李衛(wèi)華
關(guān)鍵字:土壤 微形態(tài)學(xué) 研究進(jìn)展 展望
土壤微形態(tài)學(xué)是土壤學(xué)科的一個(gè)分支,是應(yīng)用顯微鏡技術(shù)對(duì)土壤微觀形態(tài)以及顆粒組成進(jìn)行的研究。其基本任務(wù)是將顯微鏡下觀察、描述的土壤微形態(tài)特征及變化來(lái)說(shuō)明土壤生成、發(fā)育的演變規(guī)律。
19世紀(jì)20年代,N i c ol發(fā)明了偏光顯微鏡,觀察到巖石中的礦物在不同的偏振光中具有不同的形態(tài)和光學(xué)特征,并根據(jù)不同的特征對(duì)巖石和礦物進(jìn)行鑒別。在差不多相隔100年以后,奧地利學(xué)者K ubiena于20世紀(jì)30年代初用光學(xué)顯微鏡對(duì)土壤剖面和土壤物質(zhì)、現(xiàn)象進(jìn)行系列研究,并于1938年出版專著《微土壤學(xué)》,開(kāi)啟了土壤新學(xué)科——土壤微形態(tài)學(xué)的新篇章。土壤微形態(tài)學(xué)的發(fā)展,標(biāo)志著土壤學(xué)的研究從以往的肉眼觀察階段跨入了光學(xué)顯微鏡研究階段。1969年,國(guó)際土壤學(xué)會(huì)成立國(guó)際土壤微形態(tài)工作小組,進(jìn)一步確定了其科學(xué)地位。
隨后,土壤微形態(tài)學(xué)雖然得到了發(fā)展,但是由于術(shù)語(yǔ)混亂,受到很大影響。B re w er對(duì)K ubiena提出的專門(mén)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了研究,提出了土壤壘結(jié)分析和壘結(jié)單位的分類系統(tǒng),并出版了專著,其中的術(shù)語(yǔ)體系被學(xué)者們沿用了20多年。而后B ullo ck也出版專著,其內(nèi)容和微形態(tài)術(shù)語(yǔ)得到了世界范圍內(nèi)的認(rèn)同,成為一個(gè)國(guó)際通用的土壤薄片描述手冊(cè),初步解決了長(zhǎng)期以來(lái)由于名詞的繁多、術(shù)語(yǔ)的深?yuàn)W及其理解的不一致所造成的問(wèn)題。這個(gè)時(shí)期,由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入,微形態(tài)學(xué)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,其基本概念及應(yīng)用研究等方面都取得了較大的成果。
20世紀(jì)80年代以后,土壤微形態(tài)學(xué)研究術(shù)語(yǔ)得到統(tǒng)一規(guī)范,國(guó)外學(xué)者開(kāi)始對(duì)土壤微形態(tài)學(xué)進(jìn)行統(tǒng)一研究。
我國(guó)學(xué)者黃瑞采雖然早在1939年就開(kāi)始了土壤微形態(tài)的研究,并于1991年出版了《土壤微形態(tài)學(xué)發(fā)展及應(yīng)用》,但對(duì)于土壤微形態(tài)學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)研究是在20世紀(jì)60年代以后,比國(guó)外晚30年。自20世紀(jì)60年代開(kāi)始,我國(guó)相繼設(shè)立了土壤微形態(tài)研究機(jī)構(gòu),著文介紹了土壤微形態(tài)學(xué),翻譯出版了《土壤學(xué)中的礦物學(xué)研究》,并相繼發(fā)表了土壤制片技術(shù)和土壤結(jié)構(gòu)性磨片觀察的研究,土壤微形態(tài)學(xué)一時(shí)得到了極大發(fā)展。
曹升賡在20世紀(jì)70年代進(jìn)行了大量的土壤研究,發(fā)表了多篇土壤分類、土壤地理的微形態(tài)特征研究報(bào)告;唐克麗進(jìn)行了古土壤微形態(tài)研究,對(duì)東北的黑土、白漿土、大寨“海綿土”、華南紅黃壤和磚紅壤、江淮平原的草甸土和水稻土,以及西藏高原的珠峰土都進(jìn)行了土壤微形態(tài)研究;樊潤(rùn)成用巖相偏光鏡對(duì)紅壤結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究;熊德祥用土壤薄片對(duì)江淮平原漚改旱土壤結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行研究。這些工作,都極大地促進(jìn)了我國(guó)土壤微形態(tài)的發(fā)展。進(jìn)入80年代,我國(guó)學(xué)者發(fā)表了多篇土壤分類、土壤地理的微形態(tài)特征研究報(bào)告,對(duì)黃土及黃土發(fā)育的土壤的微形態(tài)研究和東北耕作土壤的微形態(tài)研究均見(jiàn)諸土壤學(xué)刊物。這期間,曹升賡將土壤微形態(tài)術(shù)語(yǔ)翻譯成中文,并將土壤發(fā)生分類中微形態(tài)學(xué)的應(yīng)用資料加以總結(jié)。
隨著土壤微形態(tài)學(xué)和微形態(tài)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在各地土壤工作者已逐漸認(rèn)識(shí)到這項(xiàng)研究工作的意義。土壤微形態(tài)學(xué)的研究,必將對(duì)我國(guó)土壤科學(xué)的充實(shí)和發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
通過(guò)以上學(xué)者的不斷努力,現(xiàn)在土壤微形態(tài)應(yīng)用越來(lái)越廣,簡(jiǎn)單應(yīng)用如下:成土作用的研究;土壤分類的研究;土壤結(jié)構(gòu)和土壤水分物理特性的研究;土壤肥力特性的研究;土壤耕作、土壤改良的研究;土壤侵蝕的研究;古土壤的研究等。
經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,土壤微形態(tài)學(xué)的研究方法、概念及解釋等各方面都取到了很大的發(fā)展。但相較其他學(xué)科的發(fā)展,其發(fā)展還是較為緩慢。尤其在中國(guó),進(jìn)行土壤微形態(tài)研究的人較少。而且土壤微形態(tài)的研究主要集中于定性方面,在定量方面的研究較少。
在20世紀(jì)后期,掃描電子顯微鏡快速發(fā)展,并逐漸應(yīng)用到土壤微形態(tài)領(lǐng)域,土壤微形態(tài)從光學(xué)時(shí)代跨入電子時(shí)代。不僅如此,掃描電子顯微鏡結(jié)合電子能譜儀、圖像處理技術(shù)等對(duì)土壤微結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量化處理,極大促進(jìn)了土壤微形態(tài)發(fā)展。雖然土壤方面掃描電子顯微鏡的應(yīng)用還不廣泛,但相信隨著科技的發(fā)展,必將在土壤微形態(tài)的研究中發(fā)揮重要作用。