1 《土壤地理学》电子教案 第7章主要土纲特征 7.1 森林土纲系列 7.2 草原与荒漠土纲系列 7.3 水成型土纲系列 7.4 过渡土纲系列 7.5 岩成型土纲系列 7.6 人为土纲 思考题与个案分析 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 2 教学重点 1. 了解中国土壤系统分类中土纲的形成条 件、主导成土过程、诊断层及诊断特性。 2. 掌握14个土纲之间具有明显的发生联系、 形态特征以及空间分布联系。 3. 熟悉14个土纲与美国土壤系统分类、联合 国FAO土壤制图单元的相互参比关系。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 3 关键词 森林土纲系列(forest soil order system) 草原与荒漠土纲系列(steppe-desert soil order system) 水成型土纲系列(hydromorphicsoil order system) 过渡土纲系列(transitional soil order system) 岩成型土纲系列(lithomorphicsoil order system) 人为土纲(anthropogenic soil order system) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 4 知识结构 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 5 第7章主要土纲特征 中国土壤系统分类将中国境内的所有土 壤划归为14个土纲，这些土纲之间的发生联 系，如图7-1所示。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 6 图7-1 中国土壤系统分类单元土纲发生系列示意图 (据龚子同，1999年资料改编) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 7 按土壤景观特征可将14个土纲归并为： ?土壤形成发育主系列，即新成土－干旱土 －均腐土－灰土－淋溶土－富铁土 －铁铝土； ?过渡系列：新成土－雏形土－变性土； ?副系列：水成型的盐成土－有机土－潜育土； 岩成型的新成土和火山灰土； 人为土。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 8 7.1 森林土纲系列 森林土纲系列是土壤形成发育主系列 的重要组成部分，它包括有灰土、淋溶 土、富铁土、铁铝土等土纲。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 9 7.1.1 灰土 1. 地理分布和成土因素 灰土广泛分布于北半球高纬度地区，即 寒温带针叶林气候区。在欧亚大陆北部和北 美大陆北部呈现纬向地带性分布。在中国， 灰土分布区相对教小，灰土主要集中分布于 大兴安岭北端。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 10 2. 成土作用与土壤性状特征 在寒温带湿润的气候条件下，针叶林对 土壤有机物累积过程具有重要的作用，强酸 性化合物将矿物分解成为各种氧化物，并使 土体发生分异，其土壤剖面特征，如图7-2 和图7-3所示。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 11 图7-2 灰土剖面图 (据美国农业部资料，1998) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 12 图7-3 中国灰土剖面及其性状图 (据龚子同，1999) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 13 3. 灰土分类与利用 灰土可划分为腐殖灰土和正常灰土两 个亚纲。中国灰土区属于重要的原始林 区，由于初夏大量冰雪融化水与降雨注入 土壤，再加土壤心土层还处于冻结状态， 极易造成严重的土壤侵蚀，导致针叶林-灰 土生态系统的崩溃。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 14 7.1.2 淋溶土 1. 地理分布和成土环境 淋溶土广泛分布于温带湿润气候区， 淋溶土约占全球陆地面积的14.7%，横跨 了5个大自然带。中国淋溶土从寒温带、温 带、暖温带到亚热带均有分布，约占中国 土地面积的13%(约125×104km2)。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 15 2. 主导成土过程与特性 淋溶土具有淀积黏化和次生黏化作用。 淋溶土的土体构型为O－A－Bt－C。土壤剖 面通体无石灰反应，土壤呈微酸性至酸性， pH值多为6.0~7.0，土壤阳离子代换量较高， 淋溶土质地黏重，次生黏土矿物以2：1型水 云母、蛭石为主，如图7-4和图7-5所示。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 16 图7-4 淋溶土剖面图 (据美国农业部资料，1998) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 17 图7-5 中国淋溶土剖面及其性状图 (据龚子同，1999) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 18 3. 分类与利用 淋溶土纲分为冷凉淋溶土、干润淋溶 土、常湿淋溶土和湿润淋溶土4个亚纲。 淋溶土是中国重要的森林土壤资源，也是 重要的农业土壤资源，因气候湿润易发生 水土流失，在利用中应加防治。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 19 7.1.3 富铁土 1. 地理分布和成土环境 富铁土广泛分布于世界亚热带地区。在 中国富铁土则广泛分布在江苏、江西、浙 江、安徽、湖南、湖北、四川、福建大部分 地区，以及广东、广西、海南、台湾、贵 州、云南、西藏部分地区。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 20 2. 主导成土过程与特性 其主导成土过程有：中度风化作用、强 烈盐基淋失作用、明显脱硅和铁铝氧化物富 集作用。富铁土的土体构型为Ah－Bs－C。 土壤剖面通体呈酸性或强酸性，土壤质地黏 重，黏粒硅铝率在2.0~2.4之间，黏土矿物以 高岭石为主，如图7-6和图7-7所示。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 21 图7-6 富铁土剖面图 (据美国农业部资料，1998) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 22 图7-7 中国富铁土剖面及其性状图 (据龚子同，1999) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 23 3. 分类与利用 富铁土分为干润富铁土、常湿富铁 土、湿润富铁土3个亚纲。富铁土区降水和 热量丰富，可种植各种经济作物或粮油作 物，生产潜力很大。但因质地黏重，易于 遭受侵蚀，在开发利用应加防范。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 24 7.1.4 铁铝土 1. 地理分布和成土因素 铁铝土广泛分布于世界热带雨林气候 区、热带季雨林气候区和热带海洋性气候 区。在中国铁铝土分布于海南、广东、广 西、福建、台湾及云南等省区。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 25 2. 主导成土过程与特性 其主导成土过程包括：土壤矿物的高 度风化分解、盐基元素强烈淋失、硅酸强 烈淋失与氧化铁氧化铝的相对富集、强烈 的生物富集过程。铁铝土土体构型为：Ah －Bms－BC－C。其pH值在4.5~5.0之间， 潜在酸度较强，质地黏重，黏粒含量大于 50％，黏粒硅铝率在1.5~1.8之间，如图7-8 和图7-9所示。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 26 图7-8 铁铝土土剖面图 (据美国农业部资料，1998) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 27 图7-9 中国铁铝土剖面及其性状图 (据龚子同，1999) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 28 3. 分类与利用 铁铝土在中国分布面积较小，故只有 湿润铁铝土一个亚纲。铁铝土中原有有机 质迅速分解，作物携出、淋洗、侵蚀作用 都会招致土壤中氮素大量损失。因此，在 生产中需要采取各种措施，维持土壤氮素 水平，再种植热带经济作物，如油棕、咖 啡、橡胶、柠檬、可可等。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 29 草原与荒漠土纲系列包括：均腐土、 干旱土两个土纲。这些土纲主要分布在干 旱、半干旱气候区，其土壤的共同特征是 土壤剖面通体具有石灰发应，土壤具有干 旱土壤水分状况或半干润土壤水分状况。 7.2 草原与荒漠土纲系列 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 30 1. 地理分布和成土环境 均腐土分布于世界温带半干旱及半湿 润气候区。在中国均腐土分布在温带、暖 温带半干旱、半湿润区，包括黑龙江、吉 林、辽宁、内蒙古、山西、陕西等省区。 7.2.1 均腐土 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 31 2. 主导成土过程和特性 其主导成土过程有腐殖质积累作用和 钙积作用。土体构型为Ah－AB－Bk－C。 土壤pH值在7.0~8.0之间，盐基饱和，代换 性盐基以钙、镁离子为主，土壤次生黏土 矿物以2：1型伊利石为主，在土体下部常 有弱黏化，如图7-10和图7-11所示。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 32 图7-10 均腐土剖面图 (据美国农业部资料，1998) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 33 图7-11 中国均腐土剖面及其性状图 (据龚子同，1999) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 34 4 分类和利用 均腐土可分为干润均腐土、湿润均腐 土、岩性均腐土3个亚纲。均腐土区植被以 羊草、针茅、杂类草为主，是良好的放牧 场和割草场，适宜于各种家蓄饲养，尤其 大畜发展。应根据土壤特点，因地制宜地 安排农牧林业用地，建立林网粮草轮作制 度，促进农牧林业全面发展。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 35 1. 地理分布和成土因素 干旱土广泛分布于热带、亚热带和温 带干旱区。在中国干旱土广泛分布于西 部，包括新疆、甘肃、宁夏、内蒙古、青 海和西藏省区。 7.2.2 干旱土 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 36 2. 主导成土过程和土壤特性 其主导成土过程有干旱表层的形成、钙 积过程、石膏化过程和盐积过程。干旱土 的表土层由特征表土、孔泡结皮层和片状 层组成，如图7-12和图7-13所示。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 37 图7-12 干旱土剖面图 (据美国农业部资料，1998) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 38 图7-13 中国干旱土剖面及其性状图 (据龚子同，1999) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 39 4. 分类和利用 根据土壤温度状况可以将干旱土细分 为寒性干旱土、正常干旱土2个亚纲。干旱 土是受干旱因素控制最强的土纲，这里没 有灌溉，就没有农业。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 40 水成型土壤系列包括盐碱土、有机 土、潜育土和冻土。在目前世界主要的 土壤分类系统中均未将冻土作为一个独 立的土壤分类单元划分出来，但冻土是 土壤圈与水圈、大气圈相互作用最为密 切的部分之一，因此，冻土已成为全球 变化研究的重要议题。 7.3 水成型土壤系列 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 41 1. 地理分布和成土因素 盐成土主要分布在干旱、半干旱和半 湿润区的低平洼地、滨海平原以及红树林 区。盐成土是在气候、地形、地质水文等 自然因素和人为因素综合作用下，盐类直 接参与成土过程而形成的。 7.3.1 盐成土 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 42 2. 主导成土过程和土壤特性 其主导成土过程有盐化和碱化过程。盐 成土表层常有白色或灰白色盐分富集，盐成 土中的碱土则具有特殊的土体构型，即E－ Btn－Bz－C型。盐成土有机质含量低，pH 值高，土壤结构差，盐分含量高或代换性钠 离子含量高，如图7-14～7-17所示。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 43 图7-14 内蒙古鄂托克旗巴音陶亥乡南侧土壤盐化断面图 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 44 图7-15 内蒙古合洞察汗湖沿岸土壤盐碱化过程分异图式 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 45 图7-16 中国盐成土剖面及其性状图 (据龚子同，1999) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 46 图7-16 盐成土景观图 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 47 3. 分类与改良利用 盐成土细分为碱积盐成土和正常盐成土 2个亚纲。盐成土分布区是水资源相对丰富 的区域，也具有发展农牧业的巨大潜力。只 要坚持“因地制宜、综合治理”的原则，并采 取综合治理措施，就能适度开发利用盐成土 资源。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 48 1. 地理分布和成土条件 有机土分布极为广泛：从寒带到热带、 从沿海区到内陆区、从平原区到高山区。只 要是气候湿润、因地表富集水分和养分而通 气状况较差的地段，都有可能分布有机土。 在中国有机土分布于东北三江平原、青藏高 原东北部边缘。 7.3.2 有机土 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 49 2. 主导成土过程和土壤特性 有机土的主导成土过程是沼泽化过程。 土体构型为H－G，泥炭层(H层)有机质含量 可达500 g/kg，以黑棕色或灰棕色为主，潜 育层(G层)因受还原过程影响，以灰绿色、 浅蓝色为主，土壤质地多为壤黏质，土体紧 实，常有锈纹斑物，如图7-18和7-19所示。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 50 图7-18 有机土剖面图 (据美国农业部资料，1998) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 51 图7-19 中国有机土剖面及其性状图 (据龚子同，1999) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 52 3. 分类与利用 有机土分为永冻有机土和正常有机土2 个亚纲。有机土含有大量有机物和氮素，再 加平坦的地形，更有利于开发利用。但因有 机土过湿、土壤比热大、解冻升温缓慢， 磷、钾等矿质养分含量偏低，故在垦殖时需 修建排水系统，增施矿质养分。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 53 1. 地理分布和成土条件 潜育土的形成发育总是和低洼地形相 联系，全球潜育土集中分布在欧亚大陆 的北极苔原带。中国潜育土分布在东北 地区和大江大河中下游地区。 7.3.3 潜育土 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 54 2. 成土过程和土壤特性 其主导成土过程有强烈的还原过程和有 机质的积累与分解。潜育土土体构型为A－ G型。表土层有机质累积明显，土壤腐殖质 呈现泥质腐殖质，潜育层则是还原过程的 产物，有少量锈斑纹、铁锰凝团、结核或 铁锰管状物，如图7-20所示。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 55 图7-20 中国潜育土剖面及其性状图 (据龚子同，1999) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 56 3. 分类与利用 潜育土分为永冻潜育土、滞水潜育土 和正常潜育土3个亚纲。潜育土作为湿地土 壤的组成部分，既是可垦耕地的重要后备 资源，又是保护生态环境和维护生物多样 性的重要基地。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 57 7.3.4 冻土 1. 地理分布和成土条件 冻土分布于高纬度地区和高海拔地区， 北冰洋沿岸地区是冻土的主要分布区。据统 计全球冻土总面积约5.9×106 km2，占陆地总 面积的5.5%，故有学者将冻土与冰雪合称为 冰冻圈。在中国冻土分布在大小兴安岭山 区、西部高山区及青藏高原。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 58 2．成土过程和土壤特性 在冻土形成发育过程中生物化学风化 相对微弱，而土壤物理风化强烈，季节性 冻融过程会形成石环、石河等。冻土土层 浅薄，典型冻土的土体构型为Oi－Cg层， 即表层泥炭层(Oi层)，下层为滞水潴育母质 层(Cg层)，如图7-21和图7-22所示。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 59 图7-21 冻土剖面图 (据美国农业部资料，1998) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 60 图7-22 中国南极长城站地区冻土剖面及其性状图 (据赵烨，1999) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 61 4．分类与利用 赵其国建议在中国土壤分类方案中将 冻土列为独立的土纲，下设正常冻土、高 寒冻土亚纲。冻土由于热量条件差，再加 养分贫乏，故开发利用价值不大。冻土在 全球变化、自然地理学研究中有重要的作 用，当今学术界十分关注全球变化与冻土 之间的相互影响。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 62 7.4 过渡土纲系列 7.4.1 变性土 1. 地理分布和成土条件 变性土分布于亚热带季节性干旱区。 在中国，变性土多零散地分布于安徽、河 南、江苏、山东、湖北等省。变性土集中 分布于大河湖的平原或河谷阶地等低平地 区，以及台地丘陵的坡麓或低洼处。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 63 2．成土过程和土壤特性 其主导成土过程有土壤扰动过程和 矿物蒙脱化过程。变性土剖面通体相对 均一，土壤剖面中层次分异模糊，其土 体构型大致为耕作层(Ap层)－蒙脱石聚 集及矿物风化层(Bw层)－钙化母质层 (Ck层)，如图7-23和图7-24所示。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 64 图7-23 变性土剖面图 (据美国农业部资料，1998) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 65 图7-24 中国变性土剖面及其性状图 (据龚子同，1999) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 66 3．分类与利用 变性土分为湿潮变性土、干润变性土 和湿润变性土3个亚纲。变性土具有质地黏 重、耕性差、干缩湿胀性强、肥力水平低 等特征，在开发利用时要修建农田水利设 施，建立综合性农业生产体系，科学施 肥，因地制宜合理利用土壤资源。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 67 雏形土是发育程度较弱的一个土纲， 其分布广泛，从极地、亚极地的冰原带、 寒温带、温带、亚热带到热带，从湿润气 候区到干旱气候区均有分布，其土壤剖面 复杂多变，如图7-25所示。 7.4.2 雏形土 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 68 图7-25 中国雏形土剖面及其性状图 (据龚子同，1999) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 69 火山灰土专指发育在火山喷发物质和 火山碎屑物上的土壤，其分布必然与活火 山活动有关，属于非地带性土壤，其成土 因素多样，属初育土壤，土壤性状受成图 母质(火山灰)影响明显，如图7-26所示。 7.5 岩成型土纲系列 7.5.1 火山灰土 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 70 图7-26 中国火山灰土剖面及其性状图 (据龚子同，1999) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 71 新成土是具有弱度发育或没有土层分 化的土壤，它可形成于任何成土环境中， 并经历不同的土壤发育与土壤退化过程。 因此，新成土剖面发育及其分异也极不明 显，如图7-27所示。 7.5.2 新成土 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 72 图7-27 中国新成土剖面及其性状图 (据龚子同，1999) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 73 7.6 人为土 7.6.1 人为土及其特性 1. 地理分布和成土条件 人为土集中分布于农耕历史悠久的地 区，包括中国、印度、尼罗河三角洲地 区、底格里斯河和幼发拉底河下游、恒河 三角洲，日本群岛沿海平原、以及东南亚 红河、湄公河、伊洛瓦底江等三角洲。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 74 2. 成土过程和土壤特性 人为土的主导成土过程有水耕熟化过 程、旱耕熟化过程。其土体构型为耕作熟 化层(Ap层)－犁底层(P层)－耕作淀积层(B 层)－母质层(C层)或潜育层(G层)。土壤颜 色较暗、壤质、黏粒含量相对较高，养分 含量丰富，土壤多呈现中性或酸性，土壤 保水保肥能力强，如图7-28、2-29所示。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 75 图7-28 干耕人为土剖面图(陕西省乾县) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 76 图7-29 中国人为土剖面及其性状图 (据龚子同，1999) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 77 1. 结合所学的气候学、植物地理学理论和知识，试 分析全球气候、植被与土壤类型的相关性。 2. 以淋溶土(棕壤)与均腐土(黑钙土)为例，试比较 森林土纲系列和草原荒漠土纲系列的特点。 3. 干旱土(灰漠土综漠土)形成过程及其性状特点。 4. 盐成土(盐土、碱土)的形成原因及其改良方法。 5. 在进行森林土壤、草原和荒漠土壤分析时，需要 抓住的主要过程分别是什么，试举例说明之。 6. 试比较分析旱耕人为土和水耕人为土的成土条 件、发生过程及其土壤性状特征。 思考题与个案分析 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com