第5章_主要分类和土壤类型

第一节、土壤分类第二节、主要土壤类型第三节、土壤空间分异第一节土壤分类一、发生分类简介1992年方案：设立土纲、亚纲、土类、亚类、土属、土种和亚种等7级分类单元,将中国土壤划分为铁铝土、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、人为土和高山土等共12个土纲（下图）。土壤发生分类的不足：①主观性与理论推理性强；②过分强调生物、气候等地带性因素；③强调中心概念，但土类界限较模糊；④发生分类缺乏定量指标。二、中国土壤系统分类诊断层和诊断特性诊断层：就是用于鉴别土壤类别(taxon)、在性质上有一系列定量化规定的特定土层。按诊断层在土壤剖面或单个土体中出现的部位，可细分为诊断表层和诊断表下层。诊断表层(diagnosticsurfacehorizons)是指位于单个土体最上部的诊断层。诊断表下层(diagnosticsubsurfacehorizons)是在土壤表层之下，由物质的淋溶、迁移、淀积或就地富集等作用所形成的具有诊断意义的土层。包括发生层中的B层和E层。在土壤严重侵蚀的情况下，可裸露于地表。在中国土壤系统分类中共设置11个诊断表层，可归纳为4大类：①有机物质表层类(有机表层、草垫表层)；②腐殖质表层类(暗沃表层、暗瘠表层、淡薄表层)；③人为表层类(灌淤表层、堆垫表层、肥熟表层和水耕表层)；④结皮表层(干旱表层、盐结壳)。中国土壤系统分类共设置了20个诊断表下层：漂白层、舌状层、雏形层、铁铝层、低活性富铁层、聚铁网纹层、灰化淀积层、耕作淀积层、水耕氧化还原层、黏化层、黏盘、碱积层、超盐积层、盐磐、石膏层、超石膏层、钙积层、超钙积层、钙磐、磷磐。诊断特性(diagnosticcharacteristics)。是用于鉴别土壤类别具有定量规定的土壤性质(形态的、物理的和化学的性质)。它与诊断土层的不同在于并非一定为某土层所有，诊断特性则是可出现于单个土体的任何部位，常是泛土层的或非土层的。中国土壤系统分类共设置25个诊断特性，包括有机土壤物质、岩性特征、石质接触面、准石质接触面、人为淤积物质、变性物质、人为扰动层次、土壤水分状况、潜育特征、氧化还原特征、土壤温度状况、永冻层次、冻融特征、n值、均腐殖质特性、腐殖质特性、火山灰特性、铁质特性、富铝特性、铝质特性、富磷特性、钠质特性、石灰性、盐基饱和度和硫化物物质。中国土壤系统分类方方案中国土壤系统分类为多级分类制，共6级，即土纲、亚纲、土类、亚类、土族和土系。前4级为较高分类级别，主要供中小尺度比例尺土壤调查与制图确定制图单元用；后两级为基层分类级别，主要供大比例尺土壤图确定制图单元用。第二节中国主要土壤类型土壤类型应该掌握的内容：①发生的地理环境②主导成土因素、主导成土过③土壤剖面构形及剖面的理化性状④土壤利用现状主要土壤类型自然环境下发育的土壤森林环境下发育的土纲系列灰土淋溶土富铁土铁铝土草原和荒漠区域的土壤系列均腐土干旱土水成土壤系列冻土有机土潜育土盐成土人工影响有关的土壤主要土壤类型自然环境下发育的土壤岩成土纲系列火山灰土新成土过渡土土纲系列变性土干雏形土人工影响有关的土壤人为土纲一、森林土纲系列森林土纲系列是土壤形成发育主系列的重要组成部分，中国的森林环境下发育的土壤主要包括：1.灰土2.淋溶土*3.富铁土*4.铁铝土*1.灰土(一般了解)定义具有灰化淀积层的土壤。中国土壤系统分类中的灰土土纲相当于：美国土壤系统分类中的灰土土纲(Spodoso1)，联合国FAO土壤制图单元中的灰壤(Podzods)、灰化淋溶土(Podzoluvisols)，土壤地理发生分类中的灰化土和漂灰土。灰化淀积层是灰土纲独有的一个诊断层。灰化淀积层定义（P209）灰化淀积层必须具有以下两个条件：①厚度≥2．5cm，一般位于漂白层之下；②由≥85％的灰化淀积物质组成。其指标为：pH≤5．5；有机碳≥12g／kg；色调为5YR，明度为4，彩度为6，或色调为7．5YR，明度≤4，彩度为3、4或6，或在色调为7．5YR，润态明度≤4，彩度为3、4或6时，其形态和化学指标为单个土体被有机质和铁、铝胶结，胶结部分结持紧实，或土壤基质主要由棕红色腐殖质组成，活性铁、铝≥S％。①地理分布和成土因素地理分布：灰土广泛分布于北半球中高纬度地区，在欧亚大陆的北部和北美洲北部呈现纬向地带性分布，包括北欧的挪威、瑞典、芬兰，波兰北部，俄罗斯的欧洲部分，亚洲北部的西伯利亚，北美洲的加拿大和美国北部地区，其中在俄罗斯和加拿大境内灰土分布面积最多。中国灰土分布的面积相对较小，主要位于大兴安岭北端。另外在世界各地高山垂直土壤带谱也有灰土分布，如在中国长白山北坡及青藏高原南缘和东南缘的山地垂直带中就有灰土分布，台湾玉山山地也有部分灰土分布。成土因素：灰土形成的气候属于寒温带湿润气候，其特点是冬季寒冷而漫长，暖季短促，气温年较差大，生长期一般只有50～75d。另外由于在暖季气温较高，如7月份平均气温可达15℃以上，再加白昼时间长，可以补偿其温度的不足，故这里可以生长茂密的针叶林。其林下地被层多为苔藓、地衣和藻类，并与针叶树的枯枝落叶形成了较厚的半分解状态的枯枝落叶层(O层)。藓类及枯枝落叶层大量吸水，在生长季节其含水量约为150％以上，起着明显的保持土壤冷湿的作用。②成土作用主导成土过程-灰化作用。针叶林对土壤的物质循环、有机物累积过程具有重要的作用。森林每年将大量凋落物归还于土壤表层，形成了O层(枯枝落叶层)。在暖季温暖湿润的条件下，这些灰分含量很低的针叶林凋落物被微生物不断地分解，在土壤上层形成了较强的有机酸类化合物，导致土壤酸度升高，其土壤表层的活性酸度可达pH=3．3～4．5，并促进灰化作用的发展。物质的淋移与淀积。在灰土的成土过程中，微生物在分解针叶林枯枝落叶的过程中所产生的强有机酸类化合物，对原生矿物和次生矿物的破坏起了很大的作用，使土壤剖面上部A。和E层中的矿物遭受破坏，分解成各种氧化物，其中部分氧化铁、氧化锰等有色矿物在强酸作用下从上部土层中淋失，而SiO2和A1203，相对积累，形成了灰白色漂白层。土壤性状特征灰土是在特定的环境条件下所形成的一类森林土壤，其土壤剖面分异明显。典型灰土的土壤剖面构型为：0一A—E—Bsh—C型，O层:地表为暗色的枯枝落叶层即O层，其厚度在3～10cm之间；A层:表层为暗灰色的腐殖质累积层即A层，其厚度20～25cm；E层:亚表层为灰白色的淋溶层即E层，其中富含白色硅质粉末，呈现薄片状结构，其厚度25cnl左右；Bsh层:土壤剖面中、下部为黄棕色的灰化淀积层即Bsh层，其中常有氧化铁和氧化锰的胶膜，其厚度不足25cm。冻土层:淀积层向下逐渐过渡到由冰冻风化物组成的冻土层。土壤剖面特征见下面。灰土剖面图(据美国农业部资料，1998)中国灰土剖面及其性状图(据龚子同，1999)③灰土分类与利用灰土可划分为腐殖灰土和正常灰土两个亚纲。中国灰土区属于重要的原始林区，由于初夏大量冰雪融化水与降雨注入土壤，再加土壤心土层还处于冻结状态，极易造成严重的土壤侵蚀，导致针叶林-灰土生态系统的崩溃。2.淋溶土定义：淋溶土作为一个土纲名称，在土壤地理发生分类和土壤系统分类中都应用过，但各自的含义不同，简而言之，前者强调土壤地带性，有黏化现象，但不一定要有黏化层；后者却以有黏化层为必备条件，否则便划归为雏形土，甚至划归为新成土。在美国土壤系统分类和中国土壤系统分类中的淋溶土也不尽相同。虽然二者都要有黏化层，但前者还要求盐基饱和度≥50％，后者要求表观阳离子交换量≥0．24mol／kg黏粒(史学正等，1994)。1995年发表的《中国土壤系统分类》(修订方案)明确规定淋溶土必须具有黏化B层(简称黏化层，包括淀积黏化层和次生黏化层)，同时其表观阳离子交换量≥0．24mol／kg黏粒。故淋溶土相当于联合国FAO土壤图制图单元中的高活性淋溶土、高活性强酸土、灰化淋溶土和黏磐土；相当于土壤地理发生分类中的暗棕壤、白浆土、棕壤、黄棕壤、部分褐土、部分黄壤、部分石灰土等。①、中国淋溶土分布区的自然环境地理分布空间全球淋溶土的分布范围十分广泛，约占全球陆地面积的14．7％，其分布横跨了5个大生物气候带。中国淋溶土从寒温带、温带、暖温带到北亚热带甚至中亚热带均有分布，约占中国土地面积的13％，据不完全统计，淋溶土区面积约125X104km2，其主要分布区为中国东部、中部及西部某些山地的垂直带。中国淋溶土分布区的气候条件和自然植被具有如下特点：①年平均气温在一1～17℃之间，气温年较差高达18℃之多；②年均降水量在600～1800mm之间；③年均干燥度多数在0．5～1．0之间，部分高达1．5或0．5；④土壤冻结层深度最深的可达250cm，最浅的15cm，甚至终年无冻土层；⑤自然植被多为不同类型的森林或森林灌丛植被。②、主导成土过程强烈的粘化过程判别标志1）土壤剖面中部，存在黏化层是淋溶土的必备条件，黏化作用是形成淋溶土的重要成土过程。黏化层及其特性是鉴别淋溶土的重要指标。2）同时，土壤同时必须具有较高的盐基离子交换量（0．24mol／kg黏粒）。南方的富铁土(红壤)也可能具有黏化层，但其交换量0．24mol／kg黏粒。北方的碱质盐成土(碱土)也具有黏化层，但它属于一种特殊的淀积黏化层，是碱化作用所引起的，不属淋溶土。③、诊断层和诊断特征、剖面构型淋溶土的土体构型：O－A－Bt－C。表层为一枯枝落叶层，即0层，受生物气候条件的影响，其有机物组成及其厚度差异较大；其下为暗棕色或淡色的腐殖质层，即A层；心土层为次生黏土矿物聚积的、质地黏重的棕色淀积层，即Bt层；剖面下部为母质层即C层。淋溶土剖面图(据美国农业部资料，1998)中国淋溶土剖面及其性状图(据龚子同，1999)诊断特征表层有机质含量较高，其腐殖质组成差异较大，胡敏酸与富里酸比值在0．7至1．5之间；土壤剖面通体一般无石灰反应，土壤呈现微酸性至酸性，多数淋溶土表层土壤的pH值为6．0一7．0，土壤阳离子代换量和盐基饱和度均较高，且交换性阳离子以钙镁离子为主；淋溶土质地黏重，次生黏土矿物以2：1型矿物为主，即以水云母、蛭石为主。一般具有以棕色为特征的粘化层，表观阳离子交换量≥0．24mol／kg。大部分淋溶土盐基饱和度50％。分类：根据土壤水分可划分为四个亚纲：①冷凉淋溶土：是中国温带冷凉地区排水条件比较好的土壤。在中国东北地区的长白山地、完达山、张广才岭、大小兴安岭的东坡广布，另外在中国西南山地垂直带上亦有分布。②干润淋溶土：具有半干润土壤水分状况的淋溶土，主要分布在中国暖温带东部半湿润、半干旱地区的低山丘陵和山麓平原，如辽宁西部、华北山地、河南西部、山东中部以及陕西中部等地。③常湿淋溶土：具有常湿土壤水分状况，并有热性或温性土壤温度状况；主要分布于气候比较潮湿的贵州高原，其次是云南高原和南方山地的垂直带上。④湿润淋溶土：具有湿润土壤水分状况，主要分布于暖温带和北亚热带，在我国分布于辽宁、河北、山东、山西、江苏、陕西、湖北等省，地形多为低山、丘陵，少数为中山。④利用现状淋溶土是中国重要的森林土壤资源，也是重要的农业土壤资源，因气候湿润易发生水土流失，在利用中应加防治。3.铁铝土（要求掌握P219-221）定义铁铝土-高级风化成土阶段的一个土纲，高度富铁铝化作用的产物，土表至1.5m范围内具有铁铝层，且在铁铝层之上无火山灰特性、无灰化淀积层。铁铝层是铁铝土纲特有的一个诊断层。铁铝土相当于美国土壤系统分类中的氧化土；相当于联合国FAO土壤图制图单元中的铁铝土、聚铁网纹土；相当于土壤地理发生分类中的砖红壤和赤红壤等①、分布环境地理分布铁铝土广泛分布世界热带雨林气候区、热带季雨林气候区和热带海洋性气候区，如亚马孙河流域、刚果河流域、亚洲东南部和南部。在中国集中布于海南、广东、广西、福建、台湾及云南诸省(区)的部分地方，它与富铁土、雏形土及人为土等土纲并存于热带和南亚热带地区。成土因素（详见P220）铁铝土分布地区气候终年高温多雨，非常有利于成土物质的彻底风化淋溶。年均气温在19．8～24．9℃，年降雨量在1000～2500mm之间。湿热的