土壤学.docx

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土壤学

土壤学

实习实验综合报告

一、野外实习

（一）、目的意义：

学会辨认各种岩石矿物及形成的土壤性质。

并通过观察红壤及石灰性土壤的剖面形态，了解掌握其理化性质和改变利用的方法。

通过实习，一方面把课堂教学与野外实际结合起来，印证、巩固、充实和提高课堂所学的理论；另一方面通过对野外土壤观察研究，初步掌握土壤调查的基本技能和方法。

（二）、实习内容的总结

1、观察到的常见岩石及形成土壤性质

12月12号我们参观了临安昌化的瑞晶洞。

溶洞的形成是由于长期沉浸在地下水中被溶解，特别是当水中含有二氧化碳时，其溶解速度更加迅速。

这样一年又一年，坚硬的岩层就会被溶蚀出一个个洞穴。

当溶有石灰质的地下水再次滴入洞中时，由于环境中压力、温度的变化，使水中的二氧化碳逸出，从而降低了水对石灰质的溶解力，这样原本溶解在水中的部分石灰质，会因为过于饱和而沉淀析出，长时间的累积就会形成一根根形态各异的石钟乳、石柱和石笋。

瑞晶洞内岩溶景观密度大，尤其是洞内有着大量的“石花”。

石花是石灰岩溶洞的特有品种，一般难以见到，它色泽洁白，晶莹剔透，呈花瓣放射状生长，瑞晶洞由于洞壁裂隙特别发育，方解石的含量高，洞内温度气压相对比较稳定，这就为石花产生创造了特别条件。

临安地区的成土岩石主要有：

岩浆岩（花岗岩、玄武岩），沉积岩（砾岩、砂岩、页岩、石灰岩），变质岩（石英岩）。

12月13号下午我们从学校出发到天目山脚下，经过了4个地方。

观察到了各种不同岩石矿物。

（1）岩浆岩地球内部呈熔融状态的岩浆喷出地球表面，或者上升到接近地表的不同深度的地壳中，冷却固化形成的岩石称为岩浆岩。

在自然断面中无水平层理的是岩浆岩。

我们主要观察到的岩浆岩有花岗岩、玄武岩、石英斑岩等。

岩浆岩的特点也与沉积岩明显不同。

在野外观察，沉积岩常具有成层构造，层状构造是沉积岩所独有的特征。

而在岩浆岩发育的地区则常常见到节理，而基本上看不到层理；在矿物组合上，在岩浆岩中出现的矿物，如橄榄石、辉石、角闪石等矿物是在高温高压条件下结晶形成的，在常温常压条件下不容易保存，因此，在岩浆岩中出现的矿物在沉积岩中很少见到。

（2）沉积岩各种地质作用的沉积物，在地表和地下不太深的地方，在常温压下，经过压紧、硬结所形成的岩石称沉积岩。

沉积岩最显著的特点是成层，这种特点叫层理构造。

在野外我们主要看到了属于沉积岩的砂岩、粉砂岩、页岩等。

砾岩中含较多的氧化物，有金属光泽。

砂岩和粉砂岩的主要区别是粉砂岩比砂岩的颗粒更小更细。

页岩具有明显的平行分裂的薄层状构造。

另外我们也看到较多的石灰岩，黑白相间、敲打费劲，含有石英、粉砂等。

白的部分主要是方解石、白云石，碳酸钙集中。

黑的部分主要是硅质、碳黑等。

（3）变质岩由原来存在的岩浆岩、沉积岩和部分早期形成的变质岩，在内力作用下，经过变质作用所形成的岩石就是变质岩。

变质作用类型有接触变质作用、动力变质作用、区域变质作用。

变质岩层理也较明显。

我们在野外看到的变质岩主要有板岩、千枚岩等。

板岩是由砂岩变质而成的，千枚岩由页岩而来。

2、红壤土壤的剖面形态、理化性质及改变利用

剖面特征

 A0：

枯枝落叶层，5厘米以下；

   A：

腐殖质层，厚度为20～30厘米或更薄，呈暗棕色，为核粒状结构腐殖质层；

   B：

淀积层，0.5～1米，个别达2米以上，呈均匀的红色、棕红色或桔红色，粘重紧实，块状结构，结构面上多铁锰胶膜；

理化性质

   质地：

一般质地较粘重，尤其第四纪红色粘土发育的红壤，粘粒含量可达40％以上，且粘粒有淋溶淀积现象；

     粘粒矿物：

粘土矿物以高岭石为主，一般可占粘粒总量的80～85％，赤铁矿含量常在5～10％之间，伴有水云母，三水铝石则不常见。

   有机质：

表层有机质含量多在10～50g/kg之间，在侵蚀严重的地段，有机质含量低于10g/kg；

   土壤腐殖质：

HA/FA为0.3～0.4；

酸度：

红壤呈酸性至强酸性反应，pH4.5～6.0，在剖面中自上而下变小，底土pH可低至4.0。

交换酸中交换性铝离子占80%。

养分：

有机质少,氮素缺乏；无机磷的闭蓄态磷占一半以上，而非闭蓄态磷以铁磷为主，因此有效性低，属于严重缺磷的土壤。

改良利用

红壤地区雨量大，降雨集中，有时一次降雨可高达200-300毫米以上，当地面覆盖差时，暴雨就造成强烈的水土流失。

针对红壤有机质含量很低的情况，可种植绿肥，以提高土壤的有机质含量和氮素肥力。

红壤速效磷普遍缺乏，增施磷肥，并提高其利用率是一项重要的农业增产措施。

红壤施用石灰，一般均能收到良好的效果。

3、石灰性土造林试验总结

上甘林场的土壤属于石灰性土。

其土层浅薄，上层基本是腐殖质层，下层就可以看到岩石。

但我们也发现了在上甘林场这样的石灰性土上也生长有高大的乔木。

试验表明，我们是可以选择石灰性土种植高大树木的。

但在这样的石灰性土试验造林要注意对树种选择有一定要求，要选择那些抗旱性强的，而且种植时孔穴不能挖得太深，那样会挖到岩石层里。

4、土壤剖面的挖掘采样及处理

土壤剖面是指从地面向下挖掘后露出来的垂直切面。

不同的土壤有着不同的外部形态特征，它是土壤形成、发展和人类活动的结果。

通过对土壤剖面的选定、挖掘和观察，可以初步了解该土的特性，鉴定其肥力，再结合室内分析作为合理利用、施肥、改良土壤的参考。

挖掘土壤剖面是在野外调查研究土壤的基本手段。

对土壤剖面进行认真的、细致的观察研究，就能帮助我们了解土壤的肥力特性及其变化情况。

我们对青山湖附近的竹林的土壤进行剖面观察及采样。

先选择一处具代表性的坡面上挖掘土坑，大约80—100cm，有明显的土壤AB分层就可以。

土坑挖好后，用刀或铁铲把剖面削成垂直状态后，即可进行观察和记录。

观察剖面时，应先从上而下划分出若干层次（一般以颜色、质地、松紧度、结构、根系分布等作为划分层次的依据）然后按层次观察土壤的形态、特征，并作好记录。

观察项目主要有：

土层厚薄、干湿度、颜色、质地、结构、松紧度、酸碱度、新生体、侵入体以及根系情况等等。

观察完后分别对AB层取样，并用容重圈对A层土采样。

回校后将从各地采样的土壤（除了容重圈里的土壤）在阴凉处风干。

约一周后，将土壤磨碎以进行实验要用。

二、土壤分析综合实验

（一）、目的意义

学会对土壤各种性质测定的方法。

培养动手能力。

进一步巩固所学知识。

（二）、实验内容

我们一组是对上甘林场的A层土壤进行以下各实验。

1、土壤机械组成测定

（1）原理：

司笃克斯定律

（2）方法：

鲍氏比重计方法

（3）步骤：

a取风干土50.0g于150ml烧杯中

b用50ml量筒取0.5mol/L.NaOH40ml分次加入把土调成硬糊状,研磨三十分钟把剩余的NaOH倒入.加水调成流状.

c用水少量多次洗入1000ml量筒中,在小于1000ml时保证筛子流下的水是清的,定容至1000ml.

d用搅拌棒上下搅拌30次最后一次离开水面开始计时,35分钟后用比重计测定读数.

e计算<0.01mm％＝（读数＋校正读数／50*干土系数）*100

（4）结果：

比重计读数为23，校正读数为-2，计算结果<0.01mm％=1.529

所以又卡庆斯基的土壤质地分类表得出该地方土壤为松砂土。

２、土壤ＰＨ测定

（1）原理:

用蒸馏水把土壤胶体上吸附的H+代换下来用酸度计测定

（2）步骤:

称取风干土10.0Xg于50ml烧杯中,加入25mlH2O搅拌半分钟,静置30分钟测定.

（3）结果:

pH＝7.28

3、土壤水解氮测定

（1）原理:

在强碱下,土壤NH4—N转化为NH3

（2）方法:

被硼酸溶解吸收,用标准HCl滴定.

（3）步骤:

a称风干土2.0g于扩散皿外室中,铺平.

b吸取2ml.2%的硼酸液于室中.

c在扩散皿边缘涂上碱性胶水盖上毛玻璃留一小孔加入7ml2mol/LNaOH盖实用橡皮筋十字扎紧，在40度下放置24h.用0.022mol/L.Hcl滴定至微红色。

d计算:

水解氮=（0.022*V*14）*1000/（m*干土系数）

（4）结果:

V=2.6ml水解氮=1457.6

4土壤容量测定

（1）原理:

用一定容积的环刀取出,自然状态下的土壤得其干重.

（3）步骤:

a把环刀中的土称重.

b称出铝盒的重量,从a中称取10.xxxxg于铝盒中在105度下洪干8h,冷却称重。

（4）计算：

以烘干土为基数的水分百分数：

其中W为含水量（%）；y0为铝盒重（克）；y1为铝盒+风干土（或湿土）重（克）；y2为铝盒+烘干土重（克）。

干土系数指烘干土重与风干土重（或湿土重）之比值。

将风干土（或湿土）换算为烘干土时，采用干土系数十分方便。

干土系数可由含水量换算而得。

（5）结果：

y0=8.0883y1=18.2376y2=17.9769w%=2.64%

干土系数=0.2747

5土壤有机质测定

（1）原理:

C+H2SO4+K2CrO7=K2SO4+Cr（SO4）3+CO2+H2O

（2）方法:

K2Cr2O7+FeSO4+H2SO4=K2SO4+Cr2（SO4）3+Fe2（SO4）3+H2O

（3）步骤:

a称取细样0.15xx~0.25xxg于干试管中.

b加5ml0.800mol/L的K2Cr2O7摇匀,再加5ml浓H2SO4在170~180度下加热反应5分钟.

c冷却用H2O少量多次洗入三角瓶中（体积70ml+_）

d加邻菲罗啉试剂4滴,用0.2mol/LFeSO4滴定至砖红色（V1）同时做1份空白（V0）.

e计算:

有机质%=[0.8*5/V。

*（V0－V）*0.003*1.1*1.724]/（m*干土系数）

　　　　测定的结果V0=22.59ml

（4）计算:

V=12.1mlm=0.1596g有机质%=0.2410

6有效磷的测定

（1）原理:

酸性条件下,F-与Fe-P,Al-P中的Fe.Al形成络合物使H3PO4稀释出来,钼与H3PO4形成黄色磷钼杂多络合物在烧杯皿还原下,生蓝色的磷钼络合物.用比色计比色.

（2）方法:

0.03NH4F~0.025HCl浸足.分光光度计比色

（3）步骤:

a取风干土5.0g于离心管中，加50mlHCl—NH4F，振荡30分钟，过滤清液

b过滤吸取10mol过滤液于50ml容量瓶中,加10ml0.8mol/L硼酸液,加2滴硝基酚指示剂,另加5ml钼睇抗显色剂.定容摇匀,30分钟,后用分光光度计比色.

c计算:

P（mg/kg）=K*A*50*（50ml/10ml）/5g*干土系（K=0.94）

（4）结果：

A=0.003P=0.5132..

7有效钾测定

（1）原理:

土壤胶体上吸附的K+被NH+代换下来,用火焰光度计测定.

（2）方法:

乙酸氨浸提---火焰光度计测定

（3）步骤：

a称取5g风干土于离心管中,加酸浸提剂1mol/l醋酸铵50ml,盖上盖子震荡30分钟，过滤。

b滤液用火焰光度计测定

c计算K（mg/kg）=（（C/2）*50ml）/（5g*干土系）

（4）结果：

C=25.5K=185.66

（三）、土壤肥力评价

1、土壤肥力等级划分

根据以上实验结果计算

土层厚度：

10cm有机质：

2.41%质地：

松砂土pH=7.28水解氮:

1457.6有效磷：

0.5132ppm速效钾:

185.66ppm容重:

1.25

总分=1*0.15+3*0.2+1*0.2+5*0.05+5*0.1+1*0.1+5*0.1+4*0.1=2.7

查表,即上甘林场A层土壤肥力为3等。

2、结果分析

从机械组成上看，这层土壤属于松砂土。

我们知道砂质土粒尖孔隙大，总孔度度低，毛管作用弱，保水性差，通气性好。

另外上甘林场植被多而且丰富，微生物活动对土壤肥力会有一定作用。

加上植物等残体是有机质的重要来源。

三、心得体会

土壤学作为主要研究土壤中的物质运动规律及其与环境间相互关系的科学，是农业科学和资源环境科学的基础学科之一。

土壤学在农业生产、环境保护以及工程建设中发挥着直接而又重要的作用，特别是土壤学的研究成果在农业生产上所做出的重大贡献，为土壤学的进一步发展奠定了基础。