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栗钙土发育于温带半干旱草原植被下。其主要特征是剖面上部呈栗色,下部有菌丝状或斑块状或网纹状的钙积层。在美国的《土壤系统分类》中已将大部分栗钙土划归软土。此类土壤在法国称棕色土,在加拿大称棕色和暗棕色土。在联合国粮农组织和教科文组织分类中,则仍沿用栗钙土的名称。

简介

lì ɡài tǔ
栗色的土壤。在我国主要分布于西北地区和内蒙古自治区。腐殖质含量比黑土少,是比较肥沃的土壤 。
包括栗钙土、棕钙土灰钙土,是中国北方分布范围极广的一些草原土壤。这类土壤均具有较明显的
栗钙土 栗钙土
腐殖质累积和石灰的淋溶一淀积过程,并多存在弱度的石膏化盐化过程。 栗钙土 湿带半干旱地区干草原下形成的土壤,表层为栗色或暗栗色的腐殖质量,厚度为25~45厘米,有机质含量多在1.5~4.0%;腐殖质层以下为含有多量灰白色斑状或粉状石灰的钙积层,石灰含量达10~30%。中国栗钙土土壤性质表现出明显的地区差异。东部内蒙古高原的栗钙土具少腐殖质、少盐化、少碱化和无石膏或深位石膏及弱粘化特点,而西部新疆地区在底土有数量不等的石膏和盐分聚积,腐殖质的含量也相对较高,但土壤无碱化和粘化现象。
栗钙土可以分为普通栗钙土、暗栗钙土、淡栗钙土、草甸栗钙土、盐化栗钙土、碱化栗钙土及栗钙土性土。

概念定义

(一)栗钙土的中心概念
栗钙土 栗钙土
它是温带半干旱气候,干草原自然植被下发育而成的土壤,具有松软表层,并在1m内的某个部位出现钙积层。典型的剖面构型为Ah-Bk-C。全剖面盐基饱和,pH值7.5~9.0。
栗钙土
(二)栗钙土的边界定义
1、与黑钙土的区别:黑钙土的A层厚度及有机质含量较栗钙土大,Bk层出现深度较深,CaCO3含量也少于栗钙土,黑钙土呈Ah-AB-Bk-C构型,AB层的腐殖质具有向下的舌状、楔状过渡特征,而栗钙土A、B层间过渡明显。在两者分布的过渡地区,往往因地形引起的水分差异而相互镶嵌分布,如阴坡发育黑钙土而阳坡发育成为栗钙土。 2、与棕钙土的区别:棕钙土A层更薄,有机质也少,Bk层层位更高,常见石化钙积层。而且棕钙土的亚表层具有铁质染色的棕色特征。剖面下部有石膏聚集,而季风区的栗钙土一般没有。
3、与栗钙土的区别:栗钙土A层有机质少于栗钙土,因温暖风化而具弱粘化Bt层,其Bk层的石灰质聚集明显少于栗钙土。

形成过程

草原腐殖质积累过程

其基本过程同于黑钙土,但干草原植被的特点是:第一,其地上生物量干重约450~1800kg/ha,仅为黑钙
栗钙土 栗钙土
土区的草甸草原的1/2~1/3;第二,其地下生物量为其地上的10~15倍,高者可达20倍,主要分布在30cm表层中。所以干草原区的植物根系量更大。定位研究表明,地上凋落物一年左右便可腐解,地下部分每年死亡腐解约35%~40%。较强的微生物风界使有机质积累量不如黑钙土。草原植被吸收的灰分元素中除硅外,钙和钾占优势,对腐殖质的性质及钙在土壤中的富集有深刻影响。

石灰质的淋溶与淀积

其基本过程也同于黑钙土,只是由于起火更趋干旱,所以石灰积聚的层位更高,积聚量更大。当然,石灰质积聚的厚度及CaCO3含量与母质及成土年龄有关。

残积粘化

季风气候区内蒙古自治区的栗钙土,雨热同期所造成的水热条件有利于矿物风化及粘粒的形成,典型剖面的研究和大量剖面的统计均表明栗钙土剖面中部有弱粘化现象,主要四残积粘化(无粘粒胶膜),与钙积层的部位大体一致,往往受钙积层掩盖而不被注意,所以也称之为“隐粘化”。处于西风区的新疆的栗钙土则无此特征。

剖面形态

与中心概念相应,有如下的剖面特征: Ah层:厚25~50cm,暗棕色至灰黄棕色(7.5YR3/3~10YR5/2),沙壤至沙质粘壤,粒状或团块状结构,
栗钙土 栗钙土
大量或根及半腐解残根,常有啮齿动物穴,向下过渡明显。
Bk层:厚30~50cm,灰棕至浅灰色(7.5YR6/2~10YR7/1),沙质粘壤至壤粘土,块状结构,紧实或坚实,植物根稀少,石灰淀积物多呈网纹、斑块状,也有假菌丝体或粉末状。向下逐渐过渡。
C层:因母质类型而易,洪积、坡积母质多砾石,石块腹面常有石灰膜;残积母质呈杂色斑纹,有石灰淀积物;风积及黄土母质较疏松均一,后者有石灰质。

基本特征

1、剖面构型为Ah-Bk-C或Ah-Bkt-C。
2、A层有机质含量10~45g/kg,因亚类和地区而异。C/N为7~12,H/F0.8~1.2,E4/E6*4.1~4.5。Bk层有机质锐减至10g/kg左右,H/F减至0.6~0.85。
3、主要亚类碳酸钙剖面分布反映淋溶程度的差异及潜水的影响。
4、pH在A层为7.5~8.5,有随深度而增大的趋势。盐化、碱化亚类可达8.5~9.5(10)。
5、粘土矿物以蒙脱石为主,其次是伊利石和蛭石,受母质影响有一定差别。粘粒部分SiO2/R2O3的在2.5~3.0间,SiO2/Al2O3为3.1~3.4,表明矿物风化蚀变微弱,铁、铝无移动。
6、除盐化亚类外,栗钙土易溶盐基本淋失,内蒙地区栗钙土中石膏也基本淋失,但在新疆的栗钙土1m以下底土石膏聚集现象相当于普遍。反映东部季风区的淋溶较强。

亚类划分

根据主要成土过程的表现程度,栗钙土分暗栗钙土、普通栗钙土、淡栗钙土、栗钙土性土,按照伴随的附加过程在剖面构型上的表现及新的特征,可分为草甸栗钙土、盐化栗钙土和碱化栗钙土。
(一)普通栗钙土
是最接近中心概念的亚类,大部分相当于美国土壤分类中的钙积半干润软土(Calciustoll),部分类似弱发育半干润软土(Haplustoll),与联合国分类中的钙质栗钙土(CalcicKastanozem)类似。形态及诊断特征可参考土类说明。
(二)暗栗钙土
剖面构型以Ah-AB-Bk-Ck为主,也有Ah-Bk-Ck。大部类似美国土壤分类中的钙积半干润软土(Calciustoll),与联合国分类中的淋溶栗钙土(LuvicKastanozem)类似。
1、区域分布特点:在栗钙土土类中本亚类分布的温度较低,降水较多(年均温-2℃,年降水量350~400mm)。在内蒙它分布在栗钙土亚类以东,与黑钙土毗邻。
2、暗栗钙土的地上地下生物量比栗钙土亚类高,其A+AB层厚约35~55cm,有机质含量在内蒙高原为15~45g/kg,AB层呈渐变,与黑钙土有舌状延伸明显不同。
3、钙积层约20~40cm。CaCO3含量平均约140g/kg,东部季风区多于西部。PH7.5~9,有随深度而增高的趋势。
(三)淡栗钙土
剖面构型为Ah-Bk-Ck。相当于美国土壤分类中的钙积半干润软土(Calciustoll)和部分干旱与联合国分类中的钙质栗钙土(CalcicKadtanozem)相当。
1、区域分布特点:它是栗钙土与棕钙土间的过渡亚类,气候更为温暖而干旱,年均温2~7℃,年降水量200~300mm,具有轻度荒漠化生境特点,淡栗钙土常与少量盐化栗钙土构成复域。
2、淡栗钙土植被的生物量比栗钙土亚类低。A层有机质含量10~20g/kg。地表常有轻度风蚀沙化特征。
3、钙积层出现部位及石灰质含量均高于其它亚类,时有石化钙积层。
4、石膏及易溶盐在新疆淡栗钙土C层(有时B层)普遍出现,但东部季风区的淡栗钙土则罕见此特征。
栗钙土
(四)草甸栗钙土
地下潜水3~4m,或底土短期水分饱和引起潴育过程。剖面构型为Ahk-Bk-Cg。A层有机质含量20~50g/kg,厚约30~50cm。钙积层上下界逐渐过渡。 (五)盐化栗钙土
分布在栗钙土、淡栗钙土地带中地形低洼、易溶盐在土体和地下潜水中聚集的地形部位,如湖泊外围、封闭或半封闭洼地、河流低阶地、洪积扇缘等,常与草甸栗钙土、盐渍土构成环状、条带状复域或复区。剖面构型为Az-Bkz-Cg。
(六)碱化栗钙土
主要分布在内蒙高原、呼伦贝尔高原上小型碟形洼地、粘质干湖盆、河流高阶地,以及母质为第三纪灰绿色泥页岩、白垩纪杂色沙岩的地区,其形成多与母质或底下潜水含有苏打有关。常与栗钙土、暗栗钙土及碱土构成复区。剖面构型为An-Btn-Bk-Cy。碱化层pH9~10。
(七)栗钙土性土
其形成和分布与贫钙的沙性母质有关,多见与暗栗钙土地带中。少量的钙质在较强淋溶条件及透水性良好的沙性母质中很难形成钙积层,有时近1m深的底土中有弱石灰反应。全剖面盐基饱和,pH7.5~8.4。除缺Bk层外,植被及剖面形态均类似暗栗钙土。剖面构型为Ah-AC-C或Ah-AC-CK。

利用与改良

干草原栗钙土地带是中国北方主要的草场,历来以牧为主,作为天然放牧和割草场。近百年来渐有较大规模的农垦,在内蒙目前垦殖率约为12%~13%,而90%以上分布在水肥条件较好的暗栗钙土、栗钙土、草甸栗钙土三个亚类中。以一年一熟的雨养农业为主。由于降水偏少,年际变幅大,干旱主要限制因素。加上耕种粗放,农田建设水平低,风、风蚀的破坏,土壤资源退化明显。统计表明,耕地表层有机质较自然土壤减少200~300g/kg。产量低而不稳。
栗钙土上生长的针茅
广大牧区由于草场保护与建设跟不上畜牧业的发展,长期超载过牧,导致草场退化,土壤在植被覆盖降低后发生沙化、盐化、退化。据内蒙统计,目前栗钙土土类沙化面积已逾800万公顷,盐化面积50万公顷。 应针对栗钙土的自然条件、土壤性质和存在问题,并考虑到经营利用的历史和经济发展的需要,确定利用方向和改良措施。
1、栗钙土虽属农牧兼宜型土壤,但雨养旱作农业受降水限制,总的利用方向应以牧为主,适当发展旱作农业与灌溉。考虑到历史和现状,暗栗钙土应以农为主,农牧林结合;栗钙土以牧为主,牧农林结合,严重侵蚀的坡耕地应退耕还牧;草甸栗钙土农牧结合;其它亚类均以牧为主。
2、干草原产草量较低,年际和季节间变化大。应有计划在适宜地段建设人工草地,种植优良高产牧草,改良退化草场,提高植被覆盖度,防止土壤沙化、退化。应严格控制牲畜头数,防止超载过牧。
3、栗钙土耕地肥力普遍有下降趋势,应合理利用土地资源,农牧结合,增施有机肥,推广草田轮作,种植绿肥牧草,增加土壤有机质。在农田及部分人工草场施用、磷化肥,并根据丰缺情况合理施用微肥,是增产的一项重要措施。在有水源地区应根据土水平衡的原则发展灌溉农业,建设稳产高产的商品、油、及草业基地。
4、农牧区都应建设适合当地条件的防护林体系,保护农田、牧场,改善生态环境。但在有紧实钙积层的土地,应以灌木为主体,不宜种植乔木林