第十二章初育土壤与岩成土壤

1第十二章初育土壤与岩成土壤初育土壤与岩成土壤都是由于多种原因，土壤剖面发育微弱、剖面构型为AC型的土壤，仅石灰（岩）土的某些情况可以例外。但它们都属于初育土纲。这些土壤的特点是：第一，这些初育土壤，相据其母质特点，一般可分为疏松母质的土质初育土和基岩类的石质初育土，其土壤剖面构型可以分别为AC型与AR型。第二，这些土壤，除冲积土外，其肥力都比较低下，多为低产土壤，因此，它的分布区也是我国农业生产的低产区。第三，这些土壤所在地区，除冲积土外，也是生态条件比较脆弱的地区，如风沙、水土流失、干旱等的限制因素比较严重，所以，对这些土壤的改造也包括整个生态环境的改造，它将是我国国土资源改造的重大而又长远的战略性项目。第一节冲积土2冲积土广泛分布于平原和山间平原的河谷两岸的河漫滩上，目前可能被每年汛期洪水或多年一遇的洪水淹没，因此，尚伴有不同程度的现代地质沉积过程，常有新的冲积洪积的物质覆盖于表层。如沉积母质时间短而未开垦者可能有少量的稀疏植被，甚至还有一定数量的自然的木本植物。但大多数情况，在比较宽阔的高河漫滩上多已垦殖为林地，或为非永久性的农田。冲积土的命名虽由来已久（30、40年代），但与现在冲积土的含义不尽相同。解放初期，宋达泉（1950年）命名发育在河流冲积物上的土壤为冲积土，归属为泛域土纲、幼年土土纲。从50年代中期开始。冲积土在全国性土壤分类系统中消失，前后曾归属于原始褐土：浅色草甸土及潮土。全国第二次土壤普查又重新确立了冲积土在土壤分类中的位置，作为独立的土类。冲积土相当于美国土壤分类中的冲积新成土3（Fluvents），相当于联合国土壤分类中的冲积土（Fkuvisols)。一、冲积土的中心概念与边界定义（－）冲积土的中心概念冲积土是发育在河流泛滥地或河漫滩地冲积物土的一种非地带性泛域土。其特点是：1．它属于河漫滩相沉积，具有明显的河床相沉积与河漫滩相沉积的二元结构，而且尚没有脱离河流泛滥的冲积物覆盖的影响，表土层有明显的近期薄层沉积层理；2．生物作用极弱，基本无有机质表聚现象；3．地下潜水埋深变化可周期性影响底土，而具有潴育化过程。因此，它的剖面可以是A-C-Cg型或（A）C-Cg型。（二）冲积土的边界定义1．它与潮土的区别：潮土具有明显的腐殖质层，虽然腐殖质含量不高，但明显高于心土层，这在冲积土剖面中不明显。42．它与草甸土的区别：草甸土的腐殖质积累过程更明显。因此，草甸土与冲积土易于区别。二、冲积土的形成过程、剖面形态、基本性状与诊断特征（一）冲积土的形成过程冲积土的形成过很主要是河流沉积过程和潴育化过程。前者属于地质沉积过程。1．河流沉积过程；目前我国各河满冲积平原及三角洲已基本脱离了河流洪水淹没的影响，不再进行河流泛滥的沉积过程。河流沉积过程只限于河流堤坝或沿河高阶地与河床之间的河流泛滥地或河漫滩上。冲积土则主要分布在河床与河漫滩上（如图12-1所示）。河流沉积的特点则因地而异。河流缓慢上涨且水量较小时，水流停留于泛滥地低处，形成静水沉积，5沉积物质地细，沉积层薄，矿质养分丰富，水分干涸后，表层易收缩干裂成多边形碎块。当洪水暴涨且较长时间淹没全部河床时，尤其在源短流急的河流泛滥地上，形成的沉积物质粗，沉积层厚，沉积层理不明显。总之，沉积物质的粗细、沙粘层的更迭、有机质的含量、矿质养分的丰缺、游离碳酸盐的有无等，与河流泛滥水流流速、流量、淹没范围、延续时间、泛滥地地形、上游地层及土壤类型等沉积因素有关。沉积物的性质及沉积特点决定了冲积上基本属性特征。2．潴育化过程：冲积土分布地形部位低，汛期河水位高时大量补给地下水，抬高地下水位，旱季时地下水位下降。年度内周期性的升降，剖面中下部氧化还原作用则交替进行。因而有明显锈色及灰色土斑。时有软铁子出现。（二）剖面形态冲积土的形成特点决定了它的剖面形态特征。AC或（A）C层，颜色浅浅，黄泛平原粉沙壤质的冲积土表层，呈浅浅黄或淡黄橙色，亮度≥7，彩度＜6。可见薄层沉积层理，无明显结构。6C层：沉积层次。氧化还原现象不明显。Cg：氧化还原层。有多量的绣色斑纹，时有软铁子。有轻度潜育化特点。（三）基本性状与诊断特征1．剖面构型：一般为AC-C-Cg型或（A）C-C-Cg型。多为沉积层次的组合。2．有机质表聚不明显：雨季前一年一季的种植或生长稀疏的自然植被。难以形成腐殖质层。表层有机质含量与质地有关，一般＜6g/kg，沙质冲积土多＜5g/kg。3．pH值及CaCO3：因河水一般富于Ca(HCO3)2，故pH值在微酸性与微碱性之间，以中者居多，土壤中的CaCO3含量主要取决于河流上游的物质来源与土壤所在的地理条件，如黄泛平原的冲积土CaCO3含量多在50~100g/kg左右，淮河流域的冲积土的CaCO3含量就较少，长江流域的沉积物的CaCO3含量就更少。三、冲积土的亚类划分及其特征7依据盐基饱和程度、碳酸钙含量及盐化特点等，将冲积土划分为冲积土、不饱和冲积土、石灰性冲积土和盐化冲积土四个亚类。剖面形态如图12-2。（一）饱和冲积土主要分布在北方地区非钙质岩地层流域范围内。土壤盐基饱和度≥50%，不含游离碳酸钙，呈中性反应，pH值多变化在6.5~7.0之间。（二）不饱和冲积土主要分布在南方非钙质岩地层流域范围内。土壤盐基饱和度＜50%，呈微酸性反应，pH值多＜6.0。（三）石灰性冲积土主要分布于北方钙质岩地层或黄土分布的流域范围内。含有游离碳酸钙，多呈中型至微碱性反应，8pH7.5~8.5。黄河三角洲的石灰性冲积土基本性质如表12-1。表12-1石灰性冲积土基本性质地点深度(cm)PHCaCO3g/kg有机质g/kg全氮g/kg全磷g/kg碱解氮mg/kg速效磷mg/kg速效钾mg/kg交换量cmol(+)/kg颗粒含量(mm)(%)＜0.001＜0.01黄河三角洲东部军马三分场南0~1818~4747~6262~837.928.048.128.2353.748.143.647.34.63.73.22.80.210.190.140.170.520.480.360.4521.319.114.815.41.1痕迹痕迹痕迹959289948.106.235.675.448.145.825.375.6421.7318.2516.2717.43（四）盐化冲积土主要分布在我国北方地区，以黄泛平原、黄河三角洲面积最大。与盐化潮土、潮土或盐土呈复区分布。土壤盐分化学组成以氯化物和硫酸盐为主，表土层含盐量多数＜5g/kg。四、冲积土的利用与改良9冲积土尚未脱离河水泛滥影响，地下水位高，有的尚有盐化、沼泽化威胁。应根据自然条件，社会经济条件，采取不同的利用改良方式，合理利用这一良好的土壤资源。（l）河滩草场者，应建立自然草场轮牧区，维护生态平衡，保护土壤资源，而且要维护河道沿岸的引水卫生。（2）在河漫滩较宽阔的地区。可修堤筑坝，防止洪水淹没，建立排灌系统，降低地下水位，平整土地，建立河滩地农业区。（3）在保证汛期行洪的条件下，加强农业技术措施，合理配置农、林、牧业，培肥土壤，争取汛期前的一季好收成。（4）一般土壤质地较粗的河漫滩，在不影响行洪的条件下可以选植河滩片林，既可保护河岸，又可改良生态环境。在北京及河北燕山山区，有利用河谷卵石滩种稻“挂淤”而改良为良好土壤的实例者不少。第二三节风沙土与黄绵土风沙土与黄绵土都是分布于半干旱和干旱地区的10初育土，唯部分滨海风沙土例外。一、风沙土风沙土主要分布于我国北部的半干旱和干旱地区，大致位于北纬36°～49°之间。处于黑钙土、栗钙土、棕钙土和漠土地带内，跨黑龙江、辽宁。内蒙、陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆等省（区），构成我国著名的“三北”风沙区，总面积约63.7万km2。风沙土景观（上面生长着用来固沙的乔木和灌木）此外，还有较大面积的滨海风沙土。（－）风沙土的中心概念与边界定义1．风沙土的中心概念：风沙土是干旱与半干旱地区于沙性母质上形成的仅具有AC层的幼年土，处干土壤发育的初始阶段，成土过程微弱。通体细沙，植被11易于破坏，随起沙风而移动。风沙土地区的流动沙丘2．风沙土的边界定义（1）与栗钙土、棕钙土和荒漠土壤的区别：风沙土没有具有以上这些土壤的特征层次，而仅是表层有微弱的灰黄色结皮或生草层。（2）风沙土与流动沙丘的区别：流动沙丘均为地质体的非土壤形成物，地面均系干燥的松散的流动沙粒，没有植被和AC型土壤剖面构型。（二）风沙土的形成条件与成立过程风沙土主要处于温带半干旱、干旱、极端干旱的草原、荒漠草原及荒漠地带，部分处于海滨。大陆性气候明显，干旱少雨，年降雨量＜400mm，西部有些地区仅数十毫米。蒸发强烈，干燥度东部为1.5～4.0，12西部在4以上；气温变化大，年温差和日温差悬殊，常年多风，风期长，风力大，是风沙土形成的基本动力。在这种气候条件下，岩石以物理风化为主，风化产物为沙砾质。为风沙土的形成提供了丰富的沙源。风沙土地区的自然植被为草原、荒漠草原和荒漠，以耐旱灌木或半灌木为主，以及耐旱、耐瘠的沙生植物。植物稀疏低矮，主要有沙柳、柠条、梭梭、沙拐枣、红柳、胡技子、锦鸡儿、沙蓬、沙蒿、白茨、白草、沙米等，滨海风沙土的植物主要有模柳、木麻黄等。风沙的来源有岩石就地风化的产物，也有河流冲积物、洪积物、海积物，在海积沙地中的沙粒为海生动物的壳骼风化粉碎而来。沙性母质在起沙风力的作用下，沙粒开始移动，形成沙地特有的风沙地貌。在这种自然环境条件下，风沙土的形成始终贯穿着风蚀沙化的风蚀过程和植被固沙的生草化过程，这两者互相对立而往复循环以推动着风沙的形成与变化，成土过程很不稳定，土壤发育十分微弱，风沙土的形成大致分为三个阶段。1.流动风沙土阶段：风沙母质含有一定的养分和13水分，为沙生先锋植物的滋生提供了条件，拉因风蚀和沙压强烈，植物难以定居和发展，生长十分稀疏，覆盖度小于10%，常受风蚀移动，土壤发育极其微弱，基本保持母质特征，处于成土过程的最初阶段。2.半固定风沙土阶段：随着植物的继续滋生和发展，覆盖度增大，常在10%~30%之间，风蚀减弱，地面生成薄的结皮或生草层，表层变紧，并被腐殖质染色，剖面开始分化，表现出一定的成土特征。3．固定风沙土阶段：植物的进一步发展，覆盖度继续增大。通常都大于30%，除沙土植物外，还渗入了一些地带性植物成分，生物成土作用较为明显，土壤剖面进一步分化，土壤表层更紧，形成较厚的结皮层或腐殖质染色层，有机质有一定的积累，颜色带灰，弱团块状结构，细土粒增加，理化性质有所改善，具备了一定的土壤肥力。固定风沙土的进一步发展，可形成相应的地带性土壤。（三）风沙土的剖面形态和基本性质14风沙土剖面（固定沙丘）1．剖面形态A层：生草—结皮层或腐殖质染色层，厚度5～30cm或更厚，浅黄色（2.5Y7／3）或淡棕色（7.5YR5／4），片状或弱团块状结构，沙土或沙壤土。根系较多C层：沙土，浅黄色（2.5Y7／3），单粒结构。2．物理、水分性质：由于风力的分选作用，风沙土的颗粒组成十分均一，细沙粒（0.25～0.05mm）含量高达80％以上。因植物的固定、尘土的堆积和成土作用，半固定、固定风沙土的粉粒和粘粒含量逐渐增加，可达15％左右。随着有机质和粘粒的增加，土壤结构改善，微因聚体增加，容量减小，孔隙度提高。15风沙土地区降水少，渗透快，蒸发强，土壤含水量低。流动风沙土的表层为一疏松的干沙层，厚度一般为5~20cm，荒漠土地区可超过lm，含水量低于1％。干沙层以下水分比较稳定，含水量为20～30g/kg。对耐旱的沙生先锋植物的定居有利，降水多的季节可达40~60g/kg，亦能满足耐旱的草灌和乔木的生长。半固定和固定风沙土由于植物吸收与蒸腾，上层土壤水分含量更低。3．化学性质：风沙土有机质含量低，一般在1～6g/kg之间，长期固定或耕种的风沙土可达5g/kg左右。腐殖质组成除东部草原地区外。以富里酸为主，胡敏酸与富里酸比值小于1。土壤钾素或丰富，氮磷缺乏，阳离子交换量2~5cmol(+)/kg,供肥能力差，土壤贫瘠。pH值在8～9之间，呈弱碱至碱性反应。石灰和盐分含量地域性差异明显，东部草原地区一般是无石灰性，并有盐分积累，特别是荒漠地区有的