土壤资源调查与制图:第02章 成土因素与区域景观
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第七章土壤调查的应用引言总的来说,土壤调查的应用可归纳为三大类:即农业耕作、畜牧业和林业的规划和管理,为工程和各种各样专门目的如废水处理的解译,以及要求评价土地用于各种不同用途的适宜性的城市和区域规划。
土壤调查得到的主要资料,包括编绘的土壤图、土地利用现状图、土壤改良利用分区图、各种土壤养分图、土壤评价图;编写的土壤调查报告、有关专题报告及图件说明书和各种记载统计表;主要岩石标本、土样标本及分析资料等。
这些是土壤调查的基础性资料,土壤调查的作用大小,关键在于对这些资料的应用。
表7-1列出了有关土壤调查应用的一些例子,从中可以看出,土壤调查的应用是十分广泛的,并非长期以来我们了解的那样,只是用于指导农业土地利用及管理,还包括许多非农业的应用。
而实际上,近几十年来各种非农用的土壤调查及其资料也确实在显著增加。
据凯洛格(Kellogg,1974)报道,早在1972年美国从各种土壤调查取得效益的比例如下:城镇及其郊区的范围规划占50%,公路、管道选线和机场及其他建设项目选址占25%,指导农林、娱乐等土地利用占25%。
土壤调查的用处因地而异。
发展中国家的土壤调查仍特别集中于改良农业之用;但即使是发展中国家,也常用土壤资料指导建设,诸如道路和废物处理系统等有关设施。
本章将首先讨论一下土壤调查在土壤学学科研究中的应用,然后分别通过几个例子谈一下其在农业和非农业方面的实际应用。
但是本章并没有将有关应用的详细说明一一列出,因为从已发表的手册或调查指南中,不难找到这些技术细节。
作为教材,我们只尝试对这些基本概念和原理作出概略说明和评述,并通过具体例子供大家参考。
第一节土壤调查在土壤科学研究中的应用一、土壤调查与土壤分类学科的发展密切关联土壤调查是土壤分类研究的基本手段与重要基础。
土壤分类标志着土壤科学发展水平的高低,而任何一种土壤分类体系的学术水平又与土壤调查积累资料的质量有密切关系。
俄罗斯发生分类体系的开创与发展,就是在开展了大面积的野外调查之后,揭示出土壤的发生、发育与气候、地形、母质、生物、时间等因素相关。
第六章特殊任务的土壤调查引言本书前面部分已经讲过,土壤调查实际上就是调查各个土壤个体或土壤群体,了解它们的分布特点、相互之间的联系、土壤剖面的形态特征、利用现状、各种有利和不利因素以及它们发生、演变过程中环境条件的变迁等,是通过田间实地观察土壤剖面去研究土壤的一种基本方法。
它是在观察、记载土壤剖面形态、性状的基础上,划分土壤类型,并将调查区内所分布的土壤类型变化,标志在地形图或航片、卫片上,经过归纳与综合制成土壤图。
同时,土壤调查还在掌握了这些土壤变化情况的基础上,分别记载这些土壤的经营管理现状、论证其合理利用和改良问题。
但是,众所周知,土壤本身的情况是十分复杂的,进行土壤调查的目的有所不同,不同行业对土壤资料的要求也不尽相同,一般性的土壤调查很难在所有的情况下解决所有的问题,因此在我们进行土壤调查时,必须根据具体情况的不同,有所侧重。
本章主要是在一般性的土壤调查之外,针对几种不同的情况下,土壤调查的不同目的和要求而写的。
具体内容包括侵蚀土壤调查、盐渍土壤调查、林地土壤调查、草地土壤调查、湿地土壤调查、复垦区土壤调查等。
第一节侵蚀土壤的调查一、目的和意义一般认为,土壤侵蚀(soil erosion)是指土壤或土体在外营力(水力、风力、冻融或重力)作用下发生冲刷、剥蚀和吹蚀的现象。
土壤侵蚀在我国习惯称之为水土流失。
我国山地较多,由于地势起伏,山脉纵横,因而水土流失相当严重。
我国水土流失主要出现在西北黄土高原、南方山地丘陵、华北土石山区、东北农林垦殖的山区等,其中黄土高原和长江流域、紫色土区最为严重。
暴雨季节,黄土高原河道中的水流含沙量多在200kg/m3以上,有的甚至更高。
水土流失危害极其严重,不仅冲走表土,带走肥料,降低土壤肥力,而且切割地面,减少耕地面积,我国每年流失土壤约50亿t。
同时会引起河水泛滥,河床淤积,给河流中、下游的农业生产带来灾害,给人民的生命财产带来威胁。
因此,进行以防止水土流失为目的的土壤调查,开展水土保持工作,防止土壤侵蚀,就成为我们国家目前和将来刻不容缓的战略任务。
第五章以遥感为基础的土壤调查制图第一节遥感土壤调查制图评述一、遥感及遥感技术的概念遥感(Remote Sensing)是从远处探测、感知物体,也就是不直接接触物体,从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息,经过对信息的处理,识别地物。
简单的说,就是遥远的感知。
通常把不同高度的平台(Platform)使用传感器收集地物的电磁波信息,再将这些信息传输到地面并加以处理,从而达到对地物的识别与监测的全过程,称为遥感技术。
遥感的基本过程是这样的,首先是从飞机、高空气球,或从人造卫星、火箭、天空试验室,利用多种遥感器接收来自地面物体反射或发射的电磁波,然后再根据收到的上述信息进行分析判读,从而确定地表物体存在形式及变化状态。
在实际研究和工作中,最常用的是航空遥感和航天遥感。
航空遥感一般是指运用飞机或高空气球对地面情况进行探测,高度可达二万米。
航天遥感是指运用卫星进行工作,高度可达几百公里,如美国的地球资源卫星高度已达九百一十八公里,一张像片拍摄的范围是长、宽一百八十五公里(相当于一个海南岛)。
由于地表(也包括地下)不同景物在物理、化学性质上的差异,其反射、放射某种波长电磁辐射能的大小也不一样。
这样,在遥感图像上就会显示出不同的色调或色彩反差,或者在信息磁带上就会出现不同的数据。
同时,不同几何形状的物体,反映在像片上的特征也不相同。
人们根据这些色调或色彩反差和影像的形状、大小、模型、纹理、阴影、位置及排列组合等特点,以及信息参数,就可以将不同的地物分辨开来,而且在某些情况下还可以做出定量的分析。
因此,遥感技术已成为近年来地表自然资源调查的一种重要手段。
二、遥感技术的特性2.1空间特性——视域范围大,具有宏观性运用遥感技术从飞机或人造地球卫星上获取地面的航空像片、卫星图像,比在地面上观察,视域范围要大的多,为人门宏观地研究地面各种自然现象及其分布规律提供了条件。
例如,航空像片可提供地面景物的像片并可供立体观察,图像清晰逼真、信息丰富。
土壤制图与调查张胜第一篇:土壤制图与调查张胜土壤调查与制图实习报告农业资源与环境前言:为了更加深入的学习巩固《土壤调查与制图》课程知识,掌握土壤调查与制图的方法和技术,在胡老师的带领下进行了土壤调查与制图的课程实习,通过实习,掌握了基本的调查与制图方法,加强了对土壤分类的理解,更加深入的认识了成都平原的土壤的发生、形成、分布特征,加强一般土壤野外调查的方法的学习。
通过实习受益匪浅。
1实习概况:本次实习在胡玉福老师的带领下,历时一天分别观察了温江川农大水稻所租赁的渗育型水稻土、金马河变的新积土、汪家湾的淹育型水稻土、青城山脚下的倾斜紫色砾岩及其发育而成的酸性紫色土、崇州川农大教学农场的再积黄泥田,潮土、以及相关土壤类型的讲解。
本次实习分别经历了成都平原的温江区、都江堰市、崇州市。
其基本自然地理概况如下:1.1温江温江区位于成都平原腹心,属于成都市主城区。
境内属岷江冲积平原,无山无丘,属亚热带湿润季风气候区,四季分明,气候温和,河流纵横,雨量充沛,物产丰富,适合农业耕作,地称天府,素有“金温江”之称。
温江河流均属岷江水系,境内四条大河——金马河、杨柳河、江安河、清水河自西北向东南呈扇状分布,其走向与县境地势一致,由西北流向东南。
1.2都江堰都江堰市地处四川省成都市城西,距成都市48km,以著名的都江堰水利工程而得名。
1988年,国务院同意撤销灌县建立都江堰市,由四川省直辖,是四川省最早的省直辖县级市,同年四川省确定由原上级行政单位省会成都市代管,享受副厅级待遇,是中国国家历史文化名城之一,以都江堰-青城山世界文化遗产闻名于世。
都江堰渠坐落于四川省都江堰市城西,位于成都平原西部的岷江上。
都江堰水利工程建于公元前256年,是全世界迄今为止,年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程,属全国重点文物保护单位。
都江堰水利工程由创建时的鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口引水口三大主体工程和百丈堤、人字堤等附属工程构成。
第五章以遥感为基础的土壤调查制图第一节遥感土壤调查制图评述一、遥感及遥感技术的概念遥感(Remote Sensing)是从远处探测、感知物体,也就是不直接接触物体,从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息,经过对信息的处理,识别地物。
简单的说,就是遥远的感知。
通常把不同高度的平台(Platform)使用传感器收集地物的电磁波信息,再将这些信息传输到地面并加以处理,从而达到对地物的识别与监测的全过程,称为遥感技术。
遥感的基本过程是这样的,首先是从飞机、高空气球,或从人造卫星、火箭、天空试验室,利用多种遥感器接收来自地面物体反射或发射的电磁波,然后再根据收到的上述信息进行分析判读,从而确定地表物体存在形式及变化状态。
在实际研究和工作中,最常用的是航空遥感和航天遥感。
航空遥感一般是指运用飞机或高空气球对地面情况进行探测,高度可达二万米。
航天遥感是指运用卫星进行工作,高度可达几百公里,如美国的地球资源卫星高度已达九百一十八公里,一张像片拍摄的范围是长、宽一百八十五公里(相当于一个海南岛)。
由于地表(也包括地下)不同景物在物理、化学性质上的差异,其反射、放射某种波长电磁辐射能的大小也不一样。
这样,在遥感图像上就会显示出不同的色调或色彩反差,或者在信息磁带上就会出现不同的数据。
同时,不同几何形状的物体,反映在像片上的特征也不相同。
人们根据这些色调或色彩反差和影像的形状、大小、模型、纹理、阴影、位置及排列组合等特点,以及信息参数,就可以将不同的地物分辨开来,而且在某些情况下还可以做出定量的分析。
因此,遥感技术已成为近年来地表自然资源调查的一种重要手段。
二、遥感技术的特性2.1空间特性——视域范围大,具有宏观性运用遥感技术从飞机或人造地球卫星上获取地面的航空像片、卫星图像,比在地面上观察,视域范围要大的多,为人门宏观地研究地面各种自然现象及其分布规律提供了条件。
例如,航空像片可提供地面景物的像片并可供立体观察,图像清晰逼真、信息丰富。
第四章 土壤分类及土壤野外制图 引 言 本章的注意任务是运用土壤分类理论和野外调查技术,认识调查地区不同土壤类型的特征特性,找出它们的分布规律,确定相应的分类系统。在此基础上,应用所学的野外测绘技术和制图原理,通过完成调查地区的各种制图任务,熟悉并掌握各类土壤草图和有关基础图件的测制过程及其编图技术,为调查地区的土壤利用改良规划等提供科学资料。 第一节 几种主要土壤分类体系简述
引 言
土壤分类与土壤制图是紧密相连的两个学科分支,一方面土壤分类是土壤野外制图的基础,一幅土壤图本身就是该区土壤分类单元的平面分布规律的体现;另一方面,土壤野外制图也是发展土壤分类的基础。因此,在土壤调查中对土壤分类给予较高重视。 土壤是由无数个体(单个土体)组成的复杂的群体系统,土壤个体之间存在着许多共性,同时,它们之间也存在着相当大的差异。土壤分类就是选择土壤的某些性质作为区分标准,按照它们反映出来的特性及彼此之间的相似和分异性,将土壤群体中的个体进行分类或归类,归纳整理出一个系统,使其能够比较客观地揭示土壤发生发展的规律性。然而,由于各学派土壤科学工作者对土壤认识的观点不同,虽然是对同一个土壤客体,但归纳综合的原则、方法、方案也就不同。目前还没有世界统一的土壤分类系统。当前国际上土壤分类主要有:俄罗斯的土壤发生学分类、美国土壤系统分类(ST)联合国世界土壤图图例单元(FAO/UNESCO)、以及国际土壤分类参比基础(IRB)和由这一组织发展为世界土壤资源参比基础(WRB)。其中美国土壤系统分类的影响越来越大。无论是哪一种土壤分类制度,共同的识别方法程序都是通过野外景观记载分析,对单个土体剖面形态描述,室内比土评土,再经过样品化验等程序来完成的。
一、美国土壤诊断分类体系
1951年,美国农业部土壤保持局以G.D.史密斯为首的土壤科学家着手建立新的定量化的土壤分类系统。这个分类系统经过一系列的草案,在广泛征求国际同行意见,反复试用修改后,于1975年正式出版了《土壤系统分类》(Soil Taxonomy)一书。该该分类的最大特点是将过去惯用的发生学土层和土壤特性给予定量化,并建立了一系列的诊断层和诊断特征,用其来划分鉴定土壤,并以检索形式列出了各级分类单元之间的关系,给鉴别划分土壤提供确切的标准,便于使用。 (一)分类思想 美国《土壤系统分类》也遵循发生学思想,在定义诊断层和诊断特征时力求将有着共同发生特性的土壤归集到一起。如松软表层有8条定义,每条定义都是为了将过去称为湿草原土、黑钙土、票钙土的一类草原土壤归集到软土纲中(软土纲是根据松软表层来鉴别分类的),这类草原土壤的共同特征就是具有一暗色松软的高盐基饱和度的腐殖质表层,即松软表层。 但美国的土壤学家认为,成土过程是看不见摸不着的,土壤性质也不见得与现代的环境成土条件完全相符(比如古土壤遗迹),如以成土条件和成土过程来分类土壤必然会存在着不确定性,而只有以看得见测得出的土壤性状为分类标准,才会在不同的分类者之间架起沟通的桥梁,建立起共同鉴别确认的标准。因此,尽管在建立诊断层和诊断特征时考虑到了它们的发生学意义,但在实际鉴别诊断层和诊断特征,以及用它们划分土壤分类单元时,则不以发生学理论为依据,而 以土壤性状本身为依据。 美国土壤系统分类的另一指导思想是,分类标准必须定量化,以求在不同的分类者之间有共同的比较基础。 (二)诊断层和诊断特征 所谓诊断层是指用于识别土壤分类单元,在性质上有一系列定量说明的土层。1999年发表的《土壤系统分类·第二版》中共定义了8个诊断表土层(epipedon)和20个诊断表下层(diagnostic subsurface horizons)。诊断表土层不一定正好相当于发生学的A层,它可能也包括了发生学意义上的B层,或可能是埋藏了的B层。诊断表下层也不一定正好相当于发生学的B层,它可能包括了发生学意义上的A层。 诊断层是土壤剖面中,在土壤性质上有定量说明的一段土层,从而有别于传统的只有定性说明的发生学土层,它用于高级分类。如淀积粘化层(Argillic horizon)的规定,当上覆淋溶层的粘粒含量<15%时,淀积粘化层的粘粒至少比上覆淋溶层的粘粘含量多3%;当上覆淋溶层的粘粒含量为15%~40%时,它至少为覆淋溶层粘粒含量的1.2倍;并规定当剖面有岩性不连续(沉积间断)时,只要在土壤结构体面上发现粘粒淀积现象(包括大形态或微形态观察),就可定义为淀积粘化层。再如钙积层,规定其碳酸盐的含量至少比C层高5%,并且该层的厚度≥15cm。 诊断特征是指有定量说明的土壤性质。如土壤水分状况的级别,不但规定了是在土壤剖面中间层段(控制层段)的水分状况,而且规定了在这个层段中<1500kPa的土壤水分的周年变化情况。 (三)分类系统 美国土壤系统分类是一个6等级的多级土壤分类系统。从最高分类等级到最低分类等级依次是土纲、亚纲、土类、亚类、土族和土系。前四级为高级分类单元,后两级为低级分类单元。各分类等级的划分原则和划分依据为: 1.土纲:土纲反映成土过程,依据诊断层或诊断特征划分。这些诊断层或诊断特征是一系列在种类和程度上不同的主导成土过程所产生的。1999年发表的《土壤系统分类·第二版》中共有12个土纲。 2.亚纲:亚纲反映控制现代成土过程的成土因素,一般依据土壤水分状况划分。 3.土类:土类综合反映在成上条件(包括古成土条件)作用下,成土过程的组合作用结果,根据诊断层的种类、排列和发育程度以及其它诊断特征划分。
比土评土:把调查采集的比样标本按照暂拟的分类系统全部摆开,对照记载表及分析化验结果,并参照野外调查获得的群众访问资料,对每一个土壤类型的诊断特征、生产情况、肥力水平、存在问题及利用改良途径,进行认真的讨论与评比。
定界剖面:顾名思义是为了确定土壤分布界线而设置的,要求能确定土壤类型即可。
一般可用土钻打孔,不必挖坑,但数量比检查剖面还要多。
定界剖面只适用于大比例尺土壤图调查绘制中采用,中、小比例尺土壤调查绘制中使用很少。
MSS:中文名“多光谱扫描仪”利用光学机械扫描方式测量景物辐射的遥感仪器。
复合比例尺:同一副地图上含有两种或两种以上不同的比例尺。
土壤遥感草图测制:指经过野外土壤类型、分布、主要剖面形态等综合研究后,在遥感影像上确定土壤类型、剖面点位置、土壤界线,从而全貌的反映出调查区土壤在地理上的分布规律和区域性特征、特性的过程。
【踏查——又叫路线调查,即对调查地区进行宏观与微观相结合的概略性调查【详查:又叫定点详细调查,在踏查工作完成以后,根据所要求的比例尺精度,在野外进行定点详细调查。
土壤调查制图的精度与图上的比例尺关系密切,精度不同,成图地形的比例尺也不一样。
通常大比例尺土壤调查制图的上图单位是土种、变种或其复区。
中比例尺土壤调查制图所用的工作地图比例尺大小是1:5万---1:20万,上图单位是土属、土种或其复区。
而上图单位是土属的复区和亚类,比例尺为小于1:20万土壤属于小比例尺土壤调查。
土壤调查工作量的估量取决于调查面积的大小,成图所要求的比例尺、调查地区地形地貌的复杂程度、调查使用的工作地图的种类、调查方法、选择剖面点的方法、剖面的深度与类型、土壤分类与制图单元、其他附加要求及报告编写要求等方面。
地形对土壤形成的影响表现在地形影响土壤母质的分布,影响水热条件的分配,地形影响到土壤物质转移与元素的迁移,地形影响着土壤肥力性质的差异,影响着农业利用方式,影响着土壤改良方向。
确定土壤剖面数量的原则是地区分级原则、精度要求原则,底图质量原则、因人制宜原则。
土壤与土壤调查Ⅱ(B)答案一、名词解释(20分,每小题2分)1、土壤调查:针对测区土壤进行野外研究的一种工作方法,通过调查目的和任务阐明土壤类型、成土条件、分布规律及肥力特征,进而提出土壤改良利用的依据和措施的一种工作方法。
2、土壤剖面:从地表向下挖掘用来描述土壤的剖面。
3、土体构型:土壤发生范围内各种性质和形态的土层的组合排列状况。
4、土壤发生型:土壤发生层垂直序列的高度综合概括的类型。
5、土壤组合:由于地形或母质的不同引起同一自然景观内,土壤呈有规律的更替。
6、干燥度:0.16×活动积温/降水量7、土壤复区:在大比例尺制图中,与微地形相联系的不同土壤类型的斑块呈镶嵌状分布,有规律的更替的区域。
8、诊断层:经过一定的成土过程,在剖面上发育而成,能鉴定土壤类型特征标志的层次。
9、聚合土体:若干剖面特征相似的一组土壤聚合体。
10、主要剖面:为了研究某个土壤类型的全面形状特征,用于确定某一土壤类型的中心概念而开挖的垂直断面。
二、问答题(80分)1、大比例尺调查中,概查的主要内容包括哪些?(10分)①了解掌握测区自然特点和农业生产情况。
(2分)②了解测区主要土壤类型及其分布规律,拟订初步工作分类系统和制图单位。
(2分)③制定详查的工作计划和技术操作规程。
(2分)④通过概查检查工作底图的实用性,提出补测的内容和方法。
(2分)⑤如果使用航片,可建立判读标志。
(2分)2、土壤调查准备工作的主要任务是什么?(10分)①明确调查任务和目的、范围、面积、质量标准、成果要求、制图的比例尺、组织调查队伍、制定工作计划。
(4分)②收集自然成土因素、农业生产资料。
(3分)③物质准备:包括地形图、航片、卫片、调查工具。
(3分)3、土壤调查野外工作结束后,就进入室内成果整理与总结阶段,室内工作的主要任务包括哪些?(10分)①原始资料的审查和整理:包括土壤标本、记载表、野外记录、土壤草图的审查、评土、比土、拼图、补充调查。