第十一章铁铝土纲.ppt

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1、第十一章 铁铝土纲,第一节、分布与形成,一、分布,铁铝土是热带亚热带地区的主要土壤类型。包括砖红壤、赤红壤、红壤和黄壤等土类。 北起长江两岸，南至南海诸岛，东起台湾、澎湖列岛，西达云贵高原及横断山脉。涉及十四个省区，面积约15.28亿亩。约占全国土地总面积的15%。是我国重要的土壤资源。,二、形成条件,（一）气候条件 铁铝土分布区气候的总特点是：气温高，雨量充沛、但 雨量分配不均匀，冬季温凉干旱，夏季炎热潮湿。这种湿热同季的气候特点有利于风化作用的进行。,（二）植被条件 本区原生植被主要是热带雨林、常绿阔叶林、季雨林。但由于人为砍伐，原生植被所存不多，相当一部分原生植被已被一些次生植被及热带、

2、亚热带作物、果木所代替。这些原生植被的生长量大，生物富集作用较强。,（三）地形条件 分布与广泛的地貌类型上，排水良好的地形条件有利于淋溶作用的进行，从而也有利于铁铝土的形成。 （四）母质条件 各类母质都可以形成铁铝土。母质的多样性对这些土壤的多样性有一定的影响。,（五）时间因素 从成土年龄考察，我国铁铝土既有发育在古风化壳上的类型，也有发育在近代母质上的类型。成土年龄差异悬殊。,三、成土过程,富铝化过程和生物富集过程是铁铝土的两个最主要的成土过程。,（一）富铝化过程,指矿物遭受强烈的分解，盐基及硅酸盐遭受强烈淋失，铁铝氧化物相对聚集，甚至形成网纹及铁磐的过程。 是铁铝土的主导成土过程。 铁铝土

3、中各典型土类的富铝化程度不同。其顺序是：砖红壤赤红壤红壤黄壤。 非典型的各土类，其富铝化程度可能出现互相交叉的现象。,（二）生物富集过程,生物富集过程指在自然植被覆盖下，铁铝土中所进行的生物物质循环过程。这一过程包括下面三个作用： （1）残落物的大量聚积： 在热带亚热带高温多雨的条件下，森林生长繁茂，每年有大量的凋落物归还土壤。热带雨林下枯枝落叶凋落物的数量比温带小兴安岭地区高1.5-2.0倍。大量的生物残体为土壤物质循环和养分富集提供了物质基础。,（2）灰分元素的吸收与富集 -由于每年聚积的生物残体的数量大，所以生物对灰分元素的吸收与富集作用十分明显，生物自肥作用十分强烈。 -不同地区的养分

4、吸收与富集强度不同，亚热带地区弱于热带地区。 -不同植被也有所差异，如竹林对硅的归还率最高；常绿阔叶林和杉木对钙、镁的归还率较高。,（3）生物与土壤之间强烈的物质交换 旺盛的植物生长迅速从土壤吸收大量的营养元素，大量的植物凋落物又将许多营养物质归还土壤表层。这种强烈的物质交换促进了土壤肥力的发展。,第二节 铁铝土的基本性质,铁铝土各土类在性质上有极大的相似性，但由于它们在发育上的差异，它们在性质上仍然存在差异。,一、形态特征,土体构型一般为A-B-C A：腐殖质层 B：铁铝残余聚积层 C：母质层,（一）腐殖质层,厚度及有机质含量变异很大。 在原生植被完好的情况下，A层的厚度最大可达50厘米，有

5、机质含量可达12%。 当原生植被被破坏或经过开垦，A层厚度降低，多数仅数厘米到十几厘米；有机质含量也下降，一般为1-2%。 在良好的植被覆盖下，A层之上还可能出现枯枝落叶层（O层）。,（二）铁铝残余聚积层,这是一个由于盐基和硅酸盐的淋失，铁铝氧化物相对聚集而形成的层次。 B层厚度的变异很大，薄者几十厘米，厚者几米或更厚。 砖红壤、赤红壤和红壤B层的主色调多为红色或红棕色，而黄壤B层的主色调则为黄色。 风化度高的砖红壤B层常因含大量氧化物而呈现松脆的性质，黄壤的B层则缺乏松脆性。 B层下部可能出现红、黄、白相间的网纹层。,（三）母质层,母质层的厚度变化很大，可以从几十厘米到几十米。 该层可以是深

6、厚的红色风化壳，也可以是母岩的直接风化物。 该层颜色多样,上述基本层次与剖面构型在不同土壤类型中会有所变化。 如：在水土流失严重的地区，土壤常缺乏A层，而呈B-C型土体构型。各土类的幼年土壤类型呈A-C型，甚至A-R型。,二、矿物学特性,粘粒矿物主要是1：1型高岭类矿物和二三氧化物（针铁矿、赤铁矿、三水铝石等）。 砖红壤以高岭石为主，三水铝石为次； 赤红壤以高岭石为主，三水铝石少见； 红壤以高岭石为主，但伴有一定数量的水云母、绿泥石或蛭石。 黄壤中则以高岭石、三水铝石、绿泥石或蛭石兼而有之，有时含有较多的水云母。 湿度较高的黄壤中针铁矿较多。,三、化学特性,（一）表层有机质含量变异大，富里酸比

7、例高。 腐殖酸的H/F比值常为0.5左右，低的仅0.1-0.2，其中胡敏酸的结构也比较简单。这些腐殖酸的凝聚能力弱，形成的团聚体品质也较差。 不同植被、不同土类中的腐殖质组成也有差异。,（二）酸性较强、阳离子交换量和盐基饱和度低 -铁铝土的pH多在4.5-5.5之间，最低3.6（黄壤），高的达6。 -CEC多在10cmol/kg以下，少数可以超过20cmol/kg，表层CEC常高于心土和底土。 -盐基饱和度多在30%以下。,（三）养分较贫乏 -在自然植被良好的情况下，有机质和氮素含量较高，但开垦后迅速降低。 -P素含量与母质关系密切，基性岩酸性岩。磷有效性差。 -供K能力多较差。 -钙镁十分缺

8、乏； -B，Mo普遍缺乏；,四、物理性质,质地多粘重，但深受母质影响。 土壤供水能力差，有效水含量低。,第三节 土类概述,一、砖红壤,（一）分布与形成特征 -主要分布在海南岛、雷州半岛、西双版纳及台湾南端。大体位于北纬22以南，属热带地区。 -气候具有高温多雨、干湿季明显的季风特点。 -原生植被为热带雨林和季雨林。 -一般分布在低山、丘陵和阶地上。 -母质为各类岩浆岩、沉积岩和古冲积物。,典型砖红壤发育年龄极长，风化度极深，土体非常深厚，铁铝残积特别明显，是铁铝土中发育度最高的土类。 砖红壤是发展热带经济作物、特别是橡胶的重要基地，水稻一年二至三熟。,（二）主要亚类,分为两个亚类： （1）砖红

9、壤：是本土类的典型亚类。 （2）黄色砖红壤：分布在砖红壤区相对湿度较大的区域。 福建没有砖红壤的分布。,二、赤红壤,（一）分布与形成特征： -是南亚热带地区的地带性土壤，是砖红壤和红壤之间过渡土类。在分布和性质上都介于砖红壤和红壤之间。 -主要分布在广东西部和东南部、广西西南部、福建和台湾南部、云南部分地区。 -一般分布在海拔1000米以下的低山、丘陵、台地地区。福建赤红壤的分布上限变化在200-400米之间。 -赤红壤的富铝化和生物富集作用均比砖红壤弱、比红壤强。,（二）剖面特征,剖面层次分异明显，土体构型呈A-B-C型。 A层呈棕-棕红色。B层呈棕-红棕色，色调与游离氧化铁呈正相关。C层手

10、母质影响较大，色调较复杂，从红色到黄色，与母质颜色近似。 A层结构多为碎块状；B层为块状或棱块状，常见胶膜淀积；C层块状或弱块状结构，少有胶膜淀积。,（三）理化特性,粘粒中高岭石占绝对优势； 我省赤红壤的母岩主要是花岗岩和其它酸性岩，故质地一般较轻。 微团聚性和渗透性较好，总孔隙度、通气孔隙和持水孔隙均较高，有利于调节水、气矛盾。,土壤呈酸性(pH5.0-5.5)，交换性铝占优势（占CEC的60-95%)； 阳离子交换量：，B层CEC=2.10-20.04 cmol/kg粘粒。 有机质含量低：有机质平均含量为21.3g/kg，受植被覆盖状况影响严重 矿质养分较贫乏：大部分缺P、K、Ca、Mg、

11、B，相当部分缺Zn，Mo。养分不平衡是赤红壤开发的主要限制因素之一。,（三）主要亚类,划分为赤红壤、黄色赤红壤和赤红壤性土三个亚类。 福建仅有赤红壤和赤红壤性土两个亚类。,1、赤红壤,是本土类中的典型亚类。 福建的赤红壤亚类主要分布在闽东南丘陵台地上，成土母质以花岗岩为主，其次为火山岩类和第四纪红色粘土和少量玄武岩。,土层一般较深厚，剖面发育完整，土体构型A-B-C或（A）-B-C。淀积层较发育，呈棕红色，多铁铝结核，有的甚至形成蜂窝状铁磐。,根据母质类型及其性状的不同，续分为10个亚类： 硅铝质赤红壤土属； 铁质赤红壤土属； 赤土属； 侵蚀赤红壤土属； 铝硅质赤红壤土属； 硅铝铁质赤红壤土属

12、； 硅铁质赤红壤土属； 残余水化赤红壤土属； 黑赤土土属； 赤砂土土属；,2、赤红壤性土,该亚类是在已被强烈侵蚀的土壤上发育形成的。 土层浅，剖面发育不完整，土体构型A-(B)-C； 半风化碎屑及粗砂粒多，粗骨性强； 有机质含量低，养分贫乏； 保水性差； 肥力低下。 本亚类只有一个土属,三、红壤,（一）分布与形成特征 -分布于长江以南的低山丘陵区，形成于中亚热带生物气候条件下。 -原生植被为亚热带常绿阔叶林，地形多为低山、丘陵和高原 -在福建，红壤分布于中西部地区； -红壤的富铝化程度弱于赤红壤，但仍十分明显。,（二）剖面特征,土体深厚，土层分化十分明显； 植被覆盖好的地方，A层之上常有O层；

13、 B层厚度在30-50厘米之间，有的甚至可达1米以上。颜色在红、红棕、橙色之间。块状或棱块状结构，铁铝胶结的微团聚体普遍存在。B层下段多有红、白、黄色蠕虫状孔隙和网纹层。 C层为母质层或红色风化壳。,（三）理化特性,质地较粘重：以壤质粘土为主，受母质影响很大； 孔隙度低，容重较大，胀缩性大，有效水含量窄：湖南测定，A层容重在1.3gcm-3以上，孔隙度40-50%。 养分含量低：缺P、K、B、Zn CEC和盐基饱和度低：我省平均9.70cmol/kg, 全国平均盐基饱和度20%左右。,（四）亚类,红壤土类划分为五个亚类：红壤，黄红壤，棕红壤，山原红壤和红壤性土。 福建只有三个亚类：红壤，黄红壤

14、，红壤性土。,1、红壤亚类,在中亚热带地区，红壤遍布丘陵、山地及河谷盆地，分布上限在海拔700-1000米。 在南亚热带地区，红壤分布在赤红壤之上的垂直带谱上，分布上限海拔为800-1200米（赤红壤分布上限200-400米)。,自然植被较好，生物累积量大，成土时间长，土壤发育好。 土层深厚，土体构型A-B-C或B-C。,本亚类适合于林木及亚热带和温带经济作物生长，是福建用材林基地，也是茶叶生产基地。 根据母质类型极其所引起的土壤属性的差异，续分为11个土属。,硅铝质红壤土属； 铝硅质红壤土属； 铁质红壤土属； 硅铝铁质红壤土属； 硅质红壤土属； 硅钙质红壤土属； 硅铁质红壤土属； 侵蚀红壤土

15、属； 水化红壤土属； 红泥土土属； 红泥砂土土属；,（二）红壤性土亚类,遍布全省各地，多分布于丘陵山地顶部及陡坡地段。占该土类的5.57%。 大都是经过严重侵蚀后，重新发育的土壤。 成土时间短，土壤发育弱，土层薄，剖面分异不明显，A-(B)-C 粗砂碎石多，粘粒少，粗骨性强。,根据母质类型，可以分为5个土属： 硅铝质红壤性土土属； 铝硅质红壤性土土属； 铁质红壤性土土属； 硅铝铁质红壤性土土属； 硅质红壤性土土属；,（三）黄红壤亚类,分布于山地垂直带谱中，是红壤向黄壤过渡的亚类。分布下限是600-750米，上限海拔是800-1200米。 相对湿度较高，植被茂密。 土体上部游离铁被水化，呈棕黄色

16、，但剖面下部仍保留红壤的基本性质。 有机质含量较高，土壤养分较丰富，潜在肥力较高，有利于发展林业。,根据风化物的性质和性状，续分为7个土属： 硅铝质黄红壤土属； 铝硅质黄红壤土属； 铁质黄红壤土属； 硅铝铁质黄红壤土属； 硅质黄红壤土属； 硅钙质黄红壤土属； 侵蚀黄红壤土属,四、黄壤,（一）形成与分布特征 -分布于中亚热带中等海拔高度的山地上，以四川、云贵高原居多，其余各省也有分布。 -黄壤水湿条件较好，热量条件较差，云雾多，日照少，相对湿度大。 -原生植被主要为常绿阔叶林、常绿-落叶阔叶混交林。,富铝化过程是主要成土过程，伴有“黄化”过程。 黄化过程是氧化铁矿物水化，土体呈黄色，B层颜色更鲜

17、艳。这是土壤区别于其它土类的一个重要特征。 酸性较强，三水铝石多。 福建黄壤的分布下限是700-1200米。,（二）主要亚类,根据成土作用的组合及发育程度的差异，可以续分为黄壤、暗黄壤、漂洗黄壤、表潜黄壤、黄壤性土等五个亚类。 福建仅有黄壤和黄壤性土两个亚类。,1、黄壤亚类,是黄壤的典型亚类。 续分为9个土属：,硅铝质黄壤土属； 铝硅质黄壤土属； 铁质黄壤土属； 硅铝铁质黄壤土属； 硅质黄壤土属； 硅钙质黄壤土属； 侵蚀黄壤土属； 黄泥土土属； 黄泥砂土土属；,2、黄壤性土亚类,分布于中山顶部或陡坡地段，原生植被破坏，土壤侵蚀严重。系被侵蚀的土壤上重新发育而成的土壤。 成土时间短，土壤发育弱，

18、土层薄，剖面发育不完全，土体构型A-(B)-C。粘粒含量少，表层有机质丰富。 本亚类只划分硅铝质黄壤性土一个土属。,第三节 铁铝土的利用与改良,一、优势与问题,（一）优势 1、水热条件优越，生产潜力较大 2、适合于多种作物种植 3、土层一般较深厚,（二）主要问题 1、酸、瘦、粘、板 2、植被一旦破坏，就导致水土流失、土层变浅薄、肥力迅速降低 3、沿海赤红壤存在季节性干旱威胁,二、利用与改良,（一）综合规划、整体开发 1、要用生态学的观点来指导开发利用 -本区生态系统比较脆弱，破坏容易恢复难。一旦破坏，就可能造成严重的生态环境后果。因此，不论进行何种开发利用，都必须兼顾生态环境的保护。否则，将得

19、不偿失。 -丘陵山地的开发利用要特别注意防止水土流失。,2、要用大农业和立体农业的观点来指导开发利用 -本区的自然环境条件和土壤性质变化很大，存在明显的水平地带性和垂直层次性。 -不仅适合于粮食作物，更适合于各类经济作物。不仅适合于种植业，也适合于养殖业。不仅适合于农业，也适合于林业。 -因此开发利用时必须因土制宜、因山制宜，根据资源条件和当地社会经济特点，进行最有效的开发利用。,不同土壤类型的理化性状不同； 不同坡度的土壤的利用适宜性不同： 25的坡面, 严禁垦殖 不同侵蚀强度的土壤的利用适宜性不同； 不同海拔的土壤的利用适宜性不同；,-在垂直方向上，可以采用顶林、腰经、谷农立体垂直布局：

20、丘岗中上部土壤薄、瘦、旱，应以林为主；中下部适于发展高效的经济作物（果茶等）；坡麓则可以种植水肥条件要求高的粮食作物。,立体种植的例子,-在同一地块上，可以采用间、套、混作立体布局： 立体种植有利于提高光能利用率，有利于提高人工生态系统的稳定性，同时也有利于土壤的培肥。 农林混作、果农间作、果（茶）肥间套作、不同作物间套作等。,3、要有国土整治的观点 要利用、保护、治理相结合，在开发利用的同时，搞好山、水、土、田、林、路的综合整治。,4、要有以林、草为主、保持生态平衡的观点 保护森林是保护本区生态环境的关键要严格控制采伐量，制止掠夺性滥伐，加速荒山绿化造林。,（二）综合开发治理，科学利用改良,

21、1、以林为主，农林相结合 这是根据我省省情而提出的一项方针，原因有四： （1）山地丘陵面积大，地形起伏大，农业发展限制大，比较适合于林业的发展。 （2）植被可以缓冲水热旱涝矛盾，防止水土流失，保持良好生态环境。,（3）多年生林木对光、热、水的利用率高，生物量大，有利于土壤自肥； （4）林木抗逆性强、适应性广，经济林木经济效益好，是致富途径之一。,2、发展草业，草牧业并举 -在红壤坡地上种牧草，可以有效地防止水土流失，增加土壤有机质和养分含量，调节土壤水热状况，改善结构性，达到养地和保地的效果。 -可以在荒山荒坡种牧草，也可以在茶果园种牧草（行间种植、田埂种植、道路沟渠边种植） -种植牧草与畜牧

22、业相结合，既能保护生态环境，又能提高经济效益,3、保土为主，保、用、养相结合 用地、养地、保地是铁铝土开发利用的三个方面，相互依存，缺一不可。 一般说来，“用地”是目标，“保地和养地”是为了永续利用。我省丘陵山地水土流失严重，因此必须以保地为主。,4、以培肥为主，肥、水、改制相结合 培肥的关键就是迅速恢复和提高耕作层有机质水平。基本措施是增施有机肥，补充矿质养分，间套种绿肥等。 （1）化肥与有机肥相结合 （2）因土施肥，适当使用石灰 （3）避免长期单一施肥 （4）建立合理的耕作制度,-绿肥：百喜草，宽叶雀椑，爬地兰，无刺含羞草，马唐，扁穗牛鞭草，索兰德狗尾草，鸡脚草，罗顿豆，威恩圆叶决明，大翼豆，白三叶,