广东省分等因素因子数据的获取来源包括:①第二次土壤普查成果及珠江三角洲耕地地力调查成果;②水利和水文调查部门资料;③土地利用现状调查成果;④野外实地补充调查。下面根据广东省确定的分等因素逐一介绍各分等因素的获取和结果分布。
(一)地形坡度
1.地形坡度的获取
从县(区)地形图中提取地形高程数据,通过GIS系统建立DTM,经与农用地分等单元图叠加,提取出各分等单元坡度属性。根据《农用地分等规程》的分等因素分级标准,广东省将地形坡度分为六级:一级,地形坡度<2°;二级,地形坡度2°~5°;三级,地形坡度5°~8°;四级,地形坡度8°~15°;五级,地形坡度15°~25°;六级,地形坡度≥25°。
2.地形坡度分布概况
广东省耕地主要分布在平坦和较平坦地区,其中地形级别为一级的农用地最多,占总面积的47.0%左右。珠江三角洲平原和潮汕平原70%以上的耕地地形坡度<2°,90%以上的耕地地形坡度<5°;全省耕地地形坡度二级的占24.3%左右,三级的占15.9%左右;8°以下的耕地占87.3%,8°~15°的占8.7%;15°~25°的占3.7%左右;≥25°的最少,只占了0.3%左右。≥15°的耕地主要分布在清远、河源、肇庆、茂名、云浮和韶关等山区(图3-14)。广东省各地级市耕地地形坡度等级面积分布如表3-7所示。
图3-14 广东省耕地地形坡度分级面积比例图
表3-7 广东省各地级市耕地地形坡度等级面积分布表
(二)田面坡度
1.田面坡度的获取
根据各县(区)野外实地补充调查资料、农用地利用现状及土壤特性综合判读分等单元田面坡度。水田、水浇地、望天田、菜地均作为平地处理,只对旱地进行田面坡度分级。广东省田面坡度分为五级:一级,田面坡度<2°;二级,田面坡度2°~5°;三级,田面坡度5°~8°;四级,田面坡度8°~15°;五级,田面坡度≥15°。
2.田面坡度分布概况
广东省85.0%的农用地田面坡度为一级;二级的占9.9%;三级的占4.9%,主要分布在信宜、雷州、徐闻、乐昌、南雄等地,占当地耕地面积的20%左右;田面坡度四级的不到0.2%,零星分布在信宜、高要、阳西、新兴、乐昌、五华、平远、广宁、怀集、封开等山地(图3-15)。广东省各地级市耕地田面坡度等级面积分布如表3-8所示。
图3-15 广东省耕地田面坡度分级面积比例图
表3-8 广东省各地级市耕地田面坡度等级面积分布表
续表
(三)地下水位
1.地下水位的获取
根据实地调查资料和各地水文地质部门的地下水位分布图,结合分等单元土壤属性的校核,综合获取地下水位数据。土壤地下水位的活动直接影响土壤层次的发育和肥力的高低。低洼地土壤潜水层位高,土壤排水困难,往往造成田面积水,土壤通气性不好,还原性强,并产生还原性的毒害物质,不利于作物的生长。地下水位过深,往往水分不足,易造成干旱,如岗地。地下水位在0.6~1米之间,土壤干湿交替,有利于土壤物质更新和土壤层次发育。广东省将地下水位分为三级:地下水位距地表距离在0.6米以上,属于一级;介于0.3~0.6米之间的,为二级;小于0.3米的为三级。
2.地下水位分布概况
广东省75%左右的耕地地下水位为一级;二级的占19%左右;三级的不到7%,主要分布在海边田区、低围田区、洋田区的河流两岸和坑田区(图3-16)。广东省各地级市耕地地下水位面积比例分布如表3-9所示。
图3-16 广东省耕地地下水位分级面积比例图
表3-9 广东省各地级市耕地地下水位面积比例分布表
续表
(四)有效土层厚度
1.有效土层厚度的获取
有效土层厚度是指土壤剖面层次中与植物生长有密切联系的土层,是指土壤层和松散的母质层之和。一般说,1米以内的土层,可认为是有效土层,它是评价土壤肥力的重要指标之一。广东省有效土层厚度数据直接从全国第二次土壤普查成果及耕地地力调查结果中提取。根据《农用地分等规程》中分等因素的分级标准,广东省有效土层厚度共分为4个等级(有效土层厚度分级界限下含上不含):一级,有效土层厚度≥100厘米;二级,有效土层厚度60~100厘米;三级,有效土层厚度30~60厘米;四级,有效土层厚度<30厘米。
2.有效土层厚度分布概况
广东省平原区绝大多数农用地土层厚度都很深厚,完全能满足作物扎根生长的需要。只有山区、丘陵地区部分土种存在有效土层浅薄<100厘米的问题。广东省水稻土的耕作层厚度<13厘米、13~15厘米、>15厘米的大约各占1/3。耕层厚度15厘米以上的农用地主要分布在珠海、深圳和梅州,各占当地水稻土面积的45%以上;韶关、惠州、河源、汕尾、湛江地区较少,各占当地水稻土面积不到30%。广东省旱作土壤耕作层厚度较深,大多深达15厘米以上,如广州、湛江、深圳、佛山、东莞、中山的旱作土壤耕作层厚度达15厘米以上的占该地区旱作土面积的56%以上;惠州、河源、汕尾等地的旱作土壤耕作层厚度浅薄,旱作土壤耕作层厚度不及13厘米的占该地区旱作土面积的59.8%,其他地区偏浅的亦达13%以上。自然土壤中,黄壤、红壤、赤红壤和砖红壤的土层较厚,50%以上属厚土层(>80厘米),属薄土层(<40厘米)的不到19%;石灰土和紫色土的土层较薄,只有26%~34%属厚土层。
总体来说,广东省有效土层比较深厚的耕地主要分布在珠江三角洲平原和潮汕平原地区,其中中山、珠海、汕头、广州、佛山等地有效土层厚度大于100厘米的分别占当地耕地面积的89.1%、88.8%、78.7%、67.4%和61.7%。广东省耕地有效土层厚度分级面积比例如图3-17所示。广东省各地级市耕地土壤有效土层厚度面积比例分布如表3-10所示。
图3-17 广东省耕地有效土层厚度分级面积比例图
表3-10 广东省各地级市耕地土壤有效土层厚度面积比例分布表
资料来源:万洪富等著.广东省土壤资源及作物适宜性图谱.广州:广东科技出版社,2005.
(五)表层土壤质地
1.表层土壤质地的获取
表层土壤质地一般指耕层土壤的砂粘性,它影响土壤的耕性、保肥性、通气透水性等生产特性,是鉴别土壤肥力的标志之一。表层土壤质地可以通过土种属性判别和实地验证获取。土种分布图是全国第二次土壤普查成果之一,通过将分等单元与土种分布图叠加,可以判读分等单元的土种属性,从而确定表层土壤质地类型。根据《农用地分等规程》中的农用地分等因素分级标准,广东省土壤质地分为轻壤/中壤/重壤、沙壤土、粘土、砂土、砾质土5个级别。
2.表层土壤质地分布概况
广东省水稻土质地多属壤土,其面积占全省水稻土面积的57.6%,其中韶关、梅州、汕头、潮州、揭阳、茂名和深圳等地所占面积较大,占当地水稻土面积的64.8%以上;质地偏粘的水稻土面积占全省水稻土面积的26.3%,其中达25%以上的有佛山、惠州、东莞、中山、汕尾、广州、江门、清远、湛江和珠海等地,佛山、中山和珠海的偏粘土壤最多,占当地水稻土面积的60%~80%;质地偏砂的水稻土占全省水稻土面积的16.1%,主要分布在惠州、汕尾、河源、湛江等地,占当地水稻土面积达24.5%以上。
广东省旱作土质地48.4%属壤土,其中韶关、清远、广州、梅州、肇庆、云浮和深圳等地壤土面积均达54%以上;质地偏粘的旱作土不多,仅占16.2%,除佛山、中山和湛江以外,其余各地偏粘的旱作土面积不到20%;质地偏砂的旱作土占35.4%,面积达47%以上的有惠州、东莞、河源、汕尾、茂名、汕头、潮州、揭阳和珠海等地。全省的自然土壤主要分布在丘陵山地,多由母岩发育而成,它们的质地与母岩种类有密切联系。如由花岗岩、页岩发育的土壤含砂量较多,质地较粗;由页岩、石灰岩、玄武岩发育的土壤含砂量较少,质地较粘,湛江地区多玄武岩分布,故自然土壤质地多是偏粘;滩涂土壤质地偏粘的较多。不同母质类型发育的土壤,其土壤质地有很大的差异。一般说来,三角洲和滨海冲积平原土质地较为粘重,以重壤至中粘为主,如西北江三角洲冲积平原区的水稻土质地较粘重;河流冲积平原区及丘陵区水稻土质地较轻,以轻壤、中壤为主;页岩母质发育的土壤,石砾较少,以粉粒为主,其数量约占一半,其余是砂粒和粘粒;花岗岩母质发育的土壤,石砾较多;砂岩母质发育的土壤,砾石不多,颗粒的粗细介于页岩和花岗岩母质之间;由石灰岩、第四纪红土和玄武岩母质发育的土壤,质地较为粘重,多为重壤至粘土。广东省耕地表层土壤质地分级面积比例见图3-18。广东省各地级市耕地表层土壤质地面积比例分布如表3-11所示。
图3-18 广东省耕地表层土壤质地分级面积比例图
表3-11 广东省各地级市耕地表层土壤质地面积比例分布表
(六)剖面构型
1.剖面构型的获取
通过土壤类型、典型土壤理化分析结果及地貌等要素综合分析判读,获取各县(区)农用地分等单元土壤剖面构型属性。广东省土壤剖面构型主要分为通体质地(包括通体壤、通体砂、通体粘以及通体砾)、夹层质地(包括砂/粘/砂、粘/砂/粘、壤/粘/壤、壤/砂/壤)和垫层质地(包括砂/粘/粘、粘/砂/砂、壤/粘/粘、壤/砂/砂)三类剖面构型。
2.剖面构型分布概况
广东省土壤剖面构型涉及以上三类剖面构型的14个种类,以均质质地剖面构型为最多,占全省耕地面积的79%以上。均质质地剖面构型中以“通体壤”最多,占全省耕地面积的68.0%,“通体粘”占9.1%;其次为垫层质地剖面构型,占全省耕地面积的16.6%,垫层质地剖面构型中以“壤/粘/粘”最多,占全省耕地面积的11.4%,“壤/砂/砂”占3.1%;夹层质地剖面构型最少,还不到全省耕地面积的5%,夹层质地剖面构型中“壤/粘/壤”占2.4%“,壤/砂/壤”占2.0%左右。耕作层种植条件优越,而且剖面构型较好的土地多分布在海拔较低、地势平坦的两大冲积平原(珠江三角洲平原和潮汕平原)以及河谷平地中,而丘陵山地土地耕作层种植条件受到一定的局限性,其剖面构型一般较差。广东省各地级市耕地剖面构型组成见表3-12。
表3-12 广东省各地级市耕地剖面构型面积比例分布表
(七)有机质含量
1.有机值含量的获取
土壤有机质含量从各地第二次土壤普查资料、珠江三角洲耕地地力调查以及外业调查等资料获得。广东省土壤有机质含量主要分为5个等级(有机质含量分级界限下含上不含):一级,有机质含量≥3%;二级,有机质含量2%~3%;三级,有机质含量1%~2%;四级,有机质含量0.6%~1%;五级,有机质含量<0.6%。
2.有机值含量分布概况
土壤有机质含量高低是反映土壤养分状况、土壤肥力高低的重要指标。广东省土壤有机质平均含量为2.35%,以自然土壤略高一些(2.52%),水稻土次之(2.45%),旱地土壤较低(1.49%)。
广东省水稻土有机质含量>3.0%的占水稻土面积的26.8%,2.0%~3.0%的占44.0%,1.0%~2.0%的占26.8%,小于1.0%的占3.7%,全省水稻土有机质含量总体属中上水平。由于全省各地水稻土的成土母质不同,各地水稻土的有机质含量有一定的差异。广东省水稻土的成土母质主要是坡积残积物、洪积冲积物、宽谷冲积洪积物、河流冲积物、三角洲沉积物和滨海沉积物等。其中,三角洲沉积物和宽谷冲积洪积物等母质发育形成的水稻土,由于其质地粘重,对有机质的积累有利,故有机质含量较高;坡积残积物和洪积冲积物等母质形成的水稻土,由于山顶泥沙随洪水冲刷而堆积于山坡,质地较砂,细小的有机物随流水向下冲积,故有机质含量较低。佛山、中山、珠海等地的水稻土大多由三角洲沉积物和滨海沉积物母质发育而成,土壤有机质含量较高,平均含量达2.82%以上;而汕头、潮州、揭阳、惠州、东莞、汕尾和湛江等地的水稻土大多是三角洲沉积物、洪积物和浅海沉积物等母质发育而成,土壤质地多为砂壤或壤土,较少粘壤土,这些地区土壤有机质含量高的土地面积仅占20%左右,尤其是汕头、潮州、揭阳和湛江,有机质含量<2%的面积占50%左右。不同种类的水稻土有机质差异较大,水稻土有机质含量顺序为潜育型>咸酸性>盐渍型>潴育型>漂洗型>渗育型>淹育型水稻土,依次递减。
全省旱作土有机质含量>3.0%的占旱作土总面积的8.3%,有机质含量2.0%~3.0%的占19.8%,有机质含量1.0%~2.0%的占36.8%,有机质含量小于1.0%的占35.1%。全省旱地土壤有机质平均含量<2%的占旱地土壤总面积的71.9%,由此可以看出,旱地土壤有机质含量偏低甚至缺乏。各地旱地土壤由于成土母质不同,有机质含量有一定的差异。湛江、惠州、汕尾、东莞、韶关、河源、清远等地的旱地土壤面积较大,但土壤有机质含量不高,平均含量>2.0%的面积占各地旱地土壤面积的9%~19%,<1.0%的面积均占各地旱地土壤面积的50%以上;汕头、潮州、揭阳等地的旱地土壤面积不大,土壤有机质含量>2.0%的面积占各地旱地土壤面积的3%左右,土壤有机质含量1.0%~2.0%的占30%以上,有机质含量<1.0%的占60%以上。不同种类的旱作土壤有机质含量差异较大,旱地土壤有机质含量顺序为菜园地>基水地>黄泥地>红泥地>潮砂泥地>赤红地>牛肝地>滨海砂泥地,依次递减。
全省自然土壤有机质含量>3.0%的占自然土壤总面积的27.9%,有机质含量2.0%-3.0%的占29.4%,有机质含量1.0%-2.0%的占28.6%,有机质含量<1.0%的占14.4%。由此可以看出,全省自然土壤有机质含量属中上水平。各地自然土壤由于成土母质不同,有机质含量有一定的差异。地处中亚热带的韶关、清远自然土壤有机质含量>2.0%的面积占各地自然土壤面积的75%以上,<1.0%的面积仅占10%左右;地处南亚热带的肇庆、云浮自然土壤有机质含量>2.0%的面积占当地自然土壤面积的70%左右,1.0%~2.0%的占20%左右,<1.0%的面积不到10%;地处热带的雷州半岛地区(湛江市)自然土壤有机质含量>2.0%的面积占当地自然土壤面积的30%左右,1.0%~2.0%的占40%左右,<1.0%的面积占30%左右。可以看出,自然土壤有机质含量由北向南逐渐降低。不同种类的自然土壤有机质差异较大,自然土壤有机质含量为山地草甸土>黄壤>石灰土>红壤>赤红壤>紫色土>砖红壤,依次逐渐降低。
全省滩涂土壤有机质平均含量为2.17%,有机质平均含量>2.0%的滩涂面积占滩涂总面积的58.8%,有机质平均含量1.0%~2.0%的占16.6%,<1.0%的占24.6%。滩涂土壤有机质平均含量为酸性硫酸盐土(林坦)>滨海沼泽盐土(草坦)>滨海潮间盐土(泥坦)>滨海盐土>滨海砂土,依次逐渐降低。
具体各地级市水稻土与旱地土壤有机质含量状况见表3-13。
表3-13 广东省各地级市水稻土与旱地土壤有机质含量状况表
资料来源:广东省土壤普查办公室编著.广东土壤.北京:科学出版社,1993.
(八)pH值
1.pH值的获取
广东省土壤pH值主要根据第二次土壤普查的典型土壤理化性质分析结果获得。广东省土壤pH值主要分为5个等级:一级,pH值6.0~7.9;二级,pH值5.5~6.0、7.9~8.5;三级,pH值5.0~5.5、8.5~9.0;四级,pH值4.5~5.0;5级,pH值9.0。
2.pH值分布概况
广东省土壤pH值平均为5.7,其中水稻土平均值为5.8,旱地为5.9,自然土壤为5.2,全省土壤大部分属酸性。从表3-14中可以看出,全省土壤pH值6.5以下的耕地面积占93.92%,其中又以pH值4.5~5.5和pH值5.5~6.6所占比例最大,分别占55.9%和37.63%;pH值<4.5的强酸性、pH值>7.5的碱性以及pH值6.5~7.5的中性耕地土壤面积不大,仅占6.47%,其中pH值<4.5的强酸性耕地土壤最少,仅占全省耕地面积的0.39%。
表3-14 广东省耕地土壤pH值等级面积比例分布表
续表
从地域分布来看,土壤pH值6.5以下的耕地以潮汕地区、惠州、汕尾、河源、肇庆、东莞、深圳、梅州、阳江、广州等地所占面积比例最大,这些地区土壤多是酸性母岩风化,由洪积和河流冲积母质发育的水稻土居多;珠海、中山的中性耕地土壤所占面积最大,分别占当地耕地土壤面积的81.26%和31.87%,这些地区的耕地土壤多是由珠江三角洲冲积母质发育而成,一些是因受海水影响而富含盐分的咸田;碱性耕地土壤主要分布在清远和韶关地区,分别占当地耕地土壤面积的17.04%和15.43%,这些地区地处石灰岩地区,受石灰岩母岩的影响或因施用石灰过多所致。
属于酸性的旱地土壤主要有:①赤红地、赤土地和赤泥地,主要分布在湛江地区的丘陵台地上;②红泥地、赤红æ