土壤土纲
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土壤类型特征20世纪50年代初到80年代末,苏联的土壤发生学分类对我国土壤学发展影响很深,不足之处是缺乏定量标准。
从2世纪60年代兴起、70年代广为应用的土壤系统分类成为当今世界土壤分类的主流。
中国土壤系统分类以诊断层和诊断特性为基础,是一个定量化、标准化和国际化的分类,该系统分类把中国土壤划分出14个土纲:有机土、人为土、灰土、火山灰土、铁铝变性土、干旱土、盐成土、潜育土、均腐土、富铁土、淋溶土、雏形土和新成土。
一、有机土1.土纲定义与成土环境有机土是在地面积水或长期土壤水分饱和,生长水生植物的条件下,以泥炭化成土过程为主,富含有机质的土壤,相当于土壤发生分类中的有机水成土,全球地势低洼地区都有分布。
有机土虽属非地带性土壤,但也有其特殊的成土环境。
首先是只要有潮湿潴水低地,无论寒带或温带都可发育有机土。
我,国有机土集中分布于东北的大小兴安岭、长白山地,青藏高原的江河源区,川西北的若尔盖盆地及祁连山地和巴颜喀拉山地。
通常所在地形为相对低洼、地表潴水,或具有不透水的冻土层的高寒滩地坡麓,河流宽谷低阶地,山麓潜水渗溢地段,湖滨平地,古冰碛洼地。
地下水位高,地表积水,多数地区为高寒沼泽化草甸,生长耐寒湿,中生、多年生,或混生湿生多年生草本植物,生长茂密,覆盖度80%~95%以上。
有机土发育地区年平均气温-2~-5℃,土壤冻结时间较长,年降水量400~600mm,蒸发量小,湿度大。
2.成土过程包括泥炭积累过程和潜育化过程。
(1)泥炭积累过程。
有机土发育于潮湿环境中,植物生长繁茂,覆盖度大,根系发达,入土深,每年有大量有机残体补给土壤,在长期低温和季节性冻结过湿条件下,增强了厌氧还原过程的作用土壤中几乎缺少纤维分解细菌,使不同时期产生的有机残体以未分解、半分解和部分腐殖化形式积累于土体表层,形成暗色调的泥炭层。
有机质含量200~500g/kg,泥炭层厚50~200cm。
(2)潜育化过程。
有机土As层之下,长期渍水处于厌氧环境,土壤中高价铁、锰的氧化物还原为低价形态,溶解度较大,可随水在土壤中移动并参与某些次生矿物的形成,生成蓝铁矿[Fe3(PO4)4·2H2O],硫铁矿(FeS2)、菱铁矿(FeCO3)、菱锰矿(MnCO3)等,土壤由黄棕转变为青灰,蓝灰、灰黑色,称潜育层。
土壤学水解作用(P26)水解作用是指水电解离出的H+对矿物的分解作用,它是化学分解的主要过程,可使矿物彻底分解。
根据矿物在水解过程中的分解顺序可划分为:脱盐基阶段、脱硅阶段、富铝化阶段脱盐基阶段:K2Al2Si6O16+HOH=KHAl2Si6O16+KOHKHAl2Si6O16+HOH=H2Al2Si6O16+KOH脱硅阶段:H2Al2Si6O16+5HOH=H2Al2Si2O8.H2O+4H2SiO3富铝化阶段:H2Al2Si2O8+4HOH=2Al(OH)3+2H2SiO3土壤结构土壤固相颗粒很少呈单粒存在,它们经常是相互作用而聚积形成大小不同、形状各异的团聚体,这些团聚体的组合排列称为土壤结构。
土壤结构是成土过程的产物,故不同的土壤及其发生层都具有一定的土壤结构。
土壤结构类型:单粒结构、粒状结构、片状结构、块状结构、柱状结构、棱柱结构、大块状结构。
氮有机物的分解:包括氨化、硝化和反硝化过程。
(P48)土壤腐殖质的形成(P49)土壤有机物在微生物作用下进行分解转化的同时,其部分分解产物又在微生物的作用下重新聚合形成腐殖质,有关土壤腐殖质形成的生物化学过程归纳起来有3种学说:①木质素-蛋白质聚合学说;②生物化学合成学说;③化学催化聚合学说。
土壤腐殖质形成过程图式土壤腐殖质(P43)●土壤腐殖质(soil humus)是土壤特异有机质,也是土壤有机质的主要组分,约占有机质总量的50%~65%。
●它是一种结构复杂、抗分解性强的棕色或暗棕色无定形胶体物,是土壤微生物利用植物残体及其分解产物重新合成的高分子化合物。
●土壤腐殖质分为胡敏酸、富里酸、棕腐酸和胡敏素●土壤腐殖质主要由胡敏酸和富里酸组成土壤腐殖质的作用(P45)●土壤腐殖质中的胡敏酸对土壤结构体、保水保肥性能的形成起着重要作用。
●富里酸对促进土壤矿物风化和矿质养分的释放都有重要作用。
●胡敏酸和富里酸能多次与次生黏土矿物紧密结合,形成有机-无机复合体,构成良好的土壤结构体,对土壤肥力的形成起着极为重要的作用。
七、初育⼟纲⼟壤初育⼟纲⼟壤主要包括黄绵⼟、红粘⼟、新积⼟、龟裂⼟、风沙⼟、⽯灰(岩)⼟、⽕⼭灰⼟、紫⾊⼟、磷质⽯灰⼟、粗⾻⼟、⽯质⼟11个⽅⾯⼟类。
(1)黄绵⼟代码:G11。
黄绵⼟是黄⼟母质经直接耕种⽽形成的⼀种幼年⼟壤。
因⼟体疏松、软绵,⼟⾊浅淡,故名黄绵⼟,其实质为岩成⼟或原⾊(质)⼟。
分布地区:黄绵⼟⼴泛分布于我国黄⼟⾼原⽔⼟流失较严重的地区,其中以⽢肃东部和中部、陕西北部、⼭西西部⾯积较⼴,宁夏南部、河南西部和内蒙古境内也有分布,常和⿊垆⼟、灰钙⼟等交错存在,是黄⼟⾼原上分布⾯积的⼟壤。
主要特征:剖⾯发育不明显,⼟壤侵蚀严重。
黄绵⼟区多属地⼴⼈稀地区,可农、林、牧并举,但需修筑梯⽥,挖沟打坝,积蓄秋⾬,以控制⽔⼟流失;深耕、多施有机肥料以加厚活⼟层。
黄绵⼟适耕期长,适种作物⼴,尤宜种⾖;⼀般以种⼩麦、棉花和⽟⽶为宜,产量与所处地形部位有关;⽩绵⼟可种糜⼦、粟、马铃薯和春⼩麦等,但产量不稳定。
(2)红粘⼟代码:G12。
红粘⼟是由碳酸盐类岩⽯或其他富铁岩⽯在湿热⽓候条件下风化形成的,⼀般呈褐红⾊。
分布地区:我国的红粘⼟以贵州、云南、⼴西等省区最为发育,分布⼴。
主要特征:红粘⼟具有表⾯收缩、上硬下软、裂隙发育的特征。
在天然状态下,红粘⼟孔隙⽐⼤,多处于饱和状态,天然含⽔量接近塑限,多呈坚硬、硬塑状态。
强度⽐较⾼、压缩性⽐较低,经搬运、沉积后仍保留其基本特征。
(3)新积⼟代码:G13。
新积⼟是⾃然⼒及⼈为作⽤将松散物质堆叠⽽成,⼤多分布在地势相对低平地段,如河床、河漫滩、冲积平原、洪积扇、⾕地或盆地,以及沟坝地等。
分布地区:新积⼟分布于全国各地,故其⽓候条件也差异甚⼤。
主要特征:⼟体结持疏松,沉积层理明显,原⽣矿物清晰可见,受地下⽔位的影响,其⼼底⼟层有时可见锈纹锈斑。
其成⼟特征主要受⽔⽂条件和沉积规律的影响。
⼀般来说,主流带流速快,沉积物质较粗;缓流带,沉积物质较细,其间过渡地段可出现壤质⼟或砂、粘间层⼟壤。