高級分類所使用的診斷層與診斷特性(2)(1 / 3)

二、診斷特性

診斷特性是用於定量說明分類標準的土壤性質。共設立了21個診斷特性。

1.質地突變(Abrupttexturalchange)

質地突變是指從淡色表層或漂白層轉向澱積粘化層的變化,在兩層接觸帶的短短距離內,粘粒含量明顯陡增。如果淡色表層或漂白層的粘粒含量<20%,則由此層向下不到7.5厘米範圍內,粘粒含量應成倍增加。如上層粘粒含量>20%,則粘粒至少增加20%,例如從22%到42%(7.5厘米的距離內)。澱積粘化層某些部位的粘粒含量必須至少超過其上覆土層的一倍。

過渡層次一般是不存在的,或薄得難以在其中取樣。然而,某些土壤中,漂白物質可能呈舌狀或指狀延伸到澱積粘化層中。在此情況下,土層之間的界線是不規則的或甚至是不連續的。由這種混合物組成的單一土層中取樣,即使在層間接觸帶真正的過渡厚度僅1毫米左右,也可使人得到一個過渡土層相對深厚的印象。

2.火山灰土壤特性(Audicsoilproperties)

具備火山灰土壤特性的土壤中有機碳含量必須小於25%。並且滿足下列兩個條件中的一個或兩個:

(1)細土物質中,[(酸性草酸鹽浸提的Al)+(酸性草酸鹽浸提的鐵的1/2)]≥2.0%;33千帕水分張力下(相當於田間持水量時),測定的細土物質的容重≤0.90克/厘米3;細土部分的磷酸鹽吸持量≥85%。

(2)細土部分的磷酸鹽吸持量>25%;0.02—2.0毫米粒級部分至少占細土部分(2.0毫米過篩)的30%,並且滿足下述三個條件之一:

①細土物質酸性草酸鹽提取的Al加上同一試劑提取的Fe的1/2≥0.40%,並且在0.02—2.0毫米粒級部分中火山玻璃質至少占30%;

②細土物質用酸性草酸鹽提取的Al加上用同一試劑提取Fe的1/2≥2.0%,並且在0.02—2.0毫米粒級部分中火山玻璃質至少占5%;

③細土部分中用酸性草酸鹽提取的鋁與同一試劑提取的鐵的一半之和在0.4%至2%之間,並且0.02—2.0毫米粒級部分中玻璃質含量相應地在30%至5%範圍內,而且隨著提取的鐵、鋁含量的減少,玻璃質含量相應地增加(即呈線性關係)。

3.線性延伸係數(Coefficientoflinearextensibility,COLE)

線性延伸係數是土塊在濕時的長度與幹時長度的差數對其幹時長度的比值,即(Lm-Ld)/Ld,其中Lm是土塊在33千帕水分張力時的長度;Ld是土塊幹時的長度。它也可根據土塊的濕容重與幹容重之差求算。線性延伸係數也可通過將處於田間持水量狀態的土樣放入模具,待幹後測其收縮度而求得。

4.硬結核(Durinodes)

硬結核是弱度膠結到硬固結性瘤狀結核。其膠結劑是SiO2,多半為蛋白石和微晶形二氧化矽。該層經鹽酸除去碳酸鹽後,可在熱濃KOH中化開,但單獨用濃鹽酸處理卻並不化開。幹的硬結核積聚體在水中不易消散,延長浸泡時間,可分散成薄片並部分被消散。它們堅實或極堅實,濕時呈脆性(用酸處理前後均如此)。硬結核不連結,核徑最小1厘米。按斷麵觀察,大致呈同心圓狀,在放大鏡下觀察,可發現蛋白石的同心圓條紋。

5.粘土微地形(Gilgai)

粘土微地形是指典型粘質土壤的微地形。這種粘質土壤在水分含量變化之時,具有高的膨脹係數,而且土壤的含水量也有明顯的季節性變化。這種微地形在近乎平坦的地區由一係列封閉小窪地和小圓丘組成,或者由高低起伏的小型穀地和脊地組成。這種小型脊地高度一般從幾厘米到1米,很少達到兩米高。

6.石質接觸麵(Lithiccontact)

石質接觸麵是指在土壤與致密粘結的下墊物質之間的界麵。該下墊物質具以下特性:

(1)除斷續石質亞類外,隻有在就地形成的裂隙中,才可不連續,但裂隙不應使碎塊產生明顯的位移。

(2)裂隙很少,而且裂隙之間平均水平間距≥10厘米。

(3)十分粘結堅固,濕潤時用鐵鏟不能將它挖開,至多可用鐵鏟使之破碎或刮出痕跡。

(4)如果由單一礦物組成,它的莫氏硬度應>3;如非單一礦物組成,則礫石大的碎裂塊體在水中或六偏磷酸鈉液中振蕩15小時不分散。

此處所指的下墊物質並不包括診斷表下層。

石質接觸界麵如在氧化土中出現,則在距地表以下125厘米深度範圍內,作為亞類的診斷特性;而對所有其他土綱,在50厘米深度以內出現才作為亞類的診斷特性。

7.彩度≤2的斑紋

(Mottlesthathavechromaof2orless)

此斑紋是指濕態彩度≤2,亮度≥4的土層中部分的顏色(無論該部分顏色是否占土體體積的大部分或無論該部分斑紋是否形成圍繞較高彩度斑點的連續相)。如果土層中的大部分或小部分濕態彩度為1—2,亮度≥4,並且具有較高彩度的斑點,則上述較低彩度部分即稱為“彩度≤2的斑紋”。當整個層次的彩度均≤2,或完全沒有彩度≤2的部分時,“彩度≤2的斑紋”的概念就沒有意義了。有此斑紋的層次還意味著一年中某些時期土壤水分是飽和的或經人工排幹的,也即在土層被水飽和期或其中一段時間,該層的溫度超過生物學零度,約為5℃(41°F)。

8.n值(nvalue)

n值指田間條件下的水分百分數、無機部分粘粒百分數與腐殖質百分數三者的關係。n值有助於預測土壤能否用於放養牲畜、能否承擔其他負荷及在排幹後土壤將可能發生的下陷程度。非觸變性的礦質土壤物質的n值可通過下列公式求出:

n=(A-0.2R)/(L+3H)

式中,A是田間條件下的土壤水分百分數(按幹土計);R是粉粒加砂粒的百分數;L是粘粒的百分數;而H是有機質的百分數。

在美國,按上述公式計算所得n值的數據量很少,但臨界n值0.7與田間用手擠壓土壤的簡單測試方法的結果極為相近。這就是,如果用手指擠壓土壤,土壤在指間流動有些困難,則n值為0.7—1.0;如土壤在手指間易於流動,則n值≥1。

9.類石質接觸界麵(Paralithiccontact)

類石質接觸界麵是指土壤與連續粘結的下墊物質之間的界麵層。它與石質接觸界麵的區別在於,如果下墊物質由單一礦物組成,其莫氏硬度<3;如下墊物質由非單一礦物組成,則礫石大小的碎裂塊體在水中或六偏磷酸鈉液中連續振蕩15小時後,將或多或少分散;當濕潤時,勉強可用鐵鏟挖動。類石質接觸界麵下的物質一般是部分固結的沉積岩,如砂岩、粉砂岩、泥灰岩或頁岩等,並且它們的容重和固結使得作物根係不能穿過。岩石中可能有裂隙,但裂隙間的水平距離應≥10厘米。

10.永凍層(Permafrost)

永凍層是指土溫常年≤0℃的土層(無論此土層的結持性是極硬的還是鬆散的)。幹永凍層的結持性是鬆散的。

11.石化鐵質接觸界麵(Petroferriccontact)

石化鐵質接觸界麵是指土壤與連續的固結物質層之間的界麵,該固結層中鐵是重要的膠結物,沒有有機質;若有有機質,也僅是痕量。在單個土體的範圍內,該固結層應是連續的,如果固結層裂隙間的平均距離≥10厘米,則允許有脆裂現象。此固結層與薄鐵磐層及固結的灰化澱積層有所不同,前者僅含痕量或不含有機質,而後兩者均含有機質。

石質接觸界麵與石化鐵質接觸界麵間的區別還表現在下列特性上:石化鐵質界麵基本是水平的;緊接界麵下的下墊物質含鐵量甚高,一般Fe2O3含量>30%;界麵下的鐵子層較薄,其厚度從幾厘米到數米(少見)。而另一方麵,石質接觸界麵的下墊物,即砂岩的厚度可厚可薄,可能呈水平分布,也可能是傾斜的;含Fe2O3量也很少,在熱帶地區,鐵子通常或多或少呈氣泡狀。

12.聚鐵網紋體(Plinthite)

聚鐵網紋體是一種含鐵豐富、有機質貧乏的粘土、石英及其他填充物的混合物。它通常呈片狀、多角狀或網狀暗紅色斑紋。當暴露於幹濕交替的環境下日久天長,特別是還遇到日曬時,它能不可逆地變成鐵石硬磐或不規則的團聚體。聚鐵網紋體帶的下界一般是漸變的、擴散狀的,但也可能在岩性不連續層中發生突然變化。

一般,聚鐵網紋體在受季節水分飽和的土層中形成。鐵的最初分凝作用通常呈鬆軟、稍粘、紅或暗紅的斑紋存在。這種斑紋並不當作聚鐵網紋體。隻有鐵被充分分凝,以致暴露在幹濕交替條件下,形成不可逆的硬化層時,才能當作聚鐵網紋體。

當土壤水分接近田間持水量時,聚鐵網紋體在土壤中通常是堅實或極堅實的;同時,土壤水分低於凋萎點時,則變得堅硬。在一次幹濕交替影響下,並不能使此聚鐵網紋體不可逆地硬化;當一次幹期過後,它還可重新變濕潤;在加入分散劑的水中振蕩,可大部分被分散。