东北林区主要土壤

第十章 东北林区主要土壤
一、本章教学目的和意义:
使学生掌握我国东北林区主要土壤(棕针叶林土、灰森林土、暗棕壤、棕壤、白浆土、草甸土、沼泽土)的地理分布、成土条件、成土过程、基本性状和改良利用途径。
二、学时计划:6学时
三、教学主要内容:
第一节  棕针叶林土
棕针叶林土是在寒温带针叶林下,发育的冻融回流淋溶型的土壤。
1 分布
棕针叶林土是我国北部寒温带针叶林下的地带性土壤,主要分布在大兴安岭北段和中段部分山地,约在北纬460扁蓿豆双修正30′~53030′之间。
2 成土条件
1)气候 棕针叶林土分布于寒温带季风气候区,本区是我国最寒冷的地区。
乡村医生从业管理条例2)植被 本区棕针叶林土的植被,主要是明亮针叶林。
3)地形  大兴安岭大部分地区属于中山类型、北部为中山、台原地貌。
4)母岩和母质  棕针叶林土的地下岩层,基本由岩浆岩构成。岩浆岩中,以花岗岩类、石英粗面岩的面积最广。沉积岩主要有砂岩、砾岩,变质岩主要为片麻岩。
3 成土过程
1)毡状凋落物层的泥炭化过程  针叶林及其下木和藓类,每年以大量枯枝落叶、树皮、球果等有机残体凋落地表。这些凋落物因缺乏灰分元素,富含单宁树脂,具有残余酸性物质,影响微生物活动;一年中低温时期长,并且因冻层造成了上层湿度较大的水分状况。因此,微生物不能完全分解当年的凋落物,而逐渐积累成为半泥炭化的毡状层。
2)酸性淋溶过程  针叶林下的凋落物主要是在真菌的活动下进行转化。只有在温暖多雨的
季节里(68月)微生物的活动较为旺盛,在分解有机质的同时也形成了以分子小、酸性强、活性大的富里酸类为主的腐殖酸类。森林毡状层具有较强的保蓄水分的能力。稠密的灌木在土壤中具有庞大的根量,也可导致土壤水分向下移动。但向下的水流只有在多雨的季节才较多。富里酸类随下渗水流进入土层与土壤中的盐基发生作用,导致了土壤盐基的淋失,土壤盐基饱和度降低,土壤具有稳定酸性。土壤中铁铝化合物也可被富里酸类活化并向下移动,但由于气候寒冷淋溶时间短促,淋溶物质受到冻层的阻隔,这种酸性淋溶作用不能有显著的发展。
3)铁铝在表层的聚积过程  当冬季到来时,表层首先冻结,上下土层间产生了温差,下移的可溶性铁铝锰化合物等又随上升水流重返地表,因冻结脱水析出,成为稳定的铁铝锰等化合物聚积在土壤表层,使土粒染成棕,并且在剖面上层的石块底面及侧面有大量暗棕至棕黑胶膜的淀积。活性铁铝在表层的聚积尤为明显。这与灰化土中活性铁的分布是截然不同的。
4 形态特征和基本性质
tsf典型的棕针叶林土主要的形态特征是表土为暗棕灰至棕,全剖面分层不明显,土层浅
薄,多含石砾。可以区分出A0ABBC等发生层次。
A00AT层:约10厘米左右,一般可再分为两层,上层是由木本和苔藓的未分解的遗体所组成的凋落物层,显褐,疏松而有弹性,局部可见白菌丝体;下层是半分解的凋落物,泽晦暗,比上层紧密,多白菌丝体和植物根,下部显泥炭化。
AB层:暗棕灰——暗灰,厚度仅数厘米至10厘米左右,具不稳固的团粒、团块状结构,多树木粗根,局部有白菌丝体,下部有时可见石块,在石块的底面可见多量铁、锰胶膜。
B层:棕,厚度不一,多在2040厘米之间,此层一般含有多量石砾和石块,在石块下面可见少量铁、锰胶膜,稍具核状至团块状结构,较紧实,根较少。
C层:棕或同母岩颜,含多量岩块,角砾或为花岗岩的风化砂。在石块下面,大都可见铁、锰胶膜。
基本理化性质可归纳如下几点:
1A0层中腐殖质含量可高达34.83现代优化计算方法%,自A0层以下腐殖质的含量急剧降低。腐殖质组成中以富里酸为主。
2)土壤呈酸性反应,代换性阳离于中含有钙、镁、氢、铝;水解酸较高,盐基饱和度低。
3)铁铝活化并在表层聚积。
ceo薪酬4)营养成分以有机态为主,表层速效性氮、磷及全量氮含量稍多,下层较少。
5 亚类划分
根据棕针叶林土成土条件、成土过程、土壤特性划分四个亚类,即棕针叶林土、灰化棕针叶林土、表潜棕针叶林土和生草棕针叶林土。后三个亚类是在棕针叶林土的形成过程中,产生了附加的成土过程,即灰化过程、潜育化过程和生草化过程。
6 利用与改良
棕针叶林土是我国大兴安岭中北部的主要森林土壤,以兴安落叶松分布面积最广,其次为樟子松及白桦。棕针叶林土所处地势起伏,土层浅薄,宜于发展林业。目前亦有若干
林间空地,在居民点附近及交通较便的无林荒地,可选择部份地势平坦与土层较厚的草甸土,建立林区的粮菜牧业基地。
为了提高森林生产力须注意以下问题:
1)防止水土流失 棕针叶林区,系山区,并为黑龙江和嫩江水系的发源地。为了保持水土与涵养水源,保持森林的再生产,在采伐方式上,不宜实行大面积皆伐,对于250以上的陡坡、石塘、石坡上的森林,应作为保安林,实行经营择伐。
2)加强防火 森林发生火灾一方面烧毁大面积宝贵的森林资源,同时土表的森林凋落物层和腐殖质层亦遭破坏,将会造成严重的水土流失,基岩裸露,对森林更新造成大困难。
3)表潜棕针叶林土 因水分较多,冻层较厚,土温较低,影响林木生长,采伐后又易发生沼泽化,因此须开沟排水,并适当清除地面过密的杜香、越桔、苔藓类等植物。
4)对于大面积采伐迹地及火烧基地  应在以营林为基础的方针指导下,迅速采取以人工更新为主,以人工促进天然更新为辅的方法,尽快恢复成林。
第二节  灰森林土(辅导自学)
第三节  暗棕壤
暗棕壤也称暗棕森林土,是温带湿润气候区针阔混交林下发育的地带性土壤。
1 分布
暗棕壤是我国东北地区面积最大的一类森林土壤。主要分布于小兴安岭、长白山、张广才岭、完达山及大兴安岭的东坡。
2 成土条件
气候条件  暗棕壤地区属温带湿润季风气候区,由于分布区各地所处纬度不同,存在一定的地域差异,主要特点为长白山较为温暖湿润,小兴安岭比较寒冷。
植被条件  暗棕壤地带性顶极落为以红松为主的针阔混交林,其森林茂密,林下灌木和草本植物繁多。
地貌条件  暗棕壤所处的地貌多为低山、丘陵和部分平坦的谷盆地,仅长白山主峰附近一带为中山。
母质条件  暗棕壤的成土母质为各种岩石的残积物、坡积物、洪积物及黄土状沉积物。长白山、张广才岭等分布最广的岩石为花岗岩,其次为玄武岩,部分为前震旦纪变质岩系;小兴安岭主要为花岗岩和片麻岩;小兴安岭北部有第三纪陆相沉积物黄土分布。
3 成土过程
1)腐殖质积累过程  暗棕壤地区自然植被为以红松为主的针阔混交林,其林分组成复杂,各种植物生长茂盛。又因雨季与植物生长季一致,因此,生物累积过程十分活跃。腐殖化过程合成大量的腐殖质,其组成以胡敏酸为主,呈弱酸性。
2)弱酸性淋溶过程  暗棕壤地区气候温凉湿润,降雨量较大,土壤具较强的淋溶条件,使暗棕壤的盐基、粘粒的淋溶淀积过程得以发生。另外,由于冻结作用,使土壤溶液中来源于有机凋落物和岩石物化学风化产生的硅酸成为SiO2粉末析出,以无定型SiO2的形式附着在土壤结构体的表面,从而使土壤干时呈灰棕。
在暗棕壤地区森林凋落物中,由于有大量的阔叶加入,使森林归还物灰分含量较高,且灰分中钙、镁等盐基离子较多,。这些盐基离子的存在,足以中和有机质分解过程中释放的
有机酸。因此,暗棕壤的盐基饱和度较高,土壤不至于产生强烈的酸性淋溶,而表现为弱酸性淋溶过程。
4 剖面形态与基本性质
剖面形态特征  暗棕壤的剖面土体构型是:A00A0—A1—AB—B—C型。
A00A0层:厚度为5cm左右,主要由林木凋落物和草本植物残体组成,有白真菌菌丝体,疏松,有弹性,向下过渡明显。
A1层:厚度20cm左右,暗棕灰,团粒状至因块状结构,壤质,根系密集,有蚯蚓、多虫穴、向下过渡不明显。
AB层:厚度10cm左右,灰棕,粒状结构,壤质,有木质粗根,较紧实,有时可见炭屑,向下过渡不明显。
B层:厚度35cm左右,棕,枝状至块状结构,质地粘重,紧实,有木质根。
C层:棕,近于母岩颜,半风化石砾很多,石砾表面可见铁锰胶膜。
——全剖面多SiO2粉末。
基本理化性质
暗棕壤有机质含量较高,表层有机质可达10%~20%,向下锐减。表层(A1)腐殖质组成以胡敏酸为主,HA/FA>1;淀积层HA/FA<1。
表层养分含量丰富,养分有效性高。其中,全氮量约为0.3%~1%,碱解氮可高达600mg/kg以上;全磷量约为0.1%~0.3%,速效磷可高达30mg/kg以上;速效钾可高达350mg/kg以上。
表层土壤阳离子交换量为25~35cmol(+)kg,盐基饱和度为60%-80%,随剖面深度增加而降低。呈弱酸性,表层PH值6.0左右,F层PH值5.0左右。
土体中铁、粘粒有明显淋溶淀积,而铝移动不明显。A层SiO2/R2O32.2以上,SiO2/Al2O32.82,底层硅铁铝率和硅铝率则又有所增大。粘土矿物以水化云母为主,并含有一定量的蛭石、高岭石。
土壤水分状况常年处于湿润状态,季节变化不明显。土壤表层含水量较高,向下锐减,相差可达数倍。湿度高而温度低,土壤有季节冻层存在,造成土壤上层滞水现象比较严重。
暗棕壤质地大多为壤质,从表层向下石砾含量逐渐增多,粘粒在B层有所增加。
5 亚类分化
根据暗棕壤的发生学特点,可将其分为典型棕壤、草甸暗棕壤、白浆化暗棕壤、潜育暗棕壤和暗棕壤性土5个亚类。
1)典型暗棕壤  暗棕壤土类之典型亚类,具有暗棕壤的典型特征。主要分布在山坡排水良好的地段,是暗棕壤面积最大的亚类。
典型暗棕壤剖面土体构型:A00A0A1ABBC
2)草甸暗棕壤  暗棕壤向草甸土过渡的过渡性亚类。主要分布在平缓的地形上,多为山坡下部或河谷阶地。植被多为次生阔叶林或疏林草甸植被。A层草根盘结且腐殖质量高,B层质地较轻,常出现铁锈、铁锰结核或灰的条纹。具有草甸化过程的特征。
草甸暗棕壤剖面土体构型:A00A0Ah—A1ABBC
3)潜育暗棕壤  主要分布在河谷、坡麓、阶地,低平及平缓山坡下部排水不良之处。多生长着云杉、冷杉、毛赤杨等,林下常有草甸植物,苔藓类植物茂盛。部分地方有岛状永冻层存在。B层质地粘重,潜育现象明显,有明显的潜育化过程特征,有潜育斑块,盐基饱和度较低。
潜育暗棕壤剖面土体构型:A00A0A1ABgBgC
4)白浆化暗棕壤  暗棕壤向白浆土过渡性亚类。主要分布在平缓阶地或漫岗等排水较差的地形部位上。与典型暗棕壤亚类的区别在于表层下部(亚表层)有一个明显的呈黄白的白浆化层。该层有铁子和铁锰结核,含多量SiO2粉末,植物根系量少,有机含量低,具有明显的白浆化特征。

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