文章编号:1001-4829(2002)01-0065-05
收稿日期:2001-11-12
基金项目：国家自然科学基金重点项目(49831004)和中国科学
院特别支持项目经费资助
作者简介：何毓蓉(1943-)，男，四川成都人，研究员，博士生导师，主要从事土壤地理、土壤微形态等专业研究。
中国紫土的微结构研究
)))兼论在ST 制土壤基层分类上的应用
何毓蓉1，黄成敏2，宫阿都1
(11中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所，四川成都 610041;21四川大学，四川成都 610041)
摘 要：紫土在中国南方广泛分布，是一类宝贵的农业土壤资源。根据中国典型省区代表性紫土的微结构研究结果，提出了12种土壤微垒结类型及其鉴别指标，在此基础上研究和分析了中国紫土主要分
布区紫土的微结构类型和特征。在按美国土壤系统分类制(ST 制)对紫土进行基层分类中，应用土壤微结构研究成果，有一定新意，且对丰富和提高土壤分类的内容和水平有一定价值，并建议大力推广。
关键词：中国紫土；微垒结；微结构;ST 制基层分类中图分类号:S158 文献标识码:A
Approach to microstructure of purple soils in China )))Concurrent study on its application in lower
category of soils of soil taxonomy
H E Yu -rong 1,HUANG Cheng -min 2,GONG A -du 1
(11Institute of M ountain Hazards an d Environment,Chinese Academy of Sciences &M inistry of Water Conservancy,Chengdu 610041,China;21Sichuan Universi ty,Chengdu 610041,China)
Abstract:Purple soils w ere distributed extensively over China,and served as precious soil resources for agriculture.After analyzing the m-i crostructure of representative purple soil samples in the typical provinces and autonomous regions of China,tw elve kinds of fabrics and i n -dices to distinguish each fabric w ere proposed,and the types and features of m icrostructure of purple soi ls were discussed.It was creative to utilize the results in soil micros tructure into lower category of purple soil
s in Soil Taxonomy (ST),and valubable to improve an d consum -mate soi l classification.Finally,the m ethod was suggested to popularize.
Key words:purple soils in China;fabric;microstructure;lower category of soi ls in S oil Taxonomy
紫土是中生代如株罗系、白垩系、三叠系以及新生代第三系的紫)红岩层(地质学称为/红层0)作为母岩母质发育形成的一类土壤。世界上其它国家尚无重要发现，是中国的一种特有土壤资源。集
中分布在四川，其它还分布在云南、贵州、广西、广东、湖南、湖北、安徽、江西、福建、浙江、河南、陕西、江苏、海南等省区。
我国紫土耕地资源约有2千多万hm 2。由于紫土一般具有成土作用迅速、矿物组成复杂、矿质
养分含量丰富、土质偏壤性、耕性和土壤生产性好、自然肥力高等特点，所以土壤宜种作物多、出产丰富，是一种不可多得的宝贵农业土壤资源。同时紫
土分布的大部分地区都处在水热条件优良的我国南方地区，因此紫土地区就成为发展农业特别是特农业的重要基地。但紫土也存在一些肥力问题，例如抗旱性较差、侵蚀强烈、土壤退化严重等，这些已成为紫土资源在农业利用上优势发挥的限制因素。由于紫土是一类发育时间短的新成土或雏形土，结构性发育不良。前述这些问题大多与此有关。目前对紫土的结构性，特别是微结构
特性研究甚少。
W 1L 1库比纳在(W.L.Kubiena)1938年发表了5微土壤学6专著[1]，从而开拓了土壤微形态学的新
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2002年15卷1期Vol 115 No 11
飞雪连天射白鹿 笑书神侠倚碧鸳西 南 农 业 学 报
S outhw est China Journal of Agricultural Sciences
学科。土壤微结构是土壤微形态研究的重要方面，主要是采集原状土壤，制成土壤薄片，在偏光显微镜下观察土壤微结构。观察倍率从几十倍到数百倍，一般>10L m的微结构体和孔隙等的形态、大小特征及分布状态都能够被清楚地观察到。由于显微技术的进步，以及制片方法的日趋成熟，土壤微结构研究将更广泛地应用。关于土壤微结构或土壤微垒结类型,Kubiena,Byew er,Á±Âƶ À³±，河井完示等学者都相继提出了一些方案[1~3]。最新发表的5土壤薄片记载手册6中归纳提出了22种土壤微结构类型[4]。
由于紫土的特殊性，这些土壤微结构尚不能涵盖紫土微结构的类型。作者曾先后进行研究，取得
一些初步结果[5~8]。本文对我国紫土主要分布区紫土的微结构进行较广泛的研究后，提出了一些新的土壤微结构类型及研究思路，分析了紫土微结构的特点。取得了一些进展。当然研究仍较肤浅，有待深入。
土壤微结构是维系土壤属性、土壤肥力性状及生产性的纽带，在土壤基层分类上应用将对土壤分类学发展有重要推动作用。特别是在开展土壤系统分类制(Soil Taxonomy，简称ST制)的基层分类上，更应当把土壤微结构作为重要依据。
1材料和方法
111试样
试样的采集地点及部分土壤性状列于表1。112方法
在紫土分布的典型地区选择不同发生类型的紫土，按ST制的土壤分类原理和方法，根据试验结果确定土壤类型(中国科学院南京土壤研究所土壤系统分类课题组和中国土壤系统分类课题研究协作组,1995)[9]。并采贵州典型富铁土(黄壤)作对照。
在野外按诊断层分层以容重环取原状土样，以及用作化验分析的样品。原状样品风干后，根据样品的实际情况分别选择以下制片方法:¹冷杉胶)松节油浸煮)502胶粘片法;ºE44环氧树脂灌胶)三乙醇胺低温
固化)冷杉粘片法。制成厚度0103mm的标准薄片，以偏光显微镜鉴定土壤微结构。土样分析:pH)))电极法，有机质)))丘林法，颗粒组成)))吸管法。
表1研究样品简况中元节的禁忌有哪些
Table1B asic properties of soil samples
编号No.土壤类型
Soi l types
采样地及简况
Location
土层深度
Depth
(cm)
pH
有机质
Organic
matter
(g/kg)
颗粗组成(国际制)
铁线莲种植Parti cles constitution(%)
沙粒
Sand
粉粒
Silt
粘粒
Adhension
质地1)
T exture
1酸性紫新成土福建武夷山，坡地，林灌草地0~204154915551718172516沙质粘土
20~404112815341421134413壤质粘土日日顺物流怎么样
2酸性紫雏形土广西邕宁，陡坡地，未利用荒地0~184161017541111123417沙质粘土
18~46418517471517173418沙质粘土
3酸性紫雏形土安徽休宁，浅丘下部，林(马尾0~17610917681617181116沙壤土
松)地17~39518515641421151411沙壤土
4酸性紫雏形土云南禄丰，坡地，灌草地0~125181914421031182612壤质粘土
12~36611614))))
5酸性紫新成土四川宜宾，浅丘上部，农地0~165151013411836192113粘壤土
16~36512614421434162310粘壤土
6普通紫雏形土安徽休宁，浅丘上部，地坎未利用0~187131413281137173412壤质粘土地18~44810315251040153415壤质粘土
7普通紫新成土云南禄丰，缓丘上部，荒地0~7716713331335193018壤质粘土
7~27810310))))
8普通紫雏形土四川内江，浅丘中上部，农地0~20714715691518161119沙壤土
20~45717514661319131416沙壤土
9石灰紫雏形土贵州黔灵山，中丘下部，林灌地0~25810519351938122519粘壤土
25~32813319))))
10石灰紫新成土江西吉安，浅丘上部，林草地0~158171318361648151419粉沙质粘壤土
31~36812716451144141015粉沙壤土
11石灰紫新成土湖南泸溪，坡地下部林草地0~108132318271846192513粉沙质粘土
30~5081151581859113211粉沙质粘土12石灰紫新成土浙江金华，浅丘中部，农地0~15814151781759113212粉沙质粘土
30~50812516191554102615粉沙质粘土13富铁土(黄壤)贵州贵阳，坡地中上部，林(松)地3~144112917301832103612壤质粘土
13~424101018))))注:1)采用英国制分类。
66西南农业学报15卷
表2土壤微垒结类型及其特征Table2Types and features of soil fabrics
代号Code 土壤微垒结类型
T ypes of soi l fabrics
基本特征Features
1碎屑聚积状垒结土壤骨骼颗粒80%以上为>500L m的泥岩风化碎屑组成，碎屑间相互机械堆叠2沙粒
聚积状垒结土壤骨骼颗粒80%以上为>100L m的沙粒组成，沙粒间机械地堆叠
3细沙粒聚积状垒结土壤骨骼颗粒80%以上为50~100L m的沙粒组成，沙粒间机械地堆叠
4斑晶胶凝状垒结土壤基质中嵌埋着20%~50%的>100L m的骨骼颗粒，密实、孔隙极少
5细斑晶胶凝状垒结土壤基质中嵌埋着20%~50%的20~100L m的骨骼颗粒，致密、孔隙极少
6斑晶胶凝块状垒结土壤基质中嵌埋着20%~50%的>20L m的骨骼颗粒并形成块状，相互机械堆叠7胶凝紧实状垒结土壤基质致密坚实，可含<20%的<50L m颗粒，有的有微龟裂(直径<20L m)
8微层理紧实状垒结不同基质或土壤颗粒组成的呈细条纹状、带状，平行地、紧密地定向排列
9多孔状垒结富含孔隙，可分辩孔隙(直径>20L m)比>15%
10多孔团块状垒结由土壤基质和骨骼颗粒形成团块及其之间的多量孔隙，数量>60%(面积比)
11碎屑嵌埋状垒结>500L m的泥岩碎屑嵌埋于土壤基质中，两者之比(面积比)在1~016以内
12絮凝团块状垒结土壤基质高度絮凝，呈团聚状，团聚体含量>60%(面积比)
2结果和讨论
211土壤微垒结类型
通过广泛取样，制取大量薄片和深入研究后，归纳提炼得出12种土壤微垒结类型。并对每种土壤微垒结都尽可能给出特征指标，现列于表2。
212中国典型紫土的微结构状况
根据土壤微垒结类型的分布多少和主次即可确定土壤微结构类型。由于土壤的不均匀性，各种土壤的微结构常常是由一种或一种以上的土壤微垒结类型组成的。可以在偏光显微镜观察土壤薄片时，根据各类土壤微结构类型分布所占的面积多少进行统计分析，确定土壤微垒结类型的主次并进行土壤微结构命名。对上述各地区典型紫土的薄片观察和分析，得出紫土的微结构类型列于表3。列举部分典型紫土的微结构特征的图片(图版Ñ1~ 8)。
213紫土微结构的特点
从中国典型紫土的微结构状况，可以发现:¹从紫土薄片中，比较多见的土壤微结构类型是碎屑聚积状)多孔状、斑晶胶凝状)斑晶胶凝块状、细斑晶胶凝块状)斑晶胶凝状、斑晶胶凝状)沙粒聚积状等微结构类型;º作为主要土壤微垒结出现最多的是碎屑嵌埋状微垒结，其次是多孔状微垒结、碎屑聚积状垒结、斑晶胶凝状、胶凝紧实状等;»在紫土的表层，主要的微垒结类型是：斑晶胶凝块状垒结和多
孔团块状垒结。表层出现最多的土壤微结构类型是：斑晶胶凝块状)斑晶胶凝状微结构，以及多孔状)斑晶胶凝块状微结构;¼絮凝团块状垒结类型在所有被检紫土中都没有发现。这类土壤微垒结，过去作者曾在以大量有机肥培肥的紫土中发现并命名[5]。
以上特点说明：紫土的土壤骨骼颗粒和土壤基质及其所形成的微垒结，所保留的岩性特征很明显。同时表征较高肥力特征的微结构类型检出很少，充分表明紫土的熟化程度不高。与地带性富铁土相比，骨骼颗粒粗而多，一般孔隙较丰富，土壤较为疏松。这主要是紫土的母质来源和土壤基本性状，以及土壤风化不同等的缘故。
314土壤微结构在ST制土壤基层分类上的应用我国近年开展ST制土壤基层分类并在土族和土系级别单元划分上已经取得显著的进展[10]。但还没有将土壤微结构作为一项土壤基层分类的重要依据。我们的研究表明，土壤微结构正如人的/指纹0用于对人的个体鉴别十分有效一样，适于作为土壤基层分类的鉴别依据。土壤微结构的特征、类型、数量分布等与土壤的肥力和生产性等紧密相关，因此在土系中应用将更适宜。表4是在紫土新建土系应用的例子。所属土族为粘壤质伊利石混合型热性石灰紫湿润雏形土，地点在四川省蒲江县朝阳湖镇。
土壤微结构对鉴定土族和土系以及生产应用都很有益处，建议在我国开展ST制土壤基层分类中，能够大力推广应用，以丰富土壤基层分类的内容，提高我国土壤系统分类在基层分类研究和应用上的水平。
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1期何毓蓉等：中国紫土的微结构研究
图版(何毓蓉等：中国紫土的微结构研究)))兼论在ST 制土壤基层分类的应用)
Plate(He, al.Approach to Microstructure of Purple Soils in China )C oncurrent Study on Its Application in Basic Category of Soils of Soil
Taxonomy)
1、碎屑嵌埋状微垒结(福建武夷山)11Pellicular granular fabric (Wuyi,M ount,Fu -
jian)
2、微层理紧实状微垒结(安徽休宁)21Laminated compact fabric (Xi uning,
Anhui)
3、细沙聚积状微垒结(云南禄丰)
31Fi n e sand agglomerplasmic fabric (Lufeng,
Yunnan)
4、碎屑聚积状微垒结(江西吉安)
41S andy granular fabric (Ji .an ,J i angx
i)
5、沙粒聚积状微垒结(正交偏光)(湖南泸溪)51Granular fabric(+)(Luxi,
Hunan)
6、多孔团块状微垒结(贵州黔灵山)61Intertextic blocky fabric (Ji anling M ount,
Guizhou)
7、多孔状-细斑晶胶凝状微结构(安徽休宁)71Intertextic fabric -Fine prophyropectic fabric (Xiuning,
Anhui)
8、胶凝紧实状-多孔状微结构(贵阳，富铁土)
81Pectized-compacted takyric fabric-Intertex -tic fabric
图版Ñ 中国典型紫土微结构特征
Plate Ñ Micros tructure characteristics of typical purple s oil in China
(以上照片除注明者外，均为紫土，单偏光，摄影倍率3@10)
(All are purple soils ex cept special note on soil type,Plane polari zed light,3@10)(Perdic Ferrisols)(Guiyang,Gui z hou)
68西 南 农 业 学 报 15卷
表3中国典型紫土的微结构状况
Table3Features of microstructure of representative pu rple soils in Chin a
采样地点和土壤类型S ampling location
深度
Depth(cm)
主要微垒结
Code of major fabrics
次要微垒结
Code of secondary fabrics
一般微垒结
Code of general fabri c
最简单的感谢话土壤微结构类型
Types of soil microstructure
福建武夷山0~206107斑晶胶凝块状)多孔团块状酸性紫新成土20~4056)细斑晶胶凝状)斑晶胶凝块状广西邕宁0~18965多孔状)斑晶胶凝块状
酸性紫雏形土18~4656)细斑晶胶凝状)斑晶胶凝块状安徽休宁0~17429斑晶胶凝状)沙粒聚积状
酸性紫雏形土17~39492斑晶胶凝状)多孔状
云南禄丰0~1264)斑晶胶凝块状)斑晶胶凝状酸性紫雏形土12~361065多孔团块状)斑晶胶凝块状四川宜宾0~15526斑晶胶凝状)沙粒聚积状
酸性紫新成土15~37246沙粒聚积状)斑晶胶凝状
安徽休宁0~18965多孔状)斑晶胶凝块状
普通紫雏形土18~44853微层理紧实状)细斑晶胶凝状云南禄丰0~79111多孔状)碎屑聚积状
普通紫新成土7~271711碎屑聚积状)胶凝紧实状
四川内江0~20649斑晶胶凝块状)斑晶胶凝状普通紫雏形土20~45463斑晶胶凝状)斑晶胶凝块状贵州黔灵山0~2510111多孔团块状)碎屑聚积状
石灰紫雏形土25~321911碎屑聚积状)多孔状
江西吉安0~151911碎屑聚积状)多孔状
石灰紫新成土31~36111)碎屑聚积状)碎屑嵌埋状
湖南泸溪0~101119碎屑聚积状)碎屑嵌埋状
石灰紫新成土30~50111)碎屑嵌埋状)碎屑聚积状
浙江金华0~1571011胶凝紧实状)多孔团块状
石灰紫新成土30~50711)胶凝紧实状)碎屑嵌埋状
贵州贵阳3~147))胶凝紧实状
富铁土(黄壤)14~3279)胶凝紧实状)多孔状
表4朝阳湖系的土壤基本特性
T able4Basic properties of soils in Chaoyanghu Series
土层深度Soil depth (cm)pH
H2O
CaCO3
(g/kg)
CEC7
(cmol/kg)
细粒矿物和微形态*
Fine mineral and microstructure
粗粒矿物与微结构*
Coarse mineral and microsturcture
矿物类型
M ineral types
铁、锰形成物
Fe or M n complex
其它
Others
矿物类型
M ineral types
微结构类型
M icrostructure types
土壤生产性能
Soi l productive
properties
A0~187********It-Vt无
有机
质凝团
Q-M
斑晶胶凝状)多孔
团块状
长期果园利用，土
壤结构性良性
B W18~33718242212It-Ca无多岩屑Q-Ca斑晶胶凝状变化。土壤碱性、缺氮，缺有效磷,
C33~100810271613It-Kt无多岩屑Q-F-M 斑晶胶凝状-胶凝
紧实状
宜发展林、果业,
要深耕追肥
注:*矿物类型Q)))石英、F)))长石、M)))云母、It)))依利石、M)))蒙脱石、Vt)))蛭石、Ch)))绿泥石、K)))高岭石、Ca)))方解石。
lols7参考文献:
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(责任编辑雷波)
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1期何毓蓉等：中国紫土的微结构研究
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