Genetic Characteristics and Taxonomy of Soils in the Luofu Mountains
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摘要: 为了解我国南亚热带山地土壤的发生特性及其在中国土壤系统分类中的归属,以罗浮山不同海拔高度的10个代表性剖面为研究对象,分析土壤发生特性,确定诊断层和诊断特性,对土壤进行系统分类,并在高级分类单元级别上进行了中国土壤系统分类、美国土壤系统分类和世界土壤资源参比基础之间的参比研究。研究表明:土壤干态色调主要为10YR,质地属壤土大类,粉黏比为0.42 ~ 2.62,多数剖面土壤粉黏比小于1.0;土壤酸性强(水浸提pH 3.69 ~ 4.94),CEC为4.43 ~ 25.68 cmol (+) kg−1,盐基饱和度(2.27% ~ 16.25%)低,交换性酸(1.35 ~ 6.41 cmol (+) kg−1)以交换性Al3+为主,多数土层铝饱和度超过了80%;土壤矿质元素以Si、Al、Fe为主,黏粒硅铝率(Sa)、黏粒硅铁铝率(Saf)均小于2.0,各剖面B层Al、Fe、P、Ti在黏粒中富集明显,Fe富集率稍大于Al;在土壤垂直带谱上,湿润富铁土一般分布于800 m以下,常湿富铁土介于800 ~ 1200 m,常湿雏形土在1200 m以上。罗浮山土壤具有明显的脱硅富铁铝化特性,具有有机碳累积明显、酸性强、盐基饱和度低、铝饱和度高等特点;归属为2个土纲、3个亚纲、4个土类和6个亚类。Abstract: In order to understand the genetic characteristics and taxonomy of soils in south subtropical mountainous areas of China, the genetic characteristics of 10 representative soil profiles at different altitudes in the Luofu Mountains of south China were selected to investigate the physiochemical properties, the diagnosis layers, the diagnosis characteristics and the soil taxonomy based on the Chinese Soil Taxonomy. The results showed that the dry colors of soils were mainly 10YR, the textures belonged to loam, the ratios of silt to clay were 0.42-2.62 mainly less than 1.0 in most sections. Moreover, soil was highly acidic (pH of water extraction was 3.69-4.94), CEC was 4.43-25.68 cmol (+) kg−1, soil base saturation (2.27%-16.25%) was low, exchangeable acid (1.35-6.41 cmol (+) kg−1) was dominated by exchangeable Al3+, and the saturation of Al in most soil layers was over 80%. The mineral elements in soils were mainly Si, Al and Fe. The values of Sa and Saf in clay were less than 2.0. Meanwhile, Al, Fe, P and Ti in B layer of each profile were enriched obviously in clay, and the Fe enrichment rate was slightly higher than Al. The altitudinal zonation of the soils in this region was consisted of Udic Ferrosols (< 800 m), Perudic Ferrosols (800-1200 m), and Perudic Cambosols (> 1200 m). The soils in the Luofu Mountains had the characteristics of desilication and Fe and Al enrichment, presenting the properties of obvious organic carbon accumulation, strong acidity, low base saturation and high Al saturation, which were classified into 2 soil orders, 3 suborders, 4 soil groups and 6 subgroups.
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Key words:
- Mountain soils /
- Genetic characteristics /
- Soil taxonomy /
- Altitudinal zonation /
- Luofu Mountains
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表 1 土壤剖面基本情况
Table 1. Basic information of soil profiles
剖面号
Profile No.海拔高度(m)
Altitude经纬度(°)
Coordinate坡度
Slope剖面深度(cm)
Depth of profile植被类型
Vegetation typeLF01 1210 23.28193 N,114.01943 E < 5° 83 山地草甸 LF02 1140 23.27869 N,114.02588 E 5° ~ 15° 108 灌木草丛 LF03 1001 23.27341 N,114.02270 E 15° ~ 25° 75 灌木草丛 LF04 900 23.27112 N,114.02274 E 5° ~ 8° 82 灌木草丛 LF05 800 23.26963 N,114.02498 E 5° ~ 15° 80 亚热带常绿阔叶林 LF06 700 23.26717 N,114.02530 E 5° ~ 15° 130 亚热带常绿阔叶林 LF07 600 23.26689 N,114.02776 E 5° ~ 25° 60 亚热带常绿阔叶林 LF08 500 23.25798 N,114.03447 E 5° ~ 8° 130 亚热带常绿阔叶林 LF09 370 23.26937 N,114.04676 E 5° ~ 15° 130 亚热带常绿阔叶林 LF10 280 23.26781 N,114.04938 E 5° ~ 15° 140 亚热带季雨林 表 2 土壤剖面形态和颗粒组成
Table 2. Profile morphology and particle compositions of studied soils
剖面号
Profile No.发生层
Horizon深度(cm)
Depth颜色(干)
Color(dry)颜色(润)
Color(moist)结构
Structure机械组成(%)
Particle composition质地(美国制)
Soil texture
(USDA)粉粒/黏粒
Silt/Clay砂粒
Sand粉粒
Silt黏粒
ClayLF01 Ah1 0 ~ 22 10YR3/4 2.5Y2/1 团粒状 39.97 43.47 16.56 壤土 2.62 Ah2 22 ~ 32 10YR4/3 2.5Y2/1 团粒状 48.91 31.97 19.12 壤土 1.67 AB 32 ~ 43 10YR5/1 10YR2/1 块状 61.39 20.97 17.64 砂质壤土 1.19 Bw 43 ~ 83 10YR8/4 10YR6/8 块状 66.48 21.08 12.44 砂质壤土 1.69 LF02 Ah 0 ~ 14 10YR5/3 10YR3/4 屑粒状 53.04 25.52 21.44 砂质黏壤土 1.19 Bw1 14 ~ 30 10YR8/4 10YR5/8 块状 53.16 23.12 23.72 砂质黏壤土 0.97 Bw2 30 ~ 85 10YR8/6 10YR6/8 块状 48.76 23.92 27.32 砂质黏壤土 0.88 BC 85 ~ 108 10YR8/3 10YR7/8 块状 55.55 22.77 21.68 砂质黏壤土 1.05 LF03 Ah 0 ~ 11 10YR6/4 10YR4/4 屑粒状 53.77 20.95 25.28 砂质黏壤土 0.83 Bw 11 ~ 30 10YR8/8 2.5Y8/8 块状 61.99 14.37 23.64 砂质黏壤土 0.61 BC 30 ~ 75 7.5YR8/6 5YR7/8 块状 60.35 16.93 22.72 砂质黏壤土 0.75 LF04 Ah 0 ~ 15 10YR7/2 10YR4/3 屑粒状 54.43 20.13 25.44 砂质黏壤土 0.79 AB 15 ~ 30 10YR7/3 10YR5/6 块状 54.36 18.52 27.12 砂质黏壤土 0.68 Bw 30 ~ 55 10YR8/4 10YR7/8 块状 52.09 22.23 25.68 砂质黏壤土 0.87 BC 55 ~ 82 10YR8/3 10YR7/8 块状 62.06 14.74 23.20 砂质黏壤土 0.64 LF05 Ah 0 ~ 13 2.5Y8/4 10YR8/6 屑粒状 55.78 21.38 22.84 砂质黏壤土 0.94 AB 13 ~ 25 2.5Y8/3 10YR7/8 块状 55.48 19.68 24.84 砂质黏壤土 0.79 Bw 25 ~ 55 2.5Y6/3 2.5Y4/2 块状 53.62 20.62 25.76 砂质黏壤土 0.80 BC 55 ~ 80 2.5Y7/3 2.5Y4/3 块状 61.61 16.83 21.56 砂质黏壤土 0.78 LF06 Ah 0 ~ 25 10YR5/4 10YR3/3 屑粒状 49.99 20.21 29.80 砂质黏壤土 0.68 AB 25 ~ 50 10YR8/6 10YR7/8 块状 47.74 19.18 33.08 砂质黏壤土 0.58 Bw1 50 ~ 80 7.5YR8/6 5YR7/8 块状 48.56 18.26 33.18 砂质黏壤土 0.55 Bw2 80 ~ 110 7.5YR8/6 5YR7/8 块状 53.7 17.14 29.16 砂质黏壤土 0.59 BC 110 ~ 130 10YR8/6 10YR7/8 块状 54.02 19.74 26.24 砂质黏壤土 0.75 LF07 Ah 0 ~ 17 10YR7/2 10YR4/4 屑粒状 55.26 17.10 27.64 砂质黏壤土 0.62 Bt1 17 ~ 30 10YR8/4 10YR7/8 块状 44.33 21.75 33.92 黏壤土 0.64 Bt2 30 ~ 49 7.5YR8/6 5YR6/8 块状 44.27 17.45 38.28 黏壤土 0.46 BC 49 ~ 60 10YR8/8 7.5YR7/8 块状 58.49 12.31 29.20 砂质黏壤土 0.42 LF08 Ah 0 ~10 10YR6/4 5YR4/4 屑粒状 57.43 17.93 24.64 砂质黏壤土 0.73 AB 10 ~ 22 7.5YR8/4 5YR5/6 块状 55.15 18.05 26.80 砂质黏壤土 0.67 Bw1 22 ~ 60 7.5YR8/6 5YR6/8 块状 57.48 16.84 25.68 砂质黏壤土 0.66 Bw2 60 ~ 83 7.5YR8/8 5YR5/8 块状 63.26 18.30 18.44 砂质壤土 0.99 Bw3 83 ~ 103 5YR8/4 5YR6/8 块状 56.67 24.85 18.48 砂质壤土 1.34 BC 103 ~ 130 5YR8/3 5YR6/8 块状 62.76 26.04 11.20 砂质壤土 2.32 LF09 Ah 0 ~ 10 10YR7/4 7.5YR4/4 屑粒状 44.59 21.55 33.86 黏壤土 0.64 AB 10 ~ 31 10YR7/3 7.5YR5/4 块状 40.57 20.31 39.12 黏壤土 0.52 Bw1 31 ~ 50 7.5YR8/6 7.5YR6/8 块状 35.63 22.13 42.24 黏土 0.52 Bw2 50 ~ 83 7.5YR8/6 7.5YR6/8 块状 40.29 20.43 39.28 黏壤土 0.52 BC 83 ~ 130 7.5YR8/8 7.5YR6/8 块状 39.22 21.22 39.56 黏壤土 0.54 LF10 Ah 0 ~ 9 10YR7/2 10YR6/4 屑粒状 50.13 20.15 29.72 砂质黏壤土 0.68 AB 9 ~ 28 10YR8/3 10YR7/6 块状 41.69 25.67 32.64 黏壤土 0.79 Bw1 28 ~ 58 10YR8/3 10YR7/8 块状 44.79 24.01 31.20 黏壤土 0.77 Bw2 58 ~ 73 10YR8/4 7.5YR7/8 块状 43.54 26.88 29.58 黏壤土 0.91 BC 73 ~ 140 10YR8/4 10YR7/8 块状 55.44 21.04 23.52 砂质黏壤土 0.89 注:Ah:腐殖质层;AB:腐殖质层与淀积层的过渡层;Bw:淀积层;BC:淀积层与母质层的过渡层。下同。 表 3 土壤的主要化学性质
Table 3. Main chemical properties of studied soils
剖面号
Profile
No.发生层
Horizion有机碳
Organic C
(g kg-1)pH CEC
(cmol (+) kg−1)CEC7
(cmol kg−1)ECEC
(cmol (+) kg−1)盐基饱和度
Base
saturation
(%)铝饱和度
Al
saturation
(%)交换性酸
Exchangeable acid
(cmol (+) kg−1)H2O KCl H+ Al3+ LF01 Ah1 60.53 3.69 3.36 25.68 155.06 41.05 3.72 85.90 0.57 5.84 Ah2 30.85 3.84 3.53 18.82 98.44 30.75 2.27 92.70 0.32 5.45 AB 21.23 4.04 3.56 13.12 74.40 27.92 3.54 90.60 0.28 4.46 Bw 7.66 4.16 3.71 7.24 58.24 24.76 4.73 88.90 0.16 2.74 LF02 Ah 33.96 3.95 3.37 13.75 64.15 21.59 3.91 88.40 0.44 4.09 Bw1 11.03 4.02 3.62 8.88 37.42 14.44 4.78 87.60 0.22 3.00 Bw2 4.43 4.01 3.63 6.33 23.16 11.34 5.48 88.80 0.05 2.75 BC 1.78 4.25 3.76 4.92 22.68 10.31 9.16 79.90 0.11 1.79 LF03 Ah 25.60 4.14 3.57 10.76 42.57 14.44 6.50 80.80 0.24 2.95 Bw 5.18 4.32 3.85 5.33 22.57 9.51 6.93 83.60 0.12 1.88 BC 1.38 4.46 3.72 5.38 23.69 9.36 6.15 84.50 0.14 1.80 LF04 Ah 31.43 4.47 3.67 12.09 47.50 16.25 7.39 78.40 0.24 3.24 AB 21.75 4.79 3.80 8.72 32.17 12.59 6.49 83.40 0.18 2.85 Bw 8.80 4.29 3.79 5.38 20.93 9.72 6.21 86.60 0.15 2.16 BC 4.09 4.28 3.75 4.89 21.08 11.29 9.50 82.30 0.14 2.16 LF05 Ah 32.29 4.17 3.64 11.05 48.39 17.91 6.59 82.20 0.22 3.36 AB 12.82 4.13 3.75 6.76 27.20 13.03 6.54 86.30 0.16 2.80 Bw 4.96 4.01 3.79 5.54 21.52 11.46 5.90 88.90 0.12 2.62 BC 1.73 4.52 3.84 4.85 22.49 11.50 11.85 76.80 0.09 1.90 LF06 Ah 23.29 4.20 3.68 10.22 34.29 12.86 3.85 89.80 0.22 3.44 AB 6.87 4.09 3.77 5.32 16.08 8.49 6.86 87.00 0.16 2.44 Bw1 3.21 4.44 3.85 4.77 14.39 6.50 7.19 84.10 0.12 1.81 Bw2 2.00 4.76 3.92 4.84 16.60 5.21 5.75 81.70 0.11 1.24 BC 1.52 4.83 3.95 4.43 16.87 6.53 8.32 78.50 0.07 1.34 LF07 Ah 25.65 4.46 3.78 9.50 34.36 13.08 8.38 78.00 0.21 2.82 Bt1 8.57 4.16 3.77 6.25 18.42 9.05 4.77 90.30 0.18 2.77 Bt2 4.30 4.12 3.74 6.05 15.79 8.62 4.13 92.40 0.18 3.05 BC 2.25 4.15 3.71 5.64 19.33 11.72 7.33 87.90 0.15 3.01 LF08 Ah 13.77 4.18 3.73 6.27 25.44 11.41 9.08 79.70 0.18 2.24 AB 7.72 4.40 3.89 5.36 20.00 9.02 6.34 85.90 0.12 2.08 Bw1 3.22 4.42 3.77 5.66 22.05 8.72 5.26 86.70 0.15 1.94 Bw2 1.64 4.94 3.87 5.61 30.43 10.95 9.73 73.00 0.10 1.47 Bw3 1.42 4.94 3.80 5.69 30.81 12.47 6.38 84.20 0.11 1.94 BC 0.91 4.92 3.74 6.11 54.56 22.19 4.64 88.60 0.11 2.20 LF09 Ah 20.65 4.38 3.75 9.70 28.63 12.66 16.25 63.20 0.23 2.71 AB 10.29 4.10 3.72 7.64 19.54 10.50 14.55 72.90 0.21 3.00 Bw1 6.02 4.13 3.71 6.88 16.28 8.69 9.73 81.80 0.19 3.00 Bw2 4.54 4.37 3.81 7.24 18.43 8.67 8.22 82.50 0.21 2.81 BC 3.86 4.46 3.80 7.82 19.77 7.60 7.41 80.70 0.16 2.43 LF10 Ah 19.12 4.24 3.88 7.73 26.00 11.01 8.72 79.40 0.21 2.60 AB 4.69 4.20 3.82 4.96 15.20 8.20 4.77 91.20 0.11 2.44 Bw1 2.57 4.64 3.88 4.68 15.01 8.35 5.74 89.70 0.15 2.34 Bw2 1.94 4.69 3.88 4.91 16.58 8.89 13.23 75.30 0.10 1.98 BC 1.22 4.38 3.75 4.45 18.92 10.52 10.48 81.10 0.09 2.01 表 4 土壤中不同形态铁氧化物的含量
Table 4. Iron oxides contents in different forms of studied soils
剖面号
Profile No.发生层
Horizon全铁(g kg−1)
Fet(Total
iron)游离铁(g kg−1)
Fed(Free
iron oxide)活性铁(g kg−1)
Feo(Amorphous
iron)络合铁(g kg−1)
Fep(Complex
iron)游离度(%)
Fed/Fet(Iron oxide
free degree)活化度(%)
Feo/Fed(Iron oxide
activation degree)络合度(%)
Fep/Fed(Iron oxide
complex degree)LF01 Ah1 26.7 15.0 9.48 9.73 56.1 63.2 64.9 Ah2 25.6 15.1 9.48 9.07 58.8 63.0 60.2 AB 21.5 13.5 8.21 8.61 62.7 60.8 63.8 Bw 26.1 15.3 9.93 10.4 58.6 64.9 67.8 LF02 Ah 22.8 14.1 5.34 8.65 61.9 37.8 61.3 Bw1 27.0 17.3 6.45 10.6 64.3 37.2 61.2 Bw2 29.1 19.4 5.34 9.27 66.5 27.5 47.8 BC 29.0 12.3 1.41 1.06 42.6 11.4 8.6 LF03 Ah 28.3 15.3 3.30 7.78 54.2 21.5 50.8 Bw 27.8 15.0 1.93 5.55 53.9 12.9 37.1 BC 34.3 17.4 0.51 0.09 50.8 2.91 0.53 LF04 Ah 25.3 14.4 1.92 5.63 56.9 13.4 39.1 AB 21.8 12.9 1.84 4.83 59.0 14.3 37.6 Bw 22.1 12.6 2.15 4.43 57.0 17.1 35.3 BC 21.3 10.7 0.65 1.72 50.5 6.07 16.0 LF05 Ah 19.3 9.9 1.97 4.65 51.3 19.9 47.1 AB 19.7 10.5 2.00 4.83 53.6 19.0 45.9 Bw 24.7 11.9 1.71 3.93 48.1 14.4 33.2 BC 23.4 11.0 0.41 0.77 47.0 3.71 7.03 LF06 Ah 24.9 14.8 1.63 5.28 59.3 11.0 35.8 AB 28.3 15.8 1.17 3.06 55.7 7.42 19.4 Bw1 29.4 17.4 0.47 0.09 59.4 2.69 0.53 Bw2 30.4 19.2 0.45 0.03 63.2 2.33 0.16 BC 30.9 19.0 0.34 0.03 61.3 1.81 0.14 LF07 Ah 28.1 16.3 1.89 6.35 58.0 11.6 39.0 Bt1 34.4 20.1 1.46 6.59 58.4 7.28 32.9 Bt2 39.2 23.5 0.82 1.77 60.0 3.47 7.52 BC 36.5 21.5 0.60 0.36 59.1 2.78 1.66 LF08 Ah 32.1 15.5 1.41 4.14 48.4 9.09 26.7 AB 33.9 16.9 1.37 3.37 49.9 8.11 19.9 Bw1 42.3 20.6 1.07 0.41 48.6 5.18 2.01 Bw2 50.3 20.3 0.75 0.21 40.4 3.69 1.02 Bw3 46.7 21.9 0.49 0.10 46.9 2.25 0.46 BC 47.3 18.4 0.26 0.08 38.9 1.40 0.46 LF09 Ah 34.5 19.5 1.72 5.10 56.5 8.83 26.2 AB 39.7 22.6 1.56 4.91 56.9 6.92 21.8 Bw1 46.6 27.5 0.99 1.38 59.0 3.60 5.02 Bw2 45.0 26.0 0.75 0.72 57.7 2.90 2.77 BC 46.4 27.6 0.86 0.38 59.4 3.12 1.36 LF10 Ah 24.7 13.1 1.61 3.54 53.0 12.3 27.1 AB 30.6 16.3 0.94 1.47 53.4 5.76 9.00 Bw1 33.4 18.1 0.42 0.41 54.0 2.34 2.29 Bw2 33.9 18.8 0.42 0.30 55.5 2.25 1.58 BC 32.3 17.8 0.30 0.19 55.2 1.70 1.07 表 5 细土化学组成
Table 5. Chemical composition of fine soils
剖面号
Profile No.土层
Horizon化学组成(g kg−1)
Chemical composition硅铝率
Sa(Silica-aluminium
ratio)硅铁铝率
Saf(Silica-aluminium and
ferric oxide ratio)LOI SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O CaO Na2O MgO MnO P2O5 TiO2 LF01 Ah1 174.5 627.7 138.9 26.7 23.1 0.79 1.25 3.12 0.22 1.19 2.71 7.67 6.83 Ah2 118.0 690.0 133.4 25.6 21.1 0.74 1.71 3.01 0.21 0.88 2.61 8.78 7.82 AB 78.9 769.1 106.5 21.5 18.4 0.66 1.07 2.48 0.18 0.63 2.28 12.25 10.85 Bw 60.1 764.9 115.3 26.1 20.6 0.69 5.23 2.90 0.23 0.56 2.26 11.25 9.83 LF02 Ah 114.2 700.5 129.3 22.8 21.0 0.64 0.95 2.35 0.14 0.40 2.09 9.20 8.26 Bw1 88.3 706.9 149.4 27.0 22.4 0.66 2.85 2.49 0.16 0.38 2.37 8.03 7.20 Bw2 78.2 695.4 167.4 29.1 23.8 0.70 1.03 2.65 0.16 0.34 2.48 7.05 6.35 BC 107.8 567.8 254.0 29.0 37.6 0.57 1.53 2.97 0.22 0.42 1.87 3.79 3.54 LF03 Ah 104.9 632.8 168.3 28.3 44.6 1.34 10.7 2.66 0.18 0.66 3.04 6.38 5.76 Bw 66.6 674.0 166.6 27.8 46.5 1.47 11.1 2.74 0.19 0.50 2.86 6.87 6.20 BC 75.7 608.4 219.0 34.3 52.4 0.66 2.08 3.64 0.23 0.63 3.27 4.71 4.29 LF04 Ah 131.4 608.6 180.4 25.3 42.6 0.88 1.84 2.4 0.16 0.47 2.59 5.72 5.25 AB 105.5 631.4 186.1 21.8 44.2 0.71 2.45 2.18 0.13 0.36 1.87 5.76 5.36 Bw 82.8 651.6 195.3 22.0 45.0 0.63 1.97 2.31 0.14 0.30 1.81 5.66 5.28 BC 74.4 646.5 203.3 21.3 47.9 0.56 2.68 2.44 0.15 0.25 1.61 5.40 5.06 LF05 Ah 110.5 629.7 169.9 19.3 56.8 0.93 4.89 2.11 0.14 0.30 2.19 6.29 5.87 AB 78.8 657.8 178.4 19.7 58.0 0.86 3.79 2.21 0.13 0.21 2.24 6.26 5.84 Bw 74.2 625.6 207.2 24.7 60.0 0.81 2.54 2.61 0.13 0.20 2.74 5.13 4.76 BC 60.5 640.1 203.4 23.4 62.4 0.63 3.23 2.68 0.14 0.17 2.27 5.34 4.98 LF06 Ah 110.7 605.5 195.5 24.9 51.7 0.64 4.41 1.91 0.12 0.28 1.93 5.26 4.86 AB 91.8 594.8 224.9 28.3 51.0 0.62 8.37 2.06 0.13 0.21 2.06 4.49 4.16 Bw1 80.5 629.6 211.4 29.4 43.3 0.57 2.70 2.05 0.15 0.19 2.13 5.06 4.64 Bw2 82.5 609.9 225.1 30.4 44.7 0.56 3.92 2.14 0.14 0.19 2.12 4.60 4.23 BC 82.2 604.1 230.7 30.9 45.5 0.55 2.66 2.12 0.15 0.20 2.23 4.44 4.09 LF07 Ah 114.2 620.1 185.2 28.0 40.2 0.63 3.50 2.38 0.17 0.32 2.96 5.68 5.18 Bt1 100.9 590.0 219.7 34.4 42.4 0.56 1.62 2.83 0.14 0.24 3.63 4.56 4.14 Bt2 98.7 577.6 237.4 39.2 42.2 0.54 1.68 3.01 0.16 0.24 3.83 4.13 3.73 BC 89.7 572.9 239.3 36.5 54.3 0.55 3.10 2.83 0.16 0.24 3.32 4.06 3.70 LF08 Ah 84.2 697.2 153.7 32.1 24.4 0.61 1.91 3.68 0.35 0.32 3.63 7.70 6.79 AB 75.7 696.4 158.7 33.8 24.4 0.57 3.70 3.73 0.35 0.26 3.81 7.45 6.56 Bw1 78.5 661.1 182.5 42.3 25.6 0.53 0.96 4.82 0.55 0.28 4.59 6.15 5.35 Bw2 81.7 623.6 201.2 50.3 30.0 0.55 0.97 6.81 0.83 0.28 5.53 5.26 4.54 Bw3 72.1 657.8 186.8 46.7 23.8 0.52 0.73 5.82 0.52 0.24 5.25 5.98 5.15 BC 72.9 643.7 196.8 47.3 25.2 0.53 0.93 6.56 0.43 0.19 5.41 5.55 4.81 LF09 Ah 96.2 651.7 177.5 34.5 33.9 1.09 1.90 3.30 0.21 0.57 3.73 6.23 5.54 AB 87.2 638.1 196.1 39.7 31.0 0.86 1.04 3.51 0.21 0.52 4.19 5.52 4.89 Bw1 93.5 611.7 218.3 46.6 22.7 0.68 0.91 3.59 0.22 0.50 4.37 4.76 4.19 Bw2 87.7 619.4 213.9 45.0 24.3 0.68 3.49 3.50 0.26 0.51 4.43 4.91 4.33 BC 86.5 609.1 221.2 46.4 27.7 0.70 1.20 3.79 0.29 0.52 4.48 4.67 4.12 LF10 Ah 79.1 699.4 152.5 24.7 36.5 0.63 3.01 2.53 0.16 0.26 3.07 7.79 7.06 AB 66.0 667.6 178.3 30.6 35.3 0.57 14.8 2.70 0.16 0.19 3.58 6.36 5.73 Bw1 62.6 685.5 178.8 33.4 28.4 0.57 0.74 2.95 0.19 0.17 3.64 6.51 5.81 Bw2 63.1 679.3 185.4 33.9 29.0 0.55 0.91 3.07 0.19 0.17 3.74 6.22 5.57 BC 58.0 686.8 176.7 32.3 30.7 0.57 6.97 3.01 0.24 0.15 3.52 6.60 5.91 注:“LOI”表示土壤烧失量,是烘干土在950 ℃高温下灼烧至恒重损失的质量百分数。 表 6 B层土壤黏粒矿质全量及硅铝率和硅铁铝率
Table 6. Chemical compositions of clays in the B horizons of studied soils
剖面号
Profile No.B层黏粒矿质全量组成(g kg−1)
Chemical composition of clay particles in the B horizon硅铝率
Sa(Silica-aluminium
ratio)硅铁铝率
Saf(Silica-aluminium and
ferric oxide ratio)LOI SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O CaO Na2O MgO MnO P2O5 TiO2 LF01 168.8 336.7 355.1 88.0 28.50 0.52 3.04 8.59 0.36 1.44 5.91 1.61 1.39 LF02 194.0 302.5 377.7 84.2 27.34 0.47 2.10 6.94 0.28 0.95 5.97 1.37 1.21 LF03 211.1 276.3 392.0 89.9 12.76 0.48 1.76 5.63 0.22 0.97 6.64 1.20 1.04 LF04 200.2 300.1 408.1 64.2 11.73 0.54 2.70 4.73 0.21 0.65 4.43 1.25 1.13 LF05 181.0 339.9 342.2 101.1 7.75 0.49 7.77 6.71 0.70 0.59 8.71 1.69 1.42 LF06 194.2 299.9 411.9 72.3 9.41 0.46 1.00 3.84 0.17 0.46 4.03 1.24 1.11 LF07 200.8 304.0 394.7 74.0 15.46 0.48 1.39 5.28 0.17 0.44 5.24 1.31 1.17 LF08 181.6 349.2 349.0 100.4 2.97 0.49 4.25 7.41 0.64 0.65 8.87 1.70 1.43 LF09 167.4 373.5 350.0 88.7 9.10 0.52 1.33 4.89 0.26 0.98 6.64 1.81 1.56 LF10 146.1 402.8 345.1 74.3 12.15 0.52 2.95 4.83 0.26 0.37 6.87 1.98 1.74 表 7 黏粒中矿质元素的富集率
Table 7. Enrichment rate of mineral elements in clay
剖面号
Profile No.SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O CaO Na2O MgO MnO P2O5 TiO2 LF01 0.44 3.08 3.37 1.38 0.75 0.58 2.96 1.57 2.57 2.62 LF02 0.43 2.31 2.94 1.16 0.68 1.46 2.66 1.75 2.71 2.43 LF03 0.41 2.35 3.23 0.27 0.33 0.16 2.05 1.16 1.94 2.32 LF04 0.46 2.09 2.92 0.26 0.86 1.37 2.05 1.50 2.17 2.45 LF05 0.54 1.65 4.09 0.13 0.60 3.06 2.57 5.38 2.95 3.18 LF06 0.48 1.89 2.42 0.21 0.81 0.30 1.83 1.13 2.42 1.89 LF07 0.52 1.71 1.99 0.37 0.87 0.84 1.80 1.13 1.83 1.40 LF08 0.57 1.62 2.20 0.13 0.72 1.67 2.10 2.56 1.27 2.01 LF09 0.74 1.85 1.94 0.34 0.98 1.46 0.87 0.42 3.63 1.32 LF10 0.59 1.91 2.21 0.42 0.93 3.69 1.62 1.37 2.18 1.87 表 8 土壤诊断层
Table 8. Soil diagnostic horizons
剖面号
Profile No.暗瘠表层
Umbric epipedon淡薄表层
Ochric epipedon低活性富铁层
LAC-ferric horizon黏化层
Argic horizon雏形层
Cambic horizonLF01 + − − − + LF02 − + + − − LF03 − + + − − LF04 − + + − − LF05 − + + − − LF06 + − + − − LF07 − + + + − LF08 − + + − − LF09 − + + − − LF10 − + + − − 注:“+”表示有,“−”表示无。下同。 表 9 诊断特性
Table 9. Soil diagnostic characteristics
剖面号
Profile No.腐殖质特性
Humic property铁质特性
Ferric property富铝特性
Allitic property铝质现象
Alic evidence盐基饱和度
Base saturation水分状况
Moisture regimesLF01 + + + + 不饱和 常湿润 LF02 − + + − 贫盐基 常湿润 LF03 − + + − 贫盐基 常湿润 LF04 + + + − 贫盐基 常湿润 LF05 − + + − 贫盐基 常湿润 LF06 − + + − 贫盐基 湿润 LF07 − + + − 贫盐基 湿润 LF08 − + + − 贫盐基 湿润 LF09 − + + − 贫盐基 湿润 LF10 − + + − 贫盐基 湿润 表 10 供试剖面土壤在中国土壤系统分类高级单元中的归属
Table 10. Attributions of studied soils in Chinese advanced classification soil system
海拔(m)
Altitude剖面号
Profile No.中国土壤系统分类
Chinese soil taxonomy土纲
Order亚纲
Suborder土类
Group亚类
Subgroup1210 LF01 雏形土 常湿雏形土 铝质常湿雏形土 腐殖铝质常湿雏形土 1140 LF02 富铁土 常湿富铁土 富铝常湿富铁土 普通富铝常湿富铁土 1001 LF03 富铁土 常湿富铁土 富铝常湿富铁土 普通富铝常湿富铁土 900 LF04 富铁土 常湿富铁土 富铝常湿富铁土 腐殖富铝常湿富铁土 800 LF05 富铁土 常湿富铁土 富铝常湿富铁土 普通富铝常湿富铁土 700 LF06 富铁土 湿润富铁土 强育湿润富铁土 普通强育湿润富铁土 600 LF07 富铁土 湿润富铁土 强育湿润富铁土 黏化强育湿润富铁土 500 LF08 富铁土 湿润富铁土 富铝湿润富铁土 普通富铝湿润富铁土 370 LF09 富铁土 湿润富铁土 富铝湿润富铁土 普通富铝湿润富铁土 280 LF10 富铁土 湿润富铁土 强育湿润富铁土 普通强育湿润富铁土 表 11 供试土壤的系统分类国际参比
Table 11. International reference for systematic classification of studied soils
剖面号
Profile No.中国土壤系统分类(2001)
CST美国土壤系统分类(2014)
ST世界土壤资源参比基础(2015)
WRB亚类
Subgroup亚类
Subgroup二级单元
Secondary unitLF01 腐殖铝质常湿雏形土 潮湿腐殖湿润始成土 Aquandic Humudepts 腐殖质雏形土 Humic Cambisols LF02 普通富铝常湿富铁土 高岭简育湿润老成土 Kanhaplic Hapludults 腐殖铝质低活性强酸土 Humi-Alumic Acrisols LF03 普通富铝常湿富铁土 高岭简育湿润老成土 Kanhaplic Hapludults 铝质低活性强酸土 Alumic Acrisols LF04 腐殖富铝常湿富铁土 典型简育腐殖老成土 Typic Haplohumults 腐殖铝质低活性强酸土 Humi-Alumic Acrisols LF05 普通富铝常湿富铁土 高岭简育湿润老成土 Kanhaplic Hapludults 腐殖铝质低活性强酸土 Humi-Alumic Acrisols LF06 普通强育湿润富铁土 典型强育湿润老成土 Typic Paleudults 腐殖铝质低活性强酸土 Humi-Alumic Acrisols LF07 黏化强育湿润富铁土 典型强育湿润老成土 Typic Paleudults 腐殖铝质低活性强酸土 Humi-Alumic Acrisols LF08 普通富铝湿润富铁土 高岭简育湿润老成土 Kanhaplic Hapludults 铝质低活性强酸土 Alumic Acrisols LF09 普通富铝湿润富铁土 高岭简育湿润老成土 Kanhaplic Hapludults 腐殖铝质低活性强酸土 Humi-Alumic Acrisols LF10 普通强育湿润富铁土 典型强育湿润老成土Typic Paleudults 铝质低活性强酸土Alumic Acrisols -
[1] 黄成敏, 龚子同. 海南岛北部玄武岩上土壤发育过程的定量研究[J]. 地理科学, 2000, (4): 337 − 342. doi: 10.3969/j.issn.1000-0690.2000.04.008 [2] 龚子同. 中国土壤系统分类-理论·方法·实践[M]. 北京: 科学出版社, 1999, 220 − 803. [3] 吕秀艳. 沈阳地区片麻岩风化壳发育土壤的发生学特性研究[D]. 沈阳: 沈阳农业大学, 2020. [4] 中国科学院南京土壤研究所土壤系统分类课题组, 中国土壤系统分类课题研究协作组著. 中国土壤系统分类检索(第三版)[M]. 合肥: 中国科学技术大学出版社, 2001. [5] 康天成. 玄武质火山喷出物发育土壤的发生学特性研究[D]. 沈阳: 沈阳农业大学, 2019. [6] 吴志东, 龚子同. 我国热带、亚热带土壤地球化学类型的主组元分析[J]. 土壤学报, 1983, 20(4): 431 − 439. [7] 龚子同, 张甘霖, 陈志诚, 等. 土壤发生与系统分类[M]. 北京: 科学出版社, 2007. [8] 张甘霖, 王秋兵, 张凤荣, 等. 中国土壤系统分类土族和土系划分标准[J]. 土壤学报, 2013, 50(4): 826 − 834. doi: 10.11766/trxb201303180124 [9] Hughes P, McBratney A B, Minasny B, et al. Comparisons between USDA soil taxonomy and the Australian Soil Classification system II: Comparison of order, suborder and great group taxa[J]. Geoderma, 2018, 322: 48 − 55. doi: 10.1016/j.geoderma.2018.02.022 [10] Esfandiarpour-Borujeni I, Mosleh Z, Farpoor M H. Comparing the ability of Soil Taxonomy (2014) and WRB (2015) to distinguish lithologic discontinuity and an abrupt textural change in major soils of Iran[J]. Catena, 2018, 165: 63 − 71. doi: 10.1016/j.catena.2018.01.018 [11] 崔 英. 太白山南坡土壤发生特性与系统分类研究[D]. 杨陵: 西北农林科技大学, 2003. [12] 冯跃华, 张杨珠, 邹应斌, 等. 井冈山土壤发生特性与系统分类研究[J]. 土壤学报, 2005, 42(5): 18 − 27. [13] 黄玉溢, 陈桂芬, 刘 斌, 等. 广西猫儿山土壤形成特征及其系统分类[J]. 中国农学通报, 2010, 26(11): 188 − 193. [14] 曹 庆. 庐山北坡土壤发生特性与系统分类[D]. 南京: 南京师范大学, 2012. [15] 姜 林. 祁连山西水林区典型土壤类型发生特性及系统分类研究[D]. 杨陵: 西北农林科技大学, 2012. [16] 张 义. 湖南省大围山山地土壤的发生特性及其在系统分类中的归属[D]. 长沙: 湖南农业大学, 2016. [17] 刘立诚, 彭崇玮. 广东罗浮山土壤形成特征[J]. 土壤通报, 1985, (2): 58 − 61. [18] 张甘霖, 龚子同. 土壤调查实验室分析方法[M]. 北京: 科学出版社, 2012. [19] 黄昌勇, 徐建明. 土壤学[M]. 北京: 中国农业出版社, 2010. [20] 常庆瑞, 冯立孝, 安韶山, 等. 陕西省南部地区土壤粘粒特性研究[J]. 西北农业大学学报, 1998, 26(4): 3 − 5. [21] 杜有新, 吴从建, 周赛霞, 等. 庐山不同海拔森林土壤有机碳密度及分布特征[J]. 应用生态学报, 2011, 22(7): 1675 − 1681. [22] 阿米娜木·艾力, 常顺利, 张毓涛, 等. 天山云杉森林土壤有机碳沿海拔的分布规律及其影响因素[J]. 生态学报, 2014, 34(7): 1626 − 1634. [23] 张 祎, 李 鹏, 肖 列, 等. 黄土高原丘陵区地形和土地利用对土壤有机碳的影响[J]. 土壤学报, 2019, 56(5): 1140 − 1150. doi: 10.11766/trxb201901220367 [24] 程 浩, 张厚喜, 黄智军, 等. 武夷山不同海拔高度土壤有机碳含量变化特征[J]. 森林与环境学报, 2018, 38(2): 135 − 141. [25] 黄成敏, 龚子同. 海南岛尖峰岭地区山地土壤发生特性[J]. 山地学报, 2000, 18(3): 193 − 200. doi: 10.3969/j.issn.1008-2786.2000.03.001 [26] 章明奎. 亚热带山地垂直带土壤发生的讨论[J]. 中国农学通报, 2020, 36(23): 66 − 73. [27] 徐凤琳, 李学垣, 黄巧云. 鄂、湘两省土地土壤黏粒矿物的研究Ⅱ. 莽山北坡土壤中的黏粒矿物[J]. 土壤学报, 1992, 29(1): 48 − 56. [28] 胡彩莉, 马玉贞, 郭 超, 等. 烧失量法测定土壤有机质含量的实验条件探究[J]. 地球与环境, 2016, 44(1): 110 − 118. [29] 孙素梅, 黄春长, 庞奖励, 等. 黄土地区河谷古洪水平流沉积物特征研究[J]. 土壤通报, 2009, 40(1): 72 − 76. doi: 10.3321/j.issn:0564-3945.2009.01.022 [30] 陈庆强, 沈承德, 彭少麟, 等. 华南亚热带山地土壤有机质更新特征及其影响因子[J]. 生态学报, 2002, 22(9): 1446 − 1454. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2002.09.012 [31] 史成华, 龚子同. 我国灌淤土的粘土矿物特点[J]. 土壤, 1994, (4): 183 − 188. [32] Soil Survey Staff, USDA, NRCS. Keys to soil taxonomy (Twelfth Edition)[M]. Washington: United States Government Printing Office, 2014. [33] IUSS Working Group WRB, 2015. World reference base for soil resources 2014, update 2015 International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps[M]. World Soil Resources Reports No. 106. FAO, Rome. [34] 李梦佳, 何中声, 江 蓝, 等. 戴云山物种多样性与系统发育多样性海拔梯度分布格局及驱动因子[J]. 生态学报, 2021, 41(3): 1148 − 1157. [35] 安前东, 徐 梦, 张旭博, 等. 西藏色季拉山垂直植被带土壤细菌群落组成及功能潜势[J/OL]. 应用生态学报, 1 − 13. [36] 郭 梦, 吴克宁, 鞠 兵, 等. 新疆天山南麓土壤系统分类研究[J/OL]. 土壤学报: 1 − 11. [37] 肖 蒙, 何 欢, 王营哲, 等. 滇中高原主要森林土壤发生特性及系统分类[J]. 山地学报, 2019, 37(3): 359 − 370. [38] 马毅杰, 陈家坊. 我国红壤中氧化铁形态及其特性和功能[J]. 土壤, 1998, (1): 1 − 6. [39] 黄来明, 邵明安, 贾小旭, 等. 土壤风化速率测定方法及其影响因素研究进展[J]. 地球科学进展, 2016, 31(10): 1021 − 1031. doi: 10.11867/j.issn.1001-8166.2016.10.1021 [40] 张治伟, 许娟娟, 严焕德, 等. 海拔与岩性变异对石灰岩发育土壤黏土矿物组成的影响[J]. 土壤学报, 2017, 54(2): 535 − 542. [41] 黄玉溢, 陈桂芬, 刘 斌, 等. 广西大明山土壤形成特点及其系统分类[J]. 安徽农业科学, 2011, 39(5): 2722 − 2724+2728. doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2011.05.076 [42] 付旋旋. 广西猫儿山土壤发生特性及系统分类[D]. 南宁: 广西大学, 2018. -