一.鈣積過程
鈣積過程是干旱、半干旱地區土壤中的碳酸鹽發生遷移積累的過程,在季節性淋溶條件下,易溶性鹽類被降水淋洗,鈣、鎂部分淋失,部分殘留在土壤中,土壤膠體表面和土壤溶液多為鈣(或鎂)飽和,土壤表層殘存的鈣離子與植物殘體分解時產生的碳酸結合,形成重碳酸鈣,在雨季向下遷移并在剖面中部或下部淀積,形成鈣積層,其碳酸鈣含量一般在10%~20%。雖然出現鈣積層的土壤中石灰的淋淀機制相同,但鈣積層的形態多種多樣,有粉末狀、假菌絲體、眼斑狀、結核狀、層狀等。
我國草原和荒漠地區,還出現另一種鈣積過程的形式,即土壤中常發現石膏的積累,這與極端干旱的氣候條件有關。
二.脫鈣過程
與鈣積過程相反,在降水量大于蒸發量的生物氣候條件下,土壤中的碳酸鈣將轉變為重碳酸鈣[Ca(HCO3)2 ] 從土體中淋失,稱為脫鈣過程。
鈣積土的含義是什么?它包括哪些土壤類型?
(1) 含義:鈣積土是指碳酸鈣在土壤剖面中明顯累積的土壤。
(2) 包括的土類有黑鈣土、栗鈣土、灰鈣土、棕鈣土和黑壚土等。
鈣積土的成土過程有哪些特點?
(1) 腐殖質積累過程:
(2) 鈣積過程:在半濕潤和半干旱條件下,由于降水不足,降水只能淋洗易溶性的氯、硫、鈉、鉀等鹽類,而鈣、鎂等鹽類只部分淋失,部分殘留于土中,而硅鋁鐵等基本未移動。
試比較鈣積土各土類形成的自然條件、形態特征及理化性質。
自然條件
形態特征
理化性質
黑鈣土
氣候較干旱;植被以半旱生的針茅和兔毛蒿等草原植物為主;地形為平原、河谷階地和山麓地帶,成土母質以黃土狀層積物為主。
黑鈣土具有黑色深厚的腐殖質層,有的有舌狀腐殖質淋溶層,厚度一般30-50cm,鈣積層多出現在50-90cm深度。
腐殖質20-40g∕kg,腐殖質層陽離子交換量較高,多在30-40cmol(+)∕kg,鹽基飽和度90%以上,以鈣鎂為主,表層中性,向下漸變為堿性,多為粉壤土到黏壤土,硅鐵鋁移動不明顯。
栗鈣土
氣候較干旱;植被由旱生多年生的草類組成,以叢生禾本科為主所處地形有剝蝕和侵蝕的高原、丘陵和低山,但以平原為主,成土母質有黃土狀層積物、風化物、沉積物等。
具有栗色腐殖質層,厚度20-30cm,鈣積層多出現在30-50cm深度,成層狀、斑塊狀、網紋狀形態,厚度30-40cm,底部或有堿化層。
腐殖質15-20g∕kg,腐殖質層陽離子交換量在15-25cmol(+)∕kg,鹽基已飽和,全剖面有石灰反應,石膏含量低,pH8.0-8.5,易溶鹽基本淋失,質地較輕,多屬粉沙土,硅鐵鋁率各層變化不大,為2.7-3.7,黏粒礦物以蒙脫石為主。
灰鈣土
暖溫帶干旱地區;植被為多年生旱生叢生禾草、旱生灌木、小半灌木;地形主要是高原狀丘陵、山前階地和洪積-沖積平原,成土母質以黃土狀層積物為主。
地表常覆風積沙,具有薄的淺棕色腐殖質層,Bk層呈灰棕色,有假菌絲或斑狀的CaCO3積累,常有隱性黏化現象,底層有石膏和鹽分積累現象。
地表常覆風積沙或小沙包,表層腐殖質在15g∕kg以下,腐殖質下滲較深,陽離子交換量不高,表層為5-11cmol(+)∕kg,H8.0-8.5,各元素穩定、含量豐富,硅鐵鋁率為2.8-3.2,黏粒礦物以水云母為主,土體的風化程度低。
棕鈣土
氣候較干旱;植被是溫帶草原向荒漠過渡類型的植被,以蒿屬和針茅屬為主;大部分處于平坦剝蝕地形,母質以殘積物、洪積-沖積物、風成沙為主。
結構性差,具有淡棕色的腐殖質層,厚為20-30cm,鈣積層層位較高多為15-30cm處,鈣積層較緊密,厚20-30cm。
有機質6-15g∕kg,陽離子交換量多低于10cmol(+)∕kg,全剖面有石灰反應,石膏含量在100-400 g∕kg,pH8.0-9,剖面中石膏、鹽分積累和堿化現象較普遍,質地多細沙土和粉沙土,硅鐵鋁率為3-4,黏粒礦物以水云母為主。
黑壚土
氣候較干旱;天然植被以草原成分為主,農作物以冬小麥為主;地形多為黃土塬區、河川臺地及盆、谷高階地。
Ap-P-Apb-Ah-Bk-C,熟化層和犁底層厚20-30cm,古耕層厚約10-15cm,腐殖質層厚50-100cm,石灰淀積層厚約150cm,母質層
熟化層和腐殖質層有機質10-15g∕kg,陽離子交換量9-14cmol(+)∕kg,常被鈣、鎂飽和,土壤中性到堿性,質地以粗粉粒為主,硅鐵鋁率為2.6-2.8,黏粒礦物以水云母為主。
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