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。
几天前,我们在老师的带领下,去户外进行了土壤学实习,这次实习给我留下了很大的印象。
一月十一日早上,我们在实习老师的带领下开始了土壤学实习。我们学校的后山即是我们的实习的第一站。老师带领我们来到了学校的后山,后山有一处天然的土壤剖面。在老师的指导下,我们了解到,学校后山的土壤是属于黄红壤,可以观察到剖面自上而下可分为:有机质层、淋溶层、淀积层、母质层。有时候我们可以清楚地观察到各个层次的分割线,但在这处切面我们没有观察到,只能看到各个层次的逐渐递减。
下午我们去了上甘林场,也就是我们实习的第二站。去的时候,天空飘起了鹅毛大雪,不一会,外面就开始白了起来,而更让我们措手不及地是我们去的竟然是--墓地。到了那里,经过一条长长地石阶,我们到达了目的地。据说上甘林场原本是一片荒地,后经我校领导和政府的联合调查发现了其利用价值,于是在其上种树:有南酸枣,元柏等。这里虽是石灰性土,且大多为岩石,但这些树木顽强地从岩石缝里汲取营养,并生活得很好。后被当地的政府看中,将中间一块选为墓址。那里的土为石灰性土,土壤分层明显,我们能够很清晰地看到有机质层与淋溶层的分界线。林场的对面生长着一些灌木和一些草本,无明显高大乔木的痕迹。
紧接着我们又去了青山毛竹林,这里是我们实习的第三站。然而就是这里,成了这次实习最惊险的地方。由于我们的实验点选在山顶,没办法,我们只能硬着头皮往山顶爬,这里的山路非常难走,根本没有向上甘林场那样铺好的石阶,全是泥地,但又由于下雪天,路变得异常的泥泞。老师告诉我们这里的土壤粘性很大,所以才会是这里山路这般难走。我一步三滑,和同学手拉手,才勉勉强强安全到达了山顶,但仍有一些同学不能幸免,摔得一身泥。好不容易到了山顶,这里的风很大,吹得我们的心都凉了。好不容易等老师说完了注意情况,我们就开始动手了。但问题又出现了,原来我们组负责带工具的同学,忘记把工具带上来了,只能在老师的授意下合其他一起完成了这个任务。
第二天我们来到了本次实习的最后一站--富阳。我们乘着校车,两个小时后我们到了实习地。到了这里我们首先在农科院的姐姐的指引下来到了铜-镉污染土壤修复的试验点了解情况。那里生长着好多对铜,镉污染的超富集植物如:东南景天,铜草,香根草,海洲香薷等。随后我们来到环山中学对面的农田挖土,那里的土质为水稻土,它的剖面分层很明显,主要可分为有机质层,犁底层,诸育层等,老师要求我们每人挖一麻袋土回去,作为下届学弟学妹们的实验材料。回去的车上,大家都睡得很香,想必大家都累了吧,呵呵~~~我也很累,睡得很香呢!
实习就这样结束了,我觉得自己得到了很大的收获,虽然一路上惊险刺激,但好在大家都完成了实习的目的。
通过几次实习,我们主要分析了其土壤类型及其重要品质,主要包括土壤的pH,结构,颜色,含水状况,空隙度,质地,以及土壤中的新生体、侵入体、根系的状况。
最后探讨了其土壤形成因素,并了解到了各个地点土壤的特征和属性。 通过几次的实习,让我得到了巨大的收获。第一,在户外能够锻炼自己的生存技巧。虽然很苦很累,但是,的确让我学到了许多。第二,懂得和同学老师交流,和小组同学合作的重要性。第三,这三天的户外实习的同时,也游览了美好的景色,让人流连忘返。第四,它可以把课堂教学与户外实际紧密的结合在一来,这样一来可以巩固和提高了我们在课堂所学的理论知识,进而使我们初步掌握户外土壤调查的基本技能和方法。最后,也是从我个人觉得这是最重要的一点是,使我认识到土壤学的重要性并激起了我对土壤学的热爱。
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。在观察图层剖面的过程中,我了解到真实的土层,了解不同土壤的土层,因为各种成土因素而形成各种土层的特征,让我真实的认识我在课堂上老师所介绍的抽象理论知识。在此,我深深的感谢老师的认真耐心的带领和教导。
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