45冻土

冻土1.地理分布和成土条件冻土分布于高纬度地区和高海拔地区，北冰洋沿岸地区是冻土的主要分布区。据统计全球冻土总面积约5.9×106km2，占陆地总面积的5.5%，故有学者将冻土与冰雪合称为冰冻圈。在中国冻土分布在大小兴安岭山区、西部高山区及青藏高原。2．成土过程和土壤特性在冻土形成发育过程中生物化学风化相对微弱，而土壤物理风化强烈，季节性冻融过程会形成石环、石河等。冻土土层浅薄，典型冻土的土体构型为Oi－Cg层，即表层泥炭层(Oi层)，下层为滞水潴育母质层(Cg层)，如图7-21和图7-22所示。图7-21冻土剖面图(据美国农业部资料，1998)冻土形成以物理风化为主，而且进行得很缓慢，只有冻融交替时稍为显著，生物、化学风化作用亦非常微弱，元素迁移不明显，粘粒含量少，普遍存在着粗骨性。高山冻漠土粘粒的K2O含量很高，可达50克每千克，说明脱钾不深，矿物处于初期风化阶段。冻土区普遍存在不同深度的永冻层。在湿冻土分布区，夏季，永冻层以上解冻，由于永冻层阻隔，融水渗透不深，致使永冻层以上土层水分呈过饱和状态，而形成活动层，活动层厚度为0.6米至4米，若永冻层倾斜，则形成泥流；冬季地表先冻，对下面未冻泥流产生压力，使泥流在地表薄弱处喷出而成泥喷泉，泥流积于地表成为沼泽，因其下渗较弱，泥流、泥喷泉又混和上下层物质，使土壤剖面分化不明显，而在南缘永冻层处于较深部位，水分下渗较强处，剖面层次分化较好。在干旱冻土分布区，白天由于太阳辐射强烈，地面迅速增温，表土融化，水分蒸发；夜间表土冻结，下层的水汽向表面移动并凝结，增加了表土含水量，反复进行着融冻和湿干交替作用，促进了表土海绵状多孔结皮层的形成。此外，暖季，白天表土融化，夜间冻结，都是由于由地表开始逐渐向下增温或减温总是大致平行于地表水平层次变化着的，所以，在干旱的表土上，强烈的冻结作用往往形成表土的龟裂。在极地冰沼土区，由于低温，蒸发量小，地势低平处排水不畅，土壤水分经常处于饱和状态，致使土壤有机质和矿物质处于嫌气条件下，虽然有机质形成数量不多，但在低温嫌气条件下分解缓慢，表层常有泥炭化或半泥炭化的有机质积累。矿物质也处于还原状态，铁、锰多被还原为低价状态，形成一个黑蓝灰色的潜育层，在高山冻漠土分布区，降水较少，土壤淋溶弱，剖面中往往有石膏、易溶盐和碳酸钙累积，致使土体呈碱性，表土结皮和龟裂等。总的来说，冻土成土年龄短，处处呈现出原始土壤形成阶段的特征。3.主要诊断层和诊断特征冻土具有永冻土壤温度状况，具有暗色或淡色表层，地表具有多边形土或石环状、条纹状等冻融蠕动形态特征。形态特征土体浅薄，厚度一般不超过50厘米，由于冻土中土壤水分状况差异，反映在具常潮湿土壤水分状况的湿冻土和具干旱土壤水分状况的干冻土两个亚纲的剖面构型上有着明显差异，湿冻土剖面构型为O—Oi—Cg或Oi—Cg型，干冻土为J—Ah—Bz—Ck型，理化性质冻土有机质含量不高，腐殖质含量为10—20克每千克，腐殖质结构简单，70%以上是富里酸，呈酸性或碱性反应，阳离子代换量低，一般为10厘摩尔（+）每千克土左右，土壤粘粒含量少，而且淋失非常微弱，营养元素贫乏。图7-22中国南极长城站地区冻土剖面及其性状图(据赵烨，1999)4．分类与利用赵其国建议在中国土壤分类方案中将冻土列为独立的土纲，下设正常冻土、高寒冻土亚纲。冻土由于热量条件差，再加养分贫乏，故开发利用价值不大。冻土在全球变化、自然地理学研究中有重要的作用，当今学术界十分关注全球变化与冻土之间的相互影响。