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#基于1:100万土壤数据库的中国土壤资源特征摘要:本文运用新建立的中国1:100万土壤数据库,分析我国土壤类型、数量和空间分布以及成土环境与特征。对于正确理解和应用中国1:100万土壤数据库,从空间上、数量上更为准确了解和把握中国土壤资源,都具有非常重要的现实意义和长远意义。关键字:土壤数据库,中国土壤,土壤资源中国1:100万土壤数据库,是由中国科学院南京土壤研究所以史学正研究员为学术带头人的土壤资源与数字化管理创新科研小组,历经四年建成的。该数据库由2部分组成,即土壤空间数据库、土壤属性数据库。数据库的建立得到了中国科学院知识创新项目资助,并在刘纪远和庄大方研究员的领导下完成的。土壤空间数据库,即全国1:100万数字化土壤图,是依据全国土壤普查办公室1995年编制并出版的《1:100万中华人民共和国土壤图》,由本创新科研组通过对土壤图进行数字化、图幅接边和编辑后完成的。全国1:100万土壤图共有64幅1:100万的标准分幅图,该数字化土壤图如实地反映了原土壤图的面貌,继承了原土壤图编制时的制图单元,其基本制图单元大部分为土属,共有12个土纲,61个土类,235个亚类。它是目前全国性唯一的、也是最为详细的数字化土壤图件。土壤属性数据库,中国1:100万土壤数据库中的土壤属性数据引自《中国土种志》,该套土种志共分六卷,收集了近2540个土种。土壤属性数据可分为土壤物理性质、土壤化学性质和土壤养分等。土壤物理性质包括土壤颗粒组成和土壤质地等,土壤化学性质如pH、有机质等,土壤养分如全N、全P、全K以及有效P和有效K等。本文运用最新建立的中国1:100万土壤数据库,对中国土壤资源的类型、数量和空间分布以及成土环境和特征,按中国土壤土纲类型再次分别进行讨论与分析。对于正确理解和应用中国1:100万土壤数据库,从空间上、数量上更为准确了解和把握中国土壤资源,都具有非常重要的现实意义和长远意义。第一节中国土壤类型概述中国地域辽阔,土壤类型众多,根据中国土壤分类,基于1:100万中国土壤数据库,我国土壤类型共有12个土纲,61个土类,235个亚类。这12个土纲分别为铁铝土、淋溶土、半淋溶土、钙层土、干旱土、漠土、初育土、半水成土、水成土、盐碱土、人为土和高山土。表1、图1分别显示了中国土壤的土纲类型面积和空间分布特征。
中国1:100万土壤土土溶土土土咸土土土土■河珂®鋁游爭尿岸土育豕<麻杓山区帀泊、河卯欢淋半钙干求袖半承弧人鬲誠J&湖H辽耶海晒西滨濾1000Kilometers■中国科学院南京土壤研究所中国1:100万土壤土土溶土土土咸土土土土■河珂®鋁游爭尿岸土育豕<麻杓山区帀泊、河卯欢淋半钙干求袖半承弧人鬲誠J&湖H辽耶海晒西滨濾1000Kilometers■中国科学院南京土壤研究所图1中国土壤土纲分布表1中国土壤土纲面积分布土纲面积(km2)占有陆地面积(%)铁铝土1122969.611.7淋溶土1059757.811.1半淋溶土427843.14.5钙层土591009.76.2干旱土306449.03.2漠土604274.96.3初育土1624705.517.0半水成土747240.47.8水成土146578.81.5盐碱土183753.01.9人为土488628.65.1高山土1977779.220.7
第二节铁铝土铁铝土是湿润热带、亚热带的主要土壤类型(图2)。本土纲各土类性状的共性是:土壤中矿物经强烈的化学分解,盐基淋失;在盐基淋失过程中,发生碱性溶提作用,导致二氧化硅也从矿物晶格中部分被析出并遭受淋失;相应地铁、铝氧化物明显富集,形成Ph4.5-5.5之间的铁铝土。铁铝土的色泽呈红色、暗红棕或黄色。红色土壤系土壤中原生矿物被强烈风化、盐基被大量淋失,氧化铁经游离、脱水,形成红色氧化铁(赤铁矿)包被于土壤粘粒表面或形成铁质结核,甚至胶结成盘。这是铁铝土中富铁矿化的具体表现,或称红化作用。至于黄色的铁铝土土类系经常处于更为湿润环境,促使氧化铁水化呈结晶态针铁矿,土体呈黄色。因此,铁铝土中,富铁化的红色土壤,其粘粒矿物多高岭石与氧化铁外,还含有伊利石与蒙脱石。这是处于中度风化阶段的铁铝土,称之为红壤。而中度风化的黄色铁铝土,有时粘粒矿物中还含有一定的三水铝石,大部分铁、铝氧化物以结晶态的针铁矿为主,这类土壤称为黄壤。但在湿润热带强度富铝风化下,高岭石亦被分解形成三水铝石;其中,游离铁、铝和伴生的锰、钛、钻、铬、镍、钒等金属矿物均经氧化,作氧化物状态,有时可占氧化铝总量的大部。这种强度风化的铁铝土的粘粒矿物含三水铝石,即通常所称的砖红壤。西藏贵州云审固川安徽400Kilometers湖北江西广东浙江福建西藏贵州云审固川安徽400Kilometers湖北江西广东浙江福建图2铁铝土各土类空间分布由于我国处于热带北缘,并无具有明显铁盘层的砖红壤存在,不像越南、印度、斯里兰卡等地所见的砖红壤剖面中具有很厚的铁盘层,当地居民采集这层坚硬的铁盘直接用于做砖建屋,这是砖红壤得名的由来。我国所见的高度富铝化的砖红壤大多没有深厚的铁盘层,仅偶见铁子、铁结核等。如分布于海南岛滨海玄武岩高阶地、台地上,风化丑深厚的富铁铝化土壤,具有砖红壤性状,在剖面中可见铁子、铁质结核而已,但未见深厚(10-30m)的铁盘胶结层。铁铝土纲中,把上述砖红壤和红壤明确分为两个独立的土类外,还分出其间的一个过渡性土类一一赤红壤。这一土类过去称砖红壤性红壤,主要分布于南海沿岸高阶地与丘岗上,。赤红壤比红壤的富铝化风化程度较高,而比红壤略低。其粘粒矿物组成以结晶良好的高岭石占首位,同时含少量水云母与三水铝石这一点与红壤性状有明显差别。赤红壤这一过渡性类型所以能成为独立土类的原因,除上述性质与砖红壤、红壤有差别外,还考虑其生态因素与上述二土类有明显差异。砖红壤形成于茂密而多层的热带雨林下,处于高度富铝化特征,可种植三叶橡胶以及多种热带经济作物与果品;红壤形成于亚热带常绿阔叶林植被下,处于中度富铝风化特征;而赤红壤形成于南亚热带季雨林下,且有明显由热带雨林向亚热带常绿阔叶林的过渡性植物树种,原生荔枝、龙眼成为本土类的地区性名产,也生产较红壤更多种经济果木,但不能大面积种植橡胶,只有局部向阳背风的沟谷吕,橡胶才能成活。但在红壤地区又无荔枝、龙眼等的种植。综上所述原因,将我国长江以南广泛存在原铁铝土,明确划分为砖红壤、赤红壤与红壤三个土类,在土壤发生性状上与生态习性上可以明确区分。到于较湿润山体上广泛出现的黄壤,比较集中分布于川、黔一带中山地区。铁铝土纲的四个土类,具有不同富铝风化程度的差异。既有水平地带性发生与分布规律的差异,但也不局限于地带性的分异。如海南岛可见砖红壤广泛分布,但在山地里尚有大面积赤红壤与红壤分布,在西部,由于受五指山雨影影响,出现干热区,还有燥红壤发育,其他地区的例子也很多。由于地形、母岩、海拔高度的分异,会有各种不同性状的铁铝土,甚至形成与其他土壤类型组成复域分布。因此应当依据土壤本身发生属性特征,具体划分铁铝土的各土类以及其他土壤类型的组合情况。表2铁铝土的土类和亚类面积分布土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)赤红壤赤红壤172135.315.3黄壤表潜黄壤24.20.002赤红壤性土4715.40.4黄壤222006.919.8黄色赤红壤29724.82.6黄壤性土22967.42.0Total206575.518.4漂洗黄壤504.90.05红壤红壤340730.630.3Total245503.421.9红壤性土20546.31.8砖红壤黄色砖红壤13739.61.2黄红壤215254.619.2砖红壤28461.82.5山原红壤38360.23.4Total42201.43.8棕红壤13797.61.2Total628689.356.0Total/1122969.6100.0表2、图2分别显示了铁铝土的各土壤类型面积和空间分布特征。铁铝土钢各土类在我国境内共有1122969.6km2。其中,红壤占56%,赤红壤占18.4%,砖红壤占3.8%,黄壤21.9%。这是我国十分宝贵的土壤资源。我国的这片富铁富铁铝风化的土壤,正好位于北回归线通过的南北地区。全球各地在沿南、北回归线两侧,由于受到长期下沉高压气流影响,大都开成干热沙漠;然而只有我国例外。这是由于中国的东南两面滨临海洋,季风气流不断输入湿润气团,开成高温多湿的生态环境故逐步形成述铁铝土四大类型的形成与分布。过去由于未能合理开发利用这类综合自然资源,出现了一系列逆向生态退化问题。如能充分发挥其生态优势和土壤资源优势,将会给我国经济建设创造丰盛的多种物质财富,如三叶橡胶的引种成功,已开创了合理开发利用铁铝土资源的先河。第三节淋溶土淋溶土主要是我国东部湿润季风气候区中具有淋溶特征(土体粘化、盐基不饱和、向南出现一定数量游离铁)的土壤。淋溶土具有湿润水分状况;但土壤的热状况自南而北分别具有由暖、暖温、温、寒温递变特性。淋溶土的自然植被自南而北分别为落叶、常绿阔叶混交林,落叶阔叶林,针阔叶林和针叶林。所处找生土舞潘灰土掠色册叶林土II贵州找生土舞潘灰土掠色册叶林土II贵州湍丄地形由山地、丘陵现岗地,成土母质主要为多种岩类风化物及第四纪非石灰性沉积物,在北亚热带地区,尚包括部分粘质黄土母质。600Kilometers图3淋溶土空间分布表3淋溶土的土类和亚类面积分布土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)暗棕壤暗棕壤312463.029.48黄棕壤暗黄棕壤121073.311.42暗棕壤性土28285.42.67黄棕壤59136.85.58白浆化暗棕壤12687.01.20黄棕壤性土39645.33.74草甸暗棕壤21259.22.01Total219855.520.75灰化暗棕壤5228.80.49漂灰土漂灰土112.10.01潜育暗棕壤1382.50.13Total112.10.01Total381305.935.98棕壤白浆化棕壤5760.10.54白浆土白浆土30832.22.91潮棕壤25202.02.38草甸白浆土8133.40.77棕壤179887.316.97潜育白浆土6356.70.60棕壤性土41646.83.93Total45322.44.28Total252496.223.83黄褐土白浆化黄褐土5751.50.54棕色针叶林土白浆化棕色针叶林土146.20.01黄褐土23575.62.22表潜棕色针叶林土1678.30.16黄褐土性土9722.70.92灰化棕色针叶林土1463.70.14粘盘黄褐土15450.11.46棕色针叶林土102877.69.71Total54499.95.14Total106165.810.02Total/1059757.8100.00淋溶土分布于华东、华北、东北各省市面上(区)另外在中南、西南、西北诸省(区)的山地垂
直带中亦有分布(图3)。淋溶土的7个土类暗棕壤、棕壤、黄棕壤、棕色针叶林土、黄褐土、白浆土、漂灰土,总面积1059757.8km2,所占面积分别为淋溶土总面积的36.0%、23.8%、20.8%、10.0%、5.1%、4.3%和0.01%(表3)。淋溶土的共同特征表现在湿润水分状况下,土体粘化,盐基不饱和并具有一定的风化淋溶度和铁的游离度等。但由于自南而北土壤的热状况有明显下降,土壤的风化淋溶程度、盐基饱和度以及铁的游离度等,自南而北均相应减弱。土壤的粘粒矿物组成自南而北由1:1、2:1:1、2:1兼具型逐步转为以2:1型为主。同为中、酸性基岩风化物母质,但自南而北由北亚热带至寒温带,土体的粘化程度亦相应减弱。在同一气候带内的淋溶土,只要母质基础相同,土壤的水热状况相对一致,则土壤的粘粒矿物组成、土壤风化淋溶系数、土壤盐基饱和度以及铁的游离度等,均具有相对的一致性,最明显的如暖温带的淋溶土。同一气候带内的淋溶土,如果母质基础有重大分异即使土壤的水热条件近似,土壤的粘粒矿物组成、粘化度、盐基饱和度等均会产生一定的差异。如北亚热带长江两岸低山丘陵区黄土母质上发育的淋溶土中的黄褐土,其矿物组成中2:1型粘粒矿物所占的比重较大,B层的硅铝率,均大于中、酸性基岩风化物上发育的淋溶土中的黄棕壤,但从粘化特征来看,黄土母质上发育的黄褐土又比中、酸性基岩风化物发育的黄棕壤为强烈。在温带气候区,由河湖相“二层性”(上轻下粘)沉积物发育的淋溶土,由于受到透水不良粘重心土层顶托的影响,上层土壤由周期性滞水而产生的低价铁、锰,大部分沿着缓坡侧向漂洗,另一部分则沿着心土棱柱状结构裂隙下渗,形成铁斑、铁锰结核和胶膜等各种形态的淀积特征。由于铁、锰的淋失和淀积,在土壤腐殖质层(A)之下依次出现白浆层(E)和淀积层(B)。但在一定气候区内,由中、酸性基岩风化物发育的淋溶土,由于林木及地被物生长繁茂,地表有枯枝落叶层O),其下为棕灰色腐殖质层(A)和棕色心土层(B)。这两类不同母质发育的淋溶土,不仅在盐基饱和度、粘粒矿物组成、风化淋溶系数等土壤特性指标上有分异,同时在土壤发生层段构型上也相应出现分异,前者为A-E-B-C型,后者为O-A-B-C型。寒温带针叶林下由中酸性基岩风化物发育的淋溶土,具酸性淋溶特征,表现为:地表有明显凋落物(0),凋落物腐殖化过程中所形成的以富里酸为主的腐殖酸,造成表土层的酸性淋溶环境,使土壤的盐基饱和度降低,部分铁铝等化合物也可被富里酸活化并随水向下移动。但因一年这内淋溶时间短促,同时受冻层的阻隔,淋溶的程度较弱,而且当土表冻结时,被淋溶的物质还可随上升水流重返表层,致使土壤粘粒部分的硅铝率和硅铁铝率无明显分异,仅在A层之下出现弱粘化B层。处于寒温带较低地形部位由冰水沉积物母质发育的淋溶土,在O层和A1层之下出现漂灰层,此层系酸性淋溶与漂洗作用双重影响下形成的,其铁、铝、锰均低于其下的淀积B层,硅则相对高于淀积B层。根据土壤水热状况的重大分异,淋溶土土纲区分为温暖淋溶土、湿暖温淋溶土、湿温淋溶土和湿寒温淋溶土四个亚纲。湿暖淋溶土具有湿润、温暖的水热状况,根据主要由母质影响所造成的土壤淋溶特征的差异,进一步区分为黄棕壤和黄褐土两个亚带,前者主要由中、酸性基岩风化物发育形成;后者由黄土母质发育形成。湿暖温淋溶土具有湿润、温性水热状况的,仅棕壤一个土类。湿温淋溶土具湿润、冷性水热状况,根据土壤淋溶特征和发育段层构型的重大分异,进一步区分为暗棕壤和白浆土两个土类。湿寒温淋溶土具湿润、寒性水热状况,根据淋溶特征和发展层段及构型的分异,区分为棕色针叶林土、漂灰土和灰化土。第四节半淋溶土半淋溶土顾名思义属弱度淋溶的土壤,土壤的共性是碳酸盐类已在剖面中发生淋溶与累积,不过均未经充分淋出土体。半淋溶土大都见于各不同热量情况的半干旱区。例如燥红土,处于山体雨影区或焚风谷地中,在干热焚风条件下,阻滞了湿润气团的深入,促使碳酸盐在土壤剖面中发生移动与累积,但仍未充分淋移出土体。500云艮500Kilometers湖北湖南乐工西广评广东500云艮500Kilometers湖北湖南乐工西广评广东图4半淋溶土空间分布表4半淋溶土的土类和亚类面积分布土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)褐土潮褐土352438.24%灰褐土暗灰褐土2690.30.63%褐土25548.95.97%灰褐土26280.76.14%褐土性土56198.813.14%灰褐土性土2403.50.56%淋溶褐土68031.315.90%淋溶灰褐土15778.73.69%石灰性褐土65552.615.32%石灰性灰褐土12614.32.95%土娄土12911.73.02%Total59767.513.97%燥褐土2870.30.67%灰色森林土暗灰色森林土19002.64.44%Total266356.662.26%灰色森林土12871.93.01%黑土八、、一-白浆化黑土2457.60.57%Total31874.57.45%表潜黑土477.20.11%燥红土褐红土43811.02%草甸黑土7799.91.82%淋溶燥红土44.60.01%黑土八、、一-51930.212.14%燥红土27540.64%Total62664.914.65%Total7179.71.68%Total/427843.1100.00%在半湿润至半干旱环境中,由于土壤中碳酸盐类发生移动,并在心土层中以假菌丝状累积,形成褐土。分布在我国东北平原上的黑土,土体深厚,游离石灰业已淋出土体;但在吸引复合体中仍处于盐基饱和状态,pH为7或略高也属半淋溶土。半淋溶土的共性是土壤形成正处于脱钙阶段,土体中的物质移动主要表现为游离碳酸钙在剖面中的淋移与累积。但其不同土壤的碳酸钙淋移强度差异仍很大,如黑土与淋溶褐土,土体中游离碳酸钙淋移较强,与此同时,氧化铁发生轻度游离,出现局部铁锰氧化物的聚积现象。在黑土的底土层中还可见白色硅粉析出,这与灰色森林土又有其共同属性特征,不过,后者更为明显。在我国广阔出露的石灰岩区里,在不同溶蚀情况下的石灰岩山丘区,可见多种类型的石灰岩溶风化形成的红色石灰土、黄色石灰土、棕色石灰土等,亦具有半淋溶土特性,剖面中均可见碳酸钙淋移与累积。还形成明显的发生层段,出现A、B、C层发育。总之,半淋溶土的共性主要表现在碳酸钙在剖面中的淋移与累积,还可见部分氧化铁、锰的弱度析出。土壤发生层分化明显,表层具有不同厚度的腐殖质累积层,其下有粘化土层;不少土壤具假菌丝状碳酸盐聚积,淋移作用较强的土壤,底部可见局部铁锰淀积迹象。土壤粘粒矿物组成以2:1型水云母(伊利石)、蛭石和绿泥石为主,只有在热带、亚热带的半淋溶土伴生少量高岭石,其它半淋溶土伴生少量蒙脱石。粘粒硅铝率在2.8-3.5之间。在本土纲的各土类中,即使未显游离碳酸钙的积累特征,其交接性阳离子含量仍很高,且钙、镁占绝对优势,盐基饱和度±70%,pH6.0-7.5,底土层pH有增高的趋势。根据所处的水热条件差异尚可进一步作如下续分:(1)半湿热半淋溶土(包括燥红土土类)——热带、亚热带干热条件下形成盐基饱和的红色土壤;(2)半湿暖温半淋溶土(以褐土土类为代表)——暖温带半湿暖温条件下具有弱粘化和碳酸盐淋淀特征的盐基饱和土壤。(3)半温温半淋溶土(包括灰褐土、黑土、灰色森林土)——温带干旱半湿润森林草原或草原草甸地区具有松软暗色腐殖质层、弱粘化层或积特征的盐基饱和土壤。各土类和亚类的面积与空间分布特征分别见表4、图4。第五节钙层土钙层土是温带半湿润与半干旱区的草原土壤,包括栗钙土、黑钙土、栗褐土、黑垆土4个土类,总面积591009.7km2,所占面积分别为GSCC钙层土总面积的65.6%、23.7%、7.4%、3.3%(表5)。钙层土共同特征:腐殖质有不同程度的累积。二价离子盐类有一定淋移,碳酸钙在B层明显淀积:一价盐已被淋失,在剖面中无累积。全剖面均有石灰反应。表5钙层土的土类和亚类面积统计结果土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)黑钙土草甸黑钙土16163.22.7栗钙土暗栗钙土133900.122.7淡黑钙土26845.84.5草甸栗钙土12410.82.1黑钙土67193.011.4淡栗钙土90086.415.2碱化黑钙土19.40.003碱化栗钙土935.30.2淋溶黑钙土7744.41.3栗钙土127537.421.6石灰性黑钙土17663.23.0栗钙土性土16491.12.8盐化黑钙土4530.00.8盐化栗钙土6154.01.0Total140159.123.7Total387515.165.6黑垆土黑麻土10080.21.7栗褐土潮栗褐土1985.80.3黑垆土5781.01.0淡栗褐土20334.33.4粘化黑垆土3600.80.6栗褐土21553.43.6Total19462.13.3Total43873.57.4我国温带北部,在与蒙古人民共和国接壤的波状起伏海拔1500m的高原面上,从东到西,热量情况年均温由-3°C到10°C,210°C年积温为1600-3300°C,大体均匀分布。而降水量的分异从内蒙古高原东部的
半湿润气候,逐渐向西年降水量渐减,到达高原西部,年降水量仅250mm。因而这一广阔的高原面上,从东到西的湿润系数由1降至0.3,无霜期70-140天,属半湿润到半干旱气候特征。该地区天然植被从东部的草甸草原向西逐渐过渡到干旱草原。东部草甸草原植被是以鹅冠草、大针茅、老鹳草、三叶草组成君落,草高40-70cm,覆盖率80%-90%,水分较差处为薑草、针茅,草高50cm,覆盖率80%;中部旱生草原为禾草与旱生灌木、半灌木组成,草高30-50cm,覆盖率30%-70%,向西蒿属逐渐增多,植被为短花针茅、冷蒿、小叶锦鸡儿,草高10-330cm,覆盖率20%-30%。植被的演替与水量的逐渐减少有密切关联。在这样的生物气候条件下,形成不同程度腐殖质累积,以及B层具有钙积层的多种钙层土性状的土壤类型。在多孔性黄土母质上形成的为具有深厚腐殖层而低有机质含量的黑垆土。钙层土主要分布于华北和西北,包括松辽平原西侧、大兴安岭东麓山前丘陵平原、内蒙古高原东部和中部、鄂尔多斯高原、河北坝上地区、山西大同盆地北缘,黄土高原的晋西、陕北、陇东、六盘山以西的宁南和陇西地区及青海、甘肃、新疆部分山地的垂直带与山间盆地(图5)。钙层土的成土特征主要是腐殖质累积、盐类和石灰的淋移及粘化等特征。在草甸草原和干草原下,生物累积量因植被类型而异。半湿润地区草甸草原植被类型,植物体的年生长量较大,根系密茂盘结,加之气候较冷湿,土壤结冻期长,有机体分解速度较慢,为腐殖质累积创造了有利条件土壤表层腐殖质累积量高,有机质含量高达50gkg-1以上。由于草甸植被根系较深,故腐殖质层深厚,通常厚达30-70cm。半干旱地区草原植被类型,由于气候干旱,植被较稀矮,植物体年生长量较少,加之地处干燥地区有机质分解速度较快,因而,腐殖质累积量较少,表土有机质含量在10-30gkg-1间。腐殖质层也较薄,多在20-30cm。”吉林辽宁北京西诫兼总丐土黑禍土广东C丄Lj广両山西广产J我生止类江苏”吉林辽宁北京西诫兼总丐土黑禍土广东C丄Lj广両山西广产J我生止类江苏拓j海500500Kilometers图5钙层土空间分布钙层土的易溶盐类已被淋失,在土壤剖面内无积累。土壤中的钙多以碳酸氢钙的形态淋洗至心土层,经脱水以碳酸钙的形态淀积,长期积累形成钙积层。在半湿润地区,由于下渗水量较多,钙积部位较深,钙积量较少;而半干旱地区,由于下渗水量少,钙积部位较浅而集中,钙积量较多。钙积形态也不一样,在半湿润地区石灰多呈斑点状、菌丝状和网纹状;而在半干旱地区多呈网纹状、斑块状和盘层状。在温带半湿润地区,由于水热条件较好,土壤化学风化较强,矿物经过分解产生一定数量粘粒,在土壤下渗水的作用下,粘粒有淋移和淀积过程,在心土形成粘化层,但由于降水量少,下渗水量不充足,粘粒下移量不多,有弱粘化现象,粘化率仅1.2左右。在温带半干旱地区,土壤化学风化较差,粘粒移动甚少,还未达到粘化标准。根据水热条件与成土特征的差异,钙层土纲续分为三个亚纲:(一)半湿温钙层土所在地区年均气温-3-4°C,三10°C积温1500-2200°C,无霜期80-120天,年降水量400-600mm,年湿润系数润0.6-1.0,属温带半湿润地区。土壤有永冻层一般在2.5-3m左右。天然植被为草甸草原类型,主要植物有线叶菊、贝加尔针茅、羊草、地榆、唐松草、委陵菜等,覆盖率60%-80%。成土母质以黄土状物为主。由于气候较冷湿,腐殖质积累较丰富,腐殖质层较厚,表土层呈黑色;钙积层出现部位较深钙积量较少,石灰淀积多呈斑点状、菌丝状和网纹状;土壤有残积粘化或弱粘化现象存在。土壤呈弱碱性反应,pH7.5-8.0,土壤较肥沃,氮、钾丰富,速效磷需要补充。本亚纲只有黑钙土一个土类。(二)半干温钙层土所在地区年均气温-2-10°C,210°C积温2000-3300C,年降水量250-550mm,年湿润系数0.3-0.6,属温带半干旱气候。气候干旱多风,冬季漫长寒冷少雪,夏季温热多雨,雨热同季,利于植物生长;但春夏之交常缺雨受旱。地貌由低平原、丘陵、低山、盆地到高原,成土母质类型不一。自然植被属干草原类型,以耐旱多年生禾草为主,主要建君种有针茅、羊草、冰草、糙隐子草、冷蒿、锦鸡儿、百里香等。植被较稀矮,覆盖率仅30%-50%,植物体年生长量较少,腐殖质层较薄,有机质含量较低,多在10-30gkg-1,钙积层出现部位浅,钙积量较高,石灰淀积多呈斑块状、网纹状和盘层状;无粘化特征;局部地区剖面底部有石膏结晶和少量易溶盐积累。本亚纲只有栗钙土一个土类。(三)半干暖温钙层土所处区域为暖温带半干旱气候。春季干燥多风,夏季炎热雨量集中,秋季凉爽,冬季寒冷少雪,具有半干旱灌丛与草原并存的生境特征。成土母质多为黄土及黄土状物质或第三纪红土层。土壤具弱腐殖质积累、微显淋溶粘淀和石灰累积明显的性态特征。目前大多垦为旱作。表土有机质含量10-15gkg-1以下(黑垆土除外),<0.002mm粘粒在心土层略有增高,全剖面呈强石灰性反应。钙积层较深,无盐碱威胁。pH8.0-8.5o本亚纲包括栗褐土和黑垆土两个土类。第六节干旱土干旱土是由草原向荒漠过渡的土壤,介于钙层土与漠土之间。分布于黄土高原西部、鄂尔多斯高原西部、内蒙古高原西部、新疆准噶尔盆地周围与天山北麓洪积冲积扇,在某些山地垂直带下部也有见及(图6)o干旱土区域的年均气温为2-9°C,三10°C积温2000-3400C,年平均降水量只有100-300mm。植被为荒漠草原,以多年生旱生禾草,强旱生小半灌木及耐旱蒿属为主。覆盖率低,一般为15%-30%,高者可达50%左右。所处的地貌单元有高原、丘陵、盆地及冲积平原中的高阶地。地下水位很深,对土壤的形成没有明显的影响。成土母质多样,有黄土、洪积冲积物,内蒙古高原有沉积岩、火成岩及变质岩的风化物。土壤形成特征主要是十分微弱的腐殖质积累,有较强的石灰聚积,易溶盐一般淋失,有的有石膏淀积。因草被稀疏,有机质来源不多。故腐殖质的积累弱于钙层土,而比漠土强。腐殖质层厚度多为20-30cm,少数可达50cm,有机质含量一般为10gkg-1左右。因雨量较少,石灰都在腐殖质层以下淀积,形成钙积层。碳酸钙呈灰白色斑块状、层状,部分呈假菌丝状。钙积层厚度一般为20-40cm,碳酸钙含量比腐殖层或母质层高出20%o甚至有的可高数倍。易
溶盐因其溶解度大,一般在剖面中没有淀积。部分剖面有石膏淀积。1、阿北青海四川Kilometers发生土类7秋西灰钙土棕钙土溶盐因其溶解度大,一般在剖面中没有淀积。部分剖面有石膏淀积。1、阿北青海四川Kilometers发生土类7秋西灰钙土棕钙土图6干旱土空间分布干旱土纲仅有干温干旱土一个亚纲,下划分棕钙土和灰钙土两个土类,总面积306449.0km2,所占面积分别为总面积的84.9%、15.1%。棕钙土土类中40.0%为棕钙土亚类,灰钙土土类中45.0%为灰钙土亚类(表6)。棕钙土分布的地区偏北,介于栗钙土与灰漠土之间,气温较低,一年平均气温多5°C;而灰钙土分布的地区偏南,介于黑垆土与荒漠土之间,气温较高,年平均气温多〉5°C。棕钙土的色调为7.5YR或更红;而灰钙土的色调比7.5YR更黄。棕钙土腐殖质的下落不明部有机质含量比上部为高;灰钙土一般没有这样现象,有时地表的土质结皮含有多量有机质。棕钙土钙积层比灰钙土紧实,碳酸钙含量高,其钙积层与腐殖质层或钙积层与母土质层的碳酸钙含量的比值较大,多大于2.0;而灰钙土的比值较小,多等于或小于2.0。表6干旱土的土类和亚类面积分布土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)棕钙土草甸棕钙土6119.82.0灰钙土草甸灰钙土1012.50.3淡棕钙土132808.643.3淡灰钙土23799.17.8碱化棕钙土3489.01.1灰钙土20989.66.8盐化棕钙土7895.52.6盐化灰钙土568.90.2棕钙土104126.834.0Subtotal46370.015.1棕钙土性土5639.31.8Subtotal260078.984.9Total306449.0100.0第七节漠土我国位于欧亚大陆东部,国境东南部滨临海洋,受不断输入湿润气团影响,具热带、亚热带湿润气候条件,形成多种类型的铁铝土。逐渐向西北延伸,水量逐减,多淋溶土和半淋溶土分布。当深入到西北境内时,地处欧亚大陆中心,甚少受到海洋输入湿润气团的影响,因而在南疆以塔里木盆地为中心成为干旱中心,土壤以分布于戈壁滩与高大沙丘链、沙山之间的棕漠土最为典型,充分反映了极端干旱气候条件下形成的土壤类型与影响特征。Nr甘肃肯海5Q0Kilometers:!3Nr甘肃肯海5Q0Kilometers:!3JI'宁夏图7漠土空间分布我国的漠境土壤及其生态环境特征的形成与演化,经验丰富了漫长的地质历史时期。研究证明,在中生代末期,一直延续到第四纪整个时期,都经历了气候不断变干的过程。特别是第三纪末期至整个第四纪时期,印度板块插入青藏高原底部,喜马拉雅山造山运动十分活跃。青藏高原不断抬升,由原来的千余米的高原面,逐步抬升到了4000-5000m的高大原面和原面上更高大的山系,喜马拉雅山主峰海拔8848m,阻隔了原来由低海拔原面输入的印度洋湿润气团,使得以塔里木盆地为中心的原来相对湿润的环境逐渐变干直至严重荒漠化。考古资料发现的象、鳄、龟鳖、古贝类等动物群系绝迹;第四纪红色粘土偶然残存,仅记录了当时的湿润情况。新疆塔里木盆地位于欧亚大陆中心部位。据对土壤属性与景观特征的调查研究,应以昆仑山北麓的和田向东略偏北延伸,经罗布泊,再向东北至将军戈壁与噶顺戈壁一线为欧亚大陆的极度干旱中心。以此为中心由干旱中心的棕漠土,向四周延伸逐步可见灰棕漠土,以至进入灰漠土地区相继分布,逐渐过渡到上述干旱土纲的棕钙土与灰钙土等干旱土壤性状与景观特征。经验大量土壤性状评比发现,并不是过去所认为的南疆为棕漠土,北疆为灰棕漠土那样单纯;而是依据区域特点差异,在上述区域范围内,形成相应的三类漠土。由于南疆地区年均降水量仅50mm,蒸发特强,气温高,温差大,风力侵蚀,剥蚀十分强烈,砾幕表面及光秃山体表面受风力剥蚀、记得蚀印迹明显。因而,植被覆盖度低,且多以矮小、耐旱、多汁、盐生、沙生类型为主,生长缓慢,根深,多呈小灌丛、半灌丛状生长。地表着生藻类地衣形成大面积发育特征完整的棕漠土。因此,漠土的共同特征是:土壤砾质化明显,具有明显的砾幂;碳酸钙表聚明显,砾幂底部常见白色碳酸钙聚积;地表常见黑色漆皮与表层结壳,结壳显龟裂现象,厚2cm左右,其下连接大量孔洞气泡;发育层段浅薄,在表层以下为紧实的过渡层;心土层有一定程度的易溶盐和石膏聚积,可见斑点状、晶体状或簇状石膏盐类结晶,有时可见残积盐化层、石膏盘层或石膏和盐类盘层。漠土地区地貌类型多样,有较广阔的冲积平原,古老洪积冲积平原,盆地,剥蚀高原,以及低山、丘陵、高阶地等。海拔高程较县殊,如新疆吐鲁番盆地,低于海平面百多米,而甘肃河西走廊海拔为1500-2100m,青海柴达木盆地和新疆昆仑山北麓海拔在2100-3000m以上,这些不同地貌类型上均发育有漠土,因而曾称漠土为“平原跨山地的土壤”。漠土的成土母质类型多样,在剥蚀的古老洪积扇和剥蚀高原面上,多以残积物、坡积残积物和坡积物为主;在古老洪积冲积平原和现代冲积平原上,以洪积物、洪积冲积物和冲积物为主;此外,还有风成黄土和风成沙土等风积物。成土母质的特别是质地轻粗,均混有粗砂与砾石。漠土的形成主要处于极度干旱地区,年降水量一般不到100mm,极端干旱区只有几毫米到十几毫米,有时甚至终年无雨,干燥度>4,土壤水分以蒸发逸失为主。由于干旱,植物生长缓慢,常呈单株或小丛状分布,覆盖率极低,多在10%以下,以肉质、深根、耐旱的半灌木和灌木种属为主,残体腐解慢而矿化快,因而土壤有机质积累很弱,一般含量在10gkg-1以下,腐殖质层不明显。漠土主要分布在新疆准噶尔盆地南部,天山南北两麓山前倾斜平原及噶顺戈壁、将军戈壁;甘肃河西走廊中、西段的祁连山山前平原和赤金盆地西缘;青海柴达木盆地;内蒙古鄂尔多斯高原西北部;宁夏石嘴山市的东北面等地。在新疆、甘肃、青海、内蒙古四省区内,漠土常常与灰钙土棕钙土作有序分布。而在漠土区则常与灌漠土、灌淤土、龟裂土、风沙土、漠境盐土、碱土、粗骨土等组成复区分布(图7)。漠土包括灰漠土、灰棕漠土、棕漠土3个土类,总面积604274.9km2,所占面积分别为总面积的11.1%、47.7%、41.2%。其中灰漠土主要分布于内蒙、新疆;灰棕漠土上述4省都有分布;棕漠土主要分布于新疆。GSCC漠土各土类的空间分布具有地带性的分布规律。灰漠土土类中25.2%为灰漠土亚类,灰棕漠土土类中没有灰棕漠土亚类,棕漠土土类中15.6%为灰棕漠土亚类。其余土类及其亚类土壤面积的分布情况见表7。表7漠土的土类和亚类面积分布土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)灰漠土草甸灰漠土769.30.1%灰棕漠土石膏灰棕漠土130075.821.5%钙质灰漠土32449.55.4%石膏盐盘灰棕漠土11469.71.9%灌耕灰漠土5632.50.9%Subtotal288071.847.7%灰漠土17007.72.8%棕漠土灌耕棕漠土2048.30.3%碱化灰漠土2902.80.5%石膏盐盘棕漠土77065.812.8%盐化灰漠土8252.01.4%石膏棕漠土129896.721.5%Subtotal67013.711.1%盐化棕漠土1563.10.3%灰棕漠土灌耕灰棕漠土491.80.1%棕漠土38615.46.4%灰棕漠土146034.424.2%Subtotal249189.441.2%漠土地处干旱强风地带,就地风化形成的细土物质常被风吹走,残留地表的多为粗砂和砾幂。漠土的另一特征是土层普遍积盐,易溶盐和石膏在剖面中累积,铁质化的物质残留于亚表层;碳酸盐累积于表层孔状结皮中。漠土根据土壤砾质化、石膏化、残存盐化等特征差别续分干温漠土和干暖温漠土两个亚纲:干暖温漠土即具上述棕漠土特征,该土类较广泛形成于暖温带极端干旱区,热量情况较好,而干旱突出。干温漠土多见于年均降水量略高于干旱中心的棕漠土区,一般年降水量接近或略高于100mm,包括
灰棕漠土与灰漠土两个土类,即分布于上述干旱中心的同心圆周边地带。第八节初育土初育土土纲共有10个土类,34个亚类(表8),它们的共同特征是:土壤发育微弱,处于成土的初始阶段,剖面层次分异不明显,母质特征显著,属AC或AR剖面构型的土壤。其中,包括因母质特性,阻滞了土壤的形成发育,也因侵蚀较强,使土壤形成始终保持初育阶段的土壤。当然,新近坡积、洪积沉积的母质出露地表,成土时间暂短的土壤,均属初育土范畴。表8初育土的土类和亚类面积分布土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)粗骨土粗骨土11312.30.70%石灰(岩)土黑色石灰土19240.51.18%钙质粗骨土63205.43.89%红色石灰土12536.60.77%硅质岩粗骨土10166.20.63%黄色石灰土54520.63.36%酸性粗骨土33032.72.03%石灰(岩)土2348.30.15%中性粗骨土45635.62.81%棕色石灰土71245.64.39%Subtotal163352.310.05%Subtotal159891.69.84%风沙土滨海风沙土2095.30.13%石质土钙质石质土45534.12.80%草甸风沙土16633.31.02%含盐石质土96153.95.92%草原风沙土136984.1&43%石质土19535.01.20%荒漠风沙土495430.530.49%酸性石质土5433.10.33%Subtotal651143.240.08%中性石质土6215.20.38%龟裂土龟裂土5460.50.34%Subtotal172871.310.64%Subtotal5460.50.34%新积土冲积土33527.52.06%红粘土复盐基红粘十1436.30.09%珊瑚砂土61.40.004%红粘土5153.90.32%新积土18888.61.16%积钙红粘土298.10.02%Subtotal52477.53.23%Subtotal6888.40.42%紫色十石灰性紫色土62702.63.86%黄绵土黄绵土182834.111.25%酸性紫色土102634.66.32%Subtotal182834.111.25%中性紫色土60750.23.74%火山灰土暗火山灰土212.30.01%紫色十294.60.02%火山灰土220.80.01%Subtotal226382.013.93%基性岩火山灰土2971.50.18%Subtotal3404.60.21%Total1624705.5100.00%初育土所处地貌类型多样,有强烈水土流失的山丘坡地,也有坡积、洪积作用盛行的坡麓地带或山前平原,还有泛滥频繁的冲积平原、风沙活跃的流沙地带等。所处地形部位,一般坡度大,植被差,侵蚀强烈,导致土壤发育微弱(图8)。由于母质特性的差异,阻滞土壤的发育程度也有差别。如石灰岩中含有大量碳酸盐,因而阻滞了土壤的风化和成土过程,土壤中盐基物质很少淋失,盐基饱和,发育微弱,土壤层次分化不明显;又如紫色岩层风化形成的土壤,由于风化迅速,侵蚀虽很强烈,新风化土层仍保持一定厚度,作物所需的养分充足,但土壤仍保持初期发育阶段,剖面层次分化不明显,其性状基本承袭了母岩特性。人类不合理的土地利用,乱伐林木,滥垦草原,过度放牧,陡坡垦殖,造成强烈的侵蚀、崩塌、滑坡、泥石流,甚至风蚀沙化等,均使新土层裸露或流沙堆积,严重阻碍了土壤的发育和形成。因此,初育土通常以侵蚀作用或地质堆积过程为主,土壤均显成土母质或石质特征。另外,在山麓坡积洪积扇形
地或河流两岸的河漫滩及低阶地上,由于受重力作用或水力作用的影响,土层上部经常受坡积、洪积或冲积等物质的覆盖,整个剖面含有多量砂砾石,物质组成复杂,石砾含量高达30%-50%以上,土壤严重石质化。初育土由于成土物质不断更新,风化土层无明显物质移动或积聚,土壤发育极微弱,或地处干旱地区水分条件甚差,或地处高海拔,气候寒冷,母岩因受热胀冷缩、湿胀干缩崩解剥落,物理风化强烈,土壤发育仍处于明显的母质状态。土壤矿物组成与母质基本类似,除碳酸盐类矿物有弱度化学溶蚀外,其它矿物均未受到化学风化的影响,土壤矿物组成也无明显变化。Kilometers100001CQ0石灰(卿)土尸1-甘肃止a/歳紳昕掘网土风沙土电裂土红帖土箕錦土新积土紫吃土A黑淮江■Kilometers100001CQ0石灰(卿)土尸1-甘肃止a/歳紳昕掘网土风沙土电裂土红帖土箕錦土新积土紫吃土A黑淮江■y■1图8初育土空间分布初育土的续分主要根据母质特性的差异,划分土质初育土和石质初育土两个亚纲。土质初育土母质为土状堆积物,土体深厚,结持疏松,一般只有淡色表土层和母质层,剖面构型为A-C型。石质初育土土体极浅薄,一般不超过10cm,并夹有大量岩石碎屑、砾石,在极薄的A层下即为基岩层,剖面为A-R型。初育土包括黄绵土、红粘土、新积土、龟裂土、风沙土、石灰(岩)土、火山灰土、紫色土、磷质石灰土、石质土、粗骨土等土类。第九节半水成土半水成土是指在地下水位较高,地下水毛管前锋浸润地表,土体下层经常处于潮润状态下形成的土壤。其共性是:剖面具有腐殖质层和氧化还原交替形成的锈色斑纹层。由于本土纲的各土类大多形成于近代河湖沉积物,受河流沉积规律支配,形成不同质土层排列,直接影响着土壤的水盐运动。半水成土所处地形平坦,土体深厚,大都垦殖已久,是我国重要的旱地土壤资源,具有农林牧综合发展的巨大
增产潜力。半水成土广泛分布于河流平原,如三江平原、松嫩平原、辽河平原、黄淮海平原、长江中下游平原、南方江河湖平原、内蒙古及西北地区河谷平原等(图9)。由于半水成土所处的气候条件和利用方式不同,土壤中的生物积累特征有明显差异。三江平原、松嫩平原的半水成土,原生草甸植被繁茂,年生物积累量大,低温湿润有利于腐殖质积累,土壤表层有机质含量可达40-50gkg-i。河套平原、黄淮海平原、长江中下游平原和珠江三角洲的半水成土,分别处于半干旱中温、半湿润暖温带和湿润热带亚热带,土壤中有机质积累量,显然较低,一般在10gkg-i上下。■'If.駅龙江吉掠辽宁■r山西1(..J卜*青海曲」p氐四河唏发生土类草甸土潮土林灌草甸土砂姜黒土山地草甸土10003湖南四川广酉■'If.駅龙江吉掠辽宁■r山西1(..J卜*青海曲」p氐四河唏发生土类草甸土潮土林灌草甸土砂姜黒土山地草甸土10003湖南四川广酉湖北江药I1000Kilometers广东福建图9半水成土空间分布平原地形平坦,地下水埋深较浅,土壤受季节性水位升降影响,土体中氧化还原特征明显。旱季时地下水降至2-3m,雨季时甚至可上升至0.5左右,常年变幅在2m左右。雨季,土体处于水分浸淹状态,土壤中易变价元素如铁锰向下移动,旱季,地下水位降低,土体上部处于氧化状态,部分低价铁锰重新氧化成难溶性高价氧化物,在土体内局部凝聚。随着地下水位周期性的升降变化,土体内一定层位干湿交替而引起氧化还原交替变化,因此形成铁锰斑纹和铁锰斑纹和铁锰结核组成的锈色斑纹层,这一特征层段是半水成土纲各土类具有的共同特征。在一些分布于中山平台上的半水成土,降水侧渗汇聚,同样在土体内也可形成氧化还原特性。不同河系特质来源不同,沉积物的性状有明显差异。黄河、海河、辽河等河系为弱碱性石灰性冲积物,含有机质较少,但钾素丰富,以壤质土为主;珠江、黑龙江等河系为弱酸性非石灰性冲积物,有机质较多,但钾素不丰,在粘壤质土为主;长江、滦河、松花江等河系为中性混合型冲积物;雅鲁藏布江、嫩江、牡丹江冲积物夹有大量砂砾。上述河系历史上曾多次泛滥决口,流水分选沉积,在沉积区造成岗、坡、洼起伏微地形。决口大溜及主流地段流速急,沉积物颗粒较粗,多砂、砾质,形成微度起伏缓岗;湖泊及平浅洼地中静水沉积多细料,为粘土层;在流速变动地段为粘砂相间沉积层,这些粘、砂、壤不同沉积层及交互沉积成间层的沉积物,对土壤水盐运动有很大的影响。部分半水成土母质为河湖相沉积物,质地较粘,含有机质量较多,土色也较暗;部分洪积物,如山麓边缘由山洪搬运堆积而成,属急流沉积,多含粗砂和砾石,土壤性状差异大,宜耕适种性及利用价值不同。半水成土的多数土类经长期旱作耕种,在土体上部形成人为耕作层,较多耕垦前的孔隙度增加,容重降低,部分速效养分增加。亚表层由于长期承受机具挤压,板结紧实,容重增大可开成压实层。表土层中的有机质含量在旱耕初期有减少的趋势,但在旱耕培肥过程中,腐殖质仍有积累现象,理化生物性状得到改善。在半干旱半湿润地区平原地形相对低洼处世哲学,由于地下水矿化度增高,旱季,地下水中的盐分随毛管水升至地表蒸发积盐形成盐化,其中部分盐化土壤由于频繁积盐和脱盐,或是地下水中含较多苏打,土壤胶体部分阳离子被钠离子置换,因而导致土壤碱化。分布在低洼地形部位的土壤,一年中有较长时期的饱和,土体常年潮湿,旱季地表脱水,但地下水位仍较浅,土体中铁锰氧化物还原作用强而形成潜育化。上述盐化、碱化和潜育化等多种附加成土特征,导致本土纲若干土类中具有较多的亚类级土壤变异类型(表9)。表9半水成土的土类和亚类面积分布土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)草甸土白浆化草甸土2804.10.4林灌草甸土林灌草甸土3988.40.5草甸土138025.118.5盐化林灌草甸土18505.52.5碱化草甸土3379.00.5Subtotal22493.93.0潜育草甸土41775.05.6砂姜黑土黑粘土18.00.0石灰性草甸土75408.410.1碱化砂姜黑土1.50.0盐化草甸土66455.1&9砂姜黑土38031.95.1Subtotal327846.643.9石灰性砂姜黑土11723.21.6潮土潮土201575.627.0盐化砂姜黑土172.60.0灌淤潮土2433.20.3Subtotal49947.16.7灰潮土46631.46.2山地草甸土山地草甸土1511.10.2碱化潮土3485.00.5山地草原草甸土448.80.1湿潮土5678.30.8山地灌从草甸十1824.30.2脱潮土19610.32.6Subtotal3784.20.5盐化潮土63754.8&5Subtotal343168.645.9Total747240.4100.0第十节水成土水成土是在地面积水或土层长期水分饱和状态、生长喜湿与耐湿植被下形成的土壤。由于土层长期处于嫌气还原状态,首先是土壤潜育过程十分活跃,土层中的游离铁、锰还原、移位,形成蓝灰色潜育土层(G)。局部铁、锰在孔隙、裂隙中,氧化淀积,形成锈色斑纹和铁子锰斑层。表10水成土的土类和亚类面积分布土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)泥炭土低位泥炭土4803.03.3沼泽土泥炭沼泽土52411.335.8咼位泥炭土263.60.2盐化沼泽土5187.13.5中位泥炭土179.30.1沼泽土19832.213.5Total5245.83.6Total141332.996.4沼泽土草甸沼泽土60287.841.1腐泥沼泽土3614.72.5Total146578.8100.0
水成土包括沼泽土、泥炭土2个土类,他们分别占水成土总面积的96.4%和3.6%(表10),图10显示了它们的空间分布状况。密茂的水生植被以多种藓类、苔草和耐湿如芦苇、高蒲、木贼、委陵菜等为主;也有耐湿的木本植物如沼柳、油桦、赤杨等。水成土大多形成于高纬度与海拔的山间洼地、废弃河道与淤塞湖沼的积水小洼地、牛轭湖与湖泊边缘地区。密茂植被生长期短,在迅速降温、冻结,或季节性短期降温下,大量植被死亡,而微生物不够活跃,未经充分分解的有机物质形成泥炭层累积起来,部分分解较充分的细粒泥炭与土壤粘粒结合,在表层形成腐泥层或泥炭层(H)。有时,在地表尚可见未死亡的根、茎与半腐解的泥炭层累积从而形成沼泽土与泥炭土。图10水成土空间分布沼泽土的概念是具有小于50cm厚的泥炭或腐泥层累积的土壤,其下为潜育层(G)。在气候较暖热、气温较高处,就可只见累积有机质薄层的矿质潜育土;但在高寒与高纬度下,有机质累积明显,只要表层有机质厚度不及50cm者,均归入沼泽土范畴。在泥炭层(包括腐泥层)累积厚达50cm以上,其下部仍为潜育层(G)时,就属泥炭土范畴。泥炭土表层泥炭累积一般可厚达1-2cm,最厚可达10以上。由于泥炭土腐解程度的差异,尚可细分Hi、He、Ha各土层。泥炭土的有机分解程度与腐殖质含量及属性,均有较大的区别。在调查研究沼泽土中,应分别区分其有机质的性状与属性差异,对开发利用泥炭资源有很大的参考价值。第十一节盐碱土盐碱土系指土壤含有可溶盐类,钾、钠、镁的氯化物、硫酸盐、重碳酸盐等。此外,青藏高原还发现有硼酸盐,吐鲁番盆地还有硝酸盐类。有的土壤含盐量虽少,但交换性钠占粘粒阳离子交接量中的一定比例,这些盐类的大量累积或钠质化的加重,就会抑制住作物正常生长。它们的累积方式:一为盐化,系可溶盐在土壤中累积;另一为碱化,主要是土壤胶体发生钠质化过程(Sodification)。土壤盐化、碱化常见于干旱与半干旱地区,但也可见于滨海平原区。土壤中的盐化主要来自矿物分化、基岩及残存积盐、地表水与地下水。从广义上讲,盐渍土包括盐土、碱土和盐化、碱化土壤。但盐化、碱化土壤仅处于盐分与钠质化的量的积累阶段,在不同土类中如潮土、草甸土等地下水位较高,毛管水先锋可到达地表时,处于盐化或碱化阶段而未达质的飞跃时,均分别归属于相应土类下的亚类或更低级分类单元。因此,盐碱土纲未包括盐化与碱化土壤类型,只将达到质变阶段的盐化与碱化土壤才属本土纲范畴。值得重点指出的是传统上认为盐碱土或盐渍土可分为两种类型:一是中性盐类的大量累积达到一定浓度后,即使是表聚积盐,其盐分含量达到一定数量值后,主要盐分组成是氯化钠和硫酸钠,就可称盐土。二是在碱化水溶解作用下的钠盐,主要在重碳酸钠、碳酸钠和硅酸钠等影响下,使钠离子在交换性复合体中达到一定的数量值后,土壤性质变劣,则形成碱土。这种划分方式一般得到各国公认。我国的盐碱土分类的土类划分,长期以来也是沿着这一划分方式进行,划分盐土与碱土两类。由于各有关国家根据他们境内盐碱土性状的差异,也有不同的划分方式。我国境内盐碱土的分布,地域跨度较大,类型多样,经过对全国各地的盐碱土进行普查,以及对海涂地进行过系统调查研究,将我国盐碱土列为土纲,并相应划分为盐土与碱土两个亚纲,其中碱土亚纲仅包含碱土土类;盐土亚纲中,根据盐分组成、积盐方式的重大区域差异等,划分为五个土类,即草甸盐土(盐土)、滨海盐土、酸性硫酸盐土、漠境盐土、寒原盐土(表11),图11显示了盐碱土各土类的空间分布特征。表11盐碱土的土类和亚类面积分布土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)滨海盐土滨海潮滩盐土16785.39.1%漠境盐土残余盐土11825.96.4%滨海盐土11101.86.0%干旱盐土14963.18.1%滨海沼泽盐土1061.40.6%漠境盐土1538.40.8%Subtotal28948.515.8%Subtotal28327.415.4%寒原盐土寒原草甸盐土3379.41.8%酸性硫酸盐土酸性硫酸盐土379.10.2%寒原碱化盐土1671.60.9%Subtotal379.10.2%寒原盐土3982.22.2%土卜+|-rrf1.草甸盐土57501.431.3%Subtotal9033.24.9%碱化盐土905.60.5%碱土草甸碱土4057.02.2%结壳盐土43259.823.5%草原碱土891.20.5%土卜+|-rrf1.35.90.0%龟裂碱土213.90.1%沼泽盐土10141.15.5%荒漠碱土59.00.0%Subtotal111843.860.9%Subtotal5221.12.8%Total183753.0100.0%1.草甸盐土。主要由于地下水位升降活动,毛管水先锋到达地表,所形成的地表积盐类型。这种表层,盐表现为数厘米以下的土层盐分骤减,在20-30cm以下,盐分突然降低,其盐分剖面组成图颇似“蘑菇云”状。表层积盐形式有时形成盐结皮及盐壳;也有沼泽土壤积盐类型;当然,东北大平原西部常见的苏打盐土等均属之。这一积盐类型以不同比例的氯化物与硫酸盐为主;也有镁质、苏打质参与其中。2.滨海盐土。系受海水直接影响形成的土壤,盐分组成与海水含盐关联。剖面上下均匀分布氯化物盐类,与上述草甸盐土的表聚积盐特征有很大差别。3.酸性硫酸盐土。是热带、亚热带沿海平原低洼处,在红树林下形成的土壤,富含硫的矿物质累积,一经氧化便形成硫酸态物质,使土壤变成强酸性,pH可降到2.8。这一类土壤因其具有独特的发生特征与属性,国际上一直以独立土类存在。
漠境盐土。此次分类重视了我国干旱、漠境地区土壤积盐的特殊性。它不同于前述草甸盐土(地下水升降活动导致积盐)之处在于:因其积盐不受或少受地下水活动直接影响,有时,地下水位深达10cm以上,其积盐情况仍很严重,有石膏与盐盘多种类型分异。盐分在剖面中含量高达500-700gkg-1,有的还是地质时期形成的大量盐分积累,属残余盐土类型。寒原盐土。青藏高原面上的干旱湖泊边缘还有另一种积盐土壤,盐分来源于湖水,碳酸根及重碳酸根占阳离子总量的80%-90%,是地质时期残存积盐与近代湖泊干涸积盐相结合形成的产物,有时还具有特殊盐分组成如硼酸盐盐土等;也有碱化盐土出现,现统称寒原盐土。N四1云南rt-■TKilometers菠生土粪滨海盐土寒康盐土破土漠境盐土酸性礦酸盐比盐土1000缺皿点4&2?J兀山东/呼西Jrj42N四1云南rt-■TKilometers菠生土粪滨海盐土寒康盐土破土漠境盐土酸性礦酸盐比盐土1000缺皿点4&2?J兀山东/呼西Jrj42湖爾广西海南KJ广东图11盐碱土空间分布碱土是碱化过程及土壤中含有苏打(碳酸钠)物质存在,发生碱性水解作用的直接形成物,钠一钙离子的交换量是碱化过程的核心。通常把pH电导和碱化度(ESP)16%,或30%(视不同土壤而异,黑土为30%,栗钙土为16%)作为到达碱土的划分指标。由于测定交接性钠和交换性阳离子总量较为困难近年来改用钠吸附比(SAR)代替ESP的趋势。SAR是土壤提取液中钠离子与钙、镁离子之和开方根的比值。目前国际上多用pH8.5作为划分碱土的界线,其测定方法是用饱和泥浆测定pH的。这和我国常用的土:水比测定值存在差异我国测定值大致是9以上可作为区别碱土的标志。从形态上现场鉴定碱土的标志看是否具有钠质B层,不过,有的碱土并不具钠质B层,须经化学分析测定,方可辨其属性。第十二节人为土人为土是在长期人为生产活动下,通过耕作、施肥、灌溉排水等,改变了原来土壤在自然状态下的物质循环与迁移累积,促使土壤性状发生明显改变,同时又具备了可资鉴别的新的发生层段与属性,从而形成了又一新的土壤类型。最明显的例子是旱耕土壤改种水田而形成的水稻土(表12)。在长期表层淹水、水下耕耘,又经不断排干,土壤中氧化、还原交替进行,土层中可见局部铁锰氧化淀积与还原离
铁现象并存,因而形成特有的氧化还原性状。也由于水下耕翻扰动,土粒分散,位移与淀积还受到耕作机具挤压,在耕层下形成较紧实的犁底层等。所有这些新的发生层段,均与原来母土的发生层段有很大的差别。內星'Vvr<3AJ--I山西:亠发生土类灌漠土灌淤土水稻土10001000Kilometers*直TV-內星'Vvr<3AJ--I山西:亠发生土类灌漠土灌淤土水稻土10001000Kilometers*直TV-■■>广西区■*Hr海南Tfi!;炜北京i7.山东r图12人为土空间分布表12人为土的土类与亚类面积分布土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)土类名称亚类名称面积(km2)面积比(%)灌漠土潮灌漠土150.70.0水稻土漂洗水稻土6314.51.3灌漠土2524.40.5潜育水稻土12879.12.6灰灌漠土8230.71.7渗育水稻土52448.610.7盐化灌漠土350.30.1脱潜水稻土14463.53.0Subtotal11256.02.3咸酸水稻土868.30.2灌淤土表锈灌淤土1842.30.4淹育水稻土28843.45.9潮灌淤土3870.30.8盐渍水稻土6176.11.3灌淤土9757.22.0潴育水稻土195518.640.0盐化灌淤土4984.91.0水稻土139405.528.5Subtotal20454.84.2Subtotal456917.793.5Total488628.6100.0在旱耕(雨养农业)下,经长期施用土粪,或引用洪水、高泥沙含量的灌溉水进行淤灌,使土层不断加厚,形成了一定厚度的灌淤层,使表层不断增厚,而原来的老土层被埋没、在这种长期施用土粪或灌淤条件下,当其上部增厚的土层达到一定厚度时,改变了原来被埋藏土壤性状,而具有新近形成
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