第四章中国主要土壤类型第一节铁铝土铁铝土:又称富铝土,是我国热带、亚热带湿润地区具有明显脱硅富铝化特征的土壤系列,包括热带的砖红壤、南亚热带的赤红壤、中亚热带的红壤和黄壤等4个土类。铁铝土由于它们分布在我国水热条件最优越的地区,所处地形又以低山、丘陵、台地为主,故其开发利用价值高,是我国极为重要的土壤资源。•砖红壤相当于美国土壤分类中强风化正常氧化土,联合国分类的网纹土、高活性强酸土、铁铝土、强风化粘磐土。•赤红壤相当于美国的暗红色湿润老成土,联合国分类的低活性淋溶土、强风化粘磐土、低活性强酸土。•红壤相当于美国分类的弱发育湿润老成土,联合国分类的低活性强酸土、强风化粘磐土。•黄壤相当于美国分类的不饱和淡色始成土,联合国分类的低活性强酸土。共性:①都含有不同程度的氧化铁、铝,是不同程度富铝风化的产物;②主导成土过程是脱硅富铝化。大多数具有多元发生,即形成于古老富铝风化壳。一、分布情况铁铝土呈三个土壤带分布于我国南方。1.北纬220以南砖红壤广东雷州半岛、海南、滇南及台南等地2.北纬220—250赤红壤南岭山脉以南(广东西部和东南部、广西西南部、福建东南部、台湾云南部分地区)3.北纬250—310红壤和黄壤大巴山和长江以南地区其中:红壤—主要分布于江南丘陵和云贵高原黄壤—贵州高原和四川盆地二、形成条件砖红壤:热带雨林、季雨林,丘陵台地、低缓坡地,玄武岩等铁质富铝风化壳。赤红壤:南亚热带常绿阔叶林和季雨林,花岗岩等硅铝质富铝风化壳。红壤和黄壤:中亚热带常绿阔叶林(红壤偏干,黄壤偏湿),红壤分布在高丘、低山地区,母质为第四纪红色粘土和砂岩;黄壤在中低山山地发育,母质为砂岩和花岗岩。三、基本成土过程(一)脱硅富铝化过程(二)强烈的生物富集过程四、砖红壤(一)分布主要分布在广东雷州半岛、海南、滇南及台南等地,大致在北纬220以南。(二)成土条件气候:热带湿润季风气候,高温多雨、干湿季节变化明显。年均温22~25℃,最冷月(1月)均温>18℃,≥10℃积温7500~9500℃;年降水量一般为1500~2000mm,夏季雨量集中,冬季少雨多雾,季节分配不均。植被:热带雨林、季雨林。主要树种有樟科、无患子科、大戟科、番荔枝科、茶科和山毛榉科等,林木层次复杂,附生及藤本植物很多。地形:多属丘陵、台地。成土母质:岩浆岩、沉积岩风化物和老冲积物。(三)基本性状1.土壤的剖面特征土体构型:A0–A–B–BC–C厚度可达3m以上A0:枯枝落叶层,厚度2-3cm;A:腐殖质层,暗红棕色或灰棕色,厚度为15-30cm,核状或团粒状结构,疏松而多根系;B:铁铝氧化物聚积层,棕红色或赭红色、紧实粘重,厚度不一,多块状结构,结构面上有明显的暗色胶膜,下部有时出现铁质结核、铁盘或红黄色斑状网纹层(Pl:Plinthite);BC:过渡层;C:母质层。暗红色或红色,夹半风化的母岩碎块。网纹层(Pl:Plinthite)网纹层的产生:①质地粘重,土层深厚,水分沿着弯曲孔隙或根孔下渗而发生不均匀性移动。水流经多的地方,铁、锰还原溶解和移动强,土体发白;水流经少的地方,铁、锰氧化淀积和移动弱,土体或红或黄;产生的杂色层次称网纹层。②土壤局部酸度变化,如根际pH放生变化引起铁移动也可产生网纹层。2.土壤的理化性质质地:粘重,多为粘土,剖面中粘粒有下移现象;粘粒硅铝率:1.5-1.8;粘粒矿物:主要为高岭石和三水铝石,并含多量的赤铁矿。土体中游离铁的含量较高,而游离硅甚低(占全硅量的1.5%以下);有机质和全氮:在森林植被下,表层有机质的含量可达30-50g/kg,高者可达80-100g/kg;全氮可达1-2g/kg土壤腐殖质:胡敏酸含量很低,无胡敏酸钙,HA/FA为0.1-0.4;酸度:呈酸性至强酸性反应,pH为4.5-5.5;交换性阳离子浓度CEC和盐基饱和度BS:CEC多<10cmol(+)/kg土,交换性盐基总量也低,盐基饱和度多不超过30%,交换性钙镁仅2-310cmol(+)/kg,97%的交换酸为交换性铝离子。(四)砖红壤的分类1.砖红壤2.黄色砖红壤(五)利用和改良我国热带生物资源的重要基地和橡胶主产区;农作物可一年三熟。钾、钙、镁等养分缺乏;无机磷以闭蓄态磷为主;有效硼、锌、铝等的含量低于临界值;酸度过大。五、赤红壤(砖红壤性红壤)(一)分布主要分布在广东西部和东南部、广西西南部、福建东南部、台湾中南部、云南德宏及临沧地区西南部,大致在北纬22º(23º)至25º之间。(二)成土条件气候:年均温20-23℃,≥10℃积温6500(6000)-7500℃;年降水量1200-2000mm,季节分配较均匀,干湿季不甚明显。植被:南亚热带季雨林,沟谷内常有部分热带植物,其南缘植被以热带成分为主,代表的科属有苏铁科、含羞草科、蝶形花科、番荔枝科、龙脑香科等,林内有攀援藤本及附生植物,种类复杂。地形:多为低山丘陵,海拔多在1000m以下。成土母质:主要为花岗岩、流纹岩、砂页岩等风化物。1、土壤的剖面特征土体构型:A0–A–B–BC–C厚度可达3m以上。A0:枯枝落叶层;A:腐殖质层,灰棕色至灰色,厚度为15-20cm多较好的核状结构;B:淀积层,红色及红棕色,厚度10-20cm不等,多核块状结构,结构面上有胶膜,土体中常见铁锰结核和红黄等杂色的网状斑纹。BC:过渡层;C:母质层。暗红色或红色,夹半风化的母岩碎块。2.土壤的理化性质质地:酸性岩浆岩母质发育的土壤,质地较轻,第四纪红土母质发育者较为粘重;粘粒硅铝率:1.7-2.0;粘粒矿物:以高岭石和埃洛石为主,常有少量的三水铝石;有机质:表层为17.8g/kg;土壤腐殖质:HA/FA小于0.5;全氮:0.87g/kg;酸度:呈酸性至强酸性反应,pH为4.5-5.5;CEC和BS:CEC低,交换性盐基总量也低。盐基呈高度不饱和状态,盐基饱和度多低于30%.全磷量较低,盐基元素大量淋失,钙、钠只有痕迹,镁、钾也不多。(四)赤红壤的分类赤红壤划分为赤红攘、黄色赤红壤和赤红壤性土3个亚类。(五)利用和改良赤红壤是我国发展粮食和热带、亚热带经济作物的重要基地。其农作物可一年三熟,盛产茶、柑桔、荔枝、龙眼、香蕉、木瓜、甘蔗等,还可种植八角、芒果和洋桃等。六、红壤(一)分布东部从长江以南至南岭山地,包括江西和湖南两省的大部分,福建、广东、广西等省区的北部和安徽、浙江、湖北等省的南部;西部包括云贵高原中、北部,即云南省北部和贵州省南部,以及四川的西南部,大致在北纬25º~31º之间。(二)成土条件气候:中亚热带湿润季风气候。年均温16~20℃,≥10℃积温5000~6500℃,无霜期240~300天,年降水量1200~2500mm,多集中在夏半年,干湿季明显。植被:原生植被为亚热带常绿阔叶林,其中以山毛榉科的拷属、石栎属和冈栎属占优势,此外,还有樟科、茶科、冬青科、山矾科、木兰科等成分,其结构层次比砖红壤的植被简单,很少藤本及附生植物。目前这类森林保存下来的不多,一般在低山丘陵上多为稀树灌丛及禾本科草类,少数为马尾松、杉、云南松等所组成的次生林。地形:一般为低山、丘陵和高原。成土母质:类型多样,主要有第四纪红色粘土和砂页岩、花岗岩、片麻岩、千枚岩以及少数石灰岩、玄武岩的风化物。1.土壤的剖面特征土体构型:A0-A-B-C(Cpl)A0:枯枝落叶层,5cm以下;A:腐殖质层:厚度为20~30cm或更薄,呈暗棕色,为核粒状结构腐殖质层;B:淀积层,0.5~1m,个别达2m以上,呈均匀的红色、棕红色或桔红色,粘重紧实,块状结构,结构面上多铁锰胶膜;C(Cpl):母质层,呈红、橙红、棕红等颜色。在深厚的粘土母质和受滞水、潜水的影响处,由于铁锰的还原性移动和氧化淀积,常出现黄、红、白色相间的网纹层(Cpl)。在侵蚀严重的地段,红壤的B层或C层往往出露地表,土壤肥力极度下降。2.土壤的理化性质质地:一般质地较粘重,尤其第四纪红色粘土发育的红壤,粘粒含量可达40%以上,且粘粒有淋溶淀积现象;粘粒硅铝率:1.9-2.2;粘粒矿物:粘土矿物以高岭石为主,一般可占粘粒总量的80~85%,赤铁矿含量常在5~10%之间,伴有水云母,三水铝石则不常见。有机质:表层有机质含量多在10~50g/kg之间,在侵蚀严重的地段,有机质含量低于10g/kg;土壤腐殖质:HA/FA为0.3~0.4;酸度:红壤呈酸性至强酸性反应,pH4.5~6.0,在剖面中自上而下变小,底土pH可低至4.0。交换阳离子中交换性铝离子占80%。CEC和BS:CEC低,15~25cmol(+)/kg土。盐基饱和度在40%以下。养分:有机质少,氮素缺乏;无机磷的闭蓄态磷占一半以上,而非闭蓄态磷以铁磷为主,因此有效性低,属于严重缺磷的土壤。闭蓄态磷:土壤中被氧化铁胶膜包蔽的磷酸铁、磷酸铝的统称。(四)红壤的分类(共5个亚类)1.红壤2.棕红壤3.黄红壤4.山原红壤5.红壤性土(五)利用和改良针对红壤有机质含量很低的情况,可种植绿肥,以提高土壤的有机质含量和氮素肥力。红壤速效磷普遍缺乏,增施磷肥,并提高其利用率是一项重要的农业增产措施。第二节淋溶土包括黄棕壤、黄褐土、棕壤、暗棕壤、白浆土,棕色针叶林土、漂灰土和灰化土共8个土类。共同特点:(1)与南方铁铝土相比,风化程度明显减弱,粘土矿物以2:1型占主导地位;(2)土壤中石灰充分淋溶,呈酸性反应,有明显的粘粒淀积。一、成土条件及分布寒温带灰化土漂灰土棕色针叶林土(针叶林)(中)温带暗棕壤白浆土(针阔混交林)暖温带棕壤(落叶阔叶混林)北亚热带黄褐土黄棕壤(常绿和落叶阔叶混交林)淋溶土分布规律二、形成特点1、黄棕壤(不饱和淡色始成土,不饱和始成土)①脱盐基酸化和弱脱硅富铝化,体现过渡特点。②粘化作用明显:形成大量粘粒并产生明显淋淀粘化,形成粘化层(Bt)。2、黄褐土①弱脱硅富铝化,粘粒硅铝率Sa(Ki)3.0左右,粘土矿物以水云母、蛭石为主,伴有蒙脱石,少量高岭石。②粘化作用明显,强烈的淋淀粘化,形成Bt,甚至粘盘。3、棕壤(饱和淡色始成土;饱和始成土)①强淋溶过程,酸化;②强粘化作用,形成明显的Bt。③明显的生物富盐基过程,导致表层pH高于下层。4、暗棕壤(冷冻暗色始成土,冷凉软土;腐殖质始成土)①明显的腐殖质积累作用:林下草本生长繁茂,凋落物灰分富钙镁,因此,不仅有机质含量高,且HA/FA高,>1.0。②酸性淋溶(微酸)和弱粘化作用,无Bt形成。③部分发生漂洗。5、白浆土(软土或淋溶土)①明显的腐殖质积累作用(夏季温暖多雨,有利于植物生长,冬季寒冷,土壤产生冻层,且地势低平,水多,通气差,微生物活动弱)。②产生白浆化过程。③部分发生漂洗。6、漂灰土和棕色针叶林土前者漂洗为主,兼有灰化,后者以酸性淋溶为主,微弱灰化和漂洗。7、灰化土灰化过程为主,兼有一定漂洗作用。三、黄棕壤(一)分布属于红黄壤与棕壤之间的过渡性土壤。分布范围是:北起秦岭、淮河,南至大巴山和长江,西至青藏高原边缘,东抵沿海。长江中下游的江苏、安徽、湖北等地的低山丘陵区分布较集中。在南方诸省区的山地垂直带谱中亦有分布。黄棕壤分布概况黄棕壤景观及土壤剖面(二)成土条件气候:夏季高温多雨,冬季低温时期不长;年均温14-16℃,最冷月均温0-4℃,>10℃积温4250-5300℃(220-240天);平均年降水量800-1300毫米,年干燥度小于1.0,属于北亚热带湿润气候。植被:常绿和落叶阔叶混交林,主要落叶树有栓皮栎、麻栎等,常绿树为耐寒的石栎、冬青、水青树等,还有马尾松、杉木等亚热带针叶林。地形:多低山、丘陵区成土母质:中酸性岩风化物及弱富铝风化的第四纪沉积物(三)基本性状1.土壤的剖面特征土体构型:A0–A–Bts-C型A0:枯枝落叶层,厚度1厘米左右;A:暗黄棕色或暗棕灰色,团粒状至小块状结构,厚度10~20厘米;Bts:棕色或黄棕色的粘聚层,为黄棕壤剖面最醒目的形态特征,质地粘重,有铁铝氧化物的相对聚积,呈棱块状或块状结构,结构体表面覆盖棕色或暗棕色的铁锰胶膜,偶见铁锰结核;C:母质层。2.土壤的理化性质质地:粘粒含量高,心土层可达20~30%。粘粒硅铝率:2.6~3.