编辑推荐：
本文提出一种基于《土壤分类学》（Soil Taxonomy）改良的古土壤分类法。通过野外描述、地球化学分析等确定诊断信息，对约 30 个古土壤样本评估，发现近半被误分类。该分类法有助于理解成土因素，推动分析工具发展和地层对比。
引言
土壤分类系统对于梳理和阐释土壤间关系、记忆与交流土壤知识、提升解释价值以及开发新分析工具意义重大。自 19 世纪末土壤分类系统出现后，直到 20 世纪 50 年代，随着野外描述标准和基于胶体的化学分析方法的问世，更为完善的分类体系才逐渐形成。到了 20 世纪 70 - 80 年代，《土壤分类学》（Soil Taxonomy）和《世界土壤图图例》（FAO）成为国际上土壤学家广泛使用的两大主要分类和制图系统。
研究埋藏古土壤的第四纪古土壤学家，因与土壤学领域的交叉训练，传统上会借鉴《土壤分类学》进行分类。而对前第四纪古土壤（即保存在地质历史时期的石化古土壤）的研究在 20 世纪 80 年代迎来热潮。但对于古土壤的分类适用何种系统，一直存在争议。许多土壤学和第四纪古土壤学领域的学者认为，埋藏土壤会不可避免地受到成岩作用的影响，导致难以确定压实古土壤的埋藏前厚度、对缺失 A 层的古土壤进行分类、用针对现代土壤设计的复杂实验测定其理化性质，以及将已石化的样本分散为砂、粉砂和黏土颗粒等问题。即便存在这些缺陷，且缺乏可靠的野外描述和实验室分析诊断指南，仍有不少古土壤学家使用《土壤分类学》或 FAO 系统对地质历史时期的古土壤进行大致分类。
为应对埋藏成岩作用的影响，Mack 等人于 1993 年发布了首个专门针对古土壤的分类系统，该系统适用于第四纪和前第四纪时间尺度，主要面向地质历史时期的古土壤学研究，它借鉴了《土壤分类学》和 FAO 土壤分类系统的术语和概念，主要基于野外形态特征。还有另一个主要针对埋藏第四纪古土壤的分类系统，是依据选定的土壤实验室属性制定的。因此，地球科学家通常依据个人偏好选择使用这些土壤或古土壤分类法。
本文旨在开发一种统一的古土壤分类系统，其诊断标准源自《土壤分类学》中的 12 个土壤土纲。这是古土壤 - 土壤分类法的初步探讨，之所以这样称呼，是因为就像《土壤分类学》最初的雏形一样，在将其提升为进一步测试的二次探讨或正式第一版之前，更广泛的古土壤学研究群体需要对相关指标的有效性进行检验。而且，鉴于《土壤分类学》未来会发布新版本，古土壤 - 土壤分类法也需要相应调整，以维持两者间的必要联系。
在古土壤 - 土壤分类法中，采用野外形态学的标准工具、整体地球化学分析的替代指标，以及微形态薄片的点计数方法，来观测、测量和量化古土壤中可信赖的属性。将《土壤分类学》改良为古土壤 - 土壤分类法十分关键，这不仅能将当前和不断发展的土壤学知识应用于过去，而且根据《土壤分类学》对古土壤土纲进行分类，有助于压实剖面厚度解译、通过土壤传递函数重建理化性质、基于现代类比量化气候参数等。除了构建全面的古土壤数据库外，应用该分类法还能像如今对表层土壤进行分组、制图和对比一样，提升对现有古土壤在区域和时间上的对比研究水平。
本研究将现代土壤分类学概念应用于埋藏古土壤的分类，基于均变论的假设，即过去和现在的土壤存在连续性，《土壤分类学》中的 12 个土纲能够合理地对过去（即显生宙）存在的所有古土壤进行分类。不过，未来的研究可能会识别出更多的古土壤土纲。
土壤的定义
在过去几十年分类学概念的发展过程中，“土壤” 的定义发生了变化，这与地质历史时期古土壤的分类密切相关。传统定义偏向于那些在自然环境中能够支持户外植物生长的物质。在《土壤分类学钥匙》第 8 版中，这一定义得到了扩展，将南极洲（或其他极端环境）地区的土壤也纳入其中。
古土壤 - 土壤分类法的开发方法
要将古土壤归入《土壤分类学》的 12 个土纲之一，需要结合野外形态描述和实验室分析获取的信息。为助力古土壤 - 土壤分类法的开发，补充信息展示了依据《土壤分类学》对土壤进行分类所需的所有诊断标准，以及这些属性在实际应用于古土壤时，哪些被保留、哪些被修改、哪些被摒弃。
古土壤 - 土壤分类法的关键
本节介绍了针对 12 个土壤土纲改良后的古土壤 - 土壤分类法的初步探讨内容。首先对各土纲的分类标准进行简要概述，接着解释这些标准针对埋藏古土壤所做的修改。与《土壤分类学》类似，古土壤的分类标准必须按照以下顺序进行测试：从古永冻土（paleo - Gelisols）开始，依次经过每个古土壤土纲，直至确定合适的分类。
古土壤 - 土壤分类法的测试
文献中存在大量埋藏古土壤的案例，其描述不完整或采样程序不当，难以用于测试古土壤 - 土壤分类法。许多古土壤研究仅提供了概括性描述，有些虽有详细的野外描述，但缺少整体地球化学分析数据。部分古土壤研究更侧重于气候解读，而非土壤学研究，只是将其进行分组，未进行单独评估。即便使用岩石薄片进行分析，也难以满足该分类法的测试要求。
其他古土壤分类级别
在《土壤分类学》中，除了土壤土纲这一分类级别外，还有另外五个分类层级。随着数据的积累和分析工具的增多，这里提出的古土壤土纲应尽可能扩展，纳入更多较低层级的分类（例如干润软土亚纲 ustoll 或钙积干润软土大土类 calciustoll）。第一步应是确定亚纲的分类标准，因为这涉及到新成土（Entisols）的土壤水分状况。
结论
本文提出的用于埋藏古土壤分类的古土壤 - 土壤分类法，采用了源自《土壤分类学》的改良标准。这种方法的优势在于，从表层土壤到第四纪埋藏土壤，再到地质历史时期的土壤，构建起了连贯的知识体系。其应用将推动古土壤野外和实验室研究方法的发展，加深对土壤形成因素的理解，有助于跨地层对比古土壤，提高古土壤研究的可靠性。
