喀斯特景观与土壤类型分异关系研究 ——以贵州省普定县后寨河流域为例

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土壤类型是外在成土条件和内在土壤属性的综合表达,其空间分异是成土母质、水分状况和生物条件等景观因子随时空变化的结果。喀斯特山区景观类型复杂,土壤类型多样,但目前对于该区域土壤类型分异与景观变化的关系尚缺少系统化和定量化的研究。因此,本文以贵州省普定县后寨河流域为研究区,首先在综合分析区域成土环境的基础上,按照景观生态分类的原则和方法划分喀斯特景观类型,并参照《中国土壤普查技术》的标准,运用景观类型参照法在典型“景观相”中完成代表性土壤剖面点的布设;其次,依据中国土壤系统分类的原则和方法,确定代表性剖面的诊断层和诊断特性,并以此为依据进行高级分类单元和基层分类单元的划分;最后通过分析不同景观因子及其组合与土壤诊断层、诊断特性和类型发育之间的关系,探讨景观变化对土壤类型分异的指示作用。主要研究结果如下:(1)选择地貌、土地利用类型、成土母质和正负地形作为影响研究区土壤发育的主导景观因子,采用功能形态法和决策树分类法,自上而下逐级将研究区划分成9个“景观区”(上游峰林洼地、老峰林漏斗洼地、峰丛谷地、峰林漏斗洼地、中游峰林盆地、中游峰林洼地、复活型峰林盆地、峰林红土台地和下游峰林盆地),53个“景观类”,78个“景观亚类”和94个“景观相”。(2)按照《中国土壤普查技术》中1:100000的比例尺标准,研究区属于Ⅳ级地形,即每个剖面点可代表的地域面积为1.5km~2,除去不需布点的建筑物、水域和裸地所占面积外,该区域需布设43个典型土壤剖面;在综合分析“景观相”典型性和代表性的基础上,结合1.07m Google卫星影像,运用“景观类型参照法”布设的43个典型剖面,涵盖了研究区大部分的土壤类型,且景观相的界线也为土壤类型界线的寻找提供了参考。(3)按照《中国土壤系统分类检索》(第三版),43个典型剖面共确定出4个诊断表层(淡薄表层、暗沃表层、水耕表层和暗瘠表层),5个诊断表下层(水耕氧化还原层、雏形层、漂白层、低活性富铁层和黏化层)和10个诊断特性(碳酸盐岩岩性特征、腐殖质特性、潜育特征、均腐殖质特性、铁质特性、富铝特性、氧化还原特征、石质接触面、土壤水分和温度状况);检索得到6个土纲(淋溶土、富铁土、雏形土、新成土、均腐土和人为土)、8个亚纲、14个土类和19个亚类;最后参照《中国土壤系统分类土族和土系的划分标准》,结合野外调查和土壤发育特性实际,供试土样共划分出37个土族和42个土系。(4)在贵州省普定县后寨河流域,不同景观因子及其组合可以对土壤类型的空间分异起到一定的指示作用。在中游峰林盆地和下游峰林红土台地的正地形中,第四纪红色黏土母质多发育为富铁土;坡度较小且地表面蚀过程较弱的林草地景观中,易发育为质地分异明显的淋溶土;上游纯质石灰岩老峰林漏斗洼地中,土壤由于潮湿水分状况而发生氧化还原作用,发育为淡色潮湿雏形土,而在上游和中游母质为白云岩的峰林和峰丛的坡腰部位,多发育为钙质湿润雏形土;正常新成土土层浅薄且具有碳酸盐岩岩性特征,主要分布在中游峰林盆地和下游峰林红土台地中地势较陡的坡腰或基岩裸露较严重的坡麓部位;上游峰林洼地和峰丛谷地的正地形林草地景观中,由纯质石灰岩发育的土壤多为岩性均腐土,而在上游和中游负地形的撂荒地或旱地景观中,土壤长期被水饱和而具有氧化还原特征,多发育为具有铁锰斑纹的湿润均腐土;在负地形水田景观之中,土壤发育经历了不同程度的水耕熟化、氧化还原交替以及物质的淋溶和淀积过程,从而形成了具有不同性质且发育程度不同的水耕人为土。
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