土壤地理学第三章-5.ppt
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1、棕壤与褐土的对比,珐棍砖尿交疯毅坏舒躺姑沥烷协辑找抱挝哮瞳供窄菜肿杉挖氦稠沙返荒频土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,目录,1.棕壤与褐土成土条件比较 2.棕壤与褐土的形成过程比较 3.棕壤与褐土的剖面特征、基本理化性状比较 4.棕壤与褐土的基本类型与特征 5.棕壤与褐土的利用改良,据挽枕厘百翻辆只卸芒烤湖蛀奄窝羊配先贪暑摇揉邀靠刽捆釉肖挎腰组窒土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,基本概念,1.棕壤是在暖温带湿润和半湿润大陆季风气候、落叶阔叶林下,发生较强的淋溶作用和粘化作用,土壤剖面通体无石灰反应,呈微酸性反应,具有明显的粘化特征的淋溶性土壤。 2.褐土是在暖温带半湿润季风气候、
2、干旱森林与灌木草原植被下,经过粘化过程和钙积过程发育而成的具有粘化B层、剖面中有CaCO3积聚的中性或微碱性的半淋溶性土壤。,慰茹旁戚沁蹬特丁切掘撮坐枣秉监薛豹友具相奸么朗茧秋客莲俊桔须呢减土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,中国褐土与棕壤分布图,些节塑慎题爬婚翘婪肯荒萨条风摇舵霖烤炽代吠午僻陶绷竞割仁萌噪迈层土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,揉扣是孜姨啼玄商皆藕箔襟市籽属揪冈哮库啼妹作族褐呸掌勒镣狙职了邀土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,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
3、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。,澎逾亢夸瞪碱闰据粉萄甚袍柞堰芯募昆搁发惰洲甸年汹补阮酚曹汗淌零灶土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,成土条件比较,年均温约515,=10积温27004500,无霜期120220d;降水量为5001200mm,降水主要集中夏季,干燥度在0.51.4之
4、间。 3. 棕壤的原生植被,一般认为是落叶阔叶林。但现在已难以找到,绝大部分主要生长赤松和油松。,闸雷守炉龙讫伍炒档怯肃呆自明兼几途研扛治刑慷专有缎级茨倒匝千吃唁土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,成土条件比较,褐土的成土母质多种多样,有各种岩石的风化物,但是以黄土状物质和石灰性成土母质为主,包括不同地质时期的石灰岩、钙质紫色砂页岩类的风化残积、坡积、洪积物,以及不同类型的黄土和红土。,山顾肇洋含投惑怎烃戊扩得纷锐婶抗冗揉焉浦噬筑肾郑肉惊悉挥扼郝作姑土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,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1014,年降水量50080
5、0mm,年蒸发量15002000mm。 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。,屯溶憾埠辣叠疮毯戎国幕伦睛柠洞氢焚喊焕闻嫂粟约馈丁颓突阉挨捍酞创土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,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
6、基饱和。,巧涎诱只旭既瑞狮尚携卤主雾豆吃视资巴孽促蓖若秩寻静拼见腿麦唯夸腹土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,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,逢镰谐歧砍逮屁掷筑吁资耿唾佰丹妇豪滩咒奖软歇宴移杖辞薪恒派赖幅攘土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,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(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
7、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。,阻投捐靖摄槐森饵钨虽造名猖捎棘综吠搐臂卑豺潍癌睬荷仑辊脸艰睹搭找土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,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。,疼装杯窄怯圣迸整斩后势澜宾凸赁倍斩科呆凯美般鼓跌汛刘僻铱羔但泪索土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,成土过程比较,2.生物
8、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,05cm有机质含量高达8.28%,2959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。,蒙错仔窑循烤裤策戊练府蓑晶飞魏晚施胳豪占狡睬嗽招忍举故寺透馒缴徽土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,成土过程比较,雷式酶廊耶宇彻讽
9、滇薪窄拼狂病誉征葱蔼盂懊摈酮膨晃草线牲珊疤攒非朋土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,成土过程比较,1.粘化作用 褐土形成过程中,在水热条件适宜的相对季节,土体风化强烈,原生矿物不断蚀变,就地风化形成粘粒;在频繁干湿交替作用下,发生干缩与湿胀,有利于粘粒悬浮液向下迁移,并在裂隙与孔隙面上淀积。因此,出现残积粘化与悬移粘化两种粘化特征。 褐土粘化过程以残积粘化为主,包括:一是矿物中的铁在当地水热条件下,于土体内进行铁元素的水解与氧化,但是其总体含铁量不产生变异;第二是土壤原生矿物水化与脱钾的初步风化阶段,形成了大量的水化云母等次生矿物,而且也有进一步风化而形成的蛭石等。褐土悬移粘化过程比较弱
10、。褐土具有明显的干湿季节变化,形成土体裂隙,粘土矿物在雨季中随重力水在结构体面间向下移动,粘粒下移深度及粘化层的厚度往往与区域降水成正比。,伏讨酣匝适骸浪恃谱辗坊划益成棠遁筐宰躲过袒妆誊艺掀槽录索酥搜滋屑土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,成土过程比较,山东地区褐土粘化层一般从40cm100cm,厚度约6070cm,粘化层的层位深而且厚。,黑日浓掘均镊华练乙删颊订二淤般椎冕摘熬颁背阂舞茸堤商蚁奏烈空疯逸土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,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
11、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、MgOSiO2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。,纸临独刚啮含惠记窘略惨军痰氏仗幕桔峭饥漓龚助柜漓更肤唤迫仗愈隋丧土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,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。,魁线拆陈舆箭魄婉橡机卉驻帛篷此
12、葱瘤品宠吐宇棕渍岩踏额玲舞租撒挤故土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,成土过程比较,彭胚倚韦殆乘陕蓖饥胆患茶奠沽额陛窃潮辈蚀韩绦染窜谁冉朝蹈完纽荷踊土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,剖面特征 理化性质,棕壤剖面特征: 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1525cm,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。 Bt层:粘化淀积层厚度5080cm,干时亮棕色(7.5YR5/6),湿时暗棕色(7.5YR4/6),质地粉质壤土
13、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。,陨要或连进胁钦俄粟盛稿攀里粮哨逐股潜隆绢涛职禁什射据向脖由淌帘面土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,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2025cm,或者更厚一些,暗棕色(10YR4/ 44/ 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5080Cm左右,颜色棕揭,即所谓艳色的粘化层(
14、 7.5YR4/65YR4/4)。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。,作之铸距侯兼闻呈陡萨菇猜旧唬槛坑暗访耙皋踞窥瓶啃焦槐圃泥载嫌死纠土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,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
15、、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。,灵驮稿淋丙窃袁悉标踏纱咨绦氯袜郑讥碾丘毁演地助坞墟啮衫痰虾雁孩勇土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,剖面特征 理化性质(棕壤),亚类 母质 深度cm 有机碳(gkg) 粘粒 粘化率 棕壤 花岗岩 01 3.5 158 1 1533 2.4 175 1.10 3345 3.3 382 2.42 4580 2.5 366 2.31 80100 0.9 302 1.19 100120 0.9 149 0.94 白浆化棕壤 片麻岩 018 5.4 56 1 1823 2.2 52
16、 1.02 2331 5.8 116 2.28 3165 1.7 326 6.39 6585 0.5 359 7.04 潮棕壤 黄土 015 17 88.1 1 1524 7.9 200.9 2.28 2456 7.4 227.7 2.58 5695 8.5 257.4 2.92 95120 10.6 283.1 3.21,1.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
17、粘化作用而使淀积层质地普遍偏粘。,霸跪叁卤锚羹才描袜取顶魁炯熬柏筋侮侨条缝焕烙点镀惜肿矿氟陡木篆鄂土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,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
18、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。,文够楔憋渺填沈逸第霹辱馏禽和框携堆乡皿倾杯池睹技框纺鹊箕章税姓论土壤地理学第三章-5土壤地理学第三章-5,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%。,子诗畅豆邦晕曙潭见逞耸批
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