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第四章 土壤类型. 第一节 森林土纲系列. 灰土 淋溶土 富铁土 铁铝土. 一、灰 土. 灰土是指具有灰化淀积层, 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漂灰土、灰化土。 1 、地理分布 灰化土广泛分布在北半球的北部,在欧亚大陆北部和北美洲北部,呈纬向绵延展布。 我国主要分布在大兴安岭北端和青藏高原的高山、亚高山垂直带中。. 2 、成土条件 ( 1 )气候 灰化土分布在寒温带湿润气候区,其南界大致与北纬 50° 线相当,气候的特点是冬长而寒冷,气温的季节变化很大,降雨集中在夏季。. ( 2 )植被
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第一节 森林土纲系列 • 灰土 • 淋溶土 • 富铁土 • 铁铝土
一、灰 土 • 灰土是指具有灰化淀积层,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漂灰土、灰化土。 • 1、地理分布 • 灰化土广泛分布在北半球的北部,在欧亚大陆北部和北美洲北部,呈纬向绵延展布。 • 我国主要分布在大兴安岭北端和青藏高原的高山、亚高山垂直带中。
2、成土条件 • (1)气候 • 灰化土分布在寒温带湿润气候区,其南界大致与北纬50°线相当,气候的特点是冬长而寒冷,气温的季节变化很大,降雨集中在夏季。 • (2)植被 • 灰土的植被以针叶林为主,主要树种如云杉属、冷杉属、松属、落叶松属等。 • 在我国,大兴安岭北端以杜鹃、落叶松或樟子松为主,西南高山,亚高山地带则以杜鹃、冷杉及云杉为主。 (3)地形、母质:多为山地和丘陵或平原,
3、成土过程 (1)有机质积累:针叶林残落物丰富。 (2)物质淋溶与淀积-灰化层形成 (3)淀积层的形成 灰化过程大致可分为下列四个阶段: 第一阶段,碳酸盐分解淋溶阶段 第二阶段,代换性盐基分解淋溶阶段 第三阶段,铁、铝、锰分解淋溶阶段 酸性淋溶的结果,表层细颗粒被淋溶造成土壤质地逐渐变粗,在铁锰不断还原淋溶的同时,并析出非晶质粉末状的二氧化硅,形成白色片状结构或无结构的灰化淋溶层。
4、主要性状 (1)灰化淀积层 (2)形态特征 土体构型为O-Ah-E-Bsh-C (3)理化性质 表层有机质含量高,向下锐减。 腐殖质组成中以富里酸为主。 pH常低于5.5或5.0。 交换性酸量较高,灰化层最多。 阳离子交换量低。 整个剖面中各种氧化物均有明显的流失。 粘粒含量从表层向下明显增高。
二、淋溶土 • 淋溶土是指湿润土壤水分状况下,石灰充分淋溶,具有明显粘粒移淀,土表至125 cm范围内有粘化层的土壤。 • 相当于土壤发生学分类中暗棕壤、白浆土、黄棕壤、棕壤、褐土。
1、地理分布 • 淋溶土广泛分布于世界温带、暖温带和北亚热带地区。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。
2、成土条件 • (1)气候 • 温带、暖温带以至北亚热带湿润季风气候区,年平均气温-1~18℃ 年降水量为600~1800mm,夏季降水占年降水量70~80%,干燥度小于1。 • 热量 降水量 干燥度 土壤冻层 • 深 度 • 暗棕壤 变 • 棕 壤 升 增 减 浅 • 黄棕壤 高 加 小 无
(2)植被 自然植被以针阔混交林、落叶阔叶林、常绿阔叶-落叶阔叶混交林、草甸和草甸沼泽类型的草本植物为主。 • 暗棕壤——分布于(中)温带针阔混交林地带。 • 棕 壤——分布于暖温带落叶阔叶林地带。主要树种为辽东栎、蒙古栎和赤松等。 • 黄棕壤——分布于北亚热带落叶、常绿阔叶混交林带。以槭属、枫杨属、栎属的乔木为代表。 • 白浆土——属非地带性土壤,主要是草甸和草甸沼泽类型的草本植物,在木本植物中,以喜湿性的落叶松、白桦、水曲柳、丛桦为最常见。 • 褐土――自然植被为常绿硬叶林、灌丛和森林草原,夏绿阔叶林与灌丛。
(3)地形、母质 地形多为低山丘陵、低平原河谷阶地、山间盆地和盆地、山前台地及部分熔岩台地。成土母质为残积物、坡积物、第四纪沉积物。 • 暗棕壤-多为中山、低山和丘陵,成土母质主要为残积物、坡积物和一部分第四纪湖积冲积物。 • 棕壤-主要为低山丘陵,母质为残积物、坡积物和部分黄土性物质。 • 黄棕壤-主要为低山丘陵地区,成土母质为不同时期的沉积岩、花岗片麻岩、玄武岩和第四纪沉积物,在丘陵区以下蜀黄土为主。 • 白浆土-主要处于低平原、河谷阶地、山间谷地、山前台地以及部分熔岩台地,母质多为河-湖相沉积物。 • 褐土-多为各种碳酸盐母质;
3、成土过程 • (1)粘化迁积淀过程 • (2)腐殖质的累积过程 • 4、主要性状 • 具有淡色表层或暗色表层,粘化层。 • 淋溶土的土体构型为O-Ah-Bt-C型。 • 有机质含量较高,无石灰反应,呈微酸性至酸性反应,盐基饱和度高,淋溶土的粘粒含量高。
粘粒在剖面中的分布 • 暗棕壤——残积、淀积粘化作用较弱,粘粒含量自上而下减少 • 棕 壤——剖面上部因淋溶粘粒减少,中下部粘粒淀积。B层比表层和母质层高1.5-2倍,有粘粒淀积胶膜 • 黄棕壤——粘化作用更深,粘化层深厚,甚至形成粘磐,>30%
暗棕壤——分布于(中)温带针阔混交林地带 • 1)分布 • 分布在大兴安岭东坡、小型安岭、长白山和完达山,其次分布在暖温带和亚热带的山地垂直带中。 • 2)成土条件 • 年均温-1到5度,积温为2000—3000度,年降雨量600—1100毫米,冬季冻结深度为1—2.5米,植被是以红松为主的针阔混交林。 • 3)形成过程: • 腐殖质积累作用 • 淋溶作用 • 粘化作用。
4)剖面特征 • O层较厚,由新鲜或半分解的凋落物组成,可见白色菌丝体; • A1层为暗棕黑色,厚10—20厘米,腐殖质含量高,可达20%, 团粒结构或团块状结构,动物活动明显; • B层呈棕色,核状或核块状结构; • C层为风化的母质层。
5)理化性状 • 剖面呈微酸性反应,pH为6.5左右, • 粘土矿物主要是伊利石、蒙脱石为主;硅铝率在3以上, • 交换量可达30cmol/kg土,盐基饱和度50%—70%。
棕 壤——分布于暖温带落叶阔叶林地带 • 1)分布 • 地处暖温带湿润地区,纵跨辽东半岛、山东半岛,也出现在半湿润、半干旱地区的山地中,在秦岭、燕山、伏牛山、吕梁山、太行山等一些山脉的垂直中有棕壤的分布。 • 2)形成条件 • 气候:大小暖温带气候。 • 植被:以夏绿阔叶林为主,但大多是次生的,也有少量针阔混交林,树种主要是辽东栎蒙古栎,针叶林有油松、赤松等。 • 母岩:除石灰岩以外任何母质。
3)形成过程 • 淋溶作用: • 粘化过程: • 棕化过程:原生矿物的风化释放出铁,生成针铁矿使剖面成棕色,部分腐殖质酸下移也使剖面呈棕色。 • 4)剖面特征 • O层多由当年的凋落物组成; • A1层为棕黑色腐殖质层,团粒结构或团块状结构; • B层呈棕色至鲜棕色,团快状结构; • C层为风化的母质层。
5)理化性状 • 剖面呈微酸性至中性反应,pH为6—7,无碳酸钙反应 • 粘土矿物主要是伊利石、蛭石、蒙脱石等为主的2:1型粘土矿物 • 硅铝率在2.7—3之间,交换量可达30cmol/kg土
棕壤的分类 棕壤划分为棕壤、白浆化棕壤、潮棕壤和棕壤性土共4个亚类。 棕壤性土 棕壤 白浆化棕壤 潮棕壤
褐土 • 成土条件 • 暖温带半湿润和半干旱. • 植被:以夏绿阔叶林为主,但大多是次生的,也有少量针阔混交林。 • 母岩:主要成土母质为含碳酸钙的母质。 • 形成过程 • (1)脱(碳酸)钙:钙积型、淋溶钙积型和淋溶型。 • (2)粘化作用
脱钙过程 钙积型:土体上部碳酸钙显著下淋,但未完全淋 失,通体石灰反应,钙积层发育明显而层位高; 淋溶钙积型:表层和粘化层的碳酸钙已被淋失, 但下 部仍有发育明显的钙积层; 淋溶型:在1米剖面内碳酸钙已基本淋失,而无钙积 层,底层可有微量碳酸钙,但土壤盐基饱和, 呈中性至微碱性反应。
剖面特征 剖面构型Ah—B—BC—C • O层很薄,凋落物分解快; • A1层暗褐色,团粒结构或团块状结构; • B层呈褐色,粘化作用明显,质地较粘,结构体面具胶膜,为粘粒淀积,核状结构; • Bca灰黄色至灰褐色,为钙积层。 • C层为风化的母质层。
5)理化性状 • 剖面呈中性至微碱性反应,pH为7—8; • 剖面具碳酸钙反应; • 粘土矿物主要是伊利石而蛭石、蒙脱石较少; • 硅铝率>3,盐基呈饱和状态; • 粘粒在B层含量最高。
褐土亚类 • (1)褐土:表层一般无CaCO3反应,或弱CaCO3反应,其B层或B层以下有CaCO3假菌丝。 • (2)石灰性褐土: 剖面淋溶作用很弱,属于干旱型,全剖面CaCO3反应强烈,多发育在富含碳酸盐的母质上。 • (3)淋溶褐土 :多分布于褐土与棕壤过渡区,淋溶作用较强,剖面中无CaCO3反应,或仅C层具有CaCO3反应,pH6.5—7.5。 • (4)潮褐土 :分布在地势较低或地下水位较高处,底层有锈纹锈斑,甚至有少量砂姜,表层开始有CaCO3反应,有机质含量较高。 • (5)燥褐土 : • (6)暗褐土: 分布地区同于燥褐土,表层腐殖质呈暗褐色,在粘化B层下有CaCO3积聚。
褐土性土 淋溶褐土 褐土 石灰性褐土 潮褐土 楼土 燥褐土 ——分布在川、滇、藏接壤的横断山脉中段峡谷区,包括金沙江、澜沧江及其支流海拔2000~2500米的干暖谷地。年降水量为300~500毫米,干湿季分明。植被旱生灌丛为主。坡面侵蚀强,土体厚度一般不超过50厘米,多石砾,质地轻,干燥。土壤通体强石灰反应。
白浆土 白浆土:是温带湿润地区森林草原下发育的具有 明显白浆层(E层)的土壤。 分布: 与暗棕壤同带,黑龙江、吉林等地的高河 漫滩及河谷阶地,以及山间谷地或盆地以 和山前洪积台地上亦有分布。以黑龙江、 吉林境内的大小兴安岭、长白山以东降雨 较多的季风气候区分布最为集中。
形成过程及基本特点: 腐殖质积累过程 白浆化过程 土体构型:A – E – B – C A:有机质含量为80-100g/kg土,HA/FA为1.3-2.6 呈暗灰色,粒状和团块状结构。 E:壤质偏砂,呈灰黄至灰白色,基本无结构。 B:粘质,多暗棕或棕色,有明显铁锰胶膜或斑块。
三、富铝土 • 具有中度富铁化作用,无铁铝层的土壤。 相当于土壤发生学分类中的燥红土、黄壤、粘淀红壤、红色石灰土。 • 分布于热带亚热带地区,我国多见于长江以南各省区。
常绿阔叶或常绿针叶林 • 热带亚热带地区 • 土壤形成过程: • 1)矿物中度风化, • 2)盐基淋失,脱硅, • 3)氧化铁相对富集,呈现铁质特性, • 4)低活化粘粒特征。 • 性质: • Ah-Bs-C; • 富里酸高PH:5-5.5; • 无铁铝层所有的全部特征。
(一)红壤、黄壤 • 热带季雨林、亚热带季风气候与常绿阔叶林下发育的土壤。
红壤 富铝化过程 • 成土条件: • 1)中亚热带气候; • 2)常绿阔叶林; • 3)低山丘陵 • 形成过程 • (1)脱硅富Fe、Al化作用。 • 淋溶与淋洗。 • (2)旺盛的生物小循环
剖面特征 • O层:当年凋落物。 • A层:暗棕红色,团粒结构,疏松。 • B层:棕红色、红色,核状或核块状结构,质地较粘,常有Fe结核存在。 • 在B层以下常有一个由红、黄、白三色交错而成的网状纹,网状纹较坚硬。
理化性状 • (1)土体构型Ah-Bs-C • (2)全剖面呈酸性,pH为5.0—5.5 • (3)粘土矿物主要为高岭石、赤铁矿,粘粒硅铝率为2.0—2.2 • (4)交换量低,常为5—10cmol/kg土, • (5)土壤中有较多的游离态Fe、Al,而P易被固定,细土游离Fe2O3不小于2%。
黄壤 • 1、分布: • 在中亚热带、南亚热带山地。 • 2、成土条件 • 热量条件较同纬度红壤地带略低,但湿度大,降雨量可达2000毫米。 • 自然植被为亚热带常绿阔叶林和常绿—落叶阔叶林混交林。在垂直分布中,在红壤之上。 • 3、形成过程 • 富铁铝化作用,氧化还原作用
4、剖面特征 • 土体构型Ah-Bs-C, • O层为当年半分解凋落物; • A层为暗黄灰色,团粒结构或团块状结构; • B层为黄色或红黄色,紧实,核状结构或核块状结构,质地粘重,有时含有铁结核。
5、理化性状 • (1)全剖面呈酸性到强酸性,pH为4—5之间 • (2)粘土矿物主要为高岭石、拜来石和埃洛石,粘粒硅铝率为2.5左右 • (3)土壤盐基较红壤高。
(二)燥红土 燥红土:是我国热带和南亚热带干热条件下形成的盐基饱和的红色土壤,过去曾将其称为热带稀树草原土。1978年定名为燥红土,并归入当时的富铝土纲,1984年后归入半淋溶土纲。 1、地理分布 主要分布于海南岛的西南部和滇南元江、南盘江及川滇交界的金沙江等深切峡谷区。
2、形成条件 气候: 干热的气候。年降水量630-1000毫米。 干湿季分明,季长达6-7个月之久,年干燥度1.5 以上。年均温20-25 ℃, ≥10℃积温7500-90000℃ 植被:为热带稀树草原或稀树灌丛草原。灌木树 种有刺篱木、刺针木、长韧木、酒饼勒刺毒木 等,草本以旱生性的扭黄茅为主,也有仙人掌、 露兜树、霸王鞭等极耐旱的植物出现,人工栽 培的木麻黄已多成林。
3、 形成特点及基本性质 有机质积累作用弱:季节性干旱,热带稀树草原,植被生长差,合成量少。 弱富铝化作用:粘土矿物多以水云母(伊利石)、蒙脱石、蛭石为主。其富铝化程度较砖红壤、红壤大为减弱。 土壤淋溶作用较弱:矿物风化释放的盐基淋失少,盐基近于饱和。 粘粒有下移趋势:
四、铁铝土 • 土层至150 cm范围内具有高度富铁铝化作用的铁铝层的土。 • 相当于土壤发十学分类中的赤红壤、砖红壤。 • 我国主要分布十台、闽、粤、桂、滇等省区。 • 气候高温多雨,植被为热带季雨林和南亚热带季雨林。 • 铁铝层;
砖红壤 • 1、分布:海南岛、雷州半岛、云南和台湾南部。 • 2、条件:原生植被为热带雨林或季雨林。 • 3、形成过程:富铁铝化作用;生物小循环。 • 4、形成过程:富铁铝化作用;生物小循环。
5、剖面特征 • Ah-Bsm-BC-C • O层为当年半分解凋落物; • A层为暗红色的富含腐殖质层次,团粒、团快状结构,较疏松、多根; • B层为砖红色,紧实,核状结构或核块状结构,质地粘重; • B层下为深厚的网纹层; • 其下为风化的岩层或母质层。