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衡山土壤學實習報告

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赴南嶽衡山土壤地理實習報告

衡山土壤學實習報告

08級地理科學 郭鵬飛 08336028

一.實習概況

所謂讀萬卷書不如行萬里路。在課堂上,我們學習了很多的理論知識,但是如果我們在實際當中不能靈活運用,那就等於沒有學。而實習就是將我們在課堂上學的理論知識運用到實戰當中去。

衡山,又名南嶽,是我國五嶽之一,位於湖南省衡陽市南嶽區。衡山地處湘江中游,位於北緯27°10′~27°20′,東經112°34′~112°44′,北起福田鎮,南至樟木市,東起南嶽鎮,西至界牌,面積約為342平方公里,自隋文帝起,衡山被譽為天下南嶽。衡山的植被和土壤狀況都比較典型,我們在2015年9月25日~2015年9月30日對衡山進行了實習考察,學到了許多有關土壤和生物地理方面的知識。

二.實習內容

1.衡山土壤形成的自然條件

衡山主體為燕山期花崗岩,屬於受一定程度變質的黑雲母斜長花崗岩。由於斷層發育,前山多懸崖峭壁,地勢陡峻,後山較平緩。礦物組成長石約50%,石英30%,黑雲母10%,還有白雲母、斜長石和金紅石等。由長石、石英和雲母組成的偉晶質花崗岩,節理髮育,抗風化能力弱,形成幾米到數十米厚的風化層。衡山大部分地區的土壤土層深厚,質地較輕,為砂壤或砂土。花崗岩外圍分佈有第三紀紅色巖系和前泥盆紀的淺變質岩,這些地區發育的土壤土層較薄,質地粘重。衡山山麓地區,東部主要為花崗岩,具三組節理,常有石英脈。西部主要為第三紀紅色巖系和志留奧陶紀石英砂岩及千枚狀面巖,在巖性方面,紅色巖系比較軟弱。自喜馬拉雅運動以後,衡山東西兩側發生巨大斷層,形成許多高峰、斷崖和峽谷等。在上述地質地貌條件下,土壤成土母質多為花崗岩風化後的殘積物和堆積物,剖面多礫石。

衡山屬中亞熱帶季風氣候,溫暖溼潤,南北來往氣流頻繁,降水豐富,乾溼季節不明顯,溫度和溼度垂直變化明顯。氣象記錄顯示,海拔70米處的山下年平均溫度17.5℃,最冷月平均溫度5.0℃,最熱月平均溫度29.7℃,年降水量1509.5毫米,以3~6月雨量最多,無明顯乾季。海拔560米處的半山亭年平均降水量為1659.8毫米,海拔 1230米處的山頂年平均溫度11.3℃,最冷月平均溫度0.08℃,年降水量最高可達2342.6毫米。由於溝谷深遠,雲霧瀰漫,全年霧日多達253天,海拔800米以上,雲海茫茫,峰巒時隱時現,衡嶽煙雲名聞天下。山上風速大,望日臺年平均風速6米/秒,為山下三倍,最大風速高達40米/秒,主峰全年七級以上風速達126天,最大達10級。

衡山土壤型別分佈有一定規律,自下而上依次分佈著紅壤—山地紅壤―山地黃壤―山地黃棕壤―山地草甸土。

2.衡山主要土壤型別

特殊的自然條件對衡山土壤的發育產生了深刻影響,在不同的海拔高度上發育著不同的土壤型別,從山下到山頂呈現出有一定規律的土壤型別分佈。

2.1紅壤:主要分佈在低山丘陵,生物氣候條件與水平地帶相似

根據衡山縣氣象記錄,紅壤分佈的低山丘陵年平均溫度17.5℃,年降水量1509.5毫米,主要植被是馬尾松林和人工栽培的油桐油茶林,也有不少山丘是灌叢草坡,水土流失嚴重。成土母質和母巖有花崗岩、第三紀紅色巖系、前泥盆紀淺變質岩系和第四紀紅色粘土等。

2.2山地紅壤:主要分佈在海拔650米以下地區

主要植被有馬尾松林、杉木林、灌叢和草坡,成土母質以花崗岩風化體的坡積物為主,其次是前泥盆紀淺變質岩系和第三紀紅色巖系的風化體。衡山東南坡延壽亭附近發育有典型的山地紅壤,其海拔400米,坡度25°,母質為花崗岩風化體的坡積物,植被是馬尾松林。

我們在延壽亭公路旁做了土壤取樣,如右圖:

衡山山地紅壤在高溫高溼的氣候條件下,成土母質是花崗岩,其母巖成分為石英、長石、雲母和角閃石。挖好土壤剖面後,要用小刀自上而下修剖面,以恢復在挖掘過程中被破壞了自然狀態的土壤,這樣才可以觀察到真實的

剖面情況。記錄完剖面形態特徵後,為了避免上層土壤與下層土壤混在一起,可以自下而上逐層採集樣品,通常採集各土層中部位置的土壤,而不是整個發生層都採。

剖面一 山地紅壤 資料

剖面一:山地紅壤 地點:衡山延壽亭往上的公路邊 天氣:雨 海拔:400m 母巖:第一期侵入花崗岩 地面植物:馬尾松

在野外進行土壤調查的時候,可從剖面上刮下一些土壤,然後利用搓條的方法初步判斷該土壤是砂土、壤土還是粘土。若該土壤不能夠搓成條則為砂土,若可以搓成條,但是會斷成一截一截的則為壤土,而可以搓成很光亮且能成環而不斷的則為粘土。要判斷土壤乾溼程度可以刮下一些土壤握在手中,若可捏出水則該土壤為溼,沒水但可以捏成團的為潤,若該土壤摸上去涼且鬆散則為潮。

在母質、氣候、地形、生物、時間和人為六大成土要素中,衡山的主體是花崗岩,母質單純,造成衡山土壤垂直分佈差異的主導因素是氣候,通過地形影響氣候,調節水熱再分配。由於地形抬升造成水熱再分配,山頂比山腳的年降水量約增加600毫米,氣溫約下降6℃,使得衡山土壤呈現出明顯的`垂直地帶性。在不同的海拔高度上,風力對植被型別分佈也有一定影響,進而通過提供有機質對土壤的垂直分佈產生影響,人為因素破壞植被也起到了一定作用。

2.3山地黃壤:主要分佈在海拔700~950米,山地紅壤帶排水不良和植被茂密的陰溼處,與下面的山地紅壤和上面的山地準黃壤呈交錯分佈

主要植被有馬尾松與杉木混交林、柳杉林以及箭竹灌叢等,成土母質主要為花崗岩風化體的殘積坡積物,地勢陡峻,平均坡度在30°以上,土壤厚度比山地紅壤淺薄一些。典型剖面位於藏經殿附近,海拔1000米左右,主要植被是常綠闊葉林殼鬥科。

藏經殿附近的土壤剖面處於陽坡,陽光照射強,溫度較高,有利於脫矽富鋁化過程的發生,鐵遊離程度比山地黃棕壤高,土壤粘粒礦物組成中以1:1型高嶺石佔優勢。其成土的主要因素是地形,由坡向主導,植被為生長茂密的箭竹灌叢,成土母質主要是花崗岩風化體的殘積坡積物。

剖面二 山地黃壤 資料

剖面二:山地黃壤 地點:衡山藏經殿附近 天氣:陰 海拔:1045m 母巖:第二期侵入二雲母花崗岩 地面植物:甜櫧 日期:2015-9-28

A層土壤偏黑,腐殖質較少,較疏鬆,根系較多。B層土壤黃色,澱積層基本上沒有腐殖質,雲母含量高,有滾石等侵入體,緊實粘土,有鐵遊離,但沒有看到鐵膠膜和網紋, 故鐵遊離沒有山地紅壤那麼明顯,沒有山地紅壤一點點的紅色,不過鐵遊離程度比準黃壤大。BC層土壤呈黃色,比B層顏色淺一些,非母質色,有鐵鋁化過程,但程度不深,雲母多,2:1型礦物,片狀,亮晶晶,可能是受母質影響,此處的母質是二雲母花崗岩,所以上層土壤中含有大量雲母。

2.4山地黃棕壤:主要分佈在海拔900~1200米地區

植被為常綠闊葉林,混有落葉樹種,由於人類活動影響,自然植被久已破壞,只在寺廟附近殘存成片常綠闊葉林,大部分地區為箭竹、映山紅和美麗胡枝子灌叢,母質主要為花崗岩風化物。典型剖面位於觀日臺附近,海拔1200米,其剖面資料如下:

剖面三 山地黃棕壤 資料

剖面三:山地黃棕壤 地點:衡山望日臺附近(上封寺) 天氣:雨 海拔:1245m 母巖:第一期侵入花崗岩(二長花崗岩) 地面植物:多脈青岡、水青岡 日期:2015-9-27

山地準黃壤有黃壤的性質,但偏棕色,說明鐵的遊離度比黃壤低,山地準黃壤和山地黃壤都是鐵遊離出來,但形成鐵的氧化物不一樣。山地準黃壤是鐵矽鋁土綱,矽還沒有完全分離,戳後手上有比較多的雲母片殘留,說明矽酸鹽礦物的風化程度不夠,有比較多的矽酸鹽礦物殘留。

土壤剖面處於陰坡,陽光照射少,溫度較低,而海拔高,降水量大,弱脫矽富鋁化作用有利於2:1型的水化雲母存在,並且使得土壤中含有相當量遊離鐵,呈現黃紅色。剖面枯枝落葉層很厚,腐殖質層也比較厚,由於熱量不足,鐵的遊離和風化都沒有紅壤高,這裡的植被主要是常綠闊葉林,主要樹種有多脈青岡和石櫟等,林下灌木有美麗新姜子、綠葉甘姜和尖葉山茶等,植物成為很重要的成土要素。

2.5山地草甸土:主要分佈在祝融峰、白石峰和芙蓉峰等高峰的頂部,面積不大

植被為禾本科草甸群落,以芒草和野古草為主,成土母質主要是花崗岩風化殘積物。山地草甸土經常處於溼潤狀態,受冷暖季節影響明顯,生物積累過程旺盛,生成較厚的腐殖質層,而心土層發育不明顯。

山地草甸土又稱為均腐土,其與森林土的主要區別在於草甸土的腐殖質層厚,而且是逐漸遞減到B層,沒有陡減現象,森林土的腐殖質大多聚集在A層,有陡減現象。由於森林土的腐殖質主要來源於枯枝落葉,而草本有機質年增長量和枯死量都相當高,在草甸植被下,易於進行嫌氣分解而聚積腐殖質,從而導致草甸土和森林土有差別。

3.衡山土壤垂直分佈規律

衡山土壤的垂直分佈與生物氣候和成土母質有密切關係,海拔650米以下的低山丘陵和山地屬亞熱帶季風氣候,溫暖溼潤,地帶性植被型別為常綠闊葉林。這裡發育著鐵鋁土綱和溼潤鐵鋁土亞綱的紅壤,其主要成土過程為紅壤化,土壤具明顯的鐵鋁特徵。由於人類干擾,自然植被久已破壞,生物富集作用不明顯,植被逆向演替,由常綠闊葉林―次生馬尾松林―灌叢―草坡,土壤演變為森林紅壤―生草紅壤―侵蝕紅壤。

海拔650~950米地區,雨量增加,植被茂盛,溼度較大,這裡土壤發育以黃壤化為主,形成常溼潤鐵鋁土亞綱的黃壤,在衡山西北部較為明顯,東南部不明顯,尤其在本垂直帶的下部常與山地紅壤交錯分佈或復區分佈。

海拔900~1200米地區,氣候溫涼溼潤,在寺廟附近尚分佈有小面積闊葉林,或生長美麗胡枝子、映山紅和箭竹灌叢等。土壤發育程度和強度較弱,仍處於鐵矽鋁階段,其發育方向與山地黃壤類似,但由於溫度差別,土壤粘土礦物組成及陽離子交換量等與山地黃壤形成了差異,形成鐵矽鋁土綱常溼潤鐵矽鋁土亞綱的準黃壤。

山地頂部,氣候溼冷,風大,樹木難以生長,植被以草甸群落為主,土壤發育草甸過程明顯。按照土壤發育程度及土壤剖面形態與化學性質特點,其發育尚處於矽鋁化階段,儘管矽鋁率稍低,但排除三水鋁石直接自斜長石風化的影響,應歸為矽鋁土綱常溼潤矽鋁土亞綱的腐棕土,即草甸土。因此,衡山土壤型別分佈有一定規律,自下而上依次分佈著紅壤—山地紅壤―山地黃壤―山地黃棕壤―山地草甸土。

衡山土壤、植被垂直分佈圖

三.後記

通過這次實習,我們在土壤和生物地理方面都有了進一步的認識,學會了基本的野外土壤取樣與調查方法,親身體會了一些實地操作,瞭解了一些注意要點,加深了對各種土壤的認識與瞭解,學會了對調查結果進行資料處理,運用了土壤地理的一些基本原理來進行分析,感覺收穫了很多。當然了,這次衡山之行姚老師由於身體原因,沒有與我們同行,使得我們無法在實地聽到姚老師的仔細講解,確實有些遺憾。

當然了,最後,我們要記得親近大自然的同時,要愛護植物,保護生態環境

四.參考文獻

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