棕鈣土

棕鈣土的形成是以草原土壤腐殖質積累作用和鈣積作用為主，並有荒漠成土過程的一些特點。棕鈣土發育於溫帶荒漠草原植被下的土壤。地表多砂礫石，剖面上部呈褐棕色，下部為粉末層狀或斑塊狀灰白色鈣積層。棕鈣土主要分布於歐亞大陸溫帶荒漠草原地區，位於栗鈣土與漠土之間，從西、北、東三面環繞於漠土外圍。中國內蒙古高原和鄂爾多斯高原的中西部、準噶爾盆地的北部、塔城盆地外緣以及中部天山北麓山前洪積扇的上部等地都有分布。

基本介紹

• 中文名：棕鈣土
• 外文名：brown calcic soil
• 定義：溫帶荒漠草原植被下的土壤
• 分布：內蒙古高原中西部

分布

棕鈣土分布在內蒙古高原中西部、新疆準噶爾盆地北部。分布區為溫帶乾旱大陸性氣候，年平均溫度2~7℃，≥10℃積溫2200~3000℃，年降水量150~250（300）mm，受東南季風影響的內蒙地區降水70%集中於夏秋初；受西風影響的北疆地區四季降水較平均。棕鈣土地區年輻射總量達600~670kJ/cm2，光熱資源十分豐富。

棕鈣土

棕鈣土的植被具有草原向荒漠過度的特徵，分為鄰近乾草原的荒漠草原和向荒漠草原過渡的草原化荒漠兩個亞帶。在內蒙的荒漠草原常為小針茅、沙生針茅、伴生冷蒿、狹葉錦雞兒；草原化荒漠則以超旱生的藏雞兒、紅砂與小針茅、冷蒿等構成的群落。在北疆除超旱生小半灌木蒿屬、假木賊以及沙生針茅、新疆針茅等小禾草外，還有春季短生植物。棕鈣土地帶聲我國西北主要的天然牧場，有灌溉條件的可以發展農業。 30年代，侯光炯等曾將內蒙地區的棕鈣土定為淡栗鈣土。50年代後，文振旺、汪安球等多棕鈣土進行研究，認為我國的棕鈣土是歐亞大陸荒漠外圍棕鈣土帶的東南部，為一獨立土類。第二次土壤普查中屬鈣層土綱的一個土類，其大部分類似美國土壤分類中的正常乾旱土(Orthid)及粘淀乾旱土（Argid）極少部分類似半乾潤軟土；與聯合國分類中的乾旱土相當。

特徵

棕鈣土的特徵有：自然植被組成趨於旱化，生物量低，土壤腐殖質積累作用弱，有機質含量低；鈣積作用強，鈣積層在剖面中位置較高；呈鹼性至強鹼性反應，陽離子交換量較低，吸收性複合體為鹽基所飽和，其中鈉離子所占比例較高；質地較粗，多屬砂礫質、砂質和砂壤質、輕壤質，土體中鈣質有較明顯移動。棕鈣土地區以畜牧業為主，僅局部地區有灌溉農業。熱量條件雖較好，部分地區且可進行複種，但水分條件較差，土層淺薄，礦質養分含量低；加之春季風大和侵蝕嚴重，需進行水利建設、營造防風林帶，並採取種植綠肥、增施有機肥及礦質肥料等改良措施，才能進行農業生產。畜牧業的持續發展，也有賴於地下水源的開發和建立小型分散的人工草料基地。

概念定義

中心概念

棕鈣土是溫帶乾草原地帶的栗鈣土向荒漠地帶的灰漠土過渡的一種乾旱土壤，它具有薄的腐殖質鬆軟表層，其下為棕色弱粘化，鐵質化的過渡層（Bw），在0.5m深度內出現鈣積層，並有石膏（有時還有易溶鹽）在底部聚集。呈A-Bw-Bk-Cyz構型。

棕鈣土分布地圖

邊界定義

1、與栗鈣土的區別：栗鈣土的腐殖層較棕鈣土厚，有機質多，沒有棕鈣土棕色的弱粘化、鐵質化層。季風區的栗鈣土一般均無石膏聚集。

2、與灰漠土的區別：灰漠土屬漠土綱，無明顯腐質層，地表有荒漠土壤的特徵——龜裂的多孔結皮，石灰質僅微弱淋溶，從表層起就有強石灰反應，但無明顯聚集特點而有別與棕鈣土。

形成過程

1、腐殖質積累過程：棕鈣土的植被中旱生及超旱生灌叢的比例增加，植被蓋度15%~30%，鮮草產量僅750~1500kg/ha，地下生物量遠大於地上，每年死亡的數量明顯少於乾草原。因此在乾旱氣候下土壤有機質積累量很少，且腐殖質結構比較簡單，以富里酸為主。

棕鈣土過渡系列示意圖

2、石灰質、石膏和易溶鹽類的淋溶與澱積：乾旱氣候下，礦物風化產生的鹼金屬與鹼土金屬的鹽類受到一定的淋溶，但較弱，且鈣、鎂的生物積累明顯，鹽生植物（如紅砂）對鈉的積累也不可忽略。所以在腐殖質層之下石灰質發生顯著聚集，形成鈣積層甚至石化的鈣積層。在向荒漠過渡中，淋溶更弱，石膏和易溶性鹽類在土體中下部聚集逐漸明顯。

3、弱粘化與鐵質化：A層下部是水熱條件相對較好、較穩定的層位，土內礦物在鹼性介質中緩慢破壞形成粘粒，發生粘化現象。礦物分解破壞釋出的含水氧化鐵，在乾熱條件下逐漸脫水成紅棕色的氧化鐵，與粘粒及腐殖質一起使B層上部染上褐棕色色調。這種荒漠化的徵象是一個緩慢而長期的過程，因而其表現程度與成土年齡及荒漠化強度有關。

3、與灰鈣土的區別：灰鈣土A層較棕鈣土厚，石灰質在剖面分布較均勻，A、B層間過渡不明顯，沒有棕鈣土鐵質化的棕色特徵。

剖面形態

典型的棕鈣土剖面構型為A-Bw-Bk-Ckz。

A層

厚度約20~30cm，棕色（7.5YR4/4~7.5YR6/3），質地較粗，多為礫質沙壤土。屑粒到小塊狀結構。稍多的根分布在5~20cm深度中。地表常覆沙於灌叢下或礫質化,在無覆沙及礫質化的地面則呈微細龜裂或假結皮特徵。由於表層乾旱，植物殘體礦化強，A層中有機質較多、顏色略暗者，有時不是表層，而是在3~5cm以下的亞表層。A層向下清晰地過渡到B層。

棕鈣土剖面

B層

厚約30~40cm。緊接A層之下有一弱粘化弱鐵質化的紅棕色（5YR5/6—5YR6/3）層Bw，厚約5~10cm，沙質粘壤，塊狀、柱狀結構，結構表面有膠膜，緊實。以下是淺色（7.5TR6/3—5YR7/1）鈣積層Bk，或石化鈣積層Bmk，極堅實。

C層

因母質而異。殘積坡積物常呈雜色斑塊，有石灰質斑點條紋及石膏結晶。洪積物的沙礫常被石灰質膜包裹。

基本性狀

1、剖面構型：為A-Bw-Bk-Cyz典型構型。

2、腐殖質特徵：A層有機質含量6~15g/kg，剖面分布的最大值在內蒙古高原為5~20cm，而鄂爾多斯高原和北疆，往往表層最多。腐殖質C/N為7~12，H/F0.6~0.9，E4/E64.0~4.5。顯示了荒漠化的特徵

棕鈣土

3、碳酸鹽及石膏的淋溶澱積特徵：有地區差別。石膏開始聚集的深度在北疆約為35~70cm，數量為10~100g/kg；內蒙地區出現深度常在50~100cm，數量一般<10g/kg。反映東部季風區淋溶較強。

4、鹽化鹼化特徵及pH：易溶鹽在C層有少量聚積，淡棕鈣土還有弱鹼化特徵，鹼化棕鈣土則較明顯，鹼化層多在亞表層，B層亦常見，ESP為10%~30%；因質地輕粗，CEC不高，交換性鈉絕對量並不高。土壤pH值8.5~10，一般鹼化層及鈣積層較高，含石膏的土層偏低。

亞類劃分

根據主要成土過程的表現程度在剖面構型及屬性上的差異，分為普通棕鈣土、淡棕鈣土兩個亞類；按附加過程對剖面構型、屬性的影響，有草甸棕鈣土、鹽化棕鈣土、鹼化棕鈣土等亞類。各亞類的剖面分異。

普通棕鈣土

是最接近中心概念的亞類，剖面構型為Ah-Bw-Bk-Ck。它相似於美國土壤分類中的鈣積正常乾旱土（Calciorthids），弱發育粘淀乾旱土（Haplargids）；與聯合國土壤分類中的鈣質乾旱土（CalcicXerosol）類似。

棕鈣土

棕鈣土分布在與乾草原栗鈣土毗鄰地區。年均溫2~6℃。年降水200~250（300）mm。荒漠草原仍以草原成分占優勢。

腐殖質層厚約20~30cm，有機質含量6~13g/kg。鈣積層位於30~60（70）cm，石灰質含100g/kg左右，多者可達400g/kg，成為石化鈣積層。澱積層中有弱粘化特徵。內蒙地區僅在C層有石膏聚集，數量<10g/kg，新疆地區從B層即有石膏聚集，且數量>10g/kg。

淡棕鈣土

它是向灰漠土過渡地帶性亞類。剖面構型為Ahk-Bw-Bk-Cyz。類似美國土壤分類中的鈣積正常乾旱土及聯合國分類中石膏乾旱土（GypsicXerosol）的特點。

淡棕鈣土地區年均溫3~8℃，年降水量150~200mm。草原化荒漠植被，旱生禾草明顯減少，而超旱生灌木、半灌木增加並呈主導趨勢。

腐殖質層厚15~25cm，有機質含量5~10g/kg。地面多沙化、礫質化，局部為礫冪覆蓋，土質地面有0.3~0.5cm的假結皮，並有微小裂縫。一般表層即有石灰反應。鈣積層20~50cm，較棕鈣土亞類升高約10cm，CaCO3含量約100g/kg，少有石化鈣積層。C層普遍出現石膏，且有3~10g/kg的易溶鹽聚集。

草甸棕鈣土

剖面構型為A-hk-Bk-Ck-Cg。相當於美國土壤分類中鈣積正常乾旱土中的潮鈣積正常乾旱土（AquicCalciorthid）；在聯合國分類的乾旱土中無相應的續分類型。

零星分布在地下潛水埋深約3~4m的河谷低階地、洪積扇緣等地形部位。受低礦化度潛水的影響，在C層有銹紋、銹斑為其典型特徵。植被組成中有草甸成分（如芨芨草）。

腐殖質層較其它亞類厚（30~40cm），有機質也較其它亞類多（10~20g/kg）。鈣積層位於30~70cm，CaCO3含量少於地帶性亞類，且其上下界過渡和緩。

鹽鹼化棕鈣土

它們多分布在淡棕鈣土地區，與低洼地形、含鹽母質及弱礦化潛水、鹽生植物對鹽分的聚積有關。分別有鹽化和鹼化附加過程。

鹽化棕鈣土剖面構型為Az-Bkz-Cgz，含有3~10g/kg易溶鹽。鹼化棕鈣土剖面構型為Ah-Btn-Bk-Cyz，其鹼化層Btn有柱狀、棱塊狀結構，有褐棕色粘粒膠膜，ESP10%~30%，易溶鹽一般<5g/kg。鹼化棕鈣土在北疆分布較內蒙為廣。

利用與改良

棕鈣土地區光熱資源豐富，但水資源稀缺，不能從事雨養農業，棕鈣土亞類地區雖有少量農田，但產量低且不穩定，是所謂“闖田”。主要是天然放牧場，牧養羊、駝。由於超載過牧，草場土壤沙化、土壤退化嚴重。利用改良上應注意以下幾點：

1、利用方向以牧為主，牧農林結合。以草定畜，固定草場使用權，劃區輪牧，防止超載過牧，以利用草場資源的恢復。

2、充分開闢和利用水源，發展灌溉綠洲農業及飼草料基地。引水灌區主要控制灌溉定額，灌派配套，防止次生鹽漬化；井灌區要注意地下水平衡，防止過采。灌溉農業要積極推廣套用節水灌溉新技術（噴灌、滲灌），要農牧結合，增施有機肥。建設有灌溉的農田防護林體系，防止風蝕沙埋，減輕夏季乾熱風危害。

3、土壤養分鉀豐富而缺氮磷，微量元素中鉬、錳、鋅、硼多在臨界值或以下。應增施氮磷化肥，適當補充微量元素。

我國典型棕鈣土及其特點

內蒙高原的棕鈣土

棕鈣土也是由蘇聯學者提出的。 棕鈣土地區的氣溫低於灰鈣土，兩者的降雨量大致接近，內蒙高原的棕鈣土其成土條件與土壤特性，與上述蒙古人民共和國的相近，內蒙高原的氣溫較灰鈣土低，年平均氣溫2一4” C，年平均降水與灰鈣土相似，約250 毫米。植被以針茅為主, 有少量小葉錦雞兒，略呈荒漠化，與灰鈣土地區的荒漠草原景觀不同。

棕鈣土的腐殖質層較灰鈣土略帶紅色，多為棕至紅棕色(SYR至7. SYR), 可能與兩類土壤的腐殖質接近地表的層次稍低，亞表層更高，可能與部分表土細粒被風蝕有關。棕鈣土的石灰反應與灰鈣土不同 , 不是全音J面為強石灰反應, 而是表層為弱石灰反應，往下漸強，至鈣積層為強石灰反應，鈣積層的碳酸鈣含量數倍於其上或其下之上層 。 棕鈣土的有機質含量，土的溫度低，相對濕度較大有關。 棕鈣土以牧為主，局部井灌區可以種植作物。

北疆的棕鈣土

北疆的薄層淡棕鈣土主要分布在額爾齊斯河與烏倫古河之間的河間平原西部，其西界接近布倫托海，東界約至齊伯渡到頂山一線。地形由東南向西北微斜，是新疆連片集中，地形平坦的薄層淡灰鈣土。該區東南部的烏倫古河三角洲因有烏倫古河灌溉之利,，開墾較早，而18團主要，這片薄層淡棕鈣土直到六十年代初期農十師才在這荒源上組建了現今的138 團、187 團、188團(稱北屯墾區)及頂山附近的182團等農場