肥的地方)挖掘土坑,土炕的深度按实际需要而定,一般要有80―100公分,挖出的表土、心土分别放置两旁,挖好土坑后,把向阳的坑壁垂直削平,用为观察的一面,观察面上保持原状,不要践踏及堆放土壤。观察完毕后,将心土及表土依次分别放回土坑中压实填平。
②土壤剖面形态的观察和描述:
土坑挖好后,用刀或铁铲把剖面削成垂直状态后,即可进行观察和记录。观察剖面时,应先从上而下划分出若干层次(一般以颜色、质地、松紧度、结构、根系分布等作为划分层次的依据)然后按层次观察土壤的形态、特征,并作好记录。观察项目主要有:土层厚薄、干湿度、颜色、质地、结构、松紧度、酸碱度、新生体、侵入体以及根系情况等等。
我们在每个观察地点都挖掘剖面来进行观察,因此很好地掌握了其原则和方法。我们小组一共挖了四个剖面,下面是对其简单描述,(具体内容请参见土壤调查记载表):
剖面一:地点:武岐山地形:下坡底部地势:海拔130米以上母质:第四纪沉积物下属黄土排水情况了良好地下水位低剖面特征:下蜀黄土为母质的粘磐黄棕壤,剖面中有棕色或红棕色的B层,即含粘粒量较多的粘化层,土体内有铁锰结核;
剖面二:地点:武岐山地形:山腰平缓处地势:海拔140米以上母质:石英砂岩的坡积物排水情况良好地下水位低剖面特征:沙岩为母质的粗骨黄棕壤,沙粒含量尤其高,生产性不良;
剖面三:地点:空青山地形:山腰平缓处地势:海拔270米以上母质:砂岩坡积物植被:以毛竹为主排水情况良好地下水位低剖面特征:毛竹林下的黄棕壤,植物根系很多,剖面上也有少量的灰白色的网纹;
剖面四:地点:空青山地形:山腰地势:海拔220米以上母质:砂岩坡积物植被:以次生栎林为主排水情况良好地下水位低剖面特征:次生栎林下的黄棕壤,土层较疏松,分层不明显。
【工作概况】
在第三小组中,大家的工作井然有序,其中组长和另外两位男组员主要负责挖剖面和测量,另外两位女组员负责协助帮忙,我主要负责剖面的观察分析并记录和后续记载表的整理和总结。对剖面的观察和分析使我能更好的运用所学的知识去解决问题,加深了我对土壤的认识,锻炼了我的操作能力。后续材料的整理、剖面记载表的完善,让我对这次实习内容有了深刻理解,对课本知识有了良好巩固。
【感想与体会】
通过几天的实习,让我收益颇多。从原先了解的关于土壤单方面的理论知识到实践,清楚直观地重新认识土壤是一个突破。在实习过程把理论与实践相结合,巩固和提高了我们在课堂上所学的理论知识。增加我们对土壤学新的认识。本次实习令我们加深了对所学课程的了解,更深刻认识到了学习该课程的意义,巩固了学习成果,体会到“学以致用”的道理。知识从感性认识升华到了理性认识,从抽象变得具体起来,我学习到了很多书上没有的东西,了解土壤学对实际农林生产的重要性。初步了解了下蜀主要地质地貌和所发育而成的土壤类型。在这里深深的感谢老师们的认真指导。
土壤如何从岩石发育到土壤是要经历一个漫长的阶段,且随着风化作用的进行,也在不断地发育。气候、植物、动物、人为因素对土壤的影响也是非常大的。因此同一个地方的土壤的性质不会相差太大。受温度、母岩、环境的影响,地区和地区之间的土壤分布也是有联系的。从南到北,海南的土壤多为砖红壤,广东因其盛行干热风,降水少,所以多为赤红壤;江西、浙江、湖南一般是红壤;江苏是黄棕壤;山东是棕壤;河北、辽宁是暗棕壤;黑龙江是黑土壤或棕色针叶林土。因此分析土壤不能凭空,要根据该土壤在该区域所处的大环境大背景下加以分析。我们实习的几种土壤都是黄棕壤。每一种土壤都有适合生长的植物,植物也有适合自己生长的土壤,最优的选择是在适合的土质上种植适合的植物,如果不合适但又需要种植这样的植物,就需要用一些人工的`办法,用化肥改变矿物含量,调节PH,灌溉水田,交叉种植等等,能增加产量。
在实习中初步掌握了地质地貌考察和土壤调查的基本技能和方法。外出实习要对考察对象做一定的了解,合理安排考察路程和考察内容,注意研究的方法和工具的使用,一些考察的细节,充分认识到地质地貌考察和土壤剖面观测的必要性和艰苦性,激发了我们自己考察家乡和各地的典型地质地貌和土壤的兴趣。在自己动手实践了一番之后,我们对挖剖面有了深刻的体会,找好挖剖面的适合位置,大致的范围,挖的深度,是否垂直这些关系着能否挖好一个剖面。不断在实践中总结技巧,灵活运用,是实践方法,也锻炼学习的能力,更是对可课本知识的良好巩固。同时,懂得和小组成员合作的重要性。这些都将对我们日后的学习乃至工作起到积极的作用。
附:第三个剖面的记载表
一.实习概况
所谓读万卷书不如行万里路。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20xx年9月25日~20xx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D山地红壤D山地黄壤D山地黄棕壤D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。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:20xx-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:20xx-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D次生马尾松林D灌丛D草坡,土壤演变为森林红壤D生草红壤D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D山地红壤D山地黄壤D山地黄棕壤D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
[1] 彭世良,吴甫成. 衡山土壤酸化研究[J]. 土壤通报,20xx,35(5):599-603.
[2] 吴甫成,方小敏. 衡山土壤之研究[J]. 土壤学报,20xx,38(3):256-264.
[3] 吴甫成,丁纪祥,周涛. 衡山土壤腐殖质研究[J]. 湖南师范大学自然科学学报,1997,20(1):85-90.
[4] 曾维琪,殷细宽. 衡山土壤的粘粒矿物[J]. 土壤学报,1986,23(3):243-249.
[5] 高冠民,窦秀英. 衡山之土壤[J]. 土壤通报,1965,1(1):35.
通过两天的实习,让我收益颇多。从原先了解的关于土壤单方面的理论知识到实践,清楚直观地重新认识土壤是一个突破。土壤如何从岩石发育到土壤是要历经一个漫长的阶段,且随着风化作用的进行,也在不断地发育。气候、植物、动物、人为因素对土壤的影响也是非常大的。因此同一个地方的土壤的.品质不会相差太大。受温度、母岩、环境的影响,地区和地区之间的土壤分布也是有联系的。从南到北,海南的土壤多为砖红壤,广东因其盛行干热风,降水少,所以多为赤红壤;江西、浙江、湖南一般是红壤;江苏是黄棕壤;山东是棕壤;河北、辽宁是暗棕壤;黑龙江是黑土壤或棕色针叶林土。从垂直分布开看浙江的土壤,1.低丘:红壤;2.海拔(600)800-(1100)1200:黄壤;3.(1100)1200以上是棕黄壤。因此分析土壤不能凭空,要根据该土壤在该区域所处的大环境大背景下加以分析。我们实习的几中土壤都是浙江地区的红壤。上甘的是石灰性红壤,青山的是红壤,后山是黄红壤。纬度越往上就越接近黄壤。
每一种土壤都有适合生长的植物,植物也有适合自己生长的土壤,最优的选择是在适合的土质上种植适合的植物,如果不合适但又需要种植这样的植物,就需要用一些人工的办法,用化肥改变矿物含量,调节PH,灌溉水田,交叉种植等等,能增加产量。
在自己动手实践了一番之后,我们对挖剖面有了深刻的体会,找好挖剖面的适合位置,大致的范围,挖的深度,是否垂直这些关系着能否挖好一个剖面。不断在实践中总结技巧,灵活运用,是实践方法,也锻炼学习的能力。
一、实习意义
土壤在农林生产和陆地生态系统中具有重要地位,是农业生产的基本生产资料,同时也是影响人类生存环境的重要因素。
首先,土壤是植物生长发育的基地,是农林生产的基本生产资料。土壤可以为植物生长提供水分和养分以及机械支持等,而由于动物生产又是以植物生产为基础的次一级生产,所以,土壤不仅是植物生产的基础,也是动物生产的基础,农林生产要以土壤为最基本的生产资料。
其次,土壤是制定农林生产技术措施的基础和依据。几千年来的农业生产经验已经证实,整个农林生产过程中,在制定和采取各项生产技术措施时,必须首先考虑土壤因素,要始终坚持“因地制宜”的基本生产原则,包括因土施肥、因土灌溉、因土种植、因土管理等。
其三,土壤是人类社会最宝贵的自然资源,是陆地生态系统的主要组成部分。土地是人类和其他动植物赖以生存的家园,合理开发和利用土地资源对保护和维持陆地生态系统的平衡和可持续发展具有重要作用,当然,对土壤的科研与保护对人类社会的发展具有伟大意义。
其四,土壤是影响人类生存的重要环境因素。土壤作为影响人类生存的3大环境因素之首,是人类赖以生存的基础,她为人类提供食物和栖息之地,她的环境质量直接关系到人类的身体健康。
综上所述,对土壤科学的学习与研究迫切而需要。
二、实习要求
1、野外以小组为单位进行土壤剖面观测和记录以及讨论,每人完成一份实习总结。
2、要求同学们遵守各项纪律,不怕苦,不怕累,认真进行实习内容的.学习。
三、实习过程
1.实习目的:
(1)学习掌握土壤剖面的挖掘方法和注意细节,回顾掌握土壤剖面性状观察的方法
(2)了解泰山山脚主要的岩石类型和土壤的类型、分布、成土条件剖面特征及改良利用措施;
(3)锻炼独立进行土壤剖面的观察,并能鉴别土壤类型的能力,现场认识断层、滑坡、岩层,背斜、向斜等地质现象;
(4)通过实习实验,掌握土壤和岩层常规理化分析方法,并能对数据进行整理和应用。
(5)通过实习,回顾学习中国土地资源的类型分布、各种质地土壤的形成原因和发展历史、了解其利用价值和利用现状,增强合理利用和保护土壤的环保意识。
2.仪器配备和试剂:
(1)仪器
1、土铲:挖掘土壤剖面。
2、比色卡:比色确定土壤的PH值。
3、白瓷板(点滴板):测定土壤PH。
4、剖面刀:整理土壤的剖面、检验岩石的硬度。
5、卷尺:测定土壤发生层厚度。
6、铁锤:敲砸岩石以便于做岩石的石灰性反应和观察岩石内部性状
(2)试剂
1、混合指示剂:测定土壤pH值中显色。
2、稀盐酸(1:3):用于测碱性土壤的石灰性反应。
3、实习方法步骤:
(一)、泰山山脚实习地点
(1)剖面点的选择:
根据实习目的选择剖面点,选点位置为泰山山脚的一小片棕壤土,具有代表性,避免了沟渠、村庄等人易干扰的地段。选好点后应观察如下:
土壤类为棕壤;
土壤类型分布的地形为山地山脚;
植被为灌木林多为农业果木山楂、核桃等;
成土母质为残、坡积母质;
农业利用情况为种植少量柏树和经济树木等;
存在的主要障碍因素主要为岩石较多,不便耕作;
最后开始挖掘剖面。
(2)剖面挖掘与修整:
根据实习目的确定剖面深为0.8m,宽 0.6m ,依靠一个断坡而挖掘,达到了母质层,剖面坑的一端向阳,垂直削平作为观察面,观察者随宋老师站在断坡地面观察分析。挖掘时将表土堆于一侧,下层土壤堆于另一侧,两端不堆土,观察完毕后,将底土填回下层,表土填回上层,观察面上不能践踏。
(3) 剖面观察与土层划分 :
先远距离观察剖面,看清全剖面的土层组合,再靠近仔细观察,根据各个剖面的颜色、质地、结构、新生体等的变化,参考环境因素,推断土壤的发育过程,具体划分出各个发生层次。用钢卷尺量出各层深度,记录母岩的层位,在记录本上勾画土体构型如图。
(4)土壤性状的观察和记载 :
记录剖面特征,对各发生层次逐层详细观察并进行一些理化性质的速测。记录颜色、质地、结构、土壤坚实度、土壤干湿度、孔隙状况、侵人体、土壤酸碱度等。
(5)土壤pH测定:
取白瓷板(点滴板),将其擦拭干净,取相应层次土层的土适量于点滴板凹槽中,滴加适当过量的混合指示剂,轻轻晃动点滴板使测定充分,倾斜点滴板使显色后的部分指示剂从凹槽中流出,观察流出指示剂的颜色,拿比色卡进行对比,确定土壤的pH。
(6)实习实验数据内容统计与处理:
(7)总结回顾:
1、泰山的气候环境为夏季炎热多雨,冬季寒冷干旱;植被分布为以海拔800m为界,800m以上油松木,500m-800m多为侧柏、松树,500m-200m多为灌木;
2、泰山阳面成土母质为残积母质和坡积母质,土壤类型多为棕壤,其母质岩主要是花岗岩,发育于亚热带常绿阔叶与落叶阔叶混交林,其主要特征是剖面中有棕色或红棕色的B层,即含粘粒量较多的粘化层;土体内有铁锰结核;
3、泰山山顶和阳面的岩石组成多为花岗岩,阴面岩石组成多为石灰岩,且泰山地势为东高西低,较多溪流为自动向西流;
4、实验实习中,坚定岩石矿物,主要鉴定光泽(包括金属光泽、半金属光泽、非金属光泽)、颜色(岩石有本色、假色、他色,其中其条痕颜色为其本身的颜色)、形态(晶体、非晶体等)、力学性质(解理性质、断口、硬度等)、发光性、盐酸反应、磁性、导电性等。
5、岩石元素组成分中,钾长石和云母等钾元素含量较高。泰山上钾长石和石英分布较多。
(二)馒头山实习地点(济南市长清区张夏镇徐毛村)
(1)由宋老师带领观察馒头山的各种土质类型分布和岩石的性状和形成分布;
(2)各组同学带实习工具爬山观察记录各种岩石和土壤的形状、颜色及周围环境等,对个别土壤类型的土壤进行取样测定其pH、对各种岩石进行取样测定其风化物pH和是否具有盐酸反应。
(3)观察记录内容如下:
馒头组土层及主要岩石层分布由下到上为:黄土――薄层灰岩――黄绿色页岩――鲜红色页岩――浅绿色页岩
其中,各土壤和岩石层的分布不是严格遵守以上分布层次,由于受时间和自然风化的影响,各土壤和岩石层的分布基本上以上层次周期性分布。
土壤学作为一门古老而又新发展起来的科学,主要研究土壤发生分类分布、理化和生物学性状,利用和改良,农业生产中有特殊而重要的作用。土壤学一般归属于农业科学中的农业资源利用一级学科,是农学类专业的基础学科。教学实习作为土壤学实践学习的重要内容,每个学生都应该积极参与并认真实习,在实习过程中积极思考和锻炼,掌握各种实习与实践实验的方法和技能,为将来的专业课学习打下坚实的土壤学理论基础。
一、实习目的意义
实习目的:认识主要的土壤类型,了解土壤类型分化与环境条件的关系,掌握土壤剖面的挖掘技术,掌握土壤各项指标的测定方法和计算分析。
实习意义:实习是课程理论联系实际的重要环节,通过教学实习,巩固和加深对课堂理论的理解和掌握。
二、实习任务和计划
(1)熟悉土壤调查野外工作的方法、步骤,掌握野外调查的技能。
(2)学会使用几种野外工作需要的仪器、调查观测土壤成土条件、成土过程、土壤属性。
(3)土壤肥力综合评价指标。
(4)简单了解岩溶地貌形成原因,以及有关沂源溶洞的简介。
(5)掌握土壤剖面挖掘观测技术。
三、实习内容
3.1实习概况:
实习时间:20xx年11月9日―10日
指导老师:
实习工具:背包、地质锤、大小铁锹、剖面刀、软尺、盐酸瓶、比样标准盒、比色卡、PH混合指示剂、点滴板、滴管、记载表等
我们的行程为两天,路线是:山东农业大学南校区资环实验基地―沂源“九天洞”―鲁山风景区。
对两处都要用挖剖土的方法:
A.剖面点的选择土壤剖面:应根据植被、小气候、小地形、岩石和母质类型,选择有代表性的地点;一般不要以路边的断面做观察剖面,也不要在人为影响较大的地方(如肥堆、沟边、陷井边、路旁等)设置观察剖面或采集土样、水田不能设置在田角和田基旁。
B.剖面挖掘与修整:当剖面地点选定以后,即进行挖掘土壤剖面,为了便于观察,必须挖掘形状基本为长方形的剖面,其规格是:长2米,宽1米,深1.5米。首先将表层3-5CM土壤及杂草、碎石去除,要求观察面要面向太阳。一端应成垂直壁,另一端应成阶梯形,便于人下去观察记载。用米尺测定深度,根据你所采集的深度分布做好标记,然后从下向上取。利用自然剖面时要铲去垂直面上被风化的表土,露出新土。注意挖掘起来的土块应将表层土和底层土分开放在剖面的两旁,以便观察完毕后填土,先放底土后放表土。
C.剖面观察与土层划分:观察土壤剖面形态是研究土壤性质、区分土壤类型得重要方法之一。土壤的形态观察主要包括土壤颜色、质地、结构、新生体、pH和石灰反应等。根据土壤形态及性质,对土壤层次进行划分。
D.土壤性状的观察和记载: 土壤剖面形态在一定程度上反映了土壤成土过程以及土壤内部的物质运动和土壤肥力等方面的特性。根据形态特征观察,结合化学分析,记载土壤剖面的观察内容和土壤基本性质。
E.土壤样品的采集:采集土壤,为以后实验数据分析提供依据。
多种生命的生息繁衍,保持生物多样性的重要性并不在意。知道20世纪中期以来,随着全球人口的增长和耕地锐减,资源耗竭,人类活动对自然系统的影响迅速扩大,人们对土壤的认识才不断加深,土壤和水空气一样,既是生产食物、纤维及林产品不可代替或缺乏的自然资源,又是保持地球系统的生命活动,维护整个人类社会和生物圈共同繁荣的基础。
3.2农业土壤
3.2.1实习地点自然社会简介:
沂源溶洞位于山东省沂源县城西北12公里处的鲁山之阳,以千人洞为中心周围1.5公里范围内有天然洞穴40余个,称为沂源溶洞群。属奥陶纪石灰岩溶洞,距今5亿多年,是长江以北最为集中的天然溶洞,被专家称为“北方最大的溶洞群”。现已开发为旅游景点的有千人洞、养神洞、珊瑚洞、玄云洞、九天洞等十几个溶洞。
洞内景物美妙奇险,配以鲁山的幽谷翠峰,令人赏心悦目、流连忘返。许多洞穴曾是古代猿人生息、繁衍的场所,曾挖掘出猿人头盖骨及数枚牙齿化石,伴随着大量动物化石,并发现大量猿人石器,故称为“沂源猿人”溶洞群。近几年已有多处洞穴开发,正式向游人开放。“千人洞”以高宽大而得名,地质上称“山东一号洞”。
洞内有23尊壁雕佛像和三组“佛的故事”浅浮雕,神态各异,栩栩如生。“石龙洞”以洞内数条天然石龙而得名,洞长218米,为厅堂式洞穴,洞内有双龟把门、龙王宫、银河相会、云霞岛、龙蛇相斗等景观。“养神洞”以各路神仙由玉皇大帝率领云游四海在此歇息的传说而得名,全长800余米,为分支型洞穴,洞下有洞,洞中有洞,洞内有石林叠瀑、雄狮把门、唐僧取经、王母宫、水族宫等48处景观。“玄云洞”为通道式分支型洞穴,总长300米,分为上下两层,两层洞穴由一垂直的落水洞相连接,洞内片状钟乳石较多,敲之发声,可弹奏简单的乐曲,名曰石筝。
石筝、石柱林立,多呈宝塔状,少数似嫦娥、宫女,婷婷玉立;石旗、石带、石幔、石瀑、石葡萄,多姿多彩。“九天洞”洞内由九个洞厅组成,故名“九天洞”,洞穴全长500余米,平均宽10米,高8米。洞内石幔、石帷幕、石柱、石笋、石莲、石冰、卷曲石等景观奇特,晶莹剔透。另外还有“珊瑚洞”、“灵芝洞”、“神仙洞”等天然溶洞千姿百态,美不胜收(一)、土壤剖面挖掘观测技术
3.2.2土壤情况详述:
土壤是固态地球表面具有生命活动、处于生物与环境间进行物质循环和能量交换的疏松表层。它既是独立的历史自然体,也是最易受人类活动影响、为人类提供食物的自然资料。土壤和人类的关系十分密切,因为人类生存必须发展农业,以取得食物。农业生产,首先是绿色植物的生产,是以土壤为物质基础的。各种作物都是在土壤里扎根立足,并通过根部从土壤里取得养分和水分,才能生长繁茂。其次,人们饲养动物,也必须以植物为饲料。很明显,没有土壤,也就没有农业。为了发展农业生产,人们必须重视土壤资源的开发、利用改良。科学地开发和利用土壤在国民经济建设,特别是在农业生产和改善环境中具有重要作用。
鲁山自然保护区内有棕壤、褐土两种土类,其中棕壤包括棕壤性土和林地棕壤,是保护区最主要的土壤类型,面积达172hm,,约占保护区总面积的77.8%;褐土俗称黄土,包括褐土性土、林地褐土,面积为2 898h耐,占保护区面积的22.2%。
3.3棕壤
也称棕色森林士;是暖温带落叶阔叶林和针阔混交林下形成的土壤,主要分布在山东半岛和辽东半岛,在褐土地带的垂直带上亦有分布。棕壤地区气候条件的特点是,夏季暖热多雨,冬季寒冷干旱,年平均气温为5~14℃,10℃以上的积温为3400~4500℃,季节性冻层深可达50~100厘米,年降水量约为500~1000厘米,干燥度在0.5~1.O之间。
这里的原生森林早已破坏,目前多为次生针叶林和阔叶混交林。棕壤所处地形主要为低山丘陵,成土母质多为花岗岩、片麻岩及砂页岩的残积坡积物,或厚层洪积物。棕壤地区由于夏季气温高、雨量多,不但土壤中的粘化作用强烈而且还产生较明显的淋溶作用,使得易溶盐分和游离碳酸钙都被淋失,粘粒也沿剖面向下移动,并发生淀积。由于落叶阔林凋落物的.灰分含量高,从而阻止了土壤灰化作用的发展,但白浆化作用却常有发生,在丘陵和山地都可见到。
棕壤的一般性质是:(1)在森林植被下,表层有机质含量可达5~9%,向下急剧降低;(2)表层呈微酸性反应,向下过渡到酸性反应;(3)盐基饱和度较高,表层在80%以上,下部各层稍低;(4)剖面中部粘粒含量较上下各层均高;(5)硅铝率在2.5~3.4之间,平均值为3.03,略高于黄棕壤,但显著低于褐土。
上述性态特征系指在森林植被下的普通棕壤而言,除普通棕壤外,还有酸性棕壤、白浆化棕壤、潮棕壤和粗骨棕壤。
从土壤利用情况来着,棕壤是重要的森林土壤,也是重要农业土壤,具有很大的经济价值。潮棕壤分布于山前洪积平原,用于农业,大都旱涝保收,是重要的粮食生产基地。普通棕壤分布于山麓和丘陵缓坡,也多用于农业,其中一部分水土流失较重,水肥条件较差,需要采取水土保持措施和进一步发展灌溉,并加强培肥。白浆化棕壤有的分布于剥蚀堆积丘陵,多用于农业,肥力甚低,需要改良;有的分布于山地,多用于林业。酸性棕壤分布于山地,多用于林业,有的还是荒山,需要种树造林。粗骨棕壤分布于低丘陵的,多用于种植花生和柞岚(养柞蚕用);分布于高丘陵和山地的,多为荒山疏林,水土流失都很严重,亟应采取水土保持措施。
3.4褐土
1、褐土的形成过程
(1)、干旱的残落物腐殖质积累过程:干旱森林与灌木草原的残落物在其腐解与腐殖质积聚过程中有两个突出特点。
(2)、碳酸钙的淋溶与淀积:在半干润条件下,原生矿物的风化首先开始大量的脱钙阶段,其氧化钙随含有二氧化碳的重力水由土壤剖面的表层渗到下层,以至于形成地下水流。
(3)、残积粘化,也称之为残积风化或地中海风化,即粘粒的形成是由主体内的矿物进行原地的土内风化而成,很少产生粘粒的机械移动,因而粘粒没有光学向性。
(4)、淋移粘化:即在一定降水和生物气候条件下,粘土矿物继续脱钙,形成另外一种颗粒最细的新生粘土矿物――如蒙脱石等,并开始于雨季期间随重力水在主体结构间向下悬移,在一定深度形成粘粒淀积层,这种粘粘往往有光学向性,一般土体水分的干湿交替有利于粘粒下移。
在褐土的粘化过程中一般以残积粘化为主,而夹有一定的淋移粘化,它们在不同的亚类中,其比重并不一样。一般石灰性褐土以前者为主,淋溶褐土以后者为主。
2、亚类
由于褐土为半淋溶土纲,根据土体所反映的淋溶程度及粘化特征相结合等而划分为淋溶褐土、褐土和石灰性褐土等。其它则根据其主导成土过程及附加成土过程所表现的土壤剖面特征而划分出楼土、潮褐土、燥褐土与褐土性土等。
3、褐土的利用与改良
褐土所分布的暖温带半干润季风区,具有较好的光热条件,一般可以两年三熟或一年两熟。由于主体深厚,土壤质地适中,广泛适种小麦(绝大部分为冬麦)、玉米、甘薯。花生、棉花、烟草、苹果等粮食和经济作物,主要问题是降水量偏小和降水量过于集中,在这种条件下的土壤利用及改良问题应考虑以下几个方面:(1)开展水土保持,发展水利灌溉;(2)开展旱作农业的土壤耕作措施;(3)合理施肥,提高土壤肥力水平;(4)因土种植,发展土壤潜力优势;(5)适当发展畜牧业与林果业。
(六)总结
通过这次的实习,让我收益颇多。从原先了解的关于土壤单方面的理论知识到实践,清楚直观地重新认识土壤是一个突破。在实习过程把理论与实践相结合,巩固和提高了我们在课堂上所学的理论知识。增加我们对土壤学新的认识。本次实习令我们加深了对所学课程的了解,更深刻认识到了学习该课程的意义,巩固了学习成果,体会到“学以致用”的道理。知识从感性认识升华到了理性认识,从抽象变得具体起来,我学习到了很多书上没有的东西,了解土壤学对实际农林生产的重要性。初步了解了沂源主要地质地貌和所发育而成的土壤类型。在这里深深的感谢老师们的认真指导。
在实习中初步掌握了地质地貌考察和土壤调查的基本技能和方法。外出实习要对考察对象做一定的了解,合理安排考察路程和考察内容,注意研究的方法和工具的使用,一些考察的细节,充分认识到地质地貌考察和土壤剖面观测的必要性和艰苦性,激发了我们自己考察家乡和各地的典型地质地貌和土壤的兴趣。
通过几次实习,我们主要分析了其土壤类型及其重要品质,主要包括土壤的pH,结构,颜色,含水状况,空隙度,质地,以及土壤中的新生体、侵入体、根系的状况。
最后探讨了其土壤形成因素,并了解到了各个地点土壤的特征和属性。 通过几次的实习,让我得到了巨大的收获。第一,在户外能够锻炼自己的生存技巧。虽然很苦很累,但是,的确让我学到了许多。第二,懂得和同学老师交流,和小组同学合作的重要性。第三,这三天的户外实习的'同时,也游览了美好的景色,让人流连忘返。第四,它可以把课堂教学与户外实际紧密的结合在一来,这样一来可以巩固和提高了我们在课堂所学的理论知识,进而使我们初步掌握户外土壤调查的基本技能和方法。最后,也是从我个人觉得这是最重要的一点是,使我认识到土壤学的重要性并激起了我对土壤学的热爱。
在自己动手实践了一番之后,我们对挖剖面有了深刻的体会,找好挖剖面的适合位置,大致的范围,挖的深度,是否垂直这些关系着能否挖好一个剖面。不断在实践中总结技巧,灵活运用,是实践方法,也锻炼学习的能力。在观察图层剖面的过程中,我了解到真实的土层,了解不同土壤的土层,因为各种成土因素而形成各种土层的特征,让我真实的认识我在课堂上老师所介绍的抽象理论知识。在此,我深深的感谢老师的认真耐心的带领和教导。