美國農部建立了一套全新的土壤分類系統*,且這個系統仍在持續的修正與演進中(Soil Survey Staff, 1960、1964、1975、1994、1999、2010、2022)。這個系統最初是為了因應美國國家土壤調查服務而開發,但同時也預見了一個跨國際平台的需求,讓各國的土壤分類系統能有一個對比與參考的依據,而且能容納新發展的土壤學知識。系統的發展始於1950年代初,其奠基於美國自20世紀初以來50多年的土壤調查經驗。
首個廣泛傳播的版本,名為《土壤分類:一個綜合性的系統——第7版》,於1960年在威斯康辛州麥迪遜市的國際土壤科學學會會議上發佈。美國土壤分類系統雖主要由美國農業部土壤調查工作組的專家們持續負責調整與修改,但來自美國和其他國家學術機構的土壤科學家也參與了這個系統的測試,並且引導了某些重大變革的編寫工作。
大體而言,美國土壤分類系統有以下幾個重要的基礎性質 (Buol. et al., 2011)**:
1.每個分類單元對所有使用者都應具有相同的意義。因此,需利用某些特定測量技術來測定土壤性質,且以重複且具體可測定的數量或數值,作為分類的標準。
2.該系統應是多類別的。分類階層的概念是在第一步將所有土壤概括分類到較高的分類層級中,然後再依據土壤性質劃分至較低的分類層級。理想情況下,每個分類類別下的次類別項目應不超過10項,因為人的思維可以同時掌握最多10個項目,對超過10個以上的項目,則會有難以理解的狀況。
3.已定義的分類單元應是自然界中存在的真實土壤體。該系統應涵蓋所有已知存在的土壤,但不應包含未研究的可能土壤性質所組成的土壤類別,以免影響未來的研究。該系統應能夠接納新的觀察結果。
4.分類標準應是可以在現場觀察,或通過可靠技術進行定量測量的土壤性質。許多土壤性質是季節性變化的,分類標準需要利用具有高度再現性的技術並進行測量的方法,然對那些沒有已知測量技術的土壤性質,則不該作為分類標準使用。
5.分類學應能夠在對現有系統架構造成最小干擾的情況下,進行修改以符合新知識的發展。分類必須遵循科學,並始終意識到隨著科學進步,和更多土壤被更詳細地研究(通常使用新的分析技術),新的研究將使被分類的對象(土壤)獲得更全面的檢驗。
6.使用的標準應盡可能將未受干擾的土壤,和耕作土壤置於相同的分類單元中。分類的主要功能是預測人類活動對土壤的影響。如果未開墾的土壤部分與其對應的耕作部分,能在同一分類單元中被識別,這將是最佳的結果。人類影響與作用集中在土壤表面附近,因此較高分類層級的標準,通常需由亞表層性質中來決定。然而,土壤剖面的全部或幾乎全部的大規模干擾,必導致該土壤的分類結果發生變化。
7.分類學必須為景觀中觀察到的所有土壤個體提供參考依據。每一個被觀察到的土壤都必須具有一定的性質範圍,這些性質可以區分其與相鄰土壤。
8.分類學應涵蓋所有已知土壤個體,並為新知識提供發展空間。土壤分類法的創始人認知到系統的發展將是不均衡的,通常偏向於研究設施更容易獲得的地區,而在世界上遙遠、人煙稀少的地區則會延滯。這種對許多研究地區不可避免的發展差異,如果使用得當,將有助於加速對偏遠且缺少研究地區的調查與認識,但由於這些相當現實的考量,系統將具有不均衡發展的狀況。
由於美國土壤分類系統是國際上廣泛使用的分類系統之一,也是台灣的學界與土壤調查單位主要採用的分類系統,不過目前可供參考中文資料有限,再加上美國分類系統採用許多新創的分類名詞,以與舊有的分類系統有所區隔,導致非土壤相關領域之科學研究人員、研究生或學生等,想要了解該土壤分類結果所代表的意義,產生了一定程度的障礙,因此本網站特地回顧過去的土壤調查報告、學術論文、專書等,試著將美國分類系統中所使用各項名詞,擇要彙整出中文翻譯名詞,且列出這些名詞所代表的意義,以期提供相關人員自學美國土壤分類系統,或是理解相關文獻中所採用的美國分類結果時,能降低初入門徑的難度。
*有關土壤分類歷史的介紹,請參見本站「土壤分類」 一項的說明。
**Buol, S. W., Southard, R. J., Graham, R. C., & McDaniel, P. A. (2011). Soil genesis and classification. John Wiley & Sons.