初育土是指土壤發(fā)育程度微弱,土壤剖面層次分異不明顯,母質(zhì)特征顯著,土壤保持相對(duì)的幼年階段,并明顯區(qū)別于地帶性土壤的一些土壤類型。其剖面類型多為A—C或A—R型。初育土相當(dāng)于美國(guó)分類中的新成土(entisols),始成土(inceptisols);相當(dāng)于聯(lián)合國(guó)分類的淺層土(eptosols)、粗骨土(regosols)、始成土(cambisols)、暗色土(andosols)等單元。1
地理分布初育土廣泛分布于全球各地,分布較零散,與周圍其他土壤類型的過渡界線明顯,多分布于植被覆蓋稀疏、土壤侵蝕嚴(yán)重的地區(qū),干旱半干旱的沙漠地區(qū),熱帶亞熱帶的石灰?guī)r、紫色砂頁(yè)巖地區(qū),死火山口附近。全世界初育土的分布面積未有確切統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。初育土在中國(guó)各地均有分布,主要分布在西北內(nèi)陸干旱半干旱的沙漠地區(qū)、黃土高原水土流失嚴(yán)重地區(qū),四川盆地及云貴高原等地。中國(guó)初育土分布面積約為105.38萬(wàn)平方公里,占全國(guó)總面積的11.05%。
成土條件初育土分布范圍廣,成土環(huán)境多種多樣,沒有一致的代表性成土背景。但初育土各土類的形成中都存在著一個(gè)或多個(gè)阻礙土壤向成熟方向發(fā)育的因素,使土壤長(zhǎng)期處于相對(duì)幼年階段。 (一)母質(zhì)
特殊母質(zhì)或母巖是初育土形成的一個(gè)重要影響因素,在一定的生物氣候條件下,某些母質(zhì)或母巖的性質(zhì)對(duì)土壤形成起很大延緩作用,如風(fēng)沙土、紫色土、石灰土、磷質(zhì)石灰土、火山灰土等的形成都深受特殊母質(zhì)和母巖的影響。風(fēng)沙土的成土母質(zhì)是氣流轉(zhuǎn)運(yùn)形成的再沉積物,風(fēng)積物來源有巖石就地風(fēng)化物,有河流沖積物、湖泊沉積物、洪積物、坡積物等,濱海風(fēng)沙土的母質(zhì)來源為濱海沉積物。紫色土的母巖主要是白堊紀(jì)和第三紀(jì)的含碳酸鈣紫色頁(yè)巖、砂頁(yè)巖和砂巖。石灰土的成土母巖主要是以方解石、文石為主的石灰?guī)r,其次是以白云石為主的白云巖和其他過渡類型的碳酸鹽巖。磷質(zhì)石灰土的母質(zhì)為珊瑚灰?guī)r和珊瑚貝殼碎屑砂,其主要成分為碳酸鈣,含量可達(dá)950克每千克土以上?;鹕交彝恋哪纲|(zhì)為火山噴出物(如火山灰、浮石、火山渣、玄武巖)、火山碎屑物。
地形坡度陡峻及高低起伏的地形易于造成土壤侵蝕,不利于土壤的發(fā)育而成為初育土,如石質(zhì)土多見于陡峭的石質(zhì)山地;粗骨土多發(fā)育在陡峻的山地或丘陵;黃綿土分布的地形以峁?fàn)?、梁狀地形為主,切溝密布,地形破碎;紫色土分布的地形多為方山、單面山、豚背式丘陵等低山丘陵,地表起伏大?/p>
氣候初育土分布廣泛,各地的氣候條件相差很大。干旱多風(fēng)的氣候有利于初育土的形成,如干旱半干旱地區(qū)的風(fēng)沙土,其分布區(qū)降水量少,氣候干燥。中國(guó)大致以賀蘭山為界,東部年降水量200—500毫米,年蒸發(fā)量1500毫米以下,西部降水量在200毫米以下,有的地方還不足10毫米,而年蒸發(fā)量高達(dá)3400毫米,干燥度由東部的1.5—4.0增大到西部的4.0以上,最高可達(dá)78。同時(shí)風(fēng)沙土分布區(qū)溫差大,物理風(fēng)化強(qiáng),沙源豐富,風(fēng)大而頻繁,在風(fēng)的吹蝕下,礫石殘留,細(xì)土飛揚(yáng),沙粒在地表流動(dòng),以致流沙蔓延。高溫多雨,降水變率大的氣候也有利于初育土發(fā)育,如石灰?guī)r、紫色砂巖地區(qū),降水豐沛,為土壤侵蝕提供了水動(dòng)力條件。黃綿土分布區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候,降水變率大,降水多以暴雨形式出現(xiàn),易發(fā)生土壤侵蝕。粗骨土的形成也與降雨量和降水強(qiáng)度大有密切關(guān)系。
植被初育土上植被大多較為稀疏,尤其是森林植被的覆蓋度更低,有的地方甚至為不毛之地。如石質(zhì)土、粗骨土、黃綿土、風(fēng)沙土上的植被大多生長(zhǎng)不好。紫色土上的植被也很差,除散生的外,少見有成叢樹木,唯某些草本植物如針茅、狗尾草、白茅、雞眼草等尚可成小區(qū)群落。也有些初育土上的植被生長(zhǎng)較茂盛,如石灰土上的植被在未經(jīng)破壞的情況下,生長(zhǎng)十分茂密,以藤本灌叢和草本植物為主,間有散生林木,其種類隨地區(qū)不同而有變化,然而都是喜鈣的,這些植物對(duì)石灰土的形成起著較明顯作用。磷質(zhì)石灰土的植被以喜鈣喜鹽的種類居多,喬木有麻瘋桐、海岸桐等,灌木多見草海桐、銀毛柴等,草本植物也以耐鹽、耐旱、抗風(fēng)的種類占優(yōu)勢(shì),由于植被生長(zhǎng)繁茂,為海鳥棲息的良好場(chǎng)所,島上以紅腳鰹鳥等為主的海鳥活動(dòng)極其頻繁,其鳥糞的堆積,對(duì)土壤的發(fā)育影響甚大。火山灰土的植被因分布區(qū)的不同而有較大差異,中國(guó)騰沖火山灰土的主要植被是禾草草甸和雜類草禾草草甸,海南島火山灰土上的植被為熱帶灌叢草甸,五大連池火山灰土的植被多為雜類草草甸(五花草塘),這幾類植被為火山灰土的有機(jī)質(zhì)積累提供了豐富的物質(zhì)來源。
時(shí)間成土?xí)r間短暫也是形成初育土的一個(gè)重要因素。成土?xí)r間短暫使得土壤未能得到充分發(fā)育,形成完整的土壤剖面。在最年輕的沉積物或新鮮露頭上發(fā)育的土壤多為初育土。
(六)人為因素
人類不合理的開發(fā)利用土地,有可能造成土壤退化,使原來發(fā)育較好的土壤演變?yōu)槌跤?,如超畜過牧,毀林開荒、順坡種植等掠奪式經(jīng)營(yíng),都會(huì)使土壤受到破壞,造成水土流失,形成初育土。
成土過程(一)幼年性特點(diǎn)初育土的成土作用都很微弱,表現(xiàn)出幼年性的特點(diǎn),這是初育土成土過程的一個(gè)共同特點(diǎn)。幼年性的特點(diǎn)表現(xiàn)為土層淺薄或者土體中母質(zhì)、母巖特征明顯。初育土綱中各土類的幼年性特點(diǎn)不甚一致。石質(zhì)土的形成有兩種情形,一種是由于坡度陡峭,缺乏植物保護(hù)或植被生長(zhǎng)稀疏,地表遭受強(qiáng)烈侵蝕,土層淺薄甚至基巖裸露;另一種是在近山麓地區(qū),地表不斷被含礫石量大的坡積-洪積物所覆蓋。這些都會(huì)阻礙土壤的形成和發(fā)育,使其處于幼年階段。粗骨土的形成與水土流失緊密相關(guān),由于植被生長(zhǎng)稀疏或人為毀林開荒,不合理利用土地,造成表土受到強(qiáng)烈侵蝕,心土或底土裸露地表,使土壤長(zhǎng)期處于幼年階段。 黃綿土是不合理耕作和侵蝕作用共同作用的產(chǎn)物,它的前身可能是黑壚土和褐土,由于長(zhǎng)期廣種薄收,粗放耕作,在暴雨的沖刷下,使原來的表土和心土層完全被侵蝕掉,之后又不斷加深翻起下部黃土母質(zhì),并混合,這樣使得土壤性狀表現(xiàn)出黃土母質(zhì)的特征,土壤發(fā)育很微弱。風(fēng)沙土分布區(qū)風(fēng)大而頻繁,其成土過程經(jīng)常受風(fēng)蝕和沙壓作用所打斷,在風(fēng)的吹蝕和堆積作用下,成土過程很不穩(wěn)定,加上其成土母質(zhì)是風(fēng)沙沉積物,主要成分為石英,為抗風(fēng)化礦物,不容易形成發(fā)生層的分異,因此風(fēng)沙土很難形成十分成熟的土壤和完整的剖面,表現(xiàn)出幼年性的特點(diǎn)。紫色土的形成深受紫色巖石的影響。紫色土的母巖為石灰性紫紅色砂、頁(yè)巖,含有較多碳酸鈣等鹽類,風(fēng)化物在降雨后碳酸鹽類雖有淋失,但由于紫色巖巖性疏松,吸熱性強(qiáng),易熱脹冷縮而崩解,在高溫季節(jié)更為強(qiáng)烈,加之地形起伏大,植被稀少,土層侵蝕和堆積作用頻繁,成土母質(zhì)不斷更新與堆積,土體中一直保留著相當(dāng)數(shù)量的碳酸鈣,阻滯著鹽基淋溶作用,延緩其成土過程,使土壤發(fā)育處于相對(duì)幼年階段。所以,紫色土雖然處在亞熱帶的生物氣候條件下,但尚不具脫硅富鋁化特征,許多性狀常直接與母巖性質(zhì)相聯(lián)系。
石灰土的形成也深受母巖影響,石灰?guī)r在熱帶亞熱帶溫暖濕潤(rùn)的環(huán)境條件下,極易進(jìn)行溶蝕風(fēng)化,石灰?guī)r新風(fēng)化物和崩解碎片以及含有碳酸鹽的地表水源源不斷地進(jìn)入土體中,這就延緩了土壤中鹽基成分的淋失和脫硅富鋁化作用的進(jìn)行,使石灰土一直處于幼年階段。磷質(zhì)石灰土的形成過程受其珊瑚、貝殼等石灰性母質(zhì)及大量鳥糞堆積物的影響,土壤顆粒粗大,粘土礦物風(fēng)化程度低,鈣、磷的含量很高,形成富含磷質(zhì)的石灰性土壤而有別于同地帶的磚紅壤,表現(xiàn)為母質(zhì)特征明顯的幼年性特點(diǎn)?;鹕交彝恋男纬墒芷涑赏聊纲|(zhì)的影響很大?;鹕交彝恋哪纲|(zhì)多已壘結(jié)為疏松多孔的玻璃質(zhì)熔巖塊,容重很小,約0.5—1.4克每立方厘米,孔隙度很高,約50—80%,有的甚至在80%以上,這種多孔性無(wú)疑導(dǎo)致其礦質(zhì)部分的易于風(fēng)化而影響土壤的物理性質(zhì)?;鹕交彝林泻罅炕鹕交?、火山渣或其火山碎屑物,表現(xiàn)為母質(zhì)特征明顯的幼年性特點(diǎn)。
(二)具有地帶性的烙印
初育土可形成于各個(gè)不同地帶中,因其成土作用微弱,具有幼年性特點(diǎn)而區(qū)別于地帶性土壤。但初育土的形成過程仍受地帶性因素影響,具有地帶性的烙印。如粗骨土,實(shí)際上是各地帶性土類的幼年階段,不同地帶的粗骨土,其土壤性質(zhì)或多或少都與相應(yīng)地帶性土類有相似之處,所以有人主張把它們歸為相應(yīng)地帶性土類的一個(gè)亞類,如粗骨紅壤、粗骨黃壤、粗骨棕壤、粗骨褐土等。風(fēng)沙土的形成特征也有地帶性差異,草原地區(qū)的風(fēng)沙土一般不含石灰;半荒漠地區(qū)的風(fēng)沙土含有石灰,易溶鹽含量低;荒漠地區(qū)的風(fēng)沙土不僅含有石灰,而且多有明顯的鹽漬化,在半固定風(fēng)沙土與固定風(fēng)沙土中鹽漬化尤為普遍,并形成鹽化風(fēng)沙土。發(fā)育在熱帶亞熱帶的石灰土,土壤粘粒硅鋁率和粘土礦物組成具有地帶烙印,但不及同地帶的紅壤或磚紅壤的礦物風(fēng)化強(qiáng)烈,主要粘土礦物為蛭石、伊利石和高嶺石,其中蛭石較紅壤為高,而高嶺石較少。但隨著緯度或海拔升高,硅鋁率常可超過2.5,粘土礦物中伊利石增多甚至有蒙脫石存在。游離氧化鐵含量也與紅壤相類似,一般占土壤全鐵量的50%以上,高者可達(dá)80—90%,同樣表明石灰土的礦物風(fēng)化十分強(qiáng)烈。石灰土的不同亞類也反映著地帶性因素作用的差異。黑色石灰土處于脫鈣初期,或復(fù)鈣作用較強(qiáng),土壤中游離碳酸鹽含量較高,紅色石灰土脫鈣作用較深,并有一定程度的脫硅富鋁現(xiàn)象,棕色石灰土界于兩者之間。而黃色石灰土則發(fā)育于熱帶、亞熱帶黃壤帶中的碳酸鹽巖風(fēng)化物上。
初育土受地帶性因素的影響程度,隨著成土?xí)r間的增長(zhǎng)而加強(qiáng),成土?xí)r間越長(zhǎng),地帶性烙印就越明顯。初育土的進(jìn)一步發(fā)育仍然有可能形成地帶性土壤,這不僅是理論上的解釋,在實(shí)際中也得到證實(shí)。例如,在四川省紫色土分布區(qū),可以見到由紫色巖發(fā)育的黃壤;在貴州省黃壤分布區(qū),可以見到由石灰?guī)r形成的黃壤,等等。
分類石質(zhì)土石質(zhì)土分布在各不同地區(qū)的石質(zhì)山地或洪積一坡積物上。其剖面構(gòu)型為A-R,A層極薄且不明顯,直接覆蓋在未風(fēng)化的基巖上,在地表至50厘米范圍內(nèi)出現(xiàn)石質(zhì)接觸面,或一半以上土層≥2毫米顆粒在70%以上。石質(zhì)土風(fēng)化作用微弱,土層薄,土體中多礫石、碎石,未顯物質(zhì)的淋溶與淀積,這類土壤生物的活動(dòng)性很弱,幾乎不含有機(jī)質(zhì),肥力水平低,土壤的農(nóng)業(yè)利用價(jià)值很差。
石質(zhì)土分為五個(gè)亞類:
1.鐵鋁質(zhì)石質(zhì)土(Feralliticlithosols)各類紅黃壤區(qū)山地所見薄層A-R剖面構(gòu)型的土壤,一般呈酸性反應(yīng),缺乏富鋁風(fēng)化層。
2.硅鋁質(zhì)石質(zhì)土(Sialliticlithosols)各類淋溶土區(qū)山地所見的薄層A-R剖面構(gòu)型的土壤,一般為非石灰性而缺乏硅鋁質(zhì)風(fēng)化淋溶B層。
3.鈣質(zhì)石質(zhì)土(Calciclithosols)分布于各類石灰性土壤區(qū),表層薄層土壤仍呈石灰性反應(yīng),而無(wú)B層。
4.積鹽石質(zhì)土(Saliclithosols)分布于干旱山地,薄層石質(zhì)土表層見鹽分累積。
5.硅質(zhì)巖土(Siliceouslithosols)發(fā)育在硅質(zhì)巖風(fēng)化物上,表土色澤較暗。
粗骨土粗骨土一般見于沒有森林覆被的山地,多系嚴(yán)重侵蝕結(jié)果。粗骨土剖面發(fā)育很弱,層次分化不明顯,剖面構(gòu)型為A-C型,在極薄的淡色A層之下,即為厚薄不一的風(fēng)化巖層,如花崗巖、片麻巖風(fēng)化巖層,均為松散碎屑巖。粗骨土在地表至50厘米內(nèi)無(wú)石質(zhì)接觸面,但至少一半土層≥2毫米顆粒在35—70%。粗骨土以粗骨性為其主要特征,水土流失嚴(yán)重,腐殖質(zhì)層幾乎被侵蝕,有機(jī)質(zhì)含量很少,肥力水平低。
粗骨土分為三個(gè)亞類:
1.鐵鋁質(zhì)粗骨土(Feralliticregosols)分布于各類紅壤水土流失地區(qū),A、B層均侵蝕殆盡,風(fēng)化碎屑層裸露,顯粗骨特征。
2.硅鋁質(zhì)粗骨土(Sialliticregosols)分布于各類淋溶土區(qū),土壤遭侵蝕后,A、B層均侵蝕殆盡,風(fēng)化碎屑層裸露,顯粗骨特征。
3.鈣質(zhì)粗骨土(Calcicregosols)具有石灰性風(fēng)化碎屑層裸露的薄層A—C土。
黃綿土黃綿土是中國(guó)特定的土類,分布于黃土丘陵水土流失比較強(qiáng)烈的地區(qū),以陜西北部分布最廣,隴東、隴中和山西西部次之,青、寧、內(nèi)蒙也有零星分布。黃綿土的土體構(gòu)型為Ap"-C型,即由耕作層和底土層兩個(gè)層段構(gòu)成,土體比較均一,層次分異不夠明顯。耕層呈黃灰色至淺黃色,含養(yǎng)分較多,疏松,具有一定的結(jié)構(gòu),抗蝕性也較強(qiáng)。底土層仍顯黃土母質(zhì)特征,新黃土較疏松,老黃土較緊實(shí),抗沖力也較強(qiáng)。耕層與底土層之間過渡不明顯,缺乏明顯的犁底層或淀積層。黃綿土的顆粒組成與黃土近似,主要由0.25毫米以下的顆粒組成,并以細(xì)砂粒和粉粒為主,約占總量的60%,在同一剖面中各層質(zhì)地差別較小,由于耕作、侵蝕和沉積的影響,只有表土質(zhì)地略有改變。土壤耕種熟化后,耕層可形成一定的結(jié)構(gòu),疏松通透性較好,能蓄積多量的有效水分,由于質(zhì)地適中,土性綿軟,所以耕性良好,土性溫暖,早春土溫易升高。黃綿土的化學(xué)組成與黃土相似,粘粒硅鐵鍋率為2.8—2.9,粘土礦物以水云母為主。黃綿土的有機(jī)質(zhì)含量低,一般不超過10克每千克土,全氮量亦低,惟撩荒地土壤中有機(jī)質(zhì)與全氮量較高,而磷、鉀含量同母質(zhì)相似。整個(gè)剖面呈強(qiáng)石灰性,但無(wú)明顯鈣積層,一般碳酸鈣含量在100克每千克土以上,pH值可達(dá)8—8.5。
風(fēng)沙土風(fēng)沙土主要分布在熱帶、溫帶的干旱和半干旱地區(qū),在中國(guó)主要分布在呼倫貝爾、科爾沁、小騰格里、毛烏素、庫(kù)布齊沙地,烏蘭布和、騰格里、巴丹吉林、柴達(dá)木、庫(kù)姆達(dá)格、古爾班通古特和塔克拉瑪干沙漠等地,此外,在華北平原、黃河沿岸,黃河故道及山東沿海地帶,在華中江漢平原河流兩岸的河漫灘地區(qū)、東南沿海地帶也有零星分布。風(fēng)沙土的剖面構(gòu)型一般為A-C型。剖面發(fā)育微弱或沒有發(fā)育,一般只表現(xiàn)腐殖質(zhì)層(A)和母質(zhì)層(C),缺乏明顯的淀積層(B),并經(jīng)常出現(xiàn)一層或多層的埋藏土層。在剖面形態(tài)上很大程度表現(xiàn)為母質(zhì)的性狀。
由于風(fēng)的分選,風(fēng)沙土的顆粒組成均勻,一般以細(xì)砂(0.25—0.005毫米)粒級(jí)占優(yōu)勢(shì),充分分選的流動(dòng)風(fēng)沙土,細(xì)砂含量可高達(dá)90%以上,粉砂和粘粒的含量很少。但隨著沙生植物在流動(dòng)風(fēng)沙土上逐漸定居和滋生,使得成土過程逐漸穩(wěn)定下來,粉砂和粘粒不斷豐富。風(fēng)沙土的有機(jī)質(zhì)含量也隨流沙固定程度提高而增加,如流動(dòng)風(fēng)沙土的有機(jī)質(zhì)含量為1—3克每千克土,半固定后增至2—8克每千克土,固定后可達(dá)10克每千克土以上。全氮的含量也隨土壤發(fā)育程度提高而增加。碳酸鈣含量和易溶性鹽分在成土過程中同樣也有逐漸積累的趨勢(shì),由流動(dòng)風(fēng)沙土至固定風(fēng)沙土,碳酸鈣含量分別約為10克每千克土、15克每千克土、20—30克每千克土。隨著風(fēng)沙土的發(fā)育,二氧化硅含量逐漸減少,從流動(dòng)風(fēng)沙土的800克每千克土以上,降至固定風(fēng)沙土的650克每千克土以下,而鐵、鋁氧化物明顯增加。這種情況既與植物著生后土壤礦物風(fēng)化有關(guān),也有細(xì)土物質(zhì)不斷沉積的影響。
風(fēng)沙土可分為三個(gè)亞類:
1.流動(dòng)風(fēng)沙土(Mobilizedaeoliansandysoil)沒有任何診斷層,通體為細(xì)砂或砂土,能隨風(fēng)吹移。
2.半固定風(fēng)沙土(semi-fixedaeoliansandysoil)已長(zhǎng)稀疏植被,有斑狀腐殖質(zhì)表層,大風(fēng)仍然能吹移部分沙土,剖面沒有或略有發(fā)育。
3.固定風(fēng)沙土(Fixedaeoliansandysoil)地表有薄腐殖質(zhì)層,A-C層分異明顯。植被覆蓋度較大,土壤不再被風(fēng)吹移。
紫色土紫色土分布于熱帶亞熱帶石灰性紫色巖地區(qū),在中國(guó)以四川盆地分布面積最廣,有“赤色盆地”之稱,云南、貴州、湖南、湖北、江西、浙江、安徽、福建、廣東、廣西等省(區(qū))也有分布。紫色土的剖面構(gòu)型為A-AC-C型。腐殖質(zhì)層不明顯,表層以下為AC過渡層,再下為母質(zhì)層。在丘陵頂部或坡地上部的紫色土土層淺薄,往往在十余厘米下即可見到半風(fēng)化母巖,有些地區(qū)母巖裸露地表。只有在坡度平緩的草地或林地下,在表層以下可見到核塊狀結(jié)構(gòu)的心土層,有時(shí)還具有膠膜,土層厚度1米左右。紫色土呈紫紅或亮紅棕色,剖面上下顏色無(wú)明顯變化,土體中多夾有半風(fēng)化的母巖碎片。
紫色土的質(zhì)地隨母巖的類型而異,由砂土至輕粘土,但以粉壤土為主。礦物的化學(xué)風(fēng)化作用微弱,在粉砂粒部分中除石英外,尚有大量的長(zhǎng)石、云母等原生礦物顆粒,粘土礦物組成以水云母或蒙脫石為主,在同一剖面各發(fā)生層差異不大,粘粒硅鋁率一般在3.0以上,甚至高于4,其值與母巖特性直接相關(guān),上下層次間也無(wú)明顯變異。紫色土大部分含有游離石灰,尤以母巖中富含石灰質(zhì)的更為普遍,但石灰的含量變化較大,低者在10克每千克土以下,高者可大于100克每千克土,土壤多中性至微堿性反應(yīng),pH值7.5—8.5。淋溶作用較強(qiáng)的紫色土,剖面上部碳酸鈣含量低于10克每千克土,土壤呈中性反應(yīng)。在酸性紫色母巖上發(fā)育的紫色土呈酸性反應(yīng)。紫色土有機(jī)質(zhì)層薄,含量一般低于10克每千克土,氮素的含量比較貧乏,很少超過1克每千克土,而磷、鉀含量豐富,全磷含量可高達(dá)1.5克每千克土,全鉀含量在20克每千克土以上。但由于土體中富含游離碳酸鈣,往往形成難溶性磷酸三鈣,使磷的有效性大大降低。紫色土的陽(yáng)離子交換量較高,每千克土一般在20厘摩爾(+)左右,但質(zhì)地輕的也有每千克土在10厘摩爾(+)以下。鹽基飽和度可達(dá)80—90%,鹽基組成以鈣、鎂為主。
紫色土可分為三個(gè)亞類:
1.酸性紫色土(Dystricpurplishsoil)成土母質(zhì)以白堊紀(jì)紫紅色砂頁(yè)巖和第三紀(jì)紅砂巖為主,土壤呈弱酸性,pH值小于6.5,碳酸鈣含量小于30克每千克土,全剖面無(wú)石灰反應(yīng)。
2.中性紫色土(Eutricpurplishsoil)成土母質(zhì)以侏羅紀(jì)棕紫色頁(yè)巖或厚砂巖為主,土壤呈中性反應(yīng),pH值6.5—7.5,碳酸鈣含量少于30克每千克土,全剖面石灰反應(yīng)弱或無(wú)。
3.石灰性紫色土(Calcaricpurplishsoil)成土母質(zhì)以侏羅紀(jì)棕紫色砂頁(yè)巖和紅紫色鈣質(zhì)厚泥巖為主,土壤呈堿性,pH值大于7.5,碳酸鈣含量大于30克每千克土,全剖面有石灰反應(yīng),有時(shí)有砂姜。
石灰土石灰土分布于熱帶亞熱帶石灰?guī)r地區(qū),以近地中海的一些國(guó)家分布較多,在中國(guó)主要分布于廣西、貴州和云南境內(nèi)。石灰土的剖面構(gòu)型多為A—R型。腐殖質(zhì)層比較明顯,呈暗灰棕至灰黑色,核粒粒結(jié)構(gòu),質(zhì)地較粘重。石灰土土層均十分淺薄,一般厚僅20—50厘米,山坡的中上部多小于20厘米,只是在坡麓、槽谷洼地及基巖裂隙中可達(dá)70—80厘米甚至1米以上,其剖面發(fā)育比較完整,在腐殖層以下為塊狀或棱塊狀的淀積層,緊實(shí)而質(zhì)地粘重,顏色呈棕色、紅棕或黃棕色,在結(jié)構(gòu)面上有光亮的膠膜,有時(shí)在剖面下部出現(xiàn)白色粉末狀或菌絲狀的碳酸鈣,受側(cè)滲水影響的還形成石灰結(jié)核,局部地方在剖面中也存在有鐵錳結(jié)核。石灰?guī)r的風(fēng)化主要是化學(xué)風(fēng)化,即含有二氧化碳的水對(duì)其溶解的過程,這種化學(xué)風(fēng)化結(jié)果使其發(fā)育的土壤與基巖分界清晰,無(wú)碎屑狀半風(fēng)化母質(zhì)層,這也是石灰土的特點(diǎn)之一。
石灰土的質(zhì)地較粘重,粘粒含量多數(shù)在30—50%之間;高者達(dá)60~70%,粘粒在表層以下微有增高的現(xiàn)象,整個(gè)剖面的質(zhì)地變化不大,多屬輕粘土至重粘土。在成土過程中除方解石等碳酸鹽類礦物遭到強(qiáng)烈的化學(xué)溶蝕外,其余礦物尚未受到破壞,云母類礦物脫鉀作用不深,粘土礦物組成中主要為蛭石或高嶺石,某些石灰土更保留著大量來自母質(zhì)的水云母。粘粒硅鋁率為1.8—2.4,K2O含量達(dá)30克每千克土。石灰土的有機(jī)質(zhì)含量相當(dāng)豐富,通常在表層可高達(dá)50—70克每千克土,而在30—40厘米深的土層中含量仍在10克每千克土或更大。氮的含量也相當(dāng)高,C/N比值窄,多數(shù)不超過10,磷、鉀的含量頗受母巖中混入物組成的影響,差異懸殊,但一般都比紅壤、黃壤豐富。石灰土中普遍含有游離的碳酸鈣,其數(shù)量約自10克每千克土以下至300克每千克土左右,碳酸鈣沿剖面分布隨深度而增高,土壤呈中性至微堿性反應(yīng),pH值7.0—8.0,鹽基飽和度高,一般達(dá)60—70%或更高,代換性陽(yáng)離子組成以鈣為主。
石灰土可分為四個(gè)亞類:
1.黑色石灰土(Blacklimestonesoil)常見于巖溶丘陵頂部、基巖裂隙中或坡麓谷底排水不暢的低洼地。以富含有機(jī)質(zhì)和碳酸鹽為特征,有機(jī)質(zhì)含量多在50—100克每千克土,且有機(jī)質(zhì)層深厚,達(dá)20—30厘米左右,土色暗棕至灰黑色,碳酸鹽含量10—50克每千克土,高者可達(dá)100克每千克土以上,常以假菌絲、白色粉末或結(jié)核等形式出現(xiàn)于剖面中。呈中性至微堿性反應(yīng),pH值為7.0—8.5。土壤礦物風(fēng)化較弱,粘粒硅鋁率2.4—3.6間。粘土礦物組成中尚保留著大量來自母巖的水云母,僅有少量的蒙脫石和蛭石。質(zhì)地為中粘土至重粘土,由白云巖風(fēng)化發(fā)育而成的黑色石灰土的質(zhì)地稍輕。但因粒狀結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),故土體仍較疏松。
2.棕色石灰土(Brownlimestonesoil)主要分布于峰叢、峰林及巖溶丘陵的坡面上,地面石骨嶙峋,土壤呈斑狀與基巖露頭鑲嵌。碳酸鹽淋溶明顯,CaCO3,含量多在10克每千克土以下,土體無(wú)或僅呈輕微的石灰反應(yīng),有時(shí)在淀積層中以假菌絲或乳白色膠膜淀積于結(jié)構(gòu)面上,但無(wú)石灰結(jié)核。土壤礦物風(fēng)化淋溶較明顯,粘粒硅鋁率1.8左右,粘土礦物以蛭石為主,其次為高嶺石,水云母僅在底層土體中殘存。游離氧化鐵含量在100克每千克土左右,淀積層常有豆粒狀軟質(zhì)鐵、錳結(jié)核。土壤呈中性反應(yīng),pH值7.0—8.0。有機(jī)質(zhì)含量低于黑色石灰土,但在自然植被完好的條件下,亦可達(dá)50—70克每千克土。土層厚度不一,多在30—50厘米間,表土團(tuán)粒狀結(jié)構(gòu),較松,色暗棕,淀積層稍緊,淺棕色或黃棕色棱塊狀結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)面有粘粒膠膜。坡麓和槽谷中的棕色石灰土深厚而濕潤(rùn),色澤較黃,一般已無(wú)碳酸鹽,pH值6.0—7.0,但隨微地形變化較大。
3.黃色石灰土(Yellowlimestonesoil)多見于溫濕氣候條件下的平緩山原,與黃壤和山地黃棕壤處于同一垂直帶譜中。由于地處濕潤(rùn),土壤中的三氧化二鐵水化度高,淀積層呈明顯黃色。雖因濕潤(rùn),淋溶作用較強(qiáng),土體中仍殘留有10克每千克土以下的碳酸鹽,但無(wú)假菌絲體和鐵錳結(jié)核等新生體。土壤礦物風(fēng)化比紅色石灰土和棕色石灰土弱,粘粒硅鋁率為2.5—3.2,粘土礦物以伊利石和蛭石為主,蒙脫石和高嶺石較少。質(zhì)地為輕粘土至中粘土,有粘粒淋溶淀積現(xiàn)象。核粒狀至棱塊狀結(jié)構(gòu)。有機(jī)質(zhì)含量30—50克每千克土,但隨植被破壞程度而變化很大。
4.紅色石灰土(Redlimestonesoil)主要分布于云南高原和黔南、黔西南低海拔地區(qū)。氣候相對(duì)熱而濕潤(rùn),干濕季節(jié)變化明顯。地形多為巖溶丘陵和石芽-巖溶平原,一般地勢(shì)開闊,地面基巖露頭較少。紅色石灰土是風(fēng)化淋溶較強(qiáng)的石灰土,成土母質(zhì)部分就是古老的石灰?guī)r風(fēng)化殼。土體中已無(wú)游離碳酸鹽,呈中性至微酸性反應(yīng),pH值為6.0—7.0或略低。粘粒硅鋁率多在1.4—1.5之間,粘土礦物中高嶺石增多,并出現(xiàn)有少量的赤鐵礦和三水鋁石,蛭石相對(duì)減少,明顯地出現(xiàn)脫硅富鋁化作用。紅色石灰土的土色鮮紅,有機(jī)質(zhì)含量較低,雖質(zhì)地亦為輕粘土至中粘土,但土體粘重緊實(shí)。一般土層較厚,特別是在古風(fēng)化殼上均在1米以上。
磷質(zhì)石灰土磷質(zhì)石灰土是中國(guó)的特定土類,分布于中國(guó)東沙、西沙、中沙和南沙等南海諸島。磷質(zhì)石灰土的剖面可分為鳥糞、枯枝落葉層(O),暗棕色有機(jī)層(Ah’),棕色有機(jī)質(zhì)亞層(Ah’),淺棕色淀積層(B),潛育層(G)和母質(zhì)層(C)。受鳥糞和植被枯枝落葉腐解的影響,在腐殖酸和珊瑚砂的膠結(jié)作用下,土壤表層呈良好的團(tuán)粒狀結(jié)構(gòu)。B層富含磷酸鹽,有的固結(jié)成為硬磐。C層為白色珊瑚細(xì)砂或珊瑚灰?guī)r。
磷質(zhì)石灰土的質(zhì)地很粗,多屬砂土,粘粒及物理性粘粒含量均很低。土壤粘土礦物風(fēng)化程度很低,主要組成以云母、水云母為主。碳酸鈣含量可高達(dá)950克每千克土,表層土壤的碳酸鈣含量隨有機(jī)質(zhì)和磷酸鹽的積累而相對(duì)減少,也有一部分有機(jī)質(zhì)分解形成腐殖酸而向下淋溶,全剖面pH8.0—9.5。表層有機(jī)質(zhì)含量在50—100克每千克土之間,個(gè)別可高達(dá)300克每千克土。全氮量4—6克每千克土,高的可達(dá)30克每千克土之間,它們?cè)谄拭嬷须S深度的增加而急劇減少。全磷量??筛哌_(dá)300克每千克土左右,磷素中無(wú)機(jī)磷與全磷含量幾乎相近,有機(jī)磷含量極少,在無(wú)機(jī)磷中又以鈣的磷酸鹽占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。鐵、鋁的磷酸鹽含量很低。全鐵、鋁、鉀的氧化物含量總和尚不足10克每千克土。土壤中某些微量元素如銅、鋅、鈷、鎳等含量不高,且有效性也低。
磷質(zhì)石灰土可分為三個(gè)亞類:
1.磷質(zhì)石灰土(Typicphospho-calcicsoil)具有該土類的典型特征。在各島嶼均有分布,是分布面積最廣的一個(gè)亞類,所處地形一般比較平坦。
2.硬磐磷質(zhì)石灰土(Hardpanphospho-calcicsoil)剖面中有一種特殊的磷質(zhì)硬磐層,埋藏于地表以下10—25厘米左右處。主要分布于各島小型碟形盆地的中心附近。
3.鹽漬磷質(zhì)石灰土(Salinizedphospho-calcicsoil)在干旱季節(jié)可以看到一些鹽斑,局部地表還有鹽結(jié)皮,此種土壤因經(jīng)常處于滯水狀態(tài),在剖面中可見明顯的潛育層,主要分布于各島周圍的濱海地區(qū)(在高潮線和低潮線之間的地段),在島嶼中部低洼的地方也有零星分布。
火山灰土火山灰土零星分布于世界各地死火山口附近,主要分布于日本、新西蘭、美國(guó)西北部和夏威夷、印度東部和西部、非洲東部以及南美安第斯山脈的南、北兩端?;鹕交彝猎谥袊?guó)雖然分布面積不大,但隨著第四紀(jì)火山的分布,在黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙、山西、新疆、云南、廣東、海南和臺(tái)灣等?。▍^(qū))均有發(fā)育,以騰沖、海南島和五大連池的火山灰土較著名。火山灰土的剖面構(gòu)型一般為A-(AB)-(B)-(BC)-C型,有的具有幾次噴發(fā)堆積造成的疊置剖面。土層中含有或多或少的浮巖和火山彈、火山渣等熔巖塊。A層色暗,呈棕黑色,一般為少礫質(zhì)輕壤—重壤土,團(tuán)塊和粒狀結(jié)構(gòu),松有根盤結(jié)。(AB)層,暗棕灰,浮巖碎塊向下增多,大團(tuán)塊,根少。(B)層,微度發(fā)育,一般色較A層略棕。C層為半風(fēng)化和新鮮的浮巖碎塊。氣候潮濕的地區(qū),C層有鐵結(jié)核。從微形態(tài)看,火山灰土基質(zhì)含有大量的細(xì)粒腐殖質(zhì)和玻璃碎屑,可看到一些原生礦物如石英以及金紅石、角閃石和云母等可風(fēng)化礦物的碎屑。土體的結(jié)構(gòu)壘結(jié)松,多裂隙和孔隙,有明顯棱角的核粒結(jié)構(gòu)和不顯棱角的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。 火山灰土的質(zhì)地甚粗,粘粒(