Verification of field-based classification of Podzols and their development in relation to soil formation factors

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201608292654
Title: Verification of field-based classification of Podzols and their development in relation to soil formation factors
Author: Törmänen, Tiina
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2016
Language: eng
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201608292654
http://hdl.handle.net/10138/166904
Thesis level: master's thesis
Discipline: Skoglig ekologi och resurshushållning
Forest Ecology and Management
Metsien ekologia ja käyttö
Abstract: Suomessa maannosten nimeäminen luokittelujärjestelmien mukaan on ollut melko vähäistä. On olemassa kuitenkin useita kansainvälisiä maannosten luokittelujärjestelmiä, joista yksi on myös tässä työssä käytetty The World Reference Base for Soil Resources (WRB). WRB:n kriteerit, joilla määritetään maannoksen diagnostiset ominaisuudet, horisontit ja nimetään itse maannos, eivät välttämättä toimi kaikkialla maailmassa. Tämä on yksi syy, miksi kansainvälisten maannosten luokittelujärjestelmien päivitykselle ja testaamiselle kansallisella tasolla on jatkuva tarve. Suomessa on esiintynyt ongelmia määritettäessä podsoloituneen maannoksen spodic B horisontti kansainvälisten luokittelujärjestelmien mukaan. Myös Podsol-maannosten empiirinen testaaminen näiden luokittelujärjestelmien mukaan on puuttunut. Tiedossa ei ole ollut kuinka monella Podsoliksi luokitellulla maannoksella on diagnostinen spodic B horisontti, joka on virallinen vaatimus kansainvälisten luokittelujärjestelmien mukaan Podsoliksi luokiteltavalle maannokselle. Maannosten luokittelujärjestelmät antavat yksityiskohtaista tietoa maannoksistamme ja niiden ominaisuuksista. Nämä ominaisuudet taas ovat maannoksen kehittymisasteen indikaattoreita. Podsolit, jotka ovat yleisimpiä metsämaannoksia Suomessa, ovat kehittyneet viiden maannostumistekijän vaikutuksesta. Nämä tekijät ovat ilmasto, lähtöaines, topografia, bioottiset tekijät ja aika. Ne määrittävät, mitkä maannosprosessit ovat vallitsevia, mitkä ominaisuudet maannokseen syntyvät ja mikä maannostyyppi lopulta kehittyy. Suomessa on tehty vain muutama tutkimus, jotka ovat tutkineet maannostumistekijöiden vaikutusta podsoloituneiden maannosten kehittymisasteeseen. Tämän työn tarkoitus oli selvittää kenttäluokittelussa Podsoleiksi määritettyjen maannosten osuus, joilla oli myös diagnostinen spodic horisontti World Reference Base for Soil Resources (WRB) mukaan. WRB:n diagnostisen spodic horisontin kriteerit koostuvat kuudesta kohdasta, jotka perustuvat morfologisiin (horisontin paksuus ja Munsell kuiva/märkä väri) ja kemiallisiin (pH, orgaanisen hiilen määrä, oksalaattiin uuttuvan Al ja Fe pitoisuus) ominaisuuksiin E- ja B-horisonteissa. Lisäksi profiilien podsoloitumisaste määritettiin neljän indeksin (E-horisontin paksuusindeksi, Rubifikaatio indeksi, Al+Fe indeksi ja Podsolisaation kehittymisindeksi) avulla ja arvioitiin eri maannostumistekijöiden (ilmasto, topografia, lähtöaines, bioottiset tekijät, aika) vaikutus maannoksen kehittymisasteeseen. Maannosprofiilidata on peräisin koko Suomen kattavasta Luonnonvarakeskuksen Biosoil-tietokannasta. Tutkimuksessa todettiin, että Podsoleiden morfologisiin ominaisuuksiin (albic ja spodic horisonttien väri ja paksuus) perustuva kenttämääritys toimii hyvin Suomen oloissa. Yksittäinen maannostumistekijä pystyy selittämään podsoloitumisilmiötä melko heikosti, koska maannostumisprosessit tapahtuvat samanaikaisesti ja niiden välillä on monimutkaisia yhteyksiä. Joissain tapauksissa morfologisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin perustuvat indeksit käyttäytyvät toisiaan vastaan. Moninaisista yhteyksistä huolimatta aika ja maaperän tekstuuri (lähtöaines) olivat tärkeimmät maannostumistekijät Suomessa. Topografialla oli vain pieni vaikutus podsoloitumiseen.In Finland, soil classification in forestry has played only a minor role. However several international classification systems exist, one being the World Reference Base for Soil Resources (WRB) used in this study. The criteria used in WRB to identify diagnostic properties, horizons and soil materials which are to classify a soil may not work everywhere. This is one reason why there is a continuous revision of international soil classification systems and a need to test them nationally. In Finland problems have been encountered with the criteria of international soil classification systems for defining a spodic B horizon. Empirical testing of soils classified as Podzols according to international soil classification systems has not been carried out in Finland. It is not known how many soil profiles considered to be Podzols actually have spodic B horizons, the official requirement for a soil to be classified as a Podzol. Soil classification systems provide detailed information of our soils and its properties in soil horizons. These soil properties are indicators of the degree of development in the soil. Podzols, considered to be the most common upland forest soil type in Finland, are formed through a combination of the five soil formation factors: climate, parent material, topography, biotic and time. These factors determine which soil formation processes operate, which properties develop and then which soil type classes are formed. There have been few studies in Finland that have examined the degree of podzolization of podzolized soil profiles in relation to soil formation factors. The aims of this study were therefore to determine the number of profiles (sampled from all over Finland) that were classified in the field as being Podzol that actually have diagnostic spodic horizons according to World Reference Base for Soil Resources (WRB). The diagnostic spodic criteria of WRB have six criteria and these are based on morphological properties (horizon thickness and Munsell dry/moist colours) and chemical properties (pH, organic carbon content and acid oxalate extractable Al and Fe contents) of the E and B horizon samples. In addition, the degree of podzolization of the profiles using a number of podzolization indices (Thickness index, Rubification index, Al+Fe index and Podzolization Development Index) was determinate and importance of various soil formation factors (climate, topography, parent material, biotic, time) on the degree of development of the profiles evaluated. The study was carried out using soil profiles covering the whole Finland. The soil profile data is from the BioSoil project, Natural Resources Institute Finland, Luke. Study showed that field classification of Podzols based on morphological features (colour and thickness of the albic and spodic horizons) works well in Finnish soils. Except of albic colours criteria of morphological soil properties in spodic horizon are fairly equal with criteria of chemical soil properties. Podzolization intensity is poorly explained by individual soil formation factors (variables). Soil processes occur simultaneously and there is much interaction between/among soil formation factors. In certain situations, indexes based on morphological or chemical properties acts in an opposite way to each other. Nevertheless, time and soil texture (parent material) were the most important factors. Topography was noticed to have only a minor effect on podzolization.
Subject: Podzol
Biosoil
soil classification
World Reference Base for Soil Resources (WRB)
spodic horizon
soil formation


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Törmänen_FINAL.pdf 4.202Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record