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沼泽土

低湿地区沼泽植物下形成的具有潜育层或兼有泥炭层的土壤。《中国土壤分类暂行方案》(1978)及中国第二次土壤普查分类(1988)列入水成土土纲沼泽土土类,《中国土壤系统分类》(首次方案,1991)列为潮湿土土纲常潮湿土亚纲潜育土土类。它大致相当于美国土壤系统分类中的潮湿软土、潮湿始成土;联合国世界土壤图图例中的潜育土集合土类。

低湿地区沼泽植物下形成的具有潜育层或兼有泥炭层的土壤。《中国土壤分类暂行方案》(1978)及中国第二次土壤普查分类(1988)列入水成土土纲沼泽土土类,《中国土壤系统分类》(首次方案,1991)列为潮湿土土纲常潮湿土亚纲潜育土土类。它大致相当于美国土壤系统分类中的潮湿软土、潮湿始成土;联合国世界土壤图图例中的潜育土集合土类。沼泽土分布于世界各地低湿地区,中国的沼泽土分布广泛,在黑龙江、吉林和四川西北部分布尤为集中,全国约有0.1亿公顷。

成土条件

沼泽土的形成主要决定于地形条件和水文状况,它多见于山间谷地、平原碟形洼地、封闭或半封闭的盆地、河塘、沿海泻湖、湿润地区的山地马鞍形部位、山麓凹地等地表水汇集和地下水位高的地区,在潮湿冷凉气候和母质粘重、有冻层的地区分布尤多,发育亦更典型。植被都为湿生类型,常见的植物有莎草、苔草、小叶樟、芦苇、灯心草、空心柳、丛桦、沼柳、越桔、毛赤杨以及藓类等;湖泊滞水沼泽往往是由漂浮植物与蔓延水面的长根植物,如水芹、沼萎陵菜,三叶睡菜等构成漂浮植物毡;总之,在不同条件下它们组成不同沼泽植物群落。母质大都是更新世到全新世的各种沉积物;有的质地比较粘重,透水性差;在冷凉山区有冻层发育的地方,也常发育于残积母质,矿质成分及盐基含量因各地地球化学和气候特点而有很大的差别,有的呈酸性,缺乏盐基,有的呈中性,有的含碳酸钙或可溶盐。

成土过程

沼泽土形成过程的特征在于粗腐殖质、泥炭在土壤中的积累过程和土壤矿质层的潜育化过程。

粗腐殖质泥炭积累过程

在植物生长季节,因土温升高,水分充足,养分释放较多,故湿生植物生长茂盛,每年形成多量有机质;植物死亡后,由于土壤积水,植物残体在嫌气条件下分解缓慢而不彻底,故大多以粗腐殖质、泥炭化物质的形式在土壤中积存下来。长期的积累使土壤粗腐殖质、泥炭化物质增厚,有机质含量越来越高。冷凉潮湿的气候条件,土壤存在冻层或下层粘重不透水,森林采伐或火灾迹地因蒸发减少而积水,都会抑制微生物的分解作用,促进粗腐殖质和泥炭物质的积累过程,这就是冷湿的北方和高海拔地区沼泽土分布多的原因。

潜育化过程

沼泽土的潜育化过程是在土壤积水和缺氧条件下进行的,嫌气细菌如丁酸细菌、硫细菌等在分解活动中产生的H2、CH4、H2S、CO2和一些有机酸等成分,使高价氧化铁、锰转变为易溶的亚铁、亚锰状态,部分随地下水流出土体(离铁作用),部分留在潜育层内。在旱季,土壤水分状况变干,下层的部分水分沿毛管上升到土壤上部,在通气好的条件下将所含的亚铁、亚锰又氧化为高价铁、锰氢氧化物,呈锈色斑块、条纹和结核沉淀出来,潜育层中的铁被还原后与土壤中的一些成分作用生成兰铁矿[Fe3(PO42·8H2O]、菱铁矿[FeCO3]、硫化铁[FeS2],它们暴露在空气中呈蓝灰色至淡灰棕色。潜育层在长期浸水状态下呈高度还原态,铁、锰、碱金属及部分碱土金属元素被淋失。

基本性状

沼泽土初期阶段是在周期性的浸水条件下,此时地表为薄的粗分解有机质层[O〕,下为较厚的腐殖质层(A),厚约20~30厘米,有机质含量20~100克/千克或更高,团粒结构;向下心土层(Bg)颜色较浅,多杂色锈斑和铁子;再下为矿质潜育层(G)。典型的沼泽土长期积水,表层是黄褐色的初分解有机质层(H1),含有处于不同分解阶段的根、茎、叶组织;下为较厚的强烈分解的暗色—暗棕色泥炭层(有机质层H2),再下为潜育层(G)。潜育层的性质是粘紧,无结构,无根系和小动物,有机质含量低,强还原性,铁、锰元素受淋溶,铝含量无变化,淡蓝灰色,常带H2S臭气,pH值接近中性。②沼泽土冷凉,含水量高,长年在嫌气还原条件下,在未建立排水系统改良前,有效养分低,只适于沼泽植物生长。

主要亚类

沼泽土按土壤腐殖质或泥炭积累的情况和潜育程度分为四个亚类。

草甸沼泽土

分布在沼泽的外侧,是草甸土沼泽土的过渡类型,在河滩、阶地及平原低处常见到。地下水在50厘米内,有周期性短期积水,表层通气较好,草类根系多,有机质以腐殖质形态积累;心土层有机质含量显著减少,有锈斑铁子;再下为灰蓝色潜育层。

腐泥沼泽土

分布于阶地、宽谷、湖泊和旧河道边缘和南方湖荡地区。地面周期性积水,由于水的流动性大,通气条件好,有机残体分解度高,多以有机质含高量的腐泥形态积累在表层,下为潜育层,有机质含量显著下降。

泥炭腐殖质沼泽土

分布于草甸沼泽土与泥炭沼泽土之间,地面长期积水,只在干旱年分可能露出水面。在表层草根下有10~20厘米暗棕色泥炭层,下为腐殖质层,再下为潜育层。

泥炭沼泽土

地面长期积水,长期进行泥炭累积过程,泥炭层厚20~50厘米。干旱和半干旱地区、沿海地区的沼泽土还含有碳酸盐和可溶盐,高寒潮湿区有呈强酸性的,或2米下有永冻层的,均可据此进一步划分。

利用改良

沼泽土都为低湿地,其利用改良措施因目的不同而异。①平缓连片的草甸沼泽土可辟为农地(田)或牧草地,其改良措施主要是防洪排涝,降低地下水位,以提高土温和土壤通气性,促进有机质分解,发挥土壤潜在肥力。如中国东北三江平原与穆陵—兴凯平原约有沼泽土113.3万公顷,为利用这片土地,在山区修建水库,调节径流;沿江修筑堤防,防治洪水;坡麓挖截水沟,排泄高地来水。同时修建排灌水网,使河、渠、库、塘连通,蓄、灌、排、航结合;加上在农田内起大垄,施用腐熟农肥、化肥,促进土壤熟化;选择抗涝耐湿的作物和品种,这样不仅发展了农业,还使林、牧、副、渔各业都得到了综合开发。中国南方地区的经验是在筑圩围田基础上,采用明渠或暗管等排水措施来调节地下水位,已建成不少高产稳产两熟制农田,开挖的水渠用来发展水产养殖业,经济效益也很高。②对泥炭沼泽土利用时也采用排水法,主要措施:火烧杂草,起大垄(宽1~1.5米,高0.25~0.4米,垄间距0.5米),可能时在表土上压矿质土,使矿质土与泥炭表层混合,而后施用腐熟农肥、化肥,种植大豆等适生作物,促使土壤不断熟化,作物产量不断提高。③山区森林采伐和火灾迹地,因水分蒸发减少而积水,形成沼泽土,使林木生长不良,常生成“小老树”,自然更新困难。据长白山和大兴安岭林区排水试验,高台大垄比分区排水和块块筑台更好,排水后地下水位降低,冻土层变深,能显著改善林木生长。

(徐琪 曾昭顺)

几类沼泽土的化学组成