重慶市紫色土系統(tǒng)分類(lèi)高級(jí)單元?jiǎng)澐盅芯?

慈 恩 唐 江 連茂山 陳 林 翁昊璐 樊晶晶 魏朝富

（西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院/農(nóng)業(yè)部西南耕地保育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400715）

目前，國(guó)內(nèi)外土壤分類(lèi)發(fā)展的大趨勢(shì)是定量化、標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化，以診斷層和診斷特性為基礎(chǔ)、定量化為特點(diǎn)的土壤系統(tǒng)分類(lèi)已成為國(guó)際土壤分類(lèi)的主流［1-2］。中國(guó)土壤系統(tǒng)分類(lèi)的研究工作雖起步較晚，但發(fā)展迅速，取得了一系列令人矚目的成就［3-11］，并在國(guó)內(nèi)得到了推廣與應(yīng)用。區(qū)域土壤的系統(tǒng)分類(lèi)研究是我國(guó)土壤系統(tǒng)分類(lèi)工作的重要組成部分，其為中國(guó)土壤系統(tǒng)分類(lèi)的建立、修訂和完善提供了重要的一手資料和數(shù)據(jù)。近30年來(lái)，針對(duì)我國(guó)不同省份（直轄市、自治區(qū)）的土壤資源，開(kāi)展了大量相關(guān)研究［12-21］。然而，與全國(guó)的其他省份（直轄市、自治區(qū)）相比，重慶市的土壤系統(tǒng)分類(lèi)工作才剛剛起步，諸多方面的研究仍處于空白階段，除1篇有關(guān)煙田土壤系統(tǒng)分類(lèi)的研究報(bào)道外［22］，還未見(jiàn)其他相關(guān)報(bào)道，這種滯后現(xiàn)狀勢(shì)必會(huì)影響到重慶市以土壤定量化分類(lèi)為科學(xué)支撐的相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展。

紫色土是現(xiàn)行中國(guó)土壤發(fā)生分類(lèi)中的一種土類(lèi)類(lèi)型，隸屬于初育土綱—石質(zhì)初育土亞綱，是重慶市最為重要的、分布面積最廣的旱地土壤類(lèi)型。紫色土是由紫色沉積巖（簡(jiǎn)稱(chēng)紫色巖）發(fā)育而成的一類(lèi)巖性土［23］，具有成土作用迅速、礦質(zhì)養(yǎng)分含量豐富、耕性好、自然肥力高等特點(diǎn)［23-24］，在重慶市糧、油、果、菜等產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的重要作用。近年來(lái)，圍繞紫色土的系統(tǒng)分類(lèi)工作，在全國(guó)范圍內(nèi)也開(kāi)展了一系列相關(guān)研究，但樣點(diǎn)區(qū)域主要集中在四川省、廣西省、安徽省、浙江省、湖北省、江西省等地［17,24-28］，而對(duì)于有著大量紫色土分布的重慶市則一直缺乏針對(duì)性的系統(tǒng)研究。為此，本文擬以重慶市分布面積最廣的土壤類(lèi)型——紫色土為研究對(duì)象，通過(guò)野外調(diào)查和采樣分析，獲取紫色土典型個(gè)體的剖面形態(tài)和理化性質(zhì)，依據(jù)現(xiàn)行中國(guó)土壤系統(tǒng)分類(lèi)的原則和方法，確定各紫色土典型個(gè)體的系統(tǒng)分類(lèi)高級(jí)單元?dú)w屬，建立相應(yīng)的發(fā)生分類(lèi)與系統(tǒng)分類(lèi)參比，旨在推動(dòng)重慶市土壤定量化分類(lèi)的建設(shè)進(jìn)程，為重慶市土壤資源的合理利用與評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)，也為進(jìn)一步完善中國(guó)土壤系統(tǒng)分類(lèi)提供數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

重慶市簡(jiǎn)稱(chēng)渝，地處我國(guó)西南部，位于105°17′～110°11′E，28°10′～32°13′N(xiāo)之間，東鄰湖北、湖南，南接貴州，西與四川毗鄰，北連陜西，總面積8.24萬(wàn)km2。重慶市總體地勢(shì)是西部和中部低，東北部、東南部高，由南北向長(zhǎng)江河谷逐級(jí)降低，地貌類(lèi)型多樣，以山地和丘陵為主，素有“山城”之稱(chēng)，其中山地面積占76%，丘陵占22%，河谷平壩僅占2%；全市大致可分為渝西方山丘陵區(qū)、中部平行嶺谷區(qū)（低山、丘陵區(qū)）、渝東北中山區(qū)和渝東南中山區(qū)等4個(gè)地貌分區(qū)。全市均屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，具有夏熱冬暖、光熱同季、濕潤(rùn)多陰、無(wú)霜期長(zhǎng)、立體氣候顯著等特點(diǎn)；全市年均氣溫16～18℃，長(zhǎng)江河谷的巴南、綦江、云陽(yáng)等地可達(dá)18.5℃以上，東南部的黔江、酉陽(yáng)等地14～16℃，東北部海拔較高的城口僅13.7℃；年均降水量較豐富，大部分地區(qū)在1000～1 350 mm；年均相對(duì)濕度多在70%～80%，在全國(guó)屬高濕區(qū)；年日照時(shí)數(shù)1 000～1 400 h，日照百分率僅為25%～35%，為全國(guó)年日照最少的地區(qū)之一。重慶市屬沉積巖廣泛發(fā)育區(qū)域，境內(nèi)中生代地層出露面積甚大；紫色土是境內(nèi)分布面積最廣的土類(lèi)（圖1），占全市土地面積的33.22%，其成土母巖主要為中生代三疊系、侏羅系和白堊系等地層的紫色沉積巖，主要分布在渝西方山丘陵區(qū)和中部平行嶺谷區(qū)，且大多位于海拔800 m以下，僅有少量散布在渝東北和渝東南中山區(qū)。

圖1 重慶市紫色土及采樣點(diǎn)的分布Fig. 1 Distribution of purple soils and sampling sites in Chongqing Municipality

1.2 樣品采集與分析

利用ArcGIS軟件，依據(jù)重慶市土壤圖，篩選出重慶市紫色土分布區(qū)，疊加地形、地質(zhì)等相關(guān)數(shù)據(jù)，劃定用于紫色土調(diào)查的典型地體單元，結(jié)合紫色土土種分布和交通狀況等，選取41個(gè)典型地體單元作為重慶市紫色土的典型個(gè)體調(diào)查區(qū)，在每個(gè)調(diào)查區(qū)內(nèi)布設(shè)1個(gè)采樣點(diǎn)。根據(jù)預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的坐標(biāo)和第二次土壤普查資料，完成野外定點(diǎn)工作，采樣點(diǎn)的位置分布見(jiàn)圖1；參照《野外土壤描述與采樣手冊(cè)》［29］（簡(jiǎn)稱(chēng)《手冊(cè)》），挖掘土壤剖面（若樣地為梯田，則將剖面點(diǎn)設(shè)在地塊的中間位置），調(diào)查土壤景觀，描述剖面形態(tài)特征，拍照和部分指標(biāo)（如土壤顏色、石灰反應(yīng)、亞鐵反應(yīng)等）的野外速測(cè)等相關(guān)工作，供試剖面點(diǎn)的海拔、地形部位、成土母質(zhì)和土地利用狀況等見(jiàn)表1；按發(fā)生層次采集土壤樣品（含容重樣和紙盒樣），將其及時(shí)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室經(jīng)風(fēng)干、去雜、研磨、過(guò)不同孔徑篩后待用。利用《中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)土壤色卡》［30］對(duì)土壤顏色（干/潤(rùn)態(tài)）進(jìn)行描述；土壤理化指標(biāo)的分析方法如下：容重—環(huán)刀法；pH—水浸提法和KCl浸提法；顆粒組成—吸管法；土壤有機(jī)碳（SOC）—重鉻酸鉀-硫酸消化法；有效磷—0.5 mol L-1NaHCO3浸提法；陽(yáng)離子交換量（CEC7）—NH4OAc（pH7.0）交換法；游離氧化鐵—DCB浸提比色法；交換性氫、鋁—KCl浸提法；交換性鹽基—NH4OAc（pH7.0）浸提，原子吸收光譜法和火焰光度法測(cè)定；碳酸鈣—?dú)饬糠ǖ龋?1］。

表1 供試土壤的成土環(huán)境Table 1 Soil-forming environment of the tested soils

續(xù)表

2 結(jié) 果

2.1 供試土壤的成土環(huán)境

從表1可見(jiàn)，供試剖面點(diǎn)的海拔范圍為224 ～1 027 m，38個(gè)剖面點(diǎn)位于800 m以下的低山、丘陵區(qū)，3個(gè)剖面點(diǎn)位于800 m以上的中山區(qū)，不同坡位上均有剖面點(diǎn)分布；除剖面Z35和Z36所處的地塊為坡式梯田外，其他39個(gè)剖面的采樣地塊均為自然坡地。成土母質(zhì)為中生代白堊系、侏羅系和三疊系發(fā)育的砂巖、泥巖、頁(yè)巖等沉積巖風(fēng)化坡積物、殘積物和殘坡積物，多呈紫色、灰棕色、紅棕色和紅色等；土地利用方式以旱地為主，還有少量果園（主要種植柑橘、枇杷和梨樹(shù)等）和1個(gè)次生林地（植被為松樹(shù)、竹子、青岡和蕨類(lèi)等）；除旱地外，果園也存在少量的人為耕作活動(dòng)。此外，根據(jù)重慶市各區(qū)縣氣象站點(diǎn)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，運(yùn)用Penman經(jīng)驗(yàn)公式［3］估算可知，境內(nèi)各區(qū)縣氣象站點(diǎn)的年干燥度均小于1，其中海拔800 m以上氣象站點(diǎn)的每月干燥度也均小于1。

2.2 土壤剖面形態(tài)和理化性質(zhì)

2.2.1 剖面形態(tài) 通常，R表示即使?jié)駶?rùn)時(shí)也無(wú)法用鐵鏟挖開(kāi)的堅(jiān)硬基巖［32］，本文為便于顯示準(zhǔn)石質(zhì)接觸面的分布情況，按照《手冊(cè)》的相關(guān)要求［29］，將準(zhǔn)石質(zhì)接觸面以下部分固結(jié)的泥質(zhì)巖和砂巖等也用R表示（表2）；從表2可知，在125 cm深度范圍內(nèi)，有33個(gè)紫色土剖面出現(xiàn)R層，其中15個(gè)剖面R層出現(xiàn)深度小于50 cm。在125 cm深度范圍內(nèi)，供試剖面主要呈A-B-（BC或C）-（R）和A-（AC或C）-（R）等構(gòu)型，剖面Z35中存在異元母質(zhì)；剖面Z02中60～68/75 cm土層滿足漂白層的相關(guān)條件，故用E表示。野外觀察發(fā)現(xiàn)，Z02、Z09、Z10、Z11、Z16、Z17、Z21、Z24、Z33、Z35和Z36等剖面在各自的控制層段范圍內(nèi)有不同數(shù)量的鐵錳斑紋或結(jié)核等；Z11、Z12、Z15和Z16等剖面有明顯的黏粒膠膜存在；在剖面Z22的表層中，有多量蚯蚓糞和間距＜10 cm的蚯蚓穴，還有少量磚瓦碎屑等人為侵入體。

表2 供試土壤的剖面構(gòu)型及色調(diào)Table 2 Profile patterns and hue of the tested soils

續(xù)表

土壤顏色是反映土壤形態(tài)的一個(gè)重要指標(biāo)，從表2可知，供試剖面的土壤色調(diào)（干/潤(rùn)態(tài)）有10RP、7.5R、10R、2.5YR、5YR、7.5YR和2.5Y等，符合上述色調(diào)的剖面數(shù)由多到少依次為10個(gè)（10RP）、9個(gè)（10R）、7個(gè)（2.5YR）、5個(gè)（5YR）、5個(gè)（7.5YR）、4個(gè)（7.5R）和1個(gè)（2.5Y），僅有不到總樣點(diǎn)數(shù)1/4的紫色土剖面滿足紫色砂、頁(yè)巖巖性特征的色調(diào)要求“2.5RP～10RP”；受成土母巖—黃色砂巖的色調(diào)影響，Z06剖面的土壤色調(diào)（2.5Y）較其他剖面更黃；從圖2可知，供試剖面發(fā)生層土壤顏色（潤(rùn)態(tài)）的主要色調(diào)及明度、彩度范圍分別為：10RP（4～5）/（2～4）、7.5R （4～5）/（3～4）、10R （3～5）/（1～6）、2.5YR （3～5）/（2～6）、5YR （3～4）/（3～4）和7.5YR（3～6）/（2～6）。供試紫色土母巖顏色（潤(rùn)態(tài)）的色調(diào)及具有相同母巖色調(diào)的剖面數(shù)分別為10RP（11個(gè)）、2.5YR（10個(gè)）、10R（9個(gè)）、7.5R（4個(gè)）、5YR（4個(gè)）、7.5YR（2個(gè)）和2.5Y（1個(gè)），其主要色調(diào)及明度、彩度分布見(jiàn)圖3；絕大多數(shù)剖面發(fā)生層土壤的色調(diào)與母巖一致，僅有少數(shù)剖面（4個(gè)）受成土環(huán)境的影響，土體色調(diào)與母巖有異，如剖面Z02的母巖色調(diào)雖為10RP，但由于受地形影響，其R層以上土體內(nèi)易形成滯水和側(cè)滲，引發(fā)土體內(nèi)鐵素還原淋失，使其色調(diào)變化明顯（表2）。

圖2 供試剖面發(fā)生層土壤顏色（潤(rùn)態(tài)）的主要色調(diào)及明度、彩度分布Fig. 2 Main hue, value and chroma of soil color （wet） for different horizons in the tested profiles

圖3 供試紫色土母巖顏色（潤(rùn)態(tài)）的主要色調(diào)及明度、彩度分布Fig. 3 Main hue, value and chroma of parent rock color （wet） for the tested purple soils

圖4 不同母巖發(fā)育的紫色土發(fā)生層pH值分布Fig. 4 pH values of soil horizons for purple soils developed from different parent rocks

2.2.2 理化性質(zhì) 各供試剖面發(fā)生層（不包括R層）土壤pH范圍為4.3～8.6，最低值和最高值分別出現(xiàn)在夾關(guān)組（K2j）砂巖風(fēng)化發(fā)育的剖面Z13和遂寧組（J3s）鈣質(zhì)泥巖風(fēng)化發(fā)育的剖面Z35中；從圖4可知，夾關(guān)組（K2j）和遂寧組（J3s）風(fēng)化物發(fā)育的土壤剖面pH分別表現(xiàn)為酸性和堿性，沙溪廟組（J2s）和蓬萊鎮(zhèn)組（J3p）風(fēng)化物發(fā)育的土壤剖面pH變化范圍則相對(duì)較大，分別為4.4～8.1和5.6～8.5。各供試剖面發(fā)生層黏粒含量范圍為79.1～530.1 g kg-1，最低值和最高值分別出現(xiàn)在剖面Z24的Bw4層和Z35的2Bw3層，其對(duì)應(yīng)的土壤質(zhì)地分別為砂質(zhì)壤土和粉質(zhì)黏土；在剖面Z11、Z12、Z15和Z16中，存在黏粒淀積，各剖面從其黏粒淀積層上界起至下部30 cm深度范圍內(nèi)的土層總黏粒含量與上覆淋溶層的黏粒含量比為1.24～1.38。各供試剖面的表層SOC含量范圍為1.71～17.30 g kg-1，最低值和最高值分別出現(xiàn)在剖面Z03和Z39中，表層SOC含量＜6 g kg-1的剖面有Z01、Z03、Z20、Z21、Z25、Z29、Z30、Z34、Z36和Z41。各供試剖面中表層和表下層0.5 mol L-1NaHCO3浸提有效磷含量最高值均出現(xiàn)在剖面Z22中，分別為132.5 mg kg-1和149.5 mg kg-1。各供試剖面發(fā)生層細(xì)土部分DCB浸提游離氧化鐵的含量范圍為6.04～50.14 g kg-1，其中整個(gè)B層細(xì)土部分游離氧化鐵≥20 g kg-1的剖面有Z11、Z14、Z17、Z18、Z20、Z21、Z22、Z26、Z34和Z35。各供試剖面發(fā)生層的CEC7范圍為37～439 cmol kg-1黏粒，均大于24 cmol kg-1黏粒。在剖面Z02、Z06、Z09、Z12、Z13、Z14、Z17、Z18、Z21和Z22中，存在交換性鋁含量≥12 cmol kg-1黏粒且KCl浸提pH≤4.5的發(fā)生層次。綜合野外觀測(cè)和室內(nèi)分析可知，各供試剖面中，pH＞7.5的發(fā)生層中碳酸鈣含量均大于10 g kg-1，且有不同程度的石灰反應(yīng)。

2.3 診斷層和診斷特性

2.3.1 診斷層 由表3可知，供試剖面涉及淡薄表層、肥熟表層、漂白層、雛形層、耕作淀積層和黏化層等2個(gè)診斷表層和4個(gè)診斷表下層。（1）淡薄表層：依照《中國(guó)土壤系統(tǒng)分類(lèi)檢索（第三版）》中各類(lèi)腐殖質(zhì)表層的鑒定條件［3］，共檢出19個(gè)剖面具有淡薄表層（表3），未發(fā)現(xiàn)供試剖面具有暗沃表層或暗瘠表層。（2）肥熟表層：僅有剖面Z22被檢出具有肥熟表層。（3）漂白層：剖面Z02的土體中存在具有一定坡降的準(zhǔn)石質(zhì)接觸面，雖位于水分不易停留的緩坡上，但大多數(shù)年份某一時(shí)期會(huì)因受連續(xù)降水和來(lái)自高處的滲入水影響而出現(xiàn)上部土層水分飽和的現(xiàn)象，加上受水分側(cè)向流動(dòng)的影響，進(jìn)而導(dǎo)致貼近準(zhǔn)石質(zhì)接觸面的部分土體內(nèi)游離氧化鐵易發(fā)生還原淋失并形成漂白層（E）。（4）雛形層：從表2、表3可知，有29個(gè)供試剖面被檢出具有雛形層（Bw）。（5）耕作淀積層：剖面Z22被檢出具有磷質(zhì)耕作淀積層。（6）黏化層：依照黏化層的鑒定條件［3］，檢出4個(gè)剖面具有黏化層（表3），且均是由黏粒的淋溶淀積所形成的。

表3 供試土壤剖面的診斷層和診斷特性Table 3 Diagnostic horizons and diagnostic characteristics of the tested soil profiles

續(xù)表

2.3.2 診斷特性 從表3可知，供試剖面主要涉及巖性特征、準(zhǔn)石質(zhì)接觸面、土壤水分狀況、氧化還原特征、土壤溫度狀況、鐵質(zhì)特性、鋁質(zhì)特性或鋁質(zhì)現(xiàn)象、石灰性等診斷特性。（1）巖性特征：巖性特征是指土表至125 cm范圍內(nèi)土壤性狀明顯或較明顯保留母巖或母質(zhì)的巖石學(xué)性質(zhì)特征［3］。在41個(gè)供試剖面中，有10個(gè)剖面符合紫色砂、頁(yè)巖巖性特征的鑒定條件“a. 色調(diào)為2.5RP～10RP；b. 固結(jié)性不強(qiáng)，極易受物理風(fēng)化，風(fēng)化碎屑物直徑皆＜4 cm。”［3］；僅有1個(gè)剖面（Z41）因符合“色調(diào)為7.5R～10R，明度為4～6，彩度≥6”而具有紅色砂、頁(yè)巖、砂礫巖和北方紅土巖性特征［3］（表3）。（2）準(zhǔn)石質(zhì)接觸面：有33個(gè)供試剖面存在準(zhǔn)石質(zhì)接觸面（表2、表3），其下墊物質(zhì)為部分固結(jié)的砂巖或泥（頁(yè)）巖等。（3）土壤水分狀況：剖面Z02的漂白層成因表明，該樣點(diǎn)土壤具有滯水土壤水分狀況；此外，重慶市各氣象站點(diǎn)的年/月干燥度計(jì)算結(jié)果表明，境內(nèi)海拔800m以上樣點(diǎn)的土壤水分狀況為常濕潤(rùn)水分狀況，其余海拔樣點(diǎn)為濕潤(rùn)土壤水分狀況。（4）氧化還原特征：根據(jù)剖面觀測(cè)結(jié)果，共檢出11個(gè)剖面具有氧化還原特征（表3）。（5）土壤溫度狀況：依據(jù)《手冊(cè)》［29］推薦的相關(guān)方法對(duì)各樣點(diǎn)土溫進(jìn)行估算，結(jié)果表明，各樣點(diǎn)年均土溫均位于17.4～19.3℃之間，符合熱性土壤溫度狀況的鑒定標(biāo)準(zhǔn)。（6）鐵質(zhì)特性：依據(jù)土壤基質(zhì)色調(diào)和/或B層細(xì)土部分DCB浸提游離鐵的含量，有30個(gè)供試剖面被檢出具有鐵質(zhì)特性（表3），其中25個(gè)剖面符合“土壤基質(zhì)色調(diào)為5YR或更紅”這一鑒定條件（表2）。（7）鋁質(zhì)特性或鋁質(zhì)現(xiàn)象：有10個(gè)供試剖面被檢出全部或部分發(fā)生層具有鋁質(zhì)特性或鋁質(zhì)現(xiàn)象（表3），其中5個(gè)剖面（Z06、Z14、Z17、Z18和Z21）的礦質(zhì)土表至125 cm范圍內(nèi)B層均有鋁質(zhì)特性或鋁質(zhì)現(xiàn)象。（8）石灰性：部分由蓬萊鎮(zhèn)組、遂寧組、自流井組和飛仙關(guān)組等鈣質(zhì)母巖風(fēng)化發(fā)育的供試剖面具有石灰性，具體見(jiàn)表3。

2.4 土壤分類(lèi)與參比

根據(jù)供試剖面的診斷層和診斷特性，依照《中國(guó)土壤系統(tǒng)分類(lèi)檢索（第三版）》［3］，逐級(jí)檢索、確定供試剖面的系統(tǒng)分類(lèi)高級(jí)單元，并與發(fā)生學(xué)分類(lèi)作參比。從表4可知，41個(gè)供試剖面分別歸屬為4個(gè)土綱、6個(gè)亞綱、12個(gè)土類(lèi)和19個(gè)亞類(lèi)等系統(tǒng)分類(lèi)高級(jí)單元；在系統(tǒng)分類(lèi)土綱和亞綱中，對(duì)應(yīng)剖面最多的分別為雛形土土綱和濕潤(rùn)雛形土亞綱，其次為新成土土綱和正常新成土亞綱；雛形土和新成土2個(gè)土綱均與紫色土發(fā)生分類(lèi)的3個(gè)亞類(lèi)相對(duì)應(yīng)，而淋溶土土綱則僅與酸性紫色土亞類(lèi)對(duì)應(yīng)；在系統(tǒng)分類(lèi)亞類(lèi)中，紅色鐵質(zhì)濕潤(rùn)雛形土亞類(lèi)對(duì)應(yīng)的剖面最多，且其與紫色土發(fā)生分類(lèi)的3個(gè)亞類(lèi)均有對(duì)應(yīng)；具有紫色砂、頁(yè)巖巖性特征的10個(gè)剖面分別被劃分為紫色濕潤(rùn)雛形土（5個(gè)剖面）、紫色正常新成土（4個(gè)剖面）和肥熟旱耕人為土（1個(gè)剖面）；發(fā)生學(xué)分類(lèi)的酸性紫色土對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)分類(lèi)亞類(lèi)最多（12個(gè)亞類(lèi)），其次為石灰性紫色土（6個(gè)亞類(lèi)）。

表4 供試土壤的類(lèi)型劃分與參比Table 4 Classification and reference of the tested soils

續(xù)表

3 討 論

3.1 重慶市紫色土系統(tǒng)分類(lèi)高級(jí)單元?jiǎng)澐值闹饕绊懸蛩?/h3>

針對(duì)重慶市地貌特征、紫色土成土特點(diǎn)及利用現(xiàn)狀等，本文將著重分析地形海拔、母巖和人為活動(dòng)等對(duì)重慶市紫色土系統(tǒng)分類(lèi)高級(jí)單元?jiǎng)澐值挠绊憽?/p>

3.1.1 地形、海拔 重慶市境內(nèi)地形起伏較大，局部氣候受地形、海拔影響顯著，特別是山區(qū)土壤的水分狀況與地形、海拔的關(guān)系極為密切；境內(nèi)位于800 m以上中山區(qū)的土壤一般具有常濕潤(rùn)土壤水分狀況，在部分多云霧山區(qū)，即使海拔不到800 m，但受局部地形的影響，也可能會(huì)出現(xiàn)常濕潤(rùn)土壤水分狀況。在市域內(nèi)，紫色土雖主要分布于西部和中部的丘陵、低山區(qū)，但仍有小部分散布于東北部和東南部的中山區(qū)，故存在小面積的紫色土有常濕潤(rùn)土壤水分狀況，這將影響紫色土系統(tǒng)分類(lèi)的亞綱劃分（表4）。在紫色土分布區(qū)，較高海拔（＞600 m）對(duì)局部氣候的影響會(huì)使土壤易出現(xiàn)偏向常濕潤(rùn)或常濕潤(rùn)的水分狀況，導(dǎo)致其鹽基淋失加劇，并呈現(xiàn)不同程度的酸化，這在蓬萊鎮(zhèn)組母巖發(fā)育的紫色土（如Z16、Z24）中表現(xiàn)最為明顯，該影響使得重慶市位于海拔600 m以上區(qū)域的紫色土基本不具有石灰性（表1、表3）；從表1、表3可知，出現(xiàn)黏化層的剖面點(diǎn)均位于海拔600 m以上，表明較高海拔有利于紫色土黏粒的淋溶淀積，使其從雛形土逐漸向淋溶土發(fā)展。此外，地形部位對(duì)紫色土土層深度和剖面發(fā)育的影響在系統(tǒng)分類(lèi)中也有明顯體現(xiàn)，如被劃歸為新成土土綱的9個(gè)剖面有7個(gè)位于上坡和坡頂位置。

3.1.2 成土母巖 紫色土是一類(lèi)巖性土，受母巖影響深刻，其土壤性狀的諸多方面繼承了母巖特性［23-24］。本研究中，遂寧組鈣質(zhì)泥巖發(fā)育的紫色土色調(diào)均能達(dá)到5YR或更紅，符合系統(tǒng)分類(lèi)檢索中鐵質(zhì)特性和亞類(lèi)前綴為“紅色”的色調(diào)要求［3］；紫色砂、頁(yè)巖巖性特征僅出現(xiàn)于蓬萊鎮(zhèn)組、沙溪廟組、自流井組和巴東組等地層母巖發(fā)育的紫色土中，且本次調(diào)查的3個(gè)自流井組母巖發(fā)育的剖面均具有紫色砂、頁(yè)巖巖性特征。從表1、表4可知，除剖面Z13外，其余8個(gè)被劃歸為新成土土綱的紫色土典型個(gè)體均是由泥質(zhì)巖發(fā)育而來(lái)的，該類(lèi)母巖物理風(fēng)化強(qiáng)烈、化學(xué)風(fēng)化微弱，致使土體中礫石或巖屑含量非常高，剖面層次發(fā)育不明顯，多呈A-C或A-R構(gòu)型，尤其是飛仙關(guān)組泥（頁(yè)）巖發(fā)育的剖面，不管是位于上坡還是下坡，均無(wú)雛形層發(fā)育。在供試剖面中，遂寧組泥巖發(fā)育的紫色土pH呈堿性，且均具有石灰性這一診斷特性；夾關(guān)組砂巖發(fā)育的紫色土pH則呈酸性，且大部分剖面均出現(xiàn)具有鋁質(zhì)特性或鋁質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)生層次。可見(jiàn)，母巖能從顏色、剖面發(fā)育、理化性質(zhì)等多方面影響紫色土在系統(tǒng)分類(lèi)中的歸屬。

3.1.3 人為活動(dòng) 對(duì)供試土壤進(jìn)行檢索、定名發(fā)現(xiàn)，剖面Z22被劃分為肥熟旱耕人為土土類(lèi)，這表明，除淹水耕種外，在旱作方式下適宜的人為活動(dòng)如耕作、施肥和灌溉等也可以使紫色土從系統(tǒng)分類(lèi)的雛形土或淋溶土土綱逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿藶橥镣辆V，這對(duì)于紫色土的培肥改良具有一定的指導(dǎo)意義。

綜合上述因素的相關(guān)影響分析，本文對(duì)地形、海拔、母巖、人為活動(dòng)等因素在重慶市紫色巖風(fēng)化物發(fā)育土壤（紫色土）類(lèi)型演變及劃分過(guò)程中發(fā)揮的作用進(jìn)行了簡(jiǎn)要?dú)w納，具體見(jiàn)圖5。

圖5 重慶市紫色土系統(tǒng)分類(lèi)類(lèi)型演變與劃分Fig. 5 Development and classification in the Chinese Soil Taxonomy of purple soils in Chongqing

3.2 重慶市紫色土系統(tǒng)分類(lèi)高級(jí)單元?dú)w屬的特點(diǎn)及存在的問(wèn)題

在發(fā)生學(xué)分類(lèi)中，依據(jù)pH和碳酸鈣含量將紫色土劃分為酸性紫色土、中性紫色土和石灰性紫色土3個(gè)亞類(lèi)［33］，而在系統(tǒng)分類(lèi)中，本文41個(gè)紫色土典型剖面則被分別劃分為19個(gè)亞類(lèi)（表4），這充分表明系統(tǒng)分類(lèi)對(duì)紫色土具有更強(qiáng)的區(qū)分能力，對(duì)其典型個(gè)體的鑒別更加精準(zhǔn)，能為重慶市紫色土資源的利用與改良提供更多參考信息。以往不少研究將紫色土（旱作）僅劃分為紫色濕潤(rùn)雛形土和紫色正常新成土2個(gè)土類(lèi)［24-26,28］，劉付程等［17］、顧也萍和劉付程［27］則將皖南地區(qū)的紫色土劃分為濕潤(rùn)均腐土、濕潤(rùn)淋溶土、濕潤(rùn)雛形土、正常新成土等亞綱。較之以往研究，本文未檢出均腐土綱，但檢出了人為土土綱；在亞綱和土類(lèi)的檢索命名上，還檢出了常濕淋溶土和常濕雛形土2個(gè)亞綱，在濕潤(rùn)雛形土和正常新成土亞綱下，除檢出詞首為“紫色”的土類(lèi)外，還檢出了詞首為“鋁質(zhì)”、“鐵質(zhì)”、“酸性”、“簡(jiǎn)育”和“濕潤(rùn)”等土類(lèi)。此外，受本文調(diào)查范圍和樣點(diǎn)數(shù)的限制，可能在重慶市域范圍內(nèi)還有一些高級(jí)分類(lèi)單元未被檢出，如前綴為“表蝕”的亞類(lèi)等。

本文調(diào)查的4 1個(gè)紫色土剖面中，僅有1 0個(gè)剖面符合紫色砂、頁(yè)巖巖性特征“色調(diào)為2.5RP～10RP”這一鑒定條件［3］，這表明重慶市境內(nèi)由紫色巖發(fā)育的多數(shù)紫色土典型個(gè)體不能滿足紫色砂、頁(yè)巖巖性特征的顏色要求。在被劃歸為濕潤(rùn)雛形土的25個(gè)剖面中，僅有5個(gè)剖面被歸為紫色濕潤(rùn)雛形土，大部分剖面（15個(gè)）則被歸為鐵質(zhì)濕潤(rùn)雛形土，這使得在成土條件、成土過(guò)程以及性質(zhì)上較為接近的紫色土個(gè)體被歸為不同土類(lèi)；此外，鐵質(zhì)濕潤(rùn)雛形土的亞類(lèi)劃分標(biāo)準(zhǔn)不同于紫色濕潤(rùn)雛形土，不能體現(xiàn)石灰性和酸性等屬性差異，使得3個(gè)紫色土發(fā)生學(xué)分類(lèi)的亞類(lèi)均可劃歸為紅色鐵質(zhì)濕潤(rùn)雛形土亞類(lèi)，這或許會(huì)影響到紫色土系統(tǒng)分類(lèi)高級(jí)單元對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際指導(dǎo)價(jià)值。針對(duì)上述一系列問(wèn)題，結(jié)合本文調(diào)查結(jié)果，提出以下2種建議：（1）適當(dāng)放寬紫色砂、頁(yè)巖巖性特征的顏色要求。紫色砂、頁(yè)巖巖性特征的現(xiàn)行顏色要求為“色調(diào)為2.5RP～10RP”［3］，調(diào)查結(jié)果表明該要求過(guò)于嚴(yán)格，使得多數(shù)紫色土個(gè)體的巖性特征無(wú)法體現(xiàn)，進(jìn)而影響后續(xù)分類(lèi)。為此，本文通過(guò)分析、歸納供試剖面發(fā)生層土壤及其母巖的色調(diào)、明度和彩度（表2；圖2、圖3），參照《中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)土壤色卡》相關(guān)色調(diào)頁(yè)及色片分布［30］，提出紫色砂、頁(yè)巖巖性特征顏色要求的調(diào)整建議，具體建議為：將紫色砂、頁(yè)巖巖性特征的顏色要求調(diào)整為“色調(diào)為2.5RP～10RP，或色調(diào)為7.5R～10R，潤(rùn)態(tài)明度3～6，潤(rùn)態(tài)彩度＜6，或色調(diào)為2.5YR，潤(rùn)態(tài)明度3～5，潤(rùn)態(tài)彩度2～6，或色調(diào)為5YR，潤(rùn)態(tài)明度3～5，潤(rùn)態(tài)彩度2～4”。分析供試剖面的成土環(huán)境可知，其發(fā)生層土壤色調(diào)出現(xiàn)7.5YR或更黃的原因主要為：一是樣點(diǎn)所處海拔較高，溫涼、濕潤(rùn)的氣候使土體發(fā)生了不同程度的黃化（如Z11、Z12、Z13），導(dǎo)致其顏色與母巖有明顯差異，二是滯水土壤水分狀況導(dǎo)致的（如Z02），三是繼承了黃色或其他淺色母巖的色調(diào)導(dǎo)致的（如Z06、Z28）。因此，本文未將7.5YR或更黃色調(diào)納入上述建議的色調(diào)范圍。若依據(jù)上述建議來(lái)鑒定紫色砂、頁(yè)巖巖性特征，在被歸為濕潤(rùn)雛形土或正常新成土的34個(gè)剖面中（表4），除Z02、Z06、Z13、Z28和Z41（具有紅色砂、頁(yè)巖、砂礫巖和北方紅土巖性特征）外，其他剖面則均具有紫色砂、頁(yè)巖巖性特征，進(jìn)而可被劃為紫色濕潤(rùn)雛形土或紫色正常新成土，其石灰性或酸性差異在亞類(lèi)劃分中將能得以體現(xiàn)。（2）增設(shè)鐵質(zhì)濕潤(rùn)雛形土的亞類(lèi)。增設(shè)亞類(lèi)也是一個(gè)較好的解決方法，可考慮在表蝕鐵質(zhì)濕潤(rùn)雛形土亞類(lèi)之前增設(shè)石灰鐵質(zhì)濕潤(rùn)雛形土和酸性鐵質(zhì)濕潤(rùn)雛形土2個(gè)亞類(lèi)，以解決鐵質(zhì)濕潤(rùn)雛形土的亞類(lèi)劃分不能體現(xiàn)紫色土石灰性或酸性的問(wèn)題。受本次調(diào)查樣點(diǎn)數(shù)和區(qū)域的限制，上述建議可能還存在一些不足，有待進(jìn)一步驗(yàn)證、完善。

4 結(jié) 論

地形海拔、母巖和人為活動(dòng)是影響重慶市紫色土系統(tǒng)分類(lèi)高級(jí)單元?jiǎng)澐值闹匾蛩亍Ｔ谥貞c市境內(nèi)，受海拔對(duì)局部氣候的影響，800 m以上紫色巖露頭區(qū)域易形成常濕雛形土或常濕淋溶土等土綱，較高海拔（＞600 m）是紫色土形成黏化層的重要條件；受地形部位對(duì)土壤剖面發(fā)育的影響，被歸為新成土土綱的紫色土剖面多位于坡頂或上坡位置。母巖能從顏色、剖面發(fā)育、理化性質(zhì)等多方面影響紫色土在系統(tǒng)分類(lèi)中的高級(jí)單元?dú)w屬。在旱作方式下，適宜的人為活動(dòng)可使紫色土發(fā)育成肥熟旱耕人為土土類(lèi)。依據(jù)中國(guó)土壤系統(tǒng)分類(lèi)的原則和方法，重慶市41個(gè)紫色土典型剖面被分別劃歸為4個(gè)土綱、6個(gè)亞綱、12個(gè)土類(lèi)和19個(gè)亞類(lèi)，較之發(fā)生學(xué)分類(lèi)，系統(tǒng)分類(lèi)對(duì)紫色土具有更強(qiáng)的區(qū)分能力，對(duì)其典型個(gè)體的鑒別更加精準(zhǔn)。此外，針對(duì)多數(shù)紫色土典型個(gè)體不能滿足紫色砂、頁(yè)巖巖性特征的色調(diào)標(biāo)準(zhǔn)以及鐵質(zhì)濕潤(rùn)雛形土的亞類(lèi)劃分不能充分反映紫色土屬性（如石灰性、酸性等）差異等問(wèn)題，建議適當(dāng)放寬紫色砂、頁(yè)巖巖性特征的顏色要求或增設(shè)石灰鐵質(zhì)濕潤(rùn)雛形土、酸性鐵質(zhì)濕潤(rùn)雛形土2個(gè)亞類(lèi)。

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