棕色針葉林土

棕色針葉林土(brown coniferous forest soil)也稱棕色泰加林土。是指寒溫帶濕潤氣候針葉林下發育的具酸性淋溶特徵的土壤。集中分布於黑龍江省大興安嶺北部山地，在小興安嶺(800～1250 m)、長白山(1200-1 900 m)、新疆阿爾泰山(1800—2400 m)以及四川盆地西緣山地和向藏東高原過渡的冷濕山地均有分布。林地凋落物腐殖化過程中形成以富啡酸為主的腐殖酸，使土壤表層的部分鐵、鋁等化合物被酸活化並隨水向下移動，同時受凍層阻滯和凍融交替的影響，被淋溶物往往又隨毛管水上升而返回表層．全剖面礦物組成分異不明顯，引粒有下移現象。B層呈棕色翻粒增高，並出現白色菌絲體。土壤pH5. 0—5.5，鹽基飽和度50%—70%，水解性酸較高，鐵、鋁活動性強。

基本介紹

• 中文名：棕色針葉林土
• 外文名：brown coniferous forest soil
• 分布：中國寒溫帶濕潤地區
• 氣候條件：寒冷而濕潤

分布情況

主要分布在內蒙古大興安嶺北段山地垂直帶上部，北面寬南面窄，像一個楔子自北向南延伸。其次在青藏高原東南邊緣的亞高山、高山垂直帶上也有一部分。其相鄰關係，在大興安嶺的東坡與暗棕壤組成垂直帶譜，西坡與灰色森林土組成垂直帶譜；在青藏高原東南邊緣山地，位於垂直帶山地棕壤的上部，亞高山草甸土的下部，有時還與酸性棕壤呈組合分布。同時，棕色針葉林土在小興安嶺海拔800m，長白山海拔1200m以上山地土壤垂直帶也出現。

代表植被

天然植被主要為明亮針葉林，以興安落葉松、樟子松為代表樹種，混有少量的樺和山楊闊葉樹，林下灌草有興安杜鵑、杜香、越桔和各種蘚類；局部有暗針葉林，主要樹種是雲杉和冷杉。是國家主要林區。一般的大田作物難以成熟，不宜開墾。

草本植物主要有大葉樟、紅花鹿蹄草等。植被組成較單純，屬於達呼里植物區系。樹葉灰分組成：針葉含矽量較高，鹽基含量較低。

成土過程

1、針葉林氈狀凋落物層和粗腐殖質層的形成：針葉林及其樹冠下的灌木和蘚類，每年以大量枯枝落葉等植物殘體凋落於地表，凋落物缺乏灰分元素，在酸性環境，凋落物主要靠真菌的活動進行分解，形成富里酸，而且凍層本身又阻礙水分自凋落物中把分解產物排走。在一年中只有6~8月份的較短時期的真菌活動，不能使每年的凋落物全部分解，年復一年的積累，便形成氈狀凋落物層。在凋落物層之下，則形成分解不完全的粗腐殖質層，甚至積累成為半泥炭化的氈狀層。

2、有機酸的絡合淋溶：在溫暖多雨季節，真菌分解針葉林的凋落物時，形成酸性強、活性較大的富里酸類的腐殖酸下滲水流，稠密的灌木在土壤中具有龐大的根量，也可導致雨季土壤水分向下移動。含有富里酸類的下滲水流導致土壤鹽基及礦物質Fe、Al的絡合淋溶，使土壤鹽基飽和度降低，土壤呈穩定酸性。但由於氣候寒冷，淋溶時間短，淋溶物質受凍層的阻隔，這種酸性淋溶作用下不能有顯著的發展，與此同時澱積作用也不明顯。

3、鐵鋁的回流與聚積：當冬季到來時，表層首先凍結，上下土層產生溫差，本已下移的可溶性鐵鋁錳化合物等又隨上升水流回流重返被淋出部位，在土壤凍結脫水析出，成為穩定的鐵鋁錳化合物聚積在土壤表層，使土壤染成棕色。並在剖面上層的石塊底面及側面有大量暗棕色至棕褐色膠膜的澱積，活性鐵鋁在剖面上層的聚積尤為明顯。另外存在於棕色針葉林中的嫌氣細菌，還能導致部分鐵、錳還原。

4、在較低地形處，由於土壤水分過飽和而產生凍層凸起的圓丘，其直徑約1m左右，高10~20cm，使其圓丘周圍凹陷處經常積水而產生泥炭化和潛育化的附加過程。

成土環境

棕色針葉林土形成於酷寒而又漫長的冬季，並伴有多年凍土層寒溫帶地區。根據棕色針葉林土水平分布帶和西南高山垂直分布帶的差異氣候條件可分為兩個亞區，即東北大興安嶺（包括其南部的山地垂直帶）和新疆的阿爾泰山區，其特點是寒冷（年均溫-5℃左右）和較少雨雪（年平均降水量500毫米以下）。而在西南高山垂直帶上的年平均降水量多在600毫米以上。

剖面形態

棕色針葉林土的形態特徵通常是土層較淺薄，一般在40cm左右，土層內多礫質岩屑，質地較輕，無論坡上坡下多以壤質為主；全層呈棕色或暗棕色，分層不明顯；表層腐殖質處於半分解狀態。其剖面形態為：O（O1，O2）-Ah-AhB-Bs-C。

常見的棕色針葉林土剖面

1、O（O1，O2）層：枯枝落葉層。包括兩個亞層，0~2cm厚的新鮮未分解的枯枝落葉，常與蘚類混合，潮潤，棕色（7.5YR5/4），疏鬆有彈性，局部可見白色菌絲體；其下為半分解的植物殘體，厚度約為2~10cm左右，比上層緊密，有時微顯泥炭化，暗棕色（7.5YR4/4），可見細根和白色真菌菌絲體，明顯過渡。

2、Ah（或H）層：腐殖質層（或氈狀泥炭層），厚度約10cm，腐殖質含量40g/kg~80g/kg，不穩固的團塊結構，暗棕灰色（7.5YR6/2），較疏鬆，多木質粗根及局部白色菌絲體。或該層為泥炭層，為氈狀凋落物與礦物質混合物，暗棕色（7.5YR4/3），中壤，有白色菌絲體。向下層逐漸過渡。

H層自上而下又可細分三個亞層：H。層，松針累疊而成，原形尚可辨認，但顏色已有改變，呈暗棕色；He層，已部分分解，呈黑色，但手感尚可查知針脈等較緊硬的部分；Hi層，呈腐泥狀，黑色，手槎有黑褐色粉末留於指上。H層很濕，具隔熱作用，因此棕色針葉林土的礦質土體部分常年處於低溫狀態。向下層過渡明顯並較平整。

3、AB層：過渡層，為礦質土層，厚約6cm左右，暗灰棕（7.5YR5/2），質地多為中壤，核塊狀結構，含有石塊，石塊底部可見少量鐵錳膠膜，較緊實，有木質粗根。

4、Bhs層：澱積層，厚度變化較大，一般為10~30cm，淡棕色（10YR7/6），核塊狀結構，較緊實，根極少。土層薄處，有大量礫石，層內或礫石面上可見鐵錳和腐殖質膠膜及SiO2粉末，該層一般無明顯澱積現象。

5、C層：母質層，棕色（7.5YR5/4）或同母岩顏色，以石塊為主，在石塊底面，大都可見鐵、錳和腐殖質膠膜。母質多為花崗岩及石英粗面岩的風化物，質地粗造，酸性反應。棕色針葉林土全剖面均有亞鐵反應，尤以表層量最高。

理化性質

物理性質

棕色針葉林土的質地大多輕、粗，含砂粒及石礫量多，砂粒含量在30%-85%，>2毫米的石礫量為3%-35%，同時石塊較多，石土比為30-80。而大興安嶺北部由第三世紀陸相沉積帶（古紅土）上形成的棕色針葉林土粘粒含量增高達34.5%，具積水潛育成土過程的棕色針葉林土，粘粒含量也較高，為25.0%-25.5%。

化學性質

棕色針葉林土呈酸性反應，pH4.5-6.5，上部土層較酸，下部土層呈微酸至中性。土壤鹽基交換量不高（4-7me/100g），其組成中鈣、鎂占80%以上。交換性酸含量除表土層較高外（2-5me/100g），一般均小於1me/100g，鹽基飽和度除22011剖面底層發育於玄武岩火山灰母質外，均呈不飽和狀態。棕色針葉林土的養分狀況不同地區有較大的差異，但總的趨勢是養分貯量均較高。

由於常年氣溫較低，分解與轉化有機物的微生物活動受到限制，加之凍融期與伏雨期土壤過濕，使養分的轉化與氧化過程減弱。

棕色針葉林土的有機質含量雖高，但氮量與磷量均低，碳氮比值增大。微量元素的有效量，除鐵以外，其餘均較暗棕壤少，凡此說明棕色針葉林土的有效養分貧乏，而鐵卻較活化。

利用與改良

1、棕色針葉林土現為我國重要木材生產基地以及森林中的可供食用、藥用、香精原料等多種珍稀植物和野生動物（如著名的飛龍）的資源庫。由於處於森林帶的上限，對松嫩平原、松遼平原、三江平原的自然生態起屏障作用與水源涵蓄作用。

2、由於棕色針葉林土區地處高寒，林木生長緩慢，加之泥炭化有機層的阻隔，林木天然更新困難，因此在採伐森林的同時，森林更新與營林措施必須同步進行。除此，因原有樹種單純，生態環境脆弱，一旦森林破壞後則難以恢復，特別是東北的大興安嶺地區，因降水量較少，如果森林一旦消失，草類侵入為再次生成林增加了困難。

3、為充分利用林區的土地資源與植物資源，改單一林業經營為綜合經營，在科學營林的同時，應對鄰近大面積生長薹草或大、小葉樟沼澤地改良為草場提高產草量，發展畜牧業。另外，山區的山果、山菜、山藥是無污染、無公害的綠色食品，應加工成商品，提高其經濟價值。

4、對小面積農田，應採取提高地溫，逐漸消除或降低多年凍土層的措施。整地方式應以高壟或窄床（苗田）等為好，既可充分利用當地的日光能提高地溫又能排洪。另外，在嚴防山火的同時，也應控制用火，達到以火提高地溫和增加有效養分的目的。