三、成土过程
(一)腐殖质累积作用微弱
荒漠地区的植被属小半灌木和灌木荒漠类型,地上部分产量低,每公顷干物质量不足600公斤,甚至不到250公斤。这些植物生长缓慢,每年只有不足地上部分总量的百分之一的干物质成为凋落物,根系虽然发达,且每年都有一部分细根死亡,但数量也很有限,而且在干热的气候条件下,这些有限的有机质也迅速矿化,以致不可能形成明显的腐殖质层,有机质含量多在5克每千克土或3克每千克土以下,最高含量不超过20克每千克土。荒漠土的形成特性也反映在腐殖质的组成上,首先是富里酸的含量比胡敏酸含量高,胡敏酸与富里酸的比值均在1以下,最小仅0.1左右,腐殖质酸多与钙结合,也有少部分与铁、铝结合;其次,胡敏酸和富里酸的含量都很低,仅占腐殖质总量的6—36%,但难分解的残渣含量则很高,占53—72%;另外,在腐殖质组成中,脂腊的含量相当高,特别是灰棕漠土和棕漠土,其含量分别达5%和6%。荒漠土都不含活性胡敏酸,而且胡敏酸的缩合程度很低,结构简单。腐殖质组成的这些特点,说明干热的气候条件和有机质的强烈分解作用,有利于富里酸和简单态胡敏酸的形成,这是荒漠土的腐殖质化处于初级阶段的原因。
荒漠土形成中,藻类、地衣等低等植物影响比较显著,低等植物在砾质戈壁上形成少量黑色腐殖质,它与可溶盐一起涂洒在砾石表面,形成荒漠岩漆,可在整个砾质戈壁的地表形成漠境砾幂,当地人们称它为黑戈壁。
(二)石灰的表聚作用明显
在干旱的气候条件下,淋溶作用很微弱,在风化与成土过程中形成的石灰质就地聚积未受淋失,随着时间的推移,就在土壤的表层聚积了大量的石灰质。同时土壤深层的石灰质,也随着水分的向上强烈蒸发,以重碳酸钙形式移运到土壤表层,当土表增温干燥之后,重碳酸钙便迅速转化成碳酸钙,在表层产生聚积现象。在高等植物生长较为繁茂之处,高等植物也可参与石灰的表聚作用,植物残体在土壤表层强烈矿化而引起表层生物性钙的累积。气候越干旱,石灰表聚作用愈明显。棕漠土的石灰表聚作用最强,其次是灰棕漠土,灰漠土分布地区,降水相对来说稍多些,冬季积雪较厚,从而促使结皮层、甚至片状层的碳酸钙部分向下淋洗。
(三)石膏和易溶盐的聚积
在荒漠土中,无论母质粗细或成土年龄的大小,土壤剖面中都有不同程度的石膏和易溶盐的聚积,其累积的程度通常随着干旱程度的增加而增加,聚积量从灰漠土→灰棕漠土→棕漠土逐渐增加,而且聚积层位也按此顺序逐渐变浅。石膏和易溶盐的累积程度也随着母质、地形而异:在基岩风化物上发育的土壤,易溶盐与石膏积累程度轻;在砾质洪积物上发育的土壤,因受侧流溶液沉积影响,易溶盐与石膏的积累比较明显;而在冲积平原上分布的荒漠土,易溶盐和石膏的大量积累系地球化学沉积的结果。易溶盐和石膏的聚积程度也受时间因素的影响,一般地说,在古老残积物和洪积物上发育的土壤,易溶盐和石膏的聚积远较新的沉积物上发育的土壤明显。因此,石膏化和盐化作用表现程度,不仅因土类而异,即便在同一土类内也有差别。
荒漠土中易溶盐和石膏的来源,主要有三条途径:一是母岩经过长期风化就地形成;二是长期的地表侧流沉积的结果;三是过去水成的残遗物,即古代特殊水文地质和水化学条件下形成的残余。此外,通过一些耐盐和泌盐植物的根系吸收和残落物的分解,也有可能引起易溶盐在土壤表层的聚积,但这并不普遍。
(四)砾质化
除黄土状母质上发育的荒漠土外,其他母质上发育的荒漠土一般表层都有厚薄不一的砂砾层覆盖。这些砂砾的来源,有的是岩石风化的残积层,有的是地质历史过程沉积的砂砾层。在干旱气候条件下,昼夜温差很大,物理风化强烈,石块不断由大变小,之后经过长期风蚀,地面细土被风吹走,遗留下粗砂、砾石。荒漠土的砾质化很普遍,砾石的含量由百分之十几到百分之五十以上,并由灰漠土→灰棕漠土→棕漠土递增。
(五)弱铁质化作用
荒漠土的砾石层受荒漠岩漆、碳酸钙、石膏、可溶盐等的混合胶结,形成黑色荒漠砾幂,它对下层土壤可起保护作用,免遭风蚀作用,因而砾幂之下一般细土物质显著增多,多呈貌似“粘化层”的细土层。富含粘粒的亚表层较为紧实,而且呈鲜棕色或红棕色,甚至呈玫瑰红色。土壤化学组成表明,该层的铁含量较高;微形态观察也证明,这层土壤基质在反光下泛橙(5YR 7/6)和黄橙色(7.5 YR 7/8),说明有氢氧化铁和氧化铁浸染或铁质化现象。这种铁质化作用,是在干热的气候条件下,由于母质风化和成土过程中,含铁的矿物(如云母等)在短暂降水的浸润下缓慢地发生分解,二价的铁被转化成三价铁,进而形成游离的氢氧化铁所产生的。当降水过后,土壤进入增温阶段,水分很快损失时,氢氧化铁也因之脱水变成无水或少水的氧化铁,并以薄膜的形式涂染在土粒的外围。因此,在土壤湿度和温度相对较高的土层,即表层和亚麦层铁的氧化物便发生相对的聚积。母质中含铁的原生矿物愈丰富和成土年龄越古老,这种铁质化作用愈明显,且随着气温的增高而逐渐加强,铁质染色由灰漠土、灰棕漠土的褐棕色或红棕色,而到棕漠土的棕红色或玫瑰红色。铁的转化和聚积还可能是在低等植物,特别是藻类的分泌物——有机酸的参与下进行的,因为铁质染红特征在表层或亚表层均呈斑块分布,也就是藻类生命活动愈强盛的地方,铁质染红现象愈明显。当然,在我国荒漠土中铁质化作用比较弱,远不及非洲的撒哈拉那样广泛的发展(在表层会形成碳酸盐-铁质结皮),这种差异是地带性生物气候差别所造成的。
本文标题:荒漠土(3)
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