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1、湖北主要土壤类型的改良与修复（专业：08级土壤学 姓名：杨柳）摘要：湖北省由于其独特的地理、气候、水纹条件以及人为因素的影响，其土壤类型趋向于多样化，主要土壤类型为黄棕壤、棕壤、黄壤、红壤和水稻土等5大类。本文通过分析不同类型土壤的成土过程及其存在的问题提出了针对各类不同土壤的改良修复方法。1、 湖北省主要土壤的分布特征：湖北省地理位置为北纬29053320、东经1082111607之间，主要属北亚热带季风气候，具有从亚热带向暖温带过渡的特征。光照充足，热量丰富，无霜期长，降水丰沛，雨热同季。湖北省处于中国地势第二级阶梯向第三级阶梯过渡地带，地貌类型多样，山地、丘陵、岗地和平原兼备。湖北水资源
2、丰富，拥有长江、汉江与众多的支流和湖泊。基于以上原因，湖北省土壤类型趋向于多样化，其主要土壤类型有黄棕壤、棕壤、黄壤、红壤和水稻土等5大类，其中黄棕壤主要分布于宜昌-荆门-襄樊一线的鄂西北地区低山丘陵地区；以及宜昌-恩施以东，荆州以西的鄂南低山丘陵地区。棕壤主要分布于神农架、三峡等海拔较高的山地。红壤主要分布于咸宁-黄石-黄冈以东的地区。黄壤主要分布于恩施-宜昌以西的三峡以南的地区。水稻土主要分布于荆州-荆门-襄樊以东；咸宁-黄石-黄冈以西的江汉平原地区。2、黄棕壤2.1、形成条件 黄棕壤分布的气候条件属北亚热带湿润季风气候，夏季高温多雨，冬季低温干燥，但时间较短，年降水量750-1000mm
3、，集中于秋夏，干燥度1，年平均气温15-18 ，大于10积温为4500-5500。 植被为落叶阔叶林和长绿阔叶混交林，代表树种有榛类，枫物属，栎属等，如麻栎，白栎，青风栎 石楠，山胡椒，马尾松，杉木，毛竹等，成土母质：黄棕壤可由为各种岩石风化物发育而成。 湖北省的黄棕壤主要分布于宜昌-荆门-襄樊一线的鄂西北地区低山丘陵地区；以及宜昌-恩施以东，荆州以西的鄂南低山丘陵地区。2.2、形成过程（1）生物作用强烈 有机质的分解和合成作用较强烈，表层积累不多。（2）淋溶作用比较明显 CaCO3淋失，而且铁锰也遭到淋溶（呈胶膜状）下部可见铁锰胶膜，铁锰结核。（3）粘化作用 原生矿物迅速分解为次生矿物，土壤
4、粘粒含量增加，上层粘粒矿物向下移动，在B层聚积，导致心土粘化现象显著，质地粘重，有的形成粘盘层。 （4）轻度富铝化作用 由于淋溶作用较强，土体中盐基多被淋失，同时二氧化硅有一定程度的淋失，而铁铝层在土体中移动和聚积明显。 2.3、剖面形态 自然植被下 Ao-A-Bt-C即枯枝落叶层-腐殖质层-淀积层（粘粒、Fe、Mn淀积）-母质层。 Ao：1-2cm色暗 呈半分解的有机质层 A：灰棕色-暗灰棕色，厚约10-20cm结构呈粒状，团块状，耕作层上A层不明显，A、B层间有过度带。 B：呈棕色或红棕色，一般呈棱快状棱柱状和块状结构，结构体表面有棕色或暗棕色胶膜，并有铁锰结核，粘粒含量超过30%，坚实，
5、植物根系不易穿透，透水困难，是主要障碍层。 C：成土母质层。由南向北，淋溶性增强，Fe、Mn、石灰结核分布加深。2.4、理化性质（1）有机质含量在自然土壤上2-4%，耕地上1%左右，有机质成分随植被不同而异。（2）粘粒含量较高，质地粘重，常形成粘粒聚积的心土层，指示矿物为水云母，蛭石，高岭石等，下蜀黄土上发育的土壤尚有蒙脱石，硅铁铝率SiO2/R2O3为2.6-3.0之间。（3）土壤反应：微酸性-酸性pH 5.5-6.0。（4）盐基饱和度呈不饱和，无石灰反应。 2.5、改良修复 黄棕壤土质粘重，耕性不良，并且耕层浅薄，透水性能差，雨后表层常有滞水积水现象，在丘陵岗地，易造成水土流失。土壤的有机
6、质含量低，缺乏N和P。因此，针对这些不利因素，应因地制宜的改良利用。 （1）因土种植，发展多种经营：低山区的薄层石质黄棕壤可营造杉木，麻栎，棕皮栎，马尾松及毛竹等用才林，丘陵地区土层深厚的黄棕壤可种植茶、桑，发展果园，平缓丘陵地区可作为农业生产基地，适与稻、麦、棉和油料作物的生长。 （2）保持水土；通过修筑梯田，造林，挖截水沟等防止水土流失。（3）培肥土壤：种植绿肥，既能增加土壤所缺的有机质和养分含量，又可改善土壤性质，水面可发展三水一萍（水浮莲，水葫芦，水花生，绿萍）路旁也可种植紫穗、槐、麻等，同时注意增施磷肥。 3、棕壤3.1、形成条件 我国棕壤集中主要分布于暖温带的湿润地区，纵跨辽东半岛
7、，山东半岛，大致呈东北-西南走向，另外，在半湿润半干旱地区的山地垂直地带中也有分布棕壤。棕壤地区的气候特点为：夏季暖热多雨，冬季寒冷干旱，年均温为5-14 ， 10 的有效积温为3400-4500 ，年降水量约为500-1000mm。湖北省的棕壤主要分布于神农架、三峡等海拔较高的山地。3.2、形成过程（1）明显的粘化作用：棕壤的粘化作用强于褐土，同时兼有残积粘化和淀积粘化双重作用。由于气候湿润，雨水较多，湿度较高，所以矿物风化程度较深（残积粘化）同时，粘粒可淋移至下部（50-80cm左右）使棕壤淀积层粘粒含量较高，呈现明显的粘化过程 （2）土壤中淋溶作用较强：棕壤地区气候湿润，使土壤中可溶性盐
8、及碳酸盐类被淋失，整个土壤剖面无石灰反应，这一点与褐土明显不同。 （3）较强盛生物循环作用：棕壤地区的植被以阔叶林为主，凋落物中灰分元素较多，复盐基作用较强，表现在二价元素含量丰富而且有表聚现象，如CaO在母质层含量仅0.5%左右，而表层则在1.6%左右自上而下增高，特别在凋落层可达7-9%这种现象充分说明了比较强烈的生物聚积作用。 3.3、剖面形态：自然植被有较多的枯枝落叶，其剖面一般可分为Ao-A-Bt-C，而耕作土壤一般为A-Bt-C A层：灰棕色 10cm左右，质地中壤，粒状或团粒状结构。 Bt层：厚约30-40cm，呈鲜棕色，质地粘重，结构为棱快状，结构面上有较多的Fe、Mn胶膜，也
9、可见铁锰结核。 C层：棕色，半风化状。3.4、理化性质 （1）腐殖质主要集中在表层向下急剧降低，自然条件下，表层有机质含量达2-9%。耕种土壤腐殖质含量较低（1-3%）。（2）土壤反应为中性酸性，下层酸度较高，盐基饱和度在表层达60-70%左右，以下各层一般低于50%。（3）粘化作用强，剖面中粘粒含量较高（表层粘粒：10% 心土层：30% 母质层：12%）粘化层质地紧实，多为重壤。 （4）粘粒指示矿物以水云母蛭石为主，但与褐土比较，粘粒中水云母较少，而蛭石，蒙脱石，高岭石等有增加趋势，表明风化淋溶程度大于褐土。 3.5、改良修复 棕壤处在暖温带的湿润地区，所在地形一般为低山丘陵，丘陵山区由于雨
10、量集中常有水土流失，另外，在生产上，易发生春旱，春天需要抗旱保墒，就土壤养分来讲，土壤有机质含量较低，土壤肥力有待于进一步提高 。（1）、加强农田基本建设解决生产用水及水土流失问题。通过修筑水库，塘坝，拦蓄洪水等解决灌水问题，通过平整土地修筑梯田等保持水土。（2）、培肥改土 开辟有机肥源： 种植绿肥，如草木樨，苜蓿，紫蕙槐，增加土壤土壤有机质和土壤养分。 深耕：深耕能增加土壤疏松程度，加强透水，保水能力 。（3）、合理利用土地 做到因地制宜，合理利用，山地陵坡可以种植经济林木，丘陵岗地种植果树，在平地丘陵区，作为农田，适与栽培棉花，花生，红薯等喜温作物及高粱，大豆，玉米等中晚熟品种的大田作物。
11、4、红壤4.1、形成条件红壤形成于中亚热带的生物气候条件。气候炎热湿润，干湿季节分明，年均温18以上，10有效积温为58006500，年降水量10001500mm（高者达2000mm），东部地区较湿润，雨季可延续六个月之久，一年之中有相当长的时期发生燥热干旱现象。 原生植被为亚热带的常绿阔叶林。其中以壳斗科的栲属、石栎属和冈栎属占优势，红壤地区盛产许多亚热带经济林木，如茶、油茶、柑桔等。地形以山地丘陵为主，有少量平地，母质类型：第四纪红色粘土及其它岩石风化物，如红色砂岩、花岗岩、流纹岩、片麻岩、千枚岩、玄武岩、石灰岩等。 湖北省的红壤主要分布于咸宁-黄石-黄冈以东的地区。4.2、形成过程： 红
12、壤的形成可以说是地质循环和生物循环两个过程共同作用而成。即富铝化和生物富集过程长期作用结果。 （1）、富铝化过程：在高温多雨湿润条件下，土壤中化学风化强烈，矿化物分解十分强烈。无论是原生矿物还是次生矿物均受到彻底风化，经过脱盐基、脱硅，铁铝富集这几个阶段，土体中盐基不断被淋失，土体中硅也被淋失，铁铝富集，土壤成为红色的土体（由于铁的氧化物以胶体形态包被于粘粒之外，脱水氧化后，红色加深，使红壤地区的风化壳呈鲜明红色）。矿物分解阶段：在高温多雨下各种矿物经过彻底分解，形成各种氧化物和盐基，使土壤具有一定的碱性。 中性淋溶阶段：（脱硅阶段）脱硅条件：硅酸盐在酸性条件下比较稳定，而在中性或微碱性条件下
13、，硅酸才能分解，在矿物分解过程中产生的碱土及碱土金属盐基离子除中和一部分酸外，还使风化液呈中性或微碱性，促使脱硅进行。硅酸溶液由上层淋洗至下层，使上层硅变少下层增多。 铁铝富集阶段：铁铝在酸性条件溶解比较多，而在中性或微碱性条件下比较稳定，脱硅时的中性、微碱性条件有利于铁铝富集。当风化层上部变为酸性时，氧化铁、铝开始溶解，具流动性。旱季可随毛管水上升至表层，经过脱水以凝胶形式形成铁、铝富集层或铁铝结核，而土体下层盐基含量高而酸度弱，含水铁铝氧化物的活性较弱，向下移动不深，大多沉积下来形成铝残余聚积层。 富铝化作用特点：硅和盐基遭到淋失，粘粒与次生矿物不断形成，铁铝氧化物明显聚积。 （2）生物富
14、集过程：在亚热带高温多雨条件下，由于水热条件优越，常绿阔叶林生长繁茂，大量的枯枝落叶凋落物，因此大量有机质归还土壤，使有机体及灰分元素累积。同时，在亚热带的水热条件下，土壤中微生物生命活动十分旺盛，凋落物能以极快的速度矿质化，而使各种元素进入土壤。这样大大加速了生物和土壤之间养分循环的周期，使物质的生物循环在数量上经常维持着较高的水平，土壤中表现出强烈的生物富集作用。 （3）红壤的其他附加作用：灰化作用：在森林保存较好条件下。尤其是在针叶林条件下，枯枝落叶层分解产生有机酸，土壤产生酸性淋溶过程，土壤上层盐基（Fe、Al）在剖面中有明显的淋溶与淀积，硅在表层相对累积，表现出灰化特征。一般在酸性岩
15、石，如玄武岩等富含大量碱金属或碱土金属的岩石和母质上，则灰化作用不明显。 网纹化：红壤或第四纪红色粘土地区，土壤下部往往有一层花斑土层，花斑颜色有红、黄、白等。它们相互交织构成大小不同斑纹，称之为网纹层，关于网纹层解释众说纷纭，根据化学分析，发现不同色斑的化学组成有所不同，但矿物成分基本相似，红斑含水氧化物铁较多，而白斑含硅及铝多。 网纹化成因解释： （1）水的漂性：土壤中有裂隙、孔道时，水分流动频繁，使铁、锰等物质还原，溶于水流失，从而在土层中形成灰白色的条纹、条斑，而结构体内部水分流动较少部分则为红色。 （2）酸性溶解：网纹化是酸性溶解部分铁、锰所致。如根系分泌有机酸等酸性物质，溶解了铁、锰，并淋失，使颜色变浅。（3）氧化还原交替：红壤地区地下水有季节性变动，在地下水升降变化范围内，由于氧化还原交替进行结果，产生铁质氧化物凝聚和淀积，形成网纹。（4）不同风化物所致：地表的风化物碎片在风化过程中，脱水颜色发生变化，不同颜色的岩石碎块风化后的颜色不同。4.3、剖面形态 红壤的典型土体构型为AhBsCs型或者AhBsBsvCsv型。红壤剖面以均匀的红色（10R5/8）
