PEDOLOGIE Edité avec le concours de la Fondat ion Universitaire

et du Ministère de l'Education Nationale et de la Culture

Uitgegeven met de steun van de Universitaire Stichting en van het Ministerie van Nationale Opvoeding en Cultuur

Bulletin de la Société BeIge de Pédologie

Bulletin van de Belgische Bodemkundige Vereniging

1 968

XVIII, 2

Comité de rédaction Redactiecomité J. AMERYCKX, L. DE LEENHEER, C. DONIS, J. FRIPIAT,

G. MANIL, A. NOIRFALISE, G. SCHEYS,

D. STENUIT , R. TAVERNIER, A. VAN DEN HENDE

PRESIDENT D'HONNEUR ERE-VOORZITTER

J. BAEYENS

SECRETAIRE GENERAL HONORAmE ERE-SECRETARIS-GENERAAL

R. TAVERNIER

ANCIENS PRESIDENTS OUD-VOORZI'ITERS

V. VAN STRAELEN t F. JURION

L. DE LEENHEER

G. MANIL

A. VAN DEN HENDE.

G. SCHEYS

L. SINE

A. COTTENIE

(1950-1953)

(1954-1955)

(1956-1957)

(1958-1959) (1960-1961) (1962-1963) (1964-1965)

(1966-1967)

I PEDOLOGIE, XVIII,2, p. 155-175, 6 fig., 14 tab!. Gand, 1968.

DISTRIBUTION DES OLIGO-ÉLÉMENTS CUIVRE, ZINC ET MOL YBDÈNE DANS LES SOLS FORESTIERS DE L'ARDENNE BELGE

11. FORMES EXTRACTIBLES

F. DELECOUR

F. Delecour - Ir. Chim. Ind. Agr. - Chef de travaux.

Centre d'Etude des Sols Forestiers de la Haute Belgique, Gembloux. (Directeur: Professeur G. MANIL).

155

1. Introduction

2. Matériel et méthodes

2.1. Matériel d'étude

2.2. Méthodes

SOMMAffiE

2.21. Choix des extractifs 2.22. Modes opératoires

2.221. Extraction du cuivre et du zinc par NH4CI 1 % 2.222. Extraction du cuivre et du zinc par l'E.D.T.A.

0,05 M 2.223. Extraction du molybdène

3. Résultats et observations 3.1. Répartition verticale 3.2. Variations intra-stationnelles

3.3. Variations inter-stationnelles

3.31. Influence du substrat géologique

3.32. Influence des caractéristiques morphogénétiques 3.33. Influence du type d'humus

3.34. Comparaison des sols de hêtraie et de pessière 3.4. Quelques remarques sur les formes du cuivre et du zinc

dans Ie sol 3.41. Comparaison du cuivre et du zinc 3.42. Influence des caractéristiques morphogénétiques

3.5. Poids de cuivre et de zinc extractibles, par unité de surface 3.51. Teneurs moyennes en cuivre et zinc dans Ie solum 3.52. Poids des éléments 3.53. Distribution dans Ie profil 3.54. Signification nutritionnelle des valeurs obtenues

4. Conclusions

4.1. Influence géologique 4.2. Répartition verticale 4.3. Forme des éléments 4.4. Différences régionales et écosystémiques 4.5. Nutrition du peuplement forestier

Références

Résumé - Samenvatting - Zusammenfassung - Summary

156

1. INTRODUCTION

Dans une publication précédente (DELEcouR, 1968), nous avions apporté une première série d'informations, concernant les teneurs totales en cuivre, zinc et molybdène dans les sols forestiers de l' Ardenne beIge.

Comme nous l'écrivions à cette occasion, ces teneurs totales représentent différentes formes des éléments, caractérisées par une disponibilité plus ou moins grande pour les plantes. La seconde partie du travail entrepris devait donc comporter l'étude des quan­tités d'oligo-éléments extractibles par des réactifs moins énergiques, devant, en principe, fournir une meilleure image des quantités effecti vement disponi bles.

2. MATERIEL ET METHODES

2.1. Matériel d'étude

Rappelons que l'étude entreprise intéressait, d'une part, trois stations de hêtraie de la région de Saint-Hubert et, d'autre part, une hêtraie et une pessière, en situations écologiques analogues, de la région de la Croix-Scaille. Les caractéristiques générales de ces diverses stations ont été données dans la publication précédente (DELECOUR, 1968); Ie tableau 1 en rappelIe quelques unes.

Tableau 1

Quelques caractéristiques des stations étudiées

Localisation Stat. Substrat Fonne Peuplement géologique d'humus

Région Saint-Hubert 10 moder Hêtraie Commune d'Arville 11 Gedinnien muIl acide id.

12 dysmoder id.

Région Croix-Scaille 26 Revinien dysmoder Hêtraie Commune de Willerzie 26R dysmoder Pessière

2.2. Méthodes

2.21. Choix des extractifs

De très nombreux réactifs ont été utilisés pour l' extraction des oligo-éléments du sol. COTTENIE & GABRIELS (1967) ont dressé un inventaire des méthodes Ie plus courantes. Comme on ne connaît pas encore les réactifs spécifiques permettant de déterminer les formes réellement disponibles des divers oligo-éléments, surtout si ron considère les essences forestières, il est intéressant, d'un point

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de vue pratique, de déterminer les divers éléments dans un seul extrait.

N ous avons retenu dellx extractifs, agissant, respectivement, par échange et par complexation, ce qui nous permet d'obtenir, in fine, en tenant compte de la première partie du travail, des informations sur trois des cinq fractions suivantes, retenues par VIETS et al. (1954): fractions hydrosoluble, échangeable, com­plexable, soluble dans les acides forts et totale.

Comme réactif d'échange, nous avons utilisé Ie chlorure ammo­nique en solution à 1 '% , réactif que nous employons également pour 1'extraction des éléments majeurs, et qui nous permet des comparaisons directes avec les résultats obtenus dans les labora­toires allemands, ceux-ci s'intéressant à des régions dont l' Ardenne constitue Ie prolongement occidental.

Comme agent de complexation, nous avons retenu Ie sel diso­dique de l'acide éthylènediaminetétraacétique (E.D.T.A.), non tamponné, l'extraction se faisant au pH naturel du sol.

L'utilisation de ces deux réactifs doit nous permettre quelques remarques sur la dynamique particulière des éléments en cause. Les déterminations n'ont porté que sur les horizons hémorganiques et minéraux.

2.22. Modes opératoires

2.221. Extraction du cuivre et du zinc par NH"Cl 1 %

100 g de terre broyée et tamisée à 0,5 mm sont soumis à une agitation mécanique pendant 1 heure, en présence de 200 mI de NH4CI 1 %. On centrifuge ensuite à 3000 tl m pendant 10 minutes.

Le liquide surnageant est recueilli sur filtre 88602 afin de séparer les fins débris organiques non sédimentés. On reprend alors une partie aliquote de 100 mI dans une ampoule à décantation de 250 mI et on extrait Ie cuivre et Ie zinc par la dithizone avant d'en effectuer Ie dosage polarograpruque, comme décrit précédemment (DELECOUR, NANGNIOT & DUFOUR, 1966).

2.222. Extraction du cuivre et duzinc par l'E.D.T.A. 0,05 .M

Le mode opératoire est adapté de Vmo (1955 a). 15 g de terre broyée et tamisée à 0,5 mm sont introduits dans un tube à centri­fuger de 100 mI avec 25 mI de solution d'E.D.T.A. 0,05 M. On soumet à l'agitation mécanique, dans un appareil Combimix, pen­dant 15 minutes. On centrifuge à 3000 ti ro pendant 10 minutes et on recueille Ie liquide surnageant sur un filtre rapide pour séparer les fins débris organiques non sédimentés. On répète ces opérations

158

deux fois, en veillant à bien remettre en suspension Ie culot de centrifugation, avant la nouvelle agitation. Les trois filtrats sont réunis et on en reprend une aliquote de 50 ml dans un bécher de 250 mlo On évapore à sec, puis on ajoute 10 mI du mélange à volumes égaux de HNOa conc. et HCI04 72 '%. On porte à ébulli­ti on jusqu'à décoloration complète, c'est-à-dire, jusqu'à destruc­tion des matières organiques; on amène presque à siccité et on reprend Ie résidu par 5 ml d'HCI 8 N. On transvase la solution dans une ampoule à décanter de 60 ml et on opère l'extraction, par la dithizone, et la détermination polarographique du cuivre et du zinc, comme décrit précédemment (DELECOUR et al., 1966).

2.223. Extraction du molybdène

A partir des extraits de sols, nous avons également opéré l'ex­traction du molybdène au moyen de dithiol 0,3 '% dans NaOH 1 % (DELECOUR et al., 1966). Cependant, dans ces conditions, Ie dosage polarographique du molybdène n'était pas possible, les quantités extraites étant inférieures à la limite de sensibilité de la technique de détermination. Rappelons, d'ailleurs, que les quantités totales de Mo étaient, elles-mêmes, très faibles - inférieures à 1 ppm -et, déjà, au voisinage de la limite de sensibilité de la méthode (DELECOUR, 1968).

Les commentaires ne porteront donc que sur Ie cuivre et Ie zinCo

3. RESULTATS ET OBSERVATIONS

Comme précédemment, les observations se situeront à différents niveaux et feront appel à plusieurs modes d'expression des résul­tats, à savoir, concentration dans la terre fine et poids par unité de surface.

3.1. Répartition verticale

Les résultats obtenus sont rassemblés aux tableaux 2 à 5, ou nous avons repris les valeurs de Cu et Zn totaux des horizons hol­organiques. Les figures 1 à 4 donnent une illustration de l' évolution des formes échangeables et complexables dans les horizons hémor­ganiques et minéraux.

L'allure générale de la répartition verticale est la suivante. Les teneurs maxima s'observent au niveau de l'horizon hémorganique principal All, les valeurs diminuant ensuite plus ou moins rapide­ment dans les horizons plus profonds. Cette répartition s' explique aisérnent par Ie fait que les éléments ramenés au sol par la retombée

159

Tableau 2

Teneurs moyennes en Cu total dans les horizons holorganiques et en Cu éehangeable (NH4Cl 1 %) dans Ie solum, en ppm

Horizon Stat. 10 Stat. 11 Stat. 12 Stat. 26 Stat. 26R

L 11,8 13,6 9,0

FI 18,3

27,7 F2 19,5 22,8 23,0 36,5 H 22,6 29,4 All 0,99 0,34 0,36 0,72 Al 2 0,49 0,19 0,46 0,43 0,28 A31 ( *) 0,10 0,10 0,17 0,20 0,13 A32 0,31 0,10

0,15 0,44 0,11

A33 0,12 0,10

( *) A la station 11, eet horizon est, en réalité, un Al3 et Ie suivant un A3'

Tableau 3

Teneurs moyennes en Cu total dans les horizons holorganiques et en Cu complexable (E.D.T.A. 0,05 M) dans Ie solum, en ppm

Horizon Stat. 10 Stat. 11 Stat. 12 Stat. 26 Stat. 26R

L 11,8 13,6 9,0 FI

18,3 27,7

F2 19,5 22,8 2~,0 36,5 H 22,6 29,4 All 8,9 6,1 10,0 12,8 9,5 Al 2 1,8 2,2 2,1 6,5 5,2 A31 ( *) 1,7 2,1 1,9 4,3 4,4

A32 2,3 2,2 4,4 3,6

2,4 A33 2,6 3,1

( *) A la station 11, eet horizon est, en réalité, un Al3 et Ie suivant un A3'

Tableau 4

Teneurs moyennes en Zn total dans les horizons holorganiques et en Z:n échangeable (NH4CI 1 %) dans Ie soIum, en ppm

Horizon Stat. 10 Stat. 11 Stat. 12 Stat. 26 Stat. 26R

L 114,7 101,0 91,3

FI 161,0 149,5

F2 177,7 149,3 206,5 226,0

H 193,0 296,0

All 23,4 12,4 12,2 4,4 7,7 A l2 7,6 7,0 10,8 2,4 4,2

A31 (*) 2,8 2,5 2,9 1,2 2,0

A32 2,6 2,1 2,5 0,8

0,6 A33 1,9 0,6

(*) A la station 11, eet horizon est, en réalité, un Al3 et Ie suivant, un A3'

160

o 0 ,2

o

10

20

30

40

50

cm

Fig. 1

0 ,4 0,6 0 ,8 Cu,ppm

1,0

________ St 10 ___ .Stll

"- ._.~ St 12 • ____ _* St 26

*---* St 26R

o 4 8 12 16 CU,ppm

o -'. 10

20

30

40 ~ St 10 .---. St 11

St 12 .-- ---. St 26 50

*-----'* St 26 R

cm

Fig. 2

Cu échangeable par NH4Cl 1 %. Cu extractibie par E.D.T.A. 0,05 M.

Zn ,ppm Zn,ppm o 8 12 16 20 24 0r-_...:.;10'--_::.o20'----'3~0-._..::;40;<__-_"'.'5 "-----,6",,,0,--

° 10

20

50 cm

Fig. 3

__ Stl0 • ___ • St 11 •. _ ._ . ..... St 12 • _____ • St 26 *----'Ir St 2sR

Zn échangeable par NH4Cll %.

40

50 cm

Fig. 4

______ St 10 ___ • St 11

• . _ ._ ..... St 12 • _____ • St 26 *---* St 26R

Zn extraetibie par E.D.T.A. 0,05 M.

annuelIe et progressivement libérés au cours des processus de dé­composition-humification sont retenus, principalement, dans les horizons humifères ou la capacité d' échange cationique est Ie plus élevée (de l'ordre. de 40 à 70 méqjlOO g de sol) et ou les phéno­mènes de complexation avec la matière organique (chélation, notamment) sont Ie plus importants.

Alors que les teneurs totales en cuivre et zinc permettaient de caractériser les trois niveaux du profil chimique définis par MANIL

161

Tableau 5

Teneurs moyennes en Zn total dans les horizons holorganiques et en Zn complexabie (E.D.T.A. 0,05 M) dans Ie soIwn, en ppm

Horizon Stat. 10 Stat. 11 Stat. 12 Stat. 26 Stat. 26R

L 114,7 101,0 91,3

Fl 161,0

149,5 F2 177,7 149,3 206,5 266,0 H 193,0 296,0

Au 41,0 22,3 31,5 66,3 13,9 A12 7,5 4,9 5,5 6,3 24,8 A3l(*) 6,4 2,8 3,7 4,6 5,0 A32 3,6 3,1

3,3 3,3 2,1

A33 2,4 2,6

(*) A la station 11, eet horizon est, en réalité, un A13 et Ie suivant, un A3'

(1963), il n'en est qu'occasionnellement de même dans Ie cas du cuivre échangeable ou complexable. En ce qui concerne les formes complexables, ceci peut s'expliquer par Ie fait que l'E.D.T.A. fait passer en solution du cuivre et du zinc associés à la matière organi­que qui diminue continuellement du haut vers Ie bas du profil.

Il existe une exception importante au type général de répartition verticale décrit; c'est celui du zinc complexable de la pessière 26R, ou un maximum très net se marque au niveau de l'horizon A 12. Nous en discuterons plus loin.

3.2. Variations intra-stationnelles

Au sein des différentes stations étudiées, les variations de teneurs d'un profil à l'autre sont souvent très importantes. A titre d'exem­ple, Ie tableau 6 donne, pour la station 11, les valeurs relatives extrêmes observées, les valeurs moyennes étant rendues égales à 100; no us y reprenons, également, les données concernant les formes totales.

Tableau 6

Amplitude des variations intra-stationnelles des teneurs en Cu et Zn (moyenne = 1(0) pour la station n° 11

Horizon Cuivre Zine

Total Echang. Compl. Total Eehang. Compl.

Au 86-110 88-109 52-148 94-105 52-139 27-173 A12 92-105 68-126 59 - 168 91-107 43-200 47 -198

A13 78-125 80-110 62-133 93-106 72-124 50-139 A3 83-129 96-104 73-159 82-110 52-157 52-177

162

On remarque que les varia ti ons sont sensiblement plus fortes pour les formes échangeables et complexables que pour les formes totales. Il en résulte une diminution de la signification des diffé­rences : les comparaisons entre objets devront donc se faire avec une plus grande prudenee.

3.3. Variations inter-stationnelles

3.31. Influence du substrat géologique

Des différences nettes entre les deux substrats géologiques en cause (Gedinnien et Revinien) se manifestaient pour les teneurs totales en zinc et en molybdène (DELECOUR, 1968).

Dans Ie cas présent, Ie zinc échangeable (par NH4CI 1 '%, rappe­lons-Ie) traduit également les mêmes différences. Les teneurs moyennes pondérées pour l' ensemble du profil, calculées en tenant compte de 1'épaisseur relative des divers horizons, sont, en effet, de 3,5 à 4 ppm pour les trois stations sur substrat gedinnien, contre 1,2 et 1,9 ppm pour les deux stations reviniennes. Le tableau 4 indique que ces variations se marquent à tous les niveaux du solum.

Aucune différence régionale n'apparaît dans les teneurs en zinc complexable.

Les différences apparaissant dans les teneurs en cuivre compIe­xable ne sont manifestes que dans les horizons Al2 et A31 et sont à imputer à d'autres causes.

3.32. Influence des caractéristiques morphogénétiques du profil

Comme nous venons de 1'écrire, les horizons A l2 et A31 des deux stations de la région de la Croix-Scaille se montrent nettement plus riches en cuivre complexable que leurs homologues des hêtraies de la région de Saint-Hubert. Nous avons vu également (§ 3.1.) que 1'horizon A l2 de la pessière (26R) porte Ie maximum de teneur en zinc complexable.

Dans ces deux stations, 1'horizon Al2 est marqué de microgleyi­fication superficielle et est sous-tendu par un A31 de consistance ferme à très ferme. Or, il est connu que les sols à drainage défa­vorable sont généralement plus riches en oligo-éléments extrac­tibles, notamment en cuivre (HODGSON, 1963). De même, NG SIEW KEE & BLOOMFIELD (1962) ont montré que des conditions anaé­robies sont favorables à la solubilisation des métaux lourds par les produits organiques solubles résultant de la décomposition des matières végétales. Ainsi s' expliqueraient les observations que nous avons pu faire dans les profils de la région de la Croix-Scaille.

163

Il nous reste alors à comprendre les raisons de la forte accumula­tion de zinc complexable dans l'horizon A 12 de la pessière, par rapport à son homologue de la hêtraie. NG SIEW KEE & BLOOMFIELD (1962) écrivent encore que la plus grande solubilité des oligo-élé­ments dans les sols à mauvais drainage, s'accompagne de prélève­ments plus importants de la part de la phytocénose. Or, en pessière, l'horizon A 12 microgleyifié n'est pratiquement pas colonisé par les racines, à l'inverse de ce qui se passe en hêtraie. Ainsi, dans Ie sol de pessière, Ie zinc pourrait se concentrer à ce niveau, par défaut de prélèvements radiculaires.

Si l'on s'en tient à cette hypothèse, il faudrait, alors, expliquer pourquoi Ie cuivre ne se comporte pas de la même manière, à moins d'admettre les observations de DIMBLEBY (1952), selon les­queUes les différents éléments nutritifs seraient prélevés à des niveaux différents du profil, et de croire qu'il n'y a pas d'épuise­ment en cuivre du A 12 en hêtraie.

3.33. lnfluence du type d'humus

D'une manière générale, les horizons hémorganiques de la station n° 11, caractérisée par un humus du type mull acide, apparaissent plus pauvres en chacun des deux éléments, que leurs homologues des hêtraies voisines. Cette variation peut être mise en parallèle avec les variations de la matière organique totale, ainsi que de la capacité d' échange cationique.

A cause d'une meiUeure minéralisation, la teneur en matière organique totale est plus faible dans les profils à mul! acide (MANIL et al., 1963). D'autre part, des données récentes encore inédites, confirmant des observations antérieures (MANIL, 1953; MANIL et al., 1953), montrent que la capacité d'échange cationique y est également moins élevée, par suite du blocage de certains sites d'échange, impliqués dans des complexes organo-minéraux. On peut comprendre ainsi pourquoi, tant les formes échangeables que les formes complexables des oligo-éléments étudiés, sont moins bien représentées dans la station n° 11.

3.34. Comparaison des sols de hêtraie et de pessière

Nous avons déjà évoqué, au § 3.32., la répartiton différente du zinc complexable dans les deux stations comparées. En fait, il s'agit là de la principale disparité observée au sein des horizons du solum.

On peut signaIer aussi une différence de variation des deux formes examinées, au niveau de l'horizon All, Les formes échan­geables sont mieux représentées dans la pessière que dans la hêtraie, alors que !'inverse s' observe pour les formes complexables.

164

Peut-être, faut-il voir là un effet de la plus grande concentra­tion radiculaire au niveau des horizons holo- et hémorganiques dans la pessière et de prélèvements préférentiels à partir des fonnes complexées avec la matière organique, celles-ci pouvant, d'ailleurs, selon HODGSON et al. (1965, 1966), représenter la presque totalité du cuivre et du zinc présents dans la solution du sol.

Mais Ie trait essentiel de la différence entre hêtraie et pessière réside, comme nous 1'avons écrit précédemment (DELECOUR, 1968), dans Ie mode de redistribution des éléments dans les horizons superficiels, en relation avec les différences de vitesse de décom­position des litières. N ous y reviendrons plus loin.

3.4. Quelques remarques sur les formes du cuivre et du zÏnc dans Ie sol

Les réactifs généralement utilisés à l' analyse du sol ne pennet­tent pas d'opérer une distinction entre les différentes fonnes sous lesquelles les éléments sont présents dans Ie sol (COTTENIE & GABRIELS, 1967). Cependant, l'acide éthylènediaminetétraacétique paraît intéressant par son action, plus ou moins spécifique, sur les fractions des oligo-éléments susceptibles de former des complexes, notamment par chélation, a vec les composés organiques.

Les diverses valeurs obtenues au cours de ce travail, nous per­mettent quelques commentaires sur les formes des éléments en cause. Nous comparons, d'une part, les variations du cuivre à celles du zinc, d'autre part, pour chacun des deux éléments, les variations entre stations, plus précisément sous l'influence des caractéristi­ques morphogénétiques du profil.

Les tableaux 7 à ] 0 donnent les proportions de Cu et Zn échan­geables (NH4Cl1 '%) et complexables (E.D.T.A. 0,05 M) par rapport aux teneurs totales correspondantes. Le tableau 11 présente une expression d'ensemble des résultats en rassemblant les valeurs cal­culées sur les teneurs moyennes pondérées par profil, en tenant compte de l' épaisseur relative de chacun des horizons analysés.

3.41. Comparaison du cuivre et du zinc

Il apparaît immédiatement que la proportion de Zn échangeable est sensiblement plus élevée que la proportion de Cu échange.able. L'inverse se manifeste pour les formes complexables ou Ie cuivre prend Ie pas sur Ie zinco N ous avons, ainsi, une confirmation des observations de HODGSON et al. (1965, 1966), sur la solution du sol, concemant l'importance des complexes organo-métalliques.

165

D'autre part, en ce qui concerne les formes complexables, les deux groupes de stations visitées montrent des valeurs nettement différentes, particulièrement pour Ie zinco Nous rencontrons ici, une autre expression de l'influence des caractéristiques morpho­génétiques, déjà évoquée plus haut (§ 3.32.).

Tableau 7

Cu échangeable par NH4Cl1 %, en % du Cu total

Horizon Stat. 10 Stat. 11 Stat. 12 Stat. 26 Stat. 26R

All 5,0 1,4 1,3 4,2 A12 4,5 0,9 1,4 2,1 1,6

A31 0,9 0,5 0,7 1,4 0,7 A32 1,5 0,8

0,7 1,8 0,5

A33 0,7 0,4

3.42. lnfluence des caractéristiques morphogénétiques du profil

L' examen des tableaux 7 et 9 montre que les proportions de Cu et Zn échangeables sont peu variables d'une région à l'autre. Par contre, de nettes différences apparaissent, dans les tableaux 8 et 10, concernant les formes complexables par E.D.T.A. 0,05 M. Ces différences se manifestent, pratiquement, uniquement aux niveaux des horizons A l2 et ASl! à propriétés physiques défavorables, Ie premier d'entre eux étant, rappelons-Ie, caractérisé par des phéno­mènes de gleyification. A ces niveaux, une part importante, sinon la presque totalité, du cuivre et du zinc, serait complexée à la ma­tière organique. Des données toutes récentes(*), portant sur les fractions solubles dans HNOs 0,1 n, confirment ces observations, non seulement pour Ie cuivre et Ie zinc, mais encore pour Ie plomb, Ie nickel et, sans doute aussi, Ie cobaIt.

Tableau 8

Cu complexable par E.D.T.A. 0,05 M, en % du Cu total

Horizon Stat. 10 Stat. 11 Stat. 12 Stat. 26 Stat. 26R

All 37,0 22,1 46,0 15,8 47,5 A12 12,4 10,7 9,0 40,1 30,3 ASI 14,9 10,7 8,1 31,3 21,9 AS2 ( 10,7 ~ 13,7

19,5 17,2 10,3

AS3 14,4 12,4

(*) D'après des résultats d'analyse communiqués par Ie Prof. A. COTTENIE.

166

Tableau 9

Zn échangeable par NH4 Cl 1 %, en % du Zn total

Horizon Stat. 10 Stat. 11 Stat. 12 Stat. 26

All 25,3 14,3 13,8 3,1 A l2 10,5 9,1 13,6 11,0 A31 3,9 3,2 2,9 5,2 A 32

t 2,8 2,7 2,1 1,6

A33 1,6 1,0

Tableau 10

Zn complexa,ble par E.D.T.A. 0,05 M, en % du Zn total

Horizon Stat. 10 Stat. 11 Stat. 12

All 43,3 24,5 29,2 A l2 10,8 6,3 7,8 A31 8,2 3,5 3,6 A 32 ~ 3,7 3,7

2,8 AS3 2,1

Tableau 11

Proportions de Cu et Zn échangeables et comple­xables, en % du Cu et Zn totaux (moyennes pon­dérées par profil)

Stat. Cu Zn

Echang. Compl. Echang. Compl.

10 1,6 12,4 4,9 7,8 11 0,7 12,1 4,3 4,7 12 0,8 15,8 3,2 4,1 26 1,3 20,6 2,7 11,8 26R 0,7 16,8 4,5 16,7

Stat. 26

54,6 29,5 18,7

7,8 5,0

Stat.26R

10,4 16,6

6,4

1,2

Stat. 26R

18,5 94,9 15,7

3,8

3.5. Poids de euivre et de zine eomplexables, par unité de surfaee

Pour la détennination de la fertilité des sols forestiers, Vmo (1955 b) a montré l'intérêt de l'E.D.T.A. comme réactif d'extraction des oligo-éléments, particulièrement du cuivre et du zinco C'est pourquoi, nous nous bornons, dans la présente section, à fournir quelque information sur les formes extractibles par ce réactif.

3.51. Teneurs moyennes en cuivre et zinc dans Ze soZum

Les poids d' éléments par unité de surface sont ohtenus par Ie produit de la concentration en l'élément donné et du poids de ma-

167

tière sèche. Celui-ci a été donné, pour les différentes stations, dans la publication précédente (DELECOUR, 1968). Les teneurs moyennes pondérées pour l'ensemble du solum (0-50 cm), calculées en tenant compte de l'épaisseur des divers horizons, figurent au tableau 12.

Tableau 12

Teneurs moyennes pondérées en Cu et Zn complexables par E.D.T.A. 0,05 M, ppm, pour l'ensemble du pro­fil (0-50 cm)

Stations Cu, ppm Zn, ppm

10 2,3 6,9 11 2,2 3,8 12 3,3 4,4 26 4,5 5,3 26R 3,6 7,1

3.52. Poids des éléments

Les poids de cuivre et zinc complexables, exprimés en grammes par are, sont rassemblés au tableau 13, sous la rubrique «solum ». En y ajoutant les quantités présentes dans les horizons holorgani­ques Ao (formes totales) , on obtient les poids totaux de ces deux éléments.

Tableau 13

Poids de Cu et Zn extractibles par E.D.T.A. 0,05 M, en g/are

Station Cu, g/are Zn, g/are

horiz. Ao solum total horiz. Ao solum total

10 2,9 56,6 59,5 26,6 169,7 196,3 11 2,8 65,6 68,4 18,7 113,2 131,9 12. 2,3 88,7 91,0 18,5 118,3 136,8 26 7,7 124,1 131,8 69,0 146,2 215,2 26R 25,3 92,5 117,8 192,4 182,5 374,9

Les figures 5 et 6 donnent une représentation graphique. N ous avons déjà attiré l'attention, antérieurement, sur les important es différences se manifestant, au niveau des horizons holorganiques Ao, d'une part, entre les deux régions visitées, d'autre part, entre hêtraie et pessière de la région de la Croix-Scaille (stations 26 et 26R).

Dans Ie solurn, compte tenu du degré de précision de la déter­mination du poids de matière sèche, les différences régionales ne sont pas très importante.s, surtout pour Ie zinc, contrairement à ce

168

9/a

400

9/a Ao( Zn tota!}

140

120

100 AottJtotal)

80

60 Sol Sol

40

20

10 11 12 26 Stations

10 11 12 26 26R Stations

Fig. 5 & 6

Poids de Cu et Zn extraetibles par E.D.T.A. 0,05 M.

que nous observions pour Ie zinc total. Dans l'ensemble, cependant, les stations de la Croix-Scaille tendent à se détacher vers des valeurs plus élevées, surtout pour Ie cuivre, sous l'influence des augmentations de concentrations observées au niveau de l'horizon microgley.

Les quantités totales varient dans Ie même sens, l'effet « solum » s'ajoutant à l'effet «horizons Ao ».

En résumé, on peut dire que les deux régions en cause et les deux écosystèmes comparés à la Croix-Scaille se distinguent moins par les quantités de cuivre et de zinc présentes que par Ie mode de distribution de ces éléments au sein du profil.

3.53. Distribution dans le profil

Dans la première partie du travail (DELEcoUR, 1968), nous avons déjà donné des valeurs du coefficient de concentration holorgani­que, calculé sur la base des quantités totales de Cu et Zn. Ce coeffi­cient s'obtient, rappelons-Ie, par la formule Ch == L j X %, ou L représente la quantité d'un élément quelconque présente, par unité de surface, dans les horizons holorganiques (<< litter ») et X, la quantité totale de eet élément dans l'ensemble, horizons holorgani­ques et solum.

La concentration des éléments dans les horizons holorganiques Ao se fait par Ie jeu des retombées périodiques de litière. Les éléments nutritifs contenus dans ces retombées se trouvaient, bien entendu, sous forme assimilabIe dans Ie sol. C'est pourquoi, les quantités d'éléments extraetibles par E.D.T.A. 0,05 M donnant, à

169

coup sûr, une meilleure image des formes disponibles pour les plantes que les quantités tot ales , il est plus légitime de calculer Ie coefficient de concentration holorganique sur la base des quantités extractibles des éléments nutritifs.

Les valeurs obtenues figurent au tableau 14, tandis qu'une repré­sentation graphique est donnée par les figures 5 et 6, ou les parties doublement hachurées représentent les quantités de Cu et Zn des horizons Ao et les parties simplement hachurées, les quantités du solurn.

Tableau 14

Coefficients de concentration holorganique du cuiv:oo et du zine

Régions Stat. Peuplement Ch , en

Cu Zn

10 Hêtraie 4,9 13,6 Saint-Hubert 11 id. 4,2 14,1

12 id. 2,5 1::\,5

26 id. 5,8 32,0 26R Pessière 21,5 51,3 Croix -Scaille

On voit très bien que les deux régions et les deux écosystèmes se différencient nettement. L'évolution des valeurs est en rapport avec I'accumulation plus importante de litière dans la région de la Croix-Scaille, résultant, elle-même, d'une décomposition plus lente, particulièrement en pessière. Les retombées annuelles se montrent assez constantes à travers I'Ardenne et s'élèvent à environ 3,3 t/ha de matière sèche en hêtraie et 2,5 t / ha en pessière. D'autre part, dans la région de Saint-Hubert, Ie poids des horizons Ao, en hêtraie, est voisin de 14 t/ ha de matière sèche, contre environ 30 t/ha à la Croix-Scaille. Dans la pessière de cette dernière région, la valeur correspondante est de 80 t/ha. Le coefficient de décomposition, calculé suivant les conceptions de JENNY (DELECOUR, 1968), est ainsi de l' ordre de :

20 en hêtraie de la région de Saint-Hubert, 10 en hêtraie de la région de la Croix-Scaille, 3,5 en pessière de cette même région.

3.54. Significaticm nutritionnelle des valeurs obtenues

La question se pose de savoir si les quantités de cuivre et zinc obtenues sont susceptibles d'assurer un approvisionnement normal de la phytocénose ou si, au contraire, des phénomènes de carence ou de toxicité ne sont pas à craindre.

170

Les données de la littérature concernant les teneurs limites ou optima des oligo-éléments dans les sols sont pratiquement inexistan­tes, surtout lorsqu'il s'agit de sols fO'restiers. Les seuils de carenee ou de toxicité admis sont basés sur les données de l' analyse foliaire (LE TACON, 1966).

Les travaux de Vmo (1955 b) nous apportent quelque informa­tion. S'intéressant à des peuplements de pin sylvestre installés sur des sols morainiques du sud de la Finlande, eet auteur a dosé dans les sO'ls des quantités de cuivre complexable' par E.D.T.A. 0,05 M, s'étalant de 15 à 165 gj a ' et des quantités de zinc de 25 à 210 gj a. Dans ces limites, aucun symptome de carence ou de toxicité ne se manifestait. Les données du tableau 13 montrent que nos stations se situ ent dans la même gamme de valeurs.

D'autre part, se basant sur des calculs de corrélation avec la pro­ductivité des pins (exprimée par la hauteur moyenne des arbres à 60 ans), Vmo pense que les valeurs optima pourraient se situer aux environs de 90 gj a pour Ie cuivre et de 135 g/ a pour Ie zinco Ces valeurs doivent, certes, être considérées avec beaucoup de prudence, d'autant plus que nous avons affaire, en Ardenne, à d'autres types de sols et à d'autres essences, mais il semble que les quantités observées chez nous ne soient pas tellement éloignées de ces données.

4. CONCLUSIONS

Le travail effectué sur les oligo-éléments cuivre, zinc et molyb­dène des sols forestiers de l' Ardenne beIge nous a permis de mettre en lumière les quelques faits qui suivent.

4.1. Influence géologique

Dans les stations étudiées, Ie substrat géologique (Gedinnien et Revinien) manifeste nettement son influence sur les teneurs totales en zinc et molybdène, ainsi que sur les teneurs en zinc échangeable . par NH4CI 1 %.

4.2. Répartition verticale

Le trait essentiel de la répartition verticale est une accumulation, d'origine bio-cyclique, au niveau des horizons superficieIs. Des nuances se manifestent sous 1'influence du type d'humus, en rela­tion, notamment, avec les propriétés sorptives, sous l'influence de la vitesse de décomposition et, aussi, en fonction des caractéristiques morphogénétiques du profil. Celles-ci peuvent exercer un effet très net qui, dans notre cas, se caractérise par un enrichissement des

171

horizons marqués de gleyification en cuivre et zinc complexables par E.D.T.A. 0,05 M.

4.3. Forme des éléments

Dans nos sols forestiers ardennais, Ie cuivre, davantage que Ie zinc, se trouve sous forme complexée à la matière organique.

4.4. Différences régionales et écosystémiques

Les différences régionales et écosystémiques sont Ie mieux mises en évidence par des indices, comme Ie coefficient de concentration holorganique, apparaissant comme des reflets de la «physiologie» de l' écosystème.

4.5. Nutrition du peuplement forestier

Pour autant que l' on puisse se référer aux rares données de la littérature, il semble que les quantités de cuivre et de zinc pré­sentes soient susceptibles d'assurer un approvisionnement à peu près nonna! de la phytocénose en ces éléments.

Remerciements

Nous tenons à renouveler nos remerciements à Mr. P. NANGNIOT,

chargé de cours associé, qui s' est chargé de toutes les détermina­ti ons, à MM. les professeurs G. MANIL et P. MARTENs, pour leurs encouragements et leurs conseils, à Mr. le professeur A. COTTENIE

qui a bien voulu nous communiquer les résultats de ses travaux. Notre reconnaissance s'adresse également à Melle8 N. BRIGODE et J. PUISSANT, à MM. J. DUFouR, F. PEIFFER et J. TASIAUX, pour leur aide techniqueJ

172

Recherche subsidiée par l'Institut pour l'En­couragement de la Recherche Scientifique dans l'Industrie et l'Agriculture (IRSIA) , Bruxelles.

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Résumé

La seconde partie du travail entrepris sur les oligo-éléments cuivre, zinc et molybdène concerne la détermination des formes échangeable par NH4 Cl 1 % et complexable par E.D.T.A. 0,05 M, les dosages étant effectués par polaro­graphie. L'étude intéresse quatre hêtraies et une pessière, situées en deux régions de l'Ardenne beIge.

Les principales observations peuvent se résumer comme suit.

a) L'influence du substrat géologique, observée sur les teneurs tot ales, se manifeste également sur les teneurs en zinc échangeable.

h) La répartition verticale se caractérise essentiellement par une accumula­tion, d'origine bio-cyclique, dans les horizons humifères Al' c) Les horizons marqués de gleyification se caractérisent par une augmenta­tion, sou vent très nette, des formes complexables. d) Les différences régionales et écosystémiques se traduisent Ie mieux par des indices réflétant, au moins partiellement, Ie fonctionnement des écosys­tèmes..

Verspreiding van de oligo-elementen koper, zink en molybdeen in de bos­gronden van de Belgische Ardennen - n. Extraheerbare vormen

Samenvatting

Het tweede gedeelte van de studie die op de oligo-elementen koper, zink en molybdeen is verricht, betreft de bepaling van de uitwisselbare vormen (NH4CI, 1 %) en van de complexeerbare vormen (E.D.T.A. 0,05 M), waarbij de dose­ringen polarografisch uitgevoerd worden.

De studie slaat op vier beukenbossen en een fijnsparbos, in twee streken van de Belgische Ardennen gelegen.

De voornaamste waarnemingen kunnen als volgt worden samengevat. a) De invloed van het geologisch substraat op de totale gehalten komt ook tot uiting in het uitwisselbare zinkgehalte. b) De vertikale verdeling wordt in wezen gekenmerkt door een opeenhoping van bio-cyclische aard in de humusrijke Al horizonten.

174

c) De door gley gekenmerkte horizonten onderscheiden zich door een vaak zeer duidelijke toename van de complexeerbare vormen.

d) De regionale en ecosystematische verschillen komen het best tot uiting door kentekens, die, ten minste gedeeltelijk, de werking van de ecosystemen weergeven.

Distribution of the trace-elements copper, zinc, and molybdenum in forest soils of Belgian Ardennes - 11. Extractable forms

Summary

This paper deals with the contents in exchangeable (NH4Cll %), and com­plexable (E.D.TA. 0,05M) Cu and Zn of four beechwood and one sprucewood soils in two different regions of Belgian Ardennes. The determinations have been made by polarography.

The main conclusions can be summarized as follows : a) The influence of the geological substrate, observed on the total content in Zn and Mo, appears also as far as exchangeable zinc is concerned.

b) The main feature of the vertical distribution is a bio-cyclical accumulation in Al horizons. c) Microgley horizons show a definite increase of complexable Cu and Zn. d) '!'he best way to show off regional and ecosystemic differences is to use indices reflecting, at least partly, the «physiology,. of the ecosystems.

Verleilung der Spurenelemente Kupfer, Zink und Molybdän in Waldböden der belgischen Ardennen - 11. Extrahierbare Formen

Zusammenfassung

Diese Arbeit befaBt sich mit den in NH4Cl (1 %) austauschbaren und durch E.D.T.A. 0,05 M komplexierbaren Spurenelementen Kupfer und Zink. Die Bestimmung der Elemente erfolgt auf polarographischem Wege.

Vier Buchenwald- und ein Fichtenwaldboden zweier verschiedener Ge­genden der belgischen Ardennen wurden diesbezüglich untersucht.

Folgende Schlu.l3folgerungen wurden gezogen: a) Das geologische Substrat, welches die Gesamtformen beeinfluBt, spiegelt sich auch im austauschbaren Zink wieder.

b) Die vertikale Verteilung ist hauptsächlich durch biologische Anreicherung in den Al -Horizonten charakterisiert. c) Für vergleyte Horizonte ist es typisch dadurch, daB die komplexierbaren Formen stark zunehmen.

d) Die regionalen und ökosystematischen Unterschiede werden am besten durch verschiedene Indizes mit ökosystematischem Aussagewert ausgedrückt.

175

PEDOLOGIE, XVIII,2, p. 176-188, 1 tab. Gand, 1968.

LES SOLS FOSSILES PLÉISTOCÈNES DE LA BELGIQUE

R. PAEPE

1. LES SOLS FOSSILES EN TANT QUE PHÉNOMÈNE GÉOLOGIQUE

La notion sol en tant que phénomène géologique ne couvre pas entièrement celle attribuée par les pédologues et dont l'intérêt immédiat se réfère aux problèmes de genèse et de classificatlOn. Ces deux derniers aspects ne sont que difficilement approchables dans une étude des sols fossiles ou paléosols, du fait que les paléo­sols apparaissent Ie plus souvent sous une forme assez peu com­plète. Illeur manque généralement les horizons supérieurs, c.-s.-d. toute la gamme des horizons A et même une partie de l'horizon B, qu'il soit ferrugineux ou argileux, qui peuvent être enlevés. De ce fait, il est facile de comprendre que l'étude systématique des paléoSlols s'est fait attendre du cöté des pédologues. Néanmoins, par sa présence dans une succession stratigraphique, Ie paléosol même peu conservé, tient une place importante dans les observa­tions faites par Ie géologue sur Ie terrain. Sans totalement com­prendre Ie développement pédologique et à force d'avoir affaire à des profils pédogénétiques incomplets, il appellera sol, les lambeaux de profils marqués par une altération de la roche-mère comparable à celle de certains horizons ohservés dans les sols actuels de sur­face. Il désignera ces horizons fossiles par Ie terme sol suivi du nom du locus typicus. Ainsi la notion sol de Rocourt s'applique à un horizon B textural tronqué. Cette appellation peut toutefois s' étendre à des horizons qui ont subi certaines modifications géné­tiques secondaires (gley, pseudo-gley) ou même encore à un horizon autre que Ie B textural, par exemple à l'horizon B3 dans Ie cas ou seul ce dernier est conservé. Cette façon de grouper sous une même dénomination des aspects génétiquement et taxonomi-

R. Paepe - Dr. Sc. Service Géologique de Belgique, Bruxelles 4.

176

quement différents ne diminue en rien la valeur de l' étude géolo­gique. Car il importe en premier lieu de déterminer la localisation stratigraphique du paléosol afin de pouvoir 1'utiliser, grace à son aspect et sa présence assez constants, comme niveau de référence. Ainsi la présence d'un paléosol aide à établir Ie tableau morpho­stratigraphique d 'un profil qui doit permettre de Ie comparer à un autre. Ceci est d'une grande importance vu Ie fait que souvent les profils géologiques s'avèrent incomplets. Or 1'apparition d'un paléosol spécifique en un niveau déterminé d'une séquence strati­graphique permet de conclure quant à la présence ou 1'absence de certaines couches. Outre 1'importance pour la succession litho­logique, Ie paléosol indique des changements climatiques impor­tants. 11 en résulte que la succession de plusieurs paléosols dans un profil permet d'établir une chronologie stratigraphique et donc relative pour les dépots qu'ils affectent. C'est là ou Ie degré de développement, c.-à-d. la maturité d'un sol, peut amener des indices quant aux variations paléo-climatiques qui, à leur tour, imposent un age relatif au dépot. Dans Ie Pléistocène, leur présence est ess€·ntiellement liée aux périodes d'amélioration climatique par rapport aux phases plutot froides exemptes de végétation.

Jusqu'à présent Ie terme paléosol était tacitement appliqué aux paléosols ensevelis. Mais l'érosion les a remis en beaucoup d'en­droits en affleurement ou ils se trouvent en juxtaposition avec les sols actuels. Puis, Ie sommet de ces paléosols exhumés est envahi par la pédogénèse moderne, post glaciaire. La cartographie pédolo­gique se trouve ici opposée au problème géologique. Sans étude stratigraphique préalable, il est sou vent diffici1e de faire la part d 'un horizon fossile et d'un horizon récent dans les sondages pédo­logiques à faible profondeur. Le danger existe d'attribuer à un même profil actuel des horizons qui en sont séparés par une discor­dance géologique et qui très souvent appartiennent à une phase climatique différente. Le cas ou l'horizon B textural du sol de Rocourt est considéré comme celui du sol brun lessivé actuel est assez répandu.

2. RÉPARTITION ET SUCCESSION DES SOLS FOSSILES EN BELGIQUE

Comme nous l'avons stipulé plus haut, la succession stratigra­phique est incomplète et il en est de même pour les paléosols. 11 n'existe, à ma connaissance, pas de profil en Belgique ou la série des paléosols soit entièrement représentée. D'une façon générale, il existe des régions ou une séquence est mieux développée qu'une autre. Ainsi, nous retrouvons dans l'ouest du pays, en Basse et en Moyenne Belgique, les paléosols relatifs aux dépots du Pléistocène supérieur conformément au développement important de ces dépots

177

!

en cet endroit. Surtout la série des sols froids weichséliens y occupe une place importante surmontant en certains endroits Ie sol inter­glaciaire eémien. Par contre, en Haute Belgique, tout en consta­tant un amincissement et une extension plus restreinte des dépots quaternaires, la présence générale des dépots d'age pléistocène moyen, sous une faible couverture de dépots datant du Pléistocène supérieur, est frappante. Il en résulte 1'omni-présence dans ces dépots de deux sols interglaciaires. Enfin en Campine ou la succes­sion pléistocène, quoique toujours assez mal connue, est la plus complète, les sols précédents se retrouvent et en plus, un dépot tourbeux d'age interglaciaire se manifeste dans Ie dépöt du Pléisto­cène inférieur. C'est en tenant compte de cet ordre d'importance que nous ferons la revue des paléosols. Elle se fera de haut en bas, ce qui correspond avec la réalité de la cartographie ou les sols les plus récents sont les premiers atteints dans une succession normale et les plus aptes à affleurer.

2.1. Les sols weichséliens (würmiens)

2.11. Les sols des sables de couverture récents(*) tardiglaciaires

Dans la partie supérieure des sables de couverture du nord de la Belgique, existe au-dessous du sol actuel un niveau légèrement humifère parfois surmonté d'une zone blanchie de peu de centi­mètres et/ ou suivi d'un horizon B ferrugineux. On 1'attribue à foscillation Aller~d de la fin du Tardiglaciaire. Parfois ce niveau se distingue seulement par la présence de quelques Po.ints noirs, d'une zone diffuse gris noiratre ou encore par de faibles digitations au milieu d'un dépot sableux homogène d'origine éolienne. Par s01 aspect il se rapproche de 1'horizon d'U sselo ou TH. VAN DER

HAMMEN avait reconnu, pour la première fo.is, la présence de l' AI­ler~d dans les sables de couverture récents des Pays-Bas. C'est sous ce même nom que les cartographes belges l'ont mentionné dans leurs rapports. Il peut aussi se présenter sous la forme d'une couche tourbeuse dans les dépressions.

La flore révèle 1'existence d'un climat subarctique et est carac­térisée par une forêt de pins et de bouleaux en 1'absence de thermo­philes. N ous nous trouvons dans la zone de la taïga. Elle a été datée à Roksem: 11.740 ± 130 y.B.P. (Gr.-129-67). (R. VANHOORNE & C. VERBRUGGHEN, 1968) et en accord avec ces auteurs nous préconi­sons d'appeler ce niveau sol de Roksem.

(*) Les unités litho-stratigraphiques qui sont mentionnées iei (en italiques) figurent dans Ie tableau ei-joint de R. PAEPE (1968) et sont une traduc­tion du tableau originellement dressé en anglais (R. PAEPE & R. VAN­HOORNE, 1967).

178

-

Tableau 1

Unités litho-stratigraphiques

u N I TES CHRONO - STRAT IGRAPHlaUES SEOUENCES l I T HO - STRATIGRAPHIOUES mt,~~iE: DATATIO NS ca

REGION REGION DES SABlES REGION lOESSIOUE

DE TRA NSITION DE COUVERTURE

( Holoc:ine )

TARD/-? SABlES DE COUVERTURE RECENT S 2

ALL ER~O FINES FENTES OE GEL COUCHE HUMIFEAE, FEHTES OE

~y GEL, CRYOTURBATIOH5 GLAC/-

? SA BLES DE COUVERTURE RECENTS 1

A/RE 80LLlNG CAILlOUTIS ET flNES TOUR BE ET LlMON

Y 12.300 FENTES OE GEL (SOL DE STABROEK)

L1MONS DE COUVERTURE 2 SABlES DE COUVERTURE 2 PLEN/-

C a i 1 1 0 u 1 i s 3 a v Il c: grandes fen 1 es dil gil 1

~V GLAC/- f---

SABLES DE/ ~LES DE A/RE L1MO NS DE COUVERTURE 1 SABlES COUVERTURE I

B COUVERTURE

ENTRECROISES lIMON OE :/

COUVERTURE

Ca il loulis 2 a v e c: f in e s fen l es de gel 1-~ (NTERSTAOE HOR I ZON PEDOLOGIOUE CRVOTURBE

~ PAUOORF SOL DE KESSELT I SOL DE lElZATE 28 .200 (SOL BRUN ) (SOL DRUN HUMIF(RE ET lQUADE) (ZONE TACHETEE ET lau ASE )

PLEN/- L 0 E S S ~ SA BLES DE F 0 R M·A T ION S COUVERTURE

I V///////~ SOL GlEYl'lE '''~~~.~ ~ 32 .490 IGLA C/-

FORMAT IONS L I M 0 N o FORMATIONS

A/RE L IMONE USES SABLEUSES

l 0 E S S ~ SABlES DE TOURBEUSES COUV ERTURE

~ TOURBEUX SOL OE POPERINGE TOU RBEUX ~ ~ 45.600

Ca il lout is 1 a vee p et i te s fen t es de gel A y- r-----

BR~RUP SOL STEPPIQUE SOL STEPPIQUE TOURBE

f---------- ------ z llMONS -- L1MONS ET -----~ ~SOl~ AMERSFOORT L I M o N S ET SA B LES SABLES GROSSIERS ~ GROSSIERS ----- - ---- -----~ SOL STEPPIQUE TOU AOEUX

SABLES ET GRAVIERS ~ ~ SABLES ET GRAVIERS SO L DE ANVERS . PODZOL

Y -TQUASE

EM/EN SOL DE RUMBEt<E 2 SOL DE TOURBE ET

SOL DE ROCOURT ROCOURT

ARGILE, lIMON ROCOURT GRAVIERS

I(vTERGL.) SASlE FLUVIA T ItE

TQURSE RUMB E KE 1

R PAEPE, SERVICE OEOLOGIQUE DE BElGIQUE 1166

Parfois de fines fissures diffuses percent ce niveau et nous sommes enc1ins à y voir la présence de structures dues au gel.

A la base des mêmes sables tardiglaciaires, se trouve un autre niveau de végétation, qui d'après les recherches de R. VANHOORNE

( communication orale) semble aussi répandu que l'Aller~d dans Ie nord de la Belgique.

Dans une coupe pour Ie tunnel de Zelzate, il se distinguait par trOls, parfOls par quatre mlnces couches de tourbes limoneuses

179

dont la partie supérieure est datée 12.300 ± 100 y.B.P. (Gr. N-4782) (R. PAEPE & R. VANHOORNE, 1:967). Avant, R. VANHOORNE et F. DE CONINCK (1967) avaient repéré ce même horizon collé à la base de l'horizon Bir d'un podzol de surface et dont les dates se rapprochent de celle de Zelzate. Nous avons proposé d'appeler ce niveau sol de Stabroek d'après Ie nom du lieu ou ces chercheurs l'ont signalé. Il correspond à l'oscillation climatique du début du Tardiglaciaire appelé Bjl?lling. Le climat s'avère déjà rigoureux correspondant à une toundra clairement boisée (parc-toundra).

Ces niveaux n' ont pas été mentionnés en dehors de cette région bien qu'en région sablo-limoneuse une subdivision du Tardi­glaciaire soit possible (R. PAEPE & R. VANHOORNE, 1967), sur base de la présence des phénomènes périglaciaires. Par contre, les tourbes du même age se répandent un peu partout dans les thalwegs des vallées et dépressions (R. V ANHOORNE, F. GULLENTOPS & W. MULLENDERS ) .

Si l'horizon d'Usselo sépare les sables de couverture récents 2 et 1, (respectivement Dryas supérieur et inférieur), Ie sol de Stabroek s'insère entre les sables de couverture récents 1 et les sables de couverture 2, ces derniers étant déjà d'age pléniglaciaire supérieur (Weichsel) .

2.12. Les sols des formatiO?1.s limono-tourbeuses

Dans Ie Pléniglaciaire supérieur qui correspond aux sa bles et limons de couverture 2 et 1 et qu'on attribue à la phase de froid maximum du Weichsel, des sols végétaux ne sont pas connus jus­qu'à présent (R. PAEPE & R. VANHOORNE, 1967; W. H. ZAGWIJN & R. PAEPE, 1968). Il existe peut-être un sol minéral connu sous Ie nom de sol désertique polaire qu' on croit responsa bIe pour l'homo­généisation des sables de couverture 1. Mais c'est seulement à partir du Pléniglaciaire moyen caractérisé par Ie dépöt des forma­tions limono-tourbeuses que les sols végétaux reviennent.

En région des sables de couverture, nous trouvons presque toujours un horizon de tourbe fortement cryoturbé au sommet des formations limono-tourbeuses. Il est appelé sol de Zelzate d'après Ie lieu ou nous l'avons daté pour la première fois en Belgique: 28.200 ± 270 y.B.P. (Gr.N-4783). Cet age correspond parfaitement à celui de l'interstade de Denekamp des Pays-Bas et de l'interstade Paudorf (StilIfried B) d'Autriche. En région lressique, un sol brun également cryoturbé, occupe la position stratigraphique sous les limans de couverture 1, auquel F. GULLENTOPS (1954) avait donné Ie nom de sol de Kesselt. Vu leur importante position stratigra­phique, leur présence constante et leur morphologie spécifique,

180

nous intitulons souvent ces sols sous Ie nom commun d'horizon pédologique cryoturbé.

Deux autres niveaux du même type de sol se succèdent vers Ie bas. Le sol d'Hoboken occupe une place au milieu des formations limoneuses et lorsqu'il se présente, reflète assez bien la morphologie àu sol de Zelzate. Stratigraphiquement il correspond au sol inter­stadiaire de Hengelo des Pays-Bas quoique sa datation semble être beaucoup trop jeune: 32.490 ± 440 y.B.P. (Gr.N-4781). Pourtant, puisqu'il s'agit d'un sol au sein des formations limono-tourbeuses, sa présence ne peut être confondue avec celle du sol de Zelzate. Un dernier niveau se repère à la base de ces formations. C'est Ie sol de Poperinge observé pour la première fois dans la région sablo­limoneuse et daté à Poperinge 45.600 ± 1500 y.B.P. (Gr.N-4856). Cette datation correspond à celle du niveau de Moershoofd, et c'est ainsi qu'a été introduit l'interstade de Moershoofd (W. H. ZAGWIJN & R. PAEPE, 1968). Ces deux sols interstadiaires n'appa­raissent pas ou peu dans la région lcessique, sauf à Kesselt ou F. GULLENTOPS signale plusieurs niveaux de «NaB-Boden» (<< Gley­fleckenzone ») et qui sont peut-être à corréler avec les sols men­tionnés ci-dessus. Peut-être leur absence dans les lcess a-t-elle quelque chose à voir avec Ie climat sec qui semble avoir régné davantage dans ces régions ?

A l'exception du sol de Kesselt ou semble apparaître un horizon (B) structural les autres sols sont tous du type de profil A-C et se rapprochent, au moins en position de plateau, des sols steppi­ques. Ceci est également mis en évidence par l'étude palynologique qui indique une végétation ouverte et froide (R. PAEPE & R. VANHOORNE, 1967; B. BASTIN , 1967) à ce niveau. Les herbacées, surtout les cypéracées et graminées y prennent une extension con­sidérable et la présence de Salix herbacea, de Betula nana, de Pinus, ainsi que l'abondance des plant es aquatiques telles que Batrachium, indiquent qu'il s'agit d'une parc-toundra. Ceci marque nettement Ie climat interstadiaire de ces phases de pédogénèse alternant avec les vraies périodes de toundra durant lesquelles les sols ne se développaient pas. Comme stipulé plus haut, les horizon~ pédologiques peuvent être fortement gleyifiés (<< Gleyfleckenzone » de J. FINK) même au niveau du sol de Kesselt. Il faut remarquer ici qu'il s'agit d'un type de sol dont on ne trouve pas d'analogue moderne (J. FINK, 1965). En position de vallée, on constate Ie développement de sols hydromorphes organiques. Tel est Ie cas des tourbes cryoturbées du sol de Zelzate et du sol de Hoboken aux endroits du même nom. Toutefois, Ie passage entre ces diverses classes de sols se présente parfois dans un même profil. Dès lors, l'age contemporain de ces sols est indéniable.

181

2.13. Les sols des limons et sables grossiers

Au-dessous des formations limano-tourbeuses existent des dépöts souvent soliflués, hétérogènes et parfois affectés par des cryoturba­ti ons, appelés limans et sables grossiers. Dans la région des lcess, c' est de nouveau un sol steppique du type de profil A-C qui s' est développé au sommet de ces dépöts. Il se caractérise par un horizon gris noirätre humifère à multiples taches de Fe/ Mn, ce qui a amené R. TAVERNIER (1954) à l'indiquer comme un «faciès humifère» de la base du Würm I. Souvent il est percé par la rangée des petites fentes de gel qui matérialise la discordance avec les dépöts supé­rieurs. Dans la région sablo-limoneuse, on Ie retrouve parfois dans la même position, mais maintes fois ce sol occupe une position basale des limons et sa bles grossiers. Latéralement, vers des dépöts de vallées, on voit s'effectuer un dédoublement et en certains en­droits, on peut observer jusqu'à quatre niveaux différents. La complexité de cette pédogénèse a été décrite en détail à Warneton et de ce fait nous avons préconisé Ie nom de sol de Warneton pour ce niveau.

L'analyse pollinique offre un speetre assez semblable à celui obtenu pour l'interstade d' Amersfoort, dont l'äge se situe aux en­virons de 64.000 y.B.P. Il rappelle également l'horizon humifère de la partie supérieure du complexe de Stillfried en Autriche. N ous nous trouvons dans Ie début du Weichsel (<< Early Weichsel » ). La végétation témoigne plutöt d'un paysage fluctuant entre une forêt (Pinus et Betula) et une forêt-steppe (Ephedra-IAnum), et les nombreux pollens arborifères indiquent un climat à la fois plus chaud et peut-être plus humide. Le sol de Warneton se rapproche ainsi du sol de Roksem, mais est parfois un peu plus sec.

Ce niveau est absent lorsque au-dessous des 'limons et sables grossiers se développent les sab'les et graviers qui sont, jusqu'à présent, la formation la plus inférieure connue dans Ie Weichsel. Aussi peut-on s'étonner que la présence de l'interstade du Br!2Srup n'a pas encore été observée au-dessus du sol de Warneton.

2.2. Les sols eémiens (interglaciaire Riss/Würtn)

Sous Ie nom de sol de Rocourt, F. GULLENTOPS (1954) a indiqué un horizon illuvial très altéré, argileux, observé au Heu du même nom, au contact des lcess weichséliens et saaHens. Il préconise un äge interglaciaire eémien pour cette pédogénèse, se basant d'une part sur Ie fait que l'altération est plus grande que celle de la pédogénèse actuelle, et d'autre part que la morphologie et la chimie de l'horizon se rapprochent des pédogénèses plus méridionales. Il

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s'agit effectivement d'un horizon B textural bien développé, sou­vent marmorisé, pouvant passer latéralement à un horizon à Gley (G). C'est la première fois, depuis Ie sol moderne, que nous ren­controns un horizon appartenant à un type de profil A-B-C. Pour­tant il est tronqué et séparé des couches supérieures, par une dis­cordance nette marquée par la présence de petits cailloux ou de galets, de perturbations irrégulières, de petites fentes et de ravine­ments. Puis, au-dessous de cette discordanee, Ie sommet du sol de Rocourt est affecté par des phénomènes de fauchage inclinés dans Ie sens de la pente des dépöts soliflués sus-jacents. L'importance de cette discordance se révèle encore plus grande lorsque Ie sol de Rocourt est immédiatement surmonté du sol de Warneton. Ce dernier a été longtemps considéré, même à l'étranger, comme l'horizon Al du sol de Rocourt. Les deux horizons sont souvent collés l'un sur l'autre et dans ce cas on peut se demander ce qu'il est advenu de l'horizon A2 . Par ailleurs Ie sol de Warneton se poursuit dans les fonds de vallées même si Ie sol de Rocourt a cessé d' exister; par contre nous voyons Ie sol de Warneton se ter­miner en biseau contre un surélévation du relief là ou Ie sol de Rocourt atteint une plus grande ampleur. Ce n'est donc qu'en des endroits limités que la superposition des deux horizons est favorisée, ce qui met la séparation des deux horizons incontestablement en évidence.

Outre les horizons B ou G, Ie niveau du sol de Rocourt apparaît aussi comme formation organique. Les tourbes colmatant les fonds de vallées sont alors très propices à fournir des éléments botani­ques prouvant ainsi que Ie climat de l'interglaciaire était de quel­ques degrés (2 à 3°C) plus chaud que celui d'aujourd'hui. Nous avons également pu observer l'horizon B textural et les tourbes en juxtaposition en région sablo-limoneuse (Warneton). En région des sables de couverture (Zelzate) , la connexion du sol de Rocourt et les dépöts marins de l'assise d'Ostende a été mise en évidence. L'age eémien préconisé pour l'assise d'Ostende par R. TAVERNIER (1954) a été confirmé par la trouvaille de « Tapes senescens var. eemiensis» (R. PAEPE, 1965) dans ses dépöts. Ils se relient ainsi aux Senescens Sande de l'Allemagne du Nord qui sont du même age. Puisque les dépöts qui surmontent Ie sol de Rocourt à Zelzate sont stratigraphiquement et par la datation au C14, à assimiler au Weichsélien, c'est la première fois que l'age du sol de Rocourt a pu être déterminé de façon indubitable (R. PAEPE & R. VAN­HOORNE, 1967).

Enfin, Ie sol de Rocourt se retrouve au-dessous des lress weichsé­liens colmatant les vallées et dépressions en Haute Belgique. lei, Ie faciès est quelque peu différent à cause de la nature de la roche-

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mère. Le long de la Meuse (Profondeville), une seule coupe nous offre trois faciès différents. Une partie située sur des lcess saaliens reflète Ie sol de Rocourt eIassique de la région lcessique par la présence d'un horizon B textural brun foncé (7.5 YR 5/ 6). En remontant la pente, eet horizon passe latéralement à un faciès plus argileux, caillouteux et plus rougeatre (5 YR 4/ 8), puis à un faciès fortement marmorisé, plus foncé (5 YR 4/ 6). C'est sous ce dernier aspect qu'on Ie retrouve Ie plus souvent dans Ie sud de la Belgique. 11 couronne de vastes nappes de graviers étendues dans Ie colmatage des vallées (Hour, Wanlin). Parfois, seule la partie inférieure du sol, 1'horizon B3 a été conservé, ce qui rend sa reconnaissance difficile. Mais grace à la présence d'un dépöt lcessique saalien sous­jacent, ou même encore d'un autre sol rougeatre, on peu coneIure à l' existence du sol de Rocourt.

Ces horizons peuvent aboutir près de la surface actuelle, lors­qu'ils occupent une position au sommet d'un plateau (Poperinge, Le Marouset, Hour) mais aussi lorsqu'ils affleurent au bord d'un escarpement d'érosion de terrasse (Hermée).

2.3. Les sols Holstein (interglaciaire Mindel/Riss)

Ce fut également à Profondeville qu'on trouva au-dessous du sol de Rocourt, tout en suivant. son allure, un autre paléosol intensé­ment rubéfié (2.5 YR 4/ 6 à 5 YR 4/ 8), fortement enrichi en argile et également développé dans un gravier de pente. Comme pour Ie sol de Rocourt, il s'agit d'un horizon B mais très vraisemblable­ment d'un autre type de sol, notamment d'un sol rouge médi­terranéen. Ce sol est séparé du calcaire givétien par une masse de plusieurs mètres d'épaisseur d'argile hétérogène à grands blocaux. Pourtant, il se peut que localement il repose directement sur un affleurement du Givétien. Sa séparation du sol de Rocourt et du soeIe est donc nette et c'est pourquoi nous l'avons indiqué par une notation indépendante: sol de Profondeville.

Depuis nous avons retrouvé ce même sol, bien qu'à l'état plus marmorisé (pseudo-gley), un peu partout en Haute Belgique (Hour, Wanlln, Lavaux St. Anne). Comme à Profondeville, il y apparaît à faible profondeur sous Ie sol de Rocourt dont il suit également l'allure. Cependant il s'agit bien d'un autre sol, car en maints en­droits un accroissement de sédiments écarte les deux horizons à tel point qu'une roche-mère toute vierge s'installe sur plusieurs mètres d'épaisseur entre les deux. De plus, une série de fentes de gel délimite Ie contact avec les dépöts ou, en 1'occurence, Ie sol de Rocourt, sus-jacents.

Plus vers l' ouest ce paléosol réapparaît notamment dans la région entre Hal et Tournai (R. PAEPE & G. MORTELMANS, 1969). Là

184

aussi, il se présente sous fOl"me d'un pseudo-gley fortement déve­loppé, tronqué au sommet et percé par de grandes fentes de gel. Plus haut, on y trouve également Ie sol eémien mais qui en est séparé par un dépot argilo-caillouteux.

L'intensité de développement ainsi que l'aspect de marmorisation plus évoluée impliquent une évolution pédologique à la fois plus chaude et plus humide que pour Ie sol de Rocourt. N ous sommes amenés à Ia conclusion qu'il s'agit bien d'un sol interglaciaire. Puisqu'il est séparé du sol eémien par de dépots lressiques et des fentes de gel ou du substratum par des dépots qui par leur nature et leur position géomorphologique n'ont rien à voir avec des sédi­ments tertiaires, un äge Holstein s'impose. Rappelons que G. MANIL

(1958) était auparavant arrivé à la conclusion qu'à la partie infé­rieure de Ia coupe du pont de l' Agasse existe un Iress mindélien surmonté d'un « Red and Yellow Podzolic soi!» d'äge interglaciaire MindeI-Riss. On peut se demander si certains sols rouges reposant directement sur Ie substratum n'ont pas été attribués érronément à des pédogénèses fin-tertiaires ?

D'après ce qui précède, Ia séparation des deux sols intergIaciaires est évidente. N éanrnoins, Ie parallélisme qu' on ob serve sur des distances assez longues demande une explication. N ous pensons que l'arrêt brusque de l'érosion au contact avec Ie sol de Profonde­ville est dû au fait que l'horizon B sous climat froid doit se durcir énormément. Déjà actuellement, il présente à l'état sec une couche difficile à pénétrer. Sous l'effet du permafrost, comme Ie prouve la présence des fentes de gel, l'érosion a dû en être réduite au minimum. Par contre les dépots de l'époque glaciaire saalienne ne se sont souvent pas conservés, l'érosion en nappe les ayant systéma­tiquement enlevés. On comprend alors que pendant la courte période d'accumulation de gravier qui précède Ie développement du sol de Rocourt~ ce gravier a largement épousé Ie relief existant au sommet du sol de Profondeville. On pourrait en quelque sorte, développer Ie même raisonnement pour la relation entre Ie sol de Rocourt et Ie sol de Warneton.

En Basse Belgique, ce sol rouge ne semble pas encore avoir été signaIé, mais à Melle, il existe cependant un gisement à plusieurs niveaux de tourbe sous les sables et limons de couverture dont il est séparé par un cailloutis contenant des relicts attribuables au sol de Rocourt. Par ailleurs, cette tourbe contient Azolla felicu­loides (R. VANHOORNE, 1965), caractérisant par son abondance l'interglaciaire Holstein. Comme c' est Ie seul vestige de cette période dans cette partie de notre pays, sa corrélation avec Ie sol de Pro­fondeville s'impose mais reste à faire.

185

Le sol d'As signalé par F. GULLENTOPS (1960) et collaborateurs dans les graviers d'As et d'Opgrimbie est également attribué à l'Holstein, et serait Ie pendant du sol de Profondeville de rest de la Belgique. Toutefois, il occupe une position différente. Il envahit Ie sommet des graviers de la traînée mosane et se trouve ainsi topogra­phiquement au-dessus du sol de Rocourt qui s'établit sur Ie versant entaillé dans les graviers.

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Résumé

En géologie quaternaire, les sols fossiles sont indiqués par Ie nom du locus typicus. Cette dénomination groupe des sols dont la nature peut largement varier. Par contre, elle indique de façon indubitable l'age relatif et la position litho-stratigraphique de ces paléosols. Ainsi, en Belgique, les sols de Roksem et de Stabroek marquent dans les sables de couverture récents, la présence des interstades respectivement Aller(1ld et B (1Illing du Tardiglaciaire; les sols de Kesselt-Zelzate, de Hoboken et de Poperinge dans les formations limono­tourbeuses, la présence des interstades de Denekamp, de Hengelo et de Moershoofd du Pléniglaciaire weichsélien moyen; Ie sol de Warneton dans les limons et sables grossiers, la présence des interstades de Br(1lrup et d'Amersfoort du début du Weichsel; finalement, les sols de Rocourt et de ProfondeviHe, la présence des interglaciaires eémien et Holstein.

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De pleistocene fossiele bodems in België

Samenvatting

Fossiele kwartaire bodems worden aangeduid met de naam van de type­vindplaats. Zo kunnen bodems van uiteenlopend type onder een zelfde benaming vermeld worden. Daarentegen worden de ouderdom en de litho­stratigrafische positie van de fossiele bodems hierdoor ondubbelzinnig vast­gelegd. In België wijzen aldus de Roksem- en de Stabroek-bodems in de late dekzanden op de aanwezigheid van de Aller~- en BS?)lling-interstadia uit het Laat-Glaciaal; de Kesselt-Zelzate-bodem, de Hoboken-bodem en de Pope­ringe-bodem in de venige leemafzettingen op de aanwezigheid van de Denekamp-, Hengelo- en Moershoofd-interstadia van het Weichsel-Midden­Pleniglaciaal; de Warneton-bodem in de lemen en grove zanden op de aanwezigheid van de BrS?)rup- en Amersfoorl-interstadia uit het Vroeg-Weich­sel; uiteindelijk de Rocourt- en de Profondeville-bodems op de aanwezigheid van de Eem- en Holstein-interglacialen.

Die fossilen pleistozäne Böden in Belgien

Zusammenfassung

Fossile quartäre Böden sind mit Standortnamen belegt. Dabei werden weit­auseinanderliegende Bodentypen unter gleichem Namen erwähnt. Es ist aber klar da13 Alter und litho-stratigraphische Position der Paläoböden absolut festgelegt sind. Also deuten in Belgien die Roksem- und Stabroek-Böden in die spätere Decksande bzw. auf die Anwesenheit der Alleröd- und B~lling­Interstadialen hin, die Kesselt-Zelzate-Böden, die Hoboken-Böden und die Poperinge-Böden in den torfigen Lehmschichten auf die Anwesenheit der Denekamp-, Hengelo- und Moershoofd-Interstadialen aus dem weichsel­zeitlichen Mittleren Pleniglazial; der Warneton-Böden in den Lehmen und Grobsanden auf die Anwesenheit der Br~rup- und Amersfoort-Interstadialen aus dem Früh-Weichsel; schlie.f3lich die Rocourt- und Profondeville-Böden auf die Anwesenheit der Eem- und Holstein-Interglazialen.

The fossil pleistocene soils in Belgium

Summary

Fossil quaternary soils are indicated with the name of the type locality. Thus, soils of widely varying nature are designated under the same conno­tation. Yet it situates the age and the litho-stratigraphical position of the palaeosoils. In Belgium, the Roksem and Stabroek soils in the late coversands indicate respectively the presence of the Aller~d and the B~1ling interstadial of Late Glacial age; the Kesselt-Zelzate soil, the Hoboken soil and the Poperinge soil in the peaty loam formations, the presence of respectively the Denekamp, the Hengelo and the Moershoofd interstadials of the Weichselian Middle Pleniglacial; the Warneton soil in the loams and coarse sands, the combined presence of the Br~rup and Amersfoort interstadials of the Early Weichselian; finally the Rocourt and Profondeville soils the presence of the Eem and Hoistein interglacials.

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PEDOLOGIE, XVIII,2, p. 189-198. Ghent, 1.968.1

SUGGESTIONS FOR THE CLASSIFICATION OF

TROPICAL SOILS WITH LATERITIC MATERlALS

IN THE AMERICAN CLASSIFICATION

C. SYtS

1. Introduction

According to L. T. ALEXANDER & J. G. CADY (1962), «Laterite is a highly weathered material rich in secondary oxides of iron, aluminum or both. It is never void of bases and primary silicates, but it may contain large amounts of quartz and kaolinite. It is either hard or capable of hardening on exposure to wetting and drying ».

In the American classification (U.S.D.A., 1960-1967) the soft individualizations of secondary oxides, capable of hardening on exposure, have been described as plinthite. Plinthite that forms a continuous phase or constitutes more than half of the matrix of some subhorizon within 1.25 m. of the surface is considered diagnostic at group level (Plinthaquult, Plinthudult, ... ). Smaller quantities of plinthite dispersed in the soU mass characterize plinthic subgroups (Plinthic Tropustults, a.o.).

Irreversibly hardened lateritic materials are not considered plinthite. In the American classification these hard materials rich in secondary oxides of aluminum are diagnostic at group level in the order of Oxisols. Gibbsigroups (Gibbsiaquox, Gibbsihumox, ... ) have within 1.25 m. of the surface, sheets containing 30 per cent or more gibbsite or a subhorizon with 20 per cent or more, by volume, of gravel-size aggregates containing 30 per cent or more gibbsite.

However, most lateritic materials are rich in secondary iron­oxides. In tropical Africa such ferruginous laterites are very common; at present they have no place in the system.

c. Sys - Dr. Sc. - Associated Lecturer. State University, Ghent.

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In the French classification (C.P.C.S., 1967) the presence of concretionary laterite and lateritic crusts is diagnostic at subgroup level. Indurated subgroups have been described within the ferrallitic groups; in the leached ferruginous tropie al soils concretionary and indurated su bgroups are suggested.

In the Congo classification (C. SyS et aL, 1961) the presen.ce of lateritic material has been considered at family level.

We do think th at the hard ferruginous crusts should be used, for classification purposes, as weIl as the hard gibbsitic materials and the soft sesquioxide individualizations.

In th is study an effort is made to introduce aillateritie materials in the classifieation, respecting the principles of the 7th Approxima­tion.

2. Definition of new terms

A logie use of the lateritie materials as diagnostic features in the classifieation ean be faeilitated by the introduction of the new term petroplinthite besides the existing plinthite, and of two new diag­nostic horizons: plinthic and petroplinthic horizon.

Petroplinthite

We suggest the introduetion of the term petroplinthite for iron and/ or aluminum oxide individualizations which have hardened irreversible. When moist it can be cut with a spade anymore. It appears as hard concretions in a clayey matrix, or as hard crust or sheet. According to this definition it corresponds to the hardened laterites suggested by L. T. ALEXANDER & J. D. CADY (1962). The plinthite as defined in the 7th Approximation is similar to the non­hardened lateritic concretions.

Plinthic horizon

Mineral soH horizon, at least 15 cm. thick, in which the plinthite constitutes more than 25 per cent, by volume, of the soH mass.

Petroplinthic horizon

Mineral soH horizon, at least 10 cm. thick, where the petroplinthite forms a continuous phase (crust), or at least 20 cm. thick when the petroplinthite is eharacterized by hard eoneretions mixed in a kaolinitic matrix. In this case the petroplinthite constitutes more than 25 per cent by volume of the soi! mass.

190

3. The place of the plinthic and the petroplinthic horizons in the classüication system

We suggest to use the plinthic and petroplinthic horizons as diagnostic horizons for the classification atgroup level. In this manner the plinthic horizon characterizes Plinthic groups such as Plinthaquults, Plinthudults, Plinthorthox, a.o. The presence of a petroplinthic horizon is most likely an indication for old pedological features. Therefore we suggest that all soils with a petroplinthic horizon (including the present Gibbsigroups), should be classified as - or assimilated with - the Palegroups. In the orders of Incepti­sols and Oxisols, where Palegroups are not yet utilized, the petro­plinthic horizon constitutes the main diagnostic horizon for the Palegroups (Paleaquept, Paleorthox, a.o.). In the orders of Ulti­sols and AlfisoIs, where Palegroups have been defined the soils with a petroplinthic horizon are assimilated with these Palegroups and separated from the typic subgroup by the introduction of Petroplinthic subgroups (Petroplinthic Paleudults, Petroplinthic Paleustults, a.o.).

The presence of small quantities of plinthite in a soil horizon ~absence of a plinthic horizon) can be utilized at subgroup level and characlerizes Plinthie subgroups. The presenee of smaller quantities of petroplinthite then required for the petroplinthic horizon has been eonsidered diagnostic for petroplinthie subgroups (Petroplinthic Haplustalf, Petroplinthic Haplorthox, a .o.).

It is suggested to consider the plinthic horizon as diagnostic when it is present within 1.25 m. of the surface; on the other hand the petroplinthie horizon is used when it appears within a depth of 1.5 m.

4. Description of the soil units with plinthite and petroplinthite

In the classification seheme the soils with plinthite and petro­plinthite are spread over 4 orders: Ineeptisols, AlfisoIs, Ultisols and Oxisols.

Inceptisols

WeIl drained tropie al Inceptisols (Tropepts) with plinthite or petroplinthite have never been described and it is hard to believe that they exist. However, plinthite and petroplinthite is a common feature in the Aquepts. - Plinthaquepts have a plinthic horizon within 1.25 m. of the sur­face. - Paleaquepts have a petroplinthic horizon within 1.50 m. of the surface.

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- Plinthic and petroplinthic Tropaquepts have, within a depth of 1.25 m., respectively 1.5 m., small quantities of plinthite, respectively petroplinthite but not enough to be considered as plinthic, respec­tively petroplinthic horizon.

AHisols

Aqualfs

In this hydromorphic sub order a plinthic horizon may be present within the depth of 1.25 m. and characterizes the Plinthaqualfs. Smaller quantities of plinthite present in the Tropaquepts define a plinthic subgroup. Aqualfs with a petroplinthic horizon have not yet been described.

Udalfs

Paleudalfs. In order to classify the UdaHs with a petroplinthic horizon as Paleudalfs it is necessary to complete the present defini­tion with: «or have a petroplinthic horizon within 1.5 m of the soil surface ».

We suggest to separate these profiles from the typic subgroup as Petroplinthic PaleudaHs: in tropical Africa they are mainly Petroplinthic-Oxic Paleudalfs. Plinthudalfs. U dalfs that have a plinthic horizon within 1.25 m. of the soil surface, the most cornmon subgroup is an Oxic Plinthudalf.

Tropudalfs. TropudaHs are the U dalfs of the tropics, that have no plinthic or petroplinthic horizon. However, they may have smaller quantities of lateritic materials in their profile.

Ustalfs

Plinthic Tropudalfs have small quantities of plinthite in some horizons within a depth of 1.25 m. of the surface. Petroplinthic Tropudalfs have small quantities of petroplinthite in some subhorizons within a depth of 1.5 m. of the surface.

For the classification of the Ustalfs containing lateritic materials we propose a subdivision similar to that of the Udalfs. Paleustalfs. The definition is also enlarged so that it includes the soils having a petroplinthic horizon before the depth of 1.5 m.; these profiles represent Petroplinthic Paleustalfs. Plinthustalfs. U stalfs that have a plinthic horizon within 1.25 m. of the soil surface; the most common subgroup is the Oxic Plint­hustalf. Tropustalfs. Plinthic TropustaHs, have small quantities of plinthite in some horizons.

192

Ultisols

Aquults

In tropical Africa the hydromorphic Ultisols may have various kinds and quantities of lateritic material.

Plinthaquults. Aquults that have a plinthic horizon within the depth of 1.25 m. The most common profiles are Oxic Plinthaquults.

Paleaquults. This group is suggested for Aquults that have the lower limit of the argillic horizon at or below the depth of 1.5 m., or that have a petroplinthic horizon within 1.5 m. of the soil surface.

The typ ic subgroup should be centered on a profile having: (a) no petropinthic horizon, (b) an ochric epipedon, (c) a cation exchange capacity of more than 24 meq.j100 g. clay. The most representative subgroup in tropical Africa is most likely the Oxic­Petroplinthic Paleaquult.

Tropaquults. Tropaquults are the tropical Aquults having no plinthic or petroplinthic horizon. Smaller quantities of lateritic materials are diagnostic at subgroup level.

Humults

Plinthic Tropaquults have small quantities of plinthite within a depth of 1.25 m.

Petroplinthic Tropaquults have small quantities of petroplinthite before the depth of 1.50 m.

Palehumults. In order to classify the Humults with a pe'troplinthic horizon as Palehumults it becomes necessary to complete the present definition of this group with: «or have a petroplinthic horizon within 1.50 m. of the soi! surface ».

It is proposed to separate these profiles from the typic subgroup as Petroplinthic Palehumults. The most representative Palehumults in tropical Africa are Petroplinthic-Oxic Palehumults.

Plinthhumults. Humults that have a plinthic horizon within 1.25 m. of the soi! surface.

Tropohumults. Are the tropical Humults without plinthic or petroplinthic horizon. If they have smaller quantities of lateritic materials they are classified as:

Plinthic Tropohumults with small quantities of plinthite before the depth of 1.25 m., Petroplinthic Tropohumults with small quantities of petroplinthite before the depth of 1.50 m.

193

Udults

The U duIts that have lateritic materials in the profile can he classified according to the same principles as follows :

Paleudults. Petroplinthic Paleudults.

Plinthudults

Tropudults. Plinthic Tropudults, Petroplinthic Tropudults.

Ustults

On a similar way the U stults that have lateritic materials can be classified in following groups: and subgroups.

Paleustults. Petroplinthic Paleustults.

Plinth ustults

Tropustults. Plinthic Tropustults, Petroplinthic Tropustults.

Oxisols

In tropical Africa a great many of Oxisols with various kinds and quantities of laterite are present. The present classification scheme only mentions: Plinthaquox and Plinthic subgroups in the non­hydromorphic suborders. In order to classify all the Oxisols that have lateritic materiaIs, we suggest following outline to the present system.

Aquox

Plinthaquox. Aquox that have a plinthic horizon within 1.25 m. of the surface.

Paleaquox. Aquox that have a petroplinthic horizon within 1.5 m. of the surface. The Gibbsiaquox of the present system can he assi­milated with this group. According to the principles of the classi­fication ferruginous and aluminous petroplinthites should he separated at family level.

The typic subgroup has: an ochric epipedon, a base saturation lower than 50 per cent and textures of sandy clay loam or finer throughout the oxic horizon.

Other Aquox groups (Ochraquox, Umbraquox) that have smaller quantities: of plinthite or petroplinthite are respectively classified as plinthic or petroplinthic suhgroups.

194

Humox

Plinthhumox. Humox that have a plinthic horizon within 1.25 m. of the surface.

Palehumox. Humox that have a petroplinthic horizon within 1.5 m. of the surface. This group includes the present-day Gibbsihumox as weIl as the soils with ferruginous laterite. According to the principles of the classification the ferruginous and aluminous petroplinthites should be separated at family level. HapLohumox. Plinthic Haplohumox have small quantities of plinth­

ite within the depth of 1.25 m. Petroplinthic Haplohumox have small quantities of petroplinthite within the depth of 1.5 m.

Acrohumox. Can be subdivided on a simi1ar way in: Plinthic Acrohumox, Petroplinthic Acrohumox.

Sombrihumox. Plinthic Sombrihumox, Petroplinthic Sombrihumox.

Orthox

The Orthox that have lateritic materials can be classified accord­ing to the same principles as follows :

Plinthorthox

Paleorthox

Acrorthox. Plinthic Acrorthox,

Petroplinthic Acrorthox.

Eutrorthox. Plinthic Eutrorthox,

Petroplinthic Eutrorthox.

Haplorthox. Plinthic Haplorthox, Petroplinthic Haplorthox.

Ustox

Plinthustox Paleustox Acrustox. Plinthic Acrustox,

Petroplinthic Acrustox.

Eutrustox. Plinthic Eutrustox, Petroplinthic Eutrustox.

Haplustox. Plinthic Haplustox, Petroplinthic Haplustox.

195

REFERENCES

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Commission de Pédologie et de Cartographie des Sols (1967). Classification des Sols. Travaux CPCS, 1963-1967. Laboratoire de Géologie-Pédologie de l'I.N.S.A. de Grignon, France.

Sys, C. et al. (1961). La cartographie des sols au Congo et Ruanda-Urundi, ses principes et ses méthodes. Publ. INEAC, série techno n° 63.

Tavernier, R. & Sys, C. (1965). Classification of the soils of the Republic of Congo (Kinshasa). Pédologie, Intern. Symp. 3, Soil classif., pp. 91-136, 2 tab., 1 add., Ghent.

U.S.D.A. (1960, 1967). -Soil Classification - A Comprehensive System, 7th Approximation (+ annexes until Mareh 1967).

Summary

In the American classification the soft individualizations of secondary oxides, capable of hardening on exposure, have been described as plinthite. Important quantities (more than half of the matrix) of plinthite present in some subhorizons within 1.25 m. of the surface are considered diagnostic at group level (Plinthaquults, a.o.). Smaller quantities characterize Plinthic Sllbgroups (Plinthic Tropustults, a.o.).

Hard lateritic materials are considered only at group level in the Oxisols when they are rich in gibbsite (Gibbsiorthox). The most common hard lateritic materiais, rich in iron oxides, have no place in the system.

In order to introduce all lateritic materials as diagnostic features, the new term petroplinthite has been suggested for the irreversibly hardened sesqui­oxide individualizations. In addition a plinthic and a petroplinthic horizon has been defined.

It is suggested to use the plinthic and petroplinthic horizons as diagnostic horizons at group level. The plinthic horizon characterizes Plinthic groups (Plinthaquults, Plinthorthox, a.o.). The petroplinthic horizon is considered as a fossil pedological feature, therefore the soils that have such an horizon are classified as - or assimilated with - the Palegroups. In the orders of Ultisols and Alfisols they are separated from the typic Palegroups, as Petroplinthic Falegroups (Petroplinthic Paleudalfs, Petroplinthic Paleustults, a.o.). In the Oxisols the petroplinthic horizon is the major diagnostic horizon for the Palegroups (Paleorthox, a.o.). The Gibbsigroups of the present scheme are assimilated with the Palegroups. A separation of iron and aluminum oxide rich petroplinthite is proposed at family level.

Finally all groups and subgroups that have plinthite or petroplinthite are named and briefly described.

196

Voorstellen voor de klassifikatie van tropische bodems met laterietmateriaal in de Amerikaanse klassifikatie

Samenvatting

In de Amerikaanse klassifikatie worden de zachte sesquioxydeaanrijkingen, welke niet omkeerbaar verharden bij uitdroging, als plinthiet beschreven. Het voorkomen van belangrijke hoeveelheden (meer dan 50 % van de massa) plinthiet in een bodemhorizont, op minder dan 1,25 m, is diagnostisch voor de bodemgroepen (Plinthaquults, e.a.). Kleinere hoeveelheden plinthiet kenmerken de Plinthitische subgroepen (Plinthitische Tropustults, e.a.).

Harde lateritische materialen worden enkel in de klassifikatie opgenomen wanneer ze rijk zijn aan gibbsiet (Gibbsiorthox). De meest voorkomende, ijzerrijke, lateritische materialen hebben aldus geen plaats in het klassifikatie­schema.

Om alle lateritische materialen als diagnostische feiten in de klassifikatie te betrekken, wordt de nieuwe term petroplinthiet, voor de harde lateriet­materialen, voorgesteld. Tevens wordt een plinthitische en een petroplinthi­tische horizont gedefinieerd.

Er wordt voorgesteld de plinthitische en petroplinthitische horizont als diagnostisch te gebruiken op groepniveau. De plinthitische horizont kenmerkt de Plinthitische groepen (Plinthaquults, Plinthorthox, 'e.a.). De petroplinthi­tische horizont wordt beschouwd als een fossiele bodemvorming, daarom wor­den de bodems met dergelijke horizont geklasseerd als - of geassimileerd met - Palegroepen. Bij de Alfisols en Ultisols worden ze als Petroplinthi­tische subgroepen van de typische Palegroepen onderscheiden (Petroplinthi­tische Paleudalfs, Petroplinthitische Paleustults, e.a.). Bij de Oxisols is de petroplinthitische horizont de voornaamste diagnostische horizont voor de Palegroepen (Paleorthox). De Gibbsigroepen, van het huidige schema, worden met de Palegroepen geassimileerd. De scheiding van aan ijzer- en aluminium­oxyde rijk petroplinthiet, wordt op familieniveau gebracht.

Tenslotte worden alle groepen en subgroepen met plinthiet en petroplinthiet opgesomd en beknopt gedefinieerd.

Propositions pour la classification des sols tropicaux à matériaux latéritiques dans la classification américaine

Résumé

Dans la classification amencaine les individualisations tendres d'oxydes secondaires, qui durcissent irréversiblement lors d'un dessèchement, ont été définies comme plinthite. Des quantités importantes (plus de 50 % du volume) de plinthite, présent dans un horizon avant la profondeur de 1,25 m, sont considérées comme diagnostiques au niveau du grand groupe (Plinthaquults, e.a.). De plus faibles quantités caractérisent les sous-groupes plinthiques (Tropustults Plinthiques).

Des matériaux latéritiques durcis sont seulement pris en considération au niveau du groupe dans l'ordre des Oxisols, lorsqu'ils sont riches en gibbsite (Gibbsiorthox). Cependant les matériaux latéritiques, enrichis en oxydes de fer, n'ont pas de place dans Ie système. Afin d'utiliser tous les matériaux latéritiques comme faits diagnostiques, Ie nouveau terme pétroplinthique est proposé pour les individualisations de sesquioxydes durcies irréversiblement.

197

En plus un horizon plinthique et pétroplinthique est défini. TI est proposé d'utiliser l'horizon plinthique et pétroplinthique comme horizons diagnostiques au niveau du groupe (Plinthaquults, Plinthorthox e.a.). La présence d'un horizon pétroplinthique est considérée comme caractère pédologique ancien; pour cette raison les sols présentant cet horizon sont c1assés comme - ou assimilés avec - les Palégroupes. Dans l'ordre des Alfisols et Ultisols ils sont séparés des Palégroupes typiques en tant que Palégroupes Pétroplinthiques (Paléudalfs Pétroplinthiques, Paléustalfs Pétroplinthiques, e.a.). Pour les Oxisols l'horizon pétroplinthique est l'horizon diagnostique majeur des Palé­groupes (Paléorthox, e.a.). La séparation de la pétroplinthite ferrugineuse et alumineuse est proposée au niveau de la familie.

Finalement tous les groupes et sous-groupes à plinthite et pétroplinthite sont nommés et brièvement décrits.

Vorschläge zur Einordnung laterithaltiger tropischer Böden in das ameri­kanische System

Zusammenfassung

lm amerikanischen System werden Anreicherung€n weicher Sesquioxyde, die bei Austrocknung irreversibel hart werden, als Plinthit bezeichnet. Das Vorkommen groBer Mengen (mehr als 50 % des Volumens) von Plinthit ist ein diagnostisches Kriterium von Bodengruppen, wie Plinthaquult, Plinthu­duit usw. Kleinere Mengen von Plinthit kennzeichnen Untergruppen wie die plinthitischen Tropustults.

Harte Laterite finden nur dann als Kriterium Verwendung, wenn sie reich an Hydrargillit sind. Die häufigeren eisenreichen Laterite werden nicht als diagnostische Kriterien verwendet.

Urn alle Laterite als diagnostische Kriterien verwendenzukönnen, wird der neue Ausdruck Petroplinthit für Laterite mit geringem Hydrargillit­gehalt vorgeschlagen. Zugleich werden ein plinthitischer und ein petro­plinthitischer Horizont definiert.

Es wird vorgeschlagen plinthitische und petroplinthitische Horizonte auf dem Niveau der Gruppe zu verwenden. Der plinthitische Horizont kenn­zeichnet die Plinthitgruppen (Plinthaquults, Plinthorthox usw.) , der petro­plinthitische Horizont wird als fossil angesehen. Böden mit einem solchen Horizont werden entsprechend zu den Palägruppen gestellt. Bei den Alfi- und Ultisols werden sie als petroplinthitisch€ Untergruppen von den typischen Palägruppen (petroplinthitische Paläudalfs, pp. Paläustults) unterschieden.

Bei den Oxisols ist der petroplinthitische Horizont der wichtigste diag­nostische Horizont für die Palägruppen (Paläorthox).

Die Gibbsigruppen des jetzigen Schemas werden in die Palägruppen ein­bezogen als Paläorthox.

Die Trennung eisen- und aluminiumreicher Petroplinthite erfolgt auf Familienniveau.

Alle Gruppen und Untergruppen mit plinthitischen und petroplinthitischen Horizonten werden aufgezäh1t und kurz definiert.

198

PEDOLOGIE, XVIII ,2 , p. 199-207,1 fig., 2 tab. Gand, 1968. I

APPLICATION DE PÉDOLOGIE ARCHÉOLOGIQUE

LES TOM BELLES OE L'AGE OU FER EN AROENNE

G. MANIL

Introduction

Sur proposition de Mr. P. P. BONENFANT, attaché au Service National des Fouilles, nous avons été amenés à préciser certains faits de nature pédologique concernant les TombelIes de la Tène I en Ardenne, étudiées depuis plusieurs années.

Nos observations ont porté plus particulièrement sur l'une d'entre elles, la tombelle VIII de Sainte-Marie-Chevigny, près de Libramont, au lieu-dit «Devant les Bouchons» (devant les buissons ) .

Fig. 1

Coupe de la tombelle VIn de Sainte-Marie-Chevigny.

a. Couche arabIe actuelle. r. Remblai. t. Fosse funéraire.

G. Manil - Ir. - Professeur.

m. Vestiges de l'horizon humifère forestier primitif.

p. Partie inférieure du sol en place.

Laboratoire de Pédologie - Faculté des Sciences Agronomiques de l'Etat -Gembloux.

199

Comme la plupart d'entre elles, cette dernière tombelle se pré­sente sous la forme d'une calotte très surbaissée, peu visible sur Ie terrain, d'un diamètre de l' ordre de 20 m, selon Ie croquis (fig. 1).

Aux environs du sommet du tertre, se trouve la fosse funéraire, d'une dimension de 2,50 sur 0,75 m environ selon 1'horizontale et creusée jusqu'aux schistes sous-jacents qui sont atteints vers 0,75 m à partir de la surface du sol actuelle.

Ces renseignements sont empruntés à BONENFANT (1965) (*), aux travaux duquel nous renvoyons Ie lecteur désireux d' obtenir une description bien détaillée des tombeUes et de leur mobilier funé­raire.

A notre avis, Ia contribution pédologique aux études archéologi­ques peut porter sur les points suivants:

1) Ie mode d'édification du tertre, 2) l'identification du matériau de remplissage de la fosse funé­

raire, 3) les preuves chimiques de I'enfouissement d'un corps humain,

en 1'absence d'aucun autre vestige,

4) diverses autres précisions de détail.

1. Le mode d'édification du tertre

1.1. Données naturelles de départ

Dans Ie cas de la tombelle VIII de Sainte-Marie-Chevigny, ces données sont les suivantes.

Conditions topographiques. Altitude de 530 m environ, sur la crête de partage des eaux du Rhin et de la Meuse.

Géologie. D'après ASSELBERGHS (1954), la région de Sainte-Marie se situe dans Ie faciès de Sainte-Marie, à phyllades bleus, de 1'assise de Saint-Hubert du Gedinnien.

Lithopédologie. Comme c'est souvent Ie cas en Ardenne, Ie site en cause se caractérise par des sédiments meubles caillouteux, pré­sentant une grande hétérogénéité de détail, verticale et horizontale, due au mode de mise en place par reptation solifluante sous climat périglaciaire et par diverses formes de remaniements sur place, d'origine cryergique.

(*) Nous tenons à remercier bien sincèrement Mr. P. P. BONENFANT pour I'excellente note de synthèse qu'il a bien voulu rédiger à notre intention, résumant ses observations présentées dans quelques-unes de ses publica­tions.

200

En examinant un profil, à peu de distance du tertre, hors de la zone de remaniement anthropique, nous observons la succession lithologique suivante en procédant de bas en haut, c' est-à-dire en partant de la surface du schiste non altéré.

a) Partie supérieure des bancs schisteux altérés.

b) Niveau inférieur de solifluction, de 30 à 40 cm d' épaisseur totale, fortement dérangé par des involutions cryergiques, comprenant à sa base une mince couche de congélifraction, c'est-à-dire d'altéra­tion physique de la roche sous climat froid, puis d'une couche d'altération ancienne, sous la forme d'un dépot brun clair de nuance moins grisatre que les dépots supérieurs.

c) Niveau supérieur de solifluction, comprenant un limon caillou­teux brun grisatre dans sa partie non altérée par action super­ficielle. Ce niveau supérieur porte Ie profil pédologique propre­ment dit, comprenant actuellement les horizons suivants : - au sommet, la couche de labour de 20 à 25 cm de profondeur, - une couche brun-ocre de 10 à 15 cm d'épaisseur qu'il faut inter-préter comme la partie inférieure, non atteinte par Ie labour, d'un horizon pédologique qui, sous profil forestier naturel, remonte à quelques centimètres sous la surface, - une couche grisätre compacte s'étalant jusqu'à la profondeur moyenne de 50 cm (horizon C).

Pédomorphogénèse originelle. Selon les témoignages des cultiva­teurs, recueillis par BONENF ANT, la mise en culture de la terre communale «Devant les Bouchons» est relativement récente. Les vestig es de la pédomorphologie originelle persistant sous la couche de labour correspondent à un sol brun acide en transition vers les sols bruns ocreux que l'on observe d'ailleurs très bien sous les peuplements forestiers voisins. Il s'agit de formations pédologiques très acides au départ (pH-H20: 3,5-4,0 en surface) .

1.2. Edification du tertre

Un profil examiné vers Ie centre du tertre nous a donné, de haut en bas, la succession suivante. a) Un niveau de remblai de 40 à 45 cm d'épaisseur, comprenant, à sa partie supérieure, la couche ara bIe actuelle, de 20 à 23 cm, avec une mince couche inférieure de diffusion d'humus, de l'ordre de 3 à 5 cm, et reposant sur une couche brun grisatre, de 15 à 20 cm d'épaisseur, assez compacte. b) Un niveau inférieur originel, reproduisant fidèlement l'allure d'un profil forestier à humus du type moder. Les vestiges d'un horizon humifère forestier (horizon Al des pédologues) se recon­naissent aisément, sous la forme d'une couche de quelques centi-

201

mètres, devenue grisatre par oxydation de la matière organiq ue et présentant de très nombreuses perforations et microperturbations d' origine biologique.

D'autre part, vers la part ie extérieure de la tombelle, nous obser­vons un profil en déblai, c'est-à-dire apparaissant partiellement tronqué par rapport au profil de référence examiné en dehors du site du tertre. A l'endroit étudié, Ie décapage nous paraissait être de l'ordre de 10-15 cm.

Ajoutons encore que Ie matériau en remblai du tertre ne donne pas l'impression de comporter une part notabIe de la formation brun clair observée dans la couche de solifluction inférieure à la­quelle nous avons attribué une origine paléopédologique, par réfé­rence à ce qui est connu dans Ie reste de l' Ardenne. Ce matériau proviendrait donc surtout de la couche supérieure de solifluction du profil originel.

L'allure en calotte surbaissée du tertre fut très probablement obtenue en déblayant plus ou moins superficiellement un anneau circulaire du terrain dont les déblais devaient servir à l' édification du bombement central.

Au moment de l'aménagement du monument funéraire, il semble bien que Ie site était occupé par une végétation forestière, selon les indications des reliques d'horizons humifères. Mais, si l'on peut en juger par Ie petit nombre d'empreintes de souches d'arbres, Ie long des tranchées d'exploration du tertre creusées pour les besoins de la fouille arehéologique, la densité forestière devait être faible, ce qui paraît assez nonnal.

2. Le remplissage de la fosse funéraire

Une particularité intéressante, notée dès Ie début par les arehéo­logues, est que les fosses funéraires ne sont pas eomblées par leurs propres déblais après l'inhumation du eorps. Ceux-ci sont étalés en auréole autour de la tombe.

D'autre part, les produits de remplissage tranehent nettement par leur teinte sur celle des parois ou de la base. Se pose alcxrs Ie problème de la nature et de l'origine de ees produits.

Dès la première in spection , il nous a paru manifeste que Ie matériau d'inhumation devait avoir été emprunté à l'horizon d'al­tération paléopédologique que nous avons signalé lors de la des­cription lithopédologique originelle du site de la tombelle en eause.

Pour eonfirmation, nous avons procédé à l'analyse granulomé­trique détaillée des quelques échantillons de terre définis ei-après. Le tableau 1 concentre les résultats.

202

- Echantillon 1: matériau de remplissage de la fosse funéraire prélevé vers l' extérieur

- Echantillon 2: id. mais prélevé vers Ie centre - Echantillon 3: échantillon prélevé à l'extérieur de la fosse, dans

la partie supérieure correspondant à la couche arabIe, de 0-23 cm de profondeur

- Echantillon 4: id. maïs prélèvement dans la partie inférieure du dépöt de remblayage du tertre.

Tableau 1

Granulométrie des échantillons

Echant. Argile Limon Sable très fin Sable fin Sable gros.

<2JL 2-20 JA. 2Û-SOJA. 50-100 JA. 100-500 JA. 0.5-2mm

1 20.6 36.1 11.9 11.4 12.5 7.5 2 20.6 41.3 12.0 10.2 9.4 6.5 3 21.5 48.4 11.0 7.8 6.8 4.5 4 20.8 46.9 12.5 9.5 5.2 5.1

Les quatre échantillons présentent bien l'allure granulométrique générale que l' on connaît pour les sols ardennais. TI en existe de très nombreuses variantes locales, selon la géologie ou la topo­graphie, différant entre elles spécialement par les teneurs en frac­tions argileuses. Les quatre échantillons appartiennent manifeste­ment à une même variante locale. Toutefois, chacun des groupes de deux échantilIons possède des particularités propres, liées à la pédogénèse différente dans les deux cas. A l'intérieur de chaque groupe, I'homogénéité est relativement très bonne. 11 faut y voir, sans doute, l'effet du mélange opéré par les agents funéraires, puisque les deux groupes correspondent à de la terre remaniée.

D'autre part, Ie pédologue ne peut manquer de se poser la ques­tion de savoir pour quelle raison Ie matériau du paléosoI a été choisi pour l'inhumation. Sans doute existait-il un critère de pro­fondeur ou, mieux, sans doute, un critère esthétique puisque Ie dépöt en cause possède une teinte d'un brun régulier, plus agréable à I'reil que les autres dépöts existant sur place.

3. Les preuves chimiques de l'enfouissement d'un corps

Les tombelles de la Tène I en Ardenne livrent rarement des restes osseux. Cette situation résulte, normalement, de l'acidité très forte du milieu édaphique ardennais à son stade forestier origine!.

203

Toutefois, l'absence quasi générale de restes de corps humain n'a pas manqué, selon BONENFANT, de susciter l'hypothèse du cénotaphe, entre autres, chez les auteurs français. Les rest es mor­tels n'auraient pas nécessairement accompagn.é Ie dépot de mobHier funéraire dans les fosses tombales.

Mais, dès 1961, BONENFANT avait découvert dans une tombe des fragments dentaires identifiés comme ayant une origine humaine. Dans un autre cas, l'auteur précité a pu découvrir une tache sombre, ébauchant une silhouette humaine.

Il restait, cependant, à livrer un argument complémentaire, de nature chimique, pour démontrer Ie dépot d'un corps humain, pour les cas, les plus fréquents, ou nul vestige corporel ne se mani­festait.

N ous avons fait appel à une technique de fractionnement des composés du phosphore, mise au point par HANOTIAUX(*).

Les échantillons suivants ont été soumis à l'analyse.

- Echantillon 1: matériau de la fosse funéraire, prélevé vers l'ex­térieur, en un endroit situé hors du volume influencé par un présumé corps, (échant. 1, du

tab!. 1)

- Echantillon 2: id. mais prélevé vers Ie centre de la fosse, à l'emplacement présumé du corps, (échant. 2 du

tab!. 1)

- Echantillon 3: matériel de remblai à l'extérieur de la fosse, dans la partie supérieure correspondant à la couche arabIe actuelle (0-23 cm de prof.)

- Echantillon 4: même matériau mais prélevé plus profondément (profondeur de 23-40 cm).

- Echantillon 5: terre en place, échantillonnée à 40-55 cm de profondeur, dans la part ie supérieure du profil originel en place (horizons humifères).

Les deux premiers éehantillons ont done été prélevés à l'intérieur de la fosse; les trois autres sont des témoins prélevés hors de la fosse, à environ deux mètres vers l'extérieur. Le tableau 2 donne les résultats.

L'examen des valeurs obtenues fait ressortir les faits suivants.

a) Les plus fortes teneurs en phosphore total sont obtenues, d'une part, dans la couche arabIe actuelle (nO 3) à l'extérieur de la fosse

(*) Nous remercions vivement notre collaborateur, Ie professeur G. HANO­TIAUX, d'avoir bi en voulu confier à son Iaboratoire Ie soin d'analyser nos échantillons.

204

Tableau 2

Fractionnement du phosphore (P205) en mg/lOO g de sol (méthode Jackson modifiée par G. HANOTIAUX)

Echant. Formes du phosphore(*)

0 A B C

1 0,48 4.40 34.51 6.27 2 1.28 29.31 130.07 11.55 3 0.49 46.32 53.09 10.22 4 0.10 3.07 37.74 6.95 5 0.19 3.57 41.37 7.28

(*) 0 = formes échangeables (souvent bicalciques), A = formes aluminiques, B = formes ferriques, C = formes tricalciques et apatitiques,

Org. = formes organiques, T = formes totales.

Org. T

84.88 130.53 123.87 269.08 167.51 257.63

90.69 138.55 86.14 138.55

et, d'autre part, dans l'échantillon prélevé à l'intérieur de la fosse à l'emplacement présumé du corps humain (nO 2). Pour ces deux milieux, on obtient environ Ie double de ce qui est dosé dans les trois autres échantillons. Pour ces trois échantillons, l'ordre de grandeur des teneurs totales est Ie même et correspond à une valeur moyenne originelle.

Pour l' échantillon de couche arabJe actuelle, on explique aisé­ment l'augmentation du statut phosphoré par les apports de fumier et d'engrais chimiques. Pour l'échantillon enrichi de la fosse, on ne peut trouver d'autre explication que funéraire. b) L'état d'évolution chimique des composés phosphorés est très significatif pour distinguer l'un de l'autre les échantillons à fortes teneurs phosphatées.

Celui de la couche arabie est marqué par une proportion relati­vement importante des fonnes aluminiques. Par contre, celui de la fosse est spécialement riche en fonnes ferriques.

Or, il est bien connu que la fonne B, ferrique, constitue une des fonnes principales d'insolubilisation du phosphore dans les sols très acides. Sa signification est beaucoup plus nette que celle du phos­phore organique, dont nous constatons également l'accumulation relative dans les deux échantillons enrichis.

Dans Ie cas de la couche arabie, les apports en phosphore sont beaucoup plus récents. De plus, 1'acidité originelle a été, en grande partie, neutralisée par la mise en culture.

Ajoutons, pour terminer, que d'autres analyses ont bien montré que Ie corps humain n'a laissé aucune accumulation de carbone

205

ou d'azote à 1'intérieur de la fosse. Il en est de même pour l'échan­tillon 5 qui représente un ancien horizon humifère forestier, e' est­à-dire, un milieu à forte eoneentration en éléments organiques en situation originelIe.

En résumé, les formes ferriques du phosphore doivent à leur état d'insolubilité en conditions très acides, Ie fait de n'avoir pas été reprises par les eycles biologiques. ElIes présentent done, en l' occurrence, un indice ehimique intéressant.

RÉFÉRENCES

Asselberghs, E. (1954). L'Eodévonien de l'Ardenne. In Prodrome d'une description géologique de la Belgique. Liège, Vaillant­Carmanne.

Bonenfant, P. P. (1965). Sept tombelIes de la Tène I en Ardenne. Fouilles à Sainte-Marie-Chevigny (prov. de Luxembourg) en 196I. Ardenne et Famenne, Be année, nO 1 pp. 1-55.

Bonenfant, P. P. (1965). Sainte-Mari e-Chevigny: tombelIes de la Tène I. Archéologie.

Bonenfant, P. P. (1965).

206

Sept tombelIes de la Tène I en Ardenne. Archeologia Belgica.

Résumé

Les tombelIes de l'Age du fer des Ardennes belges présentent un certain nombre de problèmes auxquels l'examen pédologique peut apporter une part de réponse. Parmi ces problèmes, citons:

- Ie mode d'édification du tertre,

- la nature du matériau de remplissage de la fosse funéraire,

- . les preuves chimiques de l'enfouissement d'un corps humain en l'absence d'autres indices.

Toepassing van de bodemkunde in de archeologie

Samenvatting

In verband met de grafheuvels uit het IJzertijdperk in de Belgische Ar­dennen zijn er zekere problemen die mogelijk door een bodemkundig onder­zoek kunnen opgelost worden. Onder deze problemen citeren we: - de bouwtechniek van de grafheuvel, - de aard van het opvullingsmateriaal van de grafkuil,

- de scheikundige bewijzen van een begraven menselijk lichaam bij afwezig-heid van enige andere aanduiding.

Anwendung der Bodenkunde in der Archäologie

Zusammenfassung

Die eisenzeitlichen Grabstätten der belgischen Ardennen werfen verschie­dene Fragen auf, welche durch bodenkundliche Untersuchungen teilweise beantwortet werden können. Diese Fragen sind, zum Beispiel :

- der Aufbau des Grabes,

- die N atur des Füllungsmaterials, - die chemische Beweisführung, da13 ein Körper tatsächlich begraben und an Ort und Stelle zersetzt wurde, obschon keinerlei Überreste zu fin den sind.

Application of soU science in archaeology

Summary

Soi! science can help to solve some problems about the graves of the Iron Age in Belgian Ardennes. Among these problems are:

- the construction technic of the grave,

- the nature of the filling material,

- the chemical proves of the burial of a human body, in the absence of any other relict.

207

PEDOLOGIE, XVIII,2, p. 208-227, 2 add. Gand, 1968.

CARTES PERFORÉES ET ORDINATEUR COMME INSTRUMENTS POUR LA CARACTÉRISATION OU SOL ET LA PÉOOLOGIE RÉGIONALE

LE SYSTÈME DES CARTES PERFORÉES DE LA SECTION cc CARACTÉRISA TION OU SOL)) OE LA CARTOGRAPHIE DES SOLS DE BELGIQUE

1. Introduction

L. DE LEENHEER

Fr. ApPELMANS

J. VANDAMME

Les travaux pour la cartographie des sols de Belgique compren­nent d'une part la confection des cartes de sols (par Ie Centre de Cartographie des Sols, 6, Rozier, Gand) , d'autre part la carac­térisation systématique des différents types de sol du pays (par Ie Centre de Recherches Pédologiques, 235, Coupure, Gand). Ces travaux ont commencé en 1947. La partie de la mission, qui consiste dans la caractérisation systématique des sols, approche de sa fin, aussi bien pour les travaux du terrain, notanunent les descriptions des profils et l'échantillonnage, que pour les analyses de labora­toire. Il ne reste plus que la région de Herve-Verviers-Spa et la région de Eupen-Elsenborn ou les profilages et les échantillonnages doivent être faits en 1969, ce qui signifie que sur un total d'environ 400 planchettes (chacune de 8000 ha) seulement 7 planchettes de­vront encore être profilées. En ce qui concerne les déterminations de laboratoire, il ne faudra plus analyser au début de 1969 qu'en­viron 3000 échantillons. L'ensemble du travail déjà réalisé au cours de la période écoulée (d'un peu plus de 20 ans) peut se résumer comme suit: 9200 descriptions de profils, qui représentent, en­semble avec 18 000 échantillons de surface, un total de 70 000 échan­tilIons de sol.

L. De Leenheer - Dr. Sc. - Professeur. Fr. Appelmans - Ing. agron. - Chef de travaux (ffiSIA). J. Vandamme - Ing. agron. - Chercheur permanent (ffiSIA). Faculté des Sciences agronomiques de l'Etat, Gand.

208

Quand on sait que pour chaque échantillon Ie laboratoire fournit en moyenne 18 résultats d'analyses (les teneurs en 9 fractions granulométriques, en CaC03 et en humus; l'acidité dans l'eau et dans Ie KCI, la capacité de sorption du sol total et du sol minéral, etc.) on se réalise qu'il est difficile de repêcher d'une pareille masse de données une série d'informations désirées si 1'on ne fait pas usage de méthodes mécanographiques. Quand on sait également que lors des descriptions des profils sur Ie terrain on note toute une série de données morphologiques et génétiques du profil (couleur, épaisseur, profondeur et texture évaluée des horizons; plasticité, consistance et appréciation de la structure du sol; classe de drainage; substrat géologique; phénomènes d'évolution dans les horizons et dans Ie profil entier, etc.) on se réalise aussi que la toute première condition pour entamer une étude régionale des caractéristiques des sols ou une étude de corrélation entre des constituants d'une part et des propriétés d'autre part, consiste dans un groupement bien conçu de l'information dont on dispose.

Pour autant que Ie temps 1'a permis, la documentation réunie a déjà servi à faire quelques études régionales et quelques études de corrélations, dont nous citons les suivantes. - Les variations de la distribution des fractions granulométriques

dans les sédiments éoliens en fonction de la latitude et de l'altitude de leur site, (ApPELMANS, 1956).

- La monographie des polders marins (DE LEENHEER & VAN RUYMBEKE, 1960).

- L'enrichissement en argile dans 1'horizon B textural des sols limoneux en fonction de leur position géographique et de leur classe de drainage, (V ANDAMME, PIETERS & DE LEENHEER, 1965).

- La corrélation entre la capacité de sorption du sol et sa teneur en certains constituants, (DE LEENHEER & PIETERS, 1965).

- La granulométrie de la couche arabie en Flandre orientale, (DE LEENHEER & VAN RUYMBEKE, 1965, 1966).

- La variation de la teneur en matière organique et du rapport C j N dans les horizons supediciels du sol en Basse et Moyenne Belgique, (VAN HOVE, 1968).

On comprend aisément que cette documentation pédologique permettra encore de nombreuses recherches dans 1'avenir, aussi bien pour des études régionales (remembrement, aménagement du territoire et usage optimum des sols, confection de cartes texturales ou de cartes agro~pédologiques pour certaines cultures, déduction de cartes de drainage, etc.) que pour des études de corrélations entre les constituants et les propriétés du sol. Il est cependant évi­dent que pareilles études devront être préparées soigneusement

209

par un groupement bien conçu des données, qui doit être adapté à la nature du problème à étudier ou des propriétés à confronter; ces groupements variables ne peuvent être réalisés que par mécano­graphie; ensuite seulement on pourra confier Ie matériel préparé à l' ordinateur électronique.

Etant donné l'ampleur de cette documentation pédologique qui, pour autant que nous Ie sachons, est une des plus volwnineuses en Europe occidentale, nous avons estimé opportun de décrire la codification des données, qui nous permet par voie mécanographi­que de confronter ou de combiner toutes les informations quantita­tives des analyses de laboratoire avec les différenciations morpho­logiques et génétiques des profils de sol décrites sur Ie terrain. La méthode de travail consiste à noter Ie maximum d'informations sur une même carte perforée, aussi bien les informations descrip­tives que les résultats de laboratoire. Si nécessaire, il faut réaliser Ie groupement de certaines propriétés analogues.

Les cartes poinçonnées utilisées par nous sont des cartes IBM iJ 80 colonnes, chaque colonne permettant de noter une dizaine d'informations. Par l'emploi du signe négatif, ce nombre peut éven­tuellement être augmenté à 20. Les informations morphologiques et génétiques des descriptions de profils sont portées dans les 24 premières colonnes; les colonnes 27 à 80 donnent les résultats de laboratoire; les colonnes 25 et 26 restent disponibles comme réserve.

Le code décrit dans cette note est celui réalisé dans ce que no us appelons «la carte de base »; la colonne 1 de chaque carte est réservée pour indiquer la nature de la carte poinçonnée, ce qui donne la possibilité de composer d'autres cartes sur lesquelles sont notées les résultats d'autres études (structure du sol, matière organique et caractérisation d'humus, économie en potasse, etc.).

2. Aperçu de l'information pédologique codifiée

2.1. Nature de la carte

Colonne 1: Ie chiffre de code pour la carte de base décrite ici est O.

2.2. Informations de descriptions de profils : colonnes 2-24

Colonnes 2, 3, 4: altitude du profil décrit (en m). Colonnes 5, 6: association de sols: zone de sols. Colonne 7: végétation de l'endroit lors du profilage. Colonne 8: nature du substrat géologique. Colonne 9: évaluation sur Ie terrain de la texture de la couche arabIe. Colonne 10: classe de drainage. Colonne 11: stade de développement du profil.

210

Colonne 12: soit la nature de la charge pierreuse dans Ie cas de sols caillouteux, soit la variante du développement du profil ou la nature du matériel parental des sols non caillouteux. Colonne 13: épaisseur de la couche de sol homogène, indiquée, soit par la profondeur à laquelle commence Ie substrat ou 1'horizon B, soit par 1'épaisseur de la couverture de colluvion; dans Ie cas de sols caillouteux on fournit également, moyennant l' emploi du signe négatif, une information sur la teneur évaluée de la charge pier­reu se. Colonne 14, 15, 16: Ie numéro de la planchette de la carte pédo­logique. Colonne 17, 18 : Ie numéro d' ordre du profil sur la planchette con­sidérée. Colonne 19: Ie numéro d'ordre de l'horizon dans Ie profil décrit. Colonne 20: Ie symbole génétique-morphologique de l'horizon du profil. Colonne 21: l'intensité du phénomène de gleyification (provoqué par les oscillations de la nappe phréatique). Colonne 22: la texture de l'horizon considéré. Colonne 23: la profondeur à laquelle commence l'horizon consi­déré. Colonne 24: l'épaisseur de cet horizon, y compris éventuellement les informations concernant la présence de bandes, taches, concré­tions ou lentilles. Colonnes 25, 26: en réserve.

2.3. Résultats des analyses de laboratoire : colonnes 27-80

Colonnes 27 à 44: la composition granulométrique, donnée en 9 fractions, chaque fois 2 colonnes par fraction granulométrique. Colonnes 45, 46, 47: Ie chiffre médian en microns de la distribution granulométrique. Colonnes 48, 49: humidité de l'échantillon séché à l'air. Colonnes 50, 55, 52: teneur en matière organique, jusqu'à la pre­mière décimale. Colonnes 53, 54, 55: teneur en CaCOa, jusqu'à la première déci­male. Colonnes 56, 57: pH KCI, jusqu'à la première décimale. Colonnes 58,59: pH H20, idem. Colonnes 60 à 63: capacité totale de sorption (Tt) en mval, jusqu'à la première décimale. Colonnes 64, 65, 66: capacité de sorption du sol minéral (Tm). Colonnes 67, 68, 69: acidité d'échange ou TH. Colonnes 70, 71, 72: teneur en fer limonitique (F~Oa).

211

Colormes 73 à 76: teneur absolue en carbone (CSK).

Colormes 77 à 80: teneur en azote.

3. Détails de la codification des informations fournies par la description des profils

Colonne 1

Le chiffre de code des cartes poinçormées en usage est comme suit.

0: carte des données de base. Ces cartes mentionnent seulement les données relatives aux échantillons de sol qui font partie de profils entièrement étudiés.

1: carte des données relatives aux échantillons de surface, qui ne font pas partie de profils entiers.

2: carte des données d'une étude de la structure du sol.

3: données d'une étude de l'économie en potasse. 4: données d'une étude de la matière organique. 5: carte de travail (permettant de petits calculs, comme par exemple Ie pas­

sage du pourcentag.e d'un constituant de l'échantillon séché à l'air en un pourcentage de l'échantillon séché à l'étuve - l05°C).

Les informations dormées ei-après se rapportent à la carte de base.

Colonnes 2, 3 et 4

L'altitude de l'emplacement du profil, exprimé en m (de 0 à 999) est dormée dans ces trois colormes.

Colonnes 5 et 6

Les colonnes 5 et 6 comportent les associations de sols et les zones de sols.

Sur la carte des associations de sols, suivant TAVERNIER & MA­

RÉCHAL (1958), on distingue 38 associations.

Se basant sur les caractérisations pédologiques réalisées, il appa­raît que plusieurs associations ne peuvent être considérées comme une seule entité régionale et que des subdivisions s'imposent. Pour cette raison les 38 associations de sols ont été subdivisées de façon à réaliser un total de 74 zones pédologiques. La liste de ces zones est donnée en addendum.

Colonne 7

La végétation à l'endroit du profilage est donnée par la codi­fication suivante. 0: forêt feuillue et taillis; également peuplier et taillis. 1: forêt de résineux (y compris aussi une végétation de bouleaux).

212

2: forêts mixtes (feuillus et résineux). ~: prairie permanente, pré à faucher, verger-pré.

4: terre arabie, prairie temporaire, culture fruitière basse tige, pépinière.

5: champ en jachère. 6: bruyère. 7: peupleraie; joncs.

8: terrain remanié, sol de fosses d'extraction ou de briqueterie.

Colonne 8 I ~

La nature du substrat géologique est -traduite par la codifica­tion suivante (directement après Ie chiffre du code se trouve la lettre qui est employée comme symbole dans la description du profil) (*).

o : s = substrat sableux.

1 : I = substrat sablo-limoneux ou limoneux.

2 : u = substrat argileux.

3 : w = complexe de couches de sable et d'argile.

4 : v = substrat tourbeux.

5: p ou fp = psammites ou psammites avec schistes. 6 : q = grès ou quartzite.

7: un substrat calcareux, composé de calcaire (k), de marne (m) ou de craie (n).

8: un substrat siliceux, composé de dragées de quartz (0), de silexite (x), de gravier ou de cailloux (g), éventuellement un gravier de terrasse (t).

9 : r = complexe de schistes et de grès.

J -ï: schistes (f); phyllades (i); ou schistes calcareux (kf).

K -2 : x = substrat non déterminé.

L -3 : fu = substrat f, partiellement altéré en argile. M-4: pu = substrat p, partiellement altéré en argile. N -5: ku, mu ou nu = substrat de calcaire, de marne ou de craie, partiellement

altéré en argile. o -6 : ru = complexe schisteux à gréseux, partiellement altéré en argile.

P -7: pw ou ps = substrat double, soit de couches psammitiques et sableuses à argileuses, soit de couches psammitiques et sableuses.

Q - : Ie substrat géologique dans Ie profil n'est pas mentionné.

Colonne 9

L'évaluation de la texture (granulométrie) de la couche arabIe est représentée dans la formule du profil par une lettre majuscule.

Ces lettres majuscules sont chiffrées comme suit.

(~') La synthèse d'une description de profil est donnée, par Tavernier & Maréchal (1958), sous forme d'une formule comprenant au moins 3 lettres, parfois plus, parfois également des chiffres. Tous les symboles ont été repris et ont reçu un chiffre de code pour notre système de mécanographie.

213

o : V = matériel tourbeux.

1: Z = sable. 2 : S = sable limoneux ou sable argileux. :>: P = limon sableux léger.

4 : L = limon sableux et limon sableux lourd.

Z: A=limon. 6 : E = argile. 7 : U = argile lourde.

8: GS.P.L.A. = sols caillouteux des classes texturales S, P, L ou A; la teneur évaluée de la charge caillouteuse est supérieure à 5 %.

9: GE .U = sols caillouteux des classes texturales E ou U; la teneur évaluée de la charge pierreuse est supérieure à 5 %.

Colonne 10

La dasse de drainage est représentée dans la formule du profil par une Iettre minuscule (de a à i), qui suit directement la lettre majuscule de Ia texture. La division en 9 classes de drainage est traduite par la codification suivante. o : a = sol très sec, trop fortement drainé; pas de gleyification visible . .l : b = sol sec avec drainage favorable; pas de gleyification.

2 : c = sol moyennement sec avec drainage modéré; faiblement gleyifié. 3 : d = sol moyennement humide avec drainage imparfait; assez bien de taches

de rouille (modérément gleyifié). 4 : e = sol humide, drainage assez pauvre; Ie profil est fortement gleyifié avec

présence d'un horizon de réduction (par une nappe phréatique perma­nente).

5 : f = sol très humide, drainage mauvais; très forlement gleyifié à horizon de réduction (nappe phréatique permanente à faible profondeur).

f,: g = sol submergé, extrêmement humide; drainage très mauvais; sol à réduction prononcée.

7 : h = sol humide avec drainage assez mauvais; fortement gleyifié; (état humide dû à la c Staunässe :o ou nappe phréatique temporaire).

8: i = sol très humide avec drainage mauvais et très fortement gleyifié ( c Staunässe :0 ) .

CoLonne 11

Le stade de développement du profil est représenté dans la for­mule du profil par une lettre minuscule, qui se trouve en seconde position après la lettre majuscule représentant la texture. La signification de ces lettres, qui est donnée ei-après, est précédée par Ie chiffre de Ia codification appliquée. o : a = sol à horizon B textural du type de c Gray Brown Podzolic :o ou c sol

(brun) lessivé :o .

I: b = sol à horizon B structural du type de c sol brun :o .

2 : c = sol à horizon B textural fortement tacheté ou morcelé du type de c sol dégradé podzolique :0.

214

3: sols f9ssiles, soit d = sol à horizon B textural jaune rougeatre du type méditerranéen (terra fusca), soit i (antérieurement h) = sol à horizon B textural jaune rougeatre du type latéritique.

4 : f = sol à horizon B humique et/ ou ferrique peu distinct du type podzol brun ou sol brun podzolique (c Brown Podzolic soil,.).

5 : g = sol à horizon B humique et/ou ferrique distinct du type podzol. 6: h = stade du postpodzol, c.-à-d. sol à horizon B humique et/ou ferrique

morcelé. 7: m = sol à horizon humifère épais et anthropogène (homogénéisé) (d'une

épaisseur de plus de 50 cm).

8: comprend 2 symboles, notamment p = sols sans développement de profil, par exemple dans alluvions et colluvions (régosols), et e = humic gley, c.-à-d. sols à horizon Al noiratre du type chernozémique.

9: gardé en réserve. Ö: x = sol à développement de profil non défini.

Colonne 12

Dans cette colonne, deux sortes de renseignements sont données: suivant que Ie sol décrit est caillouteux ou non. Dans Ie premier cas, la codification positive indique la nature des maté ri au x cail-louteux; dans Ie second cas la codification négative (excepté 0) indique une variante, soit du développement du profil, soit du matériel parental.

Nature du substrat caillouteux (charge) dans les sols pierreux

o : f = charge de matériaux schisteux.

1: i + fi = charge phylladeuse ou schisto-phylladeuse.

2 : fk = charge schisto-calcaire.

3 : t = charge graveleuse; gravier de terrasse.

4: 0 + x = charge de dragées de quartz (0) ou de silexite (x). 5: f + fp = charge psammitique (p) ou schisto-psammitique (fp). 6 : q = charge gréseuse.

7: k + n = charge calcaire (k) ou crayeuse (n).

8 : m = charge de macignos.

9: r = charge schisto-gréseuse. f: la nature de la charge caillouteuse n'est pas indiquée (s'emploie également

pour les sols comprenant moins de 15 % de charge caillouteuse).

Variantes du développernent de profil ou du rnatériel parental dans les sols non caillouteux

J -ï: soit (b), c.-à-d. un sol forestier à horizon B textural tacheté (dévelop­pement de profil a), soit (h), c.-à-d. un prépodzol (avec développement de profil c).

K-2: (0) = influence anthropogène.

L-3: (v) = sol à horizon tourbeux ou couche de tourbe. M-4: g, d, e ou t = une variante du matériel paren tal riche en gravier (g), en

215

matériaux caillouteux petits (d) ou grands (e), ou bien un gravier de ter­rasse (t).

N-i: y = sol devenant plus lourd ou plus argileux en profondeur.

0-6: sol devenant plus sableux ou léger en profondeur (surtout dans 1es polders).

P-7 : cC: matériel parental glauconifère.

Q-B: une variante indiquée au niveau de l'horizon et qui est spécifique pour un des au tres horizons du profil ou lorsque l'horizon se caractérise comme fragipan, ou par la présence d'alios ou de minerai limonitique de marais.

R-9: une variante du matériel parental n'est pas indiquée.

Colonne 13

Dan~ Ie cas d'un sol non caillouteux, cette colonne fournit des renseignements concernant la profondeur du substrat et/ou de I'horizon B, ou bien concernant I'épaisseur de la couverture de colluvion; dans Ie cas d'un sol caillouteux on y trouve I'informa­tion de la profondeur du substrat et la teneur de la charge cail­louteuse.

A. Sols non caiUouteux : codification positive

lci on trouve I'information qui est donnée à la fin de la formule du profil par un chiffre ou par une lettre entre parenthèses. Pour cette information on fait distinction suivant la profondeur à laquelle commence I'horizon B. a) Lorsque la profondeur de l'horizon B n'est pas donnée, la signi­fication des chiffres 0, 1 et 2 est variabIe pour les terres colluviales et non colluviales; éventuellement on trouve ici l'information con­cernant les profils recouverts de sable éolien.

Pour éviter la confusion, Ie chiffre ou la lettre du symbole du sol, qui est donné à la fin de la formule du profil, se trouve ici après la définition donnée et pas derrière Ie chiffre du code.

Sols non colluvionnés

0: Ie substrat commence à une profondeur de 20 à 40 cm: 3. 1 : Ie substrat commence à une profondeur de 40 à 80 cm: 2. 2 : Ie substrat commence à une profondeur supérieure à 80 cm (Ie symboie du

substrat est donné entre parenthèses).

Sols de colluvion (développement de profil: p)

0: colluvion d'une épaisseur jusqu'à 80 cm: (c). 1 : colluvion d'une épaisseur jusqu'à 120 cm: 1. 2 : colluvion d'une épaisseur dépassant 120 cm: o. b) Lorsque l'horizon B commence à une profondeur de moins de 40 cm (ce qui est indiqué à la fin du symbole du profil par Ie chiffre 1) on emploi pour la codification les chiffres 3, 4 et 5.

216

3 : Ie substrat commence à une profondeur de 40 à 80 cm.

4: Ie substrat commence à une profondeur de 80 à 120 cm.

5 : Ie substrat se trouve à une profondeur dépassant 120 cm.

c) Si l'horizon Beommenee à une profondeur supérieure à 40 cm (ce qui est indiqué à la fin du symbole du profil par Ie chiffre 0) on trouve comme codification les chiffres 6, 7 et 8.

6: Ie substrat commence à une profondeur de 40 à 80 cm.

7 : Ie substrat commence à une profondeur de 80 à 120 cm. 8: la profondeur du substrat n'a pas été indiquée.

d) Le chiffre 9 est employé lorsqu'on n'a pas fait mention de la profondeur, ni pour Ie substrat, ni pour l'horizon B.

Sols recouverts de sable éolien

Si la couverture éollenne ne dépasse pas l'épaisseur de 50 cm, on n'en fait pas mention. Si la couche est supérieure à 50 cm, on prévoit les 3 chiffres suivants.

o : la couche de couverture a une épaisseur de 50 à 80 cm. 1 : la couche a une épaisseur de 80 à 120 cm. 2 : la couche a une épaisseur dépassant 120 cm.

B. Sols cailLouteux : codification négative

On fait d'abord une distinction suivant la teneur de la charge cail­louteuse (peu, modérément ou très caillouteux) et ensuite suivant la profondeur à laquelle commence Ie substrat. Dans certaines des­criptions de profils on trouve la mention : caillouteux à très cail­louteux, c.-à-d. la teneur de la charge dépasse 15 '%. Dans ce cas on emploi un chiffre de code spécial: (7).

La codification employée pour cette série d'informations est la suivante.

J-Ï: peu caillouteux (5-15 %); profondeur du substrat entre 40 et 80 cm,

K-2: peu caillouteux (5-15 %); profondeur du substrat supé­rieure à 80 cm,

L-3: caillouteux (15-50 %); profondeur du substrat entre 20 et 40 cm,

M-4: caillouteux (15-50 %); profondeur du substrat entre 40 et 80 cm,

N -5 : caillouteux (15-50 %); substrat altéré entre 40 et 80 cm, 0-6: caillouteux (15-50 %); substrat à une profondeur supérieure

à 80 cm, P-7: caillouteux à très caillouteux (supérieur à 15 %); substrat

à une profondeur inférieure à 20 cm, Q-8: très caillouteux (supérieur à 50 %); profondeur du substrat

entre 20 et 40 cm,

Exemple

Gbb(fh, ·

Gbb(f), .

Gbbf,

217

R-~ : très caillouteux (supérieu.r à 50 %); substrat à une profon­deur supérieure à 40 cm,

Colonnes 14, 15, 16

Gbbfa .

Le numéro de la planchette est indiqué par 3 chiffres; on sait qu'à chaque numéro de planchette correspond une feuille occiden­tale (W) et une feuille orientale (E). La feuille W reçoit Ie chiffre normal de la planchette; la feuille E reçoit Ie même chiffre augmenté de 500.

Colonnes 17, 18, 19

Le numéro d'ordre du profil et de l'horizon est donnée par 3 chiffres.

- Les deux premiers chiffres constituent Ie numéro d' ordre du profil décrit; Ie dernier chiffre est celui du numéro d' ordre de l'horizon dans ce profil. Les chiffres 0 et 1 signifient respectivement un horizon Ao ou V et un horizon Al ou Ap; les autres horizons peuvent avoir un numéro différent, suivant Ie nombre et la succes­sion des horizons dans Ie profil décrit.

- Les échantillons se rapportant à une monographie régionale sont indiqués par Ie numéro d'ordre de l'échantillon, augmenté de 800. Du fait que tous les chiffres supérieurs à 800 représentent des échantillons d'une monographie régionale, on est limité à 79 pro­fillages par planchette (s'il y en a plus on est obligé de faire 2 triages pour séparer les échantillons provenant de profils normaux de ceux se rapportant à une monographie ).

- Les numéros de la planchette, du profil et de l'horizon font un nombre totalisant au maximum 6 chiffres; ce nombre constitue l'indicatif de l'échantillon.

Colonne 20

Cette colonne comprend Ie symbole de l'horizon.

Suivant leurs propriétés morphologiques ou génétiques les hori­zons sont divisés en 20 groupes; les 16 premiers comprennent des horizons à caractères typiques; les 4 derniers groupes se rapportent à des horizons d'un profil recouvert (p.ex. sous colluvion) ou formés dans un substrat ancien (antérieurement indiqué par Ie symbole D), dans lequel on a constaté des caractères d'un stade d'évolution.

En addendum on trouve les séries complètes de tous les sym­boles employés pour indiquer ces horizons. La liste ei-après donne seulement les bases de leur subdivision et de leur codification.

218

o : horizon de surface organique, type Ao. 1 : horizon de surface minéral, type Al'

2 : horizon de surface Iabouré, type Ap. 3 : horizon à éluviation maximale, type A2 •

4: transition de l'horizon A à l'horizon B.

5: horizon d'accumulation nette en argiIe, type B2 ou Bt. 6 : transition de I'horizon B à l'horlzon C. 7: horizon structural B, type (B).

8: horizon d'accumulation en humus, type Bh. 9: horizon d'accumulation ferrique, type Bir ou Bhir. 0: mince horizon du type micro-brown-podzolic, formé sous forêt, sous un

horizon Al'

J-ï: horizon C. K-2: horizon D.

L-3: horizon AC faiblement différencié. M-4: couche de calcaire, matériaux caillouteux ou gravier. N -5: couche de tourbe.

0-6: horizon de transition avec prédominanee du caractère AB ou Al'

P-7: horizon fossile ou horizon de transition, généralement à caraetère ~. Q-8: horizon de transition, généra1ement vers Ie substrat D. R-9: horizon fossile ou horizon de transition, généralement à caractère B.

Colonne 21

La colonne 21 fait mention des phénomènes de gleyification, éventuellement un horizon particulier interrompant la perméabilité. o : pas de phénomènes de gleyification. 1: (g) = début de gIeyification. 2 : g = gleyification nettement visibie.

3 : G = horizon de réduction. 4. : couche de gravier, de débris rocheux ou de calcaire (absence de terre). '5 : (m) ou (x) : fragipan (horizon compact); se trouve toujours associé avec

g, même si g n'est pas indiqué. 6: m = alios (grès limonitique). 7 : en = limonite de marais.

Colonne 22

Comprend la texture de l'horizon. La classe texturale est déterminée en se basant sur la composi­

tion granulométrique rapportée sur Ie graphique triangulaire, la fraction supérieure à 2000 ~ étant omise. Les chiffres mentionnés après la définition et donnés entre parenthèses correspondent aux numéros des classes texturales qui figurent sur Ie graphique trian­gulaire. 0: sable (1). 1: sabie argileux à limoneux (2 + 3).

219

2: limon sableux léger (4).

3: limon sableux (5) et limon sableux lourd (6). 4: limon très léger et limon léger (7 et 8). 5: limon lourd (9).

6: argile limoneuse (10). 7: argile légère et argile (11 et 12). 8: argile sablonneuse (13).

9: argile lourde ou très lourde et argile lourde sablonneuse (14, 15 et 16). Ö: couche de tourbe, de calcaire ou de débris rocheux.

Colonne 23

Cette colonne donne la profondeur de l'horizon.

La profondeur est indiquée par la limite supérieure de l'horizon considéré. Si une ou les deux limit es de l'horizon sont données par 2 chiffres (limite irrégulière ou ondulée) on prend la profon­deur moyenne (on fait de même pour l'épaisseur).

Dans Ie cas ou Ie prélèvement de l'échantillon a été fait dans des bandes ou des taches d'un horizon hétérogène, la profondeur indiquée se rapporte à la limite supérieure de l'horizon considéré.

La codification employée exprime une profondeur croissante. 0: 0- 5 cm. 3 : 21-40 cm. 6: 81-100 cm. 1: 6-10 cm. 4 : 41-60 cm. 7 : 101-150 cm. 2: 11-20 cm. 5: 61-80 cm. 8: plus de 150 cm.

Le chiffre de code 9 indique que l'échantillon se trouve au-dessus de la hauteur de référence de 0 cm.

Colonne 24

Elle représente l'épaisseur de l'horizon. Si dans un horizon épais, on a prélevé 2 échantillons situés

l'un au-dessus de l'autre on indique par échantillon la mi-épaisseur de l'horizon échantillonné. Les 2 échantillons reçoivent alors un numéro d'ordre différent, comme s'il s'agissait de 2 horizons.

Si des bandes minces à l'intérieur d'un horizon hétérogène ont été échantillonnées séparément de la masse prédominante, on indi­quera aussi 2 échantillons pour cet horizon; seulement dans ce cas les 2 échantillons auront Ie même numéro d'ordre de l'horizon. Pour les bandes minces cependant on n'indiquera pas une épais­seur et l'échantillon sera indiqué par Ie chiffre 8 (alors que pour l'horizon lui-même on mentionne l'épaisseur entière).

Dans Ie cas ou l'horizon présente des taches, concrétions, inclu­sions ou un « ton.guing» et si dans celles-ci un échantillon spécial a été prélevé, on procède comme ci-dessus, tout en attirant l'atten­tion sur cet échantillon par l'emploi du chiffre-code 9.

220

Dans les 2 cas on donne au numéro d' ordre de l'horizon une valeur négative pour bien souligner Ie caractère hétérogène des matériaux.

La codification utilisé fait ressortir une épaisseur croissante. o : 0- 2 cm. 3 : 11-20 cm. 6 : 51-100 cm. 1: 3- 5 cm. 4 : 21-30 cm. 7: plus de 100 cm. ~ : 6-10 cm. 5 : 31-50 cm. 9 : taches, inclusions, lentilles.

4. Remarques

La codification décrite ici n' est que la clé permettant la lecture des informations chiffrées et ne constitue nullement un mode opératoire. Lors de la codification de toutes les données il faut encore tenir compte de nombreuses observations, qui ne peuvent être mentionnées en détail dans cette note.

A titre d'exemple signaIons Ie fait qu'on donne une signification légèrement différente aux symboles des classes de drainage suivant que les profils se trouvent en Haute Belgique ou en Moyenne et Basse Be1gique. Lors de l'interprétation des résultats il faut évi­demment en tenir compte. Si la classe de drainage. est indiquée par une lettre majuscule, ce qui signifie que 2 ou plusieurs classes ont été groupées ensemble, il faut classer Ie profil en question dans la classe la plus humide du groupement réalisé. Pareilles observations ou instructions complémentaires existent également pour les profils, les sols caillouteux, Ie groupement des symboles des horizons, etc.

Recherche subsidiée par l'Institut pour l'En­couragement de la Recherche Scientifique dans l'Industrie et l'Agriculture (IRSIA), Bruxelles.

221

RÉFÉRENCES

Ameryckx J., (1960). La Pédogénèse en Flandre sablonneuse. Pédologie, 10, 124-190, Gand.

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Tavernier R. & Maréchal R., (1958). Carte des associations de sols de la Belgique. Pédologie, 8, 134-182, Gand.

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Van Hove J., (1968). Variatie van het gehalte aan organisch materiaal en van de CIN-verhou­ding in de oppervlakte-horizonten van Laag- en Midden-België. Werk ingediend als Aggregaatsthesis Hoger Onderwijs aan de Rijksfacul­teit der Landbouwwetenschappen, Gent.

Van Ruymbeke M. & De Leenheer L., (1965).

222

La texture de la couche arabie en Flandre orientale. Pédologie, 15, 255-339, Gand.

ADDENDUM 1

Associations de sols et zones pédologiques pour Ie système des cartes perforées utilisé dans la caractérisation des sols belges

Les nwnéros de la légende ei-après, qui sont suivis d'un chiffre mis entre parenthèses, par exemple (1 T.M.), se rapportent aux associations de sols suivant la carte des associations d'après TAVERNIER & MARÉCHAL (1958), €t pour lesquelles une subdivision n'a pas été faite. Les au tres nwnéros de cette légende représentent des subdivisions en zones pédologiques, avec ou sans les limites des associations de la carte précitée.

01: dunes littorales (1.T.M.) 02 : polders marins récents et c Braakman " 03 : polders de l'Escaut 04: polders marins d'age moyen (Middelland) 05: polders marins, paysage ancien (Oudland) 06: les Moëres (4 T.M.) 07: région sablonneuse flamande (partie orientale) :

Haacht - Tremelo et Hasselt - Zonhoven O~: sables fins de la Vallée flamande (limite occidentale d'après AMERYCK.X,

1960) 09: sables fins à l'ouest de la Vallée flamande et ceux entre Lys et Escaut 10: région de Beernem (6 T.M.) 11: Campine septentrionale (7 T.M.) 12: Campine méridionale (8 T.M.) 13: Campine orientale (9 T.M.) 14: sables limoneux de la Flandre Orientale et Occidentale (excepté Ie pays

de Waas) 15: sables limoneux du Pays de Waas, d'Anvers et du Brabant (excepté Ie

Hageland) 16: sables limoneux du Hageland septentrional 17: sables limoneux de la Meuse 18: sables limoneux légers à l'ouest de l'Escaut (excepté la région de Huize­

Kruishoutem) 19: sables limoneux légers du centre (Wetteren-Lebbeke-Tisselt-Weerde-

Wespelaar) et de la région de Huize et Kruishoutem 20: limons sableux légers du Pays de Waas et de Kontich 21 : limons sableux légers de Rummen et du Limbourg méridional 22: Hageland septentrional (12 T.M.) 23: Hageland central (13 T.M.) 24: limons sableux de Hoogstade ~: limons sableux à l'ouest de la Lys (excepté Hoogstade) 26: limons sableux du Centre, à l'ouest de la Senne (excepté la partie sud

sous l'influence du Landénien) 27: limons sableux du Centre, à l'est de la Senne 28: limons sableux de la partie méridionale, avec influence du Landénien (y

compris les planchettes de Tournai et Antoing) 29: limons sableux légers de la région de la Haine (15 T.M.) :iO: région limoneuse normale est (planchette de Gembloux et au nord-est

de celle-ci) 31: région limoneuse normale ouest (Hertain-Antoing; Leuze-Lens-Lessines),

ainsi que la zone limoneuse de la Flandre Orientale et du Brabant 32: région limoneuse normale sud (entre les planchettes Roisin et Chastre­

Villeroux-Blanmont)

223

33: région limoneuse hesbignonne (17 T.M.) 34: région limoneuse humide, parties nord et ouest (au nord de la zone de

la Haine) 35: région limoneuse humide, parties sud et est 36: région limoneuse du Brabant méridional (19 T.M.) 37: région des collines du sud de la Flandre (20 T.M.) (limites de la carte

au 320.000c, plus les 2 Hots de la planchette de Nieuwkerken)

38: région limono-crayeuse (21 T.M.) 39: région des terrasses de la Sambre et de la Meuse (22 T.M.) 40: Sillon de la Sambre et de la Meuse (23 T.M.) 41: Ardenne condrusienne (à rouest de la Meuse) 42 : Ardenne condrusienne (à l' est de la Meuse) 43: Pays de Herve (25 T.M.) 44: Entre-Sambre-et-Meuse - Condroz 45: Condroz oriental 46: Condroz du Pays de Herve méridional 47 : Famenne méridionale, partie ouest de la Meuse 48: Famenne méridionale, partie est de la Meuse 49: Famenne septentrionale, partie ouest de la Meuse 50 : Famenne septentrionale, partie est de la Meuse 51: Famenne centrale, partie ouest de la Meuse 52: Famenne centrale, partie est de la Meuse 53: Ardenne septentrionale, partie ouest de la Meuse 54: Ardenne septentrionale, partie est de la Meuse, jusque et y compris les

planchettes de Ferrières, Mormont, Dochamps; (limite orientale, approxi­mativement d'après SNACKEN, 1958)

55: Hautes Ardennes (à rest des planchettes Ferrières, Mormont et Dochamps) 56: Hautes Fagnes (31 T.M.) 57: Ardenne méridionale dans les Hautes Ardennes (4 Hots) 58: Ardenne méridionale centrale (limite sud d'après SNACKEN, 1958) 59: bordure sud de 1'Ardenne méridionale 60: zone marneuse septentrionale du Bas-Luxembourg (33 T.M.) 61: zone calcaro-gréseuse du Bas-Luxembourg (34 T.M.) 62: zone marneuse méridionale du Bas-Luxembourg (35 T.M.) 63: zone à macignos du Bas-Luxembourg (36 TM.) 64: zone calcareuse du Bas-Luxembourg (37 T.M.) 65: alluvions de ruisseaux au nord de la vallée Sambre et Meuse 66: alluvions de rivières au nord de la vallée Sambre et Meuse (;,7: alluvions de ruisseaux au sud de la vallée Sambre et Meuse 68: alluvions de rivières au sud de la vallée Sambre et Meuse et y compris

cette vallée même 69: profils remaniés, ne cadrant pas dans une association 70: profils présentant une anomalie nette 71: sols sableux de la région de la Haine 72: dunes continentales et sables éoliens de la Campine septentrionale 73: dunes continentales et sables éoliens de la Campine méridionale 74: dunes continentales et sables éoliens dans Ie reste de la Belgique.

224

ADDENDUM 2

Symboles des horizons, subdivisés en 20 classes

0: Ao; Aoo; AO_I ; L + Ao 1: A; Al; AI_O; Al_I; AI _2 ; L+ ~ 2: Ap; API; AP2; App; Aanp; Aan; Apa 3,: A2; A2_1 ; A2 _2 ; A2 -a 4: AB; Aa; BI; A2-Aa; Aa-B; Aa-Bl 5: B; Bdeg; Bt; B2 ; B2t; B;:ldeg; B2(dg); B2dg

6: B-C; CB; BFec; (B)C; Ba; BaC; Bah; C-~P; Bahir; Bair 7: (B); (B)l; (B)2; (B2)1; (Ba); (B) couleur; (B) structure 8: Bh; B2h; Blh

:.: Bir; Bfe; Bhir; Bfel ; Bfe2; B2ir; B2hir; B2y

0: BBP; B{BP); (B)BP

J -Ï: C ; Cb; CBt; C-Bir; Cl; C2 ; Ca; C4 ; C'; C"; C"b; (C); Cir

K -2: D; (D); Dl; D2; D2 (Bt); Da; D4 ; D5 ; D'; 0"; DBt

L -3: A-C; AC; ACI ; AC2 ; ACa M-4: couche de calcaire, de débris rocailleux ou de gravier

N -5: couche de tourbe

0-6: ABBP; AB-BP; AB{BP); Ao-AI; AlP; AI(BBP); AIBP; AIBBP

P -7: A(B); Apb; A 1b; AI-~; (~); A2 -Bir; A2b; A2Bt; A2CBP; A2BBP; Bh-Al; Bh-A2 ; C/A2GBP; CB2GBP; Ab; Aab

Q -8: A-D; (A)D; A2D; (~)D; B-D; D-B; BirD; BfeD; BD2 ; (B)D; BID; BdegD; B2D; B2degD; B2DI ; B2D2; B2GBP/D; (B2 )D; BaD; BaD2; (Ba)D; C-D; C-D/B2GBP; C-D/BBP; C-B RYP; C-BBP/ ~GBP, C(D); CD2 ; DI(B); DIB; D(Bdeg); D-Af; DBF; D-B2; C1 (D); C2 (D)

R -9: B'; B; Bb; (B)b; B RYP; BIb; B2GBP; Bab; CI(Bt); CBb; BaGBP; B2b; Bhb; Birb.

225

Résumé

Les auteurs décrivent Ie système de codification en usage dans la section c Caractérisation des Sols» de la cartographie des sols de Belgique.

Les cartes poinçonnées IBM, comportant 80 colonnes, permettent de réunir sur une seule carte, aussi bien les informations obtenues lors de la description du profil du sol sur Ie terrain, que les résultats des analyses de laboratoire. La codification des descriptions des profils englobe les informations concer­nant l'emplacement du profil, son association pédologique, sa végétation, Ie substrat géologique, l'évaluation de la texture, la classe de drainage, Ie stade d~évolution et Ie développement du profil, la profondeur et l'épaisseur des différents horizons et l'intensité des phénomènes de gleyification. La codifica­tion des données de laboratoire englobe les résultats de l'analyse granulomé­trique, les teneurs en carbonate et humus, l'acidité pHKCl et pHR2û' la capacité de sorption du sol tota! et du sol minéral, la teneur en fer limoniti­que et en N, ainsi que la teneur absolue en C (Springer-Klee). Elle comprend également la teneur en eau du sol séché à l'air, Ie chiffre médian de la tex­ture, ainsi que l'acidité d'échange, exprimée par la valeur TH'

Ponskaart en ordinator als instrumenten voor bodemkarakterisatie en regionale bodemkunde Het ponskaartsysteem bij de afdeling .Bodemkarakterisatie. van de bodemkartering van België

Samenvatting

Er wordt een beschrijving gegeven van het codificatie-systeem dat in ge­bruik is bij de afdeling «Bodemkarakterisatie» van de Bodemkartering van België.

De gebruikte IBM-ponskaarten met 80 kolommen laten toe zowel de infor­maties bij de profielbeschrijving op het veld als de laboratoriumresultaten cp één ponskaart samen te brengen. De codificatie van de profielbeschrij -vingen omvat de informaties van ligging, bodemassociatie, vegetatie, geologisch substraat, textuurschatting, drainageklasse, evolutiestadium en profielontwik­keling, diepte en dikte van de bodemhorizonten en de intensiteit van de gley­verschijnselen. De codificatie van de laboratoriumgegevens omvat de granulo­metrische samenstelling, de carbonaat- en humusgehalten, de zuurtegraad pHKCl en pHH2û' de sorptiecapaciteit van de totale en minerale grond, het gehalte aan limonitisch ijzer en aan N, evenals het absoluut C-gehalte (Springer-Klee), verder het vochtgehalte van het luchtdroge monster, het mediaancijfer voor de textuur en de uitwisselingsaciditeit uitgedrukt door TH'

226

Punch card and data processing machine as instruDlents for soU characterization and regional pedology The punch card system in the c SOU characterization» section of the soU survey of Belgium.

Summary

A description is given of the codification-system that is used in the c Soil characterization,. section of the Soil Mapping Centre of Belgium.

The IBM-punch-cards used (having 80 colwnns) make it possible to represent all the information obtained when profile-describing in the field as well as the laboratory results on one punch-card. The co ding of the profile descriptions includes information on situation, soil-association, vegeta­tion, geological substrate, texture-estimation, drainage-class, stage of evolution and profile development, depth and thickness of the soH horizons and the intensity of the gley-phenomena. The coding of the laboratory results includes the data of granulometric analysis, the carbonate- and humus-contents, the degree of acidity pHKCl and pHH20' the sorption-capacity of the total and the mine ral soil, the content of limonitic iron and of N, as well as the absolute C-content (Springer-Klee). Furthermore the moisture content of the air-dried sample, the median-figure for the texture and the exchange­acidity expressed by TH'

Die Lochkarte und der Datenverarbeiter (elektronischer Ordinator) als Geräte der Bodencharakterisierung und der regionalen Bodenkunde Das Lochkartensystem bei der AbteUung c Bodencharakterisierung» der Bodenkartierung Belgiens

Zusammenfassung

Es wird das Codierungssystem beschrieben, welches in der Abteilung c Bodencharakterisierung,. des belgischen Bodenkartierungszentrums benutzt wird.

Die verwendeten IBM-Lochkarten zu 80 Spalten erlauben es, sowohl die Informationen bei der Profilbeschreibung im Feld, wie auch die Laboratorium­Ergebnisse auf nur eine Lochkarte zusammenzubringen. Die Codierung der Profilbeschreibungen erfa13t die Informationen über die Lage, die Boden­assoziation, die Vegetation, das geologische Substrat, die Texturschätzung, die Entwässerungsklasse, die Evolutionsstufe und Profilentwicklung, die Tiefe und Mächtigkeit der Bodenhorizonte und die Intensität der Gleyphänomene. Die Codierung der Laboratoriumdaten erfa13t die Korngrö13everteilung, die Kar­bonat- und Humusgehalte, den Säuregehalt pHKCl und pHH20' das Sorptions­vcrmögen vom gesamten und mineralischen Boden, den Gehalt an limonitischen Eisen und an N, sowie den absoluten C-Gehalt (Springer-Klee), weiter den Feuchtigkeitsgehalt der lufttrocknen Probe, den Medianwert der Textur und die mit TH wiedergegebenen Austausch-Azidität.

227

PEDOLOGIE, XVIII,2, p. 228-237, 6 fig. Ghent, 1968.

TRANSFORMATION OF THE LANDSCAPE IN INTERlOR FLANDERS

L. DAELS

When one tries to understand the existing regional differences in old humanized areas - as Flanders is - it becomes evident that the study of recent changes like those that occurred during the 19th and 20th centuries, is not sufficient to understand the present structures. Therefore, research should be extended to a further past. How far one should go back into that willof course depend on the historica! development of each case.

However, before an attempt is made to sketch historical changes, the main structural features of the physical landscape should be briefly reviewed.

The investigated area is situated in central Flanders, between Ghent and Bruges, the greater part of it being located sou th of the canal between the two cities (fig. 1).

Oostende .BRUGGE

.-----_____ --'=Eeklo.

Tielt

Deinze.

• Roeselare 10km '==~=

L. Daels - Dr. Sc.

GENT.

Fig. 1

Situation of the studied region.

Seminarie voor Regionale Geografie - Rijksuniversiteit, Gent.

228

The geological sub stratum of this area is composed of eocene layers that outerop in broad strips having a north-west - south-east direction (fig. 2). The layers slightly incline toward the north-east. The development of the hydrographic network has been influenced by this monoclinal structure, and particularly by the lithological differences of the Tertiary: the clayey layers and the sandstone illterlayered deposits form cuesta-like outerops while in between the sandy deposits coincide with wide depressions (fig. 3). The actual morphology has been mainly «out-prepared» during the Pleistocene, partly through erosion during the initial phases of inter-glacials and through accumulation during the time in between. Windblown sands were brought into the area, mainly during the Würm-Glacial (fig. 2).

Cartography of the soils has put in evidence a clear relationship between the morphology and the process of accumulation.

lE- u l 2~ 3c=J 4rnmm SELZ?]

Fig. 2 Simplified geological map. 1. Northern limit of the sandy loam

soils. 2. Geologicallimits.

3. Quaternary cover: < 2 m. 4. Quaternary cover: 2-5 m. 5. Quaternary cover: > 5 m.

229

1 c::::::J

Fig. 3

2~ 3~ ' 4_ 5~

Morphological map. 1. Very flat (0-1 %). 4. Moderately sloping (4-8 %). 2. Flat (1-2 %). 5. Contourlines every 5 m. 3. Gently sloping (2-4 %).

From north to south, the following physiographically different areas ean be recognized (fig. 2 and 3).

- The cuesta-like elevation of Oedelem, built up of eocene clays (Ba), having nearly no pleistocene sand-cover;

- the sand-filled valley of the canal-area; - the cuesta-like elevation of Aalter, built up of eocene coarse

sands with clay-Ienses and sandstone layers, having nearly no pleistocene cover (P1d, P2);

- the smooth, rolling plain of Tielt, built up of eocene fine sands (P1c, Y d) covered with sandy-Ioam deposits of varying thickness.

Study of the soils shows a close relationship between texture and profile development (J. AMERYCKX, 1960), the sandy deposits usually Podzols, the sandy-Ioam deposits mostly include soils with a degraded textural B horizon (degraded Gray-Brown Podzolic soil) .

230

Pollenanalysis proved the natura! vegetation since atlantic times to have been a mixed deciduous forest with ook as a representative element. The variations in soil development reflect differences in the type of vegetation associations : the poorer variations (Querce­tum Betuletum) located on the sandy soils, the richer (Quercetum carpinetum) on sandy-Ioam (R. VANHOORNE, 1945).

Since the Late Bronze Age the area has been settled sporadically (S. J. DE LAET, J. NENQUIN & P. SPITAELS, 1960). What the influence of those people has been on the degrading process of the soils, and what part of it is due to the climatic changes that occurred during the Subboreal is not exactly known. However, the wide extension of Podzols with white A 2 horizon indicates an extension of the heath vegetation on the coarser sandy soils and on the sticky clayey soils in the north-eastC*).

The sufficiently accurate map of FERRARIS (L. DAELS & A. VER­HOEVE, 1963) shows that those soils still wore a heath vegetation as recently at the end of the 18th century. Study of older maps as those by POURBUS (16th century) and the «landboeken » (l7th century) reveal that the extension of the areas covered with heath did not change much during several centuries. This fact strengthens the conviction th at also in a farther past the heath landscaoes have been relatively stabie areas. This viewpoint is confirmed by the soil map, where the location of the Heath-Podzols coincides with the area covered by heath vegetation on the afore mentioned maps (fig. 4 and 5).

In the south the situation developed in a different way : although the subboreal climatic change and possibly overgrazing contributed to the degradation of the Gray-Brown Podzolic soils, no real Heath­Podzols developed in these areas. It looks as if the forest was reclaimed in a relatively earlier time than happened in the north and tor the greater part used tor agricultural purpose. More and more the opinion gains grot md among historians that this southem area was already settled in roman times or even earlier (A. VER­HULST, 1956); G. H. EDELMAN & A. W. EDELMAN-VLAM, 1960).

In the investigated area, the wave of ancient land reclamation stopped abruptly at the northem margin of thesandy-Ioam soils which was also a zone of transition from a richer forest to the (later) heath-Iands.

The written historical documents of the 10th and l1th centuries are important, they mention the names of nearly all the villages existing nowadays. Close study of the oldest known field-plots

(*) Documentation : c Centrum voor Bodemkartering », Ghent.

231

1~

Fig ...

Simplified map of the profile developments. 1. Soils with a partially destroyed B horizon. 2. Soils with humus and/ or iron B horizon.

reveals that no fundamental change has occurred to their pattern and that the cultural landscape of the Middle Ages has been the basis of further development all through later history.

Two areas were not reclaimed: the cuesta-like elevations of Oedelem and Aalter. Both were used as communal pasture (<< velt»). They kept a semi-natural vegetation consisting partly of deciduous forest and partly of heath-land. When, from the 12th century on, the farmland was integrated in a social economy that developed towards more individualistic tendencies, and since in the same period (A. VERHULST, 1957) the population grew appreciably, large forested areas were reclaimed and divided into small field­plots, all of them separated by living enclosures. This closed landscape formed - and still forms - a sharp contrast with the ancient farmland, that was characterized by open fields.

When this reclamation came to stability at the end of the 14th century, the studied area included two already more densily settled

232

are as : the sand-filled valley of the canal-zone and the smooth, rolling plain of Tielt. Both were separated by the forest and heath­lands of Aalter. Because of this barrier, there was little interpene­tration between the two areas. At times of social recession (14th century and later) the margins of this harrier were extended through the large scale plantation of young deciduous trees.

The work of reforestation was, af ter a while, encouraged by the pioneering abbeys which had tried to reclaim as farmland some parts of those rugged areas. Since on those poor soils however their attempts has not been successful, they finally turned the land into forest again.

From the 15th century on, many more documents are available. They show that little change occurred during the following cen­turies. Thanks to the sufficiently accurate map of FERRARIS (1770-78) we are now able to appreciate the main landscape-charac­teristics of that period : deciduous forest-Iand, heath-Iand, orchards,

Fig. 5

Landscape characteristics at the end of the 18th century.

1. Heath-Iand. 2. Forest. 3. Ponds.

233

1~ 2~

Fig. 6

The evolution of the forest area. 1 Forest area in 1961.

2. Forest area in 1777 (map of Ferraris).

erop-land, pastures, marshes and ponds, farmsteads, other buildings isolated or grouped, field-plots and even small country-roads, are all recognizable on these maps. Field-plots with their enclosures are of ten too schematized individually, but welllocated as groups. In. most cases these features can be correctly transposed on modern topographic maps (fig. 5).

We have mapped the same characteristics for the years 1860 and 1910, for which modern maps and statistics give accurate data. This has also been done for 1961 but then the data were gathered partly through interpretation of aerial photographs, partly through direct observation and mapping in the field (fig. 6).

The comparison of these successive stadia shows that since the end of the 19th century, the existing clear relationship between physical environment and cultural landscape has faded gradually but did not disappear: the mode of agricultural practice, the sites

234

of habitat and country-roads, the pattern of fieldplots and enclo­sures, the location of woodlands all still reflects the same relation­ship.

Summarizing the modern trends, it has been shown that the heath-Iand was completely removed before 1860 and replaced mainly by coniferous woodland, and to some extent by pasture.

The marginal deciduous forest-Iand was also gradually removed and reclaimed as erop-land. In the older settled areas changes are slight until the first world war. From 1920 on, the extension of pastures is tremendous and in the last decennia the c10sed fields are becoming progressively more open. When we started this study we had no idea whether any relationship existed between the culturallandscape and its physical background. As the study pro­gressed th is relationship became more and more evident, especially when referring to the long historical period preceding the 19th century. Without close study of the soils on the one hand and of historical documents on the other hand, it would not have been possible to make sensible progress. It shows at the same time, that a scientific approach of a complex of ancient humanized areas should start with the study of the physical structures that lie at the basis of the natural landscape. This however is not the only significant conclusion. As the area has been settled long ago, we feIt that in order to understand something about the genesis of this complex of landscapes, one should go back in time as far as possible. The existence of gaps in the time sequence construction did not alter our viewpoint, as we can expect that one day through improvement of investigation methods, the existing gaps will be filled and the picture completed.

235

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236

Summary

The studied area is limited in the south by the plateau of Tielt, in the north by the cuesta-like relief of Oedelem, in the east by the canal of Schipdonk and in the west by the plateau of Wijnendale.

Mter studying the evolution of the natura! landscape, since the inter­glacial period Riss-Würm, the human influence was examined since the end of the prehistorical times up to the present.

Influenced by the differences of the natural landscape a pattern of humanized landscapes was formed dividing the area in subregional units.

Landschapsvorming in Binnen-Vlaanderen

Samenvatting

Het bestudeerde gebied wordt in het zuiden begrensd door het plateau van Tielt, in het noorden door de cuesta van Oedelem~ in het oosten door het Schipdonkkanaal en in het westen door het plateau van Wijnendale.

Na de evolutie van het natuurlandschap vanaf het Riss-Wurm-interglaciaal te hebben nagegaan, wordt de invloed van de mens bestudeerd vanaf het einde van de prehistorische tijden tot op heden. Door verschillen in het fysisch milieu ontstond een patroon van kultuurlandschappen wat aanleiding gaf tot het ontstaan van een aantal subregionale eenheden.

Formation de paysages en Flandre intérieure

Résumé

La superficie étudiée est limitée au sud par Ie plateau de Tielt, au nord par la cuesta d'Oedelem, à l'est par Ie canal de Schipdonk et à l'ouest par Ie plateau de Wijnendale.

Après avoir esquissé l'évolution du paysage physique depuis l'interglaciaire Riss-Wurm, il est traité de l'influence humaine à partir de son apparition à la fin des temps préhistoriques jusqu'à présent. Les conditions naturelles étant fort différentes de partie en partie, l'affectation que l'homme leur a donnée diffère nettement et a contribué à une division subrégionale.

Landschaftsbildung im Landesinneren von Flandern

Zusammenfassung

Das untersuchte Gebiet wird im Süden durch das Plateau von Tielt, im Norden durch die c Cuesta " von Oedelem, im Osten durch den Schipdonk­kanal und im Westen durch das Plateau von Wijnendale begrenzt.

Nach einem AbriJ3 der natürlichen Landschaftsenwicklung seit dem RiB­Würminterglazia! wird der EinfluB des Menschen vom Ende der vorgeschicht­lichen Zeit bis heute betrachtet. Auf der Grundlage unterschiedlicher natür­licher Gegebenheiten entstanden verschiedene kulturlandschaftliche Einheiten su bregionalen Charakters.

237

r PEDOLOGIE, XVIII,2, p. 238-252, 9 fig. Ghent, 1968.

POINT -COUNT ANAL YSIS AS APPLIED TO SOIL MICROMORPHOLOGY

1. Introduction

H. EsWARAN

Comparative micromorphological studies of different profiles or within the same profile are of ten limited by the fact that quanti­tative estimates, of the features observed, can only be made with difficulty. As aresult many a study of micromorphology has been essentially descriptive and interpretations, vague. Several workers (GEYGER 1962, BECKMANN 1964, :KUBIENA et al. 1964, JONGERIDS 1963) have resorted to microphotometry as a solution. By this method, microphotographs are taken of representative parts of a thin-section, enlarged and the areal proportions of the micro­morphological features are estimated using a particle-size analyser.

With respect to micromorphological features, porosity (J ABLONSKI 1962, KUBIENA et al. 1964) and clay-film volume (BUOL et al. 1961, GROSSMAN 1964) estimates have received special attention. JON­GERIUS (1963) has made similar measurements on some humus forms.

The point-count analysis method is proposed as an alternative for the quantitative estimations of the micromorphological features. ANDERSON et al. (1961), have shown that volumetric ratios can be estimated by measuring their areal proportions. The point-count analysis determines directly the areal proportions of the features observed under the microscope.

H. Eswaran, Malaysia. Post-graduate student, University of Ghent.

2. Method

The profiles studied were (a) an Oxisol from Madagascar, (b) a Spodosol from Belgium and (c) three Alfisols from Belgium. The Oxisol profile was sampled by Prof. C. SyS of the University of Ghent. The Belgian profiles were sampled from the area of Buggen­houtbos. In this area four pits were dug during the systematic soU-survey in early 1962, to study the seasonal groundwater fluc­tuations. A report on the soils of the area is made by LoUIS (1965).

Normal thin-sections of the undisturbed samples were prepared, using 100 cc. of Vestopal H, 20 cc. of monostyrene, 3 drops of cobaltoctoate and 6 drops of cyclohexanoperoxide, as the impregnat­ing mixture. The impregnation was done under vacuum. The hardened material was then cut, ground, polished and mounted on a petrographic slide.

A point-count analyser (SWIFT & SONS) attached to a LEITZ

binocular microscope was employed. The slide was traversed in strips of interval 0.3 mm and the distance between the points on a strip was also 0.3 mmo A total of one thousand counts per slid,e were made. By reducing the di stance between the strips, more counts per slide can be obtained. The results are then plotted as swrunation curves or as histograms. A micromorphological descrip­tion was also made using the terminology of BREWER (1964).

The s-matrix of the Oxisol profile is essentially isotropic and this made identification difficult. 80 when counting isotropic material (and also when photographing) the polarisor was kept at 5°. This permitted the voids to be seen, the isotropic plasma was evident and the birefringent materials still retained their properties.

3. Results and discussion

31. Oxisol from Madagascar

Four horizons from this profile were sampled:

B 20x 5-70 cm B 21m 70-80 cm B22m 80-125 cm Ba up to 175 cm.

The plasma in the B20x horizon is bright yellowish red under parallel light and occurs as aggregates of varying size. Under crossed nicols, the plasma is completely isotropic due to the enrich­ment with sesquioxides as a result of which any birefringence is masked. The few skeleton grains are mainly quartz and are gene­rally fine sand sized though a few are coarse sand sized. The plasma, occurring as aggregates, results in the voids being mainly

239

compound packing voids, with a few channels and vughs. The colour, the isotropicity of the plasma and thus a la ck of sepic features appear to be characteristic features of Oxisols (ESWARAN

1967). There are a few sesquioxidic nodules, bright red and with sharp boundaries, they are allochtonous in origin.

The B2 horizons are the horizons of plinthite and here most of the original s-matrix has been modified into glaebules. These glaebules and the little plasma in between them are bright reddish in colour and completely isotropie. The nodules and concretions occur either as individual entities or are cemented together to form larger features. The latter predominates in the B22m horizon. The cementation of the glaebules into larger features is by illuvia­tion ferri-argillans. The illuviation ferri-argillans also line the voids in the glaebules. Gibbsite crystal tubes and crystal chambers are also present. The gibbsite occurs both in the s-matrix as weIl as in the voids of the glaebules.

The Ba horizon is the transitional horizon to the C. The skeleton here is composed mainly of hornblende in varying stages of weath­ering (in the point-count analysis, these weathering crystals have been included under pedo-relicts). Illuviation cutans and glaebules are very insignificant in this horizon. The plasma fills up the s­matrix as a reddish, isotropie, homogeneous mass with a porphy­roskelic related distribution with channels and vughs as the main void type. The most striking feature of this horizon are the gibbsite crystal-tubes and crystal-chambers. This horizon had the maximum amount of gibbsite. A study of other profiles in the area indicated that the zone beneath the horizon of plinthite always had the maximum amount of gibbsite. The gibbsite is always to be found in voids (fig. 1, 2) and it has never been seen to occur as intercalary crystals like, for example, gypsum. Another feature of the gibbsite (fig. 1) is that it frequently occurs as pseudomorphs of plagioclase feldspar. The mode of occurrence of gibbsite suggests th at it is a new formation in the soil and a re sult of soil formation. lts presence in the voids of the glaebules indicates that it was formed af ter the formation of plinthite. DELVIGNE (1965) has explained the alteration of feldspar into gibbsite. The alteration of the plagioclase feldspars can proceed in situ with the resultant gibbsite assuming the same morphology as the original feldspar crystal. The feldspar can also be completely broken up, with the aluminium component recrystal­lising in the deeper parts of the profile especially in the voids through which they had been translocated down the profile. It is the second form which is seen in the Madagascar soi!. The moisture regime might perhaps dictate the type of alteration that can take place.

240

Fig. 2

Gibbsite crystallaria.

Gibbsite has crystallised in the planar voids. X 40.

Fig. 1

Gibbsite crystallaria.

Thin section under crossed polarizers. In the centre of the picture is a nodule of gibbsite. The surrounding plan3r voids are also filled with gibbsite. The plasmie fabric is almost isotropie. X 40.

241

25 percentage 50 75 100

x

100 -

150

t ., ~ Organic matter [I]J Plasma

E:::l Cutans ~Skeleton

~ Gibbsite E3 Packing Voids

1:_:_:\ Pedorelicts (Includes weathering mÎnerals) CD Vughs

l22.2l Glaebules E3 Channels

Fig. 3

Distribution of micromorphological features in an Oxisol profile.

Figure 3 gives the results of the point-count analysis in the fonn of summation curves. From the point-count analysis it is seen that : a. the maximum amount of illuviation cutans is in the B21 horizon

and there is a decrease with depth; b. gibbsite, though present in the B2 horizons, is very predominant

in the Ba and increases with depth; c. pedorelicts (which here includes weathering minerals) increase

with depth; d. a maximum amount of glaebules is present in the B21 and the

B22' which are the horizons of plinthite accumulation; e. with respect to voids, compound packing voids are predominant

in the B20x horizon where the plasma is aggregated into clusters. Vughs show a maximum development in the B2,

whereas channnels decrease with depth.

242

32. Spodosol from Belgium

Five horizons were sampled from this profile: Ap, B2h, B~, Ba and IIBzt. According to the Belgian Classification (TAVERNIER et al. 1962) the texture of this profile is light sandy loam. The skeleton, essentially quartz with a few feldspars, is fine to coarse sand-sized.

In the Ap horizon, the plasma is completely masked by the organic matter in the form of loose moder with local aggregation into small clusters. The basic structure is essentially granular; in general it is a collapsed structure, but in localised parts the organic matter appears to bind the grains together. Voids are simple packing voids with a few channels.

25 Pl!rcentagl!S

50 75 100

5 .:

~ 0

25 0 0 0 0

0 0 0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0 50

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

75 0 0

0 0 8 3

0

- -0 - -

- - IIB2t

100 - -0 - -

I 1l Organic matter [[[] Plasma

~Ferrans E3Simple Packing Yoids

E:::3 Cutans [2:J Yughs

~ Skeleton grains E::::J Channels

Fig. 4 Distribution of micromorphological features in a Spodosol profile.

243

Organic matter is the predominant feature in the B2h horizon. It is a moder form of humus, of ten aggregated together into clusters ranging from 50 to 150 microns, in which smaller sizes are dominat­ing. These clusters are scattered in the simple packing voids between the skeleton grains. Most of the skeleton grains are coated by a thin layer of organic matter, giving a chlamydomorphic fabric according to the concept of KUBIENA (1938). Where the skeleton grains are close together, intergranular braces are formed by the organic matter. The major void type is the channel, but vughs and simple packing voids occur in significant amounts. The related distribution can be described as granular with local intertextic parts.

The B2ir is typified by a chlamydomorphic fabric, but there the coating is iron (fig. 5). In BREWER'S terminology it would be called a free-grain ferran. The iron, sometimes with the clay, forms a coating around the grains and these coatings also form intergranular braces. When the soil dries, these ferrans dry irreversibly and cement the grains extremely weIl and these, in some instances, can give rise to hard impermeable layers. Three types of coatings were noticed. The most dominant are the ferrans and the second the free-grain argillans. In the third type, there is an inner layer

244

Fig. 5

Channel ferran.

Thin section in plain light. The black material lining the void is the ferran. The skeleton grains are also coated by the ferran. This is chlamydomor­phic fabric. X 40.

of birefringent argillan covered by an outer layer of almost iso­tropic ferran. Careful examination showed that the ferran was an invasion feature covering most of the original birefringent coating. It is possible that all ferrans seen in this thin-section are not pure ferrans (in the sense that the coating is entirely of iron) but are merely an enrichment of either the plasma or an argillan around the grains, with iron. Further, field mottling appears, in thin­sections, as plasma enriched with iron.

In the Ba horizon, the skeleton grains have the same loose packing as seen in the Ap and the dominant voids are simple packing voids. Vughs and cnannels become very insignificant in this horizon, while significant amounts of illuviation ferri-argillans were found.

In the field the IIB2t horizon was considered to be of a material different from the overlying solum. This was also clear in the study of the thin sections, where the size of skeleton grains is finer. As such, the horizon has a more compact appearance. There is more plasma in this horizon and the amount of illuviation ferri-argillans decreases.

The results of the point-count analysis is represented graphically in figure 4. In this figure the B2h and the B2ir horizons are very evident. The study indicated that illuviation of iron and humus are not the only processes active in this profile as illuviation of clay is also present. The conclusions are: a. Accumulation of organic matter, in the Bzh horizon, is in the

form of clusters and as coatings around the grains with the former predominating.

b. The iron, in the B 2ir, occurs mainly as coatings around the grains but some are also lining the voids.

c. It appears from a study of this profile that illuviation of iron and humus was preceded by the illuviation of clay.

d. Vugh formation is maximum in the B horizon.

33. Altisol trom Belgium

The horizons sampled from this profile are Al, A2' B21t, B 22t and IIBa. The texture is sandy loam and the soil is imperfectly drained.

In the Al horizon, plasmified organic matter occurs dispersed in the s-matrix. It occurs mainly as aggregates in the simple paclting voids while a few are adhereing to the skeleton grains. There are also a few plant residues in stages of decomposition. Very little plasma was identified and the main void types are simple packing voids and a few channels.

The A2 horizon has the typicalloose structure, with a granular related distribution and is extremely poor in plasma and organic

245

Fig. 7

Free-grain argillan with strong orientation.

Thin section under crossed polarizers. The argillan forms a coating around the grains and some of these coatings act as intergranular braces. X 40.

246

Fig. 6

Simple vugh argillan with strong continuous orientation.

Thin section under crossed polarizers. The argillan is very thick in the vugh on the right middle part of the picture. X 40.

o,-___________ 2T5 __ p_er_c_en_t_ag_e_S __ ~5TO----------~7T5----------~100

o 0

o o 0

25 o o o o

o o o o o o o o o

o o o o

o o o o o o o o o

o 0 000

50 0 0 0 0

00000

o o o o

o o o o o o o o o

00000

75 0 0 0 0

11--____ -" 0 o o o 1-___ ,, 0 0 0

~ ______ ~ 0 0 0

~ ______ ~ 0 0

~ _______ ~ 0 0

o 100 }--______ ---->,.,

o ~------------~ 0

o

~ Organic matter E3 Patk ing Voids

E:::3 Cutans ~ Vughs

~ Skeleton E::3 Channels

ITITI Plasma

Fig. 8

Distribution of rnicromorphological features in an Alfisol profile.

matter. The main void types are simple packing voids, with a few channels and fewer vughs. Some of the vughs show a thin layer of illuviation ferri-argillans.

The basic structure of the B21 is similar to the A 2 except that there are more vughs and plasma. Many grains are coated by illu­viation ferri-argillans. Some vughs and channels also show this illuviation feature.

Two striking features are present in the B22t horizon (fig. 6). The first one is the illuviation ferri-argillan which, under crossed nicols,

247

has astrong first order yellow interference colour. Almost all the vughs and some of the channels are lined by the ferri-argillan and this also coats some of the skeleton grains. The plasma fraction of this horizon is almost entirely made up of this material. The second feature is the increasing number of vughs, the formation of which appearing to have some relation to soit formation in general.

In the lithological discontinuity (HB3t), the illuviation ferri­argillan is present to a greater amount but here the cutans are present mainly as free-grain argillan (fig. 7), there being but few lining the voids. The main void type is a simple packing void with a few vughs and c~annels.

The results of the point-count analysis is shown in figure 8 and the main conclusions are:

a. The amount of illuviation ferri-argillans increases with depth. In the B 2 horizon the argillans normally line the vughs and channels, but in the HB3t horizon they occur as free-grain argillans.

b. As in the podzol profile, the maximum amount of vughs is in the B 2 horizon.

34. Cutans and groundwater table

The B horizon of three alfisol profiles, in the area of Buggen­houtbos (Belgium) were sampled for this study. The profiles only differed in the drainage classes assigned to them during the soH survey (LOUIS 1964). The profile symbols are Ldd*) (sample 72Ej 24) , Lhc (sample 72Ej 32) and Lic (sample 72Ej 42). The related water table data were taken from LOUIS (1965).

The amount of cutans was estimated using the point-count analysis. Figure 9 is a histogram showing the amount of cutans and also the mean highe st and mean lowest water table for the three profiles.

As only three profiles were sampled, no conclusive results could be reached but the trend appears to be that with poorer drainage cutan formation is reduced. This does not imply that clay trans­location is reduced (though this could happen) as not all the clay that is translocated appears in thin-sections as birefringent cutans. Cutans(**) will not be evident in those profiles which are con-

(*) Symbols are according to the Belgian system of classification (TA VER­NIER et al. 1962) where the second symbol denotes drainage class; .d. imperfectly drained, .h. somewhat poorly drained, .L poorly drained.

(**) c Cutans:t are used in the restrictive sense that they are illuviation features.

248

L

40.---------------------------__________________ ~

Cutans

Fig. 9

Profile : Ldc

72 E / 24 Profile : Lhc

72 E/32

Highest water-table

Prof i le : Lic

72E142

Lowest water-table

Histogram showing the amount of cutans, mean highest water table and mean lowest water table (the lowest water table in profile Ldc is greater than 250 cm).

tinuously wet or dry (unless they are relict features). The profiles must experience a period of dryness for the iIluviated material to adhere to natural surfaces and become oriented.

The three profiles studied indicate that the amount of cutans formed is related to the amplitude of the groundwater table fluc­tuation. The greater the amplitude the greater the amount of cutan formation as in a weil drained soi!.

In the study it was also noted that the amount of cutans varied with the size of the voids. Whereas the simple packing voids normaIly tended to have a thin layer of argillans, the vughs and some of the channels had relatively thick coatings.

4. Conclusions

The point-count analysis provided a picture of the distribution of the various pedological features in the profile. With respect to cutans it was shown that in the Oxisol profile there was a maximum concentration in the B horizon af ter which there was a decline, whilst in the Alfisol profile there was a progressive increase with depth. BUOL et aL. (1961) in a study of clay skins in Wisconsin soils found the greatest concentration in the Cl horizon.

249

The variation of cutan content with drainage was shown, though lack of samples did not permit avalid conclusion.

The increase with depth of gibbsite and the concentration of glaebules in the B horizon of the Oxisol became very evident as a result of the counts.

The method enabled a study of pore distribution within a profile. In the point-count analysis, attention was paid only to the type of pores and not to their sizes though this is also possible. In the Oxisol profile total porosity decreased with depth; in the Spodosol there was a decrease in the B horizon af ter which it increased; in the Alfisol, the A2 had the maximum porosity. The dominance of the vughs in the B horizon of all three profiles became evident and this perhaps suggests its pedogenetic origin.

Another interesting feature in the Alfisol profiles was the mor­phology of the nodules. These were very few in number and con­sequently were not counted. The nodules were generally smalI, diffuse and enriched with iron. The nodules were found to be former cutanic material presently enriched with iron. In the A2 or BI horizons which are deficient in plasma, there are pockets of former illuviation ferri-argillan. These are to be considered as entrapped cutans. \Vith the withdrawal of soil moisture, the entrapped cutans retain moisture for a longer period than the sur­rounding s-matrix which is composed of essentially skeleton and sirnple packing voids. The next stage is loss of water from the en­trapped cutans by evaporation and resulting in a concentration of iron. This gradual loss of moisture sets up a centripetal diffusion of iron in the entrapped cutan which perhaps accounts for the fa ct th at the nodules have an iron-enriched core surrounded by a diffuse ring. The birefringence of the cutanic material in the nodule can now only be seen in the diffuse part as it is completely masked by the sesquioxides in the core.

The presence of the entrapped cutans in the eluvial horizons supports the observation of BULLOCK (1968) who has shown that the degradation of the argillic horizon is more as a result of clay removal than of clay destruction. The removal of clay in the upper part of a textural B horizon (commonly called tonguing as in a Glossudalf) results in bleached parts; the bleaching is due to the removal of clay and associated sesquioxides leaving behind a sandy fabric. The clay is not removed uniformly (as seen by the tongu­ing) but pockets of the illuvial clay are retained (HENDRICKS et al. 1962). These pockets of entrapped cutans become the matrix for the formation of nodules in these profiles.

250

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Summary

A point-count analysis method is proposed as an alternative in the quan­titative estimations of micromorphological features. An Oxisol, Spodosol and Alfisol were subject to this method of analysis and the distribution of the various micromorphological features in the profiles were r~presented dia­gramatically. The B horizon of three Alfisols differing in drainage were com­pared with respect to the amount of illuviation cutans and the trend was that the cutan content reduced with poorer drainage conditions.

De punttelling toegepast bij mikromorfologisch onderzoek

Samenvatting

Als alternatieve methode voor de kwantitatieve bepaling van mikromor­fologische kenmerken in bodemslijpplaatjes wordt de punttelling voorgesteld. Een Oxisol, een Spodosol en een Alfisol werden volgens deze methode geanaly­SEerd en de bekomen verdeling van de verschillende mikromorfologische kenmerken in deze profielen werd in blokdiagrammen voorgesteld. Het illu­viatie cutan-gehalte van de B horizont van drie Alfisols, behorende tot ver­schillende draineringsklassen, wordt vergeleken. Hierbij stelt men een daling van het cutan-volume vast onder slechtere draineringsvoorwaarden.

Le compteur de points utilisé en micromorphologie

Résumé

L'€'lllploi d'un compteur de points est proposé comme méthode alternative pour l'estimation quantitative des traits micromorphologiques (dans des lames minces de sols). Un Oxisol, un Spodosol et un Alfisolont été analysés par cette méthode, et la distribution des différents traits micromorphologiques a été représentée en diagrammes. L'horizon B de trois Alfisols, appartenants à différentes classes de drainage, a été comparé. n s'ensuit que la teneur en cutans d'illuviation est réduite sous des circonstances de drainage limité.

Die PunktzähImethode bei mikromorphologischen Untersuchungen

Zusammenfassung

Zur quantitativen Erfassung mikromorphologischer Merkmale von Boden­dünnschliffen wird die Punktzählmethode vorgeschlagen.

J eweils ein Oxisol, ein Alfisol und ein Spodosol werden untersucht und die Verteilung der betrachteten Merkmale in Blockdiagrammen dargestellt.

Der B Horizont von drei Alfisolen wird hinsichtlich der Toneinschlämmung 1.mtersucht, wobei sich ergibt, daJ3 bei · schlechteren AbfluBbedingungen des Wassers die Tonanreicherung unbedeutender ist.

252

PEDOLOGIE, XVIII,2, p. 253-262, 2 fig., 2 tab. Ghent, 1968. I

STUDY OF A TOPOSEQUENCE UNDER ARID CLIMATIC CONDITIONS IN LEBANON

W. VERHEYE

Lebanon is a small country on the eastern shore of the Medi­terranean Sea. lts physiography is mainly determined by a double mountainous chain with a dominant NNE-SSW direction. The Bekaa, a narrow longitudinal valley of tectonic origin, is situated between both massives; to the south it cau be followed up to the Dead Sea rift, where both shade into one another.

The western chain, which is called «the Lebanon », and with altitudes above 3000 m, constitutes a climatological barrier between the mediterranean coastal area and the continental semi-arid inland. The rainfall map of Lebanon (fig. 1) clearly illustrates the relation between topography and rainfall.

Following considerations concern the soUs of the arid zone in the north-eastern part of the country.

1. Physiography

The arid soUs cover a small closed depression in the northern part of the Bekaa-valley. They are limited to the east by the first slop es of the Anti-Lebanon, where intermittent rivers (i.e. water bearing during the winter period) characterize small stony valleys. Their topographic situ at ion is never more than 1 or 2 m below the normalland surface. In the central part of the depression they gradually disappear.

W. Verheye - Lic. Sc. Research fellow at the c National Fund for Scientific Investigation» - Belgium. Laboratorium voor Fysische Aardrijkskunde en Bodemkunde, Rijksuniversiteit Gent - Belgium.

253

L

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Q-

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con tourli nqs in m

-- annual rainfall in mm

~ arid zone

0 la 20 30km

Fig. 1

Rainfall map of Lebanon.

The subsoil is caracterized by hard, dolomitic limestones of Cenomanian and Turonian age, superposed by Miocene and Pli­ocene conglomerates. During the recent Quaternary period, these formations were covered by detritical sediments originating from the Anti-Lebanon. This process is continuing even presently during winter and spring. Af ter heavy rainshowers in the mountains, mudstreams occur that spread new deposits over the area; when dry, this material is reworked by the wind and dispersed over the

254

plain. Those «dust stonns» are frequent and strong, especially during spring.

The climate is of the arid type. No direct climatological infonna­tion is available. However, the data of Hermel (10 km west of the area) and Fakieh (12 km south of the area), accumulated over 32 years (1933-1964), may be considered as approximate figures.

The average annual temperature is 19.4°C (Fakieh). January is the coldest (average 5.5°C) and August the warmest (average 24.9°C) month. The daily amplitudes are very high.

The annual rainfall reaches 210 mm in Fakieh and 250 mm in Hennel. The rainy season lies between November and April, but as a rule the total annual precipitation is concentrated into a few heavy showers, in J anuary (average 47 mm in Fakieh and 55 mm in Herrnel) and February.

The value of the Emberger rain-index is 20.1 at Fakieh. LoNG

(1956) mentions an index of 27 at Hermel. Thus the area seems to be situated at the boundary between the semi-arid mediterranean and the arid bioclimatic zones. LONG characterizes the vegetation at Hermel as semi-arid, but says that immediately east of this place more arid conditions prevail. As such, the vegetation of the investigated area belongs to a steppic type.

2. Soils

The soils of the region are mainly developed on deposits derived from limestones of the Anti-Lebanon. This material is quite homo­geneous, as shown by the small lateral variations in the different characteristics of the soil profiles.

A combined study of field characteristics and analytical data concerning texture, exchangeable bases and pH shows a weak dif­ferentiation of the profiles. Thus there is every indication that soil formation is recent and that the present climate is not very aggres­sive.

Table 1 illustrates the analytica I data(*) of profile PI; it refers to the physical and chemical composition of the soils for the whole investigated area.

The soils have an A-C profile. The upper 10 cm are mainly composed of loose material, permanently removed by wind erosion. Due to this eolian action, the toplayer generally becomes impo­verished in clay. The texture ranges from loam to clay-Ioam and silty-Ioam, without textural gradient. The adsorption complex is

(*) All analytica! data were kindly provided by the soil laboratory of the « Institut de Recherches Agronomiques » in Tell Amara (Lebanon).

255

Table 1

.Analytical characterization of a typical profile (P1)

Depth Granulometry (IJ.) in weight % pH EC. (25°C)

in cm 2000- 200- SO- lO- <2 H20 KeI mmhos/cm 200 50 20 2

0-15 6.1 20.9 24.6 26.9 21.5 8.7 7.3 0.53 15-30 4.6 16.6 24.1 23.2 31.5 8.8 7.3 1.11 30-50 2.5 8.3 17.0 32.6 39.6 8.7 7.3 2.50 50-70 1.7 6.8 14.9 32.6 44.0 8.8 7.3 1.86 70-100 0.9 6.9 22.4 34.9 34.9 8.8 7.3 2.80 +100 1.8 13.4 25.3 30.0 29.5 8.8 7.4 1.92

Depth Exchangeable bases (meq/100 g) C N Permeab.

in cm Ca Mg K Na Tot. CEC g% g% cm/h

0-15 7.6 2.4 0.9 0.9 11.8 12.0 0.20 0.08 0.66 15-30 7.2 2.8 0.8 1.1 11.9 12.6 0.40 0.06 1.73 30-50 8.8 4.8 0.4 0.8 14.8 16.8 0.32 0.03 1.32 50-70 8.4 5.6 0.3 1.0 15.3 16.2 0.18 0.02 3.82 70-100 7.2 5.2 0.2 1.2 13.8 15.4 0.12 0.02 5.70 + 100 6.8 4.8 0.3 0.9 12.8 13.6 0.08 0.03 3.20

saturated at almost 100 % and the pH is high. The conductivity at 25°C varies from 0.5 to 1 millimho/ cm in the topsoil, but increases up to values above 2 millimhos/ cm in the lower horizons. Distinct gypsum crystals have been observed at 2 m or more below the sur­face. Some scattered crystals are present in the upper horizons of profile P2. A total analysis of this gypsum is represented below.

Si02 4.86%

l Fe20a 0.75%

R20 a 5.05% Ti02 0.21% MnO AlzOa 4.09%

CaO 31.46 % MgO 0.38% Na20 0.21% K 20 0.15% H 20 17.41 % SOa 37.20 %

Total 96.72 %

Those soils inc1ude important amounts of calcium, present as free calcium carbonate and as ionic Ca on the adsorption complex

256

of the soil. The migration of calcium carbonate in the profile is clearly expressed by an individualization and accumulation in some subsurface horizons as indicated in the latter part of this article.

PI P2 P3

I ! _---A-------T17 o 0 : 0

00

o 0 0 0 0 o 0 0 0 0

co nglomHa te

20 40 'I. total 20 40 '1. tota l 20 40 '1. lolal

CaC03

20 20

" 0 40

60 60

60 60

100 100

Profile PI depth

incm

depth In cm

Fig, 2

Ca C0 3

Profile , P2 \

20

40

deplh in cm

Prof ile P3

Soil sequence, illustrated by its CaCOa-content varying with depth.

CaC0 3

Figure 2 shows a toposequence on the soils of the El Qua region. The soi! types which have been represented occur in an almost flat topography; the water table is at more than 20 m below the surface. Deep soils without Ca-individualization (profile P1) have been observed in the depressions, while deep soils with a distinet Ca-individualization and accumulation (profile P2) cover the rest of the area. However, where a conglomerate substratum is at a shallow depth, a «croûte calcaire» appears in the profile (profile P3).

2.1. Deep soils without Ca-individualization

Those Torrifluvents have a slightly differentiated profile of the A-C type; they are not influenced by hard parent rock or fluc­tuating water tabIe; their colour is uniform ye1low to brown (7.5 YR 5/ 6 to 10 YR 8/ 4). They always occur in depressions and low

257

situated areas, collecting important amounts of water aft er heavy winter rains.

The profile is calcareous throughout, but a distinct Ca-indivi­dualization and accumulation has never been observed in any horizon (fig. 2 and table 2). Locally, however, a very weakly developed Ca-mycelium appears in the deeper horizons.

Profile PI can be considered as characteristical for this soil type.

Ap 0-15 cm Strong brown (7.5 YR 5/6) when moist, and yellowish brown (10 YR 6/4) when dry; loam; structureless; slightly plastic and sticky when wet, friable when moist and slightly hard when dry; calcareous; very porous, with very many fine roots; c1ear, smooth boundary.

Aa 15-35 cm Strong brown (7.5 YR 5/6) when moist and light yellowish brown (10 YR 6/4) when dry; loam; weakly developed subangular blocky structure with medium peds, which decompose easily in fine granular elements; slightly plastic and sticky when wet, friable when moist, and slightly hard when dry; calcareous; c1ear, smooth boundary.

C +35 cm Strong brown (7.5 YR 5/6) when moist and light yellowish brown (10 YR 6/4) when dry; loam; structurele ss, with a tendency to form a fine granular structure; plastic and sticky when wet, friable when moist, and slightly hard when dry; ealeareous, a weak Ca-mycelium ean he observed in some parts of the profile; porous.

Table 2

Total CaC03-content in the profiles PI, P2 and P3

Depth in cm % tota! CaC03

Prof. PI Prof. P2 Prof. P3

0- 10 25 10- 20 29 35 17 20- 30 26 19 30- 40 34 28 40- 50 26 50- 60 35 49 55 60- 70 70- 80 80- 90 32 28 90-100 +100 28 33

2.2. Deep soils wi.th a Ca-individualization and accumulation

This soil type is the most common one in the area; it is localized on the flat surfaces where soil formation has not been influenced

258

by a water table or by shallow hard rock. Concentrations of gypsum are present in depth and a clear calcium carbonate accu­mulation, present between the depth of 50 and 100 cm, justifies a classification as Calciorthid. This calcic horizon is gradually vanish­ing towards the depressions where the Ca-concentrations, if present, become sm all and soft.

In the central part of the plain, the Ca-individualization and migration is clearly expressed. At shallow depth a calcium-rich horizon is present, the calcium is individualized into small, hard carbonate nodules (fig. 2 and table 2).

These soils have the following profile (profile P2).

Ap 0-15 cm

Strong brown (7.5 YR 5/6) when moist and pink (7.5 YR 8/ 4) when dry; loam; structureless; slightly plastic and sticky when wet, friable when moist and slightly hard when dry; calcareous, very porous, with abundant roots; clear, smooth boundary.

Cca1 15-50 cm

Reddish yeUow (7.5 YR 6/6) when moist and pink (7.5 YR 8/4) when dry; loam, with 30 % white (10 YR 8/2), soft Ca-concretions; weU developed, medium, granular structure; plastic and sticky when wet, friable when moist and slightly hard when dry; very calcareous; porous, few roots; clear, wavy boundary.

Cc~ 50-100 cm

Idem, with 30-50 % hard Ca-concretions; tendency to form a subangular blocky structure; gradual, wavy boundary.

C +100 cm

Reddish yellow (7.5 YR 6/6) when moist and pink (7.5 YR 8/4) when dry; loam; structureless; calcareous, without Ca-concretions; gypsum crystals are present throughout the horizon.

2.3. Soils with a hardened « croûte calcaire»

These soils locally occur in areas where a conglomerate substra­tum appears at shallow depth. This seems to point to a relationship between soi! formation and underlying rock. The calcareous crust, always on top of the conglomerate, may be considered as a petro­calcic horizon. Thus the soi! has to be classified as a Paleorthid.

A representative profile (profile P3) is described below.

Ap 0-20 cm

Strong brown (7.5 YR 5/6) when moist, and light yellowish brown (10 YR 6/4) when dry; clay-loam; weakly developed fine granular structure; plastic and sticky when wet, friable when moist, slightly hard when dry; calcareous; very porous; very many fine roots; clear, smooth boundary.

259

AC 20-45 cm Strong brown (7.5 YR 5/6) when moist, and light yellowish brown (10 YR 6/4) when dry; clay-Ioam; weIl developed fine granular structuI'Ie; plastic and sticky when wet, friable when moist and slightly hard when dry; calcareous to very calcareous; porous; abrupt, smooth boundary.

Cca 45-130 cm Hard c croûte calcaire" with a more or less weIl developed platy structure. Abrupt, smooth boundary.

R +130 cm Conglomerate.

3. Pedogenesis

Under the present-day arid climatic conditions of north-eastem Lebanon, soil formation is expressed by different forms of calcium carbonate accumulation.

It seems th at the Calciorthids, representing deep calcareous soils with a clear calcium carbonate accumulation zone (profile P2), are in equilibrium with the present climatic conditions of the area; they occur in a flat to almost flat topography and are not influenced by a water table or h~rd rock at shallow depth. During the winter period, calcium is solubilized and migrates to deeper horizons; the beginning of the dry summer is yet characterized by intensive evaporation; as a result, water moves to the surface. Af ter evapora­tion calcium carbonate is precipitated near the surface, where it concentrates as nodules. These nodules harden during the long dry summer.

The depressions and lower parts of the landscape collect a relatively high amount of water as a re sult of important superficial run-oH aft er the heavy winter-showers. Therefore, the depression soils have a better moisture regime; more water penetrates into the profile and the equilibrium between percolation and evaporation is such that no concretionary coarse Ca-individualization can form. A calcium accumulation layer is absent or only slightly developed as a discontinuous mycelium. Those calcareous soils, without calcic or cambic horizons, are Torrifluvents.

In these areas with conglomerate at shallow depth, soil formation is directly influenced by this more or less impermeable rock. Solubilized calcium, migrating from the upper horizons, concen­trates on top of the impermeable substratum and finally precipitates in spring, when evaporation starts. This process is repeated every year, and a distinct « croûte calcaire» with a platy structure forms at the limit between the loose soil and the hard impermeable conglomerate.

260

REFERENCES

Billaux P., Baldy Ch. & Bayan S. (1960). Carte d'Utilisation des Sols de la Région El Hermel-EI Qua, avec notice explicative. Tell-Amara, Liban.

Geze B. (1956). Carte de Reconnaissance des Sols du Liban. Tell-Amara, Liban.

Long G. A. (1956). Etude phyto-écologique de la Région El Hermel-EI Qua. F. A. O. Rome.

U.S.D.A. SoU Classification - A comprehensive System - 7th Approximation.

Verheye W. (1967). Rapport préliminaire sur les Sols du Périmètre d'EI Qua (Bekaa Nord). Tell-Amara, Liban.

X. (1966). Atlas Climatique du Liban. Beyrouth, Liban.

261

Summary

Under the present-day arid climatic conditions of north-eastem Lebanon soil fonnation is expressed by the movement of calcium carbonate in the profile. Gypsum was only observed in the deeper layers.

The migration of calcium carbonate, resulting in an individualization and accumulation in some subsurface horizons, is illustrated in a toposequence.

The soils, classified as Calciorthids, seem to be in equilibrium with the present-day climatic conditions of the area.

Een toposequentie onder aried klimaat in Libanon

Samenvatting

Onder de huidige ariede klimaatomstandigheden van noordoost Libanon komt de bodemvorming in hoofdzaak tot uiting door een verplaatsing van het calciumcarbonaat in het profiel. Gips werd alleen in de diepere lagen aan­getroffen.

De migratie van het calciumcarbonaat, die al of niet aanleiding geeft tot een individualizatie en akkumulatie in de diepte, wordt geïllustreerd aan de hand van een toposequentie.

Het blijkt dat de Calciorthids in evenwicht zijn met de huidige klimaat­omstandigheden van het gebied.

Une toposéquence sous climat aride au Liban

Résumé

Sous Ie climat aride actuel du nord-est du Liban la pooogenèse est exprimée par un mouvement du carbonate de calcium dans Ie profil; du gypse a été observé dans les horizons profonds du sol.

La migration du carbonate de calcium, donna nt lieu ou non à une indivi­dualisation et accumulation en profondeur, est illustrée par une toposéquence.

Les sols, classés comme Calciorthids, semblent être en équilibre avec les conditions climatiques actuelles de la région.

Eine Toposequentz unter aridem Klima in Libanon

Zusammenfassung

Unter den heutigen ariden Klimabedingungen des Nordostlibanon äuJ3ert sich die Bodenbildung hauptsächlich in eine Verlagerung des Kalziumkar­bonats im Profil. Gips wurde nur in den tieferen Schichten angetroffen.

Eine Wanderung des Kalziumkarbonats, die zu einer Individualisierung und Anreicherung in tieferen Schichten führen kann, wird mittels einer Topo­sequenz illustrierl.

Es scheint, daB die Calciorthids unter den heutigen Klimabedingungen in Gleichgewicht sind.

262

COMMUNICATION MEDEDELING

The Second Latin American Soil Biology Congress

The Second Latin American Soil Biology Congress at Santa Maria Federal University, Brasil, sponsored by UNESCO and organized by Prof. Dr. Primavesi (July 22-30 1968) was the most successful.

Scientists of 24 countries, from Latin-America, North-America and Europe participated, and even of Africa, Asia, and Australia papers arrived.

The aim was Soi! Biology as fundamental factor of Soi! Pro­ductivity in Tropics and Subtropics. Scientific researches and prac­tical results appeared in all 4 Sections and the common effort to find new ways of soil management in Latin America to improve soi! productivity gave very fine results.

The rare success was due the fact Latin Americans did not insist only in basic researches, they used them to go forward to synthe .. tical, applied researches and on this dominion they showed their superiority.

The high scientific level and the superior way they handled these problems of vital importance caused a deep impression to all N orth-Americans and Europeans.

All Commissions made final conclusions and recommendations to orientate the researches in Soi! Productivity and concentrate all efforts on the points they considered decisive. Thus, this meeting is not only important to Latin America, but for the agricultural researches all over the world.

The Conclusions and Recommendations of the Commission of each Section of the Second Latin American Soil Biology Congress you will find annexed.

Commisson 1 - Soil microbiology

Remarks

The papers presented and the lectures given by the microbio­Iogists from different countries at this 2nd Latin American Congress can be summarized by the following : 1. Much progress has been made with regard to the evaluation of soil microbes and their roie in the cycle of matter.

2. The physiological effects shown by soi! microorganisms are different under different conditions. The environment selects and directs the action of the microbes. It may even decide whether the effects are beneficialor deleterious.

263

3. In most cases not the number but the activity of the micro­organisms is important; conversion rates are more iruormative than ceIl counts.

4. The activity of the soU flora is variabIe and is dependent on edaphic and climatic conditions. It may even he influenced hy excretion products of microbes or plants and by pesticides in higher dUutions.

5. The interaction between the rhizosphere of the higher plants, the higher plant itself, and the soU is of importance for all these components and can be affected by herbicides and other pesticides. 6. It was repeatedly coruirmed that inoculation with effective rhizobia is an efficient method to improve the growth of legu­minous plants; the efficiency of inoculation depends on the soU, as weIl as on strains, and the age and storage of the rhizobial inoculants.

Conclusions

The soils differ with regard to their composition of minerals and organic compounds. Climate, moisture, and secondary conditions vary within different areas as weIl. Therefore the microbial life has to be studied in each region.

The conversion of the organic matter and of minerals by the soil microflora should be studied measuring the products of the conversion and the conversion rates in the first instance. The microorganisms involved should be considered af ter some progress has been made.

In order to maintain and improve the microhial life and the fertility of the soils, special attention should be paid to their organic fraction. It should be increased by : a) rotation of crops using legumes as nitrogen sources. The plant microbe symbioses deserve the greatest attention; b) reforesting the country: forests and hedges should be planted soon (to avoid erosions).

Recommendations

The following research projects and activities are necessary and of the greatest importance in the near future.

1. Study of the most effective legume-rhizobia and other symbiotic associations, their efficiency in different soils and climates and their responses to different treatments of the soil by fertilization (calcium, phosphorus, trace elements) and other treatments.

264

2. The degradation of pesticides should he studied in different soils, as soon as possible.

3. To stimulate basic research in biochemical microbial ecology directed to the improvement of the soil productivity.

4. To facilitate the study of important specific problems, which are common to all Latin American countries, the exchange of scientists and information should be promoted. 5. Further improvements in communication can be only accom­plished by stimulating the knowledge of foreign languages of extended scientific use and making accessible the international scientific literature.

Commission 2 - Soil zoology

Conclusions

1. As number and scientific level of the papers presented in the 2nd Congress have not decreased, it can be concluded that the development of Soil Zoology in Latin America has reached an acceptable grade concerning continuity.

2. It became evident that there is a close interrelation between the soU fauna, the geologïcal formation, the soU and its physical, chemical and organic fractions, the vegetation, the topography, the climate, and the seasons. The composition of the edaphic fauna is characteristic of the habitat, being able to identify it. 3. The unfavourahle influence of cultivation is evident, and can be modified through adequate agricultural technics. 4. There exists a deficiency of methods for the study of the soU fauna.

5. The effect of insecticides, as DDT, is very complex, not only acting on plagues, but remaining for many years in the soU, being harmful to other living beings (bacteria, etc.), and having a direct influence on the prey-predatory system, affecting the equilibrium and interaction of the animal communities.

Recommendations

1. To recommend to the competent organizations the support of the investigation staffs already formed or in formation, in order to avoid the decrease of interest for this type of studies.

2. To further, in Latin America, the idenfication of soils by the edaphic fauna; 3. To study in a major scale the agricultural technics, capable to maintain in equilibrium the soU fauna, in order to avoid an explosive development of harmful forms (pests).

265

J

4. To promote the study of appliabIe methods for the different conditions of Latin America that enable a larger survey of the animal communities for a better understanding of the natura! principles.

Commis sion 3 - Soil biodynamics and productivity

Conclusions

In Soil Biodynamics and Productivity, nine basical points may be numerated :

1. Biological processes are started by the soil fauna, and then, executed by microlife. This is, undoubtedly, the more important. Soil productivity goes parallel to its biological activity.

2. The basis of soillife is an organic energy source (C) being the same if it is eoming from green manure, straw, farmyard manure or humus, or from mineral sou rees. AIthough, according to the soil and to the added organic material, the life develops in a different way. At this same time, it equally needs a reasonable level of nitrogen or protein and minerals (a poor soil accumulates organic matter, as in Australia) , equilibrated and not in excess (in Mexico, the excess of salts hinders the microbial activity). Thus fertilizers are absolutely necessary for this life in po or soils. It should not be tried to improve the activation of microlife during cold and humid seasons which are proper to fungus.

3. The active soH structure is the basis of the health of the soil, and, therefore, of its productivity. It should be studied separately the structure of crop and range lands.

4. Erosi'On, dr'Oughts and floods depend mainly on the decayed soil structure, due to the bad water infiltrati'On and retention eapacity.

5. The envir'Onment, i.e., the habitat's fact'Ors, determine the species and number of individuals of the soil life. Through the m'Odification 'Of one or another factor of the habitat, we modify the manner of action of all the 'Others. As the influence of each organism on the environment may be the most varied, its appear­ance or disappearance has general consequences.

6. Humus is 'One of the most valuable products of the microbial activity, although its value varies acc'Ording to the soil in which it has been formed.

7. Organic matter - espeeially humus - but als'O the bacteria that inhabit it produce physiologieally aetive substances t'O plant growth which act espeeially 'On respirat'Ory processes, activating the absorption and formation of aminoacids, ATP and DNA. It is

266

not important if this happens by direct influence or through the blocking of the oxydative phosphorilization that enables a higher intensity of these processes. Through these substances, plant pro­duction increases considerably, especially under unfavourable conditions.

8. The vertebrate's action, especiaIly those which have ecologïcal nests exclusively underground, have a great significance, in both mechanical and biological soil processes.

9. The problem of nitrogen can be solved economically by legumi­nous plants, of the tropical or temperate zones, according to the presented papers.

Recommendations

1. All the researches on Soil Biodynamics and Productivity in Latin America should be directed to the above given points.

2. All the researches on this field should be done on a broad basis, considering the largest number possible of factors influencing or influenced byeach study, searching general principles and not only local datas, unappliable just to the neighbour zone.

3. All the research should aim - in the first place - the esta­blishment of a stabIe and favourable soil structure that enables the vertical increase of erop production and reduction of costs considering the grave demographical situation of Latin America.

4. Studies should be done preferentiaily on ail the environmental factors to enable the management of micro- and mesolife, improving soil structure and soil productivity and controIling pests and plagues.

5. Intensify the researches on the soil redox-systems.

6. Promote the most intense contact and communications between the scientists that work in the different fields of soil biodynamics and productivity.

7. It is necessary to canalize the economical resources towards those staffs that have the possibility to give solution, in a short period, to the problem of greater soil productivity.

Commission 4 - Soil-Plant relationships

Conclusions

It became evident that soil acts on plant by nutrients and bio­structure, which enables a better root development and therefore a better absorption and water economy. Plant acts on soil by roots and incorporated organic matter, as weil as by nutrient uptake.

267

The importance of mineraIs, microorganisms and humus acquired completely new aspects, of primary importance. Within these aspects, are remarkable:

1. Soil and plant fertilization and soi! management produce modifi­cations in the rhizosphere, the nature of which is not yet totally clear, but which improve yields and influence by different ways plant resistance to plagues and diseases.

2. The soil fauna and microflora are entirely dependant upon the habitat's factors and can he managed by proper agricultural technics, which modify this habitat, either directly, or by the plants and their root excretions. In this modified habitat exists a variation of nutrient availability and of products elaborated by the micro­flora.

3. By the modification of the rhizosphere, we can influence the nutrient availability, especially of phosphorus, which, when weIl managed, brings better yields.

4. The adequate use of legumes and organic matter enables the reclamation of large areas, nowadays considered as irreversibly lost.

5. The studies on the residues of insecticides, fungicides, herbicides and other pesticides in plants and soil are scarce, in spite of the danger they constitute to human and animal health.

Recommendations

1. To orientate the researches to seek a better understanding of processes in the rhizosphere, their regulating factors and their effects on the soH-plant system. Special attention should he paid in future, to the interrelationships: fertilization - plant diseases, to avoid pests and diseases and to improve yields.

2. To study the possibilities of a directed management of the micro­and mesolife in the rhizosphere, towards an economic increase of erop production.

3. To concentrate the researches on an adequate plant fertilization, to increase plant resistance to plagues and diseases.

4. To promote a big scale reclamation of soils by adequate use of organic matter and legumes. Intensify the researches in these fields.

5. To intensify the researches on the residues of pesticides and their metabolites in soils and plants.

268

General conclusions

The 2nd Latin American S.oil Biology Congress resolves:

1. To recommend, for the permanent progresses of the Soi! Biology Sciences in Latin America, the consideration of the conclusions elaborated by the Commission of each Section, emphasizing the creation or development of Training and Formation Centres, especially for soil Microbiology, Soil Zoology and Soil Biodynamics, where already bases are established, as weIl as the prioritary devel­opment of the studies on :

a) The importanee of organic matter in soU productivity and soil biodynamics

b) The influence of microbial decomposition on the formation of a stabie soil structure

c) The management of soH organisms through adequate methods d) The rhizospheric effect e) The problems caused by the use of herbicides and insecticides

f) The importance of the use of inoculated legumes

g) The standardization of the methods applied in SoH Micro­biology and Zoology adapted to the above mentioned finalities

h) To intensify or initiate the studies of the areas of basic know­ledge still unsufficiently developed

i) To suggest future Training Centers: 1) For Soil Microbiology: Buenos Aires and Mexico-City 2) For Soil Zoology: Santiago de Chile 3) For Soil Biodynamics and Soil Productivity : Santa Maria

and Buenos Aires.

2. To ask the support and sponsorship of UNESCO for trimestrial Latin American Soil Biology Proceedings.

3. To charge the Organization Committee of the next Latin America Soil Biology Congress to appJy rigorously the international principles for the presentation of papers.

4. To assign Mexico-City as meeting place of the 3rd Latin American Soil Biology Congress, in 1970.

Prof. Primavesi, President of the Congress.

269

BOEKBESPREKINGEN COMPTES RENDUS

Stauwasserböden

Vergleichende Untersuchungen über Entstehung und Standortseigenschaften von Waldböden mit und ohne

Wasserstau und zugleich ein Beitrag zur Kenntnis der Böden

Baden-Württembergs, Ostholsteins sowie der Dänischen insein

Dr. Hans-Peter BLUME

Arbeiten der Universität Hohenheim, Band 42, 242 Seiten mit 38 Abb. und 71 Tabellen. Kart. DM 20.-. Verlag Eugen ULMER, 7 Stuttgart 1, Postfach 1032.

Stuwwatergronden zijn typische en veel voorkomende bodems op lemige tot kleiige sedimenten of verweringsprodukten in koel-vochtige klimaatge­bieden. De studie van de stuwwaterinvloed op verschillende bodemvormende processen laat toe bepaalde problemen op te lossen i.v.m. de bodemgenese. Bovendien is de regeling van de water- en luchthuishouding van die gronden een der voornaamste problemen voor de bodemgebruiksplanning.

De omzetting van labiele bestanddelen (b.v. water, zuurstof) werd gemeten en stabiele eigenschappen (b.v. kleimineralen, ijzeroxyden) van typische bodemprofielen werden geanalyseerd; dat liet toe de oorzaken van de aan­wezigheid van stuwwater en van horizonten met marmorisatie en konkreties te verklaren. Ook kon stelling genomen worden in tegensprekelijke stellingen van verschillende auteurs betreffende de invloed van stuwwater op de klei­vorming, de basen verarming, de verzuring en de kleimigratie. Zwak en sterk door stuwwater beïnvloede bodems werden onderscheiden op basis van gun­stige of ongunstige werking van hoge watergehalten, van verminderde zuur­stoftoevoer en van de beschikbaarheid van Fe-, Mn- en P-voorraden.

Dit werk is terzelfdertijd een experimenteel-analytische studie en een mono­grafie en richt zich tot allen die zich met de aardwetenschappen en de ekologie bezighouden, i.h.b. de land- en bosbouwkundigen.

Red.

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The Soil Resources of Tropical Africa

R. P. Moss Cambridge University Press, 40 str., XV + 226 blz., fig. Cambridge 1968.

Dit boek brengt een uitvoerig verslag van het Symposium over de bodem­reserves in tropisch Afrika dat, op 29 september 1965, gehouden werd aan het c University College, London " onder het voorzitterschap van Sir Joseph HUTCHINSON. Naast de originele tekst van de mededelingen, vindt men een verslag over de discussies die hierop volgden. Het geheel wordt aangevuld met een grondige studie van de bodemkundige problemen, die specifiek verband houden met de voornaamste permanente Afrikaanse kulturen : cacao en oliepalm.

Het gehele werk wordt in twee delen onderverdeeld: de studie van de bodemreserves en het gebruik van deze bodems. In het eerste deel behandelt J. D'HOORE de algemene klassifikatie van de tropische bodems, terwijl R. P. MOSS meer regionaal het verband bestudeert tussen geomorfologie en bodem.

Bij de studie van de klassifikatie vergelijkt J. D'HOORE de eenheden van àe bodemkaart van Afrika met de systemen ontwikkeld door de Russische, Amerikaanse, Franse en Belgische bodemkundigen. Een poging tot correlatie tussen deze zienswijzen wordt vooropgesteld.

Verder wordt de aandacht gevestigd op het feit dat ca. 29 % van de opper­vlakte van het Afrikaanse kontinent als c zonder bodem " (soil-Iess) kan gekenmerkt worden. Voor het geheel van alle kontinenten bedraagt dit cijfer ca. 20 %.

In zijn bijdrage bestudeert R. P. MOSS enkele toposequenties waarbij het verband tussen bodem en reliëf duidelijk tot uiting komt. Dit verband kan echter gestoord worden door: variabiliteit in het gesteente, het niet uniform verloop van verwering en erosie, alsmede door het feit dat vele bodems gevormd zijn op voor-verweerd materiaal en niet op fris gesteente.

Een ander aspekt bij de studie van de bodemreserves is het verband tussen bodem en vegetatie. Dit verband wordt duidelijk gemaakt in een bijdrage van J. LANGDALE-BROWN.

In het tweede deel wordt het gebruik van de bodemreserves in Afrika bestudeerd. Dit probleem wordt zeer goed behandeld in de bijdragen van H. VINE (hfdst. 5) en C. W. S. HARTLEY (hfdst. 8). VINE bestudeert het bodemgebruik in het kleine bedrijfstype met c shifting cultivation ", waarin de voedingsgewassen de belangrijkste rol spelen. HARTLEY daarentegen be­schrijft het permanente en meer industriële bedrijfstype met oliepalm en cacao.

De rol van het braakveld (immobilisatie van kationen, regeneratie van de organische stof en de bestrijding van de onkruiden) wordt duidelijk toe­gelicht. Zeer kritisch wordt een vergelijkende studie tussen gras- en bos­braakland gemaakt, terwijl de voedingstoestand van de bodem onder bos en savanne besproken wordt.

Het gebruik van chemische meststoffen in tropisch Afrika wordt, aan de hand van talrijke bemestingsproeven, bondig uiteengezet door H. L. RICHARDSON.

De landbouwkundige problemen in de semi-ariede gebieden van Afrika worden tenslotte besproken door E. W. RUSSEL.

C. Sys.

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-I

SOMMAIRE INHOUD

F. Delecour

Distribution des oligo-éléments cuivre, zinc et molybdène dans les sols forestiers de 1'Ardenne belges - Il. Formes extractibles 155

R. Paepe

Les sols fossiles pléistocènes de la Belgique . 176

c. Sys I ! ' :1: : !'!J :1 Ld Suggestions for the classification of tropical soils with lateritic materials in the American classification . 189

G. ManiI Application de pédologie archéologique - Les tombelles de 1'Age du fer en Ardenne 199

L. De Leenheer, Fr. Appelmans & J. Vandamme

Cartes perforées et ordinateur comme instruments pour la carac­térisation du sol et la pédologie régionale - Le système des cartes perforées de la section " Caractérisation du sol,. de la Cartographie des sols de Belgique 208

L. Daels Transformation of the landscape in interior Flanders 228

H. Eswaran Point-count analysis as applied to soH micromorphology 238

w. Verheye Study of a toposequence under arid climatic conditions in Lebanon 253

Communication - Mededeling 263

Boekbesprekingen - Comptes rendus 270

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