贵州省石灰岩出露区典型石灰土发生特性及系统分类研究

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贵州省石灰岩出露区独特的地形地貌及多样的气候,为石灰土的形成发育提供了复杂的自然环境条件,不同区域石灰土性质具有较大的空间差异性。石灰土作为贵州省喀斯特地区资源利用、环境治理和生态恢复等领域的关键要素,其形成、发育及分类等方面系统化和定量化的研究仍显不足。本论文依据碳酸盐岩发育土壤的成土环境和分布特点,以贵州省石灰岩出露区44个典型石灰土剖面为研究对象,通过土壤野外定点调查、成土因素调查、剖面层次划分和形态的观察、样品的采集以及室内理化实验等,分析典型石灰土发生特性及其与成土环境的关系,确定其在中国土壤发生分类中的归属。依据中国土壤系统分类的方法和原则,确定供试土壤的诊断层和诊断特性,并以此为依据,进行高级分类单元检索和基层分类单元划分,最后将土壤系统分类结果与发生分类进行参比。研究结果如下:(1)贵州省石灰岩出露区典型石灰土干态、润态颜色有明显差异,干态颜色以暗棕(7.5YR 3/4)和浊黄棕(10YR 5/3)为主,润态颜色以黑棕(10YR 3/2和7.5YR 2/2)和浊黄棕(10YR 4/3)为主。石灰土剖面土体厚度差别较大(15~120cm),土体构型以A-B-C和A-B-R为主。腐殖质积累明显(表层有机碳含量为46.29±30.04g/kg),且随着深度增加,有机碳含量呈下降趋势。质地类型多为黏土和粉砂质黏土。石灰土在形成发育过程中,通过生物的复钙作用、腐殖质的钙凝作用及岩溶水的补给作用不断补充土体中淋失的盐基,盐基饱和度较高(71.87±14.62%),阳离子交换量也偏高(21.76±11.76 cmol(+)/kg),土壤多呈中性(p H为7.15±0.75)。同时,土壤中游离氧化铁处于较高水平(45.77±16.97 g/kg),土壤风化程度较高。在相同气候-土地利用方式条件下,坡位对土壤发育有较大影响;在相同坡位-土地利用方式条件下,气候会影响土壤分异。(2)按照中国土壤发生分类理论与方法,贵州省石灰岩出露区44个典型土壤剖面属于初育土土纲,石质初育土亚纲,石灰土土类,可划分红色石灰土、黄色石灰土、棕色石灰土和黑色石灰土4个亚类,5个土属和10个土种。(3)以《中国土壤系统分类检索》(第三版)为依据,贵州省石灰岩出露区44个典型剖面确定3个诊断表层,3个诊断表下层和8个诊断特性,检索出淋溶土、富铁土、雏形土、均腐土和新成土5个土纲,8个亚纲,9个土类和15个亚类。以《中国土壤系统分类土族与土系划分标准》为原则,结合野外调查和土壤发育特性,可建立35个土族和43个土系。(4)贵州省石灰岩出露区典型石灰土与中国土壤系统分类5个土纲近似参比,表明中国土壤系统分类的分类结果能够准确、定量的反映贵州省喀斯特山区复杂成土环境条件下土壤属性的相似性和差异性,有利于客观认识土壤类型的分异。(5)黑色岩性均腐土各典型剖面土壤的诊断特性存在较大差异,建议在黑色岩性均腐土土类下增设2个亚类,为腐殖黑色岩性均腐土和黏化黑色岩性均腐土。
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