一、实习区概况
昌黎县东临渤海,北枕碣石,西南挟滦河,是连结华北与东北两大经济区的"经济走廊",区位优势明显。全县辖10镇、6乡、1个城郊区,446个行政村,人口54.8万人,总面积1212.4平方公里,耕地面积94万亩。昌黎县由山丘、平原、浅海和滩涂构成了多相性资源结构,自然资源丰富。昌黎镇素有花果之乡之美誉。近年来,花卉栽培长足发展,大量中高档花卉,远销京、津、唐、东北等中城市,走进家庭,美化环境。昌黎碣石山路水果品种丰富,久负盛名,葡萄、苹果、桃、梨等干鲜果品不断得到品种改良优化,大大丰富了果品市场。
城郊区刘李庄村位于昌黎县城郊区东侧,与县城接壤,临近外环路,地理位置优越,交通十分便利,同时辐射周边西沙河村、太平庄村、东高庄村、中卓庄村、西钱庄村、东钱庄村。城郊区刘李庄村是秦皇岛市无公害蔬菜水果生产基地,每年种植大棚甘蓝、菜花XX多亩,油桃400亩,草莓100多亩,年生产各类蔬菜XX多万斤,年产油桃160万斤,年产草莓100万斤。
二、实习目的
为培养学生野外研究土壤和环境的工作能力,使学生正确掌握土壤调查与制图的一般程序、原则、原理和主要内容。同时也为培养学生艰苦奋斗、事实求是的工作作风,增强体质,逐步适应野外工作环境,特进行本次教学实习。通过本教学实习要求学生能正确掌握"土壤调查与制图"的基本原理和基本技能,同时也为激发学生专业兴趣、树立为资源环境事业献身的思想奠定基础。
三、实习计划
实习时间共安排5天,分野外调查和室内制图两个阶段。
1.野外调查阶段
1)上午进行基本路线调查的原理和技术的讲解,领取实习工具。下午,在带队老师的带领下到达刘李庄,同时进行路线勘察,了解刘李庄的主要的土地利用类型。(第一天)
2)开始对刘李庄进行详查,并绘制成图。(第二天,第三天,第四天上午)
2.室内制图阶段
1) 实习
室内拼图。
各小组进行边界区域的拼接,对差异较大的地区需在进行野外定点调查。(第四天下午,第五天上午)
2)写实习报告。(第五天下午)
四、实习内容与过程
本次实习是以1:1正射影像为工作底图,调查作业面积为2kmx1km,应用土壤调查与制图的原理与方法完成刘李庄周边的土地利用现状的调查与制图。
1、准备工作
周一,我们于上午8:00在资源与环境实验室开始实习准备工作。吴老师首先把我们分成了六个工作小组,并在每个组选出两个小组长,负责统筹本组的工作。然后,就实习内容、步骤、出图精度、验收标准及安全等相关事宜,进行了详细的介绍,并指出在实习过程中需要注意的问题。接着,每个小组分到一套实习工具:底图(航片)一张,地形图一张,三角板一套,圆规一套,铅笔一支,小刀一把,gps定位仪一台,标杆一个,卷尺一个,橡皮一块,木板一块,书包一个,地质罗盘仪一个。最后每个小组根据自己的区域制定了勘察路线和工作计划。
下午,在吴老师、张老师和常老师的带领下,我们向目的地出发,进行路线勘察工作。每到一个小组的目的地,老师们都进行了认真的讲解如何辨认自己在地图上的位置和如何确定工作区域的边界。然后,带领其他小组继续前进。我们小组被分在最远的区域刘李庄周围的土地,正好有几条道路穿过整个区域,把我们的区域分割成几部分有利于我们展开分布调查。我们首先进行初步的调查,熟悉调查的技术和技巧,然后在从最远处向近处开始调查,在熟悉的调查技术的情况下完成整个村庄典型区域的调查。
2、调绘与补测
周二,我们上午7:30到达目的地,开始进行调绘,由于刚刚开始,找不到工作的特点,进度稍慢。首先对南和西的边界以内的土地利用状况进行了gps定位。并绘制上图,具体工作方法是:将实行区的同一土地利用的边界进行gps定位。并换算出在地图上实际到我们所在位置的距离,进行绘制上图。gps仪是经三个点校准后的,纬度不差,经度差-4.5′。测完西边及南边后,向东走,调查大棚里种植情况。毛桃、油桃和草莓居多,然后我们将各大棚进行定位。并测绘上图。然后,由工作底图上的路结合实地情况绘制图斑,最后绘制耕地。
下午进行了村边的绘制,由于村的南头,有几外扩建的新建筑,我们进行实地补测,并结合工作底图,进行绘制上图。实习
由于是第一天,不论从精力上和熟练程度上都不是很高,进度稍慢,但经过我们团结协作,还是超额完成了第一天的任务。
周三上午7:00,我们在刘李庄及以北地区进行调绘和补测。吸取昨天的经验,并延长工作时间以确保实习工作的顺利完成,我们7:00就已经抵达刘李庄,并开始了紧张的工作。首先,我们对昨天的图面进行了简单的整理,以确保今天的工作能够顺利完成。
一、实习目的
1、在实际环境中充分认识、辨识、了解土壤,熟悉土壤的形成条件、成土过程、剖面特征、农业性状等内容,丰富理论知识。
2、理论联系实际,学会挖掘土壤剖面的方法和技巧,学会识别土壤类型和层次。
3、学习发现问题、分析问题、解决问题的方法,为今后的土壤学学习打下基础。
4、了解陕西境内土壤分布的总体趋势,认识各种土壤类型。
5、为了实现以上目的,通过从陕西渭北旱塬到关中盆地以及秦岭北麓一带主要环境要素自然变异规律、地质与地貌特征和土壤剖面类型的综合调查,掌握土壤剖面的分异规律与母质、气候、生物、地形及时间之间的关系,了解区域土壤分布的规律性及其土壤演化趋势。
二、实习时间
20xx年7月16日——20xx年7月23日
三、实习地点
1、洛川县城工地
2、安塞生态站
3、火地沟
4、火地塘林场后山坡
5、高山草甸
6、天坑草甸
7、平河梁
8、宁陕县红褐土剖面
9、宁陕县寨沟村
10、周至县马召镇
四、实习用具
1.试剂:土壤学实习所用试剂有:10%的稀HCl、 酸碱混和指示剂、比色盘、比色卡及试纸,蒸馏水瓶。
2.仪器:GPS(或海拔仪)、地磁仪。
3.工具:手铲、镢、铁锨、剖面刀、皮尺(2米左右)。
4.小型土壤剖面盒及记载表格。
五、实习内容
土壤是在地球表面生物、气候、母质、地形、时间等因素作用下所形成的能够生长植物、具体生态环境调控功能、处于永恒变化中的矿物质与有机质的疏松混合物。它是一个多孔多相系统,具有垂直分层性。土壤是自然演变的活化石,是记录地球沧海桑田变化过程的最有力也是最易获取的证据。
本次实习主要内容包括两个方面,一是了解根据地形气候等因素所导致的陕西境内的土壤分布总体趋势,二是观察学习各种土壤类型的形成因素、成土过程、剖面特征、基本性质等具体内容。
(一)陕西土壤分布趋势
根据陕西省的地势高低、地形、气候等条件因素,由北向南,依次可分为了渭北高原、关中盆地、秦岭山地等几个板块,每个地域都有各自类型的土壤。所以,土壤的分布规律存在着地带性分布规律,非地带性分布规律以及垂直分布规律等特征。
1、地带性分布
黄土高原由东南向西北气候逐渐变得干冷,植被经历着森林,森林-草原,草原,荒漠的过渡变化,地势渐次增高;黄土母质沉积规律与该生物气候规律相呼应,土壤质地越来越粗,因而,使得土壤的水分规律与此生态条件相适应。
2、非地带性分布规律
在河流两岸,分布着一些受河流冲击影响的非地带性土壤。在渭河、黑河和泾河分布着潮土,由于经常受地下水的影响,铁的氧化还原交替,故在土壤剖面上形成黄棕色锈纹锈斑。河流冲击母质受上游地质构造的影响,其质地差异很大。
3、土壤垂直分布
随着海拔的升高,环境因素也在不断改变,如降雨量、温度、植被、光照等。土壤的分布与各种环境因素有着密不可分的关系。秦岭山地土壤分布受到基带土壤及南北方气候差异,南北坡土壤垂直分布规律差异很明显。
(二)具体土壤观测
根据陕西土壤分布规律,本次实习我们相继观察了黑垆土、塿土、潮土、黄褐土、淋溶褐土、水稻土、草甸土、棕壤、暗棕壤、黄棕壤等土壤类型。下面,就分别详细介绍以上土壤:
1、 黑垆土
黑垆土是发育于黄土母质上的具有残积粘化层(俗称黑垆土层)的黑钙土型土壤。多分布于中国陕西北部、 甘肃东部、 宁夏南部、山西北部和内蒙古的黄土塬地、黄土丘陵和河谷高阶地等地,是中国黄土高原地区主要土类之一。
(1)形成因素
①母质:黑垆土成土母质为第四季风成黄土。其黄土母质疏松、深厚并含有丰富的矿质养分,草原植被生长繁茂。
②气候:黑垆土分布区属暖温带半干旱-半湿润季风气候类型,年平均气温7—11℃,最冷的1月份平均气温-2—7.5℃,最热的7月份平均温度22—25℃,无霜期150—210天,年降雨量320—650毫米,7—9月降雨占全年降水量的53—58%。干燥度1.25—2.0,年蒸发量1600—2400毫米,为降水量的3—4倍。气候总特点是:夏季高温多雨,雨热同期,冬季寒冷少雪,春干秋湿,四季分明。
③生物:在疏松、营养条件丰富的黄土母质条件下,土壤生物和母质间旺盛的物质交换频繁,多于黑垆土深厚的腐殖质层 (80~100厘米)。
④地形:主要地形为平坦的黄土塬面。
⑤ 时间:8000---10000年以来
(2)成土过程:
①腐殖质的累积过程
黑垆土的腐殖质层是在草甸草原植被下,经长期的生草作用而形成,在适宜的环境条件下,使土壤中有机物质分解形成腐殖质,并且大量积累。
有机物质残体腐解后所形成的腐殖质与土壤中钙离子结合,并以薄膜形式包被于土粒和微团聚体表面,或富集于孔隙壁上,因而形成深厚的暗灰色的腐殖质层,即黑垆土层。
②钙化过程
由于母质属于石灰性土,其钙成为黑垆土形成过程中的主要化学迁移元素。在夏秋高温多雨季,土壤中碳酸钙迁移明显,迁移机理有:与腐殖质络合迁移,有形成Ca(HCO3)2形式迁移。在剖面上形成假菌丝、霜粉状或者结核石灰新生体。
③黑垆土的次要成土过程还包括土壤的残积粘化作用,黄土覆盖作用、坡积洪积作用等。
(3)剖面特征:
①耕作熟化层:厚度为30~60cm,淡灰棕色,质地壤土—粘壤土,有石灰反应,团粒和团块状结构。
②黑垆土层:50~60cm,暗灰色,多蚯蚓粪和虫孔。块状结构,有白色菌丝体。
③碳酸钙淀积层:黄棕色,粘壤土,与母质层过度不明显。钙离子与胡敏酸反应产生絮凝沉淀。块状和拟块状结构。
④母质层:黄棕色,粘壤土。
(4)农业性状:
黑垆土的黄土母质疏松、深厚,并且含有丰富的矿质养分,草原植被生长繁茂,适耕性较强,已全部为耕作土壤,利用时应采取措施制止水土流失,充分利用地表和地下水资源, 扩大灌溉面积并增施有机肥料。
2、塿土
塿土,又称为褐土,是在暖温带半湿润气候与落叶阔叶林为主的生物气候条件下形成的土壤。土壤的淋溶淀积明显,有粘化现象,具有褐色的粘化层,属于半淋溶土纲。主要分布在陕西关中渭河和山西汾河盆地的台塬和高阶地之上。
一、实习意义
土壤在农林生产和陆地生态系统中具有重要地位,是农业生产的基本生产资料,同时也是影响人类生存环境的重要因素。
首先,土壤是植物生长发育的基地,是农林生产的基本生产资料。土壤可以为植物生长提供水分和养分以及机械支持等,而由于动物生产又是以植物生产为基础的次一级生产,所以,土壤不仅是植物生产的基础,也是动物生产的基础,农林生产要以土壤为最基本的生产资料。
其次,土壤是制定农林生产技术措施的基础和依据。几千年来的农业生产经验已经证实,整个农林生产过程中,在制定和采取各项生产技术措施时,必须首先考虑土壤因素,要始终坚持“因地制宜”的基本生产原则,包括因土施肥、因土灌溉、因土种植、因土管理等。
其三,土壤是人类社会最宝贵的自然资源,是陆地生态系统的主要组成部分。土地是人类和其他动植物赖以生存的家园,合理开发和利用土地资源对保护和维持陆地生态系统的平衡和可持续发展具有重要作用,当然,对土壤的科研与保护对人类社会的发展具有伟大意义。
其四,土壤是影响人类生存的重要环境因素。土壤作为影响人类生存的3大环境因素之首,是人类赖以生存的基础,她为人类提供食物和栖息之地,她的环境质量直接关系到人类的身体健康。
综上所述,对土壤科学的学习与研究迫切而需要。
二、实习要求
1、野外以小组为单位进行土壤剖面观测和记录以及讨论,每人完成一份实习总结。
2、要求同学们遵守各项纪律,不怕苦,不怕累,认真进行实习内容的学习。
三、实习过程
1.实习目的:
(1)学习掌握土壤剖面的挖掘方法和注意细节,回顾掌握土壤剖面性状观察的方法
(2)了解泰山山脚主要的岩石类型和土壤的类型、分布、成土条件剖面特征及改良利用措施;
(3)锻炼独立进行土壤剖面的观察,并能鉴别土壤类型的能力,现场认识断层、滑坡、岩层,背斜、向斜等地质现象;
(4)通过实习实验,掌握土壤和岩层常规理化分析方法,并能对数据进行整理和应用。
(5)通过实习,回顾学习中国土地资源的类型分布、各种质地土壤的形成原因和发展历史、了解其利用价值和利用现状,增强合理利用和保护土壤的环保意识。
2.仪器配备和试剂:
(1)仪器
1、土铲:挖掘土壤剖面。
2、比色卡:比色确定土壤的PH值。
3、白瓷板(点滴板):测定土壤PH。
4、剖面刀:整理土壤的剖面、检验岩石的硬度。
5、卷尺:测定土壤发生层厚度。
6、铁锤:敲砸岩石以便于做岩石的石灰性反应和观察岩石内部性状
(2)试剂
1、混合指示剂:测定土壤pH值中显色。
2、稀盐酸(1:3):用于测碱性土壤的石灰性反应。
3、实习方法步骤:
(一)、泰山山脚实习地点
(1)剖面点的选择:
根据实习目的选择剖面点,选点位置为泰山山脚的一小片棕壤土,具有代表性,避免了沟渠、村庄等人易干扰的地段。选好点后应观察如下:
土壤类为棕壤;
土壤类型分布的地形为山地山脚;
植被为灌木林多为农业果木山楂、核桃等;
成土母质为残、坡积母质;
农业利用情况为种植少量柏树和经济树木等;
存在的主要障碍因素主要为岩石较多,不便耕作;
最后开始挖掘剖面。
(2)剖面挖掘与修整:
根据实习目的确定剖面深为0.8m,宽 0.6m ,依靠一个断坡而挖掘,达到了母质层,剖面坑的一端向阳,垂直削平作为观察面,观察者随宋老师站在断坡地面观察分析。挖掘时将表土堆于一侧,下层土壤堆于另一侧,两端不堆土,观察完毕后,将底土填回下层,表土填回上层,观察面上不能践踏。
(3) 剖面观察与土层划分 :
先远距离观察剖面,看清全剖面的土层组合,再靠近仔细观察,根据各个剖面的颜色、质地、结构、新生体等的变化,参考环境因素,推断土壤的发育过程,具体划分出各个发生层次。用钢卷尺量出各层深度,记录母岩的层位,在记录本上勾画土体构型如图。
(4)土壤性状的观察和记载 :
记录剖面特征,对各发生层次逐层详细观察并进行一些理化性质的速测。记录颜色、质地、结构、土壤坚实度、土壤干湿度、孔隙状况、侵人体、土壤酸碱度等。
(5)土壤pH测定:
取白瓷板(点滴板),将其擦拭干净,取相应层次土层的土适量于点滴板凹槽中,滴加适当过量的混合指示剂,轻轻晃动点滴板使测定充分,倾斜点滴板使显色后的部分指示剂从凹槽中流出,观察流出指示剂的颜色,拿比色卡进行对比,确定土壤的pH。
(6)实习实验数据内容统计与处理:
(7)总结回顾:
1、泰山的气候环境为夏季炎热多雨,冬季寒冷干旱;植被分布为以海拔800m为界,800m以上油松木,500m-800m多为侧柏、松树,500m-200m多为灌木;
2、泰山阳面成土母质为残积母质和坡积母质,土壤类型多为棕壤,其母质岩主要是花岗岩,发育于亚热带常绿阔叶与落叶阔叶混交林,其主要特征是剖面中有棕色或红棕色的B层,即含粘粒量较多的粘化层;土体内有铁锰结核;
3、泰山山顶和阳面的岩石组成多为花岗岩,阴面岩石组成多为石灰岩,且泰山地势为东高西低,较多溪流为自动向西流;
4、实验实习中,坚定岩石矿物,主要鉴定光泽(包括金属光泽、半金属光泽、非金属光泽)、颜色(岩石有本色、假色、他色,其中其条痕颜色为其本身的颜色)、形态(晶体、非晶体等)、力学性质(解理性质、断口、硬度等)、发光性、盐酸反应、磁性、导电性等。
5、岩石元素组成分中,钾长石和云母等钾元素含量较高。泰山上钾长石和石英分布较多。
(二)馒头山实习地点(济南市长清区张夏镇徐毛村)
(1)由宋老师带领观察馒头山的各种土质类型分布和岩石的性状和形成分布;
(2)各组同学带实习工具爬山观察记录各种岩石和土壤的形状、颜色及周围环境等,对个别土壤类型的土壤进行取样测定其pH、对各种岩石进行取样测定其风化物pH和是否具有盐酸反应。
(3)观察记录内容如下:
馒头组土层及主要岩石层分布由下到上为:黄土——薄层灰岩——黄绿色页岩——鲜红色页岩——浅绿色页岩
其中,各土壤和岩石层的分布不是严格遵守以上分布层次,由于受时间和自然风化的影响,各土壤和岩石层的分布基本上以上层次周期性分布。
土壤学作为一门古老而又新发展起来的科学,主要研究土壤发生分类分布、理化和生物学性状,利用和改良,农业生产中有特殊而重要的作用。土壤学一般归属于农业科学中的农业资源利用一级学科,是农学类专业的基础学科。教学实习作为土壤学实践学习的重要内容,每个学生都应该积极参与并认真实习,在实习过程中积极思考和锻炼,掌握各种实习与实践实验的方法和技能,为将来的专业课学习打下坚实的土壤学理论基础。
一 实习概况
名称:土壤植物地理实习
地点:湖北应山自然保护区
时间:20xx年4月23日--20xx年4月25日
实习人员:城市与环境科学学院xx级地理科学专业
指导老师:***
二 实习目的与要求
土壤与植物地理学是自然地理环境的重要组成要素之一,是地理环境的产物和表证。土壤植物地理实验是植物地理学教学重要的实践环节,是地理学者基本功的训练之一。
本实习目的是验证课堂所学理论知识,加学生深对课堂所学理论知识的理解,培养学生土壤与植物地理实验分析、结果计算、数据处理的技能和技巧。
培养学生掌握和学习植物地理的实验方法和研究的技能,提高分析自然地理现象相互联系、相互制约的能力。培养学生独立思考和辨证唯物主义思想方法,培养学生严肃认真的科学态度和实事求是的工作作风。具体要求学生:
1.掌握土壤机械组成、PH值、速效磷测定技术方法。
2.对土壤地理研究的实验室研究技术和方法有一点感性认识。
3.对土壤粒级、土壤机械组成、土壤PH值、速效养分有更深刻的认识。
4掌握植物分类学 植物生态学? 植物群落学的基本理论知识与方法。认识常见植物得优势种40-50种,认识和描述植物的形态特征。
三 实验方式与要求
以10-15人小组为单位进行实验。小组每个人共同按规程完成取得实验结果,独自撰写实验报告。
实验前必须预习实验实习指导书的相关部分,了解实验的基本内容并把个人准备的实验物品带到实验室。必须提前15分钟到达实验室,做好实验前的准备工作。
根据实验指导内容独立进行实验,按要求认真操作,仔细观察,分析比较。记录与画图,有困难时,积极思考,分析原因,自己排除障碍,实在解决不了才找老师帮助或同学之间互相帮住。
实验结果及时准确记录并做实验报告,按时交实验报告。实验报告要求简明扼要,条理清楚。
必须严格遵守实验室的规则。
四 实习内容
(一)环境条件
环境是指某个特定主体周围一切事物及现象的总和。影响植物生存是环境因素(生态因子)根据其性质可分为6个基本类型:
非生物因子:⑴气候因子。如光、温度、降水、风等。
⑵土壤因子。包括土壤结构、物理性质和化学性质。
⑶地形因子。有海拔高度、坡向、坡度、坡位和坡型。
生物因子:? ⑴植物因子。包括植物之间的机械作用、共生、寄生和附生。
⑵动物因子。如摄食、传粉和践踏等。
⑶人为因子。有垦殖、放牧和采伐等。
环境中各种生态因子是彼此联系,互相影响的,任何一个单因子的变化,认识植物的生长,发育,繁殖及其都必将引起其他因子不同程度的变化及其反作用,而且植物生长发育的不同阶段对生态因子的需求也不同。因此在综合作用分析中区分生态因子的直接作用和间接作用对分布都很重要。
下面从环境的多个角度来分析环境对植物生存的影响:
⑴光照条件。光照对于植物的生存来说是非常重要的的,所有的绿色植物都需要通过光合作用来固碳。同时光照的强度、光质以及光照长短也对植物有影响,这些影响是通过影响植物的光合作用来实现的。
⑵温度条件。植物吸水需要适宜的温度范围,例如温度过低的话会限制植物的吸水。温度对蒸腾作用也有影响:一方面,温度高低会改变饱和差从而影响植物蒸腾,一般来说气温越高,蒸腾越强;另一方面,温度能直接影响叶面温度和气孔开关,叶面温度比气温越高,蒸腾越强。植物光合作用需要适宜的温度范围。温度还对光合作用有影响,这是通过暗反应实现的。此外温度还会通过影响酶的作用来影响呼吸作用。
⑶水分条件:水分是代谢作用过程的反应物质,也是植物对物质吸收和运输的溶剂。在光合作用,呼吸作用,有机物合成和分解的过程中,都有水分子的参与。各种物质只有溶解到水中才能被植物吸收和在植物体内运输。植物体内水分在蒸发蒸腾散失过程中,可以减低植物体温,是植物热量调节和热代谢的主要方式。
⑷营养条件:
(1)矿质营养元素:矿质营养元素是植物生命活动所必需的,其生理作用:a细胞结构物质的组成成分b植物生命活动的调解者,参与酶的活动c电化学作用,即平衡离子浓度,稳定胶体,中和电荷等。
(2) 碳素营养:是植物的生命基础,在植物体内占干重的45%,是植物所有器官组织的组成物及有机化合物的主要骨架,这些有机物氧化释放的能量为所有生物活动必需。
⑸生物条件:
(1)动物对植物的影响:主要表现在动物对植物的摄食以及对植物传粉的影响。
(2)植物对植物的影响:主要表现在对各种气候因子的竞争及对空间的竞争,还有各种植物间的寄生共生关系等。
⑹地形条件: 地形因子主要通过对光,温,水和营养等生态因子进行空间再分配,形成多样的生境,从而间接影响植物的生命活动。
⑺气候条件:不同植物对气候的适应能力是不同的,所以植物分布会因气候的不同而不同。
(二)实习安排
1.4月23日
上午:观察路边及附近植物,认识植物结构,采集标本。
乔木层?杉木、马尾松,若无人为影响,还有阔叶林、灌木层? 茂密,主要有竹子和檵木(金缕梅科)、草本?林内有蕨类植物,草本植被很少藤本? 野葛(豆科) 田里藤本状 菝(百合科),常见的还有青葙、蓼科植物、山茶科、野牡丹科(柏拉木)等。
下午:分组压制标本。
一、实习目的
1、了解野外剖面点的选择原则,并据此确定调查剖面的位置。
2、掌握土壤剖面挖掘和土层划分的基本原则;学习利用常用工具(罗盘、剖面刀等)与方法进行土壤剖面形态观察与记录。
3、掌握土壤剖面分析样品采样、环刀采样的方法与操作。
4、通过挖掘不同林木下的土壤剖面并进行调查,从而获得其不同特征。
5、培养科研团队精神,培养良好的科研外业习惯,增强小组、班级及专业的凝聚力。
二、实习意义
理论结合实际,学以致用。通过实习的方式让我们对土壤剖面有一个直观的认识,并可以做一些外业调查,同时为室内实验准备原材料。另外,此次实习增进了同学间的合作精神。
三、土壤剖面的确定和土壤样品的采集
由于我们班三个组研究的主题相同,于是我们分组挖掘不同林木下的土壤剖面,以求涉及更多的方面,进而使研究内容更饱满,研究结果更具有概括性。
四、样品处理与分析
1、测容重和含水量
由于环刀取样的限制,我们只取了部分土层的原状土壤,并进行容重和含水量的测定。
2、土样的处理及速效钾的测定
(1)将采集的各层土样过1mm和0、25mm的筛供以后实验使用。
(2)用醋酸铵浸提法测土壤样品的速效钾含量。
3、用电位法测土壤样品的pH。
4、用稀释热法测土壤样品的有机碳和有机质的含量。
5、用比重法测土壤样品的质地
五、实验结果与分析
林木土层土壤含水量(%)速效钾测定有机质含量测定pH质地有机碳百分比(%)有机质百分比(%)栓皮栎荆条大A19、402904、487、727、97砂壤土大BC18、23600、190、337、53砂壤土槲栎鹫峰A—2803、756、4656、74砂壤土鹫峰B14、72700、210、365、48砂壤土
鹫峰C—600、170、296、83轻黏土
采样地点:校内。
(二)实验分析
1、野外调查分析
野外调查主要是通过目测及老师提供的调查方法对土壤剖面进行大致的调查,所得结论可能与室内实验有所差别。但是野外调查所做的初步判断能够让我们对所调查剖面有一个初步了解,依然具有重要意义。参照野外调查数据所得结论如下:
(1)土壤剖面的紧实度从上到下逐渐增大,不同于农业土壤。原因是我们所挖土壤剖面为自然土壤剖面,受人为因素(如人及机器的碾压)影响极小,由于重力的作用,上层土壤必定对下层土壤产生压力,压力由上向下逐渐增大,于是产生土壤剖面紧实度从上向下逐渐增大的结果。
(2)同一地区不同植被下的土壤紧实度不同。大区地形差别不大,所挖剖面土壤的紧实度却不同,这时植被的影响因素不容忽略。由于不同植被的生长所需环境不同,而植物的生长也在影响着周围的环境。不同植物的根系对土壤的切割能力不同,代谢产生的有机酸不同,因此导致周围矿物岩石的风化程度也不同,进而影响土壤的紧实度和石砾含量。
(3)不同植被下土壤的质地不同。由于大区环境大体相同,土壤质地的不同同样取决于植被。不同植被的含根量及跟的大小粗细不同,必然影响周围矿物岩石的物理风化,而植物生长过程中释放的有机酸的不同让土壤进行进一步不同的化学风化和生物风化,加上不同植物吸收的营养元素的种类和数量有所差异,必导致土壤质地不同。另外,植物生长所需水分不同,会导致不同植被下的土壤含水量不同。
2、室内实验数据分析
(1)土壤的含水量同野外调查结果大体一致,从上到下呈逐渐降低的趋势,由于土壤颗粒的截留必然会产生这样的结果。
(2)同一土壤剖面的土壤容重从上至下呈增高的趋势,不同植被下的土壤容重又有所不同。容重在一定程度上可以反映土壤的孔隙度,可见土壤的孔隙度从上到下呈降低的趋势,这一趋势也符合土壤紧实度自上而下逐渐增大的变化规律。造成以上规律的原因同样是重力和植物的综合影响。
(3)土壤速效钾的含量从上到下大体呈降低的规律,不同植被下又有所不同。钾素是植物生长所需的养分之一。土壤中的钾素可分为四种状态:含钾矿物(难溶性钾);非代换性钾(迟效钾);代换性钾;水溶性钾(后两种为速效钾)。植物所能利用的钾是以水溶性及代换性状态存在的钾,其中主要是代换性钾。土壤中的速效钾之所以呈现从上到下逐渐降低的规律,我认为能为原因有两方面:第一,矿质元素的生物小循环。钾被植物吸收以后运输到植株的各个部位,最后随着枯枝落叶返回土壤。由于土壤颗粒的截留,会导致土壤中钾的含量从上到下逐渐减少。第二,植物根系在生长过程中要不断地吸收钾,因此由于根系的吸引作用,根系附近钾的聚集也相应会多一点,而根系也主要集中在土壤剖面的上层。综上所述,以钾的循环为主,根系对钾的吸引为辅的机制,导致了以上规律。
(4)土壤有机质的含量自上而下逐渐减少,不同植被下又有所不同。造成这种规律的原因是:第一,总体上植物散落的枯枝落叶、动物及微生物的残体所积累的有机质遗留在土壤表层之后,虽然会随着雨水等向下渗,但由于土壤颗粒的截留,就会导致有机质含量自上而下逐渐减少;第二,不同植被散落的枯枝落叶不同、周围环境中的微生物不同会造成不同植被下有机质的含量的差异;第三,不同植被生长所需环境不同,同时对环境的影响也有差异,因此对土壤质地会有不同的影响,从而导致不同植被下的土壤的截留能力的差异,也在一定程度上影响的有机质的分布规律。(5)不同植被下土壤的pH和有机质不同。pH没有明显的规律,猜想原因是不同植被的根系位置不同、释放有机酸的量和位置不同、周围环境中的微生物的种类和数量也不同,以上因素综合导致了土壤的pH的不规律性。土壤质地从上到下由壤土过渡为砂土或黏土,主要是不同植被的改造能力的差异引起的。
六、实习结论
同一地区土壤的.各种特征的变化规律从上到下大体一致,但不同植被下的土壤特征有所差异。这种规律主要是植被引起的。植物生长过程中,从周围吸收的营养成分不同,因而对周围环境的改造程度有所差异,从而导致了同一地区土壤特征大体规律一致,具体有所差异的结果。
引言
土壤是在地球表面生物、气候、母质、地形、时间等因素综合作用下所形成的能够生长植物、具有生态环境调控功能、处于永恒变化中的矿物质与有机质的疏松混合物,是我们日常生活中最常见的物质之一,也是人类生产和生活中不可或缺的一种自然资源。它是人类赖以生存的物质条件,深刻影响着整个地球的生态环境。过去、现在和将来,人类的生存和发展都离不开土壤资源。土壤是植物生长繁育的基地,是农业的基本生产资料,是农业可持续发展的基础,没有土壤就没有农业。
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。“民以食为天,食以土为本 。”土壤科学今后必须为提高粮食产量和改善生态环境服务。但由于我国人口众多,而且后备土壤资源严重不足,人类生存环境前景也不容乐观,土壤科学面临的挑战和问题也日益增多,土壤科学在国民经济中的战略地位也日益增强。
土壤学实习是土壤地理学的一个重要组成部分,是野外研究土壤的一项重要手段。通过实习,一方面把课堂教学与野外实际结合起来,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,并通过实习报告的书写,培养学生初步科研能力。
一、实习概况与记录
实习目的:认识主要的土壤类型,在自然状态下能够进行识别。了解土壤类型分化与环境条件的关系,掌握土壤剖面的挖掘技术。
实习时间:20xx年12月2日到12月5日
指导老师:***老师、***老师、***老师
实习人员:****级全体同学
实习工具:铁锹、PH指示剂、比色卡、采样袋、剖面刀、比色卡、卷尺、瓷块、布袋、卫生纸等
实习记录:12月2号集体观看了有关土壤样本化验、土壤农化分析的电视节目,下午领取了实习工具。3、4号两天进行野外实习。我们的实习路线是:棘洪滩水库附近-胶东镇镇南-大沽河旁-莱阳北坡村-莱阳红土崖,在这两天中,我们挖掘了各个地点的土壤剖面进行观察、分析了其土壤类型及性质、探讨了其土壤形成因素、并粗测土壤样品的pH值和石灰反应。采集了一些土壤样品、考察了一些土壤侵蚀的情况、并了解到了各个地点土壤的综合利用方式。我们对各个地点和老师们的讲解都作了详尽的记录。第四天我们将各组的记录做成报告,进行了总结交流。
土壤剖面情况见表1-5。
二、实习内容
我们的实习内容有八个方面:
1、不同成土条件对土壤性质的影响:
在土壤学中,将影响土壤形成的各种自然条件,归纳为地形、气候、成土母质、植被、成土年龄等五大因素,称为土壤形成因素,或简称成土因素。也就是说,地球陆地表面的任何一种土壤,都是在这五种因素的共同作用下形成的。但是,在不同的地区,各因素的具体内容和特点不同,各因素还以不同作用强度相配合,从而形成各种各样的土壤。上述五大成土因素,并不是各自孤立地去作用
于土壤,去影响土壤形成的方向和土壤性质。相反,它们之间也在相互影响,相互作用,以它们的综合起来的特点去制约土壤形成的方向的。
除了上述的自然成土因素外,人为作用也是影响土壤形成的重要因素。所谓人为因素的影响,主要是指人类生产活动通过不同的土地利用方式,对土壤形成方向的改变和对土壤性质的改造。在各种土地利用方式中,以农业利用方式对土壤的影响最为深刻。但是,人为因素与其他自然因素不能等同看待,它们之间虽然有密切关系,并且人为作用尚不能在许多方面摆脱自然因素的影响和制约。但是对影响土壤形成过程来说,人为因素与自然因素毕竟有着本质上的区别。人类是根据自己的需要,按照自己的意图,以一定的方式和措施,参与土壤形成和改造土壤,使土壤朝着有利于人类发展生产的方向演变,这是自然因素所不可比拟的。如果土地利用不合理。那么,生产活动对土壤的影响就会是不良的和破坏性的。例如,滥伐森林、陡坡开荒、过度放牧,等等,都会造成土壤水蚀或风蚀。土壤侵蚀的结果,不仅使土壤肥力下降,甚至完全破坏了土壤,而且蚀去的泥沙还会淤塞沟渠、河道,埋没农田,造成很难补救的不良后果,这是必须高度警惕的。
2、土壤剖面点的野外选择原则
(1)要对所要求制图的地区在地面景观上有代表性,要求地形条件比较平稳,即有一个相对稳定的土壤发育条件,否则土壤剖面缺乏代表性。
(2)不宜在路旁、住宅四周、沟渠附近、积肥坑周围和坟墓附近等一切人为干扰较大而没有代表性的地方挖掘剖面。
(3)如果发现土层中有炭片、砖片等人为干扰的侵入体,除了研究熟化土壤外,一般应改变剖面点位,或重新增设剖面。
(4)山地丘陵区的土壤比较复杂,应根据调查目的和精度选择不同高度和坡地的上、中、下部挖掘剖面。
3、剖面挖掘时应注意的事项
(1)剖面观察面应垂直、向阳、便于观察和拍照。
(2)挖掘出来的表土和底土应分别堆放在土坑的两侧,不宜相混合,以便然观察后再分层回填。
(3)观察面上方不宜堆放挖掘出来的土壤,也不宜在其上方走动踩踏,以免破坏表层结构而影响剖面的观察结果。
(4)在垄作的农田进行土壤剖面观察时,剖面的观察面应垂直垄沟走向,使剖面垂直面上能同时看到垄背、垄沟部位的表土变化和作物根系发育。
4、自然剖面的优缺点
这次实习中我们利用了较多的自然剖面,自然剖面是因修路、开矿、兴修水利等工程建设,在施工挖方地段裸露的土壤垂直断面,并被长期保留下来,成为土壤调查中可以利用的现存剖面。
自然剖面的优点:垂直面往往开挖较深,延伸面较广,连续性较好。
缺点:不是因土壤调查需要开挖的垂直面,首先不能均匀地分布在各种土壤类型上,位置也不一定具有代表性;其次,自然剖面长期露在大气中,日晒雨淋,生物滋生等环境因素的变化,使土壤理化性态不可避免地发生变化。
5、土壤剖面形态的观察和描述:
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。
6、采集和制备土壤样品的技术和方法:
通过对各个地点土壤样品采集的实践,较好地掌握了采集土壤样品的技术和方法。
A、样品采集的方法,应根据研究、分析目的来确定。如果是为了研究土壤的发生、发育情况,就应按照剖面层次来取样。如果是为了研究某地土壤的肥力特性,通常是把土壤分为若干不同的类型,再在同一类型的土壤地段中,选择一些有代表性的地块,采取混合样品。如果是为了某一特定目的,如研究高产田、高产园或低产田低产园,或分析某一土壤的障碍物质,则在特定的田块中选择有代表性的位置采取混合样品。取样必须在有代表性的地方进行,如植株生长特殊的地方、路旁、水沟边、土丘较低洼部位或放置过肥料的地方都应避开。
B、制备样品步骤:从田间采回的土壤样品,应及时进行风干,以免发霉引起土壤性质的改变。用木槌压散土块,捡出杂质。混匀土壤,准确称取300克。将称好的土壤用木槌压散(勿将石砾打碎),通过3毫米孔径的土筛(不能通过的石砾,在称重后可弃去,但要计算其所占的百分比)。从通过3毫米筛的土壤中称取100克土,使之全部通过1毫米的土筛。不能通过者,用研钵反复研磨,使之全部通过。各种样本制备完毕后,分别将其放入大中小广口瓶后塑料袋保存,并写上标签,其内容有:样本编号、土壤名称、采样地点、采样深度、通过筛孔大小、制备实践及制样人的姓名和专业等等。
三、个人实习总结
这次实习,收获挺大的。一方面,它让我们和老师们一起渡过了一段美好的时光,加深了师生之间的情谊,也加深了同学们之间相互合作、相互帮助的友情。另一方面,它让我们走出课堂,走向大自然,对于一个学习农业方向的学生来说,这一点是很重要的,这不仅开拓了我们的眼界,而且还是我们应用课堂知识的重要途径。通过这次实习,使我能够将课堂上讲的知识与实际应用结合起来,这不仅使我加深了对课堂知识的巩固,也激发了我对这一门课程的热爱。这次实习还使我认识了几种土壤的类型并知道了它们的性质特征,初步掌握土壤调查的基本技能和方法,我觉得最重要的一点是,使我认识到土壤学的重要性。
当然,实习过程中也让我也知道了书本知识的重要性,自己平时应该更加的努力学习知识。另外在实习中我还懂得了搞科学要认真严谨,容不得半点马虎,要多动手,绝对不能偷懒,该做的就要动手去做,不能凭空想像。我们还应该好好珍惜实习机会,多学些有用的东西,为将来的工作打下牢固的基础。
土壤是人类赖以生存的物质基础和宝贵财富的源泉。“民以食为天,食以土为本”,农业是人类生存的基础,而土壤是农业的基础。很明显,没有土壤,也就没有农业。为了发展农业生产,人们必须重视土壤资源的开发、利用改良。科学地开发和利用土壤在国民经济建设,特别是在农业生产和改善环境中具有重要作用。
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,是我们农业资源环境科学的基础学科之一。土壤学在农业生产和环境保护方面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。
土壤学学科教学实习,是农业资源与环境专业的一项包括地质地貌学、土壤学和土壤地理学等多门课程实习内容的综合性实习。通过实习,一方面可以让我们走出校门,到大自然中去,将所学知识对号入座,消法、巩固已学知识,为以后的学习工作打下基础;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,并通过课程论文写作,培养学生初步科研能力;同时使学生认识到土壤学的重要性并激起学生对土壤学的兴趣和热爱。
基于以上,我们农业资源于环境专业于20xx年7月15日和8月22日—26日开展了土壤学学科野外实习。
一、实习概况与记录
实习概况:
实习时间:20xx年7月15日和8月22日—26日
指导老师:资源环境学院张杨珠教授,周卫军,王翠红,廖超林,黄运湘,尹力初。
小组成员:刘国云(组长)、陈浩、杜虎、周水亮、谢嵩、谭艳玲、龙毅飞。
实习工具:铁锹、大小锄头、剖面刀、pH指示剂、HCl试剂、白瓷板、皮尺、比色卡、土色卡、样品盒、望远镜、地质罗盘仪、海拔仪、GPS仪。
实习内容:我们的行程为五天(8月22日—26日)。行程路线:8月22日行程为学校-昭山(107国道)-株洲城区-醴陵-攸县(106国道)-茶陵-炎陵县城(宾馆);8月23日由炎陵县城出发经宁岗、黄洋界到达井冈山;8月24日由炎陵县城出发经大院农场到达万洋山最高峰;8月25日由炎陵县城出发至鹿原镇;8月26日由炎陵县城回至学校。在这几天中,我们对实习地区主要地质地貌进行了调查,挖掘了多个土壤剖面进行观察、分析了其土壤类型及性质、探讨了其土壤形成因素、采集了一些土壤样品、考察了一些土壤侵蚀的情况、并了解到了各个地点土壤的综合利用方式。我们对各个地点和老师们的讲解都作了详尽的记录。在8月26日下午,我们在湖南地质博物馆观看了有关录像,在博物馆初步了解了湖南地区金属矿物分布图,恐龙演变过程及其部分恐龙标本,还看到各种岩石矿物标和震旦纪至第四纪生物进化过程的中由代表性的标本,获益匪浅。28日我们在学校实验室里对采回的土样进行了综合评价。
实习记录:
第一部分:长沙县地区(20xx年7月15日)
路线:学校—星沙镇东—春华—大鱼—高桥—金井
观测点一:星沙镇东
在该点我们观测到了紫色页岩上发育而成的第四纪红土红壤。下层紫色页岩为第三纪新生代紫色页岩,岩层理清晰,呈细—粗—细分布,很明显是由流水搬运时速度不同而造成的。岩层下部石砾磨圆度不高,可看出搬运的距离不远,但中间磨圆度较好。从剖面上可看出下层岩石颜色变化大,这是沉积过程不同而造成的。胶结物部分有石灰反应。上层第四纪红土红壤受流水侵蚀形成了明显的冲沟、袭沟。该土壤以粘粒为主,质地粘重,可分为A-AB-B-C层。植被有大量的蕨类(酸性土壤代表植物)、油茶等。
观测点二:春华
在该地区我们观测了板岩性状及其它所发育的土壤。该点板岩由距今3亿5000万年古生代页岩变质而来的。质地稍软,由于岩层之间的积压造成层理倾斜,岩层间通气透水性好。岩层上发育的土壤肥沃,养分含量多,植被好。土层内含有红、褐色胶膜。可分为A-AB-C层。A为淋溶层,颜色暗,根系多;AB层土层致密为土壤母质混合层;C为母质层。
观测点三:茶科所
该地区发育形成的土壤为第四纪红土红壤,其母质沉积深厚,表土耕作层亦深厚,在土壤剖面上可观测到网纹层。pH4.2左右。总的说来,该土壤具酸、瘦、板、粘、旱的特性。这正符合茶叶生长的需要,所以该地的茶叶享有一定的名气。
观测点四:金井花岗岩采石场
在该点我们观测了中生代地壳运动而形成的花岗岩。其结构有白云母、黑云母、石英、长石、角闪石、石英变体。该地花岗岩物理风化强烈、风化物含大量石英砂,母质疏松,所形成的土壤土层深厚,可分为A-B-BC-C层。土壤中K含量和养分多,其上上所生长的植被好。但土层易流失、崩塌,破坏后难以恢复。
第二部分:长沙——井冈山(20xx年8月22日-26日) 观测点一:湘潭昭山107国道旁海拔40m处
时间:20xx年8月22日上午
观测内容:中元古界板溪群变质岩系(P2t2)岩性特征,中泥盆纪跳马涧组(D2t)岩性特征,P2t2与D