中国土壤与植被

第六章 植被和土壤l 植被和土壤是自然综合体各个组成成分中最活跃的因素，植被和土壤的分布特点、形成过程直接地反映了自然综合体的特征。l 植被与土壤的联系：任何一种植物都是以土壤为依着进行生长，它直接从土壤中获取营养成分和水分。土壤理化性质的变化对植被的发育、发展起到深刻的影响。而植物对于土壤的成土过程及化学特征有直接的影响。另外，全国各类土壤和植被的空间分布都表现出极大的一致性。从植被、土壤的发育、发展过程看，它们两者最重要的制约因素都是气候因素。第一节 植被和土壤的主要特征l 一、种类繁多l 我国是世界上植物种属、植被类型和土壤类型最为丰富的国家之一。l （一）植物方面l 1.植物种属：植物种类约 30000种，其中苔藓植物 2100种、蕨类植物 2600种、裸子植物 190种、被子植物 25000种。l 2.植物区系成分：在我国现有的种子植物中，就具有泛北极、泛热带、古热带、古地中海以及古南大陆的各种成份，同时，不少种属还与日本、北美等地区有广泛的联系。还具有许多特有成分，钟萼科、珙桐科和杜仲科为我国所特有。l 3.植被类型 ：从地带性植被类型看，北半球所有的自然植被类型在我国几乎都可见到；还有许多隐域性的植被类型。l 生态系统：森林生态系统 16大类、 185小类，还有 4大类草原生态系统、 7大类荒漠生态系统和各种高山生态系统等约 460多类生态系统。l （二） 土壤方面l 我国境内地带性土壤除了没有极地苔原土、热带黑土和热带荒漠土外，世界上主要土类在我国都有分布；还有各种高山土类和隐域性土壤。l 二、分布错综复杂l 我国植被土壤带不仅有纬向地带性规律，而且有经向地带性规律和垂向分布规律，垂向的分布往往迭加在纬向、经向分布之上，使植被土壤带的分布复杂化；同时还有隐域性的植被土壤交错分布在这三种规律之中，加上近代人类活动产生了多种多样的人工植被和土壤，使植被土壤的分布更加复杂。l 我国许多植物种属的生态幅度较宽，在分布规律上有很明显的复域性。l 三、发育古老l （一）植物方面l 植物区系起源古老，含有大量的古老科属，并保存有很多的孑遗植物（苏铁科、银杏科、水杉、水松等）。l （二）土壤方面l 我国许多土类都有漫长的形成和发育历史，特别是广泛分布于南方的红壤、黄壤和砖红壤、赤红壤，它们一般都是在古老的第三纪红色风化壳或古土壤的基础上发育起来的，经历了长期的富铝化、酸性风化过程和现代土壤作用过程。l 四、人类影响深刻l 破坏性影响l 建设性影响第二节 植被和土壤的形成因素l 一、现代自然因素l （一）气候条件l 我国植被与土壤形成的现代自然因素中起主导作用的是气候条件。热量是植被和土壤发育的能量来源；水分则是植被和土壤内部进行生物化学过程或地球化学过程及对外进行物质交换的媒介。因此，水热条件在地区和时间上的组合状况基本决定了主要植被类型的分布及其外貌特征，也决定了土壤形成过程中的风化过程和成土过程的特征。l 1.总体情况：我国大部分领土位于中纬度，决定了我国的植被以温带、暖温带和亚热带所固有的类型占优势。l 2.东半部：水分条件较好，广泛分布着森林植被。l （ 1）时间：夏半年，高温多雨，日照长，植物生长十分旺盛，土壤中下渗水为主，淋溶作用强烈，地球化学过程和生物化学过程都在激烈地进行。l 冬半年，寒冷干燥，土壤多处于风干状态，土壤上层盐分增加，植物生长受到抑制或处于休眠状态。l 在冬夏季风进退所造成的干冷和湿热季节交替影响下，植被锻炼成具有较大的适应性和可塑性，使得落叶林和草本植物群落有着十分广泛的分布，南北树种相互渗透混交，使植物分布具有明显的复域性。l （ 2）空间：南方亚热带和热带地区，受夏季风影响时间长，植物高大、种类繁多，具有复杂的多层结构，层间植物 发育；土壤的脱硅、富铝化程度较深，发育了深厚的红色风化壳，土壤呈酸性反应，铁、锰化合物在土壤中积聚，形成结核或硬盘层。l 北方，受夏季风影响时间短，植物种类和结构较简单，生长量很少；有机质在土壤中有较多的积累，粘化和脱硅富铝化过程弱，土壤为中性、微酸性反应。l 3.西半部，气候十分干旱，以干燥型植被为主。森林只在山地迎风坡或阴坡才能生长，平地植被由东向西受水分差异的影响，从干草原 荒漠草原 荒漠。植物种类少，覆盖度和生长量都很小。l 土壤发育程度很浅，腐殖质很少，淋溶作用微弱，盐分的积聚很普遍。l 受气候条件影响，植被表现出明显的纬向和经向分布规律。l （二）地貌条件l 地形对水、热进行再分配，形成各种各样的组合状况，对植被和土壤的形成与发育造成不同的影响。青藏高原的寒漠植被和寒漠土，各高大山系的山地垂直带谱，体现了大地形的影响；不同地貌部位通过岩性、切割状态、排水状况、地下水埋深等条件的差异，形成了隐域性植被和土壤。l 二、历史自然因素l （一） 老第三纪：气候上的温暖时期，我国植物绝大多数为热带、亚热带、暖温带的植物，红色风化壳普遍分布。l （二）新第三纪：随着青藏高原和喜马拉雅山的隆起，古地中海消失，我国西北开始了干旱化的过程，而东亚形成了季风环流，开始了季风气候下的植被与土壤的形成过程。东西两半部的土壤和植被开始了明显分异。青藏高原的寒漠植被和高山寒漠土也在这样的背景下逐渐发育形成。l 欧亚大陆连成一片，这就使得亚洲、欧洲及地中海的各植物区系能够在以后漫长的地质历史时期充分地交汇、混杂，使得我国植物区系多样而复杂。l （三）第四纪：由于冰期与间冰期的多次交替，使植被和土壤的演化出现了相应的变化。l 我国第四纪冰川的影响较小，使得我国的植被和土壤的发育具有很长的连续性 因而具有发育古老的特点。第四纪气候的冷暖变化，极大地锻炼了各种植物对环境的适应性和可塑性，使植被分布更加复杂。l 三、人类活动的影响l 自从出现人类以来，人就以自己有意识的、主动的行动给植物、土壤的发育以深刻的影响和强有力的干扰。l （一）植被方面：l 1.天然植被经历了长期的破坏，面貌发生了深刻的变化。l 2.人类创造的农业植被。 l （二）土壤方面l 1.土壤受侵蚀。l 2.创造出各种耕作土壤。l 水稻土：是各种土壤经过人为水耕熟化培育而成的。l 黄潮土：是次生黄土经长期人为耕种熟化而形成的旱作土壤，主要分布于华北平原，肥力尚高，适种性广。l 四、丰富多样的成土风化壳和有规律的成土过程l （一）成土风化壳l 1.氧化系列的风化壳：地下水位较深，水分l 来源主要来自大气，风化壳处于氧化状态，其Fe、 Mn、 S化合物中的离子多呈高价状态。l （ 1）碎屑风化壳：岩石风化最初阶段的产物，以物理风化为主，残积特征显著，砾石成分多，成土年龄最年轻。主要分布于青藏高原和西北高山地区，相应发育年幼的高山土壤。l （ 2）含盐风化壳：是典型干旱地区风化壳，许多易溶性盐类都在风化壳中保存，形成一些石膏层或盐盘。相应形成含盐丰富的荒漠土。广泛分布于我国西北以及青藏高原西北部的高原内陆湖群地带。l （ 3）碳酸盐风化壳：难溶的碳酸盐类相对富集，剖面上具有明显的钙化现象。主要分布在半干旱地区，相应发育的是各种草原土壤。l （ 4）硅铝风化壳：分布于我国半湿润地区，风化壳呈中性反应，粘土矿物处于脱钾阶段，相应发育了一些森林土壤。l （ 5）富铝风化壳：南方湿润地区广泛分布，处于脱硅阶段， Fe、 Al相对富集。相应发育了一些森林土壤，以红壤系列的土壤最典型。l 2.还原系列的风化壳：是在地下水位过高或地表长期积水条件下形成的。 Fe、 Mn离子由高价变成低价，磷的活动性大大增加， S和 N也被还原。这一系列风化壳上发育的土壤为沼泽土、草甸土和水稻土等。l 从我国南部的富铝风化壳起，在东部湿润区依次出现硅铝风化壳、碳酸盐风化壳，到东北地区又变为硅铝风化壳。由东向西，由硅铝风化壳、碳酸盐风化壳到含盐风化壳。l （二）成土规律l 与我国气候从西北向东南由干 湿，自北向南由冷 热 的水 热 分布 规 律相适 应 ，我国土壤与 风 化壳的地球化学 过 程和生物 过 程也由西北 东 南，自北 南逐 渐 增 强 。l 1.自西北 东 南：土壤 盐 基 饱 和度和 PH值 逐渐 减小；l 2.由北 南：土壤粘化、脱硅富 铝 化作用加 强；l 3.由 东 西： 钙 化 过 程加 强 。第三节 植被和土壤的分布规律l 一、纬向地带性分布l 东部地区以森林植被为主，植被 土壤类型的变化主要受热量条件的控制。l （一）总规律l 1.植被方面 ：由北往南，由针叶林为主 阔 叶林 为 主， 阔 叶林中由落叶 为 主 常 绿为 主，植物群落由 结 构 简单 、种属少 结 构复 杂 、种属多，种 类 成分也不断 变 化。l 2.土壤方面 ：由北往南，成土 过 程中的脱硅、富 铝 化、粘化、淋溶作用及生物作用都不断加深；粘土 矿 物由复 杂 到 简单 ；酸性由 强 变 弱，又由弱 变 强 。l （二）具体分布l 1.寒温带针叶林 漂灰土地带 ：主要分布在大兴安岭北部地区，以兴安落叶松为代表，其次是樟子松，群落结构简单，冬季落叶，林下植物极少。（明亮针叶林， “醉林 ”、 “风倒木 ”）l 漂灰土，硅含量丰富而盐基较为贫乏，土壤溶液呈酸性至强酸性反应，淋溶现象不明显，表层有机质含量很高。l 2.中温带针阔叶混交林 暗棕壤地带 ：主要分布在大兴安岭东坡、小兴安岭和长白山地。气候冷湿。建群种是常绿针叶树红松、云杉和冷杉，阔叶树主要有枫桦、紫椴、槭等。林内有不少藤本植物，林下有草被层。（东北三大硬木、东北三宝）l 暗棕壤，有一定的淋溶作用和粘化现象，凋落物盐基较多，土壤溶液中含钙、镁较多，呈微酸性反应，表层有较多的腐殖质积累，肥力较高。l 3.暖温带落叶阔叶林 -棕壤地带 ：主要分布在辽东半岛及华北的山地丘陵，夏热多雨，冬季干冷。建群种以壳斗科栎属的辽东栎、栓皮栎、麻栎为主。（夏绿林）l 棕壤，具有明显的粘化、淋溶过程，盐基不饱和，土壤呈微酸性至中性反应，土层厚，自然肥力高。是我国最重要的温带水果产区，盛产苹果、梨、桃、枣、核桃、板栗等，还是我国主要柞蚕丝产地。l 4.北亚热带常绿阔叶、落叶阔叶混交林 黄棕壤 地带：主要分布在秦岭、淮河以南，长江、大巴山以北。种属较多，林相结构较复杂。l 黄棕壤，具有弱富铝化特征，粘土矿物处于脱钾与脱硅阶段，粘粒含量较高，盐基不饱和，呈酸性至微酸性反应。l 5.中亚热带常绿阔叶林 红、黄壤 地带：主要分布于长江以南、南岭以北的广大地区。群落优势种主要由三大科组成：壳斗科、樟科、山茶科，林下灌木层相当发育。（照叶林）l 红壤分布在较低的部位，富铝化作用明显，淋溶作用强烈，呈酸性反应，有机质分解快，质地粘重。黄壤分布在较高的部位，剖面中氧化铁水化程度较高。是我国重要的用材林和亚热带经济林木基地。l 6.南亚热带季雨林 赤红壤 地带：主要分布在南岭以南、雷州半岛以北地区。植物种类多，林相与群落结构很复杂，群落外貌和结构有一些雨林特征。l 赤红壤，富铝化作用占绝对优势，有明显的网纹层和铁盘，土壤呈强酸性反应，腐殖质含量低。l 7.热带雨林、季雨林 砖红壤 地带：种属、结构更加复杂，有许多特殊生态现象。乔木高大，树木笔直；树皮薄而光滑，叶片大，板状根，茎花现象、绞杀现象等。l 砖红壤，土壤强烈的脱硅富铝化作用和淋溶作用，铁铝相对富集，风化壳深厚，全剖面为红棕色，呈酸性反应。l 热带稀树草原，燥红土l 二、经向地带性分布l 从东往西，植被由森林 草原 荒漠；土壤：淋溶作用不断减弱， 钙 化 过 程不断加 强 ，土 层越来越薄， 质 地 变 粗，肥力不断减低。l （一） 温 带 地区l 1.温 带 森林草原、草甸草原黑土地 带l 2.温 带 干草原栗 钙 土地 带l 3.温 带 荒漠草原棕 钙 土、灰 钙 土地 带l 4.温 带 荒漠土地 带l （二） 暖温 带 地区l 1.温 带 森林草原褐土地 带l 2.暖温 带 荒漠棕漠土地 带l 三、垂直地带性分布l （一）垂直地带性与水平地带性之间的差异和联系l 1.差异：垂直带的变化主要是由海拔高度而引起的水热条件的变化所造成的，水热条件随高度而变化的情况不同于水平方向的变化；而且这种水热增减的梯度比水平变化的梯度要大得多。l 2.联系：任何一山体总是处在一定的水平带内，它的垂直带谱总是在它所处水平地带基础上发展起来的。l （二）规律l 1.山地垂直带谱的特点，取决于山地所处的纬度（水平）地带的位置。l 2.东部湿润区：垂直带谱的结构从南到北由繁变简、层次减少，垂直带的分布高度有由高