森林土壤调查及土壤分析 2005年9月
森 林 土 壤 调 查 及 土 壤 分 析 2005 年 9 月
前言 土壤学是一门应用学科,它不仅有完整的理论,而且 有一整套实验的方法,土壤学教学环节中,除包括系统 讲授课时外,实习实验也是重要的环节,两者学时数约 各占总课时的一半 土壤学实习实验“指导书”是为了巩固和补充土壤学 课堂教学,为实习土壤学的有关专业学生编写的可供教 学使用,也可供科研和承担林业调査设计任务时参考 “指导书”中主要收集了与林业有关的岩石矿物鉴定技 术,森林土壤调査方法,土壤物化性质的测定方法。 考虑到使用本“指导书”的对象及担负任务的不同 所以编入理化分析的项目比较多,而且在有些项目中列 入了几种方法,即有常规的方法,也有较方便的方法, 特别注意介绍了常用分析仪器在土壤分析中的应用,各 专业的实习实验安排,可根据专业特点和具体条件选择 开设。 在编写过程中,我们力求以马列主义,毛泽东思想为 指导,以适应四个现代化的要求,注意到理论与实践相 结合,我们希望通过反复的实践,掌握“指导书”中应 用技术的基本原理,基本方法和基本操作技术,并且通 过实践培养辨证唯物主义观点,逐步树立对待科学的严 肃的工作态度,严格的工作要求和严密的工作方法
前 言 土 壤 学 是 一 门 应 用 学 科 ， 它 不 仅 有 完 整 的 理 论 ， 而 且 有一整套实验的方法，土壤学教学环节中，除包括系统 讲授课时外，实习实验也是重要的环节，两者学时数约 各占总课时的一半。 土 壤 学 实 习 实 验 “ 指 导 书 ” 是 为 了 巩 固 和 补 充 土 壤 学 课堂教学，为实习土壤学的有关专业学生编写的可供教 学 使 用 ， 也 可 供 科 研 和 承 担 林 业 调 查 设 计 任 务 时 参 考 。 “指导书”中主要收集了与林业 有 关 的 岩 石 矿 物 鉴 定 技 术，森林土壤调查方法，土壤物化性质的测定方法。 考 虑 到 使 用 本 “ 指 导 书 ” 的 对 象 及 担 负 任 务 的 不 同 ， 所以编入理化分析的项目比较多，而且在有些项目中列 入了几种方法，即有常规的方法，也有较方便的方法， 特别注意介绍了常用分析仪器在土壤分析中的应用，各 专业的实习实验安排，可根据专业特点和具体条件选择 开设。 在 编 写 过 程 中 ， 我 们 力 求 以 马 列 主 义 ， 毛 泽 东 思 想 为 指导，以适应四个现代化的要求，注意到理论与实践相 结合，我们希望通过反复的实践，掌握“指导书”中应 用技术的基本原理，基本方法和基本操作技术，并且通 过实践培 养辨证唯物主义观点，逐步树立对待科学的严 肃的工作态度，严格的工作要求和严密的工作方法
土壤实验室规则 为了实验室的顺利进行和达到实验课的目的要求,需要有一个合理的实验室规则,兹拟 定如下几条,希共同遵守。 1.实验前必须先看实验指导,严格遵守操作规程。 2.实验室中必须保持整洁、严肃、安静、有条不紊,不吸烟。 3.实验室的仪器药物必须小心使用,防止破损浪费。如有破损必须自觉登记,按学校 的规定进行报损。 4.所有仪器不得私自拿走,用完后必须,交给负责的教师或工作人员清点检查。没有 拿出来的仪器,不得随便拿用。如需用必须经指导教师或工作同志同意 5.实验后,值日生必须整理清洁,地板桌面要保持清洁,并检査水电门窗的安全 6.使用电热和电子仪器时,先检查电路接线是否正确,然后才按上插头,用毕应拔出 插头放回原位 7.废物、废液、废纸或废土等,不准倒入水槽内,以免堵塞和腐蚀,应倒在水缸内, 水槽在保持清洁 8.配制和稀释有放热反应在试剂时,如 NAOH. KOH,H2SO4等,必须在烧杯中进行, 不准在量瓶或试剂瓶中进行 9.各种试剂瓶塞不得互相塞错,瓶标签要保持鲜明完整,不要在贴有的一面侄试剂。 10.使用吸管时切勿将试液吸入口中,有挥发性或有毒试剂不能用口吸,可用医用洗耳 球吸取 11.NAOH,KOH,NA2CO3等碱液,不宜用玻璃或玻塞滴定管,应用软木塞或橡皮 塞和装有橡皮管的滴定管。 12.手持500ML以下的玻瓶切勿握颈部,应握瓶身,尤其是握取大型细口瓶时宜特别 小心,必须托住瓶底。 13.强酸有宜和氨液放在邻近,有机容剂如已醚,酒精,苯,甲苯等以及其它易燃挥发 性液体放置无火源之处 14.倾倒试剂至量筒或试管中,最妥善的方法是反正试管或量筒在开始时倾斜,可防止 溅泼,切勿将量筒口或试管口对准旁人身体,以免试剂溅泼或化学反应猛烈时喷出 伤及自身或旁人。 15.使用分析天平时应注意不得负荷过重,砝码不得掉失,不排乱,称物宜有盛器,转 动升降螺旋时不得快快猛,以免损伤刀口,宜细心升降,加倍爱护,用完后检査并 整理砝码,天平里处保持清洁,并加盖布幕,最后履行登记手续。 16.人人应爱护国家财产,厉行节约,反对浪费,不同规格试剂应分别使用,易药品不 得多配,水电节约使用 17.实验后,所有的玻璃器皿必须用肥皂洗净,并用少量蒸馏水冲洗数次。 18.滴管,移液管必须专用于一种深液的一种浓度,如果要吸取其他药剂或同种溶液的 不同浓度的药剂时,必须先洗净后用蒸馏水冲洗,然后再用药剂先倒于另一器皿中), 洗数次,而后用之。 目 录
土壤实验室规则 为了实验室的顺利进行和达到实验课的目的要求，需要有一个合理的实验室规则，兹拟 定如下几条，希共同遵守。 1． 实验前必须先看实验指导，严格遵守操作规程。 2． 实验室中必须保持整洁、严肃、安静、有条不紊，不吸烟。 3． 实验室的仪器药物必须小心使用，防止破损浪费。如有破损必须自觉登记，按学校 的规定进行报损。 4． 所有仪器不得私自拿走，用完后必须，交给负责的教师或工作人员清点检查。没有 拿出来的仪器，不得随便拿用。如需用必须经指导教师或工作同志同意。 5． 实验后，值日生必须整理清洁，地板桌面要保持清洁，并检查水电门窗的安全。 6． 使用电热和电子仪器时，先检查电路接线是否正确，然后才按上插头，用毕应拔出 插头放回原位。 7． 废物、废液、废纸或废土等，不准倒入水槽内，以免堵塞和腐蚀，应倒在水缸内， 水槽在保持清洁。 8． 配制和稀释有放热反应在试剂时，如 NAOH.KOH，H2SO4 等，必须在烧杯中进行， 不准在量瓶或试剂瓶中进行。 9． 各种试剂瓶塞不得互相塞错，瓶标签要保持鲜明完整，不要在贴有的一面侄试剂。 10． 使用吸管时切勿将试液吸入口中，有挥发性或有毒试剂不能用口吸，可用医用洗耳 球吸取。 11． NAOH，KOH，NA2CO3 等碱液，不宜用玻璃或玻塞滴定管，应用软木塞或橡皮 塞和装有橡皮管的滴定管。 12． 手持 500ML 以下的玻瓶切勿握颈部，应握瓶身，尤其是握取大型细口瓶时宜特别 小心，必须托住瓶底。 13． 强酸有宜和氨液放在邻近，有机容剂如已醚，酒精，苯，甲苯等以及其它易燃挥发 性液体放置无火源之处。 14． 倾倒试剂至量筒或试管中，最妥善的方法是反正试管或量筒在开始时倾斜，可防止 溅泼，切勿将量筒口或试管口对准旁人身体，以免试剂溅泼或化学反应猛烈时喷出 伤及自身或旁人。 15． 使用分析天平时应注意不得负荷过重，砝码不得掉失，不排乱，称物宜有盛器，转 动升降螺旋时不得快快猛，以免损伤刀口，宜细心升降，加倍爱护，用完后检查并 整理砝码，天平里处保持清洁，并加盖布幕，最后履行登记手续。 16． 人人应爱护国家财产，厉行节约，反对浪费，不同规格试剂应分别使用，易药品不 得多配，水电节约使用。 17． 实验后，所有的玻璃器皿必须用肥皂洗净，并用少量蒸馏水冲洗数次。 18． 滴管，移液管必须专用于一种深液的一种浓度，如果要吸取其他药剂或同种溶液的 不同浓度的药剂时，必须先洗净后用蒸馏水冲洗，然后再用药剂(先倒于另一器皿中)， 洗数次，而后用之。 目 录
前言 土壤实验室规则 第一部分土壤分析方法 主要造岩矿物的识别 二、岩浆岩的识别 三、沉积岩和变质岩的识别 附:各类岩石手标本鉴定及描述方法 四、土壤分析样品的采集处理和保存 五、土壤分析仪器洗涤法 094045 六、风干土壤吸湿水测定 七、土壤水分常数的测定 附:扭力天平使用说明 八、土壤基本物理性质的测定… 九、土壤质地的测定 十、土壤PH值测定… 附:25型酸度计使用说明 十一、土壤有机质含量的测定…… 十二、土壤全氮量的测定… 十三、土壤中水解性氮的测定方法 十四、土壤速效磷的测定 附:72型分光光度计的使用…… 十五、土壤速效钾的测定 附1:火焰光度计的使用 附2:PHS-2型酸度计的使用… 十六、土壤交换性酸的测定 十七、土壤水解性总酸度的测定…… 十八、土壤交换性盐基总量的测定 十九、土壤盐基饱和度的计算…… 二十、土壤快速诊断法 二十一、土壤理化分析结果的整理…… 二十二、我国主要土壤类型的标本观察119 第二部分森林土壤调查方法 、调查任务与目的… 128 二、调查的准备工作…… 三、土壤形成因素调查…… 四、土壤剖面的调查记载 五、土壤标本的采集…… 六、土壤制图…… 七、林业用地土壤调查报告… 第三部分福建森林土壤概况 福建省的地质地貌 、福建森林土壤 第一部分土壤分析方法
前言 ………………………………………………………………………………… 1 土壤实验室规则 …………………………………………………………………… 2 第一部分 土壤分析方法 一、主要造岩矿物的识别 ………………………………………………………… 4 二、岩浆岩的识别…………………………………………………………………… 10 三、沉积岩和变质岩的识别 ……………………………………………………… 19 附：各类岩石手标本鉴定及描述方法………………………………………… 24 四、土壤分析样品的采集处理和保存……………………………………………… 30 五、土壤分析仪器洗涤法 ………………………………………………………… 34 六、风干土壤吸湿水测定 ………………………………………………………… 35 七、土壤水分常数的测定 ………………………………………………………… 39 附：扭力天平使用说明………………………………………………………… 43 八、土壤基本物理性质的测定……………………………………………………… 44 九、土壤质地的测定 ……………………………………………………………… 48 十、土壤 PH 值测定 ……………………………………………………………… 58 附：25 型酸度计使用说明 十一、土壤有机质含量的测定……………………………………………………… 62 十二、土壤全氮量的测定…………………………………………………………… 68 十三、土壤中水解性氮的测定方法………………………………………………… 71 十四、土壤速效磷的测定…………………………………………………………… 73 附：72 型分光光度计的使用 ……………………………………………… 75 十五、土壤速效钾的测定…………………………………………………………… 78 附 1：火焰光度计的使用 ………………………………………………… 82 附 2：PHS－2 型酸度计的使用 …………………………………………… 85 十六、土壤交换性酸的测定 ……………………………………………………… 96 十七、土壤水解性总酸度的测定 ………………………………………………… 100 十八、土壤交换性盐基总量的测定………………………………………………… 103 十九、土壤盐基饱和度的计算……………………………………………………… 105 二十、土壤快速诊断法 …………………………………………………………… 106 二十一、土壤理化分析结果的整理………………………………………………… 112 二十二、我国主要土壤类型的标本观察 119 第二部分 森林土壤调查方法 一、调查任务与目的 ……………………………………………………………… 128 二、调查的准备工作 ……………………………………………………………… 128 三、土壤形成因素调查……………………………………………………………… 131 四、土壤剖面的调查记载…………………………………………………………… 133 五、土壤标本的采集 ……………………………………………………………… 151 六、土壤制图………………………………………………………………………… 152 七、林业用地土壤调查报告………………………………………………………… 163 第三部分 福建森林土壤概况 一、福建省的地质地貌……………………………………………………………… 164 二、福建森林土壤…………………………………………………………………… 170 第一部分 土壤分析方法
实验一主要造岩矿物识别 目的要求: 矿物岩石在形成土壤的物质基础,岩石在风化后形成母质再由母制经过成土作用而形成 土壤,因此,岩石的性质和成分不仅在一定程度上影响土壤性质及成份,并且影响风化 作用及成土作用的速度和性质。又影响土壤类型和性状,在形容土壤特性和林木生长的 关系时,首先应了解形成土壤母质的岩石的类型,对判断土壤性质及利用改良土壤方面 具有一定重要的性,通过本实验掌握本省12类主要造岩矿物的识别方法。 二.实验原理 各种土壤有一定的物理特性和化学性质,在野外工作时,可以依据这些特性和性质来初 步鉴定矿物,通常用来鉴别矿物的简单化学性质,是矿物对稀盐酸的反应 三.实验内容 (1)鉴别矿物的物理特性 1颜色:是矿物分子对光线吸收和反射时表现的现象,它决定于矿物的化学成分和 构造,自然界里矿物,往往具有一定的颜色,但也有杂质影响,而使其颜色变化很大 观察各种矿物的颜色应以新鲜断裂面,或断口为准,描述时。主色在后次色在前 必要时可以加上形容词,如浅灰绿色 2.条痕:是指矿物粉末的颜色,有些矿物其外表颜色和它的粉末颜色不同,主要的 原因是受外界环境条件的作用,因而其颜色易起变化,但其粉末色泽是一定的。如表 1-1 表1 矿物颜色与条痕的对照表 名称石音 块状石英赤铁矿褐铁矿|磁铁矿 黄铁矿 项目 矿物颜色 白 条。痕 鉴别时可取一小块赤铁矿和黄铁矿各在没上采由的瓷板(条痕板)上擦划一下,白 瓷板上留下的粉末即为条痕,须指出,鉴定矿物的条痕,必须是矿物的硬度小于瓷板的 硬度,方可进行 3光泽:指矿物在反射光下所呈之现象,按下列标准加以描述。 (1)、半金属光泽(次金属光泽) (2)、凡深色之矿物而无充足或显著之金属光泽称之,如褐铁矿、磁铁矿。 (3)、非金属光泽,可分为: (甲)玻璃光泽:在平滑反射面上所呈现的光泽,如长石水晶、莹石、石英晶石、 方解石 (乙)丝绢光泽:如石膏、石棉 (丙)珍珠光泽:在层状或片状结构的矿物中见到,如云母类(白云母、黑云母、金 母 (丁)脂肪光泽:反射面较粗糙时呈现的光泽,如石英断面 (戊)松脂光泽:如硫磺 (已)金刚光泽:如金刚石、闪锌矿。 (庚)无光泽:矿石表面是细分散体、成土状,实际上并不反光的 4硬度:矿物抵抗外力磨擦或刻划的能力称之,根据摩氏硬度计把矿物分为十级, 下列十种矿物订为各级硬度的标准,鉴定时以能刻划前较小的矿物,而本身又会被下 种硬度较大的矿物所刻划为标准(见表1-2) 表1-2 标准硬度的矿物表
实验一 主要造岩矿物识别 一．目的要求： 矿物岩石在形成土壤的物质基础，岩石在风化后形成母质再由母制经过成土作用而形成 土壤，因此，岩石的性质和成分不仅在一定程度上影响土壤性质及成份，并且影响风化 作用及成土作用的速度和性质。又影响土壤类型和性状，在形容土壤特性和林木生长的 关系时，首先应了解形成土壤母质的岩石的类型，对判断土壤性质及利用改良土壤方面 具有一定重要的性，通过本实验掌握本省 12 类主要造岩矿物的识别方法。 二．实验原理： 各种土壤有一定的物理特性和化学性质，在野外工作时，可以依据这些特性和性质来初 步鉴定矿物，通常用来鉴别矿物的简单化学性质，是矿物对稀盐酸的反应。 三．实验内容： (1).鉴别矿物的物理特性 1.颜色：是矿物分子对光线吸收和反射时表现的现象，它决定于矿物的化学成分和 构造，自然界里矿物，往往具有一定的颜色，但也有杂质影响，而使其颜色变化很大。 观察各种矿物的颜色应以新鲜断裂面，或断口为准，描述时。主色在后次色在前。 必要时可以加上形容词，如浅灰绿色。 2.条痕：是指矿物粉末的颜色，有些矿物其外表颜色和它的粉末颜色不同，主要的 原因是受外界环境条件的作用，因而其颜色易起变化，但其粉末色泽是一定的。如表 1-1 表 1-1 矿物颜色与条痕的对照表 名称 项目 石膏 块状石英 赤铁矿 褐铁矿 磁铁矿 黄铁矿 矿物颜色 白 白 赤 褐 黑 铜 黄 条 痕 白 黄 红 褐 灰 黑 鉴别时可取一小块赤铁矿和黄铁矿各在没上采由的瓷板(条痕板)上擦划一下，白 瓷板上留下的粉末即为条痕，须指出，鉴定矿物的条痕，必须是矿物的硬度小于瓷板的 硬度，方可进行。 3.光泽：指矿物在反射光下所呈之现象，按下列标准加以描述。 ⑴、半金属光泽(次金属光泽) ⑵、凡深色之矿物而无充足或显著之金属光泽称之，如褐铁矿、磁铁矿。 ⑶、非金属光泽，可分为： (甲)玻璃光泽：在平滑反射面上所呈现的光泽，如长石水晶、莹石、石英晶石、 方解石。 (乙)丝绢光泽：如石膏、石棉。 (丙)珍珠光泽：在层状或片状结构的矿物中见到，如云母类(白云母、黑云母、金 云母)。 (丁)脂肪光泽：反射面较粗糙时呈现的光泽，如石英断面。 (戊)松脂光泽：如硫磺。 (已)金刚光泽：如金刚石、闪锌矿。 (庚)无光泽：矿石表面是细分散体、成土状，实际上并不反光的。 4.硬度：矿物抵抗外力磨擦或刻划的能力称之，根据摩氏硬度计把矿物分为十级， 下列十种矿物订为各级硬度的标准，鉴定时以能刻划前较小的矿物，而本身又会被下一 种硬度较大的矿物所刻划为标准(见表 1─2) 表 1─2 标准硬度的矿物表