土壤地理学 第三章-5

Bt层：粘化淀积层厚度50~80cm，干时亮棕色 （7.5YR5/6），湿时暗棕色（7.5YR4/6），质地粉质 壤土—粘壤土，核状结构，紧实，根系少，结构体表层 有胶膜和少量SiO2粉末，无石灰反应，有铁子。 C层：母质层，因母质类型不同而有较大差异，但多是非 碳酸盐风化壳。
剖面特征
理化性质
• 褐土剖面特征：典型的剖面构型为A-Bt-Ck或A-Bt-C A层：一般厚度20～25cm，或者更厚一些，暗棕色 （10YR4/ 4～4/ 6），腐殖质含量10 ～30k/kg 。一般 质地为轻壤，多为粒状到细核状结构，疏松，植物或 作物根系较多，向下逐渐过渡。 B层：即心土层。厚度50～80Cm左右，颜色棕揭，即所 谓艳色的粘化层（ 7.5YR4/6－5YR4/4）。一般中壤— 重壤，核状结构，较紧实，结构体外间或有胶膜，明 显程度因亚类而异，在Bt展中有时有假菌丝状的石灰 淀积，因此有可能将Bt层分为几个亚层。 C层：根据母质类型而有较大的变异，如黄土状母质则疏 松而深厚；如为石灰岩、沙岩等残积风化物质，则往 往有石灰质残积；如为花岗岩等残积风化物质，则往 往为微酸性；如在平原区，为其堆积物母质，而且有 一定地下水位影响而产生潴育化过程，并有小的铁锰 软质结核及锈斑等。
剖面特征 理化性质
褐土的主要特征是：表土呈褐色至棕黄色；剖面中、下部有粘粒和钙的积聚；呈中性（表层）至 微碱性（心底土层）反应。土壤剖面构型为有机质积聚层-粘化层-钙积层-母质层。
剖面特征
亚类 母质 棕壤 花岗岩 • • • • • 白浆化棕壤 片麻岩 • • • • 潮棕壤 黄土 • • • •
成土过程比较
棕壤具有明显的淋溶与粘化和生物富集成土过程。 1.淋溶与粘化 （1）在湿润气候下，成土过程中产生碱金属和碱土 金属等易溶性盐类均被淋溶，棕壤土体中已无游离 碳酸盐存在，土壤胶体表面部分为氢离子吸附，因 而产生交换性酸，土壤呈微酸至酸性反应。但在耕 种或自然复盐基的影响下，土壤反应接近中性，盐 基饱和。
53 49.1 53.1
1.1 0.8 0.89
18.9 16 13.4
0.87 0.56 0.45
5.4 3 2.2
0.81 0.56 0.52
35.7 32.6 25.2
79.1 71.2 50.6
28.4 18.7 16.5
93.1 98.2
12~30
54.5
0.98
14.7
0.47
2.6
0.53
成土过程比较
伴随着淋溶与淀积过程，在褐土剖面的中下 层形成一个钙积层。
成土过程比较
剖面特征
棕壤剖面特征：
理化性质
棕壤在上述成土条件和成土作用下，形成的剖面基本层次 构造是O-A-Bt-C；
O层：枯枝落叶层，开垦以后，此层即消失；
A层：腐殖质层，厚度15~25cm，暗棕色（7.5YR3/4）， 腐殖质含量1%~3%，多为细沙壤土，粒状或屑粒结构， 疏松、根多、无石灰反应。
1.土壤机械组成：土壤质地因母质类型不同而变化较大，发育于片麻岩、花岗岩等岩 石风化残积物上的棕壤质地较粗，表土层多为沙壤土或壤质沙土，剖面中部多为粉质 壤土，而坡积物或黄土状母质发育的棕壤，质地较细，表层为粉质壤土，剖面中部为 粘壤土或更粘。但总的来说，在发育良好的棕壤中，由于粘化作用而使淀积层质地普 遍偏粘。
27
48
17.1
30~80
57.56
2.9
0.68
27.1
57.7
18.6
全量铁锰（Fet、Mnt），游离铁锰（Fed、Mnd）和活性铁锰（Feo、Mno）均有明显淋 80~170 58 1.15 16.5 0.54 2.2 0.71 28.4 溶淀积现象，即其含量有随深度而增加的趋势。铁锰的游离度较高，Fed/Fet大体在 51.3 25%~35%之间，Mnd/Mnt为50%~70%；铁的活化度（Feo/Fed）多低于15%，个别可达 16%~18%，而锰的活化度（Mno/Mnd）则甚高，可达100%。
剖面特征 理化性质
2.矿物分析：棕壤的粘土矿物以水云 母为主，还有一定量的蒙脱石、 高岭石和少量的蛭石与绿泥石。 粘粒（＜0.001mm的SiO2/Al2O3 一般为2.33，全量铁锰（Fet、 Mnt），游离铁锰（Fed、Mnd） 和活性铁锰（Feo、Mno）均有明 显淋溶淀积现象，即其含量有随 深度而增加的趋势。铁锰的游离 度较高，Fed/Fet大体在 25%~35%之间，Mnd/Mnt为 50%~70%；铁的活化度 （Feo/Fed）多低于15%，个别 可达16%~18%，而锰的活化度 （Mno/Mnd）则甚高，可达 100%。褐土则上下变化不大，不 论是铁锰的游离度或活化度均较 棕壤低，这也是棕壤和褐土的区 别之处。
成土过程比较
棕壤的PH值整体明显低于褐土，因此，棕壤呈酸性，褐 土呈碱性
成土过程比较
（2）原生矿物风化形成的次生硅铝酸盐粘粒，随土壤渗漏水下移 并在心土层淀积形成粘化层，其粘粒（<0.002mm)含量与表层 比>1.2。据微型态观察，剖面中、下部长在骨骼颗粒面、土壤结 构体面和孔壁上有岛状、带状、指纹状、流状、泉华状定向粘粒 胶膜。在骨骼颗粒面、孔壁上也有纤维状光性定向胶膜。因此， 棕壤的粘化层是由于残积粘化与淀积粘化共同作用的结果。 （3）在粘粒形成和粘粒悬移过程中，铁锰氧化物也发生淋移。全 量铁锰、游离铁锰和活性铁锰自表层向下略有增加的趋势，表明 铁锰氧化物有微弱向下移动的特征。因此，棕壤的心土呈鲜艳的 棕色；所以，棕壤的成土过程也可称之为棕壤化过程。
理化性质（棕壤）
深度cm 0~1 15~33 33~45 45~80 80~100 100~120 0~18 18~23 23~31 31~65 65~85 0~15 15~24 24~56 56~95 95~120 有机碳(g\kg) 3.5 2.4 3.3 2.5 0.9 0.9 5.4 2.2 5.8 1.7 0.5 17 7.9 7.4 8.5 10.6 158 175 382 366 302 149 56 52 116 326 359 88.1 200.9 227.7 257.4 283.1 粘粒 1 1.10 2.42 2.31 1.19 0.94 1 1.02 2.28 6.39 7.04 1 2.28 2.58 2.92 3.21 粘化率
点
深度 （cm) 0~16
全量氧化物（g\kg) Fe2O3 51.6 MnO 0.46
离氧化物（g\kg) Fe2O3 12.1 MnO
活性氧化物（g\kg) Fe2O3 1.8 MnO 0.32
游离度% Fe2O3 23.4 MnO
活化度% Fe2O3 15.2 MnO
辽宁 锦县
16~47 47~82 82~125 125~23 0 辽宁 建昌 0~10
中国褐土与棕壤分布图
成土条件比较
• 1.棕壤成土母质多为非石灰性的残积坡积物和土状堆积物。非 石灰性残积物以岩浆岩为主，变质岩次之，而沉积岩较少。非 石灰性土状堆积物包括黄土、洪积物等。一般来说，棕壤成土 母质以花岗岩和片麻岩的风化物为主，其次为普通的砂页岩、 片岩、正长岩等风化物。由这些岩石构成的山地、丘陵的坡面 上，为残积、坡积物；山麓和山前倾斜平原，为厚层洪积、冲 积物，二者均成棕壤。 • 2. 棕壤形成的气候条件:棕壤主要分布区属于暖温带湿润半湿 润季风区，夏季暖热多雨、冬季寒冷干燥、水热同步、干湿分 明。
29 31.6 42.7 39 43.6
0.62 0.49 0.59 0.55 0.8
11.4 13.7 17.3 18.3 15.2
0.43 0.46 0.44 0.47 0.56
2.2 2.1 2.6 2.4 2.9
0.37 0.34 0.34 0.35 0.37
42.7 43.4 40.5 46.7 34.9
69.4 93.9 74.6 85.5 70
18 15.4 15.2 13.2 19.1
86 73.9 77.3 74.5 66.1
10~31
31~87
51.3
54. 5
0.5
0.8
21.2
19.5
0.25
0.54
3.7
5.2
0.15
0.35
41.3
35.7
50
67.5
17.6
26.6
60
64.8
87~115 115~13 0 山东 泰安 0~12
成土过程比较
发育良好的棕壤剖面均有淋溶淀积现象。 剖面上部形成淋溶层，粘粒含量减少；剖 面中下部形成淀积层，粘粒含量增加。
成土过程比较
2.生物积累作用 棕壤在湿润气候条件和森林植被下，生物富集作 用较强，积累大量腐殖质，土壤有机质含量一般 为50g/kg左右。但耕垦后的棕壤，生物富集明显 减弱，表土有机质含量锐减。例如从费县塔山 （h600m)以赤杨和辽东桤木为主的落叶阔叶林下 采的酸性棕壤剖面，0~5cm有机质含量高达 8.28%，29~59厘米还含2.63%。但是，棕壤森 林遭破坏的情况严重影响生物积累作用的强度。 垦殖以后的棕壤，生物积累作用虽因经营集约与 否有所不同，但总的说来，不如森林植被条件下 积累作用强烈。
成土条件比较
2.气候条件：属于暖温带半湿润的大陆性季风 气候区，年均温10~14℃，年降水量 500~800mm，年蒸发量1500~2000mm。
3.自然植被是辽东栎、洋槐、榆树、柏树等为 代表的干旱和酸枣、荆条为代表的灌木草原。 目前是中国北方的小麦、玉米、棉花、苹果 的主产区，一般两年三熟或一年两熟。
成土过程比较
山东地区褐土粘化层一般从40cm~100cm， 厚度约60~70cm,粘化层的层位深而且厚。
成土过程比较
2.钙化作用 它是指碳酸盐在土体中淋溶、淀积的过程。它一般发生在干 旱、半干旱的气候条件下，母质中易溶盐类大部分淋失，而 硅、铁、铝等氧化物基本未发生移动，钙、镁化合物则在土 体中发生淋溶与淀积，并在土体中下层形成一个钙积层。在 半干润条件下，原生矿物的风化首先是大量的脱钙阶段，这 个风化阶段的元素迁移特点是CaO、MgO>SiO2和R2O3的 迁移。但由于半干润季风气候的特点，一方面是降水量小， 另一方面是干旱季节长，土体中带有Ca(HCO3)2水流的CO2 分压势到一定深度即减弱而导致CaCO3的淀积，其深度一般 与其降水量呈正比。