中国土壤系统类型（土纲）VIP

中国土壤系统类型（土纲）土壤类型特征20世纪50年代初到80年代末，苏联的土壤发生学分类对我国土壤学发展影响很深，不足之处是缺乏定量标准。从2世纪60年代兴起、70年代广为应用的土壤系统分类成为当今世界土壤分类的主流。中国土壤系统分类以诊断层和诊断特性为基础，是一个定量化、标准化和国际化的分类，该系统分类把中国土壤划分出14个土纲:有机土、人为土、灰土、火山灰土、铁铝变性土、干旱土、盐成土、潜育土、均腐土、富铁土、淋溶土、雏形土和新成土。一、有机土1.土纲定义与成土环境有机土是在地面积水或长期土壤水分饱和，生长水生植物的条件下，以泥炭化成土过程为主，富含有机质的土壤，相当于土壤发生分类中的有机水成土，全球地势低洼地区都有分布。有机土虽属非地带性土壤，但也有其特殊的成土环境。首先是只要有潮湿潴水低地，无论寒带或温带都可发育有机土。我，国有机土集中分布于东北的大小兴安岭、长白山地，青藏高原的江河源区，川西北的若尔盖盆地及祁连山地和巴颜喀拉山地。通常所在地形为相对低洼、地表潴水，或具有不透水的冻土层的高寒滩地坡麓，河流宽谷低阶地，山麓潜水渗溢地段，湖滨平地，古冰碛洼地。地下水位高，地表积水，多数地区为高寒沼泽化草甸，生长耐寒湿，中生、多年生，或混生湿生多年生草本植物，生长茂密，覆盖度80％～95％以上。有机土发育地区年平均气温-2～-5℃，土壤冻结时间较长，年降水量400～600mm，蒸发量小，湿度大。2.成土过程包括泥炭积累过程和潜育化过程。（1）泥炭积累过程。有机土发育于潮湿环境中，植物生长繁茂，覆盖度大，根系发达，入土深，每年有大量有机残体补给土壤，在长期低温和季节性冻结过湿条件下，增强了厌氧还原过程的作用土壤中几乎缺少纤维分解细菌，使不同时期产生的有机残体以未分解、半分解和部分腐殖化形式积累于土体表层，形成暗色调的泥炭层。有机质含量200～500g/kg，泥炭层厚50～200cm。（2）潜育化过程。有机土As层之下，长期渍水处于厌氧环境，土壤中高价铁、锰的氧化物还原为低价形态，溶解度较大，可随水在土壤中移动并参与某些次生矿物的形成，生成蓝铁矿［Fe3（PO4）4·2H2O］，硫铁矿（FeS2）、菱铁矿（FeCO3）、菱锰矿（MnCO3）等，土壤由黄棕转变为青灰，蓝灰、灰黑色，称潜育层。当季节性水分落干，低价铁、锰又被氧化成高价铁、锰，呈斑纹状淀积于结构体表面成为锈色斑纹层。3.主要诊断层和诊断特性包括:①具有潮湿土壤水分状况（aquicmoistureregime），大多数年份土温＞5℃时的某一时期，全部或某些土层被地下水或毛管锋水饱和并呈还原状态；②草根层（As）是泥炭土的最上层，厚50～0cm，有活的和死亡的沼生植物茎叶根系未充分分解密集于地表；③泥炭层H）为半分解的植物残体组成，厚度＞50cm；④腐泥层（m）为分解充分的细粒有机物质层；⑤潜育层（G）为滞水还原条件下形成的蓝灰色黏质土层，有锈纹锈斑及铁、锰结核。二、人为土人为土是人为耕作灌溉、施肥培育活动下创造的具有新性质的土壤，相当于土壤发生分类中的水稻土、灌淤土、菜园土其特征是具有不同种类可资鉴定的人为诊断层，厚度>50cm，土壤肥力比起源土壤高，且多蚯蚓、土壤动物及砖块、瓦片等土壤侵入体。人为土广泛分布于世界各大河流沿岸平原及三角洲地带，我国秦岭一淮河以南多水耕人为土以北多旱耕人为土。（一）水耕人为作用1.成土环境水耕人为土长期淹水和土壤温度趋于平衡，气候的影响程度减小，改变了母土的原有性质，而出现很强的人为特性。修梯田，围垦滩涂、沼泽，人工排水和堆垫扰动了原有土层。土壤的氧化还原作用产生了潜育特性。2.水耕熟化过程当土壤淹水后，水分下渗，产生了黏粒和阳离子（K+、Na+、Ca2+M2+、Mg2+）及阴离子（Cl-、SO22-、NO3-）下移；铁、锰部分下移，另一部分储存于耕层被氧化为铁、锰络合物形成棕红色斑纹或与有机物结合成有机铁络合物，常称“鳝血”斑。3.主要诊断层与诊断特性包括:①具人为滞水土壤水分状况，大多数年份土温>5℃（生物学零度）时，至少有3个月时间被灌溉水饱和并呈还原状态，耕作层和犁底层中的还原铁锰可淋至非饱和心土层中氧化淀积；②水耕表层厚度>15cm；③在水耕条件下铁、锰自水耕表层或下垫层的上部还原淋溶，或自下面潜育层还原上移并在一定深度氧化淀积而形成水耕氧化还原层（hydragrichorizon）。（二）旱耕人为作用1.成土环境旱耕人为土所在区域气候温暖干旱，降水量偏少，母土多为干旱土壤，人为引水改变土壤水分条件才能满足农作物的需要。河水中的泥沙及悬浮物是灌淤层的重要物质来源。2.旱耕熟化过程引用富含泥沙的水流灌溉，泥沙随水入田淤积。每年灌水量9000~15000m3/hm2，易溶盐和石膏淋失殆尽，黏粒和腐殖胶粒下移并在结构体表面形成胶膜，碳酸钙淋溶弱，土体含量高且均。灌淤培肥、耕翻、耙磨和中耕把淤积物、肥料、作物根茬和耕作土层混合一起，再经作物栽培，根系穿插，蚯蚓活动，增加了土壤孔隙，改善了土壤结构，使旱耕人为土的腐殖质组成、H/F（胡敏酸/富里酸）值、微生物总量氨化细菌、固氮菌比母土高，这是人为培肥土壤作用的结果。3.主要诊断层与诊断特性包括:①具干旱土壤水分状况或半干润土壤水分状况；②长期引用富含泥沙的浑水灌溉，水中泥沙逐渐淤积，并经施肥、耕作交迭作用形成了灌淤表层；③长期施用土粪、土杂肥、河塘淤泥并经耕作熟化形成了推垫表层。三、灰土1.土纲定义与成土环境灰土是具有铁铝螯合淋溶作用、土表至60cm范围内有灰化层的土壤，相当于土壤发生学分类的灰化土、漂灰土。主要分布于俄罗斯、北欧和加拿大等地，我国仅见于大兴安岭北端及长白山北坡，气候寒冷湿润，植被为寒温性湿润针叶林或针阔混交林。2.灰土的成土过程包括:①灰化作用，在冷湿气候针叶林植被环境下，亚表土的矿物遭到破坏，铁铝与大量有机酸、腐殖质酸络合向下淋溶，析出非晶质粉末状二氧化硅，形成白色片状或无结构的灰化层；②螯合淋溶下移的有机酸盐类及铁、铝、硅胶体形成由>85％的灰化淀积物质组成的灰化淀积层。3.诊断层与诊断特性亚灰化淀积层为主要诊断层。其具备两个条件①厚度>2.5cm，一般位于漂白层之下；②由大于85％以螯移作用为主要机制淋淀物质组成，pH小于5.5，有机碳>12g/kg。四、火山灰土1.土纲定义与成土环境火山灰土是指发育在火山喷发物和火山碎屑物上的土壤，相当于土壤发生学分类初育土纲中的火山灰土，包括弱风化含有大量火山玻璃质的土壤和较强风化富含短序黏土矿物的土壤。火山灰土主要分布于活火山和休眠火山外围，如日本富士山火山区，印度尼西亚喀拉喀托和坦姆波拉火山区等。我国分布面积不大，多见于东北五大连池、长白山及云南腾冲等地。火山灰土发育程度低，属初育土范畴。如黑龙江五大连池火山群熔岩流凝结的玄武岩石海台地上，仅可见地衣、苔藓低等植物着生地表，石缝中可见草、灌丛。而在台湾和云南湿热亚热带地区，母岩风化程度强，土壤中富含无机态的短序晶格矿物、铝石英、伊毛镐石、水铝石和有机态的Al/Fe络合物，土壤有机质含量高，多团粒结构，盐基淋失，呈酸性反应，植被繁茂。但剖面发育简单，土体构型为A-Bw-C型，即腐殖质层一风化B层—母质层，或A-C型，就是只有腐殖质层—母质层，土壤处于原始发育阶段。火山灰母质具有很高的表面积，导致了火山灰土形成过程十分迅速，主要有两个化学成过程:一是水解作用将火山灰风化成无定形铝硅酸盐；是腐殖质化作用形成无机-有机络合物，含有大量铝，能抵抗微生物的侵袭，保证了火山灰土中殖质的累积和稳定。2.火山灰土的诊断特性土壤中火山灰物质占全土质量的60％以上或更高，矿物组成中以水铝英石、伊毛缟石、水硅铁石等短序矿物占优度，伴有铝-腐殖质络合物特性。除有机碳含量必须<250g/kg外，还应符合下列三条件:①草酸铵提取的铝和1/2的铁的总量至少为2％；②水分张力为33kPa时的容重<0.9mg/m3③磷酸盐吸持量>85％。五、铁铝土1.土纲定义与成土环境铁铝土表土至150cm范围内具有高度富铁铝化作用的铁铝层的土壤，相当于土壤发生学分类铁铝土纲中的砖红壤赤红壤、红壤和黄壤，广泛分布于热带、亚热带。我国主分布于长江以南各省区，高温多雨，属热带、亚热带季风气候，植被为热带雨林、季雨林、南亚热带季雨林和亚热带常绿阔叶林。2.成土过程包括:①强脱硅富铝化过程在热带、亚热带湿热气候条件下，硅酸盐矿物强烈分解，盐基离子和硅酸大量淋失，铁、铝锰在次生黏土矿物中不断形成氧化物而相对积累。②生物富集过程，热带、亚热带植物种类繁多，生长茂密，植物凋落物聚积量大，分解迅速，归还土壤的灰分元素和氮、磷、钾营养元素相当丰富；而每公顷植物每年又从土壤中吸收灰分元素600~1800kg，全氮90~162kg，P2O56.2~16.5kg，K2O20~55kg。还吸收相当数量的钙、镁、硅、铁、铝元素，土壤的生物自肥能力相当强。山字公铁铝土土体深厚，多在2~3m以上，红色风化体可达数米到数十米，通体红色，高湿环境下为黄色、橙色、质地黏重，发生层分化明显，具A-bs-Bv-C型构造。即腐殖质层—三二氧化物聚集层—网纹层—母质层。3.诊断层与诊断特性由高度富铁铝化作用形成的铁铝层是铁铝土的主要诊断层它具有以下条水件:①厚度>30cm；②黏粒含量>80gkg；③阳离子交换量（CC2）<16cmol/kg（+）黏粒，有效阳离子交换量（ECEC）<12cmol/kg（+）黏粒；④50~200μm粒级中可风化矿物<10％，或细土全K含量<8g/kg六、变性土1.土纲定义及成土环境变性土是一种富含蒙皂等膨胀性黏土矿物，具高胀缩性的黏质开裂土，相当于土壤发生学分类中的砂姜黑土，玄武岩、页岩及泥岩上发育的赤红广泛分布于热带、亚热带季节性干旱区，如印度的德干高原、非洲的苏丹等地。我国主要分布于淮北平原。地形为河湖平原、河流阶地和坡麓洼地。母质是黏质河湖相沉积物、基性火成岩（玄武岩）和钙质沉积岩（石灰岩泥岩、黏土岩）。这种低洼地形的沉积地球化学环境物质分异及潮湿土壤水分状况对变性土的形成起着重要作用。变性土分布区的降水量和蒸发量制约土壤水分的多寡并直接影响土壤膨胀、收缩、干裂、扰动、翻转程度。土壤收缩通常与膨胀性矿物含量成正相关。线胀系数取决于黏粒的含量与类型，而黏粒含量高的土填具有最大线胀系数值。2.变性土的成土过程蒙皂石是变性土特性的物质基础。蒙皂石来源有二:一是继承母质；二是在含有盐基和二氧化硅碱性水作用下，通过非膨胀性铝硅酸盐黏粒的复硅作用而产生，或原生矿物向次生矿物转化而形成。3.变性土的剖面构型作为A11—Bw—Ck结构，即耕作层—风化B层—钙积母质层4.诊断层与诊断特性变性土的主要诊断依据是变性特征，它是高胀缩性黏质土壤，具有以下特征①耕作层0~18cm和亚表层18~50cm，土层中<2μm的黏粒含量均>300g/kg②大多数年份中某一时期土表至50cm范围内的土层中有宽度>0.5cm的裂隙；若地面开裂，>50％的裂隙宽度应>1cm。③土表至100cm范围内，厚度>25cm的土层中具有密集相交，发亮且有槽痕的滑擦面。④腐殖质表层或耕作层至100cm范围内有自吞特征。所谓自吞作用是指在膨胀收缩交替条件下土体开裂，表层土壤物质落入心底土，填充于裂隙间或裂隙壁形成土膜的作用。七、干旱士1．土纲定义与成土环境干旱土是指发育在干旱土壤水分条件下具有干旱表层和任一表下层的土。相当于土壤发生分类中干旱土纲和漠土纲中的各种土壤类型。世界干旱半干旱区广泛发育，我国主要分布于年降水量小于350mm的地区，大致包括内蒙古温都尔庙—鄂托克旗—宁夏盐池—甘肃兰州一线以西地区。这里大陆性气候显著，干旱少雨，降水变率大，寒暑巨变多风沙，植被类型为荒漠草原和荒漠，相应的土壤类型为钙积正常干旱土和盐积石膏正常干旱土。2.成土过程包括:①长期缺乏有效土壤水分，具有干旱土壤水分状况；②植被以稀疏的耐旱灌木、小半灌木为主，进入土壤的有机质数量很少且矿化快速，积累量不多；③降水量少，淋溶作用弱，盐基、碳酸钙、石膏和易溶盐含量比较高；④土壤发生层和整个土体发育程度很浅。3.土壤剖面构型钙积正常干旱土为J-A-B-C型，干旱表层一腐殖质层一钙积层一母质层。盐积石膏正常干旱土为J-Bt-Cy、Bz-C，干旱表层一紧实层一石膏、盐积层一母质层。4.诊断层与诊断特性包括:①干旱表层；②土表至100cm范围内有一层或更多的如下诊断层，盐积层、超盐积层、盐磐、石膏层、超石膏层、钙积层、超钙积层、钙磐、黏化层或雏形层。八、盐成土1.土纲定义盐成土是指在矿质土表至30cm范围内有盐积层）或矿质土表至15cm范围内有碱积层而无干旱表层的土壤。相当于土壤发生学分类中的盐土和碱土。主要发育于干旱半干旱区的低平洼地及滨海低地，气候干旱，降水量少，地下水位埋藏浅，矿化度高，盐分经蒸发向土体上层集中。盐分来源于矿物风化，降雨，降尘，盐岩，灌溉水，地下水及人为活动等。盐类成分主要有钠、钙、镁的碳酸盐、硫酸盐和氯化物2.主要诊断层有:①盐积层，为在冷水中溶解度大于石膏的易溶性盐类富集的土层，厚度≥15cm，干旱区盐成土含盐量≥20g/kg，其他地区盐成土含盐量≥10g/kg；②碱积层，为一交换性钠含量高的特殊淀积黏化层，呈柱状或棱柱状结构，土体下部40cm范围内某一亚层交换性钠饱和度大于30％，p≥9.0，表层土含盐量小于5g/kg九、潜育土潜育土是指矿质土表至50cm范围内出现厚度至少10cm有潜育特征的土壤。相当于土壤发生学分类中的草甸土、潮土林灌草甸土、沼泽土。其形成的主要条件:一是低洼的地形；二是土壤水分饱和；三是有机物质的存在。由化学还原过程和有机质的厌氧分解过程共同作用形成了潜育土。潜育特性是潜育土的主要诊断依据：按体积计，50%以上的土壤基质色调比7.5Y更绿或更蓝，或无彩色，或有少量锈斑纹、铁锰凝团、结核或铁锰管状物。十、均腐土均腐土是具有暗沃表层和均腐殖质特性且在黏化层上界至125cm范围内，或在矿质土表至180cm范围内，或在矿质土表至石质或准石质接触面之间，盐基饱和度≥50％的土壤。相当于土壤发生学分类中的黑垆土、黑钙土、栗钙土、灰褐土、磷质石灰土。均腐土主要分布于半湿润和半干旱的杂类草草甸、草甸草原及草原地区。我国东北和西北地区分布面积广，南方喀斯特地区及南海诸岛也有分布。成土特点包括腐殖质积累作用与钙积作用，此外尚有附加的黏化作用、氧化还原作用、磷的聚积与淋移、积盐与脱盐作用。主要诊断层和诊断特性是暗沃表层和均腐殖质特性与盐基饱和度。涉及均腐土系统分类的诊断层还有钙积层、黏化层、漂白层、舌状层等，并有堆垫现象、肥熟现象、舌状现象、碱积现象等十一、富铁土富铁土是指具有中度富铁化作用，矿质土表至125cm范围内有低活性富铁层，但无铁铝层的土壤。相当于土壤发生学分类中的燥红土、黄壤、黏淀红壤、红色石灰土。分布于热带、亚热带地区，我国多见于长江以南温热气候条件下，植被为常绿阔叶或常绿针叶林。土壤形成过程中因矿物中度风化、盐基淋失和脱硅，导致氧化铁相对富集，呈现铁质特性和低活化黏粒特征。因而低活性富铁层是富铁土纲特有的诊断层:①厚度≥30cm；②质地为极细砂土、壤质细砂或更细的土质，有5YR或更红的色调；③该层中的部分亚层厚度≥10cm，阳离子交换量（CEC）＜24cmol/kg（+）黏粒；④无铁铝层所有的全部特征。十二、淋溶土淋溶土是指土表至125cm范围内有黏化层的土壤，相当于土壤发生学分类中的黄标壤、棕壤和褐土。从北美洲和欧亚大陆北纬60°到南美洲和非洲的赤道附近均有分布。我国自寒温带向南到北亚热带及中亚热带都有分布。干湿季节明显，植被为针阔混交林，旱生森林及常绿林。因雨热同季，土体中原生硅酸盐矿物风化变质，黏粒移动和淀积。所谓黏