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[科普中国]-沼泽土壤

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概念

沼泽土壤又称沼泽土,属于潮湿土系列。多位于扇缘、湖滨低洼地段。所处地下水位一般都在1米以内变化,土壤在沼泽植物或水生杂草参与下进行着弱腐殖化过程的同时,下部演水层中还发生着嫌气条件下的潜育化过程,所形成的灰蓝色潜育层是沼泽土壤的标志层。2

特征沼泽土壤是在地面积水或土层中长期处于水分饱和状态、生长湿生植被所形成的土壤。由于长期积水,土层处于嫌气还原状态,形成大量有机质积累。剖面泥炭层、腐泥层、潴育与潜育特征发育明显。泥炭层或腐泥层有机质含量小于200g/kg,厚度小于50cm均属于沼泽土壤范畴。

物理性质沼泽土壤剖面的发生层有草根层、腐殖质层、腐泥层、潜育层、潴育层和泥炭层。草根层厚10~20cm,为活的根系盘结所组成,含极少矿质土粒,多呈浅棕色。腐殖质层厚约10~40 cm不等,暗灰色、粒状或团块状结构,含少量根系,一般位于潜育层之上,草根层或泥炭层之下。腐泥层有机质分解度高,且多转化成细腐殖质,并与矿质颗粒结合成为黑灰色泥状腐殖质层,湿时手感细腻、滑润、软烂无结构,平时呈块状,颜色由暗灰棕色至灰黑色。潜育层呈灰色、灰蓝色、灰白色,质地黏重,无结构,土体泞湿。潴育层可出现在底部,也可出现在腐殖质层下,底色较复杂,浅棕至暗灰色,具铁锰质斑块或斑纹,质地较黏重,结构变化亦大。泥炭层湿时黄棕色至暗棕色,松软、多含半分解的植物残体。

沼泽土壤的质地比较黏重,多为壤质黏土或黏壤土,部分为砂质黏土,个别剖面中尚含砾石。表土容重0.23~0.48g/cm3,孔隙度高达81%~91%,向下容重逐渐增大,孔隙度降低,潜育层容重可高达1.5g/cm3,孔隙度则降至43.4%。沼泽土的草根层和泥炭层吸水力强,持水量大,泥炭层持水量一般为干物质的3~6倍,高者达10倍以上,草根层持水量稍小。沼泽土壤的泥炭层和草根层渗透系数均较大。潜育层因质地黏重,透水性差,有些基本不透水。沼泽土壤的表层由植物残体组成,容重小,孔隙大,干时热容量很小,湿润时70%~80%的体积为水所充满,由于水的热容量大,所以沼泽土随水分含量增高而热容量增大。同理,沼泽土壤温度的日变化也较其他土壤为小。不同季节之间也表现为沼泽土壤温差小。

化学矿物组成沼泽土壤的矿物组成因矿质颗粒大小和发生层次的不同而有明显差异,大于0.2 mm的颗粒主要为石英和长石,还有花岗岩和页岩碎屑、赤铁矿、褐铁矿,随剖面加深,石英和长石的比例减少。0.2~0.002 mm颗粒95%以上是石英和长石,其余为角闪石、磁铁矿和褐铁矿等。0.002~0.001 mm颗粒以伊利石和伊一蒙混层矿物为主,石英仍占一定比例,还有少量绿泥石、高岭石。小于0.001 mm颗粒中伊一蒙混层矿物占80%~90%,仍有少量石英。

沼泽土壤的土体矿质化学成分中以二氧化硅含量最大,为520~750 g/kg,其次是氧化铝,为100~150 g/kg,氧化铁为22~174 g/kg,但不同地区和不同土层之间差异较大。土壤黏粒部分的化学组成仍以二氧化硅为主,占480~560 g/kg,低于土体部分,而氧化铝和铁的比例增加,分别占130~230 g/kg和20~110 g/kg,硅铁铝率为2.8~5.0。沼泽土的活性铁为2.4~20.1 g/kg,游离铁为6.0~48.2 g/kg,活化度为32%~79%。沼泽土铁的游离度甚高,为20%~57.7%。络合态铁0.04~4.13 g/kg,与有机质含量呈正相关。沼泽土pH 5.5~8.5,变幅甚大。

土壤养分状况沼泽土壤的养分不同地区和剖面不同层次之间有很大差异,各元素均从极缺至极丰富,变幅很大。土壤有机质含量6~359 g/kg,全氮0.2~14.9 g/kg,全磷0.4~1.0 g/kg,全钾8.0~35.2 g/kg。腐殖质胡富比为1.2~3.9。碱解氮含量70~344 mg/kg,有效磷2~21 mg/kg,速效钾23~757 mg/kg。交换性盐基总量以钙为主。有效硼含量0.2~4.2 mg/kg,有效钼0.01~0.64 mg/kg,锌0.3~3.9 mg/kg,铜0.1~4.4 mg/kg,铁1.8~133.4 mg/kg。3

分类系统根据成土过程的不同和剖面主要发生层的差异,划分为沼泽土和泥炭土两个土类。亚类代表沼泽土形成过程中一定的发育阶段。在同一亚类中,具有较一致的水热状况和剖面结构,利用方式和改良措施也基本相同。土种代表主要成土过程在发育程度上的差异,如泥炭层厚度和有机质含量等。

沼泽土的亚类有:草甸沼泽土、盐化草甸沼泽土、腐殖质沼泽土、腐泥沼泽土、泥炭沼泽土、厚泥炭层沼泽土、淤泥沼泽土。其土种有:苏打盐化草甸沼泽土、腐殖质沼泽土、薄泥炭层沼泽土、淤泥沼泽土。

泥炭土的亚类是泥炭土,其土种有:薄层泥炭土、中层泥炭土及厚层泥炭土。4

分布沼泽土壤分布于我国21个省(市、区)。其中,以东北地区的大、小兴安岭和长白山等山区的沟谷及平原中的河边湖滨低洼地区分布最多;青藏高原如川西北高原也是重要分布区之一。此外,天山南北麓、华北平原、长江中下游、珠江中下游及东南滨海地区均有分布。大部分见于各地的低洼积水地区。只要处于地表长期或季节性积水处,均可形成沼泽土壤,但湿冷的气候条件更有利于沼泽土的发育。因地势低洼,造成地表水汇集或地下水位抬高,使土体长期滞水,或因土体透水不良,均会使土壤中水分长期汇积,这样为苔藓及各种喜湿植物的繁茂生长创造了条件。由于长期处于多水缺氧促使土壤处于嫌气还原状态,加速了土壤的沼泽化过程。因此,沼泽土壤是和低洼的地形密切联系的,在山区多见于平缓分水岭顶部的碟形洼地、山间汇水盆地、山前洼地、沟谷地、冲积扇前或扇间交接洼地,此外,在滨海沙堤间洼地、泻湖、湖滩地、溶岩盆地及风蚀洼地等低洼汇水地形部位均可形成沼泽土壤。沼泽土壤的植物生态类型可分为:水生植物、湿生植物、中湿生草甸植物,还伴生一些杂草类或盐生植物。这些喜湿性植物种类繁多,生长茂密,为粗腐殖质积累创造了条件。3

利用与改良沼泽土壤在开垦前,先要进行排水。排水方法可采取明沟或暗管排水、取垂直排水(井排),还可种植蒸腾量大的树种,如柳树、杨树等,进行生物排水。在沼泽土壤治理中要因地制宜,排蓄结合,使多余的水蓄积后发展灌溉和养殖业。对于不适于开垦或开垦难度大的沼泽土壤,宜开展综合利用,如挖掘鱼塘、淡水养鱼或种植芦苇、席草或种藕、慈姑等。至于草质良好处可作割草场或放牧地,泥炭层较厚的沼泽土壤,利用泥炭造肥,作为改良土壤的有机物料。3