淋淀化作用

科普中国-科学百科 2018-04-25 作者:刘勇

  土壤表面上是静止的,甚至我们一辈子也看不出他们有什么变化。实际上土壤中的物质时刻在运动着。如岩石、母质风化过程中释放出来的细微物质,可以随水下土壤剖面下部运动,从一个土壤层中迁出,又在另一个土层中淀积,这种现象就称为土壤淋淀化作用。

  释义

  土壤表面上是静止的,甚至我们一辈子也看不出他们有什么变化。实际上土壤中的物质时刻在运动着。如岩石、母质风化过程中释放出来的细微物质,可以随水下土壤剖面下部运动,从一个土壤层中迁出,又在另一个土层中淀积,这种现象就称为土壤淋淀化作用。

  例子

  最初有些土壤母质是不分层次的,但在淋溶淀积作用,渐渐就分成了不同的层次。如在成土母质风化过程中释放出的碳酸盐随着地表水分的下渗而向土壤剖面下部迁移,并在某一层次沉淀下来,形成白色的碳酸钙淀积层。

  意义

  这一现象在钙积土类上表现的更明显,是判断钙积土的主要依据。砂姜结核是土壤碳酸钙在局部富集、凝结而成型的坚硬的土壤新生体,土壤钙积化过程的代表产物。

  淋淀化土

  淋淀化土又名淋溶土,美国土壤系统分类中的一个土纲。分为潮淋淀化土、湿淋淀化土、干淋淀化土、干热淋淀化土和极地淋淀化土几个亚纲。淋淀化土多发育于干湿交替气候区的森林和稀树草原植被条件下,因此,大部分时间土壤处在潮湿状态,淋溶作用得以进行。淋淀化土是具有褐色或淡色表土层的矿质土壤,中度至高度盐基饱和,肥力较高。剖面中下部具有一个由黏粒淀积而成的淀积层。

  作用过程黏化过程

  淋淀化土分布的地区,夏季温暖多雨,冬季寒冷干燥,水分季节变化明显。在温暖多雨季节,原生矿物分解强,土壤中的易溶性盐类和碳酸盐均遭到淋失,原生矿物分解的结果是形成黏土矿物,如水化云母、蛭石、高岭石等,这些黏土矿物,一部分就地残积于土体层,成为残积黏化作用,另一部分黏粒随着季节性水分的变化,向下淋溶,在心土层淀积起来,使心土层的黏粒含量增高。假定土壤不遭受侵蚀,黏化层的厚度自高纬度地区向低纬度地区逐渐增厚。在黏粒形成的同时,铁、锰逐渐释放,被释放出来的亚铁化合物因氧化而淀积,并以棕色胶膜形态包被于土粒或结构体表面,使土体呈棕色,而这种颜色由高纬度地区向低纬度地区越来越鲜艳、醒目。由于淋淀化土分布南北跨度大,水热条件差异较大,风化、淋溶作用自高纬度地区向低纬度地区增强,反映到各土壤类型的黏化作用方式、黏化强度等都有差异,主要表现为:

  1.土壤酸碱度和盐基饱和度的差异

  暗棕壤母岩风化过程较弱,钙、镁虽得到淋溶,但盐基未完全淋失。盐基饱和度一般较高,土壤呈中性到微酸性反应。棕壤盐基已被淋失殆尽,无石灰性,一般呈微酸性至酸性,盐基饱和度一般在70%以上。而黄棕壤淋溶强烈,土壤溶液呈酸性,盐基饱和度比棕壤低。

  2.黏粒在剖面中的差异

  暗棕壤残积黏化作用和淋溶作用较弱,黏粒在剖面上部含量较高,向下部减少。而棕壤剖面上部因淋溶黏粒减少,剖面中、下部因黏粒淀积而增高,B层黏粒含量比表层和母质层高出1.5~2倍,剖面中下部孔隙壁普遍有黏粒淀积胶膜。黄棕壤黏化作用更深,黏化层深厚,甚至形成黏磐,黏粒含量高达30%以上。

  3.铁、锰氧化物在剖面中的差异

  暗棕壤剖面中铁有移动,铝的活性较低,移动量不大,黏土矿物以水化云母为主,蒙脱石和绿泥石都很少。而棕壤铁、锰淋溶和淀积明显,游离铁的含量除BC层外,都低于20 g/kg,铁的游离度在25%~35%,低于黄棕壤(40%上下),铁的活化度多低于15%,个别可达18%,剖面中下部结构面上可见到铁锰胶膜或铁锈斑纹,黏土矿物仍以水化云母和蛭石为主,但已有高岭石出现,黏土矿物处于脱钾阶段。黄棕壤除铁、锰移动明显,游离铁的含量高于20 g/kg外,还可见铁锰结核累积层,铁锰黏土胶膜在土体结构中普遍出现,铝硅酸盐受到破坏,硅亦移淀,黏土矿物已处于脱钾和脱硅阶段,黏土矿物中除了水化云母和蛭石外,高岭石已增多,表明已有弱富铝化现象。

  腐殖质累积过程

  淋淀化土在进行淋溶黏化过程的同时,腐殖质累积过程也很明显。淋淀化土区的自然植被以针阔叶混交林、落叶阔叶林、常绿阔叶一落叶阔叶混交林、草甸和草甸一沼泽类型的草本植物为主,生物量大,每年可生产较多的凋落物,复盐基作用明显,腐殖质累积显著,但淋淀化土各土壤类型之间腐殖质累积过程亦有一些差异。2

  本词条内容贡献者为:

  刘勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院

责任编辑:科普云

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