首页 国内 首幅土壤颜色地图描绘“中国肤色” 你家什么色号?

首幅土壤颜色地图描绘“中国肤色” 你家什么色号?

原标题:第一张土色图描绘的是“中国人的肤色”。你家是什么色号? 高精度土壤颜色图提供了中国第一个一致、详细的土壤颜色视图,是土壤肥力质量评价和空管理的关键参考。…

原标题:第一张土色图描绘的是“中国人的肤色”。你家是什么色号?

高精度土壤颜色图提供了中国第一个一致、详细的土壤颜色视图,是土壤肥力质量评价和空管理的关键参考。

土壤是地球的表皮。不同“肤色”的土壤,蕴含着地球上生命的密码,有的带着古老的味道,有的隐藏着人类活动的线索。

中国国土面积广阔,土壤景观复杂多样,绘制一张精细的中国土壤颜色图空颇具挑战性。从2009年到2019年,从事土壤研究的学者在全国范围内选择了近6000个采样点来调查典型的土壤剖面。他们检索了一块土壤,建立了中国土壤系统分类基本分类单元的土壤系列和土壤系列数据库。

在此基础上,本月初,中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室(以下简称中国科学院)团队张干林绘制并生成了我国第一张高精度土壤颜色图——全国土壤颜色三维分布图,研究成果于本月初发表在国际知名的土壤科学期刊《国际土壤科学》上。

腐殖质和矿物质是土壤色素

土壤的形成源于地壳表面岩石的风化。风化壳表层是成土的物质基础——成土母质。暴露在地表的成土母质不仅受风化作用影响,还与周围环境(包括大气、水和植物)相互作用,发生一系列物质和能量交换,从而形成具有肥力特征的土壤。这就是土壤的形成过程。

“土壤颜色在一定程度上反映了土壤的物质组成,能够直观地传达土壤属性、土壤肥力等信息,在实际应用中具有非常重要的价值。”该论文的通讯作者、土壤与农业可持续发展国家重点实验室主任张干林研究员说。

是什么力量塑造了这些不同颜色的土壤?

众所周知,土壤中腐殖质含量和矿物组成的差异会使土壤呈现不同的颜色。

土壤腐殖质由动植物残体演化而来,一般附着在土壤颗粒表面,其数量会影响土壤颜色的深浅。黑土一般腐殖质含量较高,因为腐殖质呈黑褐色;腐殖质含量低时,土壤为灰色或灰白色。从灰色到黑色,颜色随着腐殖质含量的增加而逐渐变化。

此外,矿物质也会影响土壤的颜色。比如氧化铁就是土壤矿物中的“配色大师”。当其在土壤中含量高时,土壤颜色会呈红色或棕红色。同时,氧化铁是一种善变的物质,其性质在土壤中经常发生变化。在低洼潮湿的环境中,氧化铁很容易与水反应,变成黄色的水合氧化铁,所以这个地方的土壤往往是黄色的。当通风不畅、缺氧时,土壤中的氧化铁转化为氧化亚铁,氧化亚铁积累较多时,土壤呈现灰蓝色。比如碳酸钙、碳酸钠、氯化钠等盐类,或者氢氧化铝等物质以粉末状存在于土壤中,可能会使土壤呈现白色。

在这项研究中,研究小组对5、10、15、25、35、50、75、100和125厘米的9个深度的土壤颜色进行了初步绘图,发现土壤颜色随着深度的增加而变浅。“一个重要原因是植物凋亡整合到土壤中形成有机质,在土壤上部积累较多,所以颜色较深。有机质含量越低,越有急剧下降的趋势,所以颜色越浅。”这篇论文的第一作者,中国科学院南京土壤研究所副研究员刘峰说,然而,并不是所有的土壤颜色都随着深度而变化。比如黄土高原上一些植被覆盖度较差的黄土路段,从上到下都是均匀的黄色。

不同地方的自然环境造就不同的“肤色”[/s2/]

从2009年到2019年,过去10年收集的土壤大数据终于迎来了2020年“辉煌”的亮点时刻。

在本次公布的高精度土壤颜色图中,从过去10年收集的Munsell颜色(比较颜色法的标准,在土壤研究中常用于颜色描述)数据中选取了约4600个土壤剖面进行数字制图。“这些土壤剖面的最高采样点在西藏海拔5700米左右的高山上,最低采样点在接近海平面的沿海地区。我们将土壤属性与40多个环境参数相结合,如气候、地形、植被、土地利用和土壤母质。对土壤颜色进行了预测和分析刘枫说道。

刘峰认为,在我国西北的沙漠、荒漠、戈壁地区,土壤有机质含量低,游离碳酸盐或盐分含量高,土壤颜色以白色、灰色为主。

中国中部的黄土高原,包括甘肃、宁夏、陕西、山西和豫西,土壤颜色为黄色。在东北、青藏高原东部等湿润的高寒地区,植被条件较好,植物根残体和枯枝落叶长期堆积,土壤有机质不易矿化,含量较高,土壤颜色较暗。

南方的土壤颜色是红色的,尤其是江西、湖南和云南的一些地区。“这些地区的土壤母质经过快速风化淋滤后,土壤中氧化铁和氧化铝相对丰富,所以呈红色。”刘枫说道。

东部地区及鄱阳湖周边的长江、淮河、黄河下游土壤呈浅褐色,趋于灰蓝色。“由于这些地区地势低洼,排水不畅,母质多为江湖沉积物。”刘枫说道。

同时,土壤颜色图还描绘了土壤颜色变化的空细节。例如,在Xi和成都,土壤颜色随着地形的变化而变化,主要表现为:在25厘米深度,Xi北部黄土高原的土壤为黄色,中部渭河流域为淡黄色,南部秦岭地区为褐色。成都同深度,西北的山是褐色的,东南的四川盆地是红色的。

“这张高精度的土壤颜色图提供了中国第一个一致和详细的土壤颜色视图,是土壤肥力质量评价和空管理的关键参考。”张干林说,土壤颜色图还可以为法院土壤实物证据的可追溯性提供支持。比如根据粘在鞋上的泥土的颜色和泥土中的有机物,可以大致分析泥土来自哪个区域,从而判断相关物体是否到过某个区域。然而,为了准确锁定土壤源,测量精度需要不断提高。

空土壤类型和属性分布信息是生态水文模拟、全球变化研究和资源环境管理所需的基础数据。

2009年,科技部专项基础工作项目“中国国土部门调查与中国国土部门档案编制”启动。在随后的10年里,土壤研究人员在全国31个省市调查了近6000个典型土壤剖面,建立了4420个土壤系列,最终建立了中国土壤系统分类基层分类单元的土壤系列和土壤系列数据库,为中国数字土壤建设提供了重要支持。

中国科学院南京土壤研究所作为该项目的主办单位,至今保存着该项目的土样。

中国科学院南京土壤研究所刘峰副研究员2011年赴安徽采集土壤剖面样品。「我们选择了约一百八十个代表典型景观的地点,在不同的景观部分,例如平原、山丘、河流和山脉,挖掘土壤剖面。每个坑宽1.2米,深1.5-2米,长2米。”刘枫说,土质剖面一般都是人工开挖,土坑深度要暴露在母质层。

众所周知,天然土壤自上而下由表层、腐殖质层、淋溶层、沉积层、母质层和母岩层组成。典型的天然土壤剖面分为A层(表层、腐殖质层和淋溶层)、B层(沉积层)和C层(母质层和母岩层)。对于B层不完整(不发育)的山地土壤,只采集A层和C层。在对土壤剖面进行采样时,研究者应根据颜色、结构、质地、紧密度、温度、植物根系分布等指标对每一土层进行划界,并仔细观察;从上到下逐一记录轮廓形状和特征。然后在每一土层中间从下往上逐层取样,每个取样点的土壤取样深度和取样量应一致。

刘枫说,研究人员将土壤样品带回实验室后,要分析土壤的有机质、PH值、阳离子交换量、碳酸钙、氮、磷、钾含量等基本性质,从而获得覆盖全国的第一手土壤样品数据。(记者金锋)

负责编辑:吴晓东SN241

本文来自网络,不代表明天新闻网立场。转载请注明出处: http://www.mtxww.com/14310.html
上一篇
下一篇

为您推荐

返回顶部