基本介紹
- 中文名：黑鈣土
- 外文名：chernozem
概念,內容,物理性質,化學性質,成土過程,剖面形態,分類,淋溶黑鈣土,草甸黑鈣土,普通黑鈣土,南方黑鈣土,影響及運用,
概念
黑鈣土是由腐殖質積累和石灰淋溶澱積兩種過程共同作用的結果，其基本特點是剖面層次十分清楚，由腐殖質層、腐殖質舌狀淋溶層、鈣積層和母質層組成。腐殖質層可厚達30~50厘米，鈣積層多於50~90厘米處。淋溶黑鈣土的腐殖質層可厚達50厘米以上，鈣積層出現於1~1.5米及以下，草甸黑鈣土的鈣積層最為明顯，而石灰性黑鈣土多不明顯。
內容
早在1763年，俄國科學家羅夢諾索夫於科學文獻中指出此名稱，繼由俄國土壤學家道庫恰耶夫列人他在1886年制定的土壤分類體系中。之後，世界許多國家的土壤分類中均套用“黑鈣土”名稱。1988年的聯合國的土壤圖圖例中也有“黑鈣土”集合土類。
中國自20世紀30年代以來，一直使用“黑鈣土”名稱，在全國第一次土壤普查分類（1958)中曾一度改稱為“石灰性黑土”、“火性黑土”（土類）。1978年《中國土壤分類暫行草案》及第二次全國土壤普查土地分類（1988）中又恢復黑鈣土（土類）名稱。在《中國土壤系統分類》（首次方案,1991）中列入均腐殖質土綱，半乾潤均腐殖質亞綱的黑鈣土土類。在1975美國《土壤系統分類》中，黑鈣土屬於軟土綱的多種類型：冷凍性冷涼軟土、粘化冷凍軟土、鈣化冷涼軟土、粘化平乾潤軟土、弱發育半乾潤軟土、鈣質半乾潤軟土等。
黑鈣土區是溫帶半乾潤氣候，在草甸草原植被條件下，發育的具有暗色鬆軟表層，下部具有鈣積層或石灰反應的土壤。暗色表層腐殖質含量>20g/kg，濕彩度30厘米；pH7.0~7.5左右，鹽基飽和度>90%，含鹽量<0.1%，鹼化度<5%。
黑鈣土分類地位比較明確，一直以獨立的土類存在，但在土壤普查文獻資料中曾用石灰性黑土表達。我國現行的土壤分類系統把它劃分為鈣層土土綱半濕溫鈣質土亞綱的一個土類，它主要相當於美國土壤分類中的半乾潤軟土和冷涼軟土，相當於聯合國土壤分類中的黑鈣土。
黑鈣土分布於北緯43。~48。，東經119。~126。之間，多集中分布於松嫩平原、大興安嶺兩側和松遼分水嶺地區。東北以呼蘭河為界，西達大興安嶺西側北至齊齊哈爾以北地區，南達西遼河南岸。目前，中國黑鈣土面積為1321.06萬公頃。
黑鈣土廣泛分布於歐亞大陸溫帶草原地區，在俄羅斯、烏克蘭、哈薩克斯坦的面積尤大，在北美大陸中部草原呈南北帶狀分布於美國及加拿大境內。
物理性質
黑鈣土主要發育於黃土母質，因而其質地一般介於黑土與栗鈣土之間。多為粉壤土至黏壤土，其中粉粒占30%~60%，黏粒占10%~30%，心土層高於表土層和底土層，石灰淋溶澱積比較活躍。
各亞類的質地有所區別，淋溶黑鈣土較黏重，一般為黏壤土。典型黑鈣土為粉壤土，質地比較適中，耕性較好，但易遭風蝕。碳酸鹽黑鈣土多為粉沙土，草甸黑鈣土多發育於沖積湖積物，質地黏重，多為黏壤土。
化學性質
黑鈣土的石灰淋溶強度由淋溶黑鈣土——典型黑鈣土——碳酸鹽黑鈣土逐漸減弱，淋溶黑鈣土在1~1.5米範圍內幾乎不含石灰，且呈中性反應，有白色粉末和鐵、錳結核。碳酸鹽黑鈣土從表層起即有強石灰反應，典型黑鈣土則介於二者之間，中部出現鈣積層，表層呈中性，往下逐漸變為鹼性。
典型黑鈣土的腐殖質層較厚，表層有機質含量豐富，自然自給力高，淋溶黑鈣土腐殖質層可厚達50厘米以上，草甸黑鈣土可大於50厘米，黑鈣土30~50厘米，碳酸鹽黑鈣土一般不超過30厘米。表層有機質淋溶黑鈣土大於10%，典型黑鈣土和草甸黑鈣土為5%~8%，石灰性黑鈣土小於5%。典型黑鈣土的氮素含量較豐富，磷、鉀含量亦高，但典型黑鈣土的肥力不及黑土，但也是一種潛在肥力較高的土壤，適宜於發展農林牧業生產。
成土過程
黑鈣土的成土過程具有明顯的腐殖質累積和鈣化過程。
1、腐殖質的積累和分解：黑鈣土處於溫帶濕潤向半乾早氣候過渡區，植被為具有早生特點的草甸草原，草本植物地上部分乾重每公頃可達1200~2000千克，地下植系多集中於表層。據調查0~25厘米土層內約占95%以上，植物根系的這種分布決定了腐殖質累積與分布的特點。
草甸草原的多數草甸草本植物，從春季解凍到秋季生長繁茂，到了晚秋土壤凍結時才停止生長，此時溫度較低，微生物活動很弱，有機質不能很好分解礦化；冬季氣溫低而漫長，只有等第二春季解凍，氣溫升高，微生物活動繁盛時才有可能分解，但早春由於土壤凍融，因而土壤濕度較大，有機質礦化速度較慢，因此，腐殖質累積的較多。但是，黑鈣土區的氣候比黑土乾燥，因而其腐殖質的含量及腐殖質層的厚度均不如黑土。
2、碳酸鹽的淋溶與澱積：黑鈣土區降水較少，滲人土體的重力水流只能對鉀、鈉等一價鹽離子進行充分淋溶，而鈣、鎂等二價鹽離子只能部分淋溶。在這淋溶與澱積過程內的生物化學過程是鹽基與土壤微生物和根系所產生的CO2及水流，形成重碳酸鹽，如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2等，但到一定的土體深度，因為水分減少和生物活動減弱，而CO2分壓降低，因而重碳酸鹽放出CO2而澱積，即：
Ca(HCO3)2——CaCO3+CO2
因而黑鈣土不經常見到白色的石灰質的假菌絲體、結核、鈣積層曾。碳酸鹽澱積層位與深度和淋溶強度有關。氣候愈乾早，其層位離地表愈近。
剖面形態
Ah層，即腐殖質層；厚度30~50厘米，黑色或暗灰色，粘壤上，多富含細沙，粒狀或團粒狀，不顯或微顯石灰反應，pH7.0~7.5，向一下呈逐漸過渡。
AB層（過渡層）：厚度30~40厘米，灰棕色，粘壤土，小團塊狀，有石灰反應，pH7.5，可見到鼠穴斑，向下逐漸過渡。
Bk層（石灰澱積層）：厚度40~60厘米，灰棕色，塊狀，沙質粘壤土，土體緊實，可見到白色石灰假菌絲體、結核、斑塊澱積物，有明顯的石灰反應，pH8.0。
Ck層（母質層）：多為第四紀中更新統（Q2）黃土狀亞粘土，黃棕色，棱塊狀，含少量碳酸鹽，有石灰反應。
分類
一般來說，在中國，黑鈣土分為四個亞類：
淋溶黑鈣土
淋溶黑鈣土主要在我國松嫩平原的東部、北部，臨近大小興安嶺和長白山的山緣地帶，主要包括嫩江，北安，哈爾濱，四平等。一般來說，在淋溶黑鈣土上的草地植被生長很好，一般高至1米。
淋溶黑鈣土是在草地植物下發育起來的，由於植物生長好，所以有機質積累的數量非常大，腐殖質層很厚，（一般是70公分，但有的到100公分。）整個腐殖質層中沒有碳酸鈣，甚至有的下部土層中也沒有碳酸鈣。所以在腐殖質層與母層之間形成了一個沒有碳酸鹽的土層。若是這種土壤以前經過灰化作用，則可以在剖面的上部或者下部，都可以看到有白色的二氧化矽（石英粒）。
草甸黑鈣土
草甸黑鈣土是在濕草原植物下發育起來的，與淋溶黑鈣土的相比是草甸黑鈣土的淋溶作用強度沒有淋溶黑鈣土的強度大，且它的排水性能不好，不過這種土壤的分布面積很小。
普通黑鈣土
在自然條件上，它與淋溶和草甸黑鈣土比較，則是氣候更乾燥，植物生長較差，一般高度只40公分。由於它的有機質積累的數量較少，所以這種土壤的腐殖質層比較薄，且腐殖質含量較少。
剖面性狀：因為天早，所以淋溶作用很小，而在剖面的底部和中部，常見有石灰質存在。它的形態一般是呈菌絲狀或者是結核狀。剖面上部土層是中性反應，在碳酸鹽層，反應則是鹼性（8.0~3.5）。
南方黑鈣土
南方黑鈣土是黑鈣土過渡到栗鈣土的一個中間過渡類型。
自然條件：是處在乾早草原地區，一般年平均雨量只有350~400公厘，而蒸發量則可以高達1700公厘，在這裡的草原植物，生長稀疏，復蓋度60%，高度一般是30公分，地勢較平，母質為黃土性物質。
南方黑鈣土與普通黑鈣土的區別是南方黑鈣土腐殖質層更薄，大約為30~40公分，腐殖質含量（即腐殖質層中的）約為2.5%。土壤的反應在表土為中性或微鹼性（大於或等於7.5），而底土一般是微鹼性或鹼性8.0~8.5。
影響及運用
1、黑鈣土質肥沃，適種性廣，宜耕宜牧，大部分已開墾為耕地與牧場。但水分不足，較易遭受春早，因此發展灌溉極為重要。
2、黑鈣土地區耕地整理應針對侵蝕區域進行局部平整，避免大規模表土搬運與平整，同時採用噴灌設施,改善生態環境，並注重土壤改良，保持黑鈣土肥力。
3、黑鈣土中各級複合體的合碳量均隨粒徑的增大而減少，風沙土中粉粒複合體合碳量增多，有的甚至超過粘粒複合體。兩類土壤粘粒複合體的含碳量與粘粒複合體及礦質粘粒含量間有顯著負相關，粉粒複合體的含碳量也有類似趨勢。注重施用有機肥或將秸稈，根茬還田能提高土壤有機質含量，並使粉粒複合體含量及其有機碳貯量增加。
