湘東第四紀紅色黏土發育的典型土壤在中國土壤系統分類中的歸屬①

歐陽寧相，張楊珠，盛 浩，周 清，黃運湘，廖超林，羅蘭芳，袁 紅

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湘東第四紀紅色黏土發育的典型土壤在中國土壤系統分類中的歸屬①

歐陽寧相，張楊珠*，盛 浩，周 清，黃運湘，廖超林，羅蘭芳，袁 紅

(湖南農業大學資源環境學院，長沙 410128)

選取湖南省東部地區12個由第四紀紅色黏土發育的典型土壤剖面，在對其成土環境、剖面形態特征及其理化性質進行研究的基礎上，按照中國土壤系統分類方案，檢索出了其診斷層和診斷特性，據此確定了其在中國土壤系統分類中的歸屬。結果表明，供試土壤剖面包含了淡薄表層、暗瘠表層、低活性富鐵層、黏化層、聚鐵網紋層等10個診斷層和診斷特性，其在中國系統分類體系中的位置分別為：淋溶土、富鐵土和雛形土3個土綱；濕潤淋溶土、濕潤富鐵土和濕潤雛形土3個亞綱；簡育濕潤富鐵土、鋁質濕潤淋溶土和鋁質濕潤雛形土3個土類；暗紅簡育濕潤富鐵土、表蝕簡育濕潤富鐵土、網紋簡育濕潤富鐵土等6個亞類；按照土族和土系劃分標準，建立了黏質高嶺石型酸性熱性-普通鋁質濕潤淋溶土等9個土族和燕塘系(43-LY01)等12個土系。研究發現：受亞熱帶氣候影響，許多土壤剖面發生了富鐵鋁化過程，且由于淋溶強烈，形成了聚鐵網紋層，而現行的《中國土壤系統分類檢索(第三版)》還不能給出一個合適的位置，因此建議在鋁質濕潤淋溶土亞類中增設一個可以反映相關特性的網紋鋁質濕潤淋溶土亞類。

湘東地區；紅壤；診斷層；診斷特性；系統分類；基層分類

土壤分類是土壤學科發展的標志[1]，由于傳統的土壤發生分類體系存在分類邊界模糊、劃分指標不定量等缺點，為了解決這些問題，美國土壤學家于20世紀50年代提出了土壤系統分類，土壤系統分類是運用診斷層和診斷特性對土壤進行定量劃分[2]，經過半個多世紀的研究，土壤系統分類已有長足的進展[3-4]。為了使我國土壤分類適應定量化、標準化和國際化的趨勢，我國于20世紀80年代開展了中國土壤系統分類研究[5-7]，其中土壤系統分類的基層分類研究最先在我國東部[8-19]進行初步探索，對中西部地區基層分類探索的研究還較少，大量研究都是討論高級分類單元的劃分，因此加強我國中西部地區土壤系統分類中基層分類的建立是十分必要的任務。

湖南省東部(簡稱湘東地區，下同)屬于中亞熱帶季風氣候，該區域土壤由第四紀紅色黏土發育，在全國第二次土壤普查制定的土壤分類體系中屬于紅壤土類[20]，根據氣候條件與成土環境的差異，湖南紅壤在亞類上又區分為紅壤、黃紅壤、棕紅壤、紅壤性土4個亞類[21]，但其在土壤系統分類中的歸屬位置，至今未見相關研究。本研究在對湖南東部12個第四紀紅色黏土發育的典型土壤剖面的成土環境、剖面形態特征及其理化性質進行系統研究的基礎上，按照中國土壤系統分類方案[6]，確定了其診斷層和診斷特性，進行了其高級分類單元與基層分類單元的劃分，確定了其在中國系統分類中的歸屬。

1 材料與方法

1.1 研究區域概況

本研究的12個取樣點位于湘東地區(圖1)，包含長沙、株洲、湘潭和岳陽4個地級市，屬于中亞熱帶季風區，年均氣溫在16 ~ 19 °C，年降雨量為1 300 ~ 1 500 mm；地貌類型包括山地、丘陵和平原；復雜的成土母質、地形地貌和氣候條件造就了該地區復雜的土壤類型。

1.2 供試土壤成土環境

本研究參照《湖南土壤》[20]中對第四紀紅土紅壤的描述與分類以及全國第二次土壤普查數據，結合母質分布圖、土地利用現狀圖、高程圖等，確定12個第四紀紅土紅壤取樣點的分布信息與剖面成土環境(圖1和表1)。

圖1 供試土壤地理位置示意圖

1.3 樣點采集與分析

在選擇取樣點位后，依照《野外土壤描述與采樣手冊(定稿，2015)》的要求，挖掘標準土壤剖面(深1.5 ~ 2.0 m，寬1.2 m)，劃分土壤發生層，對土壤剖面進行詳細描述，拍照剖面以及周圍景觀。

土壤測定項目與方法：全氮：凱氏定氮法；全磷：堿熔-鉬銻抗比色法；全鉀：堿熔-火焰光度法；機械組成：吸管法；有機質：重鉻酸鉀外加熱法；pH：電位法(液土比2.5:1)；陽離子交換量及交換性鹽基組成：乙酸銨交換法(陽離子交換總量：凱氏定氮法，K+、Na+：火焰光度法，Ca2+、Mg2+：EDTA滴定)；交換性氫、鋁：氯化鉀交換-中和滴定法；全鐵、鋁、硅：碳酸鋰-硼酸熔融法；土壤游離鐵：連二亞硫酸鈉-檸檬酸鈉-重碳酸鈉法(DCB法)；活性鐵：草酸-草酸銨提取法[22]。

表1 供試土壤的成土環境

2 結果

2.1 供試土壤剖面形態特征與主要理化性質

表2為湘東地區12個第四紀紅土紅壤剖面的形態特征描述。從土壤潤態顏色來看，土壤色調介于2.5YR ~ 10R，明度介于3 ~ 5，彩度介于4 ~ 8，大部分剖面均表現為至上而下明度逐漸變亮。43-LY01剖面表層土壤為團粒狀，下層均為塊狀，松緊度至上而下逐漸增大，孔隙度逐漸降低，下層有中量黏粒膠膜，104 ~ 194 cm處出現少量錳斑紋；43-CS01剖面土壤結構通體為塊狀，松緊度至上而下逐漸增大，孔隙度逐漸降低，通體均有少量的鐵錳斑紋，下層有黏粒-鐵錳膠膜；43-CS02剖面土壤結構為塊狀，表層土壤疏松，下層松緊度至上而下逐漸增大，20 ~ 200 cm處有少量鐵錳斑紋和中量黏粒-鐵錳膠膜；43-CS11剖面表層土壤為團粒狀，下層為塊狀，耕作層土壤疏松，下層土壤中量鐵錳斑紋，中量黏粒鐵錳膠膜；43-CS15剖面表層土壤結構為團粒狀，疏松，下層土壤有少量黏粒膠膜；43-ZZ02剖面表層土壤結構為團粒狀，疏松，下層土壤有大量黏粒膠膜，底層土壤有少量鐵錳斑紋；43-ZZ08剖面表層土壤結構為團粒狀，疏松，下層土壤有中量黏粒膠膜；43-XT03剖面表層土壤結構為團粒狀，疏松，60 ~ 150 cm處有中量黏粒膠膜、少量錳斑紋；43-YY04剖面表層土壤疏松，剖面通體有鐵錳斑紋，并逐層加深，下層土壤有中量黏粒-鐵錳膠膜；43-YY06表層土壤疏松，下層土壤有中量黏粒-鐵錳膠膜，20 ~ 200 cm有中量鐵錳斑紋；43-YY07剖面表層土壤極疏松，下層土壤有中量的黏粒-鐵錳膠膜、鐵錳斑紋和少量的鐵錳結核；43-YY12剖面表層土壤疏松，剖面通體有黏粒-鐵錳膠膜和鐵錳斑紋。

表2 供試土壤的剖面特性

續表

剖面深度 (m)發生層顏色土壤結構松緊狀況孔隙度土壤新生體 干態潤態 43-YY060 ~ 20A7.5YR 4/42.5YR 3/3小塊狀疏松很高– 20 ~ 55AB7.5YR 6/82.5YR 4/6大塊狀疏松高少量黏粒膠膜 55 ~ 95B7.5YR 6/82.5YR 4/6大塊狀堅實中中量鐵斑紋、中量黏粒膠膜 95 ~ 170Bls17.5YR 5/42.5YR 4/8大塊狀很堅實低中量鐵錳斑紋、中量黏粒–鐵錳膠膜 170 ~ 200Bls27.5YR 5/62.5YR 5/8大塊狀極堅實很低大量鐵錳斑紋、中量黏粒–鐵錳膠膜、中量錳結核 43-YY070 ~ 40A10YR 5/65YR 3/3小塊狀極疏松很高– 40 ~ 60B10YR 7/65YR 4/6大塊狀疏松高中量鐵錳斑紋、中量黏粒–鐵錳膠膜 60 ~ 120Bls110YR 8/45YR 4/8大塊狀堅實中大量鐵錳斑紋、大量黏粒–鐵錳膠膜、少量錳結核 120 ~ 200Bls210YR 8/65YR 5/6大塊狀很堅實低大量鐵錳斑紋、大量黏粒–鐵錳膠膜、少量錳結核 43-YY120 ~ 20A10YR 5/67.5YR 3/3小塊狀疏松高少量鐵錳斑紋、中量黏粒–鐵錳膠膜 20 ~ 60B10YR 6/67.5YR 4/6大塊狀堅實中中量鐵錳斑紋、大量黏粒–鐵錳膠膜 60 ~ 115Bls110YR 7/67.5YR 5/6大塊狀很堅實低大量鐵錳斑紋、大量黏粒–鐵錳膠膜 115 ~ 200Bls210YR 7/87.5YR 5/8大塊狀極堅實低大量鐵錳斑紋、大量黏粒–鐵錳膠膜、中量錳結核

注：Ap為耕作層，Apb為埋藏熟化層，Au為人為堆積層，Bs為鐵錳斑紋層，Bls為聚鐵網紋層。

表3和表4為供試土壤各層次用于確定土系分類的相關理化性質的測定結果。從測試結果可看出，12個剖面各個層次的鹽提pH均小于4.5，為酸性；剖面各層次黏粒含量介于301.86 ~ 606.74 g/kg，43-CS02、43-CS11、43-ZZ02、43-XT03、43-YY07和43-YY12剖面均有黏化率≥1.2倍的黏化層；游離Fe2O3含量均大于20 g/kg，游離度介于55.93% ~ 85.1%；黏粒CEC7介于22.54 ~ 56.77 cmol(+)/kg，均值為35.68 cmol(+)/kg，鋁飽和度介于23.21% ~ 93.67%。

表3 供試土壤的物理性質

續表

剖面深度 (m)顆粒組成(g/kg)質地 (USDA制)黏化率(%)粉黏比容重(g/cm3) 砂粒2.00 ~ 0.05 mm粉粒0.05 ~ 0.002 mm黏粒<0.002 mm 43-CS150 ~ 20464.76222.68312.56砂質黏壤土-0.711.30 20 ~ 40484.78189.39325.83砂質黏壤土1.040.581.53 40 ~ 90557.41140.73301.86砂質黏壤土0.970.471.45 90 ~ 119573.32116.37310.31砂質黏壤土0.990.381.58 119 ~ 160585.7891.82322.40砂質黏壤土1.030.281.72 43-ZZ020 ~ 7226.47377.11396.42黏壤土-0.951.17 7 ~ 40353.28160.08486.63黏土1.230.331.17 40 ~ 65375.57145.82478.61黏土1.210.301.31 65 ~ 120396.90173.37429.73黏土1.080.401.38 120 ~ 140408.94173.09417.97黏土1.050.411.50 43-ZZ080 ~ 25218.27249.15532.58黏土-0.470.99 25 ~ 100205.06253.46541.48黏土1.020.471.31 100 ~ 170223.49231.65544.86黏土1.020.431.33 170 ~ 200231.77247.50520.73黏土0.980.481.48 43-XT030 ~ 30256.05399.01344.94黏壤土-1.161.43 30 ~ 60241.84366.34391.83黏壤土1.140.931.45 60 ~ 150205.79381.05413.16黏土1.200.921.51 150 ~ 200161.77378.29459.94黏土1.330.821.43 43-YY040 ~ 20217.21333.36449.43黏土-0.741.51 20 ~ 60175.03318.57506.40黏土1.130.631.50 60 ~ 100235.49267.73496.77黏土1.110.541.62 100 ~ 160342.13275.65382.21黏壤土0.850.721.65 160 ~ 200362.01277.24360.75黏壤土0.800.771.69 43-YY060 ~ 2084.73474.12441.14粉砂質黏土-1.071.28 20 ~ 55230.85351.09418.06黏土0.950.841.26 55 ~ 95173.04396.16430.80黏土0.980.921.28 95 ~ 170204.02353.75442.23黏土1.000.801.54 170 ~ 200247.61337.04415.34黏土0.940.811.64 43-YY070 ~ 40270.98311.85417.17黏土-0.751.34 40 ~ 60173.00359.98467.01黏土1.120.771.45 60 ~ 120134.16365.48500.36黏土1.200.731.54 120 ~ 200169.37313.55517.08黏土1.240.611.50 43-YY120 ~ 20331.43356.02312.54黏壤土-1.141.53 20 ~ 60273.97388.51337.53黏壤土1.081.151.59 60 ~ 115231.24409.92358.84黏壤土1.151.141.60 115 ~ 200246.32355.13398.55黏壤土1.280.891.67

表4 供試土壤的化學性質

續表

剖面深度 (m)pH(1:2.5)黏粒CEC7(cmol(+)/kg)鋁飽和度 (%)全鐵 (g/kg)游離鐵 (g/kg)游離度 (%) H2OKCl 43-YY060 ~ 204.583.8338.5473.8452.5840.0376.13 20 ~ 554.743.9339.3673.2752.1038.3673.63 55 ~ 954.893.9434.7667.9750.8738.2075.09 95 ~ 1705.213.9256.7760.6050.8440.2979.26 170 ~ 2005.473.9842.2640.0754.8145.1882.43 43-YY070 ~ 404.993.8243.0946.9552.6139.7875.62 40 ~ 604.613.6941.5878.3654.6445.0182.39 60 ~ 1204.963.7651.8068.6262.9553.5785.10 120 ~ 2005.083.7842.8274.8962.5652.1183.31 43-YY120 ~ 205.274.0546.7323.2158.3136.9563.37 20 ~ 604.993.8647.8675.6346.5032.1169.05 60 ~ 1155.023.8236.2572.9551.9033.5464.62 115 ~ 2005.243.8446.5760.4364.8350.6978.19

2.2 供試土壤的診斷層與診斷特性

診斷層與診斷特性是土壤系統分類的基礎與分類依據。通過對所挖剖面描述與理化性質的整理，按照《中國土壤系統分類檢索(第三版)》[6]有關診斷層、診斷特性及控制層段的定義，建立了供試土壤在高級分類中的診斷層與診斷特性(表5)。

表5 供試土壤診斷層與診斷特性

2.2.1 診斷表層 1) 暗瘠表層。剖面43-XT03、43-YY07表層厚度均大于25 cm，剖面43-YY06 A層厚度雖為20 cm但過渡層厚度為35 cm，表層干態顏色明度均小于5.5，潤態顏色明度彩度均小于3.5，有機碳含量均大于6 g/kg，鹽基飽和度小于50%，土壤結構均團粒狀，因此劃為暗瘠表層。

2) 淡薄表層。剖面43-LY01、43-CS01、43-CS02、43-CS11、43-CS15、43-ZZ02、43-ZZ08和43-YY04均因土壤顏色的潤態明度≥3.5或干態明度≥5.5或潤態彩度≥3.5，因此劃為淡薄表層。

2.2.2 診斷表下層 1) 低活性富鐵層。43-CS01號剖面B層土壤質地為黏土，色調均為10R，B1、B2和B3游離氧化鐵含量分別為53.31、55.78和56.73 g/kg，游離度分別為37.1%、40.87% 和43.88%，其中B2層的CEC7均小于24 cmol(+)/kg黏粒；43-CS15號剖面B層土壤質地為砂質黏壤土，色調為10R，B1、B2和B3的游離氧化鐵為46.08、37.05和43.22 g/kg，游離度分別為75.09%、69.2% 和78.68%，其中B3層的CEC7均小于24 cmol(+)/kg黏粒；43-ZZ08剖面B層土壤質地為黏土，色調為2.5YR，B1、B2和B3的游離氧化鐵為26.35、41.87和41.39 g/kg，游離度分別為82.08%、66.7% 和67.64%，其中B3層的CEC7均小于24 cmol(+)/kg黏粒。

2) 黏化層。根據供試土壤的物理性質(表3)可判定43-CS02、43-CS11、43-ZZ02、43-XT03、43-YY07和43-YY12剖面均有黏化率≥1.2倍的黏化層，43-LY01中的B3層的黏化率雖只有1.18，但由于上覆淋溶層總黏粒含量>40%，該層絕對增量又為9.25%，因此該層也為黏化層。

3) 雛形層。根據供試土壤的剖面特性(表2)和物理性質(表3)，43-YY04和43-YY06剖面B層均大于10 cm，土層體積90% 以上有土壤結構的發育，無明顯的土壤新生體，土壤質地為黏土，雖有少量黏粒淀積，未到達黏化層要求，所以定為雛形層。

4) 聚鐵網紋層。湘東地區屬中亞熱帶地帶，降雨充沛、淋溶作用強烈，在地勢平坦區易形成聚鐵網紋層，根據土壤剖面特性(表2)，供試土壤中43-CS01、43-CS11、43-YY04和43-YY12具有聚鐵網紋層。

5) 鋁質現象。供試土壤中43-LY01、43-CS11、43-XT03、43-YY04、43-YY06和43-YY12剖面均有陽離子交換量(CEC7) > 24 cmol(+)/kg黏粒且pH(KCl浸提)<4.5、鋁飽和度>60% 的層次，因此具有鋁質現象。

6) 鐵質特性。根據其檢索標準，供試土壤中43- CS11、43-XT03、43-YY04、43-YY06和43-YY12剖面均有游離Fe2O3≥20 g/kg，游離鐵占全鐵超過40% 的層次，但由于黏粒CEC7>24 cmol(+)/kg黏粒，因此具有鐵質特性。

7) 土壤水分與溫度狀況。湘東地區屬于亞熱帶季風氣候，據《中國土壤系統分類檢索(第三版)》[6]對土壤水分與溫度狀況的定義，將供試土壤劃為熱性土壤溫度狀況和濕潤土壤水分狀況。

2.3 供試土壤在中國土壤系統分類中的歸屬

2.3.1 高級分類單元劃分 參照《中國土壤系統分類檢索(第三版)》[6]對高級分類單元的劃分標準，通過對供試土壤的診斷層與診斷特性的檢索，12個第四紀紅土紅壤剖面共涉及富鐵土、淋溶土和雛形土3個土綱；濕潤富鐵土、濕潤淋溶土和濕潤雛形土3個亞綱；簡育濕潤富鐵土、鋁質濕潤淋溶土和鋁質濕潤雛形土3個土類；普通鋁質濕潤淋溶土、網紋簡育濕潤富鐵土等6個亞類(表6)。

表6 供試土壤在系統分類高級分類單元的歸屬

2.3.2 基層分類單元劃分 1) 土族劃分。根據中國土壤系統分類土族和土系劃分標準[23]，土族控制層段為從診斷表下層的上界或從表土層、耕作層的下界往下至100 cm深處，或至淺于100 cm的根系限制層上界或石質接觸面。在劃定土族控制層段的基礎上，以供試土壤控制層段內的顆粒大小級別、礦物學類型、土壤溫度狀況以及石灰性的有無為依據(表7)，可將供試土壤分為黏質高嶺石型酸性熱性–普通鋁質濕潤淋溶土、黏質高嶺石混合型酸性熱性–網紋簡育濕潤富鐵土、黏質高嶺石混合型酸性熱性–普通鋁質濕潤淋溶土等9個土族(表8)。

表7 供試土壤土族控制層段內鑒別特征

表8 供試土壤土系劃分依據

2) 土系劃分 土系是土壤系統分類中最基層的劃分單元，是土壤的全息身份證，包含了該類土壤最基本信息。根據《中國土壤系統分類土族、土系建立的原則與標準》[23]，土系劃分的鑒別標準包括：①特定土層的深度和厚度；②表層土壤的質地；③土系控制層段中巖石碎屑“結核”侵入體等。參照土系劃分標準[23]，供試土壤的土系劃分結果如下(表8)。

因供試土壤中黏質高嶺石型酸性熱性–普通鋁質濕潤淋溶土(43-LY01)、黏質高嶺石混合型酸性熱性–網紋簡育濕潤富鐵土(43-CS01)、黏質高嶺石混合型酸性熱性–普通鋁質濕潤淋溶土(43-CS11)、黏壤質硅質混合型酸性熱性–暗紅簡育濕潤富鐵土(43-CS15)、黏質高嶺石混合型酸性熱性–表蝕簡育濕潤富鐵土(43-ZZ08)、黏質伊利石混合型酸性熱性–普通鋁質濕潤淋溶土(43-XT03)、黏質高嶺石混合型酸性熱性–網紋鋁質濕潤雛形土(43-YY04)、黏質高嶺石混合型酸性熱性–斑紋鋁質濕潤雛形土(43-YY06)和黏壤質硅質混合型酸性熱性–普通鋁質濕潤淋溶土(43-YY12)不屬于一個土族，自然劃分為一個土系。因此將其劃分為：燕塘系(43- LY01)、紅光系(43-CS01)、左家山系(43-CS11)、鶴源系(43-CS15)、高岸系(43-ZZ08)、泉塘系(43- XT03)、于臨系(43-YY04)、白馬系(43-YY06)和雙港系(43-YY12)。

根據土系劃分依據(表8)，供試土壤中黏質高嶺石混合型酸性熱性–普通鋁質濕潤淋溶土(43-CS11)在45 ~ 150 cm處出現了聚鐵網紋層，33 ~ 150 cm處出現中量鐵錳斑紋、黏粒和鐵錳結核，土體色調為5YR；黏質高嶺石混合型酸性熱性–普通鋁質濕潤淋溶土(43-CS02)表層土壤質地類型為黏土，20 ~ 137 cm處出現中量鐵錳斑紋和黏粒膠膜，137 ~ 150 cm處出現大量鐵錳斑紋和黏粒–鐵錳膠膜，土體色調為10R，土地利用類型為荒地；黏質高嶺石混合型酸性熱性–普通鋁質濕潤淋溶土(43-ZZ02)表層土壤質地為黏壤土，40 ~ 119 cm處出現少量黏粒膠膜，土體色調為10R，土地利用類型為園地，因此將其劃分為：合心系(43-CS02)、左家山系(43-CS11)、南煙沖系(43-ZZ02)。黏質伊利石混合型酸性熱性–普通鋁質濕潤淋溶土(43-XT03)表層土壤質地為黏壤土，130 ~ 200 cm有少量礫石；黏質伊利石混合型酸性熱性-普通鋁質濕潤淋溶土(43-YY07)60 ~ 150 cm大量黏粒-鐵錳膠膜、大量鐵錳斑紋和少量鐵錳結核，120 ~ 200 cm出現聚鐵網紋層，因此將其劃為：泉塘系(43-XT03)、千葉系(43-YY07)。

3 討論

3.1 湘東地區第四紀紅色黏土母質發育土壤在發生分類與系統分類的參比關系

從以往的經驗來看，湖南地區的第四紀紅土紅壤由于處在亞熱帶地區，且具有脫硅富鐵鋁化過程，因此一般認為在土壤系統分類中應劃為富鐵土綱。但根據表6所示，湘東地區12個典型第四紀紅土紅壤在系統分類中分屬于富鐵土、淋溶土和雛形土3個土綱；濕潤富鐵土、濕潤淋溶土和濕潤雛形土3個亞綱；簡育濕潤富鐵土等3個土類；普通鋁質濕潤淋溶土等6個亞類。根據供試土壤的理化性質來看，12個剖面都具有鐵質特性，但是只有3個剖面里有CEC7<24 cmol(+)/kg黏粒的亞層，說明這12個供試土壤均具有脫硅富鐵鋁化過程，但只有3個供試土壤到達了中度富鐵鋁化水平，使得其土壤黏粒凈負電荷量降低，形成了低活性黏粒特征，其余9個供試土壤為以高活性黏粒累積作用為主要過程的淋溶土。

因此從這12個第四紀紅土紅壤的劃分中可看出，中國土壤發生分類與中國土壤系統分類呈不對應關系。土壤發生分類重視成土條件和推測的成土過程，而不重視土壤本身的屬性，結果是把同一地區、同一母質處于發育不同階段的土壤都劃分為同一個土類或亞類。而土壤系統分類在遵循土壤發生學理論的基礎上，重視土壤本身性質，以定量的診斷層和診斷特性為依據，劃分土壤類型。

3.2 中國土壤系統分類中高級分類單元在湘東地區第四紀紅土紅壤分類中的應用

根據中國土壤系統分類中診斷層診斷特性的劃分標準以及高級分類單元的檢索要求，對供試剖面共建立了10個診斷層診斷特性，劃分了3個土綱、3個亞綱、3個土類和6個亞類。其劃分結果基本符合該區域內土壤發育特性，但由于43-CS11、43-YY07和43-YY12號剖面在發育過程中受到強烈的淋溶淀積，剖面中黏化率分別為1.23、1.24和1.28，達到了黏化層的劃分標準，并且受到亞熱帶氣候的影響，剖面中發生了富鐵鋁化過程，且由于淋溶強烈，部分孔隙周圍的氧化鐵出現了還原離鐵作用形成了聚鐵網紋層，而其相應的亞類中又沒有反映聚鐵網紋層的類型，導致只能將其和普通鋁質濕潤淋溶土合并為一類，沒有充分體現該類土壤的性狀，因此建議在鋁質濕潤淋溶土的亞類中增設一個可以反映相關特性的網紋鋁質濕潤淋溶土亞類。

3.3 《中國土壤系統分類土族、土系建立的原則與標準》[23]在第四紀紅土紅壤基層分類中的應用

根據中國土壤系統分類土族和土系的劃分標準[23]，對供試土壤進行了土族土系劃分，共建立了燕塘系等12個土系，按照標準[23]設定土族控制層段，依據控制層段內土壤顆粒級別、不同顆粒級別的礦物組成、土壤溫度狀況、石灰性與土壤酸堿性、土體厚度等特征劃分土族；再設定土系控制層段，依據表土質地、診斷層出現位置等進行土系劃分。根據其標準[23]在劃分過程中未出現不適應現象，說明目前的土族土系劃分標準在湘東第四紀紅色黏土母質發育土壤的土壤基層分類劃分中是適用的。通過此標準[23]建立土族和土系，既實現了第四紀紅土紅壤高級分類單元的續分，又補充了該類型土壤的基礎信息。

4 結論與建議

1) 受局部區域氣候條件、植被類型和地形地貌等成土環境的影響，供試剖面的發生特性各有其特點，使其土壤類型復雜多樣。按照中國土壤系統分類方案[6]，供試土壤剖面中檢索出其包含淡薄表層、暗瘠表層、低活性富鐵層、黏化層等10個診斷層和診斷特性，據此確定了其在中國土壤系統分類中的位置分別為：淋溶土、富鐵土和雛形土3個土綱；濕潤淋溶土、濕潤富鐵土和濕潤雛形土3個亞綱；簡育濕潤富鐵土、鋁質濕潤淋溶土和鋁質濕潤雛形土3個土類；暗紅簡育濕潤富鐵土、表蝕簡育濕潤富鐵土等6個亞類。與土壤發生學分類結果相比，系統分類結果更能定量反映出湘東第四紀紅色黏土母質發育土壤性狀的差異，進而客觀反映出土壤發育階段和土壤類型的差異。

2) 根據中國系統分類體系有關土族、土系的劃分標準[23]建立了黏質高嶺石混合型酸性熱性-網紋簡育濕潤富鐵土、黏質高嶺石混合型酸性熱性-網紋簡育濕潤富鐵土和黏質高嶺石混合型酸性熱性–普通鋁質濕潤淋溶土等9個土族和燕塘系(43-LY01)、紅光系(43-CS01)和左家山系(43-CS11)等12個土系。實踐表明，目前的土族土系劃分標準適用于湘東第四紀紅色黏土母質發育土壤的基層分類單元劃分。

3) 在高級分類單元中的亞類劃分時，有部分檢索出來的診斷層與診斷特性沒有列入到劃分依據，導致這類土壤在劃分土類時歸并為了一類，影響高級分類單元的區分，并增加基層分類單元劃分的工作量。在此次檢索劃分時出現了鋁質濕潤淋溶土(土類)中具有聚鐵網紋層的土壤類型，而亞類中又沒有網紋鋁質濕潤淋溶土與其相對應，因此建議在中國土壤系統分類體系中增設網紋鋁質濕潤淋溶土亞類。

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Attribution of Typical Soils Derived from Quaternary Red Clay of Eastern Hunan in Chinese Soil Taxonomy

OUYANG Ningxiang, ZHANG Yangzhu*, SHENG Hao, ZHOU Qing, HUANG Yunxiang, LIAO Chaolin, LUO Lanfang, YUAN Hong

(College of Resources & Environment, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)

By investing soil forming environment, profile morphological characteristics and physico-chemical properties of 12 typical soil profiles derived from Quaternary red clay in eastern Hunan Province, this paper examined the diagnostic horizon and diagnostic characteristics of these soils in Chinese Soil Taxonomy (CST) and defined their types of soil family and soil series. The results showed that there are 10 diagnostic horizons and characteristics such as Ochric epipedon, Umbric epipedon, LAC-ferric horizon, Argic horizon, Plinthic horizon in the 12 soil profiles. According to CST, they belong to 3 orders such as Argosols, Ferrosols, and Cambosols; 3 suborders like Udic Argosols, Udic Ferrosols and Udic Cambosols; 3 groups as Hapli-Udic Ferrosols, Ali-Udic Argosols and Ali-Udic Cambosols; and 6 subgroups as Rhodic Hapli-Udic Ferrosols, Trunic Hapli-Udic Ferrosols, Plinthic Hapli-Udic Ferrosols, etc. In addition, according to the Classification Standards for Soil Family and Soil series of CST, 9 soil families and 12 soil series were defined for the 12 profiles. The result showed that under the impact of subtropical monsoon climate, many soil profiles are ferrallitic. Due to the intensive leaching, plinthic horizon has been formed. However, no appropriate position can be found for such characteristics in CST, therefore, it suggested that a mew subgroup of Plinthic Ali-Udic Agrosols reflecting related characteristics should be added in CST.

Eastern Hunan Province; Red soil; Diagnostic horizon; Diagnostic characteristics; Chinese Soil Taxonomy; Lower category of soil in soil taxonomy

國家科技基礎性工作專項課題(2014FY110200)資助。

(zhangyangzhu2006@163.com)

歐陽寧相(1992—)，男，湖南寧遠人，主要研究方向為土壤地理學。E-mail: ouyangningxiang92@163.com

10.13758/j.cnki.tr.2018.04.026

S155

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