土壤学实习实验综合报告

一.实习

【实习目的】

通过学习了土壤学这门课，我们对土壤有了大概的认识。这次实习的目的是更好地掌握所学的知识，培养结合理论知识运用到实际当中的能力。

具体的说，主要是为了了解各类土壤的剖面特征，学会观测分析土壤剖面的方法，熟悉挖土壤剖面的过程及土壤的采集。

【实习内容】

一.各种土壤特征

浙江省地处亚热带季风气候区，广泛分布着各种红色或黄色的酸性土壤。这些土壤的成土过程，均有明显的脱硅富铝化作用，母质的风化和淋溶作用也都很大。

 

地点一.上甘林场（红壤性土亚类）

　　上甘林场土壤是石灰岩发育而来的土壤。属于红壤性土亚类。石灰岩是沉积岩，主要有方解石组成，主要化学成分是碳酸钙。酸碱性为偏碱，所以形成的土壤为碱性土壤。经观察，石灰岩上发育的土壤图层薄，生长的植物矮小，多为小灌木。

因为石灰石抗风化能力弱，风化的产物经雨水淋溶，有些溶于水中被雨水冲刷掉，有些与酸性物质（酸雨）发生反应流出土壤，因此石灰岩发育的土层很薄，且营养元素也不是很丰富。植株矮小的植物也是长在土层显得稍厚些的岩石缝隙中，缝隙之间土壤的形成给植物的生长带来一定营养。植物根系深入岩石中加快了岩石的风化，也能保持水土。

在林场上植被茂密，是在石灰性土壤上种植树林的一个成功范例。上甘林场土壤的剖面过渡十分明显。土层厚度为15厘米左右，30厘米已经是母质层，45厘米能看到母岩石灰岩。上一层呈暗棕色，含水量丰富。最上面有一层阔叶林的枯枝落叶层颜色为黑色，营养丰富。上一土层较紧实，粘土质地。富含核粒结构，有5％的石砾，在根系分布较多的地方，土壤发育较好，石砾少，土层厚，根系分布少，植物成长少的地方石砾含量大于50％，且较紧实。45厘米以下便是块状分布的石灰岩了。整个土壤剖面呈碱性，6.5－8.5之间。

 

地点二：青山（红壤）

青山的土壤母岩是闪长岩，在上面发育的土壤也是偏酸红壤。在亚热带气候和常绿阔叶林作用下发育而成的土壤。在我国分布广泛。降水丰沛，土壤淋溶作用强，故钾、钠、钙、镁积存少，而铁、铝的氧化物较丰富，故土壤颜色呈红色，一般酸性较强，土性较粘。由于红壤分布地区气候条件优越，光热充足，生长季节长，土地的生产潜力很大。

青山上大片大片地种植着毛竹，这也是临安的一个特产。竹子是耐酸性植物，它生命力旺盛，它们能在竹鞭（根）四周分泌酸性物质，以此排挤周围植物，如此占生长优势。

青山的土壤剖面：

上一层是O层有机质层，20-25厘米深度。含水分丰富，暗棕红色。上面有一层薄薄的枯枝落叶，营养被分解者分解二来。质地是黏土，团粒状结构，土壤粘粒含量在 30％以上，根系分布密集。第二层是淋溶层也为粘土质地，多为块状状的土粒。比O层松散，水分含量还是比较丰富，根系也有较多的分布。接着是淀积层，红色，多为棱柱状土。60厘米以下便是母质层，质地紧实。剖面PH为5.0－5.5。

红壤是我国分布面积最大的土壤，它分布在长江以南的广阔低山丘陵地区，质粘重是红壤利用上的不利因素，可通过多施有机肥，适量施用石灰和补充磷肥，防止土壤冲刷等措施提高红壤肥力。

 

地点三：学六后山（黄红壤亚类）

红壤与黄壤虽处于同一生物气候带，但是，由于黄壤分布区降雨多，大气相对湿度大，土体经常处于稳定的湿润状态，氧化铁水化程度（Fe2O3 · nH2O）高，剖面具有明显的黄色或蜡黄色心土层——土壤黄化作用。相应地，在红壤分布区，由于微地形引起水分条件变异，Fe2O3将不同程度的水化，土体同样可以出现红黄色，甚至黄色，成为红壤的一个亚类 ——黄红壤，即红壤并非皆红。

学六后山的黄红壤是再页岩发育而来的，砾质性很强，含有赤铁矿。上面覆盖的是针叶林，因此有机质层十分浅薄。O层只有5厘米深，呈暗灰色，粘土质地，团粒结构，含有30％的块状石砾。根系分布密集，铁、铝氧化物胶结的微团聚体普遍存在。淋溶层厚，50－60厘米，呈红色，土粒为块状、棱柱状，较少根系。淀积层呈黄色，紧实。

黄红壤质地较粗，常含坡积石砾，在6—5.5以下。在部分坡度较陡地段，水土流失较为严重，保持水土尤为重要。

 

二.挖土壤剖面的程序

 

首先是挖一个垂直剖面，一般情况下土层一米之后能见到母质层，挖大约一米深就可以了。挖垂直剖面时要选好地点，选择坡度较大的地块，这样比较容易得到一个垂直剖面。青山土层中分布着竹鞭，挖剖面时也尽量避开竹鞭。

然后是分层次。颜色较黑的是有机质层（O层），因被完全分解或半完全分解的枯落叶形成腐殖质含量丰富，颜色呈黑色。紧接着的一层是淋溶层（A层），具有淋溶作用，有机质聚积较多，质地还是比较松的（各个土样状况不同，但大体上是这样）。由上层淋溶下来的物质积淀而成的是B层淀积层，一般情况下大都坚实。淋溶层和淀积层颜色相近，较难区分，根据土质的疏松程度则能较容易地把它们区分开来。淀积层土质较淋溶层来说要坚实一些。第四层是母质层（C层），一般未受成土过程的影响，但也会由潜育作用。

第三步是取样。取一个上层有机质层，取一个下层淀积层。每个各1千克左右。分袋装，并写好记号。

第四，是适用容重圈。容重圈顾名思义是为了测土壤容重的，土壤容重要取的是自然状态下单位容积的土壤。容重圈是由一个容重圈和铝盖组成。取土之前把铝盖拿下，找一块平坦的地方，将容重圈用榔头敲至入土壤中，到容重圈高度则停止。不能挤压土壤也不能没有取满整个容重圈。把周围的土挖掉，用小刀切平面，最后取出，使容量圈中的土壤分布状态处于自然状态。

三.石灰性土壤上的植树造林

一片同是石灰岩发育的坐北朝南土壤上却郁郁葱葱，大型树木长的十分茂盛。这一块是我们林学院的实验种植林场，在二十年前为了研究能否在石灰岩上种植植物。成果鲜明地展现在我们面前――是可以种植的。在我们眼前，林场的左侧种植的是南酸枣树，右侧则是园柏。它们都是乔木类的植物，如今这些植株已经很茂密壮大了。那么，在石灰岩如此浅薄的土层上适合种植怎么样的植物呢？这些乔木都有以下几个特点：

适应于偏碱性的土壤，因为石灰岩土壤是偏碱的，选择的乔木也是耐碱的。

2.选择适应干旱的植物，且吸水能力要强。石灰性土壤有效含水量比较小，供给根系吸收的水分也比较少。

3.种植树苗时选择树种要大，根系多且发达，能迅速吸收水分和养分。

4.挖坑时，下面土壤要挖地大一点，有机肥在穴里要埋一些，以供树苗吸收。

　　这样，在石灰行土壤上也能生长大型乔木。不过石灰性岩因为土层很薄，挖一个大坑也时要花资金花技术的。

 

【剖面调查表】

 

 

 

 

 

 

 

【感想与体会】

通过两天的实习，让我收益颇多。从原先了解的关于土壤单方面的理论知识到实践，清楚直观地重新认识土壤是一个突破。土壤如何从岩石发育到土壤是要经历一个漫长的阶段，且随着风化作用的进行，也在不断地发育。气候、植物、动物、人为因素对土壤的影响也是非常大的。因此同一个地方的土壤的性质不会相差太大。受温度、母岩、环境的影响，地区和地区之间的土壤分布也是有联系的。从南到北，海南的土壤多为砖红壤，广东因其盛行干热风，降水少，所以多为赤红壤；江西、浙江、湖南一般是红壤；江苏是黄棕壤；山东是棕壤；河北、辽宁是暗棕壤；黑龙江是黑土壤或棕色针叶林土。从垂直分布开看浙江的土壤，1.低丘：红壤；2.海拔（600）800－（1100）1200：黄壤；3.（1100）1200以上是棕黄壤。因此分析土壤不能凭空，要根据该土壤在该区域所处的大环境大背景下加以分析。我们实习的几中土壤都是浙江地区的红壤。上甘的是石灰性红壤，青山的是红壤，后山是黄红壤。纬度越往上就越接近黄壤。

每一种土壤都有适合生长的植物，植物也有适合自己生长的土壤，最优的选择是在适合的土质上种植适合的植物，如果不合适但又需要种植这样的植物，就需要用一些人工的办法，用化肥改变矿物含量，调节PH，灌溉水田，交叉种植等等，能增加产量。

在自己动手实践了一番之后，我们对挖剖面有了深刻的体会，找好挖剖面的适合位置，大致的范围，挖的深度，是否垂直这些关系着能否挖好一个剖面。不断在实践中总结技巧，灵活运用，是实践方法，也锻炼学习的能力。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

二.实验报告

采集的六中土样：上甘上层、上甘下层、青山上层、青山下层、后山上层、后山下层。分开袋装并贴上标签。在做实验之前，先要处理土样，这样的目的是：使样品可以长期保存，挑去树根、动植物遗体，使分析结果能代表土壤本身组成；将样品适当磨细和充分混合，减少误差；将样品磨细，增大土粒的表面积，使反应完全。

首先，将湿土样过筛，

接着，风干。将土样铺在干净的纸上，约2厘米，置室内阴凉通风处，须把大块土捏碎，且将土样中树根挑掉。切忌于阳光底下暴晒也不能被雨淋到，防止酸、碱、蒸汽等侵袭。

第三，碾磨和过筛。将干土再一次过筛，取其中三小勺碾磨至面粉状，分别装小袋以研究土壤有机质按量，其余适当大小也分别装袋标上标签。

处理好土样便可开始实验。一个小组分别做一个土样，我做的是上甘土样。

一.质量含水量

这个实验采用的烘干法来测定土壤含水量。

先称烘干的铝盒质量，空铝盒质量(y0)：15.3ｇ　

接着是铝盒+上甘风干土(y1)：20.6ｇ；装铝盒时留出一条缝，放入加热至105～110摄氏度的烘烤箱中，烘烤8小时。取出铝盒加盖在干燥器中冷却20分钟。从干燥器中取出铝盒称重。铝盒+烘干土(y2)：20.24ｇ。

以烘干土为基数的水分百分数：W％＝(y1-y2)/(y2-y0)*100

W％=7.2874％

干系数＝0.9321

二.颗粒分析

土壤矿物颗粒大小悬殊，大到石块，小到粘粒。土壤颗粒分析的测定，乃是测定各颗粒的百分含量，即土壤的机械组成，目的再与鉴定土壤质地。土壤质地强烈地影响着土壤的水、肥、气、热状况等。实验采用的是简易比重计法。

实验原理：土壤颗粒分析对粒径较粗的土粒（>0.25ｍｍ），一般采用一定过筛，逐级分出来。先把土粒充分分散，然后让入理在一定容积得悬浮液中自由沉降，颗粒越大沉降越快。根据司笃克斯定律，计算出某一粒径的土粒沉降至一深度所需时间。用鲍氏比重计测定悬液的比重。比重计的读数直接只是出悬浮在比重计所处深度的悬液中某一粒级的重量。

实验步骤：

1.取土50ｇ上甘土样与150ml烧杯

2.加分散剂研磨，保证土粒充分分散。分次加0.5mol/L 40ml，六偏磷酸钠磨25分钟。

3.筛分砂粒及制备悬液。讲小铜筛放在1000毫升量筒上。讲烧杯中的悬液全部冲洗，使小于0.25毫米的土粒全部进入筛筒，直至流下的水呈清夜为止。搅拌后放在一边不容易解除到的地方静置２３分钟。

4.读数。

 

干土质量：50ｇ　比重计读数：38.5；校正值：0

烘干土重＝50*0.9321ｇ＝46.605g

校正后比重计读数＝38.5+3-3.06＝38.44

粘粒含量＝38.44/46.605*100％＝82.5％

 

三.土壤水解氮

实验原理：

     在扩散皿中，土壤于碱性条件和硫酸亚铁存在下进行水解还原，使易水解态氮和硝态氮转化为氨，并扩散，为硼酸溶液所吸收。硼酸溶液吸收液中的氨，用标准酸滴定，由此计算碱解的含量。

实验步骤：取2毫升硼酸指示剂放于扩散皿内室，然后在扩散皿外室边缘上涂上碱性胶水，盖上毛玻璃片，离一小孔，迅速加入7毫升NaoH溶液，立即盖严，再用橡皮筋圈紧，使毛玻璃固定，轻轻摇动扩散皿，使碱液与土壤充分混合。

扩散皿放入40摄氏度的恒温箱中24小时。

用盐酸标准溶液滴定内室吸收溶液中的氨，溶液由兰色变为微红色即为滴定终点。

 

1. 称取风干土2克放置于扩散皿外室，轻轻地旋转扩散皿，使土壤均匀地铺平。

2. 取2毫升硼酸指示剂放于扩散皿内室，然后在扩散皿外室边缘上涂上碱性胶水，盖上毛玻璃片，离一小孔，迅速加入7毫升NaoH溶液，立即盖严，再用橡皮筋圈紧，使毛玻璃固定，轻轻摇动扩散皿，使碱液与土壤充分混合。扩散皿放入40摄氏度的恒温箱中24小时。

3.硫酸标液滴定内室，溶液由蓝变微红为终点。

4.做空白试验。

风干土：2.0ｇ；消耗盐酸：1.25ml

计算：氮＝1.25*0.0228*14*100/（2*0.9321）＝2.14

四.土壤有机质

实验原理：

     用一定量的标准重铬酸钾溶液和浓硫酸来氧化土壤有机碳，剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁溶液来滴定，从所耗去的硫酸亚铁计算有机碳的含量。

实验步骤：

1.称细土0.15**～0.2***ｇ，小心加入干燥试管

2.加25ml K2Cr2O7 ,摇匀，再加5ml浓硫酸

3.170℃～180℃油浴中沸5分钟

4.用蒸馏水多次洗入三角瓶，稀释至70～80ml

5.加邻啡-罗啉指示剂3-4滴，FeSO4滴定，溶液由黄经绿突变棕红即为终点

6.做空白对照

结果计算：

风干土：0.1550ｇ；消耗FeSO4V＝15.61ml；空白试验用去FeSO4　v0=20.42毫升

 

有机碳％＝（0.800*5/15.6）*（20.42-15.6）*0.003*1.1*100/（0.1550*0.9321）＝2.82

五.土壤有效磷

方法原理：

通过稀酸来释放部分磷。加硼酸是为了和氟离子形成络合物，避免氟对磷的测定干扰。

实验步骤：

1.称5ｇ于离心管

2.加50ml Hcl-NH4F(上甘土样用NaHCO3),振荡3分钟过滤

3.吸10ml滤液于50ml容量瓶

4.加硼酸10ml，再加2滴2，6-二硝基酚，呈微黄（过深时用HCL，无色用NaOH调节）

5.加5ml钼锑抗显色剂，定溶至50ml，摇匀后静置30分钟，比色

6.做空白对比

风干土：5ｇ；分光光度计读数：0.021，空白读数是0.000

 

六．土壤速效钾

实验方法：火焰光度计测定。

实验原理：

     以醋酸铵为提取剂与土壤胶体阳离子起交换反映，醋酸铵提取液直接用火焰光度计进行测定。

试剂：1 mol/L中性醋酸铵溶液，钾标准溶液。

试验步骤：

1.称土5ｇ于离心管

2.加50mlNH4AC，振荡30分钟，过滤

3.滤液用火焰光度计测定

风干土：5.0ｇ；火焰广度计读数：27.5

即上甘上层土样的钾的含量是7.5％。

 

七．土壤PH

方法原理：用蒸馏水浸泡土壤，制成土壤悬液。用指示电极呵另一参比电极插入此悬液构成一电池，而电极之间产生一电位差，由于参比电极的电位固定的，因而该电位差的大小决定于悬液中的氢例子活度。而氢离子活度的负对数即PH值。

实验步骤：

1.称土10g于50ml烧杯

2.加25ml蒸馏水，搅拌1分钟，静置25分钟

3．PH计测定