褐土形成過(guò)程

1、干旱的殘落物腐殖質(zhì)積累過(guò)程：干旱森林與灌木草原的殘落物在其腐解與腐殖質(zhì)積聚過(guò)程中有兩個(gè)突出特點(diǎn)。第一是殘落物均以干燥的落葉而疏松地覆于地表，以機(jī)械摩擦破碎和好氣分解為主，所以積累的土壤腐殖質(zhì)少，腐殖質(zhì)類型主要為胡敏酸，第二是殘落物中含CaO量豐富，如殘落物中的CaO含量一般可高達(dá)20～50g/kg ，僅次于硅（ 100 ～200g/kg ），所以生物歸還率可高達(dá)75% ～250% ，保證了土壤風(fēng)化中鈣的部分淋溶補(bǔ)償，甚至產(chǎn)生了部分表層復(fù)鈣現(xiàn)象。

2、碳酸鈣的淋溶與淀積：在半干潤(rùn)條件下，原生礦物的風(fēng)化首先開始大量的脫鈣階段，其CaO隨含有CO2的重力水由土壤剖面的表層滲到下層，以至于形成地下水流。在這風(fēng)化階段的元素遷移特點(diǎn)是CaO、MgO大于SiO2和R2O3的遷移。但由于半干潤(rùn)季風(fēng)氣候的特點(diǎn)，一方面是降水量小，另一方面是干旱季節(jié)較長(zhǎng)，土體中帶有Ca（HCO3）2水流的分壓CO2勢(shì)到一定深度即行減弱而產(chǎn)生CaCO3的沉淀。這種淀積深度，也就是其淋溶深度，一般與其降水量成正比。

3、殘積粘化，也稱之為殘積風(fēng)化或地中海風(fēng)化，即粘粒的形成是由主體內(nèi)的礦物進(jìn)行原地的土內(nèi)風(fēng)化而成，很少產(chǎn)生粘粒的機(jī)械移動(dòng)，因而粘粒沒(méi)有光學(xué)向性。殘積粘化包括兩個(gè)方面：一方面是礦物中的鐵在當(dāng)?shù)厮疅釛l件下，于土體內(nèi)進(jìn)行鐵元素的水解與氧化，形成部分游離氧化鐵（有無(wú)定型與微品型），所以全體顏色發(fā)紅，也可稱之為紅化作用，這也是所謂“艷色”（ chromic）的原因。但是其總體含鐵量不產(chǎn)生變異；殘積粘化的另一方面表現(xiàn)是土壤原生礦物水化與脫鉀的初步風(fēng)化階段，形成了大量的水化云母等次生礦物。而且也有進(jìn)一步風(fēng)化而形成的蛭石等。

4、淋移粘化：即在一定降水和生物氣候條件下，粘土礦物繼續(xù)脫鈣，形成另外一種顆粒最細(xì)的新生粘土礦物——如蒙脫石等，并開始于雨季期間隨重力水在主體結(jié)構(gòu)間向下懸移，在一定深度形成粘粒淀積層，這種粘粘往往有光學(xué)向性，一般土體水分的干濕交替有利于粘粒下移。

在褐土的粘化過(guò)程中一般以殘積粘化為主，而夾有一定的淋移粘化，它們?cè)诓煌膩嗩愔校浔戎夭⒉灰粯?。一般石灰性褐土以前者為主，淋溶褐土以后者為主。然而，在一個(gè)剖面中兩者常常同時(shí)混合存在，而且從理論上講殘積粘化往往層位稍高，淋溶粘化可能層位稍低。但是兩者常常也是混同的。

關(guān)于褐土的現(xiàn)代研究起始于1936年美國(guó)土壤學(xué)家J·梭頗在山東的土壤考察，首先提出為山東棕壤，以有別于歐洲的棕壤。1955年蘇聯(lián)土壤學(xué)家B·A·柯夫達(dá)與и.п.格拉西莫夫，相繼來(lái)中國(guó)北方及關(guān)中地區(qū)進(jìn)行土壤考察，確定其相似于地中海區(qū)的干旱森林與灌木草原景觀下的褐土，通過(guò)第二次全國(guó)土壤普查及相關(guān)條件下的大量研究，確定我國(guó)褐土屬于半淋溶土綱下的一個(gè)土類，它主要部分相似于美國(guó)土壤分類中的半干潤(rùn)淋溶土（Ustalf），部分相似于淡色始成土（Ochrept），同樣，其主要亞類相似于聯(lián)合國(guó)分類中的中性淋溶土（Eutric Luvisd），部分相似于艷色雛形土（ Eutric Cambisol）。

褐土廣泛分布于西歐地中海沿岸，非洲北部、俄羅斯、美國(guó)西南部、墨西哥北部、南美西部，澳大利亞也有存在。中國(guó)主要分布于北緯34～40°，東經(jīng)103～122°之間，即北起燕山、太行山山前地帶，東抵泰山、沂山山地的西北部和西南部的山前低丘，西至?xí)x東南和陜西關(guān)中盆地，南抵秦嶺北麓及黃河一線，一般分布在海拔500m以下，地下潛水位在3m以下，母質(zhì)各種各樣，有各種巖石的風(fēng)化物，但仍以黃土狀物質(zhì)為主。年平均氣溫10～14℃ 降水量500～800mm，蒸發(fā)量1500～2000mm，屬于暖溫帶半濕潤(rùn)的大陸季風(fēng)性氣候，其自然植被以遼東棟、洋槐、柏樹等為代表的干旱明亮森林以及酸棗、荊條、茅草為代表的灌木草原，我國(guó)北方的小麥、玉米、棉花、蘋果的主要產(chǎn)區(qū)，一般兩年三熟或一年兩熟。

褐土的表土呈褐色至棕黃色；剖面中、下部有粘粒和鈣的積聚；呈中性（表層）至微堿性（心底土層）反應(yīng)。土壤剖面構(gòu)型為有機(jī)質(zhì)積聚層-粘化層-鈣積層-母質(zhì)層。中國(guó)境內(nèi)褐土多發(fā)育于碳酸鹽母質(zhì)上，具有明顯的粘化作用和鈣化作用。呈中性至堿性反應(yīng)，碳酸鈣多為假菌絲體狀廣泛存在于土層中、下層，有時(shí)出現(xiàn)在表土層。

從以上所述的土壤形成過(guò)程中即可了解其所產(chǎn)生的剖面形態(tài)。

A層：一般厚度20～25cm，或者更厚一些，暗棕色（10YR4/ 4～4/ 6），腐殖質(zhì)含量10 ～30k/kg 。一般質(zhì)地為輕壤，多為粒狀到細(xì)核狀結(jié)構(gòu)，疏松，植物或作物根系較多，向下逐漸過(guò)渡。

B層：即心土層。厚度50～80Cm左右，顏色棕揭，即所謂艷色的粘化層（7.5YR4/6－5YR4/4）。一般中壤—重壤，核狀結(jié)構(gòu)，較緊實(shí)，結(jié)構(gòu)體外間或有膠膜，明顯程度因亞類而異，在Bt展中有時(shí)有假菌絲狀的石灰淀積，因此有可能將Bt層分為幾個(gè)亞層。

C層：根據(jù)母質(zhì)類型而有較大的變異，如黃土狀母質(zhì)則疏松而深厚；如為石灰?guī)r、沙巖等殘積風(fēng)化物質(zhì)，則往往有石灰質(zhì)殘積；如為花崗巖等殘積風(fēng)化物質(zhì)，則往往為微酸性；如在平原區(qū)，為其堆積物母質(zhì)，而且有一定地下水位影響而產(chǎn)生潴育化過(guò)程，并有小的鐵錳軟質(zhì)結(jié)核及銹斑等。

1、剖面構(gòu)型：如上所述，典型的剖面構(gòu)型為A-Bt-Ck或A-Bt-C等。

2、飽和度、pH值及CaCO3：一般全剖面的鹽基飽和度>80%，pH值為7.0~8.2左右，根據(jù)不同亞類特征，CaCO3其出現(xiàn)于不同層次，如圖4-6所示。3、機(jī)械組成分析：褐土剖面的機(jī)械組成一般為輕壤—中壤，但粘化層則多為中壤—重攘，其<0.001mm的粘粒所示Bt/A≥1.2，高者可達(dá)1.5，由礦物粘粒所決定的交換量一般為40~50cmol/kg。

4、礦物分析：由于礦物風(fēng)化處于初級(jí)階段，其粘土礦物以水化云母和水云母層鉀離子釋放而形成的蛭石（含量20%~70%）為主，蒙脫石次之（10%~50%），少量的高嶺石出現(xiàn)，則可能為母質(zhì)的殘留性狀。由于這種礦物組成，所以粘粒的SiO2/R2O3一般為2.5~3.0。鐵的游離度較高，F(xiàn)ed/Fet可達(dá)20%。其中淋溶褐土高于普通褐土與石灰性褐土(<18%)。

粘土礦物的光學(xué)鑒定，其膠膜的粘粒有光學(xué)定向特性，說(shuō)明有淋溶淀積粘化因素，因而根據(jù)顯微鏡片研究，在少量的大孔隙中的石灰質(zhì)成分有再結(jié)晶的大顆粒方解石，但A層的石灰質(zhì)多為泥質(zhì)石灰混合物。

5、土壤有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分狀況：一般耕種的褐土，0~20cm的有機(jī)質(zhì)為10~20g/kg左右，非耕種的自然土壤可達(dá)30g/kg以上，特別是淋溶褐土與潮褐土等亞類是如此。石灰性褐土與受侵蝕的褐土的有機(jī)質(zhì)含量均較低。

與土壤肥力相關(guān)的是土壤養(yǎng)分情況：據(jù)《河北土壤志》介紹，褐土的含量為0.7~1.3g/kg，堿解氮60~100mg/kg，供氮能力屬中等水平；磷的有效形態(tài)低，一般水溶性磷10mg/kg左右，但無(wú)效形態(tài)的鋁—磷和鐵—磷居高，而石灰性褐土的鈣—磷居高。這也比較符合其土壤化學(xué)地理規(guī)律。在有效鉀元素方面，褐土均在100mg/kg以上，所以鉀比較豐富。至于微量元素，則與土壤的pH值和母質(zhì)關(guān)系較大。

6、土壤物理形狀及水分物理特性：一般說(shuō)，它與土壤質(zhì)地關(guān)系較大，一般表層容重為1.3g/cm3左右，低層為1.4~1.6g/ cm3，沙性質(zhì)地則稍大于此數(shù)，粘性質(zhì)地則稍小于此數(shù)。褐土，作為一個(gè)土壤類型的剖面構(gòu)型中無(wú)特殊的障礙層次，個(gè)別的石灰性褐土有石灰淀積層，一般不影響水分物理特性。

土類以下的亞類劃分主要根據(jù)其主要成土過(guò)程所表現(xiàn)的程度和有關(guān)附加過(guò)程的影響而在剖面構(gòu)型上所產(chǎn)生的有規(guī)律的變化而進(jìn)行劃分。由于褐土為半淋溶土綱，根據(jù)土體所反映的淋溶程度及粘化特征相結(jié)合等而劃分為淋溶褐土、（普通）褐土和石灰性褐土等。其它則根據(jù)其主導(dǎo)成土過(guò)程及附加成土過(guò)程所表現(xiàn)的土壤剖面特征而劃分出樓土、潮褐土、燥褐土與褐土性土等，具體可參考圖4-7。

褐土普通褐土

它是最接近中心概念的亞類，相當(dāng)與美國(guó)土壤分類中的弱發(fā)育半干潤(rùn)淋溶土，淡色始成土，聯(lián)合國(guó)土壤分類中艷色雛形土和艷色淋溶土，剖面中的Bt層有CaCO3新生體出現(xiàn)，即所謂A-Btk-C剖面構(gòu)型，其它可參考以上所述的典型的剖面形態(tài)及其診斷特征。

褐土淋溶褐土

其主要特征是全剖面沒(méi)有CaCO3出現(xiàn)，或在C層有少量石灰殘余，形成A-Bt-Ck剖面構(gòu)型。相當(dāng)于美國(guó)土壤分類的弱度發(fā)育半干潤(rùn)淋溶土，聯(lián)合國(guó)土壤分類中正常淋溶土。

1、淋溶褐土的區(qū)域分布模式：在褐土土類中淋溶褐土分布區(qū)一般是降水量偏高之處（如>650mm），所以，土壤中礦物風(fēng)化的脫鈣作用比較快；另一是母質(zhì)因素，即是在相同氣候條件下，非碳酸母質(zhì)和弱碳酸鹽母質(zhì)，如花崗巖、片麻巖風(fēng)化物及Q3老黃土等，往往易于發(fā)育為淋溶褐土甚至棕壤。因而在與棕壤過(guò)渡區(qū)形成一種相嵌分布模式。

2、淋溶褐土的粘化層特征：淋溶褐土的粘化層具有一定的淋移粘化特征，所以與褐土的其它亞類相比往往是粘化層的層位較低，而且粘化層的厚度較大，特別是在黃土母質(zhì)上，其粘化層的厚度可達(dá)1m以上，并有粘粒膠膜出現(xiàn)，即使是在巖石風(fēng)化殘片的下方也可看到膠膜出現(xiàn)，這是其它亞類所少見(jiàn)的。在北京地區(qū)，這種粘化層的表現(xiàn)與Q3的黃土層位有關(guān)，所以也可以認(rèn)為是一個(gè)古土壤過(guò)程。

3、風(fēng)化淋溶系數(shù)：它一般反映了礦物風(fēng)化情況，因?yàn)樵陲L(fēng)化過(guò)程中往往隨著SiO2與CaO的淋失，而使SiO2/Al2O3與土壤風(fēng)化淋溶系數(shù)的ba值逐漸減少。

褐土石灰性褐土

它相當(dāng)于美國(guó)土壤分類的淡色始成土，聯(lián)合國(guó)分類的石灰性雛形土。與上述兩個(gè)亞類相比，石灰性褐土的特點(diǎn)是：

1、CaCO3在全剖面均有分布，而且在Bt層有一定的積聚，這一點(diǎn)也是它與栗褐土的區(qū)別之一，如果剖面中有石化石灰淀積層，那將是古土壤過(guò)程的遺跡。

2、粘化現(xiàn)象較弱，例如粘化層顏色的鮮艷程度，粘化層的核狀結(jié)構(gòu)等與普通褐土相比均較弱，但是粘化層與A、C層相比均有一定的分異。

3、表層腐殖質(zhì)含量較弱，但含量>10g/kg。

4、pH值近弱堿性，一般在7.8~8.5左右。

褐土潮褐土

其主要特征同于普通褐土，只是處于平原地區(qū)，雨季期間有可能短期使地下水位抬高到3m以上，或者土體下層短時(shí)間的水分飽和，因而在底土中具有潴育化現(xiàn)象，相似于美國(guó)土壤分類的潮濕飽和淡色始成土，聯(lián)合國(guó)土壤分類中的潛育始成土。其主要特征：

1、表層有機(jī)質(zhì)含量較為豐富，一般<20g/kg。

2、粘化層表現(xiàn)較弱，特別是成土?xí)r間短，或土壤母質(zhì)較輕者均表現(xiàn)如此，但Bt/A≥1.2。

3、C層中往往有一定數(shù)量的銹紋、銹斑（7.5YR）與暗色的鐵錳斑點(diǎn)或軟質(zhì)的小的（0.2~0.5cm左右）鐵錳結(jié)合。有時(shí)在底土層（如1m以下），有由古土壤水文過(guò)程而遺留下的沙姜結(jié)核。

褐土塿土

塿土（陜西楊陵）

即在普通褐土表層以上形成一個(gè)人工堆墊的表層；它是人為長(zhǎng)期旱耕熟化，施入土糞或富含有機(jī)質(zhì)的農(nóng)家肥料而形成的診斷層，厚度≥50cm，具有雙層耕種熟化層段，即在現(xiàn)耕層和梨底層之下具有埋藏的老耕作層，0~2cm的堆墊表層的速效磷<100g/kg。

現(xiàn)代耕作層及其人工堆墊表層以下的土壤剖面同于普通褐土，該土壤較大面積的分布于我國(guó)古老農(nóng)業(yè)區(qū)的關(guān)中平原，其它古老農(nóng)業(yè)區(qū)也有點(diǎn)狀分布，也稱堆墊褐土，它是我國(guó)特有的褐土類型。

塿土上種植的小麥（渭河階地頭道塬）

褐土燥褐土

分布于川西岷江、大渡河、金沙江上游，海拔1000～2600m的山地土壤垂直帶結(jié)構(gòu)，平均氣溫在12～15℃，但冬季比較溫暖，在0℃以上，年降水量400～600mm，自然植被為狼牙刺、仙人掌、高山櫟，相似于亞熱帶干旱森林景觀，土壤表層為淡色腐殖質(zhì)表層，B層有一定粘化，呈黃棕色（7.5YR4/4）；Bt/A>1．2，全剖面石灰質(zhì)反應(yīng)強(qiáng)烈，PH為7.0～8.0，，栽培植物為石榴、棗、花椒、蘋果等，一年一熟或一年兩熟，相當(dāng)于美國(guó)土壤分類中的鈣質(zhì)暗紅色夏旱淋溶土（Calcic Rhodoxeralfs），聯(lián)合國(guó)土壤分類中的艷色淋溶土（ Chromiac Luvisol）。

褐土褐土性土

于褐土區(qū)，由于種種原因，為粘化B層發(fā)育不明顯的土壤，即A－（Bt）－C剖面特征。面積最大的亞類.

四、與相關(guān)土類的區(qū)分

1、它與棕壤的區(qū)別：棕壤為暖溫帶濕潤(rùn)森林下的淋溶士，因此，在剖面形態(tài)方面，棕壤的淋溶粘化明顯。粘化的層次出現(xiàn)的層位稍低，層次厚度較大，粘粒系數(shù)Bt/A>1.4，SiO2/R2O3一股<2.5左右，pH值近酸性，即6.0～6.5左右，且剖面中無(wú)CaCO3積聚，這也是淋溶褐土與棕壤的主要區(qū)別。此外，在過(guò)渡地帶的同一地區(qū)內(nèi)，土壤剖面中的CaCO3的有無(wú)往往與母質(zhì)關(guān)系較大，如鈣質(zhì)母質(zhì)者多發(fā)育為褐土；反之，則發(fā)育為棕壤，所以往往在過(guò)渡地帶形成褐土與棕壤的相嵌分布。

2、它與黃棕壤、黃褐土的區(qū)別：黃棕壤和黃褐土屬于北亞熱帶淋溶土，淋溶粘化明顯，并有一定的富鋁化過(guò)程，一般SiO2/R2O3<2．l，所以褐土與黃棕壤，黃褐土的邊界定義比較清楚。

3、它與栗褐土的區(qū)別：粟褐土屬鈣成土綱，全剖面為鈣所飽和，CaCO3含量一般為50～150g/kg ，pH值為8.0左右，所以脫鈣粘化過(guò)程不明顯，粘化比值<1.2，這是石灰性褐土與栗褐土的分類邊界。

褐土所分布的暖溫帶半干潤(rùn)季風(fēng)區(qū)，具有較好的光熱條件，一般可以兩年三熟或一年兩熟。由于主體深厚，土壤質(zhì)地適中，廣泛適種小麥（絕大部分為冬麥）、玉米、甘薯?；ㄉ?、棉花、煙草、蘋果等糧食和經(jīng)濟(jì)作物，主要問(wèn)題是降水量偏小和降水量過(guò)于集中，在這種條件下的土壤利用及改良問(wèn)題應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面。

（一）開展水土保持，發(fā)展水利灌溉

因褐土中除潮褐土地處平原區(qū)以此一般多為丘陵與高平地，土壤侵蝕是普遍現(xiàn)象。因此開展水土保持與發(fā)展水利灌溉是提高褐土地區(qū)農(nóng)業(yè)的重要途徑。

（二）開展旱作農(nóng)業(yè)的土壤耕作措施

由于水源的限制，大面積發(fā)展灌溉是有限的。因此應(yīng)當(dāng)普遍地、大面積地發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)，其中包括工程措施（如水平梯田、徑流農(nóng)業(yè)）與系統(tǒng)的土壤耕作（如少耕、覆蓋、輪作）等。因褐土區(qū)降水一般均在600mm左右，稍稍增加以保墑培肥為中心的土壤旱作的耕作措施，將是發(fā)展褐土區(qū)的持續(xù)農(nóng)業(yè)的重要途徑。

（三）合理施肥，提高土壤肥力水平首先要增加土壤的有機(jī)質(zhì)，因?yàn)楹滞羺^(qū)的溫暖而干旱的時(shí)期長(zhǎng)，土壤有機(jī)質(zhì)分解決，保證一定的有機(jī)肥源（其中包括輪作在內(nèi)）是保證土壤肥力構(gòu)重要基礎(chǔ)。

其次是合理施用磷肥，因?yàn)楹稚系幕钚澡F及CaCO3均容易促使磷的固結(jié)，形成鐵質(zhì)和鈣質(zhì)的以及閉態(tài)磷而使磷肥固結(jié)失效。因此應(yīng)加強(qiáng)過(guò)磷酸鈣的施用技術(shù)的研究。

第三，是合理施用微量元素肥料，因?yàn)楹滞链蠖嘤惺曳磻?yīng)，它往往減弱Zn、Mo、Mn、Fe等等有效性。另一方面，在淋溶褐土及沙性土壤中B、Cu的含量較低。因此，要充分注意微量元素肥料的合理應(yīng)用。

（四）因土種植，發(fā)展土壤潛力優(yōu)勢(shì)

如淋溶褐土上的板栗、煙草；潮褐土上的玉米、小麥；其它如蘋果、谷子、棉花等都是褐土的優(yōu)勢(shì)作物，一些相應(yīng)的名優(yōu)特產(chǎn)都是在這些相應(yīng)上宜的土壤上生產(chǎn)出來(lái)的。因此，應(yīng)當(dāng)困地制宜地發(fā)展。由于水分條件的限制，不必勉強(qiáng)強(qiáng)調(diào)發(fā)展小麥。

（五）適當(dāng)發(fā)展畜牧業(yè)與林果業(yè)

改變褐土區(qū)生產(chǎn)的土地利用結(jié)構(gòu)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)狀況，為褐土區(qū)的持續(xù)農(nóng)業(yè)與生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造條件。

棕壤與褐土是分布于我國(guó)暖溫帶的濕潤(rùn)與半濕潤(rùn)地區(qū)的地帶性土壤，自然景觀分別是濕潤(rùn)森林與干旱森林。這兩種土壤在土壤形成、剖面形態(tài)與地理分布方面的關(guān)系是：

1．都有粘化過(guò)程，這是暖溫帶土壤風(fēng)化與形成的特點(diǎn)，正如寒溫帶濕潤(rùn)森林條件下的灰化過(guò)程一樣，這種粘化也可稱之為硅鐵鋁化，但是棕壤以淋移粘化（也可稱之為機(jī)械淋移粘化）為主，而褐土則淋移粘化和殘積粘化均有之，但多以后者為主。兩者在粘化層的層位、厚度及粘化層的色澤方面均有差異，這種差異與其成土條件緊密相關(guān)。

2．CaCO3的淋溶與淀積方面：這也與降水量有關(guān)。褐土與棕壤的區(qū)別就在CaCO3的積聚上，但這決不能忽視母質(zhì)因素，特別是在兩者的相鄰的亞類過(guò)渡關(guān)系方面，往往是在碳酸鹽母質(zhì)上發(fā)育為褐土，而在非碳酸鹽母質(zhì)則發(fā)育為棕壤，兩者往往是鑲嵌分布。

這兩種土壤都是我國(guó)北方地區(qū)的主要農(nóng)業(yè)土壤與果樹等生產(chǎn)基地，農(nóng)業(yè)歷史悠久，但土壤侵蝕較為普遍，合理保護(hù)這些土壤，發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)與灌溉農(nóng)業(yè)是發(fā)揮這些土壤生產(chǎn)潛力的重要措施。2100433B

褐土依其發(fā)育階段和特征不同，可分為淋溶褐土、普通褐土、碳酸鹽褐土。褐土土層較深厚，自然肥力較高，歷來(lái)是中國(guó)的耕作土壤，但其分布地區(qū)易受春旱影響，故需發(fā)展灌溉。2100433B

土壤類型：暗棕、褐土、灰褐土、寒漠土、鹽土，生態(tài)環(huán)境：溫帶矮半灌木荒漠；溫帶灌木、半灌木荒漠。 2100433B

海拔304.0m，土壤類型：褐土，生態(tài)環(huán)境：常綠針葉林。