中国主要土壤类型-铁铝土、淋溶土.ppt

第四章 中国主要土壤类型 第一节 铁铝土 铁铝土：又称富铝土，是我国热带、亚热带湿润地区具有明显脱硅富铝化特征的土壤系列，包括热带的砖红壤、南亚热带的赤红壤、中亚热带的红壤和黄壤等4个土类。 铁铝土由于它们分布在我国水热条件最优越的地区，所处地形又以低山、丘陵、台地为主，故其开发利用价值高，是我国极为重要的土壤资源。,砖红壤相当于美国土壤分类中强风化正常氧化土，联合国分类的网纹土、高活性强酸土、铁铝土、强风化粘磐土。 赤红壤相当于美国的暗红色湿润老成土，联合国分类的低活性淋溶土、强风化粘磐土、低活性强酸土。 红壤相当于美国分类的弱发育湿润老成土，联合国分类的低活性强酸土、强风化粘磐土。 黄壤相当于美国分类的不饱和淡色始成土，联合国分类的低活性强酸土。,共性： 都含有不同程度的氧化铁、铝，是不同程度富铝风化的产物； 主导成土过程是脱硅富铝化。大多数具有多元发生，即形成于古老富铝风化壳。 一、分布情况 铁铝土呈三个土壤带分布于我国南方。,1.北纬220以南 砖红壤 广东雷州半岛、海南、滇南 及台南等地 2.北纬220 250 赤红壤 南岭山脉以南（广东西部和 东南部、广西西南部、福建 东南部、台湾云南部分地区） 3.北纬250 310 红壤和黄壤 大巴山和长江以南地区 其中： 红壤主要分布于江南丘陵 和云贵高原 黄壤贵州高原和四川盆地,二、形成条件 砖红壤：热带雨林、季雨林，丘陵台地、低缓坡地，玄武岩等铁质富铝风化壳。 赤红壤：南亚热带常绿阔叶林和季雨林，花岗岩等硅铝质富铝风化壳。 红壤和黄壤：中亚热带常绿阔叶林（红壤偏干，黄壤偏湿），红壤分布在高丘、低山地区，母质为第四纪红色粘土和砂岩；黄壤在中低山山地发育，母质为砂岩和花岗岩。 三、基本成土过程 （一）脱硅富铝化过程,（二）强烈的生物富集过程,四、砖红壤,（一）分布 主要分布在广东雷州半岛、海南、滇南及台南 等地，大致在北纬220以南。 （二）成土条件 气候：热带湿润季风气候，高温多雨、干湿季节变化明显。年均温2225，最冷月（1月）均温18，10积温75009500；年降水量一般为15002000mm，夏季雨量集中，冬季少雨多雾，季节分配不均。,植被：热带雨林、季雨林。主要树种有樟科、无患子科、大戟科、番荔枝科、茶科和山毛榉科等，林木层次复杂，附生及藤本植物很多。 地形：多属丘陵、台地。 成土母质：岩浆岩、沉积岩风化物和老冲积物。,（三）基本性状 1土壤的剖面特征 土体构型：A0 A B BC C 厚度可达3m以上 A0：枯枝落叶层，厚度2-3cm； A： 腐殖质层，暗红棕色或灰棕色，厚度为 15-30 cm，核状或团粒状结构，疏松而多根系； B： 铁铝氧化物聚积层，棕红色或赭红色、紧实粘,重，厚度不一，多块状结构，结构面上有明显的暗色胶膜，下部有时出现铁质结核、铁盘或 红黄色斑状网纹层（Pl: Plinthite）； BC：过渡层； C：母质层。暗红色或红色，夹半风化的母岩碎块。 网纹层（Pl: Plinthite）,网纹层的产生： 质地粘重，土层深厚，水分沿着弯曲孔隙或根孔下渗而发生不均匀性移动。水流经多的地方，铁、锰还原溶解和移动强，土体发白；水流经少的地方，铁、锰氧化淀积和移动弱，土体或红或黄；产生的杂色层次称网纹层。 土壤局部酸度变化，如根际pH放生变化引起铁移动也可产生网纹层。,2土壤的理化性质 质地：粘重，多为粘土，剖面中粘粒有下移现象； 粘粒硅铝率：1.5-1.8； 粘粒矿物：主要为高岭石和三水铝石，并含多量的赤铁矿。土体中游离铁的含量较高,而游离硅甚低（占全硅量的1.5以下）； 有机质和全氮：在森林植被下，表层有机质的含量可达30-50gkg，高者可达80-100gkg；全氮可达1-2gkg,土壤腐殖质：胡敏酸含量很低，无胡敏酸钙，HA/FA为0.1-0.4； 酸度：呈酸性至强酸性反应，pH为4.5-5.5； 交换性阳离子浓度CEC和盐基饱和度BS： CEC多10cmol(+)kg土，交换性盐基总量也低，盐基饱和度多不超过30，交换性钙镁仅2-3 10cmol(+)kg，97%的交换酸为交换性铝离子。,（四）砖红壤的分类 1.砖红壤 2.黄色砖红壤 （五）利用和改良 我国热带生物资源的重要基地和橡胶主产区； 农作物可一年三熟。钾、钙、镁等养分缺乏；无机磷以闭蓄态磷为主；有效硼、锌、铝等的含量低于临界值；酸度过大。,五、赤红壤（砖红壤性红壤）,（一）分布 主要分布在广东西部和东南部、广西西南部、福建东南部、台湾中南部、云南德宏及临沧地区西南部，大致在北纬22（23）至25之间。 （二）成土条件 气候：年均温20-23，10积温6500（6000）-7500；年降水量1200-2000mm，季节分配较均匀，干湿季不甚明显。,植被：南亚热带季雨林，沟谷内常有部分热带植物，其南缘植被以热带成分为主，代表的科属有苏铁科、含羞草科、蝶形花科、番荔枝科、龙脑香科等，林内有攀援藤本及附生植物，种类复杂。 地形：多为低山丘陵，海拔多在1000m以下。 成土母质：主要为花岗岩、流纹岩、砂页岩等风化物。,1、土壤的剖面特征 土体构型：A0 A B BC C 厚度可达3m以上。 A0：枯枝落叶层； A:腐殖质层，灰棕色至灰色，厚度为15-20cm多较好的核状结构； B:淀积层，红色及红棕色，厚度10-20cm不等，多核块状结构，结构面上有胶膜，土体中常见铁锰结核和红黄等杂色的网状斑纹。 BC：过渡层； C:母质层。暗红色或红色，夹半风化的母岩碎块。,2土壤的理化性质 质地：酸性岩浆岩母质发育的土壤，质地较轻，第 四纪红土母质发育者较为粘重； 粘粒硅铝率： 1.7-2.0 ； 粘粒矿物：以高岭石和埃洛石为主，常有少量的三水铝石； 有机质：表层为17.8g/kg ；,土壤腐殖质：HA/FA小于0.5； 全氮： 0.87g/kg； 酸度：呈酸性至强酸性反应，pH为4.5-5.5； CEC和BS： CEC低，交换性盐基总量也低。盐基呈高度不饱和状态，盐基饱和度多低于30. 全磷量较低，盐基元素大量淋失，钙、钠只有痕迹，镁、钾也不多。,（四）赤红壤的分类 赤红壤划分为赤红攘、黄色赤红壤和赤红壤性 土个亚类。 （五）利用和改良 赤红壤是我国发展粮食和热带、亚热带经济作物的重要基地。其农作物可一年三熟，盛产茶、柑桔、荔枝、龙眼、香蕉、木瓜、甘蔗等，还可种植八角、芒果和洋桃等。,六、红壤,（一）分布 东部从长江以南至南岭山地，包括江西和湖南两省的大部分，福建、广东、广西等省区的北部和安徽、浙江、湖北等省的南部； 西部包括云贵高原中、北部，即云南省北部和贵州省南部，以及四川的西南部，大致在北纬2531之间。 （二）成土条件 气候：中亚热带湿润季风气候。年均温1620，10积温50006500，无霜期240300天，年,降水量12002500mm，多集中在夏半年，干湿季明显。 植被：原生植被为亚热带常绿阔叶林，其中以山毛 榉科的拷属、石栎属和冈栎属占优势，此外，还有樟 科、茶科、冬青科、山矾科、木兰科等成分，其结构 层次比砖红壤的植被简单，很少藤本及附生植物。 目前这类森林保存下来的不多，一般在低山丘陵上 多为稀树灌丛及禾本科草类，少数为马尾松、杉、云 南松等所组成的次生林。,地形：一般为低山、丘陵和高原。 成土母质：类型多样，主要有第四纪红色粘土和砂 页岩、花岗岩、片麻岩、千枚岩以及少数石灰岩、 玄武岩的风化物。 1土壤的剖面特征 土体构型： A0 - A-B-C(Cpl) A0：枯枝落叶层， 5cm以下；,A：腐殖质层：厚度为2030cm或更薄，呈暗棕色， 为核粒状结构腐殖质层； B：淀积层，0.51 m，个别达2m以上，呈均匀的红色、棕红色或桔红色，粘重紧实，块状结构，结构面上多铁锰胶膜； C(Cpl) ：母质层，呈红、橙红、棕红等颜色。在深厚的粘土母质和受滞水、潜水的影响处，由于铁锰的还原性移动和氧化淀积，常出现黄、红、白色相间的网纹层（Cpl）。在侵蚀严重的地段，红壤的B层或C层往往出露地表，土壤肥力极度下降。,2土壤的理化性质 质地：一般质地较粘重，尤其第四纪红色粘土发 育的红壤，粘粒含量可达40以上，且粘粒有淋 溶淀积现象 ； 粘粒硅铝率： 1.9-2.2 ； 粘粒矿物：粘土矿物以高岭石为主，一般可占粘 粒总量的8085，赤铁矿含量常在510之间 ，伴有水云母，三水铝石则不常见。,有机质：表层有机质含量多在1050g/kg之间，在 侵蚀严重的地段，有机质含量低于10g/kg ； 土壤腐殖质：HA/FA为0.30.4； 酸度：红壤呈酸性至强酸性反应，pH4.56.0，在 剖面中自上而下变小，底土pH可低至4.0。交换阳离子中交换性铝离子占80%。,CEC和BS： CEC低，1525cmol(+)kg土。盐基饱和度在40以下。 养分：有机质少,氮素缺乏； 无机磷的闭蓄态磷占一半以上，而非闭蓄态磷以铁磷为主，因此有效性低，属于严重缺磷的土壤。 闭蓄态磷：土壤中被氧化铁胶膜包蔽的磷酸铁、磷酸铝的统称。 （四）红壤的分类（共5个亚类） 1红壤 2棕红壤,3黄红壤 4山原红壤 5红壤性土 （五）利用和改良 针对红壤有机质含量很低的情况，可种植绿肥，以提高土壤的有机质含量和氮素肥力。 红壤速效磷普遍缺乏，增施磷肥，并提高其利用率是一项重要的农业增产措施。,第二节 淋溶土 包括黄棕壤、黄褐土、棕壤、暗棕壤、白浆土，棕色针叶林土、漂灰土和灰化土共8个土类。 共同特点： （1）与南方铁铝土相比，风化程度明显减弱，粘土矿物以2:1 型占主导地位； （2）土壤中石灰充分淋溶，呈酸性反应，有明显的粘粒淀积。,一、成土条件及分布 寒温带 灰化土 漂灰土 棕色针叶林土 （针叶林） （中）温带 暗棕壤 白浆土 （针阔混交林） 暖温带 棕壤 （落叶阔叶混林） 北亚热带 黄褐土 黄棕壤 （常绿和落叶阔叶混交林）,淋溶土分布规律,二、形成特点 1、黄棕壤（不饱和淡色始成土，不饱和始成土） 脱盐基酸化和弱脱硅富铝化，体现过渡特点。 粘化作用明显：形成大量粘粒并产生明显淋淀粘化，形成粘化层（Bt）。,2、黄褐土 弱脱硅富铝化，粘粒硅铝率Sa(Ki)3.0左右， 粘土矿物以水云母、蛭石为主，伴有蒙脱石，少量高岭石。 粘化作用明显，强烈的淋淀粘化，形成Bt， 甚至粘盘。,3、 棕壤（饱和淡色始成土；饱和始成土） 强淋溶过程，酸化； 强粘化作用，形成明显的Bt。 明显的生物富盐基过程，导致表层pH高于下层。,4、暗棕壤（冷冻暗色始成土，冷凉软土；腐殖质始成土） 明显的腐殖质积累作用：林下草本生长繁茂，凋落物灰分富钙镁，因此，不仅有机质含量高，且HA/FA高，1.0。 酸性淋溶（微酸）和弱粘化作用，无Bt形成。 部分发生漂洗。,5、白浆土（软土或淋溶土） 明显的腐殖质积累作用（夏季温暖多雨，有利于植物生长，冬季寒冷，土壤产生冻层，且地势低平，水多，通气差，微生物活动弱）。 产生白浆化过程。 部分发生漂洗。,6、漂灰土和棕色针叶林土 前者漂洗为主，兼有灰化，后者以酸性淋溶为主，微弱灰化和漂洗。 7、灰化土 灰化过程为主，兼有一定漂洗作用。,三、黄棕壤 （一）分布 属于红黄壤与棕壤之间的过渡性土壤。分布范围是：北起秦岭、淮河，南至大巴山和长江，西至青藏高原边缘，东抵沿海。 长江中下游的江苏、安徽、湖北等地的低山丘陵区分布较集中。在南方诸省区的山地垂直带谱中亦有分布。,黄棕壤分布概况,黄棕壤景观及土壤剖面,（二）成土条件 气候：夏季高温多雨，冬季低温时期不长；年均温14-16，最冷月均温0-4，10积温4250-5300（220-240天）；平均年降水量800-1300毫米，年干燥度小于1.0，属于北亚热带湿润气候。 植被：常绿和落叶阔叶混交林，主要落叶树有栓皮栎、麻栎等，常绿树为耐寒的石栎、冬青、水青树等，还有马尾松、杉木等亚热带针叶林。 地形：多低山、丘陵区 成土母质：中酸性岩风化物及弱富铝风化的第四纪沉积物,（三）基本性状 1土壤的剖面特征 土体构型： A0 A Bts - C型 A0：枯枝落叶层，厚度1厘米左右 ； A： 暗黄棕色或暗棕灰色，团粒状至小块状结构， 厚度1020厘米； Bts：棕色或黄棕色的粘聚层，为黄棕壤剖面最醒 目的形态特征，质地粘重，有铁铝氧化物的相 对聚积，呈棱块状或块状结构，结构体表面覆 盖棕色或暗棕色的铁锰胶膜，偶见铁锰结核； C： 母质层。,2土壤的理化性质 质地：粘粒含量高，心土层可达2030%。 粘粒硅铝率：2.63.0 。 粘粒矿物：主要为水云母、蛭石和高岭石。（处于脱钾和脱硅阶段，长石较快高岭化，云母脱钾转为蛭石，蒙脱石有向高岭石转变的趋势）。 有机质和全氮：含量变化大，自然植被下的表土层为2040gkg，耕地土壤表层一般仅10gkg左右。,土壤腐殖质：自然土壤腐殖质组成以富里酸为主，熟化度高的耕地土壤以胡敏酸为主。 酸度和BS：酸性至微酸性，pH4.56.0，盐基饱和度多在50以上 。 CEC：10cmol(+)kg土左右。 （四）黄棕壤的分类 黄棕壤划分为黄棕壤、暗黄棕壤和黄棕壤性土共3个亚类。,1、黄棕壤亚类：具有土类的典特征特性； 2、暗黄棕壤亚类：分布于南方山地垂直带。雨水充沛而热量偏低，生物积累和盐基淋溶酸化明显增强；在自然森林植被下，土壤除表面有较厚的凋落物层外，A层的有机质含量高，可达100gkg以上。土壤多呈酸性，盐基饱和度多在60以下。 3、黄棕壤性亚类：低山丘陵区，发育程度较差。一般来说，其土体较薄，剖面为A -（B）- C构型。,（五）黄棕壤的利用和改良 自然肥力较高，水热条件亦较优越，适宜于多种作物生长。 地形平缓多为农耕地，山地黄棕壤则是用材林和经济林的重要生产基地。 利用上应注意多种经营和综合开发。低山丘陵荒地的上半坡土层浅薄，可栽植耐瘠的马尾松、刺,槐、山杨和桦木等，下半坡和坡麓土层较深厚，可以发展栓皮栎、麻栎、杉木等，也可辟为茶园或栽植油茶、油桐、毛竹、棕榈等经济林木。 质地粘重，透水性差。易于发生水土流失和土壤滞水，干季产生大裂隙，注意深耕配合增施有机肥，轮种绿肥，坡地应进行综合治理，保持水土。,四、黄褐土 黄褐土与黄棕壤处于同一生物气候带，具有相似的形成特点。 黄褐土由黄土状沉积母质发育的微酸性至中性的弱富铝化土壤。粘粒硅铝率为3.0左右。 黄褐土主要分布于江淮和江汉丘陵岗地，由下蜀黄土母质发育而成。四川盆地西北部 “成都粘土” 母质发育的 “姜石黄泥” 亦属之。,下蜀黄土和其它黄土状沉积母质富含钙质，经淋溶脱钙作用，黄褐土剖面上部已无游离碳酸钙存在，且开始交换性盐基的淋溶而发生酸化，但酸化程度较黄棕壤弱，多呈微酸性反应，而在剖面下部有碳酸钙的聚积，在粘聚层之下出现石灰结核层即 “砂姜层”。 盐基饱和度高，呈中性、微碱性反应。 A层：pH5.56.5 ，C层：pH在7.0以上 。,因此可以认为：黄褐土是在富钙的黄土性母质上发育的残余碳酸盐黄棕壤。 黄褐土的淋淀粘化作用强，粘聚层（ Bt）厚，一般甚在50厘米以上，至形成粘盘层。 由于粘聚层和母质粘重滞水，有利于铁锰的还原性移动和氧化聚积，容易形成铁锰结核甚至结核层。,黄褐土具有弱脱硅富铝化特征，粘粒的硅铝率在3.0左右，介于棕壤与黄棕壤之间。 粘土矿物以水云母、蛭石为主，有蒙脱石伴生，少见高岭石。 黄褐土的剖面构型：一般为A - Bt - C型。,五、棕壤 （一）分布 棕壤过去曾称棕色森林土，集中分布于我国暖温带湿润地区，纵跨辽东和山东半岛，在暖温带半湿润、半干旱和亚热带湿润地区的山地垂直带谱中也有棕壤分布。前一地区棕壤分布在褐土位置之上，后一地区则分布在黄棕壤之上。,棕壤分布概况,棕壤景观及土壤剖面,（二）成土条件 气候：暖温带湿润季风气候，夏季暖热多雨，冬季寒冷干旱，年均温1014，10积温31004500 ，最冷月均温-100，年降水量为5001200毫米，其中60集中在夏季降落。 植被：原生森林植被早遭破坏，目前多为次生夏绿阔叶林和针阔交林，较稳定的树种有栎属和松属，主要有辽东栎、蒙古栎、麻栎、栓皮栎、沈阳油松和赤松等。有成片的苹果和梨树分布。 地形：低山丘陵，部分为平原。 成土母质：中酸性基岩风化物和非石灰性沉积物。,（三）基本性状 1土壤的剖面特征 土体构型： A0 A Bt - C型 A0：枯枝落叶层，厚度2-3厘米左右； A：灰棕色至暗棕灰色，粒状或团块状结构，厚 度为1020厘米； Bt：粘聚层，最具有代表性特征的棕色粘化淀积层 （Bt），厚度为3040厘米或更厚，呈明显的棱 块状结构，结构表面上暗色铁锰胶膜； C： 母质层。,2土壤的理化性质 质地：粘粒在剖面中部（2050厘米深度内）有明显 的聚积，淀积层的粘粒含量可达上覆表层的23倍。 粘粒硅铝率：3.2以上。 粘粒矿物：以水云母和蛭石为主，有时出现高岭石。 有机质和全氮：表层的有机质含量高，在自然植被下,一般为5090gkg，向下急剧降低，耕垦后有机质大为减少。 土壤腐殖质：腐殖质组成以富里酸为多，胡敏酸与富里酸的比值为0.60.8， 酸度和盐基饱和度（BS）：酸性至微酸性，pH5.06.5。 近饱和至不饱和，表层的饱和度最高。 阳离子交换量（CEC）：12-28cmol(+)kg土左右。,（四）棕壤的分类 棕壤划分为棕壤、白浆化棕壤、潮棕壤和棕壤性土共4个亚类。,棕壤性土,棕壤,白浆化棕壤,潮棕壤,（五）棕壤的利用和改良 自然肥力较高的土壤，适宜于发展多种经营。 山地丘陵边缘和山前平原的棕壤，宜于种植多种粮经作物。丘陵山地常用以发展林业和用作苹、梨、李、桃、葡萄等果园。 主要问题是防治旱涝和水土流失以及培肥地力。 防旱治涝和水土保持 山、水、田、林综合治理。 耕种棕壤的有机质含量较低 增施有机肥，种植牧草和绿肥，培养地力。,六、暗棕壤 （一）分布 暗棕壤：是我国温带湿润地区针阔混交林下发育的有明显腐殖质积累和弱酸性淋溶的土壤。 分布在东北地区的长白山，大、小兴安岭等山地。 在青藏高原东南部的边缘高山带和亚热带山地垂直带谱中也有分布。 其分布特点是：向南或向下过渡为棕壤，向北或向上过渡为棕色针叶林土。,暗棕壤分布概况,暗棕壤景观及土壤剖面,（二）成土条件 气候：气候比棕壤地区的冷凉湿润，年均温-15，10积温16003400，年平均相对湿度为7080，干燥度小于1.0，属温带湿润气候。 植被：原生植被为针阔混交林，针叶树种有红松、冷杉、云杉等，落叶阔叶树种以桦类占优势，林下草灌繁盛。 (四川称铁、槭、华林) 地形：以山地为主。 成土母质：主要是花岗岩、玄武岩和各种变质岩等的残积、坡积物。,（三）基本性状 1土壤的剖面特征 土体构型： A0 A B - C型 A0：凋落物层：有较多的白色菌丝体（真菌）。 A： 棕灰色，厚度815cm。 B： 棕色，质地较粘，结构面常有铁锰胶膜。 C： 母质层。,2土壤的理化性质 质地：质地较轻，有粘粒移动，但未形成明显的粘粒 淀积层。 粘粒矿物：以水云母为主，伴有蛭石、高岭石。 有机质和全氮：表层有机质含量为60150gkg， 最高可达200gkg，向下明显降低。 土壤腐殖质：腐殖质组成以胡敏酸为主，HA/FA1.0， 酸度和BS：酸性、微酸性，pH5.06.5，以表层最高， 表层盐基饱和度为6080，向下明显降低。 表层以下有交换性铝，可达到69cmol（+） kg土。,（四）暗棕壤的分类和利用和改良 分类： 暗棕壤划分为暗棕壤、灰化暗棕壤、白浆化暗棕壤、潜育暗棕壤和草旬暗棕壤等亚类。 利用和改良： 我国最重要的木材产地，面积大、木材蓄积量高，材质优良。 生长多种贵重的针阔叶树种，是红松的中心产地。 地形平缓、腐殖质层较厚的地段垦殖农田和发展多种经营。 暗棕壤适种大豆、玉米等作物。,七、白浆土 白浆土:是温带湿润地区森林草原下发育的具有 明显白浆层（E层）的土壤。 分布： 与暗棕壤同带，黑龙江、吉林等地的高河 漫滩及河谷阶地，以及山间谷地或盆地以 和山前洪积台地上亦有分布。以黑龙江、 吉林境内的大小兴安岭、长白山以东降雨 较多的季风气候区分布最为集中。,白浆土景观及土壤剖面,形成过程及基本特点： 明显的腐殖质积累过程 雨热同季 植物生长繁茂 植物生长量大。 冬季寒冷漫长，土壤冻结，微生物活动弱 形成富含有机质表层，甚至出现泥炭。 明显的白浆化过程 雨水充沛，有机质丰富，