[科普中國]-鈣層土

概述釋義

鈣層土是指我國溫帶和暖溫帶草原和干草原植被下，表層具有明顯的腐殖質(zhì)積累和土體中具有碳酸鈣(鎂)富積的土壤，包括黑鈣土、栗鈣土、栗褐土、黑壚土等。其共同特征有：腐殖質(zhì)有不同程度的累積；二價離子鹽類有一定淋移，碳酸鈣在B層明顯淀積；一價鹽已被淋失，在剖面中無累積。全剖面均有石灰反應(yīng)。1

地理分布鈣層土主要分布于我國的華北和西北地區(qū)，包括松遼平原西側(cè)、大興安嶺東麓山前丘陵平原、內(nèi)蒙古高原東部和中部、鄂爾多斯高原、河北壩上地區(qū)、山西大同盆地北緣，黃土高原的晉西陜北、隴東，六盤山以西的寧南和隴西地區(qū)以及青海、甘肅、新疆部分山地的垂直帶與山間盆地。1

成土環(huán)境鈣層土主要分布在我國溫帶北部的海拔1 500m的高原面上。年均溫一3℃～10℃，≥10℃年積溫為1600～3300℃。降水量的分異從內(nèi)蒙古高原東部的半濕潤氣候，逐漸向西年降水量漸減，到達高原西部，年降水量僅250 mm。從東到西，濕潤系數(shù)由1降至0．3，無霜期70～140 d，屬半濕潤到半干旱氣候特征。天然植被從東部的草甸草原向西逐漸過渡到干旱草原。植被的演替與水量的逐漸減少有密切關(guān)聯(lián)。1

亞綱分類根據(jù)水熱條件與成土特征的差異，鈣層土綱續(xù)分為三個亞綱：

①半濕溫鈣層土亞綱，僅包括黑鈣土一個土類。

②半干溫鈣層土亞綱，包括栗鈣土一個土類。

③半干暖溫鈣層土亞綱，包括粟褐土和黑壚土兩個土類。31

土壤理化性質(zhì)黑鈣土黑鈣土一般有永凍層。由于氣候較冷濕，腐殖質(zhì)積累較豐富，腐殖質(zhì)層較厚，表土層呈黑色；鈣積層出現(xiàn)部位較深，鈣積量較少，石灰淀積多呈斑點狀、菌絲狀和網(wǎng)紋狀；土壤有殘積黏化或弱黏化現(xiàn)象存在。黑鈣土有機質(zhì)主要集中在表層20～30 cm，其含量為50～80 g/kg，腐殖質(zhì)的組成以胡敏酸為主，胡富比約為1．5；絕大部分胡敏酸與鈣結(jié)合，成為黑鈣土具有良好結(jié)構(gòu)的重要因素。碳酸鈣含量上層低，往下迅速增加，鈣積層中碳酸鈣的最高含量可達300 g/kg左右，表現(xiàn)了碳酸鈣明顯向下淋淀的特點。土壤呈中性至微堿性反應(yīng)，pH 6．5～8．5，隨剖面深度而增高。陽離子交換量較高，在表層多為30～40 cmol(+)/kg。交換性鹽基以鈣、鎂為主，鹽基飽和度一般在90%以上。質(zhì)地多為壤土。1

栗鈣土栗鈣土的理化性質(zhì)有許多特點。首先，由于植被較稀矮，植物體年生長量較少，腐殖質(zhì)層較薄，有機質(zhì)含量較低，表層多數(shù)為15～40 g/kg，高者可達60 g/kg；全氮量為1～3 g/kg。腐殖質(zhì)組成以胡敏酸為主，胡富比大于1．0，且大部分胡敏酸與鈣相結(jié)合。其次，鈣積層出現(xiàn)部位淺，鈣積層的碳酸鈣含量高，一般為100～300 g/kg，最高可達600 g/kg以上，甚至形成石灰盤；局部地區(qū)剖面底部有石膏結(jié)晶和少量易溶鹽積累，但易溶性鹽含量低，一般低于1 g/kg；無黏化特征。栗鈣土呈微堿性至堿性反應(yīng)，pH 7～9，并隨深度而增高。1

粟褐土粟褐土表層有機質(zhì)含量約為15 g/kg，近于栗鈣土，而稍高于黑壚土，但表層以下降全5 g/kg左右，與黑壚土明顯不同。土壤通體有石灰反應(yīng)，碳酸鈣含量一般為70～80 g/kg，高者達200～400 g/kg，鈣積層較深，無鹽堿威脅。土壤呈微堿性至堿性反應(yīng)，pH 8-o～8·5。由于腐殖質(zhì)和黏粒含量都不高，陽離子交換量也較低，且表層低于以下各土層。1

黑壚土黑壚土的有機質(zhì)含量也不高，熟化層和腐殖質(zhì)層的含量僅為10～15 g/kg，往下更少；全氮量也較低，一般為o．5～1．o g/kg。腐殖質(zhì)組成中胡富比常大于2，無活性的胡敏酸存在，腐殖質(zhì)主要與鈣結(jié)合，其分子結(jié)構(gòu)一般較復(fù)雜。土壤pH 7．5～8．5，呈微堿性至堿性反應(yīng)，一般無鹽化和堿化特征。1

形成過程草原不僅為發(fā)展畜牧業(yè)提供大量飼草，還給土壤累積了有機質(zhì)。這就是土壤腐殖質(zhì)積累過程。它是鈣層土形成的基本過程之一。土壤腐殖質(zhì)積累，是由草本植物死亡后的殘體分解而來的，主要是地下死亡部分。地下部分的總量，一般超過地上部分5～20倍，甚至達30倍。腐殖質(zhì)層積累的厚度為20～100厘米，最厚的可接近2米。腐殖質(zhì)的含量，高的可達12%以上，低的僅0.5%。2

鈣層土的另一基本形成過程，是鈣化過程，即碳酸鈣在土壤剖面中的淋溶和淀積的過程。這是由于土壤處在干旱、半干旱條件下，成土母質(zhì)風(fēng)化釋放出來的鈣和植物殘體水解釋放出來的鈣未遭到充分淋洗，而只在雨季以重碳酸鈣形式向土壤下層移動，到達一定深度后。因濕度降低，便以碳酸鈣的形式沉淀于土層中，年積月累，就形成鈣積層，這就是鈣層土多鈣的原因。2

從以上兩個基本土壤形成過程可以清楚地看出，草原土壤鈣層土的共同特點是土壤上部為顏色較暗的腐殖質(zhì)層，下部為顏色較淡的鈣積層，再下就是各種不同的母質(zhì)，整個土層都呈中性到強堿性反應(yīng)。但是由于分布的范圍很寬，無論水熱氣候條件、草原的類型和植被組成，都有很大的不同，土壤自然也就會出現(xiàn)很大差別。自東而西依次有黑鈣土、栗鈣土、棕鈣土和南面的黑壚土與灰鈣土等5個土類。2