土壤实习报告

《土壤地理学》 实习 院系：地理科学与规划学院 年级、专业、班别：2014级地理科学一班 姓名：黎春兰 学号：1425010108 指导老师：张建兵 一、实习目的 了解地学野外工作的相关内容。使书本知识与直观感性认识结合，并通过野外实地观察和思考，进一步向理性认识转化。尤其是提升学生在线路考察中对综合自然地理现象的观察和认识能力。具体包括： 1、观察地带性土壤——赤红壤 2、观察区域性土壤——石灰土 3、观察人为土剖面——水稻田 4、观察土壤的垂直分布规律 二、实习意义 通过实习，巩固和提高课堂所学知识，理论与实践相结合。培养实践和动手的能力，提高我们各方面的技能，达到教与学的统一。通过实习培养学生吃苦耐劳和团结协作的精神，体会合作达到成功所带来的乐趣。走出课堂，认识我们生活的环境以及领悟自然地理环境中各组成成分的发展是具有紧密联系的。利用野外实习可以很好地让同学们感受到祖国山河的壮丽，培养热爱自然、保护生态环境的意识，激发学生积极探索自然界的奥秘的兴趣。 三、实习时间 2016年12月18日、19日、20日 四、实习地点 大明山脚、马山古零镇、上林西燕镇、弄拉自然保护区 五、指导老师 张建兵 六、实习成员 14级地理科学全体学生 七、实习过程及内容： 时间：12月16日 下午，张老师给我们召开了实习动员大会，介绍了实习目的、实习路线，布置了实习任务以及分组情况，并强调了实习过程中的一系列安全和纪律问题。当天我们便准备好了实习工具：锄头、铲子、小刀以及测量土壤碱性的试剂等。 （一）大明山脚 时间：12月18日 经纬度位置是：23°31′28" N ；108°20′12"E 海拔高度：241米      天气：阴天 在通过实习动员大会之后，同学们已经基本了解了本次实习的路线和内容。18日早上八点，我们14地科全体学生在周老师和张老师的带领下从学校出发，开始我们为期三天的植物学和土壤学的综合实习。当天上午，我们到达第一个实践地点：大明山脚。经纬度位置大概是：23°31′28" N ；108°20′12"E。我们所处的地方是大明山西南坡山谷地带。首先，张老师给我们复习了土壤野外考察的知识和技能，以及土壤剖面的挖掘和观察的步骤和注意事项。土壤地理调查是通过野外及田间实地观察成土条件、土壤坡面特征，以揭示区域土壤地理发生发育及其空间分布的基本方法。土壤地理调查是在综合调查土壤形成因素的基础上，通过观测、分析、土壤剖面、诊断土层以及诊断特性，采集土壤剖面标本和土壤分析样品，再结合实验室的化验分析结果，总结调查区域内土壤类型，了解土壤发育或者土壤退化在空间上的变化规律，并结合地形图和遥感影像进行归纳、综合分析以及编制出土壤类型图或土壤退化类型图。土壤地理调查的基本程序包括四个阶段： 1、准备阶段 ①基础资料搜集 ②调查 ③技术的制定 ④团队的组建 ⑤软硬件准备 2、调查阶段 ①土壤环境调查 ②土壤剖面挖掘与观测 ③土壤样品采集 3、分析阶段 ①土壤理化性质现场测试和室内分析 ②分析影响土壤的环境因子 4、成果整理阶段 ①得出调查报告、专题图、对策与建议 ②形成科研论文 我们现在进行的是野外调查阶段，首先我们要根据调查目的找样地和样点，并对样地、样点进行调查。样地选择要具有代表性。 例如，我们要调查桉树种植对土壤的影响，就要在桉树林里面选取样点，而不能选在其他地方。样地的选取还要具有科学性。所以在调查的时候要在不同的地方分别取样。选择好样地之后就要确定样点。样点的选择也是和样地选择一样要具有代表性和科学性。选取样点时，在地块的中间选择至少5个点，呈S形或者梅花状分布。而且还要考虑到地貌的影响，所以要分别在山脚、山坡、山顶布点。选择好样点之后，就可以开始挖土壤剖面。剖面挖完之后我们就对土壤剖面进行综合调查，包括三个部分：第一部分，看。看土壤的颜色、颗粒大小、干湿状况、孔隙度、土壤分层和大致的土壤结构、侵入体或杂质。第二部分，感触。用手摸、捏土壤，感受土壤的紧实状况。第三部分，分层。根据所观所感对土壤进行分层，再每层分别采样测其pH。土壤剖面采样要从下往上，在采样的时候要遵循代表性和科学性原则。 我们分成四个小组，分别挖了四个土壤剖面进行观察。剖面都处于开挖的路的里侧的一个斜坡上，前面是一片旱地，有河流经过。我们小组所在的是1号剖面。1号剖面的特征为：从上往下，土壤的颜色变化为深→浅→深。土壤由松变紧，土壤结构由团粒状逐渐变为块状、大块状，再往下就没有土壤而是母岩。颗粒结构上下变化不大。而且有植物根系穿插在土壤中。这个剖面可以分为4层：1、有机质层。该层颜色比其它层更深，土壤更疏松，有植物的根系，而且土壤颗粒团聚在一起。2、淋溶层。这一层颜色深，没有有机质层疏松，有水流淋溶的痕迹。3、淀积层。比较紧实，黏度相对大。4、母质层。土壤简单堆积在一起，有母岩。我们分层后采集了每层的土壤进行pH测量。测得的pH值在5.2-5.6之间，属于酸性土壤，适合酸性植物的生长。 1号剖面 2号剖面 2号剖面：从整体上看，该剖面比刚才看的2号剖面土层薄。土壤剖面比较浅，颜色也比2号剖面的浅，结构呈块状，而且还没有形成机质层，土壤剖面只有两层：较厚的淋溶层和淀积层。如果再往下挖，会有母质层。 3号剖面：该剖面比2号剖面更薄，颜色呈青灰色，母岩与土壤交织得更多。所以这里这有两层：第一层是淋溶层，很薄。淋溶层下来是母岩层，没有淀积层。 4号剖面 3号剖面 4号剖面：前面三个剖面都是在自然状况下发育而成的风化层，这里的剖面，从土表开始往下到母岩，上面的土壤都是一致的，由于我们这里是路边，而且我们发现在斜坡上面的不远处建有一间房子，这里正好是建房子的土堆积而来的，所以该剖面的上层土壤中各种杂志和土壤交织在一起，没有层次性。属于人为扰动层。但是随着时间的推移，这层也可能逐渐呈现均一性。下面一层才是原来的表层土壤，属于淋溶层，但是由于受到了人为的影响，所以它的颜色上与其他三个剖面的淋溶层不一样。 为什么这里会形成这样的土壤剖面？即影响这里的成土因素是什么？哪个因素占了主要作用？影响土壤的形成因素有很多：一、气候。我们这里属于亚热带季风气候，形成的是比较湿热的环境，湿热环境下会产生淋溶过程，导致土壤中的离子迁移，形成富铁铝化的红色的土壤。二、地形。该地处于大明山脚下，大明山属于中山地形，赤红壤是大明山的层土壤。三、母岩。该地的成土母质是砂岩，砂岩易风化，风化层厚。四、生物作用。假若没有收到人类活动的影响，这里的原始植物群落应该是亚热带常绿阔叶林。五、人类活动。人类的耕作、建筑等活动影响导致我们组的土壤剖面与其他组的土壤剖面的不同。六、时间。 (二）上林县西燕镇拉最村 时间：12月19日      经纬度位置：23°31′28"N    108°29′28"E 海拔高度：187米        天气：雨 我们冒着雨来到上林县西燕镇拉最村，准备从这里登大明上山观察土壤垂直地带性分布规律。在登山前，老师们给我们介绍了大明山自然保护区的基本情况。 大明山保护区以季风常绿阔叶林生态系统和自然景观为主要保护对象,是一个综合性生物圈自然保护区,也是我国迄今在北回归线上面积较大、原生植被类型保存比较完整的典型南亚热带常绿阔叶林林区。广西大明山自然保护区地处于广西中南部上林、武鸣、马山、宾阳个县交界处,地理坐标为108°20′E-108°24′E，23°24′N-23°30′N。山体主脉从西北走向东南,包括周边的前平原、盆地,南北最长约62.50公里,东西向最宽约33公里,总面积约1100平方公里。大明山山体高大,生物和气候垂直变化明显,形成了保护区多样的山地土壤类型,具有土层较薄且表土层有机质含量丰富的特征。大明山自然保护区作为国家级自然保护区,原生性森林植被保存较好,动植物资源种类繁多,保存有大量珍贵稀有和特有的种质资源,是广西中南部重要的水源涵养林区,对桂中南区域的生态环境建设有重大作用。另外,大明山自然保护区还是全世界同纬度地区山地森林系统的天然参照系统,在全国自然保护区网络中具有重要的保护价值。 我们主要是考察大明山土壤与植被的垂直分布规律。 广西大明山土壤形成的自然条件： 1、地质历史 大明山的地质演变经历了悠久的历史变迁。先于在寒武纪末期和奥陶纪初期的郁南运动开始隆起,至奥陶纪末期升起露出海面到了志留纪期间,大明山隆起进一步加剧,形成了较大的陆地但到了泥盆纪,大明山又被海水淹没,成为沉积场所,这种状况一直持续到二叠纪末期,之后的一系列造山运动,终于使大明山在三叠纪再次隆起露出海面形成陆地。随后,大明山进入了一个相对稳定的时期。到了第三纪以后,大明山受到喜马拉雅运动影响,又整体抬升。在长期的地质年代发展过程中,大明山受到了多次造山运动的影响和流水等长期的风化剥蚀作用,逐渐形成了现在断层发达、沟谷纵横、山高壁陡的中山山地地貌。 2、成土母岩和母质 形成大明山山地土壤的成土母岩主要是由寒武纪时期形成浅变质砂岩、板岩、千枚岩泥盆纪时期形成的砂页岩。大明山上壤的成土母质主要是上述岩石风化后形成的残积物、坡积物、洪积物和冲积物。 3、地形地貌 大明山主体褶皱为一箱状背斜,呈西北一东南走向,出露地层为寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系、三叠系。大明山地貌类型属典型的中山地貌,具有山体高大、起伏明显、多层地形、梳状水系等多种地貌类型的特点。大明山古老的地层,独特的褶皱,强烈的断层,构成了自然景观的主体,经千万年的风化侵蚀,形成了险峰、峭壁、峡谷、平台的奇特地貌景观,其中海拔在以上的一峰有座,最高峰龙头海拔1760.40米,相对高差1563米,为广西桂中南地势最高的山峰。 4、气候条件 大明山自然保护区属南亚热带季风气候,除具有强烈的山地气候特征外,还具有季风气候特征和海洋性气候特征。总体来说,大明山气候特点为全年日照时一间长,热量充足、雨量充沛、雨热同季四季分明,夏季湿热,冬季则相对干冷且有冰雪多暴雨,年平均风速小。 5、植被 大明山植被覆盖率高，物种丰富。从低海拔到高海拔,植被依次为地带性的南亚热带季扭七常绿阔叶林、常绿阔叶林、针阔混交林和山顶一苔鲜、草甸、矮林等。 大明山基带土壤是赤红壤，垂直带谱由山底往山顶，依次为山地赤红壤——山地红壤——山地黄红壤——山地黄壤——山地漂白黄壤和山地灰化草甸土——山地漂白黄壤和表潜黄壤。这些土壤分别分布的海拔高度为：赤红壤（300m以下 ）,山地红壤（300m-700m）,山地黄红壤600m-900m),山地黄壤(700m-1200m),山地漂白黄壤和山地灰化草甸土(1200m-1400m),山地漂白黄壤和表潜黄壤(1400m-1760.4m)。 我们冒着雨沿着山道往上爬，一路上观察山上的土壤及其周围的植被情况。我们先是在海拔200米左右的的地方挖了一个土壤剖面观察其土壤特征。我们发现这里的土壤是黄色的，而且色调偏暗，不同于我们昨天看到的赤红壤。张老师告诉我们，这是山地赤红壤。我们现在所处的位置是大明山的东北部，由于大明山山体大，坡向不同，或者不同的微地形都会造成不同的成土因素，所以在这里我们看的的是山地红壤而不是赤红壤，这种分布规律也叫作土壤的空间变异性。山地红壤是比赤红壤风化程度低一级的土壤。我们再往上爬，在海拔400米的一片八角林中看到了山地黄红壤。我们在海拔578米的大明山资源保护核心区挖了一小块土壤剖面，这里也还是属于山地黄红壤，但是有机质层很厚。我们采了两层的土壤标本，分别测得有机质层的土壤pH值为4.8，而山地黄红壤的pH值为4.4，山地黄红壤比赤红壤的酸性程度更大。 （三）马山古零镇 时间：12月20日天气:阴雨      我们在马山县古零镇路边的一片水稻田中准备挖一个1x2x1的标准的土壤剖面观察水稻土。在挖剖面之前，首先要选点。选点一定要在大片的水稻田中，而且要远离道路和村庄，保证所选样点的代表性和科学性。选择好样地之后就选择观察面。观察面也要具有代表性和科学性：第一，观察面不能选在有机械挤压或者动物踩踏等其他痕迹的地方，以保证观察到水稻土的自然状态。第二，观察面要向阳，因为要在光线直接照射下能够观察到土壤本来的颜色，再者，方便取光拍照记录。第三，确定观察面后，在挖土壤剖面的过程中不能对观察面造成破坏。我们按照这几个原则，在稻田中间选择好了一块区域，确定好观察面之后便用尺子在观察面前方量出一块1米宽2米长的区域作为土壤剖面挖掘的地方，并且用雨伞把观察面后的一米的区域保护起来，避免同学们不小心踩到。确定好观察面范围之后，就开始挖土壤剖面。首先用铲子沿着观察面往下切，然后再一铲一铲把观察面前面的土一层一层挖起来。为了不破坏农田的耕作环境，避免影响到第二季的耕作，挖出来的土要分层堆放，再分层填回，尽量恢复到原来的样子。挖出来的土堆放要离观察面稍远一点，防止污染观察面。 经过同学们的卖力劳动以及团结协作的精神，一个标准的土壤剖面就挖好了，接下来就开始对土壤剖面的观察。按照土壤剖面的观察步骤进行，首先第一是看，最直观的看颜色。看土壤剖面，颜色分层：上层深灰色，然后灰色，再到下层红褐色。上层较疏松，再下一层水分高而且紧实，上层有根系等等、有砖头式物状、根系穿透的情况。第二是感触，我们用刀子从上往下去感触，发现上面松、中间有一层紧的、然后中间又松一点、往下更松一点。用手来捏一下，相对来说上面的颗粒粗一点，呈团粒的结构，下面一层就很粘细、很紧实，往下是差不多的，再往下就板结一点，这里的板结并不是压实，而是呈块状的结构。 感触之后对其进行分层。一共可以分为六层：第一层从地表到17cm，这一层叫耕作层。第二层从17cm到32cm，叫做犁底层。是长时间的压实而形成的。压实之后，就是我们感受紧实的直观反映。上面一层颗粒粗一点，这一层相对细一点。水稻土里面淹水、放水、淹水、放水会有淋溶作用。然后上面比较细的颗粒就会淋溶到这一层里面，淀积在这里了。其实犁底层就像自然状态里的淀积层，所以这也是这一层会相对紧实的原因。这一层里另一个直观反映是黏，上面来的黏粒淋溶集中到这里，所以又紧又粘。 第三层从32cm到45cm，这一层叫淋溶还原层。这一层的颜色与上下的颜色都不太一样，相对表层要浅一点，而且这一层的颗粒没有上面的细，相对疏松一点。水稻田大部分时间淹水会创造一个还原的条件，再加上淀积层把上面的物质拦截了。虽然拦截了，但还有水往下运营，所以我们把它叫做淋溶还原层。它有两样作用，它有淋溶作用的效果，就是一般情况下，它会有水流经过的痕迹，造成这里的土壤颗粒较粗、较疏松、呈块状结构。所以这一层也是淋溶层，但是因为在淹水的情况下形成了还原作用。 第四层，最突出、最直观的是有很多深褐色的点。而且在挖土的时候或者在修自然面的时候会发现会有黑色的，一小块一小块的铁锰结核。这是因为这个地方的地下水位比较浅，在雨季的时候水会漫上来，在这一层形成滞水，然后在旱季的时候水位落下。在这样一个长期淹水短期没有水的过程里，氧化、还原交替进行形成里铁锰结核。然后从这里往下土壤性质都差不多了，因此我们挖出的这个剖面就分四个层了。我们处在一个谷地，而且雨热条件比较丰富，风化作用比较彻底，风化层面很厚，土层也相对比较厚，所以我们还没有挖到它的母质层。 在分层观察完之后，我们从每层取样测其pH,得到的结果为：耕作层5.6，犁底层6.0，淋溶还原层7.6，铁锰结核层8.0。由此反映了水稻土剖面至上而下土壤酸碱性逐渐由酸变碱。 （四）弄拉自然保护区 时间：12月20日 经纬度位置：23°39′39"N    108°19′45"E 天气:阴雨    下午，我们来到马山县弄拉镇弄拉村弄拉屯的弄拉自然保护区，主要观察喀斯特石灰岩地区土壤的性质和植被类型。弄拉是典型的喀斯特岩溶石山地区，地质地层主要是泥盆系白云岩、石灰岩为主，土壤为黑色石灰土和棕色石灰土。地貌为典型的峰从洼地，这里的气候为南亚热带季风气候，年均温度为21℃。按照地带性规律来说，这里的土壤应该为赤红壤，植被类型为亚热带季风常绿阔叶林。但是由于这里的土壤为石灰土和白云岩，形成的土壤呈中性、微酸或微碱，而且土壤中含钙离子比较多。 碳酸盐地区土壤具有几个显著的特点：1、量少。环顾四周看到的都是石头，而只在石缝中有少量的土壤。2、分布不连续。这里并不像之前我们看到的赤红壤等其他土壤那样有大片土壤连在一起形成土被，石灰岩地区的土壤都是零星分布在岩石缝中。3、成土时间长。石灰岩演变成土壤的时间很长，形成1厘米深的土壤需要两三万年。因此，石灰岩地区的土壤十分宝贵。石灰岩土不像砂岩一样是一层层风化堆积在岩石上的，而是土岩分离，这就造成下雨的时候土壤很容易被雨水冲走，水土流失严重，所以石灰岩地区的土壤保持具有十分的重要性和复杂性。 我们在这里看到的大多都是棕色石灰土，少数的黑色石灰土。棕色石灰土是石灰土风化的高级阶段，黑色石灰土是石灰土风化的初级阶段。石灰土与其他土壤的形成过程一样，都是经过高强度的风化作用形成的。棕色石灰土是在雨热充足的环境下，经过很强的淋溶作用，在土壤里面留下的铁离子和氯离子含量高，所以呈现出棕色。石灰土在一定条件下，如果积累到一定程度也可以逐渐演变为地带性土壤，但是它具有某些有别于其他地带性土壤的特征，比如说钙离子含量，因为石灰土由碳酸钙岩石发育而来，所以它的钙离子含量也有1%-5%，比其他地带性土壤比如赤红壤高出20-30倍。因此也可以反映出母质是影响土壤发育的重要因素。石灰土土壤结构呈块状结构，比较硬，而且因为经历了很强的淋溶作用，所以有机质含量不高。而黑色石灰土处于初级阶段，所以富含大量枯枝落叶分解积累的有机物。 石灰岩地区土壤虽然很少，但是这里的植被生长茂盛，植被类型多种多样。生长在石灰岩地区的植物大都是一些石生植物，石生植物一般具有发达的根系，生长在石缝中或者能够积累水分和枯枝落叶的低洼处，石壁上的高等植物中，乔木、灌木的根系常能沿石隙伸展，并分泌酸类溶蚀基岩，使得岩石风化进一步加强，加快土壤的风化积累。弄拉自然保护区的天然植被主要有山腰上保留下来的南亚热带石灰岩石山常绿落叶阔叶混交林，山腰以下主要为人工植被。当地的人们在山腰以上封山育林、山腰下为用材林、经济林，山脚种水果、蚕槡等、平地种药材的人工开发种植的模式被称为“弄拉模式”。弄拉种植模式不仅对石山山地进行了从山脚到山顶的分带利用，建成了多种类、多功能、多用途的石灰岩石山生态系统，而且也石灰岩地区石漠化的修复和水土涵养具有重大意义。 8、实习感悟 (1)专业感悟 土壤圈是地球表层系统的组成部分，它处于人类智慧圈、大气圈、水圈、生物圈和岩石圈的界面与相互作用交叉带，是联系有机界和无机界的中心环节，也是结合地理环境各组成要素的纽带。土壤作为一种资源，不仅能够生产处人类所需的食物、饲料、木材和纤维等生产生活必须的原材料，同时土壤还具有重要的生态环境功能。土壤支持和调节地表许多生物过程，维持、调节和控制着地表生物和非生物之间的物质循环过程；土壤对地表水分循环、碳循环以及热量循环等具有重要的影响；而且能将大气降水重新分配，并影响地表水和地下水资源的总量及其化学成分；土壤作为地球的表层系统，使岩石圈遭受外营力破坏性影响得以缓解；并且土壤在分解人类生活垃圾净化生态环境等方面也具有及其重要的作用。而今，人类活动对自然环境的影响程度越来越大，成土因素的改变使得土壤的发生发育偏离其原本的方向，同时反过来导致自然环境的变化。土壤与地理环境之间存在着既相互对立，又相互依存、相互作用、相互转化的对立统一关系。土壤资源开发利用得当，土壤中的物质迁移转化就可以保持稳定的动态平衡，土壤资源就可以不断的更新，也就可以保证人类社会持续发展的需要。如果土壤资源开发利用的不合理，打破了土壤中物质迁移转化的动态平衡，便会导致土壤肥力衰竭或者造成土壤污染、土壤侵蚀、退化等，引起生态环境恶化，最终制约区域社会经济的发展。 所以人们应该更加深刻地了解和认识土壤的发生发展和演化规律，从而为合理开发、持续利用土壤资源，保护土壤环境。 (2)个人感悟 通过这次的野外实习，使得我们加深了对课本上内容的理解，也让我们懂得学习不仅仅只局限于课堂，作为地理专业的学生，我们更应该多出去外面亲眼看看，接近自然、感受自然。虽然这次的植物土壤实习只有短短的三天，但在这短短的三天里我们不仅学会了专业知识，更明白了理论必须要联系实际、应用于实际的道理，也从自己动手挖土壤剖面、认真观察土壤特征、动手实验和提出问题、分析问题的过程中使我们的动手能力、实践和思考的能力得以提高。这次实习可谓是历尽千辛，中午没有午饭吃只能自备干粮不说，而且天气还不是那么好，特别是爬大明山的时候，冒着大雨一步一步往上爬，但是这个求知的过程虽是辛苦的，但也是十分快乐的。在克服困难的过程中，锻炼了我们的意志，让我们得到了成长，而且也在与老师和同学们的相处和互帮互助中加深了彼此的感情，这次的野外实习将会成为我们共同的美好回忆。