袁大刚分享 http://blog.sciencenet.cn/u/dgyuan 土壤形成与环境演变、土壤分类与参比

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美国土壤调查与分类中与水分有关的一些名词术语

已有 4299 次阅读 2022-1-29 22:30 |系统分类:科研笔记

一、土壤调查中使用的术语

1. 土壤干湿状态(Soil Survey Manual 中称internal soil water stateField Book for Describing and Sampling Soils中称(soil) water state,也称观测的土壤水分状态(observed soil moisture status),用于单个土体(pedon)的观测描述,指非冻结土层中基质吸力保持水分的程度,可分为干(dry)、润(moist)和湿(wet)等几大等级,各大等级下还可细分。土壤颜色观测描述一般在干态(风干条件)、润态(中润或很润)两种条件下进行,这时的干湿状态称水分状态(moisture state)。因此,土壤干湿状态观测针对的是土壤水处于液态状态的情况;冻结(frozen)是一种特殊的土壤水状态。

2. 土壤水状态(Soil Survey Manual 中称soil water state, Field Book for Describing and Sampling Soils中称soil water status),在土壤调查中是一个比土壤干湿状态更大的概念,除干湿状态(water state),还包含排水(drainage)、洪水(flooding,流水淹没)和积水(ponding,静水淹没)状态。

3. 土壤水状况(water regimes,出现于Soil Survey Manual 中)是一个比土壤水状态更大的概念,包含了土壤水状态和水运动(water movement),如饱和导水率、入渗速率和地表径流是的评价。

4. 湿地土壤(hydric soils),植物生长季节,受饱和、洪水或积水影响时间足够长,以致以在剖面上部形成厌氧环境的土壤。是湿地应该具备的三个条件之一。

5. 水下土壤(subaqueous soil,被浅水永久淹没并显示出一些发育特征的土壤。它们可以是矿质的,也可以是有机的。淹没的永久性性质仅允许在低潮时每天可暴露在空气中几个小时。无季节性干旱期。在土壤调查中已确认的大多数水下土壤位于被咸水或微咸水覆盖的沿海海洋或河口环境中,但也有一些位于淡水地区。从《土壤系统分类检索》第 10 版(2010 年)开始,在有机土和新成土中专门为水下土壤成立了水下有机土(Wassists)和水下新成土(Wassents)亚纲。

二、土壤系统分类中使用的术语

1. 无水条件(anhydrous conditions),非常寒冷的沙漠地区和具有永冻层(通常是干永冻层,dry permafrost)的地区的矿质土壤的诊断特性。除土壤温度较低外,无水条件类似于干旱土壤水分状况。

2. 冰层(glacic layer),冰层是透镜状或楔形的块状冰或地下冰。该层厚度30 cm,可见冰75%

3. 潮湿条件(aquic conditions),是矿质或有机土壤的诊断特性,其某一土层或某些土层目前正经历着连续的或周期性的饱和(Saturation)与还原;它导致锰和铁的生物化学还原而出现氧化还原形态特征。可通过饱和与还原的测定而证实。饱和、还原和氧化还原形态特征是潮湿条件诊断三要素。《土壤系统分类检索》从第 5 版(1992 年)起,潮湿条件取代了将潮湿土壤水分状况作为诊断标准的要求。

4. 人为潮湿条件(anthraquic conditions),耕种与灌溉土壤上产生的特殊潮湿条件,即满足潮湿条件,同时因种植水稻或蔓越莓等作物而进行耕作和控制性淹水灌溉。人为潮湿条件下的土壤具备耕作表层和紧接其下因压实而形成的缓透层。耕作表层在正常年份有3个月以上的饱和与还原过程;表下层发生氧化还原耗竭,或形成铁锰浓聚物,或游离铁高于耕作表层2倍以上。

5. 饱和(saturation),土壤水压力为0或正值的干湿状态。这个定义意味着所有的孔隙都充满了水(即没有截留的空气)。除非一些粗质地的土壤,这种情况通常很难发生,大多数土壤中预计会夹带少量的空气。出于这个原因,术语satiation(而不是saturation)更适于描述最湿的土壤干湿状态等级。由于水没有处于负张力下,在饱和时,自由水将从土壤基质移动到无衬里的螺旋钻孔中,这可以用张力计在现场观察到。在土壤分类学中,饱和是潮湿条件、aquic亚纲、Aquisalids 土类以及OmbroaquicOxyaquic亚类的条件之一。

饱和有3种:通体饱和(endosaturation)、间层饱和(episaturation)和人为饱和(anthricsaturation)。人为饱和是间层饱和的变体,其特点是伴随有控制性淹水灌溉,它会使饱和、糊泥化表层发生还原而不饱和心土层发生铁锰的氧化。

6. 潮湿(aquic),在亚类级别使用的分类术语,指有氧化还原形态特征和潮湿条件的土壤。

7. 雨水潮湿(ombroaquic),在某些老成土亚类级别使用的分类术语,指土壤剖面上部一层或多层中具有氧化还原浓聚物的土壤,周期性地被水饱和(间层饱和),并且随着深度的增加而变红。

8. 有氧潮湿(oxyaquic),在亚类级别使用的分类术语,用于在 100 cm150 cm深度范围内具有一层或多层被水饱和但未发生化学还原、无氧化还原形态特征的土壤。然而,在实践中,许多被归为 Oxyaquic亚类的土壤在剖面中具有氧化还原形态特征,但它们不符合 Aquic 亚类的标准,通常是因为氧化还原形态特征略超出 Aquic 亚类标准要求的深度。这些土壤被认为比其他具有厌氧条件的类似潮湿土壤对植物生长的限制更小。

9. 人为潮湿(anthraquic),在亚类级别使用的分类术语,指具有人为潮湿条件(即人为饱和)的土壤。由于引洪灌溉,土壤目前或以前具有能积水的表面,通常具有糊泥化和压实的土层。它们通常发生在稻田和水产养殖区。

10. 田间持水量(field capacity),在被雨水或灌溉水浸泡二至三天且自由排水可忽略不计后,土壤中保留的水分含量, 它以质量或体积为基础定量表示。 它大致相当于“很润”到“不饱和湿”的土壤干湿状态等级。定义脆磐(fragipan)、脆磐土壤特性(fragic soil properties)、线胀系数(coefficient of linear extensibility)和聚铁网纹体(plinthite)时需要。

11. 水成(hydric),在亚类级别使用的分类术语,具有三种不同的含义:在火山灰土某些土类中,Hydric表示土壤物质保留了相对较高的含水量(在 1500 kPa 的张力下保持了70% 或更多的水,即凋萎含水量较高);在有机土某些土类中,Hydric 表示土壤在剖面内有一层水(漂浮的沼泽);在低盐水下新成土中,Hydric亚类是一个向Hydrowassents土类过渡的低承载强度(n>0.7,黏粒含量>8%)类别。

12. 冰层(glacic),在亚类级别使用的分类术语,指距矿质地表100 cm范围内有冰层的土壤。

13. 通气(aeric),在亚类级别上使用的分类术语,用于表示潮湿亚纲中比其他土壤排水性更好的土壤。一个或多个土层的颜色和氧化还原形态特征模式显示其只有中等还原条件。 Aeric 亚类中的土壤通常被归为“较差”的土壤排水等级。

14. 土壤水分状况(soil moisture regimes),土壤诊断特性,用于土壤调查点位(site)的描述,指在一年中某些时期,土壤或某特定土层中地下水的有无,>0≤ 1500 kPa张力保持的水分。可分为潮湿(aquic)、常潮湿(peraquic)、干旱(aridic)和干热(torric)、湿润(udic)和常湿润(perudic)、半干润(ustic)、夏旱(xeric)。

潮湿水分状况是指当地表下50cm处土温>5°C时,土壤被地下水或毛管上升水所饱和而无溶解氧的还原状态。地下水位总是位于地表或很接近地表的潮湿水分状况称常潮湿水分状况。

土壤水分状况在美国土壤系统分类中有重要意义,为此专门成立了国际土壤水分状况委员会[现已扩展为国际土壤水分和温度状况委员会(ICOMMOTR]ICOMMOTR由于前两任主席相继退休或逝世而无继任者,是目前唯一没有完成其使命的委员会,相关工作有待继续开展。



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