变性土 (1)

度≥3.5，干态亮度≥5.5，湿态彩度≥2。它以具有变性特征且粘粒硅铝率≥2.4区别于红色
或棕色石灰土。相对于中国其他变性土类型，本土类除土色呈艳色外，pH值和阳离子
交换量均较低。
利用与改良
• 农业方面： • 优点：土壤肥力较高，PH值适中，有机碳含量高，阳离子交换量较高，土壤保水保肥
能力较强，在农业上有诸多优点：入易翻耕，省肥；适种期长，易间种，套种；坡地种 植效果好，耐旱期长；作物产量高，品质优等。 • 缺点：湿时透水性差，凋萎系数大，必须加以改良。 • 采取措施：（1）蓄水灌溉，实行深耕。变形土粘粒含量大等于30%，之地黏重，通透 性差。湿季内部排水缓慢，地表径流流失严重。旱季易产生裂隙，容易漏水。应选择适 当地点挖塘蓄水，实行深耕。增加土壤的通透性。同时提倡喷灌、滴灌和浇灌，减少旱 季裂隙漏水，提高水资源的利用率， • （2）适施磷、钾、硼、钼肥料。变性土的磷、钾储量低，加上历年来施肥都是重氮轻 磷钾，势必造成营养失调。缺硼的情况下，籽不能正常发育，甚至完全不能形成，严重 影响作物生长，缺钼则降低了豆科植物的固氮能力，对豆科植物影响很大（例如花生等） • （3）增施有机肥，促进土壤进一步熟化。可以采用套种或者利用冬闲田种植绿肥，以 及秸秆还田等措施，增加土壤有机质含量，改善土壤理化性质，进一步熟化土壤。
（五）植被
•
变性土在自然条件下的典型植被是草地或萨瓦纳。
成土过程
变性土的形成经历了蒙脱化过程和开裂过程。
• （一）蒙脱化过程
• 蒙脱石占优势的粘粒矿物组合是变性土中活跃成土过程的基础。 • 变性土的蒙脱石由两个途径而来：
一是由母质中继承下来，如较湿润气候下的冲积物、钙质岩以及火山碎屑物质多富含蒙 脱石矿物，成土环境延续了蒙脱石的存在； 二是新生成作用，即在含有盐基和二氧化硅的碱性水溶液作用下，通过非膨胀性铝硅酸盐 粘粒的复硅作用而产生，或者由原生矿物向次生矿物转化而成。
• 自翻转作用的意义 • 这种机制赋予变性土剖面性状的特殊性： • 一是剖面均一化，即在裂隙所达到的颇大深度内，土壤变成了均质体，发生层分异不明
显，土色、质地、有机质含量无显著差异，有机质与矿物质充分混合而高度复合； • 二是具有滑擦面和楔形结构，表下层土壤受挤压而相对移动过程中造成明显程度不同的
•
变性土膨胀系数很大，干湿体积变化范围为25—50%；持水量大，但有效性差；湿
时可塑性强，耕性很差；
•
土壤质地：一般为粉砂质黏壤土，黏壤土和粘土
•
Ph：河湖相沉积物上的变性土呈中性至碱性反应，玄武岩上发育的 变性土一般呈中
性Ph6.2--7.4，少数为微酸性
•
有机碳：含量相对较低，变化幅度大，但有随着深度增加而明显递减的趋势。
变性土
定义 地理分布 成土条件 成土过程 主要性状 分类 利用与改良
定义
• 变性土是具有强烈胀缩和扰动特性的粘质土壤。
• 变性土=ST（变性土）
•
=联合国FAO制图单元（变性土）
•
=土壤地理发生学分类（黑粘土，艳粘土，浊粘土）
• 它相当于美国分类的变性土土纲和联合国分类的变性土单元。本土纲包括我 国现行发生分类制的砂姜黑土、潮土、石灰土、赤红壤、水稻土诸土类中具 备变性特征者，因为我国以往未设立变性土独立单元，1985年初拟的中国土 壤系统分类才将其列为独立土纲。
地。变性土分布区常可见到特殊的土壤发生地形——粘土小洼地（gilgai），这是一种
小盆和小丘组成的微地形，起伏高度一般不超过1米，水平距离2至100米，是因不同的
内压力而引起地表面弯曲。粘土小洼地在各地出现的频度不同。
（三）气候
•
变性土在热带、亚热带以至温带均可发生，分布区气候的最普遍特征是季节性干旱，
依据：土壤颜色
（一）青粘土（Greenclaysoil）
本土类分布于安徽、河南、山东以及湖南、湖北等省，以淮北平原分布最广，与砂姜黑 土呈复区分布。除具有潮湿变性土的诊断特征外，还具有下列特性：湿态亮度＜3.5，干态亮 度＜5.5，湿态彩度＜2，有机质含量＜15克每千克土。形态特征明显，在暗灰色或灰棕色的 表层（耕作层）之下，有一厚达40—60厘米的粘质黑土层，往下过渡到具有明显水成特性的 底土层，常见有各种形状的砂姜（石灰结核）。
•
阳离子交换量：阳离子交换量大[25~80cmol(+)/kg],交换性盐基（尤其是Ca离子和
Mg离子）含量也很高，盐基饱和度多在50%以上，并随深度增加。
•
世界各地变性土的表层PH在7.4--8.4之间且有随深度增加而增加的趋势
土壤分类
• 国外对变性土的分类研究较细，如美国土壤系统分类中变性土续分为4个亚纲7个土类。
美国土壤系统分类中变性土
分类
• 依据：土壤水分状况对其土壤过程，特别是膨胀收缩所产生的性质的影响 • （一）潮湿变性土 • 1.钙积潮湿变性土 • 2.简育潮湿变性土 • （二）干润变性土 • 1.钙积干润变性土 • 2.简育干润变性土 • （三）湿润变性土 • 1.腐殖湿润变性土 • 2.钙积湿润变性土 • 3.简育湿润变性土
中更新世或更早；而在经运移的土壤物质或其他沉积物上发育的，则在中更新世或更迟
变性土的相对年龄属于幼年。
•问题：使变性土处于发育幼年阶段的原因有哪些？
答：许多变性土是在冲积、湖积以及火山物质等近期母质上发育的； 变性土的自翻转作用是使其保持幼年性的另一个因素； 在半干旱气候区，由于缓慢的风化速度限制了剖面发育； 基性母质不断释放出丰富的Ca、Mg盐基使土壤中蒙脱石矿物保持稳定； 在坡地，则因迅速的剥蚀作用，表层不断遭冲失，使土体保持浅薄和幼年状态。
厘米深处的宽度≥1厘米）；④至少具备下列特征之一：滑擦面、粘土小洼地、楔形结构
（长轴与水平方向成10°—60°夹角，出现在25—100厘米深度范围内）。
• （二）形态特征
•
由于变性土形成过程中的自翻转作用，使其剖面均一化，发生层分异不明显，土体
构型大致呈A或Ap-Bw－Ck或C，发生层之间渐变过渡。
以及近代河流沉积物等，但以石灰性母质为主。
•
（二）地形
•
变性土在海拔1000米以下的平坦地貌面（如高原面、平原和台地）或低洼地（坡
地下段及盆谷地）都有分布，以海拔低于300米的地形为多。地形坡度一般不超过2—3°，
但有些地区（如火山地区）坡度达15—16°，也有变性土发生。中国变性土多分布在低
平洼地，但在一些低丘、台地上也有发育，如福建漳浦县和龙海县沿海、广东省海康等
（三）黑粘土（Blackclaysoil）
黑粘土相当于美国分类的暗色湿润变性土，是分布在石灰岩地区平浅坝地上的黑色厚层 粘重土壤，与黑色石灰土构成复区。黑粘土除符合湿润变性土诊断特征外，具有以下特性： 表层湿态亮度＜3.5，干态亮度＜5.5，湿态彩度＜2，有机质含量≥40克每千克土，且有石灰 反应。在中国各类变性土中，本土类有机质含量最高（多为50—100克每千克土）且有机质层 深厚（20—30厘米）；碳酸盐常以假菌丝、白色粉末或结核等形式出现于剖面中。
地理分布
• 世界范围 本土纲分布在南、北纬45°之间，大面积出现在热带、亚热带季节性干旱地区。 世界上三大片变性土分布区位于澳大利亚、印度的德干高原、非洲的苏丹， 其余地区分布面积较小。中国典型的变性土面积不大，分布零散，多与其他 土壤类型呈复区分布，而变性土性土壤的分布较为广泛。
• 中国地理分布范围
（四）暗粘土（Darkclaysoil）
•
暗粘土相当于美国分类的艳色湿润变性土，零星分布在海南岛北部、雷州半岛以及闽东南
沿海一些低丘台地上，曾称为黑赤土或暗赤土，与砖红壤或砖红壤性红壤成复区分布。本土类
除具备湿润变性土诊断特征外，具有下列特性：表层湿态亮度＜3.5，干态亮度＜5.5，湿态彩
度2—3.5，有机质含量＜50克每千克土，无石灰反应。暗粘土以其彩度较大、有机质含量较小、
以上，地表附近的宽度可达10厘米。
• 自翻转作用（又称自幂作用）
• 深大裂隙的形成，对掺混土体具有特别重要的意义。干燥时，大裂隙的边缘受到降水、 动物活动、人类耕作等作用，上层物质向下跌落，填充于裂隙内，重新湿润时，土壤膨 胀，裂隙闭合，土体底层因增添了额外物质，膨胀后必然要产生较大的体积，造成挤压 使土壤向上运动。如此经过多年循环，下层物质进到表层，而上层物质降到下层，这称 为自翻转作用（又称自幂作用）。
成土条件
• （一）母质
•
变性土在各种基性母质上发育，包括钙质沉积岩、基性火成岩、玄武岩、火山灰以
及由这些物质形成的沉积物。这些母岩母质中丰富的斜长石、铁镁矿物和碳酸盐有利于
变性土的发育。据报道，印度变性土的母岩为：从玻璃质玄武岩到粗粒玄武岩、泥质石
灰岩等多种母岩。中国变性土涉及的母岩母质有石灰岩、玄武岩、第三纪河湖相沉积物
劈理和磨光面（滑擦面）。楔形结构是土壤基块受到由倾斜方向膨胀压产生的剪切力作 用而造成的； • 三是地表出现粘土小洼地，是由干湿交替引起两裂缝间土壤“隆起”而产生的小起伏微 地形。
主要性状
• （一）诊断层和诊断特性
•
变性土没有特定的诊断层，以下列变性特征作为诊断依据：①土体厚度超过50厘米；
②各层中至少含30%粘粒；③在多数年份中的某些时候，土壤出现深而宽的裂缝（在50
• 中国变性土和变性土性土壤的分布区均在受夏季风影响的区域内。黄瑞采等报道过中国 变性土和变性土性土壤的十大地理分布区，指出中国变性土主要见于淮北平原、河南省 西南部的南阳盆地、山东半岛西部和北部平原、海南岛北部和雷州半岛四个地区，以淮 北平原分布最为广泛，变性土性土壤则多分布在其他六个地区。全世界变性土总面积约 为340万平方公里，占陆地面积的2.27%。中国变性土总面积约为2.7万平方公里，约占 我国陆地面积的0.28%。
• 中国变性土分类研究起步不久。据初步研究资料，中国的变性土可分为2个亚纲5个土类。