1、第三章第三章 土壤类型及其分布规律土壤类型及其分布规律n n第一节:土壤分类n n第二节:第二节:主要土壤类型主要土壤类型n n第三节:土壤分布规律第1页第二节:主要土壤类型n n一、一、森林土纲系列森林土纲系列n n二、二、草原与荒漠土纲系列草原与荒漠土纲系列n n三、三、水成型土纲系列水成型土纲系列n n四、四、过渡土纲系列过渡土纲系列n n五、五、岩成型土纲系列岩成型土纲系列n n六、六、人为土纲人为土纲第2页1.了解中国土壤系统分类中土纲形成条件、了解中国土壤系统分类中土纲形成条件、主导成土过程、诊疗层及诊疗特征。主导成土过程、诊疗层及诊疗特征。2.掌握掌握14个土纲之间含有显著发生联
2、络、形个土纲之间含有显著发生联络、形态特征以及空间分布联络。态特征以及空间分布联络。3.熟悉熟悉14个土纲与美国土壤系统分类、联合个土纲与美国土壤系统分类、联合国国FAO土壤制图单元相互参比关系土壤制图单元相互参比关系。第3页森林土纲系列森林土纲系列(forest soil order system)草原与荒漠土纲系列草原与荒漠土纲系列(steppe-desert soil order system)水成型土纲系列水成型土纲系列(hydromorphic soil order system)过渡土纲系列过渡土纲系列(transitional soil order system)岩成型土纲系列岩
3、成型土纲系列(lithomorphic soil order system)人为土纲人为土纲(anthropogenic soil order system)第4页知识结构知识结构第5页土壤类型土壤类型n n中国土壤分类系统把中国土壤划分出中国土壤分类系统把中国土壤划分出14个土纲:个土纲:有机土、人为土、灰土、有机土、人为土、灰土、火山灰土、铁铝土、变性土、干旱土、火山灰土、铁铝土、变性土、干旱土、盐成土、潜育土、均腐土、富铝土、淋盐成土、潜育土、均腐土、富铝土、淋溶土、雏形土和新成土溶土、雏形土和新成土。第6页(据龚子同,1999年资料改编)中国土壤系统分类将中国境内全部土壤划归为中国土壤
4、系统分类将中国境内全部土壤划归为14个土纲,个土纲,这些土纲之间发生联络,如图所表示。这些土纲之间发生联络,如图所表示。第7页 按土壤景观特征可将按土壤景观特征可将1414个土纲归并为:个土纲归并为:土壤形成发育土壤形成发育主系列,即新成土干旱土均腐土灰土主系列,即新成土干旱土均腐土灰土 淋溶土富铁土铁铝土;淋溶土富铁土铁铝土;过渡系列:过渡系列:新成土雏形土变性土;新成土雏形土变性土;副系列:水成型副系列:水成型盐成土有机土潜育土;盐成土有机土潜育土;岩成型岩成型新成土和火山灰土;新成土和火山灰土;人为土人为土。第8页 土壤形成发育主系列:新成土干旱土均腐土灰土淋溶土富铁土铁铝土;土壤形成发
5、育主系列:新成土干旱土均腐土灰土淋溶土富铁土铁铝土;过渡系列过渡系列:新成土雏形土变性土;:新成土雏形土变性土;副系列:副系列:水成型水成型 盐成土有机土潜育土;盐成土有机土潜育土;岩成型岩成型 新成土和火山灰土;新成土和火山灰土;人为土人为土 森林土纲系列森林土纲系列草原与荒漠土纲系列草原与荒漠土纲系列按土壤景观特征可将按土壤景观特征可将14个土纲归并为:个土纲归并为:第9页第二节:主要土壤类型n n一、一、森林土纲系列森林土纲系列n n二、二、草原与荒漠土纲系列草原与荒漠土纲系列n n三、三、水成型土纲系列水成型土纲系列n n四、四、过渡土纲系列过渡土纲系列n n五、五、岩成型土纲系列岩成
6、型土纲系列n n六、六、人为土纲人为土纲第10页 森林土纲系列是土壤形成发育主系列主要森林土纲系列是土壤形成发育主系列主要组成部分,它包含有组成部分,它包含有灰土、淋溶土、富铁灰土、淋溶土、富铁土、铁铝土等土纲土、铁铝土等土纲。一、一、森林土纲系列森林土纲系列 第11页 灰化土是指含有灰化土是指含有灰化淀积层灰化淀积层土土壤。我国没有经典灰化土,面积壤。我国没有经典灰化土,面积也较小,只在大兴安岭北端与青也较小,只在大兴安岭北端与青藏高原一些高山亚高山垂直带中藏高原一些高山亚高山垂直带中有所发觉有所发觉第12页1 1、灰化土分布、灰化土分布第13页 灰化土分布在灰化土分布在寒温带湿润气候区寒温
7、带湿润气候区,其南界大致与,其南界大致与北北纬纬5050线相当。气候特点是线相当。气候特点是冬长而严寒冬长而严寒,气温季节改,气温季节改变很大,变很大,降雨集中在夏季降雨集中在夏季。灰化土分布区灰化土分布区年均温和年降水量年均温和年降水量自西向东递减自西向东递减 降水量虽少,但低温冬冻,积雪厚,蒸发少,永降水量虽少,但低温冬冻,积雪厚,蒸发少,永冻层广布,地表水分充分,利于冻层广布,地表水分充分,利于淋溶和潜育作用淋溶和潜育作用进行进行2 2、灰化土成土条件、灰化土成土条件(1 1)气候气候第14页(2 2)植被)植被 以以针叶林针叶林为主为主因为土壤冻结期长,针叶林因为土壤冻结期长,针叶林下
8、光线不充分,致使林下草本植下光线不充分,致使林下草本植被稀少,地被植物多数是苔藓、被稀少,地被植物多数是苔藓、地衣或蕨类等低等植物,林下亦地衣或蕨类等低等植物,林下亦经常引发经常引发沼泽化沼泽化现象现象第15页形态特征形态特征 表层为暗色凋谢物层(表层为暗色凋谢物层(O O)有机质淀积层(有机质淀积层(AhAh)灰白色淋溶层(灰白色淋溶层(E E)淀积层(淀积层(BshBsh)呈黄棕色)呈黄棕色3 3、灰化土主要性状、灰化土主要性状诊疗层和诊疗特征诊疗层和诊疗特征 灰化淀积层灰化淀积层是灰化土诊疗层是灰化土诊疗层第16页.理化性质理化性质 1 1)表层有机质含量高,可达表层有机质含量高,可达4
9、00400克每千克以上,克每千克以上,向下锐减向下锐减 2 2)土壤呈酸性反应,土壤呈酸性反应,pHpH常低于常低于5.55.5或或5.05.0 3 3)交换性酸量较高交换性酸量较高 4 4)阳离子交换量低阳离子交换量低 5 5)整个剖面中各种氧化物都有显著流失整个剖面中各种氧化物都有显著流失 6 6)粘粒含量从表层向下显著增高粘粒含量从表层向下显著增高 第17页灰化层形成条件灰化层形成条件 1 1)在在冷湿冷湿针叶林下,微生物对针叶林下,微生物对有机质分解迟缓,凋谢物逐年增有机质分解迟缓,凋谢物逐年增厚,泥炭层发育,其含水量可高厚,泥炭层发育,其含水量可高出其本身重量两倍以上,创造了出其本身
10、重量两倍以上,创造了还还原淋溶作用原淋溶作用有利条件有利条件4 4、主要成土过程、主要成土过程(1 1)灰化层形成过程灰化层形成过程 第18页 2 2)针叶林凋谢物含单宁、树脂、针叶林凋谢物含单宁、树脂、蜡质等较蜡质等较难分解物质难分解物质较多,造成半较多,造成半腐解凋谢物在地表腐解凋谢物在地表积累积累,而这些物,而这些物质盐基含量极少,凋谢物分解所形质盐基含量极少,凋谢物分解所形成有机酸不能完全被盐基中和,造成有机酸不能完全被盐基中和,造成很成很强酸性环境强酸性环境,适于,适于真菌生活真菌生活,在真菌为主微生物作用下,使有机在真菌为主微生物作用下,使有机质矿质化,释放出各种盐基,同时质矿质化
11、,释放出各种盐基,同时产生了产生了富里酸富里酸。第19页 3 3)富里酸)富里酸酸性很强,离解酸性很强,离解度大,溶液渗透土体,因为氢离度大,溶液渗透土体,因为氢离子代换,使子代换,使盐基被代替并淋失盐基被代替并淋失。在低温潮湿条件下,有机质分解在低温潮湿条件下,有机质分解迟缓,释放盐基不足以中和富里迟缓,释放盐基不足以中和富里酸,游离氢离子伴随下渗水分大酸,游离氢离子伴随下渗水分大量进入残落物层以下矿质中去,量进入残落物层以下矿质中去,从而引发灰化过程进行从而引发灰化过程进行第20页灰化过程四个阶段灰化过程四个阶段 1 1)碳酸盐)碳酸盐分解淋溶阶段分解淋溶阶段 2 2)代换性代换性盐基盐基
12、分解淋溶阶段分解淋溶阶段 3 3)铁、铝、锰铁、铝、锰分解淋溶阶段分解淋溶阶段 4 4)铝、硅)铝、硅等富里酸络合盐下等富里酸络合盐下淋并析出非晶质粉末状二氧化硅淋并析出非晶质粉末状二氧化硅 第21页 从灰化层下淋富里酸钙、镁、铁、锰等盐类和少部从灰化层下淋富里酸钙、镁、铁、锰等盐类和少部分无机酸盐类以及铁、铝、硅酸胶体等到了下层,因分无机酸盐类以及铁、铝、硅酸胶体等到了下层,因为酸性溶液受到愈来愈丰富为酸性溶液受到愈来愈丰富盐基中和而使盐类淀积盐基中和而使盐类淀积,因为上层真菌分解过程中消耗了大量氧气及灰化层潮因为上层真菌分解过程中消耗了大量氧气及灰化层潮湿状态造成不透气性,在其下土层中氧气
13、不足,嫌气湿状态造成不透气性,在其下土层中氧气不足,嫌气微生物活动以及溶胶物质凝聚而使淀积下来各种盐类微生物活动以及溶胶物质凝聚而使淀积下来各种盐类形成形成红棕色或红褐色淀积层红棕色或红褐色淀积层,甚至形成铁磐或粘磐,甚至形成铁磐或粘磐层。层。(2 2)淀积层形成过程淀积层形成过程 第22页 潜育化过程潜育化过程:在淀积层以下,在淀积层以下,因为通气不良,有可能有带灰白因为通气不良,有可能有带灰白色或灰绿色潜育层形成色或灰绿色潜育层形成 腐殖化过程:腐殖化过程:在灰化淀积层形在灰化淀积层形成同时,土壤表层还进行着腐殖成同时,土壤表层还进行着腐殖化过程化过程(3 3)其它成土过程其它成土过程 第
14、23页5 5、灰化土分类、灰化土分类第24页6 6、灰化土利用与改良、灰化土利用与改良 灰化土分布于大多为灰化土分布于大多为天然林地天然林地,作为森林、牧地、干草地和种植作为森林、牧地、干草地和种植农作物,我国灰化土分布于是主农作物,我国灰化土分布于是主要林业生产基地之一。因为气候要林业生产基地之一。因为气候冷湿、土层浅薄、强酸性、结构冷湿、土层浅薄、强酸性、结构差、植物养分缺乏,普通差、植物养分缺乏,普通不宜大不宜大面积农用面积农用 第25页景观景观第26页剖面剖面第27页灰土剖面图灰土剖面图(据美国农业部资料,据美国农业部资料,1998)第28页1.地理分布和成土环境地理分布和成土环境 淋
15、溶土广泛分布于温带湿润气候区,淋溶土约占全球陆地面积14.7%,横跨了5个大自然带。中国淋溶土从寒温带、温带、暖温带到亚热带都有分布,约占中国土地面积13%(约 125104km2)。b 淋溶土淋溶土第29页2.主导成土过程与特征主导成土过程与特征 淋溶土含有淀积黏化和次生黏化作用。淋溶土土体构型为OABtC。土壤剖面通体无石灰反应,土壤呈微酸性至酸性,pH值多为6.07.0,土壤阳离子代换量较高,淋溶土质地黏重,次生黏土矿物以2:1型水云母、蛭石为主。第30页淋溶土剖面图(据美国农业部资料,1998)第31页中国淋溶土剖面及其性状图(据龚子同,1999)第32页3.分类与利用分类与利用 淋溶
16、土纲分为冷凉淋溶土、干润淋溶土、常湿淋溶土和湿润淋溶土4个亚纲。淋溶土是中国主要森林土壤资源,也是主要农业土壤资源,因气候湿润易发生水土流失,在利用中应加防治。第33页 淋溶土是指湿润土壤水分情况淋溶土是指湿润土壤水分情况下,石灰充分淋溶,含有显著粘下,石灰充分淋溶,含有显著粘粒移淀土壤。包含土类有暗棕壤、粒移淀土壤。包含土类有暗棕壤、棕壤、黄棕壤和白浆土等,分布棕壤、黄棕壤和白浆土等,分布于于温带、暖温带、北亚热带湿润温带、暖温带、北亚热带湿润季风气候区季风气候区 第34页1 1、淋溶土地理分布、淋溶土地理分布第35页中国淋溶土分布中国淋溶土分布第36页2 2、淋溶土成土条件、淋溶土成土条件
17、(1 1)气候)气候 温带、暖温带以至北亚热带湿温带、暖温带以至北亚热带湿润季风气候区,因为淋溶土分布区润季风气候区,因为淋溶土分布区南北跨度大,各土壤类型气候存在南北跨度大,各土壤类型气候存在着较大差异,除黄棕壤外,都有不着较大差异,除黄棕壤外,都有不一样深度冻层。一样深度冻层。第37页 白浆土、暗棕壤(同一白浆土、暗棕壤(同一地带)地带)分布区,冬季严寒干燥,分布区,冬季严寒干燥,土壤冻层深,表层冻结时间土壤冻层深,表层冻结时间150150天左右。天左右。棕壤棕壤分布区夏暖分布区夏暖多雨,冬季严寒干燥,季节冻多雨,冬季严寒干燥,季节冻层较浅。层较浅。黄棕壤黄棕壤分布区气候属分布区气候属暖温
18、带向亚热带过渡区暖温带向亚热带过渡区第38页(2 2)植被植被 白浆土植被以喜湿性植物种类为主,白浆土植被以喜湿性植物种类为主,草甸和草草甸和草甸沼泽甸沼泽类型草本植物,木本植物以喜湿性落叶松、白类型草本植物,木本植物以喜湿性落叶松、白桦、水曲柳、丛桦为最常见桦、水曲柳、丛桦为最常见(高地植物)。(高地植物)。暗棕壤暗棕壤-针阔混交林针阔混交林 棕壤棕壤-落叶阔叶林落叶阔叶林 黄棕壤黄棕壤-落叶阔叶与常绿阔叶混交林落叶阔叶与常绿阔叶混交林第39页 夏季温暖多雨,冬季严寒干燥,季节改变显著。夏季夏季温暖多雨,冬季严寒干燥,季节改变显著。夏季原生矿物分解强,易溶性盐类和碳酸盐均遭到淋失,形原生矿物
19、分解强,易溶性盐类和碳酸盐均遭到淋失,形成粘土矿物,一部分就地残积于土体层,成为成粘土矿物,一部分就地残积于土体层,成为残积粘化残积粘化作用作用,另一部分粘粒向下淋溶,在心土层,另一部分粘粒向下淋溶,在心土层淀积淀积起来,使起来,使心土层粘粒含量增高。粘化层心土层粘粒含量增高。粘化层厚度自高纬度向低纬度逐厚度自高纬度向低纬度逐步增厚步增厚。粘粒形成同时,铁、锰释放,亚铁化合物因氧。粘粒形成同时,铁、锰释放,亚铁化合物因氧化而淀积,并以化而淀积,并以棕色胶膜棕色胶膜形态包被于土粒或结构体表面,形态包被于土粒或结构体表面,使土体呈棕色,这种颜色由高纬向低纬越来越鲜艳、醒使土体呈棕色,这种颜色由高纬
20、向低纬越来越鲜艳、醒目。目。3 3、淋溶土成土过程、淋溶土成土过程(1 1)粘化移淀过程)粘化移淀过程第40页淋溶土类之间差异淋溶土类之间差异 因为淋溶土分布南北跨度大,水热条件差异较因为淋溶土分布南北跨度大,水热条件差异较大,大,风化、淋溶作用自北向南增强风化、淋溶作用自北向南增强,各土壤类型粘,各土壤类型粘化作用方式、粘化强度等都有差异,主要表现有以化作用方式、粘化强度等都有差异,主要表现有以下几点:下几点:1 1)土壤酸碱度和盐基饱和度差异土壤酸碱度和盐基饱和度差异 2 2)粘粒在剖面中差异粘粒在剖面中差异 3 3)铁、锰氧化物在剖面中差异铁、锰氧化物在剖面中差异第41页 白浆土特殊性:
21、以白浆化为特点(隐域性)。白浆土特殊性:以白浆化为特点(隐域性)。白浆土白浆土分布区降水较多,土壤质地上轻下粘重,透水不良,表分布区降水较多,土壤质地上轻下粘重,透水不良,表层常处于周期性滞水状态,而表层有机质累积和转化,层常处于周期性滞水状态,而表层有机质累积和转化,也为成土物质还原淋洗创造了条件。还原条件下,包被也为成土物质还原淋洗创造了条件。还原条件下,包被于土粒表面铁、锰胶膜被还原,沿缓坡随侧向水流不停于土粒表面铁、锰胶膜被还原,沿缓坡随侧向水流不停淋失。未被淋失溶于暂时滞水中,氧化过程占优势时又淋失。未被淋失溶于暂时滞水中,氧化过程占优势时又被氧化,与土壤中有机和无机胶体胶结而被固定
22、。还有被氧化,与土壤中有机和无机胶体胶结而被固定。还有一部分沿心土柱状结构裂隙下渗,在淀积层中形成铁锰一部分沿心土柱状结构裂隙下渗,在淀积层中形成铁锰锈斑、结核和黑色胶膜。因为铁锰淋失,在腐殖质层下锈斑、结核和黑色胶膜。因为铁锰淋失,在腐殖质层下颜色变淡,出现白色土层颜色变淡,出现白色土层 第42页白浆化阶段性:白浆化阶段性:因为铁锰淋失是逐步,白浆化过程显出因为铁锰淋失是逐步,白浆化过程显出不一样阶段,早期,因铁锰淋失量不大,不一样阶段,早期,因铁锰淋失量不大,部分铁水化,白浆化土层呈黄色或黑黄色,部分铁水化,白浆化土层呈黄色或黑黄色,铁锰深入大量淋失,土层变白,形成白浆铁锰深入大量淋失,土
23、层变白,形成白浆土土白浆土植被:白浆土植被:白浆土以草甸植被为主,残落物多,上白浆土以草甸植被为主,残落物多,上层滞水显著,形成深厚腐殖质层层滞水显著,形成深厚腐殖质层第43页 淋溶土分布区植被以森林和淋溶土分布区植被以森林和草甸沼泽为主,生物量大,每草甸沼泽为主,生物量大,每年可生产较多凋谢物,腐殖质年可生产较多凋谢物,腐殖质累积显著累积显著(2 2)腐殖质累积过程腐殖质累积过程第44页(2 2)形态特征形态特征 O O层:凋谢物层层:凋谢物层 Ah Ah层:腐殖质层层:腐殖质层 Bt Bt层:粘粒多棕色淀积层层:粘粒多棕色淀积层4 4、淋溶土主要性状、淋溶土主要性状(1 1)诊疗层和诊疗特
24、征诊疗层和诊疗特征 淡色表层或暗色表层,粘化层,淡色表层或暗色表层,粘化层,中度至高度盐基饱和度中度至高度盐基饱和度第45页(3 3)理化性质)理化性质 1 1)有机质含量较高,微酸至有机质含量较高,微酸至酸性酸性 2 2)盐基饱和度高,交换性阳盐基饱和度高,交换性阳离子以钙镁为主,铁铝在剖面中离子以钙镁为主,铁铝在剖面中有较显著累积趋势有较显著累积趋势 3 3)粘粒含量高,有棕色胶膜粘粒含量高,有棕色胶膜第46页 分布于分布于中温带湿润气候区中温带湿润气候区 湿润湿润土壤水分情况和土壤水分情况和冷性冷性土壤温度土壤温度情况,饱和厚暗色表层和饱和硅铝层,情况,饱和厚暗色表层和饱和硅铝层,pHp
25、H7 7 厚层凋谢物层,普通有厚层凋谢物层,普通有 4-5 4-5厘米厚,厘米厚,腐殖质层颜色较浅,呈棕灰色,厚度约腐殖质层颜色较浅,呈棕灰色,厚度约8-158-15厘米。淀积层呈棕色厘米。淀积层呈棕色 4 4、淋溶土分类、淋溶土分类(1 1)暗棕壤暗棕壤暗棕壤剖面暗棕壤剖面第47页暗棕壤:暗棕壤:这是摄于黑龙江小这是摄于黑龙江小兴安岭上暗棕壤剖面,兴安岭上暗棕壤剖面,与棕壤差异在于因气候与棕壤差异在于因气候较冷凉,土壤有机质积较冷凉,土壤有机质积累较丰富,所以土色深累较丰富,所以土色深暗,呈暗棕色,微酸性,暗,呈暗棕色,微酸性,肥力高,是我国主要林肥力高,是我国主要林业基地。业基地。暗棕壤剖
26、面暗棕壤剖面第48页 分布于暗棕壤带南侧分布于暗棕壤带南侧暖暖温带海洋性温带海洋性气候区气候区 湿润湿润土壤水分情况和土壤水分情况和温性温性土壤土壤温度情况,淡色表层和饱和硅铝层,温度情况,淡色表层和饱和硅铝层,pHpH7 7。淡色表层,棕色淀积层,质地淡色表层,棕色淀积层,质地粘重,有锈色斑纹粘重,有锈色斑纹(2 2)棕壤棕壤第49页保留在山东泰山棕壤上针阔叶混交林保留在山东泰山棕壤上针阔叶混交林第50页泰山土壤植被垂直分布泰山土壤植被垂直分布第51页 在我国分布于在我国分布于北亚热带及中亚热北亚热带及中亚热带带,跨越北纬,跨越北纬27-3327-33。长江中下。长江中下游及其它垂直带区游及
27、其它垂直带区 湿润湿润土壤水分情况土壤水分情况 凋谢物层和腐殖质层较薄,呈凋谢物层和腐殖质层较薄,呈暗灰棕色,淀积层呈黄棕色暗灰棕色,淀积层呈黄棕色(3 3)黄棕壤黄棕壤第52页 暗棕壤暗棕壤是我国最主要木材产地之一,主要发展林业,适是我国最主要木材产地之一,主要发展林业,适种大豆、玉米等作物,并发展养蚕和果树业,林下水湿条种大豆、玉米等作物,并发展养蚕和果树业,林下水湿条件好地方适栽。件好地方适栽。棕壤棕壤自然肥力高,平地丘陵适种棉花、花生、高梁、大自然肥力高,平地丘陵适种棉花、花生、高梁、大豆、玉米等,山区宜发展林业、桑蚕和果园豆、玉米等,山区宜发展林业、桑蚕和果园 黄棕壤黄棕壤丘陵区可种
28、茶、桑、发展果园;平缓丘陵区适种丘陵区可种茶、桑、发展果园;平缓丘陵区适种稻、麦、棉和油料等稻、麦、棉和油料等白浆土白浆土适种大豆、玉米、小麦、水稻。低产田适种大豆、玉米、小麦、水稻。低产田6 6、淋溶土利用与改良、淋溶土利用与改良第53页 按土壤景观特征可将按土壤景观特征可将1414个土纲归并为:个土纲归并为:土壤形成发育土壤形成发育主系列,即新成土干旱土均腐土主系列,即新成土干旱土均腐土灰土灰土 淋溶土淋溶土富铁土铁铝土富铁土铁铝土;过渡系列:过渡系列:新成土雏形土变性土;新成土雏形土变性土;副系列:水成型副系列:水成型盐成土有机土潜育土;盐成土有机土潜育土;岩成型岩成型新成土和火山灰土;
29、新成土和火山灰土;人为土人为土。第54页c c、富铁土、富铁土1 1、地理分布和成土环境、地理分布和成土环境 富铁土广泛分布于世界亚热带地域。在中国富铁土则广泛分布在江苏、富铁土广泛分布于世界亚热带地域。在中国富铁土则广泛分布在江苏、江西、浙江、安徽、湖南、湖北、四川、福建大部分地域,以及广东、江西、浙江、安徽、湖南、湖北、四川、福建大部分地域,以及广东、广西、海南、台湾、贵州、云南、西藏部分地域。广西、海南、台湾、贵州、云南、西藏部分地域。2.2.、主导成土过程与特征、主导成土过程与特征其主导成土过程有:中度风化作用、强烈盐基淋失作用、其主导成土过程有:中度风化作用、强烈盐基淋失作用、显著脱
30、硅和铁铝氧化物富集作用。富铁土土体构型为显著脱硅和铁铝氧化物富集作用。富铁土土体构型为AhAhBsBsC C。土壤剖面通体呈酸性或强酸性,土壤质地黏重,黏粒。土壤剖面通体呈酸性或强酸性,土壤质地黏重,黏粒硅铝率在硅铝率在2.0-2.42.0-2.4之间,黏土矿物以高岭石为主。之间,黏土矿物以高岭石为主。第55页富铁土剖面图富铁土剖面图(据美国农业部资料,据美国农业部资料,1998)第56页图图 中国富铁土剖面及其性状图中国富铁土剖面及其性状图(据龚子同,据龚子同,1999)第57页3 3、分类与利用、分类与利用 富富铁铁土土分分为为干干润润富富铁铁土土、常常湿湿富富铁铁土土、湿湿润润富富铁铁土
31、土3 3个个亚亚纲纲。富富铁铁土土区区降降水水和和热热量量丰丰富富,可可种种植植各各种种经经济济作作物物或或粮粮油油作作物物,生生产产潜潜力力很很大大。但但因因质质地地黏黏重重,易易于于遭遭受受侵侵蚀蚀,在在开开发发利利用用应应加防范。加防范。第58页d d、铁铝土、铁铝土1 1、地地理理分分布布和和成成土土原原因因铁铁铝铝土土广广泛泛分分布布于于世世界界热热带带雨雨林林气气候候区区、热热带带季季雨雨林林气气候候区区和和热热带带海海洋洋性性气气候候区区。在在中中国国铁铝土分布于海南、广东、广西、福建、台湾及云南等省区。铁铝土分布于海南、广东、广西、福建、台湾及云南等省区。2.2.主导成土过程与
32、特征主导成土过程与特征其主导成土过程包含:土壤矿物高度风化分解、盐基元素强烈淋其主导成土过程包含:土壤矿物高度风化分解、盐基元素强烈淋失、硅酸强烈淋失与氧化铁氧化铝相对富集、强烈生物富集过程。失、硅酸强烈淋失与氧化铁氧化铝相对富集、强烈生物富集过程。铁铝土土体构型为:铁铝土土体构型为:AhAhBmsBmsBCBCC C。其。其pHpH值在值在4.5-5.04.5-5.0之间,潜之间,潜在酸度较强,质地黏重,黏粒含量大于在酸度较强,质地黏重,黏粒含量大于5050,黏粒硅铝率在,黏粒硅铝率在1.5-1.5-1.81.8之间。之间。第59页铁铝土土剖面图铁铝土土剖面图(据美国农业部资料,据美国农业部
33、资料,1998)第60页图图 中国铁铝土剖面及其性状图中国铁铝土剖面及其性状图(据龚子同,据龚子同,1999)第61页 在在热带和亚热带湿润气候条件热带和亚热带湿润气候条件下,下,土体中土体中铝硅酸盐矿物铝硅酸盐矿物受到强烈分解,受到强烈分解,盐基不停淋失,而盐基不停淋失,而氧化铁、铝氧化铁、铝在土在土壤中残留和聚集所形成土壤,其中壤中残留和聚集所形成土壤,其中氧化铝稳定性最强,因而称之为富氧化铝稳定性最强,因而称之为富铝土。包含土类有:砖红壤、砖红铝土。包含土类有:砖红壤、砖红壤性红壤、红壤和黄壤等。壤性红壤、红壤和黄壤等。第62页1 1、世界富铝土分布、世界富铝土分布第63页中国富铝土分布
34、中国富铝土分布第64页(1 1)气候气候 高温多雨高温多雨,年降水量为年降水量为1200-25001200-2500毫米,年平均气温为毫米,年平均气温为15-2815-28。在我国分布于亚热带、。在我国分布于亚热带、热带季风气候区,表现显著热带季风气候区,表现显著干湿干湿季交替季交替特点特点 2 2、富铝土成土条件、富铝土成土条件第65页(2 2)自然植被)自然植被 砖红壤砖红壤-热带雨林或季雨林热带雨林或季雨林 砖红壤性红壤砖红壤性红壤-南亚热带季雨林南亚热带季雨林 红壤红壤-常绿阔叶林常绿阔叶林 黄壤黄壤-亚热带常绿阔叶林,常绿亚热带常绿阔叶林,常绿-落叶阔叶混交林落叶阔叶混交林第66页(
35、1 1)富铝化过程(脱硅)富铝化过程(脱硅)高温多雨高温多雨使原生矿物中硅酸盐类强烈分解,产生以高使原生矿物中硅酸盐类强烈分解,产生以高岭石为主次生粘土矿物和游离氧化物。岭石为主次生粘土矿物和游离氧化物。可溶性可溶性产物淋溶流产物淋溶流失,而失,而铁、铝氧化物铁、铝氧化物相对积累,当盐基淋失到一定程度,相对积累,当盐基淋失到一定程度,土层上部呈土层上部呈酸性反应酸性反应,铁铝氧化物开始溶解下移。因为土,铁铝氧化物开始溶解下移。因为土层下部盐基含量较高,酸度较低,下移铁、铝氧化物抵达层下部盐基含量较高,酸度较低,下移铁、铝氧化物抵达一定深度时即发生一定深度时即发生凝聚沉淀凝聚沉淀作用,而且一部分
36、铁、铝氧化作用,而且一部分铁、铝氧化物在旱季还会随毛管水上升抵达地表,在酷热干燥条件下物在旱季还会随毛管水上升抵达地表,在酷热干燥条件下发生不可逆性凝聚。这种现象屡次发生,遂使上层土壤铁发生不可逆性凝聚。这种现象屡次发生,遂使上层土壤铁铝氧化物愈聚愈多。铝氧化物愈聚愈多。3 3、富铝土成土过程、富铝土成土过程第67页(2 2)生物富集过程)生物富集过程 富铝土分布区植物生长量大,残体转化也极快速,营富铝土分布区植物生长量大,残体转化也极快速,营养元素养元素生物小循环周期短生物小循环周期短,生物,生物自肥能力较强自肥能力较强。但营养元。但营养元素不是固定保持在土壤里,而处于不停循环过程中,一旦素
37、不是固定保持在土壤里,而处于不停循环过程中,一旦植被受到破坏,将会引发强烈水土流失,土壤肥力就会显植被受到破坏,将会引发强烈水土流失,土壤肥力就会显著下降。在植物分解过程中,鲜叶中含量较多钙、镁、氮、著下降。在植物分解过程中,鲜叶中含量较多钙、镁、氮、硫等元素不停淋失,而鲜叶含量较少铝、铁、硅等则相对硫等元素不停淋失,而鲜叶含量较少铝、铁、硅等则相对累积,这就加深了对土壤富铝化作用影响。所以,累积,这就加深了对土壤富铝化作用影响。所以,脱硅富脱硅富铝化作用铝化作用和和强烈生物富集作用强烈生物富集作用是富铝土形成统一而不可分是富铝土形成统一而不可分割两个过程。割两个过程。第68页铁铝层诊疗特征铁
38、铝层诊疗特征:1 1)土壤粘粒部分含有较低土壤粘粒部分含有较低阳离子交换量阳离子交换量和和硅铝分子率。硅铝分子率。2 2)氧化铁富集)氧化铁富集,铁游离度增大,游离,铁游离度增大,游离FeFe2 2O O3 320g/kg20g/kg4 4、富铝土主要性状、富铝土主要性状(1 1)诊疗层和诊疗特征诊疗层和诊疗特征 中度以上中度以上富铝化富铝化特征土层,我国称为特征土层,我国称为铁铝铁铝层层,美国称氧化层,美国称氧化层 第69页 铁铝层诊疗特征:铁铝层诊疗特征:3 3)有些土壤粘粒部分较低有些土壤粘粒部分较低阳离交换量或硅铝分子率并不是富铝化作用形阳离交换量或硅铝分子率并不是富铝化作用形成,为区
39、分这些并不是因为真正高度富铝化作成,为区分这些并不是因为真正高度富铝化作用所形成低阳离交换量和低硅铝分子率土壤,用所形成低阳离交换量和低硅铝分子率土壤,或把它们排除在富铝土纲之外,用以诊疗富铝或把它们排除在富铝土纲之外,用以诊疗富铝土纲铁铝层指标除了粘粒部分阳离子交换量和土纲铁铝层指标除了粘粒部分阳离子交换量和硅铝分子率,还需用与脱钾作用相联络硅铝分子率,还需用与脱钾作用相联络K K2 2O O含量含量作出限定。详细指标:作出限定。详细指标:K K2 2O O35g/kg35g/kg第70页 腐殖质层腐殖质层(10-20cm10-20cm)铁铝层铁铝层(诊疗层,暗红(诊疗层,暗红至黄棕色)至黄
40、棕色)母质层母质层 (2 2)形态特征形态特征 富铝土土层普通较深厚,富铝土土层普通较深厚,2-32-3米以上,层米以上,层次分异虽不太显著,但仍能划分出剖面层次次分异虽不太显著,但仍能划分出剖面层次第71页2 2)化学性质)化学性质 酸性反应:酸性反应:全剖面呈酸性反应,全剖面呈酸性反应,pHpH值值4.5-6.0 4.5-6.0 1 1)物理性质)物理性质 孔隙度较高,透水性很好,能容忍较孔隙度较高,透水性很好,能容忍较大降水强度,但受到雨水溅击作用,孔隙大降水强度,但受到雨水溅击作用,孔隙渗透速度将显著下降。渗透速度将显著下降。(3 3)理化性质理化性质第72页 代换性能:代换性能:pH
41、pH值在值在7 7以下,阴离子吸附量较多,以下,阴离子吸附量较多,普通被吸附阴离子是磷酸根离子或硫酸根离子,普通被吸附阴离子是磷酸根离子或硫酸根离子,所以,磷酸固定就成为这类土壤很突出问题。富所以,磷酸固定就成为这类土壤很突出问题。富铝土交换性盐基总量较低铝土交换性盐基总量较低 矿质养分情况:矿质养分情况:在良好植被下,富铝土含氮在良好植被下,富铝土含氮量较高,植被破坏以致土壤遭侵蚀后快速降低。量较高,植被破坏以致土壤遭侵蚀后快速降低。含磷量低,作物都表现出不一样程度缺磷特征含磷量低,作物都表现出不一样程度缺磷特征 第73页(1 1)砖红壤砖红壤 热带雨林热带雨林,我国分布区在北纬我国分布区在
42、北纬2222以南以南,是富铝化程度最高一个土,是富铝化程度最高一个土壤,普通都有壤,普通都有2-32-3米红色风化层,铁米红色风化层,铁铝高度富集,粘土矿物以高岭石、三铝高度富集,粘土矿物以高岭石、三水铝石和赤铁矿为主,富铝层较发育,水铝石和赤铁矿为主,富铝层较发育,呈暗红色或黄橙色,棱块状结构,有呈暗红色或黄橙色,棱块状结构,有清楚铁胶膜,常见铁结核,甚至出现清楚铁胶膜,常见铁结核,甚至出现铁磐层,淋溶作用较强铁磐层,淋溶作用较强5 5、富铝土分类、富铝土分类第74页(2 2)砖红壤性红壤砖红壤性红壤 南亚热带南亚热带季雨林、亚热带常绿阔季雨林、亚热带常绿阔叶林地域。我国分布在北纬叶林地域。
43、我国分布在北纬22-2522-25之间。富铝化作用略低于砖红壤而高之间。富铝化作用略低于砖红壤而高于红壤,但仍表现出显著富铝化特征,于红壤,但仍表现出显著富铝化特征,粘土矿物以高岭石为主,并含少许三粘土矿物以高岭石为主,并含少许三水铝石和水云母,富铝层呈橙色或亮水铝石和水云母,富铝层呈橙色或亮黄橙色,发育程度较砖红壤弱,淋溶黄橙色,发育程度较砖红壤弱,淋溶作用也较差。本土类多发育于花岗岩作用也较差。本土类多发育于花岗岩和其它酸性母岩上,所以土壤质地较和其它酸性母岩上,所以土壤质地较砖红壤轻砖红壤轻第75页(3 3)红壤)红壤 亚热带常绿阔叶林亚热带常绿阔叶林地域,分布区地域,分布区与砖红壤性红
44、壤相吻合。我国东部与砖红壤性红壤相吻合。我国东部长长江以南至南岭江以南至南岭山地,西部包含云贵高山地,西部包含云贵高原中北部和四川盆地南缘地域,大致原中北部和四川盆地南缘地域,大致在北纬在北纬25-3125-31之间。红壤富铝化之间。红壤富铝化作用强度在富铝土纲中是较弱土类。作用强度在富铝土纲中是较弱土类。富铝层呈亮红棕色或浊黄棕色富铝层呈亮红棕色或浊黄棕色第76页(4 4)黄壤黄壤 广泛分布于广泛分布于热带、亚热带山地热带、亚热带山地和高原和高原。我国以四川盆地周围山地。我国以四川盆地周围山地和贵州高原为多,湘赣浙闽台等省和贵州高原为多,湘赣浙闽台等省山地也有分布。含有富铝土普通形山地也有分
45、布。含有富铝土普通形成过程外,还有显著成过程外,还有显著水化作用水化作用,以,以亮黄棕色为特征,富铝化作用虽较亮黄棕色为特征,富铝化作用虽较红壤弱,但仍较显著,淋溶作用较红壤弱,但仍较显著,淋溶作用较强,淀积现象较显著,剖面中可能强,淀积现象较显著,剖面中可能出现漂白层或假潜育层出现漂白层或假潜育层第77页6 6、富铝土利用与改良、富铝土利用与改良 我国富铝土处于热带、亚热带湿我国富铝土处于热带、亚热带湿润气候条件下,水热充沛,生物资润气候条件下,水热充沛,生物资源丰富,是我国热带亚热带林木、源丰富,是我国热带亚热带林木、果树和粮食作物主要生产基地。区果树和粮食作物主要生产基地。区内人口密集,
46、还有内人口密集,还有1/41/4土地未利用,土地未利用,开发潜力大。但因为地形起伏,降开发潜力大。但因为地形起伏,降水强度大,开垦利用中稍有不慎就水强度大,开垦利用中稍有不慎就会引发严重水土流失并致使土壤性会引发严重水土流失并致使土壤性状恶化状恶化第78页第79页思索题思索题n以森林土纲系列为例以森林土纲系列为例,说明在不一说明在不一样热量条件下样热量条件下,土壤形成过程中土壤形成过程中,物物质与能量迁移转化规律质与能量迁移转化规律第80页 土壤形成发育主系列:新成土干旱土均腐土灰土淋溶土富铁土铁铝土;土壤形成发育主系列:新成土干旱土均腐土灰土淋溶土富铁土铁铝土;过渡系列过渡系列:新成土雏形土
47、变性土;:新成土雏形土变性土;副系列:副系列:水成型水成型 盐成土有机土潜育土;盐成土有机土潜育土;岩成型岩成型 新成土和火山灰土;新成土和火山灰土;人为土人为土 森林土纲系列森林土纲系列草原与荒漠土纲系列草原与荒漠土纲系列按土壤景观特征可将按土壤景观特征可将14个土纲归并为:个土纲归并为:第81页草草原原与与荒荒漠漠土土纲纲系系列列包包含含:均均腐腐土土、干干旱旱土土两两个个土土纲纲。这这些些土土纲纲主主要要分分布布在在干干旱旱、半半干干旱旱气气候候区区,其其土土壤壤共共同同特特征征是是土土壤壤剖剖面面通通体体含含有有石石灰灰反反应应,土土壤壤含含有有干干旱旱土土壤壤水水分分情情况况或半干润
48、土壤水分情况。或半干润土壤水分情况。二、二、草原与荒漠土纲系列草原与荒漠土纲系列第82页1 1、地理分布和成土环境、地理分布和成土环境 均腐土分布于世界温带半干旱及半湿均腐土分布于世界温带半干旱及半湿润气候区。在中国均腐土分布在温带、润气候区。在中国均腐土分布在温带、暖温带半干旱、半湿润区,包含黑龙江、暖温带半干旱、半湿润区,包含黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山西、陕西等省吉林、辽宁、内蒙古、山西、陕西等省区。区。a a、均腐土、均腐土第83页n n2、主导成土过程和特征、主导成土过程和特征n n 其主导成土过程有腐殖质积累作用和钙积其主导成土过程有腐殖质积累作用和钙积作用。土体构型为作用。土体
49、构型为AhABBkC。土土壤壤pH值在值在7.08.0之间,盐基饱和,代换性之间,盐基饱和,代换性盐基以钙、镁离子为主,土壤次生黏土矿盐基以钙、镁离子为主,土壤次生黏土矿物以物以2:1型伊利石为主,在土体下部常有弱型伊利石为主,在土体下部常有弱黏化。黏化。第84页均腐土剖面图均腐土剖面图(据美国农业部资料,据美国农业部资料,1998)第85页中国均腐土剖面及其性状图中国均腐土剖面及其性状图(据龚子同,据龚子同,1999)第86页4 4、分类和利用、分类和利用均均腐腐土土可可分分为为干干润润均均腐腐土土、湿湿润润均均腐腐土土、岩岩性性均均腐腐土土3 3个个亚亚纲纲。均均腐腐土土区区植植被被以以羊
50、羊草草、针针茅茅、杂杂类类草草为为主主,是是良良好好放放牧牧场场和和割割草草场场,适适宜宜于于各各种种家家畜畜喂喂养养,尤尤其其大大家家畜畜发发展展。应应依依据据土土壤壤特特点点,因因地地制制宜宜地地安安排排农农牧牧林林业业用用地地,建建立立林林网网粮粮草草轮轮作作制制度度,促促进农牧林业全方面发展。进农牧林业全方面发展。第87页 钙积土是指钙积土是指碳酸钙碳酸钙在土壤剖面在土壤剖面中显著累积土壤。包含土类有中显著累积土壤。包含土类有黑黑钙土、栗钙土、灰钙土、棕钙土钙土、栗钙土、灰钙土、棕钙土和黑垆土和黑垆土等。相当于美国土壤分等。相当于美国土壤分类软土纲和干旱土纲,中国系统类软土纲和干旱土纲