黑土、黑钙土、黑垆土
时间:2021-07-06 作者: 阅读:
黑土:温带半湿润气候、草原化草甸植被下发育的土壤,是温带森林土壤向草原土壤过渡的一种草原土壤类型,目前我国土壤分类系统,将黑土列入半水成土纲中。我国黑土分布在辽宁省、吉林省、黑龙江省中东部广大平原上。美国黑土分布在中部偏北的湿草原带,故称湿草原土。
我国黑土地处温带半湿润地区。四季分明,雨热同季为其气候特征。土壤母质粘重,并有季节冻土层。夏秋多雨,土壤常形成上层滞水,草甸草本植物繁茂,地上和地下均有大量有机残体进入土壤。漫长的冬季,微生物活动受到抑制,有机质分解缓慢,并转化成大量腐殖质累积于土体上部,形成深厚的黑色腐殖质层。土体内盐基遭到淋溶,碳酸盐也移出土体,土壤呈中性至微酸性。季节性上层滞水引起土壤中铁锰还原,并在旱季氧化,形成铁锰结核,特别是亚表层表现更明显。所以,黑土是由强烈的腐殖质累积和滞水潴积过程形成,是一种特殊的草甸化过程。自然状态下,黑土腐殖质层可厚达1米,养分含量丰富,肥力水平高。黑土开垦后,腐殖质含量下降,因母质粘重,土壤侵蚀明显,这是黑土利用中需引起注意的问题。黑土是我国最肥沃的土壤之一,黑土分布区是重要的粮食基地。适种性广,尤适大豆、玉米、谷子、小麦等生长。
黑钙土:黑钙土(chernozem)发育于温带半湿润半干旱地区草甸草原和草原植被下的土壤。其主要特征是土壤中有机质的积累量大于分解量,土层上部有一黑色或灰黑色肥沃的腐殖质层,在此层以下或土壤中下部有一石灰富积的钙积层,故名。主要分布于欧亚大陆和北美洲的西部地区。中国大多分布在东北地区的西部和内蒙古东部,尤以大兴安岭东西两侧、松嫩平原中部、松辽分水岭地区,以及向西延伸到燕山北坡和阴山山地的垂直带谱上更为集中。黑钙土潜在肥力较高,有相当一部分适宜发展粮食和油料作物。黑钙土是一种极为肥沃的土壤,小麦产量高,因此分布该种土壤的地带被称为世界粮仓。
黑钙土的成土过程具有明显的腐殖质累积和钙化过程。
1、腐殖质的积累和分解:黑钙土处于温带湿润向半干早气候过渡区,植被为具有早生特点的草甸草原,草本植物地上部分干重每公顷可达1200~2000千克,地下植系多集中于表层。据调查0~25厘米土层内约占95%以上,植物根系的这种分布决定了腐殖质累积与分布的特点。
草甸草原的多数草甸草本植物,从春季解冻到秋季生长繁茂,到了晚秋土壤冻结时才停止生长,此时温度较低,微生物活动很弱,有机质不能很好分解矿化;冬季气温低而漫长,只有等第二春季解冻,气温升高,微生物活动繁盛时才有可能分解,但早春由于土壤冻融,因而土壤湿度较大,有机质矿化速度较慢,因此,腐殖质累积的较多。但是,黑钙土区的气候比黑土干燥,因而其腐殖质的含量及腐殖质层的厚度均不如黑土。
2、碳酸盐的淋溶与淀积:黑钙土区降水较少,渗人土体的重力水流只能对钾、钠等一价盐离子进行充分淋溶,而钙、镁等二价盐离子只能部分淋溶。在这淋溶与淀积过程内的生物化学过程是盐基与土壤微生物和根系所产生的CO2及水流,形成重碳酸盐,如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2等,但到一定的土体深度,因为水分减少和生物活动减弱,而CO2分压降低,因而重碳酸盐放出CO2而淀积,即:Ca(HCO3)2——CaCO3+CO2
因而黑钙土不经常见到白色的石灰质的假菌丝体、结核、钙积层。碳酸盐淀积层位与深度和淋溶强度有关。气候愈干早,其层位离地表愈近。
黑垆土:黑垆土是发育于黄土母质上的具有残积粘化层(俗称黑垆土层)的黑钙土型土壤。黑垆土的剖面上部有一暗灰色的有隐粘化特征的腐殖质层;此层虽较深厚和疏松,但腐殖质含量不高。分布于中国陕西北部、甘肃东部、宁夏南部、山西北部和内蒙古的黄土塬地、黄土丘陵和河谷高阶地。其中以地形平坦,侵蚀较轻的董志塬、早胜塬、洛川塬等塬区为多,是中国黄土高原地区主要土类之一。
黄土母质疏松、深厚并含有丰富的矿质养分,草原植被生长繁茂。在这样的生态条件下,生物和母质间旺盛的物质交换赋于黑垆土以深厚的腐殖质层 (80~100厘米)。但因黑垆土处于中国暖温带热量较高地区,加之成土母质的通透性良好,在一定程度上又限制了有机物的合成和腐殖质的累积,其有机质的含量一般仅在1~3%之间。高温与多雨季节同时出现,一方面有利于原生矿物的分解和次生粘土矿物的形成,并使黑垆土因残积粘化而具有隐粘化特征;另一方面土壤中水溶性盐类的溶解度提高并随下渗水流迁移,又使明显下移的钙、镁等盐类在剖面下部形成淀积层。土壤碳酸盐新生体以假菌丝状和小结核状为主,碳酸盐淀积的深度可达3米上下。因土壤中水溶性盐类的淋溶较充分,剖面无盐渍化特征。从粘土矿物成分特征看,土壤风化仍处于初期阶段。