土壤颜色是人对土壤的直观感觉之一，是土壤在可见光波段的反射光谱特性 ，是土壤剖面特征描述的重要内容 。土壤系统分类中土壤颜色判别主要依据Munsell色空间绘制的土壤色卡 ，将土壤颜色用色调（Hue，以下简称H）、明度（Value，以下简称V）、彩度（Chroma，以下简称C）进行解释，明确土壤颜色在土壤Munsell色卡中的位置 。利用色卡目测土壤颜色易受主客观条件影响，例如判别者色彩敏感度，判别土壤颜色时周围光线、空气湿度等环境条件 。随着光学技术进步，测定土壤颜色的仪器设备已被陆续研发。光谱仪 、数码相机 及更便捷的手机 均可用于测定土壤颜色，却也存在部分问题，如光谱仪等较大型的设备便携性较差，价格昂贵；数码相机、手机这类便携式拍摄装置由于采用不同厂商的感光元件，且无校正，对同一土壤颜色还原程度仍有差距 。能提供准确的色彩信息的便携式测色仪逐渐应用于测定土壤颜色，冯力威等 利用分光测色计CM700d测定河南仰韶村遗址剖面色度指标，以反映该地区古气候变化特征；Stiglitz等 利用色彩色差计Nix测定土壤颜色，并利用色度指标预测土壤有机碳含量。目前正在开展的四川土系调查有大量土壤样品需测定土壤Munsell颜色，本实验利用2种原理不同、价格差距较大的便携式测色仪与利用色卡目测土壤Munsell颜色进行对比，比较二者间土壤颜色的差异，以实现对土壤颜色更准确、快捷的判别，为后续相关研究提供更精准的土壤颜色信息。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
供试土样采集于川中丘陵区（图1）。川中丘陵属典型方山丘陵，位于四川盆地中东部，地跨103°15′至108°30′E， 27°35′至32°52′N，地处长江以北，沱江、涪江、嘉陵江、渠江等中下游，属亚热带湿润季风气候，地貌以中、浅丘为主，丘陵出露地层主要为中生界侏罗系中上统的紫红色泥岩和砂岩，区域内主要土壤类型为雏形土、新成土等（发生分类的紫色土等类型）。
1.2 土样采集与处理
2015至2016年间在川中丘陵区获取27个土壤剖面，依据发生层次自下而上采集分析样品，共97个土样，其中发生分类的紫色土共18个剖面53个土样。由于新鲜土样土块大小不一，色彩均一性较差；水分含量不等，可能发生含水量过饱和现象 ，进而对颜色测定产生一定影响，因此对土样进行风干、过筛、混匀处理，即先将采集的土样平铺于干净牛皮纸，然后剔除动、植物残体和砖瓦等侵入体，置于阴凉处风干，最后将风干土碾碎，过2 mm尼龙筛，混合均匀，装袋备用。
1.3 土壤颜色测定
土壤色卡目测（以下简称目测）。实验者均无色盲、色弱，有判别土壤颜色的基础。目测实验在实验室内利用《中国标准土壤色卡》（以下简称色卡）进行，比色时段控制在日出3h后至日落前3小时间，此时段为目测物体颜色的标准自然光，同时避免在阳光直接照射下比色。比色环境内无彩色面积过大物体，如红砖墙等。将供试土样平铺于白瓷盘内，淡色土使用灰色卡框，深色土采用黑色卡框遮蔽其余部分。对比色卡HV/C值，最接近者为目测土壤颜色，若明度、彩度位于二者之间，可取平均值。实验者同一实验室内判别3次，后再由另一实验者判别，无争议后确定土样最终目测颜色并记录。上海昕瑞罗维朋比色计WSL-2。该仪器属色彩色差计，价格较低，可测定土壤RGB、CMYK、CIEL*a*b*、CIEL*C*h、XYZ等色空间/色度指标。土样平铺于白纸，直径约4 cm，厚度在1至2 mm，将传感器放置于土样上，传感器底部完全覆盖于土壤表面且底部无缝隙，通过手机蓝牙与传感器进行连接，在传感器提供的手机软件界面进行测定，测定参数为观测角度2°、内置C光源（色温6774K正常日光），测色口径15 mm，仪器出厂前由厂商进行校正，测试前无需再进行校正，同一土样重复测定3次，获得XYZ数据，取平均值记录。日本Konica Minolta的CM600d分光测色计测定（以下简称CM600d）。该仪器属分光测色计，价格较高，可测定土壤CIEL*a*b*、CIEL*C*h、Hunter Lab、Yxy、XYZ、Munsell等色空间/色度指标。将供试土样放置于配套的粉末测试装置，使土样略多于装置，拧紧装置盖，待测土样制备完成。测定参数为观测角度2°、内置C光源，选用8 mm测色稳定片，测试前进行1次零校正，5次白板校正，将CM600d测定端放置于粉末测试装置进行测定，同一土样重复测定3次，获取HV/C（Munsell色空间）及XYZ数据。
1.4 土壤颜色转化
目测与CM600d可直接获取土壤颜色在Munsell色空间HV/C值，而Nix无法直接获取HV/C数据。因此，须利用色系转化公式，将Nix获取的XYZ值转化为Munsell色卡中的 HV/C值；为便于分析比较，将CM600d获取的XYZ值也转化为Munsell色卡中的HV/C值。
2 结 果
目测土壤Munsell颜色
目测土壤Munsell颜色统计参数见表2，频率分布见。H值范围为12.50～22.50，即在2.5YR至2.5Y，共计5个色调，主要集中于YR色调，其中以5YR、10YR出现频率最高，分别为33和30次，发生分类的紫色土18个剖面53个土样，风干、过筛后均不显示系统分类中紫色砂、页岩岩性特征要求的RP色调；V值范围为4.00～8.00，C值范围为2.00～6.00，跨度不大。结合频率分布（图2）中土壤“明度/彩度”组合情况可以看出，5/3、5/4、6/4、7/4出现频率较高，表明供试土壤总体表现为明度较高，彩度较低。
3 讨 论
土壤颜色是土壤理化性质的集中体现，是土壤系统分类一项重要指标。土壤系统分类判别土壤颜色目前主要采用Munsell色空间下的土壤色卡，采用目视判别 。随土壤颜色与土壤理化性质之间的深入研究发现，采用Munsell色卡目测存在较大主观性，且为定性结果，难区别细微色差，数学分析较难 。实验中发现采用Munsell色卡目测较测色仪精度更低，主要表现在图3、图5中横坐标点重合度高，沈星诚等 利用色卡目测和测色仪对“日本红枫”叶片色彩进行测定，结果也表明色卡精度较测色仪更低。采用测色仪对土壤颜色进行判别，能避免目测判别中的主观误差，利用测色仪内置标准光源等设置减少环境造成的客观误差。目前土壤颜色描述以HV/C色度指标为主，应用则多为L*、a*、b* 等色度指标，采用能获取多种色空间、色度指标的测色仪，更利于提升研究土壤颜色的数据种类、数量。
4 结 论
通过2种原理不一样、价格差距较大的测色仪与目测对风干土壤Munsell颜色进行测定，除H值偏黄外，V、C均有较一致的测定范围，且不同方法间测定值均有极显著相关关系。通过测色仪与目测差值划分差异等级，使用CM600d和Nix测定土壤Munsell颜色与目测差异等级为“微弱”数量分别为90.72%和84.54%，Nix在判别土壤Munsell颜色明度方面更接近，且更具价格优势。建议在研究者使用土壤Munsell色卡测定土壤颜色时，同时选用合适的测色仪进行辅助，以确保实验数据精度，减少土壤颜色偏离问题产生。
