中國土壤系統(tǒng)類型（土綱）

中國土壤系統(tǒng)類型（土綱）土壤類型特征20世紀(jì)50年代初到80年代末，蘇聯(lián)的土壤發(fā)生學(xué)分類對我國土壤學(xué)發(fā)展影響很深，不足之處是缺乏定量標(biāo)準(zhǔn)。從2世紀(jì)60年代興起、70年代廣為應(yīng)用的土壤系統(tǒng)分類成為當(dāng)今世界土壤分類的主流。中國土壤系統(tǒng)分類以診斷層和診斷特性為基礎(chǔ)，是一個(gè)定量化、標(biāo)準(zhǔn)化和國際化的分類，該系統(tǒng)分類把中國土壤劃分出14個(gè)土綱:有機(jī)土、人為土、灰土、火山灰土、鐵鋁變性土、干旱土、鹽成土、潛育土、均腐土、富鐵土、淋溶土、雛形土和新成土。一、有機(jī)土1.土綱定義與成土環(huán)境有機(jī)土是在地面積水或長期土壤水分飽和，生長水生植物的條件下，以泥炭化成土過程為主，富含有機(jī)質(zhì)的土壤，相當(dāng)于土壤發(fā)生分類中的有機(jī)水成土，全球地勢低洼地區(qū)都有分布。有機(jī)土雖屬非地帶性土壤，但也有其特殊的成土環(huán)境。首先是只要有潮濕潴水低地，無論寒帶或溫帶都可發(fā)育有機(jī)土。我，國有機(jī)土集中分布于東北的大小興安嶺、長白山地，青藏高原的江河源區(qū)，川西北的若爾蓋盆地及祁連山地和巴顏喀拉山地。通常所在地形為相對低洼、地表潴水，或具有不透水的凍土層的高寒灘地坡麓，河流寬谷低階地，山麓潛水滲溢地段，湖濱平地，古冰磧洼地。地下水位高，地表積水，多數(shù)地區(qū)為高寒沼澤化草甸，生長耐寒濕，中生、多年生，或混生濕生多年生草本植物，生長茂密，覆蓋度80％～95％以上。有機(jī)土發(fā)育地區(qū)年平均氣溫-2～-5℃，土壤凍結(jié)時(shí)間較長，年降水量400～600mm，蒸發(fā)量小，濕度大。2.成土過程包括泥炭積累過程和潛育化過程。（1）泥炭積累過程。有機(jī)土發(fā)育于潮濕環(huán)境中，植物生長繁茂，覆蓋度大，根系發(fā)達(dá)，入土深，每年有大量有機(jī)殘?bào)w補(bǔ)給土壤，在長期低溫和季節(jié)性凍結(jié)過濕條件下，增強(qiáng)了厭氧還原過程的作用土壤中幾乎缺少纖維分解細(xì)菌，使不同時(shí)期產(chǎn)生的有機(jī)殘?bào)w以未分解、半分解和部分腐殖化形式積累于土體表層，形成暗色調(diào)的泥炭層。有機(jī)質(zhì)含量200～500g/kg，泥炭層厚50～200cm。（2）潛育化過程。有機(jī)土As層之下，長期漬水處于厭氧環(huán)境，土壤中高價(jià)鐵、錳的氧化物還原為低價(jià)形態(tài)，溶解度較大，可隨水在土壤中移動并參與某些次生礦物的形成，生成藍(lán)鐵礦［Fe3（PO4）4·2H2O］，硫鐵礦（FeS2）、菱鐵礦（FeCO3）、菱錳礦（MnCO3）等，土壤由黃棕轉(zhuǎn)變?yōu)榍嗷遥{(lán)灰、灰黑色，稱潛育層。當(dāng)季節(jié)性水分落干，低價(jià)鐵、錳又被氧化成高價(jià)鐵、錳，呈斑紋狀淀積于結(jié)構(gòu)體表面成為銹色斑紋層。3.主要診斷層和診斷特性包括:①具有潮濕土壤水分狀況（aquicmoistureregime），大多數(shù)年份土溫＞5℃時(shí)的某一時(shí)期，全部或某些土層被地下水或毛管鋒水飽和并呈還原狀態(tài)；②草根層（As）是泥炭土的最上層，厚50～0cm，有活的和死亡的沼生植物莖葉根系未充分分解密集于地表；③泥炭層H）為半分解的植物殘?bào)w組成，厚度＞50cm；④腐泥層（m）為分解充分的細(xì)粒有機(jī)物質(zhì)層；⑤潛育層（G）為滯水還原條件下形成的藍(lán)灰色黏質(zhì)土層，有銹紋銹斑及鐵、錳結(jié)核。二、人為土人為土是人為耕作灌溉、施肥培育活動下創(chuàng)造的具有新性質(zhì)的土壤，相當(dāng)于土壤發(fā)生分類中的水稻土、灌淤土、菜園土其特征是具有不同種類可資鑒定的人為診斷層，厚度>50cm，土壤肥力比起源土壤高，且多蚯蚓、土壤動物及磚塊、瓦片等土壤侵入體。人為土廣泛分布于世界各大河流沿岸平原及三角洲地帶，我國秦嶺一淮河以南多水耕人為土以北多旱耕人為土。（一）水耕人為作用1.成土環(huán)境水耕人為土長期淹水和土壤溫度趨于平衡，氣候的影響程度減小，改變了母土的原有性質(zhì)，而出現(xiàn)很強(qiáng)的人為特性。修梯田，圍墾灘涂、沼澤，人工排水和堆墊擾動了原有土層。土壤的氧化還原作用產(chǎn)生了潛育特性。2.水耕熟化過程當(dāng)土壤淹水后，水分下滲，產(chǎn)生了黏粒和陽離子（K+、Na+、Ca2+M2+、Mg2+）及陰離子（Cl-、SO22-、NO3-）下移；鐵、錳部分下移，另一部分儲存于耕層被氧化為鐵、錳絡(luò)合物形成棕紅色斑紋或與有機(jī)物結(jié)合成有機(jī)鐵絡(luò)合物，常稱“鱔血”斑。3.主要診斷層與診斷特性包括:①具人為滯水土壤水分狀況，大多數(shù)年份土溫>5℃（生物學(xué)零度）時(shí)，至少有3個(gè)月時(shí)間被灌溉水飽和并呈還原狀態(tài)，耕作層和犁底層中的還原鐵錳可淋至非飽和心土層中氧化淀積；②水耕表層厚度>15cm；③在水耕條件下鐵、錳自水耕表層或下墊層的上部還原淋溶，或自下面潛育層還原上移并在一定深度氧化淀積而形成水耕氧化還原層（hydragrichorizon）。（二）旱耕人為作用1.成土環(huán)境旱耕人為土所在區(qū)域氣候溫暖干旱，降水量偏少，母土多為干旱土壤，人為引水改變土壤水分條件才能滿足農(nóng)作物的需要。河水中的泥沙及懸浮物是灌淤層的重要物質(zhì)來源。2.旱耕熟化過程引用富含泥沙的水流灌溉，泥沙隨水入田淤積。每年灌水量9000~15000m3/hm2，易溶鹽和石膏淋失殆盡，黏粒和腐殖膠粒下移并在結(jié)構(gòu)體表面形成膠膜，碳酸鈣淋溶弱，土體含量高且均。灌淤培肥、耕翻、耙磨和中耕把淤積物、肥料、作物根茬和耕作土層混合一起，再經(jīng)作物栽培，根系穿插，蚯蚓活動，增加了土壤孔隙，改善了土壤結(jié)構(gòu)，使旱耕人為土的腐殖質(zhì)組成、H/F（胡敏酸/富里酸）值、微生物總量氨化細(xì)菌、固氮菌比母土高，這是人為培肥土壤作用的結(jié)果。3.主要診斷層與診斷特性包括:①具干旱土壤水分狀況或半干潤土壤水分狀況；②長期引用富含泥沙的渾水灌溉，水中泥沙逐漸淤積，并經(jīng)施肥、耕作交迭作用形成了灌淤表層；③長期施用土糞、土雜肥、河塘淤泥并經(jīng)耕作熟化形成了推墊表層。三、灰土1.土綱定義與成土環(huán)境灰土是具有鐵鋁螯合淋溶作用、土表至60cm范圍內(nèi)有灰化層的土壤，相當(dāng)于土壤發(fā)生學(xué)分類的灰化土、漂灰土。主要分布于俄羅斯、北歐和加拿大等地，我國僅見于大興安嶺北端及長白山北坡，氣候寒冷濕潤，植被為寒溫性濕潤針葉林或針闊混交林。2.灰土的成土過程包括:①灰化作用，在冷濕氣候針葉林植被環(huán)境下，亞表土的礦物遭到破壞，鐵鋁與大量有機(jī)酸、腐殖質(zhì)酸絡(luò)合向下淋溶，析出非晶質(zhì)粉末狀二氧化硅，形成白色片狀或無結(jié)構(gòu)的灰化層；②螯合淋溶下移的有機(jī)酸鹽類及鐵、鋁、硅膠體形成由>85％的灰化淀積物質(zhì)組成的灰化淀積層。3.診斷層與診斷特性亞灰化淀積層為主要診斷層。其具備兩個(gè)條件①厚度>2.5cm，一般位于漂白層之下；②由大于85％以螯移作用為主要機(jī)制淋淀物質(zhì)組成，pH小于5.5，有機(jī)碳>12g/kg。四、火山灰土1.土綱定義與成土環(huán)境火山灰土是指發(fā)育在火山噴發(fā)物和火山碎屑物上的土壤，相當(dāng)于土壤發(fā)生學(xué)分類初育土綱中的火山灰土，包括弱風(fēng)化含有大量火山玻璃質(zhì)的土壤和較強(qiáng)風(fēng)化富含短序黏土礦物的土壤?；鹕交彝林饕植加诨罨鹕胶托菝呋鹕酵鈬?，如日本富士山火山區(qū)，印度尼西亞喀拉喀托和坦姆波拉火山區(qū)等。我國分布面積不大，多見于東北五大連池、長白山及云南騰沖等地?；鹕交彝涟l(fā)育程度低，屬初育土范疇。如黑龍江五大連池火山群熔巖流凝結(jié)的玄武巖石海臺地上，僅可見地衣、苔蘚低等植物著生地表，石縫中可見草、灌叢。而在臺灣和云南濕熱亞熱帶地區(qū)，母巖風(fēng)化程度強(qiáng)，土壤中富含無機(jī)態(tài)的短序晶格礦物、鋁石英、伊毛鎬石、水鋁石和有機(jī)態(tài)的Al/Fe絡(luò)合物，土壤有機(jī)質(zhì)含量高，多團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，鹽基淋失，呈酸性反應(yīng)，植被繁茂。但剖面發(fā)育簡單，土體構(gòu)型為A-Bw-C型，即腐殖質(zhì)層一風(fēng)化B層—母質(zhì)層，或A-C型，就是只有腐殖質(zhì)層—母質(zhì)層，土壤處于原始發(fā)育階段?；鹕交夷纲|(zhì)具有很高的表面積，導(dǎo)致了火山灰土形成過程十分迅速，主要有兩個(gè)化學(xué)成過程:一是水解作用將火山灰風(fēng)化成無定形鋁硅酸鹽；是腐殖質(zhì)化作用形成無機(jī)-有機(jī)絡(luò)合物，含有大量鋁，能抵抗微生物的侵襲，保證了火山灰土中殖質(zhì)的累積和穩(wěn)定。2.火山灰土的診斷特性土壤中火山灰物質(zhì)占全土質(zhì)量的60％以上或更高，礦物組成中以水鋁英石、伊毛縞石、水硅鐵石等短序礦物占優(yōu)度，伴有鋁-腐殖質(zhì)絡(luò)合物特性。除有機(jī)碳含量必須<250g/kg外，還應(yīng)符合下列三條件:①草酸銨提取的鋁和1/2的鐵的總量至少為2％；②水分張力為33kPa時(shí)的容重<0.9mg/m3③磷酸鹽吸持量>85％。五、鐵鋁土1.土綱定義與成土環(huán)境鐵鋁土表土至150cm范圍內(nèi)具有高度富鐵鋁化作用的鐵鋁層的土壤，相當(dāng)于土壤發(fā)生學(xué)分類鐵鋁土綱中的磚紅壤赤紅壤、紅壤和黃壤，廣泛分布于熱帶、亞熱帶。我國主分布于長江以南各省區(qū)，高溫多雨，屬熱帶、亞熱帶季風(fēng)氣候，植被為熱帶雨林、季雨林、南亞熱帶季雨林和亞熱帶常綠闊葉林。2.成土過程包括:①強(qiáng)脫硅富鋁化過程在熱帶、亞熱帶濕熱氣候條件下，硅酸鹽礦物強(qiáng)烈分解，鹽基離子和硅酸大量淋失，鐵、鋁錳在次生黏土礦物中不斷形成氧化物而相對積累。②生物富集過程，熱帶、亞熱帶植物種類繁多，生長茂密，植物凋落物聚積量大，分解迅速，歸還土壤的灰分元素和氮、磷、鉀營養(yǎng)元素相當(dāng)豐富；而每公頃植物每年又從土壤中吸收灰分元素600~1800kg，全氮90~162kg，P2O56.2~16.5kg，K2O20~55kg。還吸收相當(dāng)數(shù)量的鈣、鎂、硅、鐵、鋁元素，土壤的生物自肥能力相當(dāng)強(qiáng)。山字公鐵鋁土土體深厚，多在2~3m以上，紅色風(fēng)化體可達(dá)數(shù)米到數(shù)十米，通體紅色，高濕環(huán)境下為黃色、橙色、質(zhì)地黏重，發(fā)生層分化明顯，具A-bs-Bv-C型構(gòu)造。即腐殖質(zhì)層—三二氧化物聚集層—網(wǎng)紋層—母質(zhì)層。3.診斷層與診斷特性由高度富鐵鋁化作用形成的鐵鋁層是鐵鋁土的主要診斷層它具有以下條水件:①厚度>30cm；②黏粒含量>80gkg；③陽離子交換量（CC2）<16cmol/kg（+）黏粒，有效陽離子交換量（ECEC）<12cmol/kg（+）黏粒；④50~200μm粒級中可風(fēng)化礦物<10％，或細(xì)土全K含量<8g/kg六、變性土1.土綱定義及成土環(huán)境變性土是一種富含蒙皂等膨脹性黏土礦物，具高脹縮性的黏質(zhì)開裂土，相當(dāng)于土壤發(fā)生學(xué)分類中的砂姜黑土，玄武巖、頁巖及泥巖上發(fā)育的赤紅廣泛分布于熱帶、亞熱帶季節(jié)性干旱區(qū)，如印度的德干高原、非洲的蘇丹等地。我國主要分布于淮北平原。地形為河湖平原、河流階地和坡麓洼地。母質(zhì)是黏質(zhì)河湖相沉積物、基性火成巖（玄武巖）和鈣質(zhì)沉積巖（石灰?guī)r泥巖、黏土巖）。這種低洼地形的沉積地球化學(xué)環(huán)境物質(zhì)分異及潮濕土壤水分狀況對變性土的形成起著重要作用。變性土分布區(qū)的降水量和蒸發(fā)量制約土壤水分的多寡并直接影響土壤膨脹、收縮、干裂、擾動、翻轉(zhuǎn)程度。土壤收縮通常與膨脹性礦物含量成正相關(guān)。線脹系數(shù)取決于黏粒的含量與類型，而黏粒含量高的土填具有最大線脹系數(shù)值。2.變性土的成土過程蒙皂石是變性土特性的物質(zhì)基礎(chǔ)。蒙皂石來源有二:一是繼承母質(zhì)；二是在含有鹽基和二氧化硅堿性水作用下，通過非膨脹性鋁硅酸鹽黏粒的復(fù)硅作用而產(chǎn)生，或原生礦物向次生礦物轉(zhuǎn)化而形成。3.變性土的剖面構(gòu)型作為A11—Bw—Ck結(jié)構(gòu)，即耕作層—風(fēng)化B層—鈣積母質(zhì)層4.診斷層與診斷特性變性土的主要診斷依據(jù)是變性特征，它是高脹縮性黏質(zhì)土壤，具有以下特征①耕作層0~18cm和亞表層18~50cm，土層中<2μm的黏粒含量均>300g/kg②大多數(shù)年份中某一時(shí)期土表至50cm范圍內(nèi)的土層中有寬度>0.5cm的裂隙；若地面開裂，>50％的裂隙寬度應(yīng)>1cm。③土表至100cm范圍內(nèi)，厚度>25cm的土層中具有密集相交，發(fā)亮且有槽痕的滑擦面。④腐殖質(zhì)表層或耕作層至100cm范圍內(nèi)有自吞特征。所謂自吞作用是指在膨脹收縮交替條件下土體開裂，表層土壤物質(zhì)落入心底土，填充于裂隙間或裂隙壁形成土膜的作用。七、干旱士1．土綱定義與成土環(huán)境干旱土是指發(fā)育在干旱土壤水分條件下具有干旱表層和任一表下層的土。相當(dāng)于土壤發(fā)生分類中干旱土綱和漠土綱中的各種土壤類型。世界干旱半干旱區(qū)廣泛發(fā)育，我國主要分布于年降水量小于350mm的地區(qū)，大致包括內(nèi)蒙古溫都爾廟—鄂托克旗—寧夏鹽池—甘肅蘭州一線以西地區(qū)。這里大陸性氣候顯著，干旱少雨，降水變率大，寒暑巨變多風(fēng)沙，植被類型為荒漠草原和荒漠，相應(yīng)的土壤類型為鈣積正常干旱土和鹽積石膏正常干旱土。2.成土過程包括:①長期缺乏有效土壤水分，具有干旱土壤水分狀況；②植被以稀疏的耐旱灌木、小半灌木為主，進(jìn)入土壤的有機(jī)質(zhì)數(shù)量很少且礦化快速，積累量不多；③降水量少，淋溶作用弱，鹽基、碳酸鈣、石膏和易溶鹽含量比較高；④土壤發(fā)生層和整個(gè)土體發(fā)育程度很淺。3.土壤剖面構(gòu)型鈣積正常干旱土為J-A-B-C型，干旱表層一腐殖質(zhì)層一鈣積層一母質(zhì)層。鹽積石膏正常干旱土為J-Bt-Cy、Bz-C，干旱表層一緊實(shí)層一石膏、鹽積層一母質(zhì)層。4.診斷層與診斷特性包括:①干旱表層；②土表至100cm范圍內(nèi)有一層或更多的如下診斷層，鹽積層、超鹽積層、鹽磐、石膏層、超石膏層、鈣積層、超鈣積層、鈣磐、黏化層或雛形層。八、鹽成土1.土綱定義鹽成土是指在礦質(zhì)土表至30cm范圍內(nèi)有鹽積層）或礦質(zhì)土表至15cm范圍內(nèi)有堿積層而無干旱表層的土壤。相當(dāng)于土壤發(fā)生學(xué)分類中的鹽土和堿土。主要發(fā)育于干旱半干旱區(qū)的低平洼地及濱海低地，氣候干旱，降水量少，地下水位埋藏淺，礦化度高，鹽分經(jīng)蒸發(fā)向土體上層集中。鹽分來源于礦物風(fēng)化，降雨，降塵，鹽巖，灌溉水，地下水及人為活動等。鹽類成分主要有鈉、鈣、鎂的碳酸鹽、硫酸鹽和氯化物2.主要診斷層有:①鹽積層，為在冷水中溶解度大于石膏的易溶性鹽類富集的土層，厚度≥15cm，干旱區(qū)鹽成土含鹽量≥20g/kg，其他地區(qū)鹽成土含鹽量≥10g/kg；②堿積層，為一交換性鈉含量高的特殊淀積黏化層，呈柱狀或棱柱狀結(jié)構(gòu)，土體下部40cm范圍內(nèi)某一亞層交換性鈉飽和度大于30％，p≥9.0，表層土含鹽量小于5g/kg九、潛育土潛育土是指礦質(zhì)土表至50cm范圍內(nèi)出現(xiàn)厚度至少10cm有潛育特征的土壤。相當(dāng)于土壤發(fā)生學(xué)分類中的草甸土、潮土林灌草甸土、沼澤土。其形成的主要條件:一是低洼的地形；二是土壤水分飽和；三是有機(jī)物質(zhì)的存在。由化學(xué)還原過程和有機(jī)質(zhì)的厭氧分解過程共同作用形成了潛育土。潛育特性是潛育土的主要診斷依據(jù)：按體積計(jì)，50%以上的土壤基質(zhì)色調(diào)比7.5Y更綠或更藍(lán)，或無彩色，或有少量銹斑紋、鐵錳凝團(tuán)、結(jié)核或鐵錳管狀物。十、均腐土均腐土是具有暗沃表層和均腐殖質(zhì)特性且在黏化層上界至125cm范圍內(nèi)，或在礦質(zhì)土表至180cm范圍內(nèi)，或在礦質(zhì)土表至石質(zhì)或準(zhǔn)石質(zhì)接觸面之間，鹽基飽和度≥50％的土壤。相當(dāng)于土壤發(fā)生學(xué)分類中的黑壚土、黑鈣土、栗鈣土、灰褐土、磷質(zhì)石灰土。均腐土主要分布于半濕潤和半干旱的雜類草草甸、草甸草原及草原地區(qū)。我國東北和西北地區(qū)分布面積廣，南方喀斯特地區(qū)及南海諸島也有分布。成土特點(diǎn)包括腐殖質(zhì)積累作用與鈣積作用，此外尚有附加的黏化作用、氧化還原作用、磷的聚積與淋移、積鹽與脫鹽作用。主要診斷層和診斷特性是暗沃表層和均腐殖質(zhì)特性與鹽基飽和度。涉及均腐土系統(tǒng)分類的診斷層還有鈣積層、黏化層、漂白層、舌狀層等，并有堆墊現(xiàn)象、肥熟現(xiàn)象、舌狀現(xiàn)象、堿積現(xiàn)象等十一、富鐵土富鐵土是指具有中度富鐵化作用，礦質(zhì)土表至125cm范圍內(nèi)有低活性富鐵層，但無鐵鋁層的土壤。相當(dāng)于土壤發(fā)生學(xué)分類中的燥紅土、黃壤、黏淀紅壤、紅色石灰土。分布于熱帶、亞熱帶地區(qū)，我國多見于長江以南溫?zé)釟夂驐l件下，植被為常綠闊葉或常綠針葉林。土壤形成過程中因礦物中度風(fēng)化、鹽基淋失和脫硅，導(dǎo)致氧化鐵相對富集，呈現(xiàn)鐵質(zhì)特性和低活化黏粒特征。因而低活性富鐵層是富鐵土綱特有的診斷層:①厚度≥30cm；②質(zhì)地為極細(xì)砂土、壤質(zhì)細(xì)砂或更細(xì)的土質(zhì)，有5YR或更紅的色調(diào)；③該層中的部分亞層厚度≥10cm，陽離子交換量（CEC）＜24cmol/kg（+）黏粒；④無鐵鋁層所有的全部特征。十二、淋溶土淋溶土是指土表至125cm范圍內(nèi)有黏化層的土壤，相當(dāng)于土壤發(fā)生學(xué)分類中的黃標(biāo)壤、棕壤和褐土。從北美洲和歐亞大陸北緯60°到南美洲和非洲的赤道附近均有分布。我國自寒溫帶向南到北亞熱帶及中亞熱帶都有分布。干濕季節(jié)明顯，植被為針闊混交林，旱生森林及常綠林。因雨熱同季，土體中原生硅酸鹽礦物風(fēng)化變質(zhì)，黏粒移動和淀積。所謂黏