第7章主要土綱特征7.1森林土綱系列7.2草原與荒漠土綱系列7.3水成型土綱系列7.4過渡土綱系列7.5巖成型土綱系列7.6人為土綱思考題與個案分析教學(xué)重點了解中國土壤系統(tǒng)分類中土綱的形成條件、主導(dǎo)成土過程、診斷層及診斷特性。掌握14個土綱之間具有明顯的發(fā)生聯(lián)系、形態(tài)特征以及空間分布聯(lián)系。熟悉14個土綱與美國土壤系統(tǒng)分類、聯(lián)合國FAO土壤制圖單元的相互參比關(guān)系。關(guān)鍵詞森林土綱系列(forestsoilordersystem)草原與荒漠土綱系列(steppe-desertsoilordersystem)水成型土綱系列(hydromorphicsoilordersystem)過渡土綱系列(transitionalsoilordersystem)巖成型土綱系列(lithomorphicsoilordersystem)人為土綱(anthropogenicsoilordersystem)第7章主要土綱特征中國土壤系統(tǒng)分類將中國境內(nèi)的所有土壤劃歸為14個土綱，這些土綱之間的發(fā)生聯(lián)系，如圖7-1所示。圖7-1中國土壤系統(tǒng)分類單元土綱發(fā)生系列示意圖(據(jù)龔子同，1999年資料改編)按土壤景觀特征可將14個土綱歸并為：土壤形成發(fā)育主系列，即新成土－干旱土－均腐土－灰土－淋溶土－富鐵土－鐵鋁土；過渡系列：新成土－雛形土－變性土；副系列：水成型的鹽成土－有機土－潛育土；巖成型的新成土和火山灰土；人為土。7.1.1灰土

1.地理分布和成土因素

灰土廣泛分布于北半球高緯度地區(qū)，即寒溫帶針葉林氣候區(qū)。在歐亞大陸北部和北美大陸北部呈現(xiàn)緯向地帶性分布。在中國，灰土分布區(qū)相對較小，灰土主要集中分布于大興安嶺北端。（2）土壤性狀灰土是特定的環(huán)境條件下所形成的一類土壤，其土壤剖面分異明顯。典型灰土的土壤剖面構(gòu)型為：O（暗色的枯枝落葉層）—A（暗灰色的腐殖質(zhì)累積層）—E（灰白色的林溶層）—Bsh（黃棕色的灰化淀積層）—C型中國灰土剖面及其性狀圖(據(jù)龔子同，1999)3.灰土分類與利用

灰土可劃分為腐殖灰土和正?；彝羶蓚€亞綱。中國灰土區(qū)屬于重要的原始林區(qū)，因此，在灰土開發(fā)利用的過程中，應(yīng)該注意砍伐森林引起的土壤侵蝕，由于初夏大量冰雪融化水與降雨注入土壤，再加土壤心土層還處于凍結(jié)狀態(tài)，極易造成嚴重的土壤侵蝕，導(dǎo)致針葉林-灰土生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。

另外，由于灰土分布區(qū)氣候寒冷而潮濕、生長期短、灰土的土層淺薄、強酸性、養(yǎng)分元素缺乏，不適宜大面積開發(fā)利用。7.1.2淋溶土1.地理分布和成土環(huán)境（1）地理分布淋溶土廣泛分布于溫帶濕潤氣候區(qū)，淋溶土約占全球陸地面積的14.7%，橫跨了5個大自然帶。中國淋溶土從寒溫帶、溫帶、暖溫帶到亞熱帶均有分布，約占中國土地面積的13%(約125104km2)。（2）成土環(huán)境中國淋溶土分布區(qū)的氣候條件和自然植被具有如下特點：①年平均氣溫在-1℃～17℃之間，氣溫年較差高達18℃之多；②年降水量在600～1800mm之間；③年均干燥度多在0.5～1.0之間；④土壤凍結(jié)層深度最深的可達250cm，最淺的＜15cm，甚至終年無凍土層；⑤自然植被多為不同類型的森林或森林灌叢植被。2.主導(dǎo)成土過程與特性在土壤剖面中部存在粘化層是淋溶土的必備條件，粘化作用是形成淋溶土的重要成土過程；故粘化層及其特性是鑒別淋溶土的重要指標(biāo)。淋溶土具有淀積黏化和次生黏化作用，相應(yīng)地形成淀積粘化層和次生粘化層。二者統(tǒng)稱粘化層（Bt層）思考：并非具有粘化層的土壤都屬于淋溶土，為什么？

圖7-4淋溶土剖面圖(據(jù)美國農(nóng)業(yè)部資料，1998)圖7-5中國淋溶土剖面及其性狀圖(據(jù)龔子同，1999)（2）干潤淋溶土是具有半干旱土壤水分狀況的淋溶土，主要分布在中國暖溫帶東部半濕潤、半干旱地區(qū)的低山丘陵和山麓平原。診斷特征：①半干潤土壤水分狀況；②土壤溫度狀況主要屬溫性，但也有一部分屬熱性的；③粘化層多見于剖面中、下部或地表25cm以下，厚度一般為30～70cm；④在礦質(zhì)土表以下1.5cm，內(nèi)或無或有石灰性，或在粘化層底部50cm內(nèi)或在粘化層中有一鈣積現(xiàn)象，并在結(jié)構(gòu)體表面有霜粉狀石灰或石灰斑點；⑤在上界位于土表至125cm范圍內(nèi)有或無碳酸鹽巖性特征，或在B層中有或無鐵質(zhì)特征。（3）常濕淋溶土具有常濕土壤水分狀況，并有熱性或溫性土壤溫度狀況。凡具有粘化層的黃壤和黃色石灰土均可以劃分常濕淋溶土。（4）濕潤淋溶土具有濕潤水分狀況，但無冷性和寒性土壤溫度狀況，只有溫性和熱性土壤溫度狀況。形成特點為風(fēng)化作用強于冷涼淋溶土和干潤淋溶土，但弱于常濕淋溶土。淋溶土是中國重要的森林土壤資源，也是重要的農(nóng)業(yè)土壤資源，因氣候濕潤易發(fā)生水土流失，在利用中應(yīng)加防治。（2）成土環(huán)境富鐵土形成于溫?zé)釟夂驐l件下，其自然植被以常綠林為主，地形主要為丘陵、低地。2.主導(dǎo)成土過程（1）中度風(fēng)化作用（2）單、雙硅鋁化礦物分解合成作用（3）強烈鹽基淋失作用（4）明顯脫硅和鐵鋁氧化物富集作用（5）低活性黏粒累積作用3.主要診斷層和診斷特性富鐵土的土體構(gòu)型為Ah（暗棕紅色）－Bs（棕紅色）－C。土壤剖面通體呈酸性或強酸性，土壤質(zhì)地黏重，黏粒硅鋁率在2.0~2.4之間，黏土礦物以高嶺石為主，如圖7-6和圖7-7所示。圖7-6富鐵土剖面圖(據(jù)美國農(nóng)業(yè)部資料，1998)圖7-7中國富鐵土剖面及其性狀圖(據(jù)龔子同，1999)3.分類與利用富鐵土分為干潤富鐵土、常濕富鐵土、濕潤富鐵土3個亞綱。富鐵土區(qū)降水和熱量豐富，可種植各種經(jīng)濟作物或糧油作物，生產(chǎn)潛力很大。但因質(zhì)地黏重，易于遭受侵蝕，在開發(fā)利用應(yīng)加防范。7.1.4鐵鋁土1.地理分布和成土因素（1）地理分布鐵鋁土廣泛分布于世界熱帶雨林氣候區(qū)、熱帶季雨林氣候區(qū)和熱帶海洋性氣候區(qū)。在中國鐵鋁土分布于海南、廣東、廣西、福建、臺灣及云南等省區(qū)。（2）成土因素鐵鋁土分布地區(qū)氣候終年高溫多雨，一般分布于地勢略呈起伏、坡度平緩、地表相對穩(wěn)定的低丘階地地形上，其成土母質(zhì)為各類母巖強度風(fēng)化物，或經(jīng)短距離搬運后的沉積物，也包括第四紀紅土和淺海沉積物。2.主導(dǎo)成土過程（1）土壤礦物的高度風(fēng)化分解（2）鹽基元素強烈淋失（3）硅酸強烈淋失與氧化鐵氧化鋁的相對富集（4）強烈的生物富集過程。3.剖面特征及理化性質(zhì)鐵鋁土土體構(gòu)型為：Ah（暗赫色）－Bms（棕紅色）－BC－C。其pH值在4.5~5.0之間，潛在酸度較強，質(zhì)地黏重，黏粒含量大于50％，黏粒硅鋁率在1.5~1.8之間，如圖7-8和圖7-9所示。圖7-8鐵鋁土土剖面圖(據(jù)美國農(nóng)業(yè)部資料，1998)圖7-9中國鐵鋁土剖面及其性狀圖(據(jù)龔子同，1999)3.分類與利用

（1）分類：鐵鋁土在中國分布面積較小，故只有濕潤鐵鋁土一個亞綱。但濕潤鐵鋁土由于成土母巖或母質(zhì)的差異，使其鹽基元素淋失、硅酸排脫及鐵鋁氧化物富集的強度并不一致，因此，根據(jù)其表征富鐵鋁化作用的一些特性組合，劃分為暗紅濕潤鐵鋁土和簡育濕潤鐵鋁土兩個土類。（2）利用：鐵鋁土中原有有機質(zhì)迅速分解，作物攜出、淋洗、侵蝕作用都會招致土壤中氮素大量損失。因此，在生產(chǎn)中需要采取各種措施，維持土壤氮素水平，再種植熱帶經(jīng)濟作物，如油棕、咖啡、橡膠、檸檬、可可等。草原與荒漠土綱系列包括：均腐土、干旱土兩個土綱。這些土綱主要分布在干旱、半干旱氣候區(qū)，其土壤的共同特征是土壤剖面通體具有石灰發(fā)應(yīng)，土壤具有干旱土壤水分狀況或半干潤土壤水分狀況。7.2草原與荒漠土綱系列1.地理分布和成土環(huán)境（1）地理分布

均腐土分布于世界溫帶半干旱及半濕潤氣候區(qū)。在中國均腐土分布在溫帶、暖溫帶半干旱、半濕潤區(qū)，包括黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、山西、陜西等省區(qū)。7.2.1均腐土（2）成土環(huán)境氣候：溫帶大陸性半干旱氣候為主，在中國為溫帶大陸性氣候，暖問答大陸性氣候土壤形成發(fā)育的植被條件：溫帶森林草原、溫帶干草原和暖溫帶森林灌叢為主地形：成土母質(zhì)：2.主導(dǎo)成土過程（1）腐殖質(zhì)積累作用（2）鈣積作用3、主要診斷層和診斷特性土壤剖面構(gòu)型為Ah（黑灰色至黑色，具有團粒狀結(jié)構(gòu)）－AB（舌狀、灰棕色）－Bk（灰白色，菌絲狀、斑塊狀）－C。其主導(dǎo)成土過程有腐殖質(zhì)積累作用和鈣積作用。土壤pH值在7.0~8.0之間，鹽基飽和，代換性鹽基以鈣、鎂離子為主，土壤次生黏土礦物以2：1型伊利石為主，在土體下部常有弱黏化，如圖7-10和圖7-11所示。圖7-10均腐土剖面圖(據(jù)美國農(nóng)業(yè)部資料，1998)圖7-11中國均腐土剖面及其性狀圖(據(jù)龔子同，1999)4分類和利用均腐土可分為干潤均腐土、濕潤均腐土、巖性均腐土3個亞綱。均腐土區(qū)植被以羊草、針茅、雜類草為主，是良好的放牧場和割草場，適宜于各種家蓄飼養(yǎng)，尤其大畜發(fā)展。應(yīng)根據(jù)土壤特點，因地制宜地安排農(nóng)牧林業(yè)用地，建立林網(wǎng)糧草輪作制度，促進農(nóng)牧林業(yè)全面發(fā)展。

1.地理分布和成土因素

（1）地理分布干旱土廣泛分布于熱帶、亞熱帶和溫帶干旱區(qū)。在中國干旱土廣泛分布于西部，包括新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、青海和西藏省區(qū)。7.2.2干旱土（2）成土因素氣候條件：大陸性氣候最為顯著，氣溫年較差和年均差很大；降水稀少；太陽輻射強烈、多大風(fēng)天氣。植被條件：地表植被稀少，以耐旱、根深和肉汁的灌木和小灌木為主，植被覆蓋一般只有5%左右。2.主導(dǎo)成土過程其主導(dǎo)成土過程有干旱表層的形成、鈣積過程、石膏化過程和鹽積過程。3、主要診斷層和診斷特性干旱土的表土層由特征表土、孔泡結(jié)皮層和片狀層組成。干旱土表層有機質(zhì)含量僅0.5%左右，且腐殖質(zhì)中胡敏酸與富里酸比值小于1.0；土壤一般呈現(xiàn)堿性，pH值通常高于8.0，土壤剖面通體具有石灰反應(yīng)。如圖7-12和圖7-13所示。圖7-12干旱土剖面圖(據(jù)美國農(nóng)業(yè)部資料，1998)圖7-13中國干旱土剖面及其性狀圖(據(jù)龔子同，1999)4.分類和利用根據(jù)土壤溫度狀況可以將干旱土細分為寒性干旱土、正常干旱土2個亞綱。干旱土是受干旱因素控制最強的土綱，這里沒有灌溉，就沒有農(nóng)業(yè)。水成型土壤系列包括鹽堿土、有機土、潛育土和凍土。在目前世界主要的土壤分類系統(tǒng)中均未將凍土作為一個獨立的土壤分類單元劃分出來，但凍土是土壤圈與水圈、大氣圈相互作用最為密切的部分之一，因此，凍土已成為全球變化研究的重要議題。7.3水成型土壤系列1.地理分布和成土因素

（1）地理分布鹽成土主要分布在干旱、半干旱和半濕潤區(qū)的低平洼地、濱海平原以及紅樹林區(qū)。在中國鹽成土分布的范圍大致沿淮河—秦嶺—巴彥喀拉山—念青唐古拉山—岡底斯山一線以北的干旱、半干旱、半濕潤地區(qū)，以及東部和南部沿海低平原，還包括臺灣在內(nèi)的熱帶諸海島沿岸也有零星分布。7.3.1鹽成土（2）成土因素：鹽成土是在氣候、地形、地質(zhì)水文等自然因素和人為因素綜合作用下，鹽類直接參與成土過程而形成的。2.主導(dǎo)成土過程其主導(dǎo)成土過程有鹽化過程和堿化過程。（1）鹽化過程：是指土壤中可溶性鹽分隨毛管水向表土層運移、累積的過程。土壤表層聚集的鹽分組分會隨小地形表現(xiàn)出明顯區(qū)域分異規(guī)律。圖7-14內(nèi)蒙古鄂托克旗巴音陶亥鄉(xiāng)南側(cè)土壤鹽化斷面圖（2）堿化過程：是指土壤溶液中的納離子進入土壤膠體，交換出一定量的鈣離子或鎂離子或銨離子的過程。鹽成土表層常有白色或灰白色鹽分富集，鹽成土中的堿土則具有特殊的土體構(gòu)型，即E－Btn－Bz－C型。鹽成土有機質(zhì)含量低，pH值高，土壤結(jié)構(gòu)差，鹽分含量高或代換性鈉離子含量高，如圖7-14～7-17所示。圖7-15內(nèi)蒙古合洞察汗湖沿岸土壤鹽堿化過程分異圖式圖7-16中國鹽成土剖面及其性狀圖(據(jù)龔子同，1999)圖7-16鹽成土景觀圖3.分類與改良利用鹽成土細分為堿積鹽成土和正常鹽成土2個亞綱。鹽成土分布區(qū)是水資源相對豐富的區(qū)域，也具有發(fā)展農(nóng)牧業(yè)的巨大潛力。只要堅持“因地制宜、綜合治理”的原則，并采取綜合治理措施，就能適度開發(fā)利用鹽成土資源。1.地理分布和成土條件有機土分布極為廣泛：從寒帶到熱帶、從沿海區(qū)到內(nèi)陸區(qū)、從平原區(qū)到高山區(qū)。只要是氣候濕潤、因地表富集水分和養(yǎng)分而通氣狀況較差的地段，都有可能分布有機土。在中國有機土分布于東北三江平原、青藏高原東北部邊緣。7.3.2有機土2.主導(dǎo)成土過程和土壤特性有機土的主導(dǎo)成土過程是沼澤化過程。土體構(gòu)型為H－G，泥炭層(H層)有機質(zhì)含量可達500g/kg，以黑棕色或灰棕色為主，潛育層(G層)因受還原過程影響，以灰綠色、淺藍色為主，土壤質(zhì)地多為壤黏質(zhì)，土體緊實，常有銹紋斑物，如圖7-18和7-19所示。圖7-18有機土剖面圖(據(jù)美國農(nóng)業(yè)部資料，1998)圖7-19中國有機土剖面及其性狀圖(據(jù)龔子同，1999)3.分類與利用

有機土分為永凍有機土和正常有機土2個亞綱。有機土含有大量有機物和氮素，再加平坦的地形，更有利于開發(fā)利用。但因有機土過濕、土壤比熱大、解凍升溫緩慢，磷、鉀等礦質(zhì)養(yǎng)分含量偏低，故在墾殖時需修建排水系統(tǒng)，增施礦質(zhì)養(yǎng)分。1.地理分布和成土條件潛育土的形成發(fā)育總是和低洼地形相聯(lián)系，全球潛育土集中分布在歐亞大陸的北極苔原帶。中國潛育土分布在東北地區(qū)和大江大河中下游地區(qū)。7.3.3潛育土2.成土過程和土壤特性其主導(dǎo)成土過程有強烈的還原過程和有機質(zhì)的積累與分解。潛育土土體構(gòu)型為A－G型。表土層有機質(zhì)累積明顯，土壤腐殖質(zhì)呈現(xiàn)泥質(zhì)腐殖質(zhì)，潛育層則是還原過程的產(chǎn)物，有少量銹斑紋、鐵錳凝團、結(jié)核或鐵錳管狀物，如圖7-20所示。圖7-20中國潛育土剖面及其性狀圖(據(jù)龔子同，1999)3.分類與利用潛育土分為永凍潛育土、滯水潛育土和正常潛育土3個亞綱。潛育土作為濕地土壤的組成部分，既是可墾耕地的重要后備資源，又是保護生態(tài)環(huán)境和維護生物多樣性的重要基地。7.3.4凍土1.地理分布和成土條件

凍土分布于高緯度地區(qū)和高海拔地區(qū)，北冰洋沿岸地區(qū)是凍土的主要分布區(qū)。據(jù)統(tǒng)計全球凍土總面積約5.9×106km2，占陸地總面積的5.5%，故有學(xué)者將凍土與冰雪合稱為冰凍圈。在中國凍土分布在大小興安嶺山區(qū)、西部高山區(qū)及青藏高原。2．成土過程和土壤特性在凍土形成發(fā)育過程中生物化學(xué)風(fēng)化相對微弱，而土壤物理風(fēng)化強烈，季節(jié)性凍融過程會形成石環(huán)、石河等。凍土土層淺薄，典型凍土的土體構(gòu)型為Oi－Cg層，即表層泥炭層(Oi層)，下層為滯水潴育母質(zhì)層(Cg層)，如圖7-21和圖7-22所示。圖7-21凍土剖面圖(據(jù)美國農(nóng)業(yè)部資料，1998)圖7-22中國南極長城站地區(qū)凍土剖面及其性狀圖(據(jù)趙燁，1999)4．分類與利用趙其國建議在中國土壤分類方案中將凍土列為獨立的土綱，下設(shè)正常凍土、高寒凍土亞綱。凍土由于熱量條件差，再加養(yǎng)分貧乏，故開發(fā)利用價值不大。凍土在全球變化、自然地理學(xué)研究中有重要的作用，當(dāng)今學(xué)術(shù)界十分關(guān)注全球變化與凍土之間的相互影響。7.4過渡土綱系列7.4.1變性土1.地理分布和成土條件變性土分布于亞熱帶季節(jié)性干旱區(qū)。在中國，變性土多零散地分布于安徽、河南、江蘇、山東、湖北等省。變性土集中分布于大河湖的平原或河谷階地等低平地區(qū)，以及臺地丘陵的坡麓或低洼處。

2．成土過程和土壤特性其主導(dǎo)成土過程有土壤擾動過程和礦物蒙脫化過程。變性土剖面通體相對均一，土壤剖面中層次分異模糊，其土體構(gòu)型大致為耕作層(Ap層)－蒙脫石聚集及礦物風(fēng)化層(Bw層)－鈣化母質(zhì)層(Ck層)，如圖7-23和圖7-24所示。圖7-23變性土剖面圖(據(jù)美國農(nóng)業(yè)部資料，1998)圖7-24中國變性土剖面及其性狀圖(據(jù)龔子同，1999)3．分類與利用

變性土分為濕潮變性土、干潤變性土和濕潤變性土3個亞綱。變性土具有質(zhì)地黏重、耕性差、干縮濕脹性強、肥力水平低等特征，在開發(fā)利用時要修建農(nóng)田水利設(shè)施，建立綜合性農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，科學(xué)施肥，因地制宜合理利用土壤資源。雛形土是發(fā)育程度較弱的一個土綱，其分布廣泛，從極地、亞極地的冰原帶、寒溫帶、溫帶、亞熱帶到熱帶，從濕潤氣候區(qū)到干旱氣候區(qū)均有分布，其土壤剖面復(fù)雜多變，如圖7-25所示。7.4.2雛形土圖7-25中國雛形土剖面及其性狀圖(據(jù)龔子同，1999)火山灰土專指發(fā)育在火山噴發(fā)物質(zhì)和火山碎屑物上的土壤，其分布必然