辛普森,G.G.
[拼音]:turang fenlei
[外文]:soil classification
根據土壤形成條件、成土過程、土體構型、土壤屬性和肥力特徵的異同,進行類比和區分。通過分類構成一個由不同分類單元組成的土壤分類系統,以反映各類土壤間發生上的聯絡和地理分佈上所處的地位。土壤分類為土壤調查製圖和資源評價以及合理利用、改良土壤提供科學依據。是土壤地理學的重要理論基礎,也是土壤科學發展水平的標誌。
古代土壤分類始於公元前5~前3世紀,中國《尚書·禹貢》篇根據土色、質地和水文等將九州土壤分為黃壤、白壤、赤埴壚、白墳、黑墳、墳壚、塗泥、海濱廣斥及青黎等九類。《管子·地員》篇、《周禮》中有土壤分類方面更詳細的記述。中國農民積累了豐富的辨土、識土經驗,有的土壤命名沿用至今,如華北的兩合土和蒙金土等,南方的青泥土和黃泥土等。在古希臘亞里士多德等人的著作中也有關於土壤名稱的記載。
近代土壤分類只有百餘年的歷史。目前,國際上尚無一致公認的土壤分類原則和系統,只能將現代主要土壤分類學派作簡要介紹。
蘇聯土壤發生分類
В.В.道庫恰耶夫依據土壤發生特徵與環境統一的原則,創立了土壤地帶性學說,奠定了土壤發生分類的理論基礎。目前,蘇聯土壤分類主要是E.H.伊萬諾娃的地理髮生學派和B.A.科夫達的歷史發生學派。伊萬諾娃所著《蘇聯土壤分類》一書中關於“蘇聯土壤分類、系統和命名原則”已成為當今蘇聯統一的土壤發生分類系統。
土壤地理髮生分類
或稱生態-發生學分類。主要根據土壤形成條件、過程和屬性(包括形態和微形態特徵,土壤的物理、物理化學、化學和礦物特性等)劃分土壤。特點是分類與分割槽相結合。分類級別為:土類、亞類、土屬、亞屬、土種、亞種、變種、土組和土相。採用連續命名法,逐級命名。分類系統為:
(1)首先將蘇聯土壤分別歸入 9個土壤生物氣候(帶)省:極地帶冰沼和極地土省、北方帶凍結泰加林土省、北方帶泰加林土省、亞北方帶棕色森林土省、亞北方帶草原土省、亞北方帶半荒漠或荒漠土省、亞北方帶和熱帶半荒漠灰鈣土省、亞熱帶半乾旱褐土省、亞熱帶溼潤土省;
(2)每一個生物氣候省中再按地形部位的高低,劃分出自型土、半水成土、水成土和沖積土;
(3)對東西分佈範圍較廣的土類(如潛育冰沼土、灰化土、黑鈣土、慄鈣土等)根據土壤水熱狀況,劃分土壤相性及其相應亞類(或稱相性亞類);
(4)對每一亞類都按土屬、亞屬、土種、亞種、變種、土組、土相進一步細分;
(5)對土壤的水熱條件、形態特徵、機械組成、鹽分狀況等提出數量指標和劃分標準,列為12個附錄。
土壤歷史發生分類
科夫達於30年代初期提出歷史發生學分類原則。他在《土壤學原理》(1973)一書中,應用土壤生物地球化學觀點闡明:土壤是在表生帶生物小迴圈和地質大迴圈相互作用下形成的,成土過程的物質平衡是土壤演變的基礎;土壤隨景觀進化而發展;各大陸的現代土壤年齡不同;土壤多元化發生,是其歷史發生分類的理論基礎。這一分類系統首先根據風化殼的特點和風化程度將世界土壤分為9個土壤群,每個土壤群再可從低到高,按成土物質的淋溶和累積狀況劃為9個土壤階段組,在每個階段土壤組中再分土壤型別,據此對世界土壤共劃分200多個土類。
西歐自然土壤分類
可以德國W.L.庫比恩納和莫根浩森以及法國海外科學技術研究局土壤分類為代表,他們仍以發生學觀點和地帶性觀念為指導,採用根據自然體全部性狀進行分類的自然分類體系。主要依據土壤剖面的發育程度和特徵,土壤的水分狀況、成土母質、風化殼型別以及有機質分解狀態,並以土壤微形態作為土壤分類的重要依據。
庫比恩納土壤分類
主要根據土壤剖面層序分類,劃分為(A)C型、AC型、A(B)C型、ABC型及B/ABC型等。分類體系為8級,即門、綱、亞綱、土型、亞型、變型、亞變型及地方種等。
莫根浩森土壤分類
與庫比恩納分類體系近似,惟無亞綱一級,共分7級:
(1)土壤門。依據土壤中水分滲透的主要方向劃分為水上、半陸上、水下和泥炭土 4個土壤門。
(2)土綱。根據土壤具有的類似剖面層序及土壤中物質的動態劃為15個土綱。
(3)土型。根據土壤剖面層序的特徵及土層特性劃分為47個土型。
(4)亞型。根據土型的不同發育階段劃分為 156個亞型。
(5)變型。為量的差異。
(6)亞變型。根據變型的成因在質和量上的特殊性劃分。
(7)地方種。根據土壤成因中岩石學特徵劃分,頗似美國分類的土系。
法國海外科學技術研究局(ORSTOM)土壤分類體系共分為10個土綱:原始礦質土、AC土、鈣鎂土、變性土和亞變性土、均腐殖質土(草原土)、熟腐殖土、灰壤和灰化土、富三氧化物土、鹽成土、水成土等。再依據氣候、土壤發育程度、巖性及水成作用續分為非氣候性、寒冷、沙漠、乾熱沙漠等亞綱。它對熱帶土壤的劃分,較歐洲其他分類詳細。
美國土壤系統分類
目前國際上流傳較廣的是美國第7次土壤分類草案,見1975年正式出版的《土壤系統分類》一書。
土壤分類系統
主要依據土壤的診斷土層和診斷特性劃分為土綱、亞綱、土類、亞類、土族、土系 6個級別。
(1)土綱。根據土層分化、發育程度及診斷土層劃分為10個土綱:新成土、變性土、始成土、乾旱土、軟土、灰土、淋溶土、老成土、氧化土、有機土。
(2)亞綱。土綱的續分,依據土壤水熱狀況、土層特徵、土壤礦物組成和風化程度劃分為47個亞綱。
(3)土類。根據剖面層次和水熱狀況劃分為 240個土類。
(4)亞類。首先選擇各土類的標準型別為該土類的典型亞類,其他亞類是兩個土類標準型別間的各種過渡性土壤。
(5)土族。依土壤主要礦物組成劃分。
(6)土系。為基層分類單元,依土壤剖面性態特徵劃分。
土壤命名
採用拉丁化,字頭、字根拼接法。如新成土綱(Ent),接字頭Aqu而成潮新成土亞綱(Aquent)。再加Cry即成冷潮新成土類(Cryaquent)。土類前再加形容詞Haptic即成薄層冷潮新成土亞類(Haptic Cryaquent)。從一個名稱所有的字根便可明瞭土壤的主要性狀。美國現行分類的優點是分類指標計量化,命名語彙豐富,便於記憶。除診斷土層外,並將土溫和土壤水分狀況作為分類的指標或診斷特性,如土溫15~25℃,為暖性(Thermic);土溫8~15℃,為溫性(Mesic);土溫0~8℃(冬季土溫差大於5℃),為寒性(Frigid);土溫0~8℃(冬季土溫差小於5℃),為冷性(Cryic);土溫低於0℃,為永凍(Pergehic)。又如Andic為乾旱;Udic為溼潤。
世界土壤圖例用的分類單元
為編制 1:500萬世界土壤圖,進行世界土壤資源統計,以促進建立一個世界通用的土壤分類及命名系統,1960年起聯合國糧農組織(FAO)與教科文組織 (UNESCO)會同國際土壤學會(lSSS),制定了一個兩級制的土壤分類體系:第一級劃分26個土壤單元,相當於土類,第二級共分114個亞單元,相當於亞類。並確定世界土壤圖的圖例單元約5000餘個,由組合單元和個體單元組成。這一土壤分類系統較為概括,其特點為:
(1)劃分土壤單元的主要依據是診斷土層。將發育微弱的沖積土列於首位,然後順序排列其他土壤型別,止於溼潤熱帶強烈風化的鐵鋁土,試圖反映土壤的演化序列。
(2)將氣候對土壤形成的影響列於次要地位,如灰壤可出現在寒溫帶和熱帶土壤中。
(3)在命名上既引用了大量習用傳統土壤名稱,如鹽土、鹼土、黑鈣土、慄鈣土、灰壤等(來自蘇聯土壤分類);黑色石灰土、淋溶土、鐵鋁土、石質土、粗骨土等(來自西歐土壤分類),也引用了新近發展的土壤分類單元,如變性土,有機土和始成土(來自於美國土壤系統分類)。
(4)分類中的潛育土所概括的土壤型別十分廣泛,包括地下水位高,有明顯腐殖質積累,具有潛育層的土壤,如中國分類中的水稻土、草甸土等。
(5)分類中的淋溶土是指有粘粒移動、澱積的土壤型別,包括部分褐土和紅色石灰土等。而強淋溶土,主要指鹽基飽和度低、呈酸性反應的土壤,相當於中國土壤分類中暗棕壤等類土壤。
(6)在亞單元劃分中,主要依據土壤反應,分飽和、石灰性和不飽和三級。以鬆軟、腐殖質和冰冷等特性劃分亞單元。對熱帶、亞熱帶土壤則劃分出網紋、強酸性等亞單元,作為各土壤單元間的過渡型別,其命名方式是在第一單元前附加一形容詞即成亞單元名稱,如潛育始成土。
世界土壤製圖單元涉及全球的土壤型別比較全面,且易於應用;但由於分類過於簡化,將許多性質差異較大的土壤型別歸併在一起,如把中國的棕壤、褐土、黃棕壤和紫色土等土類,均歸為雛形土中,在引用這個系統時,應增加新的輔助分類級別,如墨西哥土壤分類即是如此處理。
中國土壤分類
中國近代土壤分類研究,始於20世紀30年代初,以土係為基層分類單元,到1949年止,先後確定過約2000個土系。在此基礎上,1950年擬訂了土綱、亞綱、土類、亞類、土科、土系 6級的分類系統。1954年提出以土類為基礎的發生學分類系統。1978年擬訂了《中國土壤分類暫行草案》,1984年進行修訂補充(表1)。1988年制定出《全國第二次土壤普查分類系統》。
中國土壤分類暫行草案
採用土類、亞類、土屬、土種、變種5級分類,在土類之上依據土類共性歸納為土類系列或土綱,屬試行歸納。具體劃分標準為:
(1)土類。高階分類的基本單元,在一定生物氣候、耕作制度等自然和人為因素影響下形成的,具有相似的剖面構型和土壤屬性。土類之間有明顯的性狀差異。如地帶性土類與生物氣候條件相吻合,灰化過程形成灰化土,富鐵鋁化過程形成紅壤;潮土、水稻土等半水成、水成土類,系地下水參與成土過程及淹水耕作形成的;均具有一定的成土過程和獨特的剖面形態與屬性。
(2)亞類。是土類間的過渡型別,表現為主要成土過程以外的附加成土過程,如潮土和褐土間為潮褐土;或同一土類的發育分段,如淋溶褐土和碳酸鹽褐土。
(3)土屬。為過渡分類單歇。主要依據區域性變異劃分,如母質型別、地形部位、區域水文狀況等。
(4)土種。土壤分類的基層單元,具有相類似發育程度和剖面層次排列。
(5)變種。根據表層或耕層性質的差異而劃分,如質地變化及次要性狀的差異。
這一分類採用分級命名法,即土類、土屬、土種等都可以單獨命名,習慣名稱和群眾名稱並用。高階分類單元(土類、亞類)以習慣名稱為主,如黑鈣土、褐土等,也有從群眾名稱中提煉而來,如黑壚土、白漿土等。在基層分類單元中,尤其是耕種土壤的基層分類單元(土種、變種)主要選用群眾名稱。如華北平原的兩合土和夾層厚層粘土兩合土,太湖平原的青泥土和青紫泥,均為土種名稱。
《全國第二次土壤普查分類系統》
1988年全國第二次土壤普查彙總確定了11個土綱、27個亞綱、60個土類、 233個亞類的分類系統。並將分省出版“土種志”,每個省相繼確定了數百個土種。分類採用了土綱、亞綱、土類、亞類、土屬、土種、變種七級分類,其中土類與土種分別為主要的高階分類單元與基層分類單元(表2)。
發展方向
土壤分類研究的發展趨向是從定性的形態描述,向指標化和資料化的方向發展,更多地應用系統的分析化驗手段,充分了解土壤內部性質與形態性狀的聯絡,應用數理統計,劃分土壤型別。並將所積累的土壤資料,建立土壤資訊系統,經貯存、運算各項成果,使土壤分類向指標化統一,以便建立國際公認的、可概括整個地球陸地表面的土壤分類體系。
參考書目
黃瑞採等:《土壤的發生、分類與資源評價》,江蘇科學技術出版社,南京,1985。