温带荒漠草原植被和黄土母质条件下形成的具有弱发育钙积层的土壤。1954年中国土壤分类(暂拟)中灰钙土首次以独立的土类出现,1978年中国土壤分类暂行草案和第二次全国土壤普查分类(1988年)列为钙层土纲灰钙土土类,1991年《中国土壤系统分类
温带荒漠草原植被和黄土母质条件下形成的具有弱发育钙积层的土壤。1954年中国土壤分类(暂拟)中灰钙土首次以独立的土类出现,1978年中国土壤分类暂行草案和第二次全国土壤普查分类(1988年)列为钙层土纲灰钙土土类,1991年《中国土壤系统分类》(首次方案)列为干旱土纲钙积干旱土亚纲灰钙土土类。在美国土壤系统分类中它大部分相当于钙积正常干旱土(Calciorthids),部分相当于雏形正常干旱土(Camborthids)和干热正常新成土(Torriorthids)在联合国世界土壤图图例(1988)中大部分相当于弱发育钙积土(Haplic Calcisols)。灰钙土主要分布在华家岭以西的黄土高原西部、河西走廊东段、祁连山和贺兰山山麓、新疆伊犁河谷地,在甘肃屈吴山、宁夏中北部的一些低山垂直带上也有分布。
灰钙土形成于干旱温带南部,热量较高,降水量较低的气候条件下,年平均温度为6~9℃,≥10℃的积温为2800~3100℃,年蒸发量为1600~2100毫米,年平均降水量约200~350毫米,干燥度在1.8~5.5之间,植被类型属荒漠草原,由多年生丛生禾草和旱生灌木及半灌木组成,西部以蒿属为主,春季有短命植物生长;东部以针茅为主,春季无短命植物。成土母质皆为黄土或黄土状物质。地形多为黄土丘陵、阶地和洪积—冲积扇形地。总之,б较温暖的气候,质地均匀的黄土状母质和以小灌木及半灌木为主的荒漠化草原植被是灰钙土的基本成土条件。(见彩图55)。
①腐殖质含量低,但有机残体的贮量却相当高。这与灰钙土的特殊水热条件有关。因为在短暂湿润的春季,微生物的活动极为旺盛,有机质的矿质化作用强烈,所以腐殖质含量不高。进入夏季后,由于温度高,蒸发强,土壤缺乏水分,抑制了微生物活动,有机残体大部积累在土壤中。②腐殖质染色层深厚,灰钙土的腐殖质层一般可厚达50~70厘米,这主要与灰钙土的母质为黄土有关,黄土母质疏松多孔,透水性好,有利于根系向下延伸,因而腐殖质的积累不仅限于表层,且可均匀分布于较深土层中。③腐殖质组成以富啡酸为主,胡敏酸与富啡酸之比小于1,这与棕钙土相似,但灰钙土由于碳酸盐淋溶弱,胡敏酸与富啡酸皆以与钙结合的形态占绝对优势。
灰钙土碳酸盐的淋淀作用深受干热气候和黄土岩性的影响,在冬春半年中,由于冻期短、温度低和早春解冻时湿度较高,有利于碳酸盐的溶解和移动,且因黄土的渗透性好,下降水流能把部分碳酸盐淋溶到较深土层处。但在夏秋半年中地面温度迅速增高,夏季极端最高温度有时可达60℃以上。强烈的蒸腾作用使土壤水分沿毛管孔隙向上移动,部分碳酸盐也随上升水流返回到剖面上、中部,并呈假菌丝状淀积在孔隙中。这是造成灰钙土全剖面呈石灰性和无明显层状钙积层的原因。
灰钙土的剖面分异不如棕钙土明显,发生层的形态和特性逐渐过渡。地表常有细的裂缝和薄的假结皮(0.5~1厘米)并着生较多的地衣和藻类,在风沙活动地段,地表多见厚薄不等的沙层或小沙包。腐殖层厚度10~30厘米,色调多为黄棕色(10YR),湿态亮度和彩度皆大于3.5。结持疏松,团粒状或弱块状结构,泡沫反应弱;向下为黄棕色过渡层,厚20~30厘米,稍紧实,有少量石灰假菌丝;石灰含量比上下土层高,除潮灰钙土外,钙积层以下一般无易溶盐和石膏聚积(表)。(见彩图56)。
分布于邻接黑垆土或栗钙土的地区,剖面由腐殖质层、AB过渡层、钙积层和母质层组成。腐殖层和过渡层有机质含量在10克/千克以上,最表层可达20克/千克以上,总厚度可达50~70厘米。碳酸盐淋溶弱,土壤碳酸盐含量多在12克/千克以上。向下逐渐进入钙积层,碳酸盐含量一般在120~200克/千克之间。此层碳酸钙增量不超过上部或下部土层的10%,以下有时可见石膏聚积。
多发生在紧接沙漠的侵蚀严重或气候更干旱的地区。腐殖质层较薄,一般缺AB过渡层,有机质加权平均值(40厘米内)<10克/千克;石灰聚积物以假菌丝和斑块状为主,碳酸钙含量可达200克/千克以上,上下过渡较明显。
多见于低平地形部位,因受地下水影响,剖面下部常显锈纹、锈斑。表层有机质含量比普通灰钙土,淡灰钙土高,土壤可溶盐有自上而下淋溶特点,也有自下而上移动特点,钙积层发育明显,但常和盐分或石膏同层,有的草甸灰钙土返盐明显,常出现上位或中位盐化。
灰钙土的生产性能较好,土层厚,质地均匀。矿质养分丰富,少盐化、碱化,是发展牧业生产的优良土壤资源。但气候干旱,水土流失,严重沙害是其主要问题。利用改良措施:①地形平缓处,可开垦为农田,但因土壤过旱,除有灌溉条件者外,产量不高亦不稳定。主要抗旱防沙措施有①建设防风林网,种植抗旱草灌植物。②兰州的砂田耕作经验,抗旱保墒,能减轻旱灾损失,值得推广。③增施有机肥料和氮磷化肥,轮种牧草,可以明显提高土壤水分的利用率和农作物产量。④在有灌溉水源的地方,应建成灌溉农田,可以高产稳产。⑤广大灰钙土地区应保护草被或种植牧草,防止水土侵蚀,以发展畜牧业为主。
灰钙土的化学性质(新疆 巩留)
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