湘东第四纪红色黏土发育的典型土壤在中国土壤系统分类中的归属①

2018-10-08 09:57欧阳宁相张杨珠黄运湘廖超林罗兰芳
土壤 2018年4期
关键词:黏粒湿润剖面

欧阳宁相,张杨珠,盛 浩,周 清,黄运湘,廖超林,罗兰芳,袁 红



湘东第四纪红色黏土发育的典型土壤在中国土壤系统分类中的归属①

欧阳宁相,张杨珠*,盛 浩,周 清,黄运湘,廖超林,罗兰芳,袁 红

(湖南农业大学资源环境学院,长沙 410128)

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,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。

湘东地区;红壤;诊断层;诊断特性;系统分类;基层分类

土壤分类是土壤学科发展的标志[1],由于传统的土壤发生分类体系存在分类边界模糊、划分指标不定量等缺点,为了解决这些问题,美国土壤学家于20世纪50年代提出了土壤系统分类,土壤系统分类是运用诊断层和诊断特性对土壤进行定量划分[2],经过半个多世纪的研究,土壤系统分类已有长足的进展[3-4]。为了使我国土壤分类适应定量化、标准化和国际化的趋势,我国于20世纪80年代开展了中国土壤系统分类研究[5-7],其中土壤系统分类的基层分类研究最先在我国东部[8-19]进行初步探索,对中西部地区基层分类探索的研究还较少,大量研究都是讨论高级分类单元的划分,因此加强我国中西部地区土壤系统分类中基层分类的建立是十分必要的任务。

湖南省东部(简称湘东地区,下同)属于中亚热带季风气候,该区域土壤由第四纪红色黏土发育,在全国第二次土壤普查制定的土壤分类体系中属于红壤土类[20],根据气候条件与成土环境的差异,湖南红壤在亚类上又区分为红壤、黄红壤、棕红壤、红壤性土4个亚类[21],但其在土壤系统分类中的归属位置,至今未见相关研究。本研究在对湖南东部12个第四纪红色黏土发育的典型土壤剖面的成土环境、剖面形态特征及其理化性质进行系统研究的基础上,按照中国土壤系统分类方案[6],确定了其诊断层和诊断特性,进行了其高级分类单元与基层分类单元的划分,确定了其在中国系统分类中的归属。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

本研究的12个取样点位于湘东地区(图1),包含长沙、株洲、湘潭和岳阳4个地级市,属于中亚热带季风区,年均气温在16 ~ 19 °C,年降雨量为1 300 ~ 1 500 mm;地貌类型包括山地、丘陵和平原;复杂的成土母质、地形地貌和气候条件造就了该地区复杂的土壤类型。

1.2 供试土壤成土环境

本研究参照《湖南土壤》[20]中对第四纪红土红壤的描述与分类以及全国第二次土壤普查数据,结合母质分布图、土地利用现状图、高程图等,确定12个第四纪红土红壤取样点的分布信息与剖面成土环境(图1和表1)。

图1 供试土壤地理位置示意图

1.3 样点采集与分析

在选择取样点位后,依照《野外土壤描述与采样手册(定稿,2015)》的要求,挖掘标准土壤剖面(深1.5 ~ 2.0 m,宽1.2 m),划分土壤发生层,对土壤剖面进行详细描述,拍照剖面以及周围景观。

土壤测定项目与方法:全氮:凯氏定氮法;全磷:碱熔-钼锑抗比色法;全钾:碱熔-火焰光度法;机械组成:吸管法;有机质:重铬酸钾外加热法;pH:电位法(液土比2.5:1);阳离子交换量及交换性盐基组成:乙酸铵交换法(阳离子交换总量:凯氏定氮法,K+、Na+:火焰光度法,Ca2+、Mg2+:EDTA滴定);交换性氢、铝:氯化钾交换-中和滴定法;全铁、铝、硅:碳酸锂-硼酸熔融法;土壤游离铁:连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-重碳酸钠法(DCB法);活性铁:草酸-草酸铵提取法[22]。

表1 供试土壤的成土环境

2 结果

2.1 供试土壤剖面形态特征与主要理化性质

表2为湘东地区12个第四纪红土红壤剖面的形态特征描述。从土壤润态颜色来看,土壤色调介于2.5YR ~ 10R,明度介于3 ~ 5,彩度介于4 ~ 8,大部分剖面均表现为至上而下明度逐渐变亮。43-LY01剖面表层土壤为团粒状,下层均为块状,松紧度至上而下逐渐增大,孔隙度逐渐降低,下层有中量黏粒胶膜,104 ~ 194 cm处出现少量锰斑纹;43-CS01剖面土壤结构通体为块状,松紧度至上而下逐渐增大,孔隙度逐渐降低,通体均有少量的铁锰斑纹,下层有黏粒-铁锰胶膜;43-CS02剖面土壤结构为块状,表层土壤疏松,下层松紧度至上而下逐渐增大,20 ~ 200 cm处有少量铁锰斑纹和中量黏粒-铁锰胶膜;43-CS11剖面表层土壤为团粒状,下层为块状,耕作层土壤疏松,下层土壤中量铁锰斑纹,中量黏粒铁锰胶膜;43-CS15剖面表层土壤结构为团粒状,疏松,下层土壤有少量黏粒胶膜;43-ZZ02剖面表层土壤结构为团粒状,疏松,下层土壤有大量黏粒胶膜,底层土壤有少量铁锰斑纹;43-ZZ08剖面表层土壤结构为团粒状,疏松,下层土壤有中量黏粒胶膜;43-XT03剖面表层土壤结构为团粒状,疏松,60 ~ 150 cm处有中量黏粒胶膜、少量锰斑纹;43-YY04剖面表层土壤疏松,剖面通体有铁锰斑纹,并逐层加深,下层土壤有中量黏粒-铁锰胶膜;43-YY06表层土壤疏松,下层土壤有中量黏粒-铁锰胶膜,20 ~ 200 cm有中量铁锰斑纹;43-YY07剖面表层土壤极疏松,下层土壤有中量的黏粒-铁锰胶膜、铁锰斑纹和少量的铁锰结核;43-YY12剖面表层土壤疏松,剖面通体有黏粒-铁锰胶膜和铁锰斑纹。

表2 供试土壤的剖面特性

续表

剖面深度 (m)发生层颜色土壤结构松紧状况孔隙度土壤新生体 干态润态 43-YY060 ~ 20A7.5YR 4/42.5YR 3/3小块状疏松很高– 20 ~ 55AB7.5YR 6/82.5YR 4/6大块状疏松高少量黏粒胶膜 55 ~ 95B7.5YR 6/82.5YR 4/6大块状坚实中中量铁斑纹、中量黏粒胶膜 95 ~ 170Bls17.5YR 5/42.5YR 4/8大块状很坚实低中量铁锰斑纹、中量黏粒–铁锰胶膜 170 ~ 200Bls27.5YR 5/62.5YR 5/8大块状极坚实很低大量铁锰斑纹、中量黏粒–铁锰胶膜、中量锰结核 43-YY070 ~ 40A10YR 5/65YR 3/3小块状极疏松很高– 40 ~ 60B10YR 7/65YR 4/6大块状疏松高中量铁锰斑纹、中量黏粒–铁锰胶膜 60 ~ 120Bls110YR 8/45YR 4/8大块状坚实中大量铁锰斑纹、大量黏粒–铁锰胶膜、少量锰结核 120 ~ 200Bls210YR 8/65YR 5/6大块状很坚实低大量铁锰斑纹、大量黏粒–铁锰胶膜、少量锰结核 43-YY120 ~ 20A10YR 5/67.5YR 3/3小块状疏松高少量铁锰斑纹、中量黏粒–铁锰胶膜 20 ~ 60B10YR 6/67.5YR 4/6大块状坚实中中量铁锰斑纹、大量黏粒–铁锰胶膜 60 ~ 115Bls110YR 7/67.5YR 5/6大块状很坚实低大量铁锰斑纹、大量黏粒–铁锰胶膜 115 ~ 200Bls210YR 7/87.5YR 5/8大块状极坚实低大量铁锰斑纹、大量黏粒–铁锰胶膜、中量锰结核

注:Ap为耕作层,Apb为埋藏熟化层,Au为人为堆积层,Bs为铁锰斑纹层,Bls为聚铁网纹层。

表3和表4为供试土壤各层次用于确定土系分类的相关理化性质的测定结果。从测试结果可看出,12个剖面各个层次的盐提pH均小于4.5,为酸性;剖面各层次黏粒含量介于301.86 ~ 606.74 g/kg,43-CS02、43-CS11、43-ZZ02、43-XT03、43-YY07和43-YY12剖面均有黏化率≥1.2倍的黏化层;游离Fe2O3含量均大于20 g/kg,游离度介于55.93% ~ 85.1%;黏粒CEC7介于22.54 ~ 56.77 cmol(+)/kg,均值为35.68 cmol(+)/kg,铝饱和度介于23.21% ~ 93.67%。

表3 供试土壤的物理性质

续表

剖面深度 (m)颗粒组成(g/kg)质地 (USDA制)黏化率(%)粉黏比容重(g/cm3) 砂粒2.00 ~ 0.05 mm粉粒0.05 ~ 0.002 mm黏粒<0.002 mm 43-CS150 ~ 20464.76222.68312.56砂质黏壤土-0.711.30 20 ~ 40484.78189.39325.83砂质黏壤土1.040.581.53 40 ~ 90557.41140.73301.86砂质黏壤土0.970.471.45 90 ~ 119573.32116.37310.31砂质黏壤土0.990.381.58 119 ~ 160585.7891.82322.40砂质黏壤土1.030.281.72 43-ZZ020 ~ 7226.47377.11396.42黏壤土-0.951.17 7 ~ 40353.28160.08486.63黏土1.230.331.17 40 ~ 65375.57145.82478.61黏土1.210.301.31 65 ~ 120396.90173.37429.73黏土1.080.401.38 120 ~ 140408.94173.09417.97黏土1.050.411.50 43-ZZ080 ~ 25218.27249.15532.58黏土-0.470.99 25 ~ 100205.06253.46541.48黏土1.020.471.31 100 ~ 170223.49231.65544.86黏土1.020.431.33 170 ~ 200231.77247.50520.73黏土0.980.481.48 43-XT030 ~ 30256.05399.01344.94黏壤土-1.161.43 30 ~ 60241.84366.34391.83黏壤土1.140.931.45 60 ~ 150205.79381.05413.16黏土1.200.921.51 150 ~ 200161.77378.29459.94黏土1.330.821.43 43-YY040 ~ 20217.21333.36449.43黏土-0.741.51 20 ~ 60175.03318.57506.40黏土1.130.631.50 60 ~ 100235.49267.73496.77黏土1.110.541.62 100 ~ 160342.13275.65382.21黏壤土0.850.721.65 160 ~ 200362.01277.24360.75黏壤土0.800.771.69 43-YY060 ~ 2084.73474.12441.14粉砂质黏土-1.071.28 20 ~ 55230.85351.09418.06黏土0.950.841.26 55 ~ 95173.04396.16430.80黏土0.980.921.28 95 ~ 170204.02353.75442.23黏土1.000.801.54 170 ~ 200247.61337.04415.34黏土0.940.811.64 43-YY070 ~ 40270.98311.85417.17黏土-0.751.34 40 ~ 60173.00359.98467.01黏土1.120.771.45 60 ~ 120134.16365.48500.36黏土1.200.731.54 120 ~ 200169.37313.55517.08黏土1.240.611.50 43-YY120 ~ 20331.43356.02312.54黏壤土-1.141.53 20 ~ 60273.97388.51337.53黏壤土1.081.151.59 60 ~ 115231.24409.92358.84黏壤土1.151.141.60 115 ~ 200246.32355.13398.55黏壤土1.280.891.67

表4 供试土壤的化学性质

续表

剖面深度 (m)pH(1:2.5)黏粒CEC7(cmol(+)/kg)铝饱和度 (%)全铁 (g/kg)游离铁 (g/kg)游离度 (%) H2OKCl 43-YY060 ~ 204.583.8338.5473.8452.5840.0376.13 20 ~ 554.743.9339.3673.2752.1038.3673.63 55 ~ 954.893.9434.7667.9750.8738.2075.09 95 ~ 1705.213.9256.7760.6050.8440.2979.26 170 ~ 2005.473.9842.2640.0754.8145.1882.43 43-YY070 ~ 404.993.8243.0946.9552.6139.7875.62 40 ~ 604.613.6941.5878.3654.6445.0182.39 60 ~ 1204.963.7651.8068.6262.9553.5785.10 120 ~ 2005.083.7842.8274.8962.5652.1183.31 43-YY120 ~ 205.274.0546.7323.2158.3136.9563.37 20 ~ 604.993.8647.8675.6346.5032.1169.05 60 ~ 1155.023.8236.2572.9551.9033.5464.62 115 ~ 2005.243.8446.5760.4364.8350.6978.19

2.2 供试土壤的诊断层与诊断特性

诊断层与诊断特性是土壤系统分类的基础与分类依据。通过对所挖剖面描述与理化性质的整理,按照《中国土壤系统分类检索(第三版)》[6]有关诊断层、诊断特性及控制层段的定义,建立了供试土壤在高级分类中的诊断层与诊断特性(表5)。

表5 供试土壤诊断层与诊断特性

2.2.1 诊断表层 1) 暗瘠表层。剖面43-XT03、43-YY07表层厚度均大于25 cm,剖面43-YY06 A层厚度虽为20 cm但过渡层厚度为35 cm,表层干态颜色明度均小于5.5,润态颜色明度彩度均小于3.5,有机碳含量均大于6 g/kg,盐基饱和度小于50%,土壤结构均团粒状,因此划为暗瘠表层。

2) 淡薄表层。剖面43-LY01、43-CS01、43-CS02、43-CS11、43-CS15、43-ZZ02、43-ZZ08和43-YY04均因土壤颜色的润态明度≥3.5或干态明度≥5.5或润态彩度≥3.5,因此划为淡薄表层。

2.2.2 诊断表下层 1) 低活性富铁层。43-CS01号剖面B层土壤质地为黏土,色调均为10R,B1、B2和B3游离氧化铁含量分别为53.31、55.78和56.73 g/kg,游离度分别为37.1%、40.87% 和43.88%,其中B2层的CEC7均小于24 cmol(+)/kg黏粒;43-CS15号剖面B层土壤质地为砂质黏壤土,色调为10R,B1、B2和B3的游离氧化铁为46.08、37.05和43.22 g/kg,游离度分别为75.09%、69.2% 和78.68%,其中B3层的CEC7均小于24 cmol(+)/kg黏粒;43-ZZ08剖面B层土壤质地为黏土,色调为2.5YR,B1、B2和B3的游离氧化铁为26.35、41.87和41.39 g/kg,游离度分别为82.08%、66.7% 和67.64%,其中B3层的CEC7均小于24 cmol(+)/kg黏粒。

2) 黏化层。根据供试土壤的物理性质(表3)可判定43-CS02、43-CS11、43-ZZ02、43-XT03、43-YY07和43-YY12剖面均有黏化率≥1.2倍的黏化层,43-LY01中的B3层的黏化率虽只有1.18,但由于上覆淋溶层总黏粒含量>40%,该层绝对增量又为9.25%,因此该层也为黏化层。

3) 雏形层。根据供试土壤的剖面特性(表2)和物理性质(表3),43-YY04和43-YY06剖面B层均大于10 cm,土层体积90% 以上有土壤结构的发育,无明显的土壤新生体,土壤质地为黏土,虽有少量黏粒淀积,未到达黏化层要求,所以定为雏形层。

4) 聚铁网纹层。湘东地区属中亚热带地带,降雨充沛、淋溶作用强烈,在地势平坦区易形成聚铁网纹层,根据土壤剖面特性(表2),供试土壤中43-CS01、43-CS11、43-YY04和43-YY12具有聚铁网纹层。

5) 铝质现象。供试土壤中43-LY01、43-CS11、43-XT03、43-YY04、43-YY06和43-YY12剖面均有阳离子交换量(CEC7) > 24 cmol(+)/kg黏粒且pH(KCl浸提)<4.5、铝饱和度>60% 的层次,因此具有铝质现象。

6) 铁质特性。根据其检索标准,供试土壤中43- CS11、43-XT03、43-YY04、43-YY06和43-YY12剖面均有游离Fe2O3≥20 g/kg,游离铁占全铁超过40% 的层次,但由于黏粒CEC7>24 cmol(+)/kg黏粒,因此具有铁质特性。

7) 土壤水分与温度状况。湘东地区属于亚热带季风气候,据《中国土壤系统分类检索(第三版)》[6]对土壤水分与温度状况的定义,将供试土壤划为热性土壤温度状况和湿润土壤水分状况。

2.3 供试土壤在中国土壤系统分类中的归属

2.3.1 高级分类单元划分 参照《中国土壤系统分类检索(第三版)》[6]对高级分类单元的划分标准,通过对供试土壤的诊断层与诊断特性的检索,12个第四纪红土红壤剖面共涉及富铁土、淋溶土和雏形土3个土纲;湿润富铁土、湿润淋溶土和湿润雏形土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;普通铝质湿润淋溶土、网纹简育湿润富铁土等6个亚类(表6)。

表6 供试土壤在系统分类高级分类单元的归属

2.3.2 基层分类单元划分 1) 土族划分。根据中国土壤系统分类土族和土系划分标准[23],土族控制层段为从诊断表下层的上界或从表土层、耕作层的下界往下至100 cm深处,或至浅于100 cm的根系限制层上界或石质接触面。在划定土族控制层段的基础上,以供试土壤控制层段内的颗粒大小级别、矿物学类型、土壤温度状况以及石灰性的有无为依据(表7),可将供试土壤分为黏质高岭石型酸性热性–普通铝质湿润淋溶土、黏质高岭石混合型酸性热性–网纹简育湿润富铁土、黏质高岭石混合型酸性热性–普通铝质湿润淋溶土等9个土族(表8)。

表7 供试土壤土族控制层段内鉴别特征

表8 供试土壤土系划分依据

2) 土系划分 土系是土壤系统分类中最基层的划分单元,是土壤的全息身份证,包含了该类土壤最基本信息。根据《中国土壤系统分类土族、土系建立的原则与标准》[23],土系划分的鉴别标准包括:①特定土层的深度和厚度;②表层土壤的质地;③土系控制层段中岩石碎屑“结核”侵入体等。参照土系划分标准[23],供试土壤的土系划分结果如下(表8)。

因供试土壤中黏质高岭石型酸性热性–普通铝质湿润淋溶土(43-LY01)、黏质高岭石混合型酸性热性–网纹简育湿润富铁土(43-CS01)、黏质高岭石混合型酸性热性–普通铝质湿润淋溶土(43-CS11)、黏壤质硅质混合型酸性热性–暗红简育湿润富铁土(43-CS15)、黏质高岭石混合型酸性热性–表蚀简育湿润富铁土(43-ZZ08)、黏质伊利石混合型酸性热性–普通铝质湿润淋溶土(43-XT03)、黏质高岭石混合型酸性热性–网纹铝质湿润雏形土(43-YY04)、黏质高岭石混合型酸性热性–斑纹铝质湿润雏形土(43-YY06)和黏壤质硅质混合型酸性热性–普通铝质湿润淋溶土(43-YY12)不属于一个土族,自然划分为一个土系。因此将其划分为:燕塘系(43- LY01)、红光系(43-CS01)、左家山系(43-CS11)、鹤源系(43-CS15)、高岸系(43-ZZ08)、泉塘系(43- XT03)、于临系(43-YY04)、白马系(43-YY06)和双港系(43-YY12)。

根据土系划分依据(表8),供试土壤中黏质高岭石混合型酸性热性–普通铝质湿润淋溶土(43-CS11)在45 ~ 150 cm处出现了聚铁网纹层,33 ~ 150 cm处出现中量铁锰斑纹、黏粒和铁锰结核,土体色调为5YR;黏质高岭石混合型酸性热性–普通铝质湿润淋溶土(43-CS02)表层土壤质地类型为黏土,20 ~ 137 cm处出现中量铁锰斑纹和黏粒胶膜,137 ~ 150 cm处出现大量铁锰斑纹和黏粒–铁锰胶膜,土体色调为10R,土地利用类型为荒地;黏质高岭石混合型酸性热性–普通铝质湿润淋溶土(43-ZZ02)表层土壤质地为黏壤土,40 ~ 119 cm处出现少量黏粒胶膜,土体色调为10R,土地利用类型为园地,因此将其划分为:合心系(43-CS02)、左家山系(43-CS11)、南烟冲系(43-ZZ02)。黏质伊利石混合型酸性热性–普通铝质湿润淋溶土(43-XT03)表层土壤质地为黏壤土,130 ~ 200 cm有少量砾石;黏质伊利石混合型酸性热性-普通铝质湿润淋溶土(43-YY07)60 ~ 150 cm大量黏粒-铁锰胶膜、大量铁锰斑纹和少量铁锰结核,120 ~ 200 cm出现聚铁网纹层,因此将其划为:泉塘系(43-XT03)、千叶系(43-YY07)。

3 讨论

3.1 湘东地区第四纪红色黏土母质发育土壤在发生分类与系统分类的参比关系

从以往的经验来看,湖南地区的第四纪红土红壤由于处在亚热带地区,且具有脱硅富铁铝化过程,因此一般认为在土壤系统分类中应划为富铁土纲。但根据表6所示,湘东地区12个典型第四纪红土红壤在系统分类中分属于富铁土、淋溶土和雏形土3个土纲;湿润富铁土、湿润淋溶土和湿润雏形土3个亚纲;简育湿润富铁土等3个土类;普通铝质湿润淋溶土等6个亚类。根据供试土壤的理化性质来看,12个剖面都具有铁质特性,但是只有3个剖面里有CEC7<24 cmol(+)/kg黏粒的亚层,说明这12个供试土壤均具有脱硅富铁铝化过程,但只有3个供试土壤到达了中度富铁铝化水平,使得其土壤黏粒净负电荷量降低,形成了低活性黏粒特征,其余9个供试土壤为以高活性黏粒累积作用为主要过程的淋溶土。

因此从这12个第四纪红土红壤的划分中可看出,中国土壤发生分类与中国土壤系统分类呈不对应关系。土壤发生分类重视成土条件和推测的成土过程,而不重视土壤本身的属性,结果是把同一地区、同一母质处于发育不同阶段的土壤都划分为同一个土类或亚类。而土壤系统分类在遵循土壤发生学理论的基础上,重视土壤本身性质,以定量的诊断层和诊断特性为依据,划分土壤类型。

3.2 中国土壤系统分类中高级分类单元在湘东地区第四纪红土红壤分类中的应用

根据中国土壤系统分类中诊断层诊断特性的划分标准以及高级分类单元的检索要求,对供试剖面共建立了10个诊断层诊断特性,划分了3个土纲、3个亚纲、3个土类和6个亚类。其划分结果基本符合该区域内土壤发育特性,但由于43-CS11、43-YY07和43-YY12号剖面在发育过程中受到强烈的淋溶淀积,剖面中黏化率分别为1.23、1.24和1.28,达到了黏化层的划分标准,并且受到亚热带气候的影响,剖面中发生了富铁铝化过程,且由于淋溶强烈,部分孔隙周围的氧化铁出现了还原离铁作用形成了聚铁网纹层,而其相应的亚类中又没有反映聚铁网纹层的类型,导致只能将其和普通铝质湿润淋溶土合并为一类,没有充分体现该类土壤的性状,因此建议在铝质湿润淋溶土的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。

3.3 《中国土壤系统分类土族、土系建立的原则与标准》[23]在第四纪红土红壤基层分类中的应用

根据中国土壤系统分类土族和土系的划分标准[23],对供试土壤进行了土族土系划分,共建立了燕塘系等12个土系,按照标准[23]设定土族控制层段,依据控制层段内土壤颗粒级别、不同颗粒级别的矿物组成、土壤温度状况、石灰性与土壤酸碱性、土体厚度等特征划分土族;再设定土系控制层段,依据表土质地、诊断层出现位置等进行土系划分。根据其标准[23]在划分过程中未出现不适应现象,说明目前的土族土系划分标准在湘东第四纪红色黏土母质发育土壤的土壤基层分类划分中是适用的。通过此标准[23]建立土族和土系,既实现了第四纪红土红壤高级分类单元的续分,又补充了该类型土壤的基础信息。

4 结论与建议

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,供试剖面的发生特性各有其特点,使其土壤类型复杂多样。按照中国土壤系统分类方案[6],供试土壤剖面中检索出其包含淡薄表层、暗瘠表层、低活性富铁层、黏化层等10个诊断层和诊断特性,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等6个亚类。与土壤发生学分类结果相比,系统分类结果更能定量反映出湘东第四纪红色黏土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。

2) 根据中国系统分类体系有关土族、土系的划分标准[23]建立了黏质高岭石混合型酸性热性-网纹简育湿润富铁土、黏质高岭石混合型酸性热性-网纹简育湿润富铁土和黏质高岭石混合型酸性热性–普通铝质湿润淋溶土等9个土族和燕塘系(43-LY01)、红光系(43-CS01)和左家山系(43-CS11)等12个土系。实践表明,目前的土族土系划分标准适用于湘东第四纪红色黏土母质发育土壤的基层分类单元划分。

3) 在高级分类单元中的亚类划分时,有部分检索出来的诊断层与诊断特性没有列入到划分依据,导致这类土壤在划分土类时归并为了一类,影响高级分类单元的区分,并增加基层分类单元划分的工作量。在此次检索划分时出现了铝质湿润淋溶土(土类)中具有聚铁网纹层的土壤类型,而亚类中又没有网纹铝质湿润淋溶土与其相对应,因此建议在中国土壤系统分类体系中增设网纹铝质湿润淋溶土亚类。

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Attribution of Typical Soils Derived from Quaternary Red Clay of Eastern Hunan in Chinese Soil Taxonomy

OUYANG Ningxiang, ZHANG Yangzhu*, SHENG Hao, ZHOU Qing, HUANG Yunxiang, LIAO Chaolin, LUO Lanfang, YUAN Hong

(College of Resources & Environment, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)

By investing soil forming environment, profile morphological characteristics and physico-chemical properties of 12 typical soil profiles derived from Quaternary red clay in eastern Hunan Province, this paper examined the diagnostic horizon and diagnostic characteristics of these soils in Chinese Soil Taxonomy (CST) and defined their types of soil family and soil series. The results showed that there are 10 diagnostic horizons and characteristics such as Ochric epipedon, Umbric epipedon, LAC-ferric horizon, Argic horizon, Plinthic horizon in the 12 soil profiles. According to CST, they belong to 3 orders such as Argosols, Ferrosols, and Cambosols; 3 suborders like Udic Argosols, Udic Ferrosols and Udic Cambosols; 3 groups as Hapli-Udic Ferrosols, Ali-Udic Argosols and Ali-Udic Cambosols; and 6 subgroups as Rhodic Hapli-Udic Ferrosols, Trunic Hapli-Udic Ferrosols, Plinthic Hapli-Udic Ferrosols, etc. In addition, according to the Classification Standards for Soil Family and Soil series of CST, 9 soil families and 12 soil series were defined for the 12 profiles. The result showed that under the impact of subtropical monsoon climate, many soil profiles are ferrallitic. Due to the intensive leaching, plinthic horizon has been formed. However, no appropriate position can be found for such characteristics in CST, therefore, it suggested that a mew subgroup of Plinthic Ali-Udic Agrosols reflecting related characteristics should be added in CST.

Eastern Hunan Province; Red soil; Diagnostic horizon; Diagnostic characteristics; Chinese Soil Taxonomy; Lower category of soil in soil taxonomy

国家科技基础性工作专项课题(2014FY110200)资助。

(zhangyangzhu2006@163.com)

欧阳宁相(1992—),男,湖南宁远人,主要研究方向为土壤地理学。E-mail: ouyangningxiang92@163.com

10.13758/j.cnki.tr.2018.04.026

S155

A

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