第二節(jié)森林土壤

森林土壤第二節(jié)森林土壤目的要求：掌握各森林土埌的形成特點和典型土體構(gòu)型：了解各類土埌的成土條件的差異，弄清這些差異對成土過程的影響。從而理解森林土壤類型及其分布規(guī)律。森地土埌的共同特征

①成土環(huán)境上都有氣候濕潤、林木茂盛的特點；②土埌所受淋溶作用強(qiáng)，呈酸性反應(yīng)且鹽基不飽和；③都有表層的腐殖質(zhì)積累過程。森林土埌是世界上分布最廣的土埌之一，其面積占世界陸地面積的35%。一、森林土地理分布規(guī)律及成土環(huán)境

森林土埌地帶性分布主要環(huán)境因素一覽表土類氣候帶植物類型

年均溫℃

≥10℃年積溫

年降水（毫米）

在我國主要地理分布

灰化土寒溫帶

針葉林0-51400-2000400-500大興安嶺、青藏高原邊緣高山、亞高山

灰色森林土溫帶針葉林、落葉闊葉林-3.2-3.91800-2000430-450東北地區(qū)、青藏高原邊緣山地

森林草原過渡帶暗棕埌溫帶針-闊葉混交林-1-52000-3000

600-1100大興安嶺、阿爾泰山、準(zhǔn)噶爾盆地以西

棕埌暖溫帶落葉闊葉林5-163200-4500500-1200遼東、山東半島

褐土暖溫帶落葉闊葉林11-14500-700燕山、太行山、秦嶺等山地

黃棕埌北亞熱帶常綠闊葉林-落葉闊葉林15-184500-5500750-700從秦嶺到長江、從青藏高原到長江下游

黃埌亞熱帶常綠闊葉林常綠-落葉闊14-194500-55001000-2000亞熱帶、熱帶中等高度的山地

紅埌亞熱帶常綠闊葉林16-255000-6500>1500長江以南廣闊的低山丘陵赤紅埌

南亞熱帶南亞熱帶季雨林20-236500-7500

1500-2000廣東、廣西的西部東南部福建、臺灣南部磚紅埌北熱帶

熱帶雨林、季雨林23-267500-9500

1600-2000海南島、雷州半島、云南和臺灣南部燥紅土北熱帶

熱帶稀樹草原熱帶稀樹灌叢24-25>8700750-1000云南南部深切河冬海南島西南部二、灰化土（一）地理分布形成條件灰化土主要分布于北半球的北部，在歐洲大陸北部和美洲北部，形成一個斷斷續(xù)續(xù)圍繞地球一周的廣大在化土地帶。我國灰化土也稱漂灰土和棕色針葉林土，主要分布在大興安嶺北端和青藏高原邊緣的高山、亞高山的垂直帶譜中?；一潦俏覈烊涣謪^(qū)，占全國森林面積的四分之一?；一潦窃诤疁貛駶櫄夂?、針葉林植被條件下發(fā)育的地帶性土埌。降水400-500mm/年，不多，但由于T低，蒸發(fā)?。╡vaporation），所以形成淋溶型土埌水分狀況。針葉林主為云杉、冷杉、落葉松等種類。（二）成土特點1、灰化過程及灰化層的形成：（由于針葉林鹽基成分少，酸性條件好，富里酸+其他有機(jī)酸→酸性淋溶）1）富里酸+無機(jī)鹽類（主要為碳酸鹽類，以一價二價為主）→→可溶鹽2）代換性鹽基的淋失：H+

→Na+、K+、Ca2+交換淋溶3）離鐵，嫌氣、酸性條件Fe、Mn還原→→淋洗4）酸性條件下，H+多飽和土壤膠體，土埌膠體中鋁氧八面體中的Al不斷水解折出，膠體晶格破裂，Al同活性有機(jī)質(zhì)絡(luò)合淋溶、淀積。剩余原生礦物以SiO2為主，粉末狀，形成砂粒狀結(jié)構(gòu)的白色灰化層（A2）2、溶積層的形成由于B層多受腐殖酸影響較小，鹽基物質(zhì)未多淋溶，故呈中性→微酸性，上層淋溶下來的富里酸鹽類，代換性鹽基，F(xiàn)e、Mn和溶膠狀（絡(luò)合態(tài)）Al都在此淀積，形成棕色、黃棕色的淀積層Bts。（三）土體構(gòu)型特征A01、表層有機(jī)質(zhì)含量高，高達(dá)20%以上，以粗有機(jī)質(zhì)為主，A12、表層呈強(qiáng)酸性反應(yīng)PH4.0-5.5，鹽基飽和度低。亞表層：SiO2富積、R2O3淋A2

Bts3、淀積層R2O3富積C4、粉粒含量是從表層向下明顯增高，粘土礦物以伊利石、蛭石為主。三、暗棕埌和灰色森林土（一）地理分布和形成條件①暗棕埌：我國東北、青藏高原邊緣山地分布②灰色森林土：大興安嶺中、南段，阿爾泰山、準(zhǔn)噶爾盆地以西山地①暗棕埌：溫帶濕潤氣候針葉林、針葉闊葉混交林，

降水600-1100毫米/年條件

②灰色森林土：溫帶、半濕潤森林草原地帶，森林、草原過渡地區(qū)（以闊葉林為主，下有草灌植物，土壤有季節(jié)性凍層），降雨量為430—450毫米/年。溫帶針葉闊葉混交林（二）成土特點1、腐殖質(zhì)積累①暗棕埌為強(qiáng)烈的弱酸性腐殖質(zhì)積累由于雨熱同季，水熱條件比灰化土好，針闊葉混交林生物積累十分旺盛，凋落物中鹽基較豐富，占灰分的80%以且Ca、Mg居多，故歸還土埌鹽基多，土埌呈中性→弱酸性。腐殖質(zhì)組成以胡敏酸為主→有強(qiáng)烈的腐殖質(zhì)積累（有深厚A1層）②灰色森林土有過渡性的強(qiáng)度腐殖質(zhì)積累由于植物是過渡類型，有A0層，但由于草根的作用使之具有一個非常深厚的A1層，由于闊葉林中鹽基豐富，土埌中性PH6.0-6.5，腐殖酸以胡敏酸為主。2、淋溶和粘化①暗棕埌具有輕度淋溶和粘化過程：由于降水較多600-1100mm/年，且集中于夏季，土埌易發(fā)生淋溶，原生礦物易發(fā)生分解，產(chǎn)生殘積粘化，形成Bt層，但由于土埌溶液中富含Mg、Ca，土埌呈中性一弱酸，腐殖質(zhì)以胡敏酸為主，故不會發(fā)生灰化作用。但有SiO2粉末層和鐵、Mn膠膜。②灰色森林土的降水條件較差，430-450mm/年，所以鹽基淋溶和粘化很弱，無明顯顯粘化層，有硅粉淀積層Bq和鐵錳聚集層BCS。且有時下層有石灰反應(yīng)。（草原土過渡的證據(jù)）。（三）基本性狀①暗棕埌A0－A1（Ah）－Bt－CA、A1層深厚，腐殖質(zhì)含量和H/F向下銳減。B、土埌呈微酸性反應(yīng)，交換性陽離子主要為Ca、MgC、礦物含量組成比較一致，指示粘土礦物以水化云母為主。②灰色森林土：A0－A1（過渡性）－BCs－CA、A1深厚，由表層向下含量逐漸減少B、PH值由上往下有增高趨勢暗棕壤四、棕埌和褐土（一）地理分布及成土條件

棕埌（棕色森林土）：西歐、北歐分布較廣、東歐巴爾干半島、蘇聯(lián)南部、北美美國北部。亞州中國、朝鮮、日本。遼東、山東半島。分布

褐土（褐色森林土）：地中海沿岸、法國南部，巴爾干半島。我國關(guān)中豫西、晉南

棕埌：（淋溶土）暖溫帶濕潤地區(qū)落葉闊葉林下的地帶性土埌，降水量500—1200毫米/年。條件

褐土：（半淋溶土）亞熱帶地中海型氣候區(qū)的地帶性土，也是歐亞大陸東部暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)的地帶性土埌。在我國，屬暖溫帶半濕潤區(qū)，冬季寒冷、夏季炎熱，干濕明顯，植物為旱生闊葉林、旱生灌叢或草原，多發(fā)育在各種碳酸鹽母質(zhì)上，降水量500—700mm/年。棕壤（二）成土特點1、粘化和淋溶過程①棕埌：非常明顯的殘積、淀積粘化，淋溶強(qiáng)。由于氣候更溫暖，礦物分解更加強(qiáng)烈，故與暗棕埌相比，有非常明顯的粘化。加之季節(jié)性降雨條件，使棕埌具有較強(qiáng)的淋溶作用。粘粒淋溶→向下聚積，淀積粘化，形成Bt（粘化層），活性Fe、Al也有較強(qiáng)移動。②褐土：淋溶較弱，風(fēng)化處于脫鈣階段。由于褐土區(qū)較棕埌區(qū)干燥、降水較少，所以淋溶較弱，加之母質(zhì)富含CaCO3，所以土壤風(fēng)化處于脫Ca階段。已脫鈣的土層也發(fā)生一定程度的粘化Fe、Mn移動,形成棕色粘化層。褐土褐土褐土2、棕埌強(qiáng)盛的物質(zhì)生物循環(huán)過程（表層中性）由棕埌植被的鹽基含量高，加之落葉闊葉林歸還土埌的鹽基物質(zhì)多，所以棕埌的鹽基成分的生物循環(huán)相當(dāng)強(qiáng)烈，二價鹽豐富并有表聚現(xiàn)象，Ca、Mg豐富，表層土埌多為中性，向下變酸。3、褐土的鈣化過程褐土母質(zhì)富含CaCO3，由于季節(jié)性干旱，淋溶較弱，使Ca可能在土體中聚積形成鈣積層（Bk），它的移動、積累形態(tài)為假菌絲狀。（三）基本性狀1、棕埌A0—A1—Bt（暗棕色粘化層）—C1）有機(jī)質(zhì)由表層想下含量銳減2）由表向下，PH值降低，酸度增大。3）Bt層，粘粒聚積明顯，質(zhì)地粘重，棱塊結(jié)構(gòu)明顯2、褐土：A0—A1—Bt（粘化層）—Bk（CaCO2）—C型五、黃棕埌、黃埌、紅埌、磚紅埌性紅埌、磚紅埌、燥紅土見分類中的富鋁土綱（鐵鋁土），為什么這些土埌列為一個系列？我國南方熱帶、亞熱帶森林地區(qū)的土埌，由南向北，主要分布有磚紅埌、赤紅埌、紅埌、黃埌、黃棕埌。其共同的成土特點是，都具有不同程度的富鋁化作用和生物積累（循環(huán)）作用。（二）成土特點1、富鋁化過程是濕熱氣候帶而又有一定的干濕季分異的地帶性土類的主要成土過程，有時又稱富鐵鋁化或磚紅埌化作用。在熱帶和亞熱帶森林地區(qū)，常年高溫多雨，化學(xué)風(fēng)化強(qiáng)度大，巖石中的礦物（包括原生礦物和次生礦物）分解十分強(qiáng)烈而徹底，同時風(fēng)化殼又受到強(qiáng)烈的淋溶作用。礦物長期不斷地分解和風(fēng)化殼長期不斷地受淋溶，使土埌中所含堿金屬和堿土金屬受到淋失，也相應(yīng)減少，而鐵鋁化合物則相對富集。2、生物富集過程：由于高溫高濕、森林生長十分繁密，生物和土埌之間物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移極其迅速，土埌有機(jī)質(zhì)來源十分豐富，土壤中聚集大量有機(jī)質(zhì)。注意的是一般在熱帶、亞熱帶森林中，土埌的A1層并不很厚，這是由于熱帶、亞熱帶森林生物集累分解特定的：1）植物生長特別旺盛，生物循環(huán)，這樣，礦物分解中所釋放的養(yǎng)分，有很大一部分可被截留，不致大量進(jìn)入地質(zhì)大循環(huán)，而從土埌中流失。2）由于氣溫高，有機(jī)質(zhì)礦化非常迅速，所以有機(jī)質(zhì)不可能大量積聚。

3、組合變化趨勢由于富鋁化過程和生物富集過程的相互作用和不同程度上的組合，形成了熱帶、亞熱帶地區(qū)豐富的土埌類型。由北向南、隨著水熱條件越來越優(yōu)越，富鋁化作用和生物富集作用皆有加強(qiáng)趨勢，土埌由黃棕埌→黃埌→紅埌→赤紅埌→磚紅埌變化。但注意：如果氣候過干燥或陰濕都會阻滯富鋁化作用的發(fā)展，而形成性質(zhì)差異較大的燥紅土和黃埌。（1）黃埌特殊的成土過程：（黃化過程）分析熱量和降水量，可見，黃壤區(qū)熱量比紅埌略差，冷涼得多，降水卻不少，這樣就形成一個溫和、陰濕的氣候條件。土體經(jīng)常保持潮濕，土埌中氧化鐵水化而使土色變黃，B層黃色最明顯，故稱黃化層。

+H2O+H2O

+H2O

Fe2O32FeO(OH)Fe2O(OH)2Fe2O3·nH2O

赤鐵礦 針鐵礦水化針鐵礦褐鐵礦紅色 棕色 棕色黃色

黃壤的富鋁化程度比紅壤低，腐殖質(zhì)積累比紅壤高，酸度大，鹽基不飽和黃壤（2）燥紅土的成土特點由于受焚風(fēng)效應(yīng)影響，氣候干熱，蒸發(fā)是為降雨量的2—3倍。所以生物累積作用沒有磚紅埌強(qiáng)，而礦化速度又較快，所以土埌中腐殖質(zhì)積累很少，一般礦物風(fēng)化程度較低，脫硅富鋁化作用不明顯。由于淋溶作用弱，旱季又受水分蒸發(fā)影響，鹽基有表聚趨勢，土體有弱石灰反應(yīng)。燥紅土干熱河谷景觀（三）富鋁土的基本性狀特征黃棕壤黃壤紅壤赤紅壤磚紅壤燥紅土有機(jī)質(zhì)含量%

2-45-101-51-33-51左