人工土

人工土

人工土是指人類對自然土壤進行合理的改良,使其獲得新特性的土壤。人工土能夠克服原有土壤的不良性狀,增加了土壤的保水、保肥適種性。我國已經開發出了水稻土、玉米土、大豆土等,目前在我國人工土占全國土地面積的6.6%。

基本介紹

  • 中文名:人工土
  • 外文名:Anthropogenic
  • 定義:對自然土壤改良,使其獲得新特性
  • 優點:克服原土壤不良性狀,增加新特性
定義,地理分布,成土條件,人為作用,氣候,植被,地形與母質,成土過程,水耕熟化過程,有機質變化,機械淋溶作用,旱耕熟化過程,主要性狀,診斷層,形態特徵,理化特性,水稻土,耕作層,犁底層,滲育層,澱積層,潛育層,母質層,水稻土亞類,淹育型水稻土,滲育型水稻土,瀦育型水稻土,潛育型水稻土,脫潛型水稻土,漂洗型水稻土,灌淤土和綠洲土,灌淤土,綠洲土,灌淤土,潮灌淤土,表銹灌淤土,鹽化灌淤土,綠洲土亞類,暗綠洲土,灰綠洲土,潮綠洲土,鹽化綠洲土,塿土,塿土亞類,立槎塿土,油塿土,壚塿土,黑瓣塿土,利用與改良,

定義

人工土(Anthropogenic)是指自然土壤經人類活動的影響改變了原來土壤的成土過程而獲得新特性的土壤。
我國農業歷史悠久,人類活動對土壤的影響十分深刻,因此,在土壤分類上,應十分重視人為因素的影響。例如,水稻土、灌淤土、綠洲土等都作為獨立的土類,其共同特點是經受人類活動的長期影響,獲得新的診斷層和診斷特性。我們把它們統歸為人工土綱。美國的土壤分類,對人為因素的影響只體現於亞綱以下的分類單元上,如在亞綱中的耕翻擾動新成土(Arent),土類中的耕作澱積濕潤淋溶土(Agrudalf)都是考慮到人為耕作活動這一因素。而聯合國分類新增了人為土(Anthrosols)單元。近年來國內外許多學者逐步重視人工土的研究,並建議成為獨立的分類單元。國際土壤分類參比基礎會議制定的土壤分類單元設立人工土(Anthric soil)。蘇聯學者L.L.謝學夫(Shishov)和B.C.羅扎諾夫(Rozanov)分別提出設立人為堆積土(Anthropogenic-accumulative)和人工土(Anthropogenic)土綱的建議。美國學者A.柯斯(Kosse)也建議設立人工土綱。我國全國土壤普查辦公室於1988年提出的“中國土壤分類系統表”也設有人工土綱。可見人工土已為更多的學者作為獨立單元進行研究,但在世界範圍內這類土畢竟還是處於研究初始階段。因此我們所確定的這些人工土,還很難與國際上許多土壤分類制相對照找出相應的土類來。

地理分布

本土綱分布在人類開發較早、耕作歷史悠久的地區,或是人工排灌和耕作活動容易引起土壤深刻變化的地區。它廣泛分布於世界各地。水稻土主要分布於亞洲的南部和東南部,南美洲和非洲也有小面積分布。在我國,水稻土分布遍及全國,集中分布在秦嶺、淮河、白龍江一線以南。灌淤土、和綠洲土則主要分布於半乾旱和乾旱地區。
我國人工土總面積62.68萬平方公里,占全國土地面積的6.6%。

成土條件

本土綱土壤的形成受人類活動的長期影響,它的成片分布當然也有特定的歷史背景和地理環境。由於國外分類制對人工土壤並未普遍作為獨立分類研究,因此,對其分布區的成土條件很難概括,現只能就我國的四類人工土加以闡述。

人為作用

人工土的成土過程主要是在原有土壤的成土過程基礎上進行耕作熟化過程。也就是在人為活動的深刻影響下,通過灌排、耕作和施肥等一系列農業措施,不斷克服原有土壤的某些不良性狀,改善了保水、保肥性能和適種性,使土壤肥力不斷發展。熟化過程雖然表現了肥力的提高,但又相應帶來土壤其他性狀的相應變化。因此,人為作用是人工土形成的基本條件,人工影響的程度直接關係到人工土的發育。

氣候

水稻土分布區的氣候條件相差極為懸殊。年平均溫度由-2—-5℃到23—25℃,≤10℃
積溫由1600—10000℃,無霜期由110天到全年,年降水量東部和南部約為450—3000毫米,西北部一般少於450毫米,有的只有幾十毫米,當然,在不同氣候條件下,水稻土的形成發育的特點是不同的。
灌淤土分布區年降水量200—700mm,地區差異較大,從東到西呈現降水由多到少再增多的規律。年平均氣溫為2—14℃,最冷月平均氣溫-13—0℃,最熱月平均氣溫為14.7—27℃。綠洲土分布區主要在乾旱荒漠的綠洲地區,氣候更為乾旱,年降水量50—200mm,平均溫為5—12℃,≥10℃積溫為2700—4500℃。最冷月平均溫為-16—-10℃,最熱月均溫為24—28℃。?土分布區年降水量600mm左右,氣候比較乾燥,雨熱同季,有春旱現象。年平均氣溫13.3℃,≥10℃的積溫4300℃,最冷月均溫為-1.3℃,最熱月均溫26—27℃。

植被

本土綱人工植被的影響較大,水稻土主要種植水稻、小麥等。灌淤土、綠洲土、多種旱作物,如穀子、高粱、玉米、芝麻、大豆、紅薯、小麥、大麥等。

地形與母質

人工土的分布也受地形影響。不同地形影響水稻土的空間分布。在大河流域、三角洲地區、河湖沖積堆積平原與盆地區,如長江三角洲、珠江三角洲、鄱陽湖、太湖平原、成都平原和金衢盆地等,水稻土一般表現出“成片連續”分布。在低山丘陵區的分布則表現多種形式,但主要是沿河谷作樹枝狀或條帶狀分布,與地形、水系的形態基本一致,排列大致和山間谷地走向相似,如浙閩丘陵地多呈樹枝狀,川東平行嶺谷區是典型的帶狀。此外,還有串珠狀與小規模“成片”分布。如滇西龍川江的芒市河和大盈河谷上為串珠狀的分布。在浙江紹興淺丘山間盆地,因低平溫濕,土壤肥沃,分布有小規模的平原式的水稻土。高山高原區水稻土,海拔高,溫度低,水文條件差,地勢高低起伏不利水稻土生長發育,因而分布零散,呈現斑點狀。在現代新構造活躍地區,河流下切劇烈,成為峽谷,沒有平地,甚至連河漫灘也很少,就很難發育水稻土,如甘孜以南的深山峽谷區,僅在大河谷支流上或主支谷交會處的某些局部沖積平原上有水稻土分布。在山坡上的水稻土通常成為梯田式分布。水稻土大部分不直接發育於岩石風化物上,而是在人工條件控制下,起源於各種土壤和沖積物,而且發育較快。
灌淤土的地形部位是大河流兩岸平原、階地和窪地。成土母質為河流所攜帶的泥沙。
綠洲土分布的地形部位通常是沖積扇的中下部,或沖積平原沿河兩岸的綠洲上,或沿河階地上。地形稍有傾斜,地下水較為豐富,地下水礦化度較高,成土母質為沖積物。
土的地形部位是低山、丘陵、平原、沿河階地。它是在褐土上發育而成的。
這些土壤類型所處的地形部位,無不受到人類活動的影響。

成土過程

人工土的形成過程主要是熟化過程,熟化過程又有水耕熟化和旱耕熟化之分。

水耕熟化過程

水稻土的形成就是經歷著水耕熟化過程。土壤種稻以後進行季節性灌溉,改變了土壤的水熱狀況,表現出土壤氧化還原交替過程和相應的物質轉移,又由於施用一些肥料的原因,導致土壤的復鹽基作用。因此,水稻土的形成,產生以下許多變化:

有機質變化

與原有土壤(不包括沼澤土)相比,水稻土的有機質含量增加,表層尤為明顯,形成鬆軟的耕作熟化層。如紅壤發育的水稻土,弱度熟化階段的耕作層有機質含量由母質的5克每千克土左右增至1.5克每千克土左右,至高度熟化階段可達30克每千克土左右。水稻土耕作層有機質的累積量約為同地區旱作土的1.3—1.6倍,但水稻土的腐殖質組成,胡敏酸/富里酸之比,芳構化程度和分子量都減低,也就是說,水耕熟化使土壤有機質增加,而組成變得更簡單了。
鹽基淋溶和復鹽基作用
植稻以後,土壤中交換性鹽基將重新分布。在飽和的土壤中鹽基淋溶,而在非飽和的土壤中發生復鹽基作用。一般紅壤中鹽基飽和度只有20%左右,種稻以後可達50%以上,在某些情況下甚至達到飽和。鹽基主要由鈣組成。復鹽基過程從耕層開始,而後逐漸向下擴展。
鐵和錳的淋溶和澱積
在淹水條件下,游離的氧化鐵、錳被還原為低價鐵、錳化合物,這些低價鐵、錳化合物淋溶下移,使耕作層的鐵錳含量不斷減少,並氧化澱積於土壤下層。於是耕作層土色逐漸脫離母質的影響,而向灰色方向發展,嚴重者變為淺灰甚至灰白色。而氧化澱積於下層的鐵錳化合物,出現黃棕、紅棕色銹斑銹紋或暗棕、黑棕色鐵錳斑塊和結核。

機械淋溶作用

水稻土中的粘粒、細粉砂粒等物質在水的重力作用下,一方面沿著土壤孔隙作垂直的運動,從而造成水稻土粘粒的下移,心土層比較粘重,特別是形成一層比旱作土更加明顯的犁底層。另一方面這些物質又會作表面或側面的移動,使一些水稻土會出現淀漿板結的層次。

旱耕熟化過程

1.旱耕熟化沒有水耕熟化那樣明顯的氧化還原交替作用和較強的淋溶作用和有機質積累,與水耕熟化過程一樣,旱耕土壤的表層也出現有機質含量增加,形成疏鬆的耕作熟化層,而旱耕層一般有大量蚯蚓穴、蚯蚓糞和磷的富集。其下也可能出現犁底層,但犁底層不及水稻土那樣明顯。
2.由於施入大量土糞和富含有機質土壤或堆積其他礦質土壤的結果形成厚度可達50厘米的堆墊表層。其中還可能出現人為侵入體如煤渣、木炭、磚瓦等,這些侵入體反映了歷史上人類活動的遺蹟。
3.長期的農業灌溉,灌溉水中所含懸浮顆粒在土壤中逐漸淤積,並經耕作混合而成灌淤層。據統計,新疆克里亞河中等含沙量年份(2.5kg/m)計算,每年在作物生長季節隨灌溉水帶入耕地的泥沙,平均每公頃達5000公斤以上,可淤地面0.2厘米,淤積層的深度一般在50厘米以上,厚者可達2—3米。灌淤層的顏色較為均一,呈淺灰色,顆粒組成和結構狀況相當一致,並常有煤渣、木炭、磚瓦等人為侵入體。
4.由於灌溉淋溶作用,土壤腐殖質和細小顆粒產生淋溶下移過程,從而產生耕作澱積層。這層的孔壁和結構體表面澱積有較暗色的腐殖質-粘粒膠膜或腐殖質-粉砂-粘粒膠膜,其亮度和彩度均低於周圍土壤基質。在酸性土壤中這層的pH值和鹽基飽和度高於未受耕作影響的下墊土層。
上述旱耕熟化過程不是在所有的旱耕人工土中都發生,灌淤土和綠洲土因灌溉水使細顆粒不斷沉積,形成灌淤表層。?土則不斷施用大量的土糞,而形成深厚的熟化層,這與其下的原來土壤分界明顯,但又緊密相接,形似樓房,故稱?土。?土除熟化過程外,還有明顯的粘化和石灰的淋溶澱積過程。灌淤土、綠洲土和?土在熟化過程中形成的熟化層里常見炭片、瓷器、磚塊等文化遺物,而且土中動物(主要是蚯蚓)活動頻繁,還會出現多量蚯蚓穴和蚯蚓糞。

主要性狀

診斷層

在美國土壤系統分類制中,考慮到人為因素只是以人為表層(Anthropic epipedon)和耕作澱積層(Agric horizon)來確定的。
人為表層(耕作層)一般較深厚,色深,富含腐殖質,有較好的水穩性結構,既通氣又爽水,交換性鹽基一般以兩價陽離子為主,粘土礦物以2∶1型為多,特別是人類長期耕作,施入許多骨頭和貝殼,土壤中富含磷和鈣,鹽基飽和度高,這是區別於鬆軟表層的重要標誌。
耕作澱積層是指由於耕作而造成的澱積層,經過長期水旱耕作,緊接耕作層以下的土層可以發生明顯的變化,在蟲孔道內壁、根孔道內壁以及結構體表面,有一層有機質、粉粒和粘粒的暗色混合物,經久而成薄層,此薄層的顏色與土壤基質相比,一般具有較暗的亮度和較濃的彩度。不同生物氣候條件下的耕作澱積層,可以呈現不同的形式。在溫暖濕潤的氣候條件下,土壤具有較濕潤的水分狀況和較適中的溫度狀況,蚯蚓大量孳生,如果耕層下土層中蚯蚓孔洞及其內壁包被膜占該層土體容積5%以上,內壁包被膜的厚度超過2毫米,壁膜顏色濕時亮度≤4,彩度≤2,則這樣的土層可定為耕作澱積層。在地中海氣候條件下,土壤處於較乾的水分狀況,一般蚯蚓較少,澱積物質以薄片層的形式聚積在耕作層(Ap層)之下的土層中。如果澱積薄片層超過5毫米,膜的顏色濕時亮度小於4,彩度小於2,而且占10厘米以上厚度土層的容積的5%以上,則此層為耕作澱積層。
根據我國土壤系統分類研究,人工土有以下幾個診斷層:
堆墊表層:厚度大於50厘米,有機質含量加權平均值≥10克每千克土;含有煤渣、木炭、磚瓦及其他。
厚熟表層:厚度大於50厘米;有機質含量加權平均值≥20克每千克土;0—20厘米內速效磷(0.5M NaHCO3法)含量>100毫克每千克土;有多量蚯蚓穴和蚯蚓糞,含多量煤渣、木炭、磚瓦及其他人類生活用品的碎屑。
灌淤表層:厚度大於50厘米;全層機械組成相當一致;有機質含量隨深度逐漸減少,但至該層底部至少為5克每千克土;或全層含煤渣、木炭、磚瓦或其他人類生活用品的碎屑。
水耕澱積層:位於犁底層以下,若底層出現潛育層,則於潛育層之上;在淹水期間,大孔隙充滿下滲水流,結構體內的閉合孔隙包含空氣;多棕色、黃棕色銹紋;常見暗棕、黑棕色鐵錳斑塊或結核。鐵的晶膠率比上伏土層高;粘粒、粉砂含量一般高於上伏土層;鹽基飽和度高於上伏土層。
旱耕澱積層:位於緊接耕作層之下,其前身可能是原來的其他診斷層或某種診斷特性的B層;厚度大於10厘米;孔壁和結核體表面澱積有較暗色的腐殖質-粘粒膠膜或腐殖質-粉砂- 粘粒膠膜,其亮度和彩度均低於周圍土壤基質,數量應占該層體積的3%或更多,或者占薄片的1%或更多;在艷色土壤剖面中,此層顏色與未受耕作影響的下墊土層相比亮度增加,彩度降低,色調不變或偏黃;碳氮比一般小於8;在酸性土壤中,此層pH值和鹽基飽和度高於或明顯高於未受耕作影響的下墊土層。

形態特徵

人工土剖面通常有:厚度較大、結構較好、養分較多的耕作層(人為表層、厚熟表層);厚度較薄、較緊實的犁底層和具有不同形式的澱積物、亮度較暗、彩度較濃的耕作澱積層。其主要特徵見診斷層所述。

理化特性

人工土的理化性質有以下幾個特點:
1.人工土壤既然是在自然土壤的基礎上經人為因素影響而形成的土壤,那么它的理化性質必然受到原來土壤性狀和人為因素的影響,其變異也較大。例如,起源於紅壤的水稻土繼承母質的一些特性:養分較少,土壤有機質組成又較簡單,多呈酸性反應。粘粒的矽鋁率低(1.8—2.2),粘土礦物以高嶺石為主,氧化鐵含量較高,陽離子交換量較低,磷大部分以閉蓄態的磷酸鐵、鋁為主。起源於黃棕壤的水稻土,磷、鉀含量要比紅壤區水稻土高,無機磷中磷酸鈣的比例也較高,而陽離子交換量也有提高。粘粒的矽鋁率約為2.5—3.4,粘土礦物以水雲母為主。北方地區的水稻土,受冷凍的影響,生物化學作用較弱,耕層常有片狀結構,鐵鋁移動也不強烈,有機質組成中胡敏酸與富里酸的比值較高,陽離子交換量和pH值也較高,粘粒矽鋁率在3.5—4.0之間,粘粒礦物以水雲母為主。灌淤土和綠洲土地處乾旱和半乾旱地區,土壤富含礦質養分,一般有石灰性,呈鹼性反應,其許多性狀又決定於灌溉水的泥沙組成和灌溉系統的情況。?土的性質與原來土壤褐土有許多共同之處,所以有的人主張不列成獨立的土類,而把它放在褐土的耕作類型中。
2.人工土經過熟化過程後,土壤肥力普遍得到提高,這主要表現為有機質和有效養分含量的增加,腐殖質層下延,增加厚度,腐殖質的活性提高,表現了較好的耕作、保肥供肥性能和緩衝能力。
3.人工土通常會改變或減弱原來土壤所存在的不利因素。例如紅壤存在酸性、有效磷含量低等不利因素,改為水稻土後,就可以使土壤的酸度降低,鹽基飽和度升高,並提高了磷的有效性。沼澤土的地面水和地下水是相連線的,全剖面處於還原狀態,還原性物質含量高,一般具有腐泥層,潛在養分高。一旦改為水稻土,便不斷圍繞排水和發揮土壤潛在肥力而進行著脫沼澤化作用。地下水位逐漸降低,灌溉水和地下水分離,潛育作用逐漸減弱,氧化還原作用進一步改善,潛在肥力得到發揮。此外人工土的原來土壤中原有的鹼化、鹽化和過強石灰化等不良性狀,一旦改變為人工土,這些不良性狀都會得到不同程度的改善。

水稻土

水稻土的分布遍及全國。北自北緯53°36'的黑龍江的漠河,南至北緯18°20'的海南島的崖縣;東起台灣,西迄新疆和西藏。其分布上限達海拔2200—2400米,個別高達2600米。分布趨勢是:從熱帶、亞熱帶向暖溫帶和溫帶減少;從東南海濱平原向雲貴高原減少。集中分布在秦嶺、淮河、白龍江一線以南,而以長江中下游平原、成都平原和珠江三角洲最為集中。此外,雲南、貴州的壩子平原,浙江、福建沿海區域的濱海平原及台灣西部平原也是水稻土的集中分布區。秦嶺、淮河、白龍江一線以北,水稻土分布面積尚不足全國水稻土總面積的10%。其中以河北的渤海地區、山西汾河谷地、陝西的渭河平原、內蒙古的後套平原、甘肅西套平原和河西走廊、新疆塔里木和準噶爾兩盆地以及東北地區的延吉盆地和遼河下游等地區分布較多。
水稻土剖面構型的主要形式是Ap'-P-W-Bg-G-C。各層次的特性分述如下:

耕作層

深受耕作施肥的影響,是物質和能量變化最活躍、生物活動最旺盛、土壤肥力特徵反映最顯著的土層。一般分為三個亞層:上層為浮泥層(AP'1);中層為小塊狀結構層(Ap′2);第三層為大塊狀結構層(Ap′3),有時即使在冬季仍有潛育斑塊。

犁底層

位於耕作層之下,它是受犁具鎮壓而逐步形成的,較緊實,多少帶有一點片狀結構,厚僅8—10cm,具保水作用。

滲育層

它既承受耕層中下淋物質澱積,也淋失部分物質,表現輕度的淋溶澱積現象,有人將其視為澱積層的一部分。有一種情況是在強度淋溶作用下,鐵錳還原活化而淋溶,成為灰、白色土層,即所謂的“白土層”(E)

澱積層

水稻土的澱積層又可稱為瀦育層或斑紋層。位於滲育層之下,它體現了氧化還原交替以及物質淋溶和澱積的特點。由於乾濕交替,此層常有明顯的棱塊狀結構。有粘粒、鹽基、鐵錳甚至鈷鎳的積聚。水稻土形成中只有鹽基和鐵錳的淋溶澱積,而鋁變化不大,這一點區別於灰化澱積層。水稻土的澱積層中有時也有石灰結核,但是此種結核常富含鐵錳,這一點又區別於鈣質的澱積層。因此水稻土的澱積層可以作為一個診斷層劃分出來。
澱積層也因氧化還原的強度不同而分為幾種類型。自上層淋下來的物質被下層游離氧充分氧化的稱為氧化澱積層,因常帶棕色,故又稱棕色澱積層;由上層滲淋下來的物質先被吸附在交換位上,待排水後才被氧化的稱為氧化還原澱積層,因它通常伴有灰色膠膜的澱積而帶灰色,故又稱灰色澱積層;在微弱的氧化還原交替下形成的澱積層稱潛育澱積層,因常帶藍色故又稱藍色澱積層。另外,在強淋溶作用下,還可以出現漂白層(E)。

潛育層

它受長期潛水浸漬,處於嫌氣條件發育的土層,其礦物質部分的鐵、錳氧化物被還原而呈現灰藍色,嚴格說它並不是水稻土本身形成過程的產物,而是自然潛育過程的結果。

母質層

受地下水影響的水稻土,其下層或發育為潛育層,或發育為澱積層,不能見到母質層的特徵。只有在地下水位低或發育程度弱的土壤剖面中才能見到母質層,因其受水稻土成土過程的影響,某些特性發生一定的變化而不同於原來的母質。
水稻土表層質地從砂土至粘土都有,但以粘壤至粘土占多,一般比旱作土粘些。土壤有機質含量15—40克每千克土,一般比旱作土的含量高,有機質剖面分布比較均勻,由上而下遞減,沒有明顯的腐殖質積聚層。在我國,自南至北由磚紅壤、紅壤、黃棕壤、棕壤所發育的水稻土,胡敏酸與富里酸的比值逐漸增大,可從0.5增至3.5。在淹水條件下,酸性土壤pH值提高,鹼土pH降低,兩者均趨向於中性變化,所以水稻土pH通常在5.5—7.5。在水耕過程中,土粒和微團聚體分散在液相之間,土壤呈糊軟狀態,土壤液相中有效態養分含量大為增加,提高了養分供應能力,特別是鐵的還原減少了土壤對磷的固定,提高了磷的有效性。

水稻土亞類

淹育型水稻土

(Submergic paddy soil):分布在丘陵崗地坡麓及溝谷上部,地下水位很深,水源不足,周年內淹水時間短。剖面構型為Ap′-P-C或Ap′-(P)-C型,耕作層有銹紋斑,犁底層已初步形成,多為幼年型水稻土。除耕作層中絡合鐵、活性鐵含量較高外,下部土層的特性與起源土壤基本一致。

滲育型水稻土

(Percolated paddy soil):主要分布在平原地區中地勢較高的地區和丘陵緩坡上,受地面季節性灌水影響。剖面構型為Ap′-P-W-C型,滲育層厚度在20厘米以上,棱塊狀結構,有明顯灰色膠膜,有鐵、錳物質澱積,下段以錳澱積為主,上段以鐵澱積為主,滲育層鐵的晶膠率比剖面中其他層次明顯增高。

瀦育型水稻土

(Hydromorphic paddy soil):廣泛分布於平原和丘陵溝谷中、下部,排灌條件好,受地面灌水和地下水影響,剖面構型為Ap′-P-W-Bg-C(G)型,剖面厚50—60厘米以上,有20厘米厚度的澱積層,該層棱塊或稜柱狀結構發育好,局部氧化還原明顯,有桔紅色銹斑及鐵錳的新生體澱積,與其他層次相比,鐵的活化度低,鐵的晶膠率高,鹽基飽和度也高。

潛育型水稻土

(Gleyed paddy soil):分布在平原窪地、丘陵河谷下部低洼積水和常年積水的梯田區,地下水位很高,以至接近地表,剖面構型為Ap′-P-G或Ap-G型,潛育層以青灰色為主,呈軟塊狀或糊狀,還原性強,亞鐵反應明顯,Eh值<100mV,活性鐵較高,鐵的晶膠率為≤1。

脫潛型水稻土

(Degleyed paddy soil):主要分布於湖河平原及丘陵溝谷下部地段,經興修水利,改善排水條件,地下水位降低。剖面構型為Ap′-P-Gw-G型。脫潛層氧化作用增強,Eh值為200—300mV,有棱塊狀結構發育,青灰色土體內,有鐵錳的澱積,活性鐵比潛育層減少,而鐵的晶膠率成倍增加。

漂洗型水稻土

(Bleaching paddy soil):主要分布在地形傾斜明顯,土體中有一層不透水層,並受側滲水影響的地段。剖面構型為Ap′-P-E-C型,或Ap′-P-W-E-C型。在50—60厘米以上,有>20厘米厚度的漂洗層,該層呈灰色,粉砂含量高,粘粒及鐵錳元素含量比上下層均低。

灌淤土和綠洲土

灌淤土

(Irrigated warped soil)主要分布在寧夏的銀川平原、內蒙古的前套後套平原以及西遼河平原;在新疆的伊犁谷地、塔城盆地、甘肅蘭州盆地、河西走廊東段和青海的湟水河谷地、河南的開封和封丘、山東濟南等地也有分布。綠洲土主要分布在新疆、甘肅等省區漠境地區的綠洲中。
灌淤土是古老綠洲灌溉耕作土壤,多發育在栗鈣土系列上,但在草甸土和固定風沙土上也能發育。綠洲土則是在荒漠境內現代綠洲灌溉耕作發育而來。兩者雖因原來土壤的烙印,在具體性狀上有所差異,但因都由灌淤作用而形成的,所以在剖面構型上卻十分相似。
灌淤土和綠洲土的剖面都由灌淤層、老耕作層和原來土壤的埋藏層組成的,或僅由灌淤層和原來土壤的埋藏層所組成的。灌淤層厚度取決於灌溉水的混濁程度和沉積條件,也與灌溉耕作特點及其歷史長短有關。在準噶爾盆地南部為50—80厘米;塔里木盆地為1.0—1.5米;而在吐魯番和哈密盆地因用坎兒井灌溉,泥沙含量少,灌淤層厚度一般不超過1.0米。一般顏色、質地和結構特性比較均一,常見有骨骼等文化遺物,而且蚯蚓的洞穴和糞石較多。此層的上部受到耕作影響強烈,多呈碎塊和屑粒狀結構,疏鬆多孔,作物根系多,為現代耕作層,厚度在16—22厘米之間;其下也出現略顯緊實的犁底層,厚度5—10厘米不等,再下則為少受耕作影響的老灌淤層,呈淺灰棕或灰棕色,結構以碎塊或塊狀為主,在結構面上有暗色的膠膜。灌淤層之下為老耕作層或原來土壤的埋葬層,而以後者居多,通常有白色脈紋狀或斑塊狀的碳酸鈣分布,有的也有黃色銹斑出現。
灌淤土質地一般為壤土至粘壤土,通透性較好,有機質含量約15—20克每千克土,腐殖質下延較深;石灰沿剖面分布均勻,沒有明顯澱積現象;鹽分含量少,多在3克每千克土以下。土壤呈鹼性反應,pH在8.0以上;土壤養分除氮外,磷、鉀含量較高。

綠洲土

(Oasissoil)質地多屬粉砂,壤土至粘壤。耕層有機質含量6—40克每千克土,大都在10-20克每千克土,比原來荒漠土的有機質含量高4—5倍。腐殖質組成中胡敏酸含量較多,全氮約0.5—1.5克每千克土,表層脫鹽現象明顯,原來荒漠土含鹽量為20—50克每千克土,綠洲土可降至3克每千克土以下,石膏也受到強度淋洗。碳酸鈣在剖面上部均勻累積,一般含量達60—150克每千克土,pH值在8以上。

灌淤土

(Typic irrigated warped soil):主要分布在黃河中下游引黃灌溉區,具有土類的典型特徵。灌淤層呈鱗片狀結構,質地適中,淤層深厚,保水能力和保肥能力強。

潮灌淤土

(草甸灌淤土)(Fluvo-aquic or Meadow irrigated warped soil):除具有土類特徵外,由於底土受地下水的影響,土體內可見到銹斑。表層鹽分含量不高,一般小於3克每千克土。此亞類土壤主要分布在地勢低的背河窪地或者易積水的地方,由於地下水位高,土體下部氧化條件差,還原狀況強,錳鐵淋溶,遇到氧化條件,發生澱積,形成斑紋。

表銹灌淤土

(Surface mottled irrigated warped soil):此亞類由受短期種稻的影響,創造氧化還原環境,造成鐵錳的淋溶澱積,使表層出現銹紋銹斑。但受時間限制,土體未形成水稻土的發生層次。故不同於水稻土。

鹽化灌淤土

(Salinized irrigated warpedsoil):主要分布在地下水位高的地方。受地下水影響較潮灌淤土強烈。雖然灌淤土本身便使土壤表層鹽分淋洗走,但由於地下水位高,淋溶較淺,鹽分淋失較少。乾旱時,地下水在毛管力作用下上升至地表,水分蒸發,鹽分積於表層。所以有明顯的鹽化現象,表土含量超過3克每千克土。

綠洲土亞類

暗綠洲土

(Dark oasis soil):分布於河西地區的古農業區,發育於棕漠土之上。除具有土類的特徵外,耕層有機質含量可達20—30克每千克土,地下水深埋在5米以下,脫鹽基現象明顯,CaCO3,含量表現為上低下高。

灰綠洲土

(Grey oasis soil):本亞類發育在灰漠土和龜裂土上,主要分布在河西走廊酒泉和張掖一帶的綠洲中,準噶爾盆地南部西起烏蘇至奇台一帶的綠洲中,也有較大面積。所處地形部位多在山前洪積-沖積扇的中、上部,沖積平原的高階地上也有分布。地下水位埋藏很深,最淺也在4.5米,因此土壤的形成不受地下水影響。剖面厚度約50—100厘米,上部土層中鈣、鎂、磷和硫的含量較高。土壤礦物組成中粘粒礦物以水雲母為主,並有蒙脫石和少量高嶺石。有機質含量為15-20克每千克土,胡敏酸與富里酸比為1。腐殖質大部分與鈣結合,與鐵結合的很少。

潮綠洲土

(Fluvo-aquic oasis soil):本亞類是在草甸土、林灌草甸土和部分沼澤土及鹽土等演變而成的土壤,主要分布在新疆平原地區和甘肅的河西走廊,綠洲中均有分布。一般位於扇緣、濱湖三角洲和沖積平原的沿河階地,地下水位一般為2—3米。它不僅有灌淤層,還經常受地下水的作用而發生潮化和鹽漬化過程。剖面形態特點是灌淤層下部出現銹斑,往下逐漸增多。耕層有機質平均含量為16克每千克土,並在剖面均勻分布,腐殖質組成是胡敏酸含量較多,腐殖化程度高,與鈣結合的較多。

鹽化綠洲土

(Salinized oasis soil):本亞類是發育在暖溫帶漠境地區的棕漠土、龜裂土和殘餘鹽土。主要分布在新疆塔里木盆地、吐魯番盆地和哈密盆地的綠洲中,甘肅河西走廊的最西部多見於綠洲的上部,分布於洪積-沖積扇的中下部。剖面具有深厚的灌淤層,原來的土壤特徵已完全消失。地面常出現乾裂現象,剖面下部可見到脈紋狀或菌絲狀的鹽分新生體,1米內土體的含鹽量略大於4克每千克土。石灰沿剖面均勻分布,無表聚現象。

塿土

塿土(Stratified old manured loesial soil or lou soil)分布在陝西的關中和山西南部及沿河的階地上,在河南、河北境內的京廣路兩側也有分布。
塿土的剖面可分為兩大層段,上層段是熟化層,一般厚約50厘米左右,它是塿土化過程的結果,它包括犁底層、耕作層、老耕作層和古耕作腐殖層,前三個合稱覆蓋層,耕作層的成土年齡最小,受耕種的影響最大,呈疏鬆的粒狀結構。犁底層因經受犁具擠壓,比較緊實、堅硬,孔隙度小,透水性差,根系少,厚約10厘米。其下是老耕作層或老熟化層。這是過去的犁底層,後來由於覆蓋層增厚,耕作層和犁底層上移而形成的。雖為古犁底層,但不如犁底層緊實,在土壤生物頻繁活動下,孔洞多而較疏鬆,常見有炭渣、瓦片等,並有來自上部的石灰沉積。再下來是古耕腐殖層,簡稱古耕層。這是最早耕種時代的耕層,有機質含量低,顏色變淡。質地稍輕,但比覆蓋層粘粒含量高得多。霜粉狀和假菌絲狀碳酸鹽的澱積豐富,土壤次生碳酸鹽化明顯,但石灰反應顯著比上層弱。下層段是受耕作影響較小的原來土壤剖面,其剖面形態變化最明顯的是次生碳酸鹽化,並有粘化層、鈣積層和母質層,從而構成塿土的特殊剖面。
塿土質地一般是壤土至粘壤土,多為上壤下粘,透水性較好,一般雨水不發生嚴重的地表徑流,有機質含量10—15克每千克土。腐殘質層相當深厚,而且往往出現兩個腐殘質層,胡敏酸比富里酸稍多,覆蓋層以下,兩者比值為1.2—1.5,在覆蓋層這比值較小,一般略大於1。土壤中的陽離子代換量為10—15厘摩爾(+)每千克土,呈鹽基飽和狀態,吸收性陽離子以鈣為主,土壤中石灰含量各層懸殊較大,從2克每千克土到260克每千克土,pH7.0—8.5,無鹽漬化現象,土壤養分中富含鉀,而氮含量較低,一般只有0.6—1克每千克土左右。

塿土亞類

立槎塿土

(Primatic lou soil):分布在降水較多和較為潮濕的洪積扇或近山的河谷階地上。如秦嶺北坡山麓洪積扇和近隴山的黃土塬等。下伏淋溶褐土,覆蓋層有石灰反應,剖面層次明顯,底土呈淡黃棕色,逐漸向黃土母質過渡。粘化層緻密深厚,稜柱狀結構,故名立槎塿土。

油塿土

(Fertile lou soil):系塿土中最肥沃的亞類,分布於陝西關中二級階地上,下伏褐土。腐殖質層厚,疏鬆多孔,結構良好,粘化層呈小稜柱狀結構,外披褐色膠膜。斜坡油?土零星出現在階地斜坡上,腐殖質層多被侵蝕。

壚塿土

(Loessial lou soil):下伏石灰性褐土。主要分布在關中東部較溫暖而乾旱的地區。在更為乾旱的渭北高原和汾河谷地也有分布。由於地面起伏大,地塊破碎,侵蝕強烈。覆蓋層較薄結構性差,適耕期短。

黑瓣塿土

(Black value lou soil):下伏草甸褐土,主要分布在一級階地(川地)和塬上的窪地底部。灌淤堆積明顯,堰上窪地洪澇淤積頻繁。這種土壤腐殖質含量較高,耕性良好,肥力較強。

利用與改良

人工土都是已開發利用的土壤,在利用過程中可採取改造和培肥措施,加速熟化過程,定向培育土壤肥力。
改造熟化就是通過人為措施對土壤及其環境的障礙因素進行改造,促使土壤定向熟化,為進一步培肥奠定基礎。如水稻中潛育性水稻土,終年積水,土粒分散,結構不良,土溫低,有效養分缺乏,還存在還原性物質毒害,因此要開溝排水,降低地下水位,以改善土壤耕性和通氣透水性能,便於耕作,並促進養分活化。多年來,對南方低產水稻土,以改土治水為中心的農田基本建設,採取山、水、田、林、路綜合治理,實現水稻田的大改造,成為高產穩產田。灌淤土、綠洲土的鹽鹼化也需要通過水利、耕作等措施加以治理,此外還通過客土法改造土壤過粘或過砂的性狀。
培肥熟化,在不利的障礙因素得到治理或控制的同時,還要採取增施有機肥,合理輪作和耕作的措施,增加熟化層的熟化度和厚度,不斷提高土壤肥力,做到用地和養地相結合。

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