(一)诊断层
在美国土壤系统分类制中,考虑到人为因素只是以人为表层(Anthropic epipcdon)和耕作淀积层(Agric horizon)来确定的。
人为表层(耕作层)一般较深厚,色深,富含腐殖质,有较好的水稳性结构,既通气又爽水,交换性盐基一般以两价阳离子为主,粘土矿物以2∶1型为多,特别是人类长期耕作,施入许多骨头和贝壳,土壤中富含磷和钙,盐基饱和度高,这是区别于松软表层的重要标志。
耕作淀积层是指由于耕作而造成的淀积层,经过长期水旱耕作,紧接耕作层以下的土层可以发生明显的变化,在虫孔道内壁、根孔道内壁以及结构体表面,有一层有机质、粉粒和粘粒的暗色混合物,经久而成薄层,此薄层的颜色与土壤基质相比,一般具有较暗的亮度和较浓的彩度。不同生物气候条件下的耕作淀积层,可以呈现不同的形式。在温暖湿润的气候条件下,土壤具有较湿润的水分状况和较适中的温度状况,蚯蚓大量孳生,如果耕层下土层中蚯蚓孔洞及其内壁包被膜占该层土体容积5%以上,内壁包被膜的厚度超过2毫米,壁膜颜色湿时亮度≤4,彩度≤2,则这样的土层可定为耕作淀积层。在地中海气候条件下,土壤处于较干的水分状况,一般蚯蚓较少,淀积物质以薄片层的形式聚积在耕作层(Ap层)之下的土层中。如果淀积薄片层超过5毫米,膜的颜色湿时亮度小于4,彩度小于2,而且占10厘米以上厚度土层的容积的5%以上,则此层为耕作淀积层。
根据我国土壤系统分类研究,人工土有以下几个诊断层:
堆垫表层:厚度大于50厘米,有机质含量加权平均值≥10克每千克土;含有煤渣、木炭、砖瓦及其他。
厚熟表层:厚度大于50厘米;有机质含量加权平均值≥20克每千克土;0—20厘米内速效磷(0.5 M NaHCO3法)含量>100毫克每千克土;有多量蚯蚓穴和蚯蚓粪,含多量煤渣、木炭、砖瓦及其他人类生活用品的碎屑。
灌淤表层:厚度大于50厘米;全层机械组成相当一致;有机质含量随深度逐渐减少,但至该层底部至少为5克每千克土;或全层含煤渣、木炭、砖瓦或其他人类生活用品的碎屑。
水耕淀积层:位于犁底层以下,若底层出现潜育层,则于潜育层之上;在淹水期间,大孔隙充满下渗水流,结构体内的闭合孔隙包含空气;多棕色、黄棕色锈纹;常见暗棕、黑棕色铁锰斑块或结核。铁的晶胶率比上伏土层高;粘粒、粉砂含量一般高于上伏土层;盐基饱和度高于上伏土层。
旱耕淀积层:位于紧接耕作层之下,其前身可能是原来的其他诊断层或某种诊断特性的B层;厚度大于10厘米;孔壁和结核体表面淀积有较暗色的腐殖质-粘粒胶膜或腐殖质-粉砂-粘粒胶膜,其亮度和彩度均低于周围土壤基质,数量应占该层体积的3%或更多,或者占薄片的1%或更多;在艳色土壤剖面中,此层颜色与未受耕作影响的下垫土层相比亮度增加,彩度降低,色调不变或偏黄;碳氮比一般小于8;在酸性土壤中,此层pH值和盐基饱和度高于或明显高于未受耕作影响的下垫土层。
(二)形态特征
人工土剖面通常有:厚度较大、结构较好、养分较多的耕作层(人为表层、厚熟表层);厚度较薄、较紧实的犁底层和具有不同形式的淀积物、亮度较暗、彩度较浓的耕作淀积层。其主要特证见诊断层所述。
(三)理化特性
人工土的理化性质有以下几个特点:
1.人工土壤既然是在自然土壤的基础上经人为因素影响而形成的土壤,那么它的理化性质必然受到原来土壤性状和人为因素的影响,其变异也较大。例如,起源于红壤的水稻土继承母质的一些特性:养分较少,土壤有机质组成又较简单,多呈酸性反应。粘粒的硅铝率低(1.8—2.2),粘土矿物以高岭石为主,氧化铁含量较高,阳离子交换量较低,磷大部分以闭蓄态的磷酸铁、铝为主。起源于黄棕壤的水稻土,磷、钾含量要比红壤区水稻土高,无机磷中磷酸钙的比例也较高,而阳离子交换量也有提高。粘粒的硅铝率约为2.5—3.4,粘土矿物以水云母为主。北方地区的水稻土,受冷冻的影响,生物化学作用较弱,耕层常有片状结构,铁锅移动也不强烈,有机质组成中胡敏酸与富里酸的比值较高,阳离子交换量和pH值也较高,粘粒硅铝率在3.5—4.0之间,粘粒矿物以水云母为主。灌淤土和绿洲土地处干旱和半干旱地区,土壤富含矿质养分,一般有石灰性,呈碱性反应,其许多性状又决定于灌溉水的泥沙组成和灌溉系统的情况。土的性质与原来土壤褐土有许多共同之处,所以有的人主张不列成独立的土类,而把它放在褐土的耕作类型中。
2.人工土经过熟化过程后,土壤肥力普遍得到提高,这主要表现为有机质和有效养分含量的增加,腐殖质层下延,增加厚度,腐殖质的活性提高,表现了较好的耕作、保肥供肥性能和缓冲能力。
3.人工土通常会改变或减弱原来土壤所存在的不利因素。例如红壤存在酸性、有效磷含量低等不利因素,改为水稻土后,就可以使土壤的酸度降低,盐基饱和度升高,并提高了磷的有效性。沼泽土的地面水和地下水是相连接的,全剖面处于还原状态,还原性物质含量高,一般具有腐泥层,潜在养分高。一旦改为水稻土,便不断围绕排水和发挥土壤潜在肥力而进行着脱沼泽化作用。地下水位逐渐降低,灌溉水和地下水分离,潜育作用逐渐减弱,氧化还原作用进一步改善,潜在肥力得到发挥。此外人工土的原来土壤中原有的碱比、盐化和过强石灰化等不良性状,一旦改变为人工土,这些不良性状都会得到不同程度的改善。
本文标题:人工土(4)
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