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第2章 别忽视了足下资源(1)

我国土地广阔,自然条件复杂,而且开发历史悠久,因此形成的土地类型繁多,利用情况多样。为了更加合理地利用土地和保护土地,促进农业生产不断发展,必须对土地的形成、种类、分布、分区、现状有所了解。

§§§第一节认识脚下的土地

土地是受到多种自然因素的影响才形成的。在水热因素的作用下,裸露在地表的岩石会逐渐风化,产生各种微生物,绿色植物开始诞生,这些风化物能提供给生物水分和养分,同时,也使有机物质和氮素等营养元素积累在风化物中,创造了肥力,土地也就因此而形成。

1.地形因素

土地的形成有很大一部分原因是受到地形因素的影响,就大的方面来说,山地和平原上的土地迥然不同。山地的海拔越高,山体越大,分异就会越发明显。高大的山脉和高原,常常阻拦经过的气流,太阳辐射量、热量和水分在地表面的分布都会受到直接影响,并且植被的演替和土地内物质的运动也会受到影响,因而常使山体两侧的土地有明显的差异。例如,东西走向的秦岭,可以阻滞来自南方的暖湿气流和来自北方的干冷气团,所以山地南坡和北坡的土地就有很大的差别。在南坡形成酸性的黄棕壤,而北坡形成中性至微碱性的褐土。又如,大兴安岭和太行山脉大体上呈南北走向,夏季,迎风面有较大的降水量,对土地中物质的化学分解和生物积累都比较有利;而背风面则会受到焚风气温增高、湿度小的影响,土地的淋溶和生物积累都较弱。因此,不同类型的土地就以这些山地为分界线。例如,大兴安岭东坡为暗棕壤,而西坡为灰色森林土。

海拔越高的地方,土地的变化会更加复杂,所以形成的土地类型也就更多。形成这一现象的原因是:随着山地海拔的增高,气温会逐渐降低;在一定高度范围内,高度越高,降水量就会越大;植被类型也就各不相同,所以土地类型也不同。这些都是山地和高原对土地形成影响的表现。

在平原、盆地和丘陵等地形中,虽然地形没有很大的高差变化,但对土地的形成仍有明显影响。如平原地区,土地水分和水质特点的变化会受到局部起伏的地面变异的影响,形成各种不同的土地组合。能反映当地生物气候条件的地带性土地的地方,一般都在地形高、排水好的部位;而地形低的部位,由于地下水位较高甚至地面积水,只能形成非地带性的半水成土和水成土,如果地下水含盐类较多,就会形成盐渍化土地。又如盆地周围的高地,原来是地带性土地,如果将其开垦为农用地,绝大多数将会变成旱耕地;盆地中心大多为在河流冲积物上发育的半水成土或水成土,开垦后,在北方常成为水浇地,有良好灌溉条件。而在南方则绝大部分成为稻田。丘陵没有很大的高度,不会像山地那样引起气候和植被发生大的变化,但降水的再分配会受到地面形状和坡度的影响,从而导致土地的发育程度受到影响。土地侵蚀的强度与地形和坡度是密切相关的。

2.气候因素和植被因素

气候因素在土地形成上的作用,主要表现为水热条件对土地形成的方向、强度所发生的影响。概括地说,在中国东部地区,秦岭 -淮河一线以北,热量较低,降水也较少,矿物风化、淋溶作用和有机质分解都较微弱,土地可由微酸性至微碱性反应,部分土地含有碳酸钙,也有一些土地含有可溶盐而有盐渍化。但在该线以南,由于湿热程度增强,有机质分解强烈,风化产物和成土产物的分解和淋溶程度高,富铝化作用显著,土地呈酸性反应,除滨海地段外,土地无盐渍化。在北部和西北地区,干旱程度自东往西增强,形成各种含碳酸钙的草原土地以至漠境土地。青藏高原的高寒环境,使土地形成受到冻融交替的强烈影响,矿物和有机物的分解程度都不高,从而形成各类高山土地。

植被类型与土地类型关系密切,森林凋落物、草根等直接影响土地形成;同时随着土地性质的变化,又能促使植被类型发生变化。例如,分布在大、小兴安岭一带的暗棕壤,是在针叶、落叶、阔叶混交林下形成的,但是当森林由于自然原因或人为原因受到破坏后,土地水分的蒸腾量大为减少,土地由干变湿,促进了草甸植被的发展,土地有机质来源丰富,暗棕壤逐渐演变为富含腐殖质的黑土。但是,此后随着腐殖质大量积累和蓄水性不断加强,以及由于母质黏重和冻层托水而促成的土地内排水不畅,土地逐渐沼泽化,使残存的、稀疏的旱生树种,为湿生性树种所取代,草甸植被也逐渐演替成沼泽 -草甸或沼泽植被,从而又促进土地向沼泽化黑土或沼泽土的方向发展。

3.成土母质

中国土地的成土母质类型,总的来说,在秦岭 -淮河一线以南地区多是各种岩石在原地风化形成的风化壳,并以红色风化壳分布最广。昆仑山、秦岭 -山东丘陵一线以北地区,主要的成土母质是黄土状沉积物及沙质风积物。在各大江河中下游平原,成土母质主要是河流冲积物。平原湖泊地区的成土母质主要是湖积物。高山、高原地区除各种岩石的就地风化物外,还有冰碛物和冰水沉积物。

成土母质是土地形成的物质基础。母质因素在土地形成上具有极重要的作用,它直接影响土地的矿物组成和土地颗粒组成,并在很大程度上支配着土地的物理、化学性质以及土地生产力的高低。例如,花岗岩、砂岩等的风化物含石英多,质地粗,透水性好,除花岗岩因含长石较多而钾含量较高外,一般都缺乏矿质养分。玄武岩、页岩等的风化物含石英颗粒少,黏细物质含量较高,且富含铁、镁的基性矿物,透水性较差,矿质养分含量较丰富。石灰岩及其他含碳酸钙岩石的风化物质地比较黏重,碳酸钙含量不等,矿质养分也较丰富。

4.成土年龄

土地也是有年龄的。从开始形成土地时起,直到目前的这段时间,就是土地的年龄。对这段时间,在土地学上称它为土地的绝对年龄。

土地绝对年龄的开始,是指冰川消融、退缩后地面出露,或是河流、湖泊沉积物基本稳定地露出了水面,或是海岸升高和海水退缩后海滩成陆。一般来说,高海拔的高山地区、高纬度的北方地区,脱离冰川影响较晚,土地绝对年龄小些;低海拔地区和低纬度的南方地区,土地绝对年龄较大。也可以说,原地残积风化物上形成的土地,年龄一般都较大,冲积物上的土地则年龄较轻。如仅从土地绝对年龄这一概念本身的含义来看,似乎土地绝对年龄越大,其发育程度越深,但事实上并非完全如此,因此又提出了土地相对年龄的概念。

土地相对年龄并不是指土地存在的持续时间,而是指由于各种成土因素综合作用下的成土速度,也就是土地发育的深度。例如,在四川省的紫色岩上,如果地形、植被等因素有利于成土作用稳定地进行,可以形成发育程度较深,有富铝化特征的黄壤;反之,由于土地侵蚀,地面物质不断更新,土地发育始终停留在幼年阶段,只能形成保留着许多母质特征的紫色土,而与黄壤差别甚大。但就绝对年龄来说,它们之间应该是没有地形成的方向和土地性质。相反,它区别的。们之间也在相互影响,相互作用,是以上所说的五大成土因素,并不以综合起来的特点去制约土地形成是各自孤立地去作用于土地,影响土方向。

我国的土地类型繁多,但它的分布并非杂乱无章,而是随着自然条件的变化做相应的变化,各占有一定的空间。土地类型在空间的组合情况,做有规律的变化,这便是土地分布规律。它具多种表现形式,一般归纳为水平地带性、垂直地带性和地域性等分布规律。

1.土地的水平地带性分布

中国土地的水平地带性分布,在东部湿润、半湿润区域,表现为自南向北随气温带地变化而变化的规律,热带为砖红壤,南亚热带为赤红壤,中亚热带为红壤和黄壤,北亚热带为黄棕壤,暖温带为棕壤和褐土,温带为暗棕壤,寒温带为漂灰土,其分布与纬度基本一致,所以也叫纬度水平地带性。在北部干旱、半干旱区域,的东部干燥度小于 1,新疆的干燥度大于4,自东向西依次为暗棕壤、黑土、灰色森林土(灰黑土)、黑钙土、栗钙土、棕钙土、灰漠土、灰棕漠土,其分布与经度基本一致,所以又叫经度水平地带性。这种变化与距离海洋的远近有着很大的关系。与海洋的距离越远,受潮湿季风的影响越小,气候越干旱;与海洋的距离越近,受潮湿季风的影响就越大,气候越湿润。由于不同气候条件,不同的生物因素表现为随干燥度而变化的规律,东北砖红壤的特点,土地的形成和分布,必然受到重大的影响。

2.土地的垂直地带性分布

我国的土地由南到北、由东向西虽然具有水平地带性分布规律,但北方的土地类型在南方山地却往往也会出现。这是什么原因呢 ?大家知道,随着海拔增高,山地气温就会不断降低,一般每升高 100米,气温将降低0.6℃;自然植被也随之变化,因而土地分布也发生相应的变化,土地随海拔高度增加而变化的规律,叫土地的垂直地带性分布规律。

土地的垂直分布是在不同的水平地带开始的,所以,各个水平地带各有不同的土地垂直带谱。这种垂直带谱,在低纬度的热带,较高纬度的寒带更为复杂,而且同类土地的分布,自热带至寒带逐渐降低。

山体的高度和相对高差,直接影响了土地垂直带谱。山体越高,相对高差越大,土地垂直带谱就越完整。例如,喜马拉雅山具有最完整的土地垂直带谱,由山麓的红黄壤起,经过黄棕壤、山地酸性棕壤、山地漂灰土,亚高山草甸土、高山草甸土、高山寒漠土,直至雪线,这在全世界都是极为罕见的。

3.土地的地域分布

土地水平地带性分布和垂直地带性分布,都受到生物气候条件的制约。在同一生物气候带内,地形、水文、成土母质条件不同以及人为耕作都会极大地影响着土地的分布,除了地带性土类外,往往还分布有非地带性土类,这些土类会有规律地形成组合,这就是土地的地域分布。例如:

(1)在红壤地带除了有红壤外,由于人为耕作的影响,往往还分布着水稻土。以江西省新建县的低山丘陵地区为例,只有在地势高的地面才有红壤分布,由于遭受侵蚀,出现了红壤性土(粗骨红壤);由于人为耕作,出现了耕种红壤(或红壤性水稻土)。一些地势较低的地方和坡地的梯田,其土壤类型大多为水稻土。由于不同的成土母质、地形部位和排灌条件,水稻土又可以分为二泥田、沉板田、黄泥田、泛田和冷浸田。二泥田分布于河谷平原,田块较大,成片分布;沉板田分布于较陡的坡地,田块窄长,为梯田;冷浸田分布于狭谷,田块不大,排水不利,分布比较零散。

(2)自太行山横穿华北平原直到海边,依次在山地分布着粗骨褐土及淋溶褐土,冲积扇分布着褐土和潮褐土,平原分布着潮土和沼泽化潮土(夹有盐化潮土和碱化潮土),滨海平原分布着潮土及滨海盐土。这是褐土地带大地形影响土地地域性分布的例子。作为地带性土地的褐土,只分布于山地和冲积扇。广大的华北平原及滨海平原,由于地形变化而引起地下水位、水质变化,而为非地带性土地——潮土和滨海盐土所分布。

(3)大兴安岭东部属于暗棕壤地带,但一般只有在海拔 400米以上的山地才能看到暗棕壤。在海拔 400米以下不同级阶的地上,却有白浆土、黑土和沼泽土的分布。其中,三级阶地(海拔约 380米)上的成土母质为上沙下黏的黄土状沉积物,生长疏林草甸植被,形成白浆土;二级阶地(海拔约 320米)至一级阶地(海拔约 300米),在质地均一的黄土状沉积物上,生长密集的草甸植被,形成黑土;河漫滩(海拔 280~300米)上的成土母质为河流近代沉积物,地下水埋深在旱季只有 50厘米上下,在雨季则被水淹,只有一些草本植物生长,如苔草、小叶樟等,形成沼泽土。各个土类之间又常有过渡性亚类(如白浆化暗棕壤、沼泽化黑土等)。

(4)前面列举的例子,都位于东部季风区域。而西北干旱区域也有类似情况。例如,新疆焉耆盆地,气候干旱,年降水量只有 50毫米,地带性土类为棕漠土。但它只见于海拔1700米以下的冲积扇上部。这里地下水埋藏很深,不能参与土地形成过程。

而冲积扇的中、下部,地下水埋深仅2~ 3米,能参与土地形成过程,加上具有灌溉条件,土地为灌淤白土和灌淤潮土所代替。在扇形地的前缘或河畔,地下水埋深 1~ 3米,其矿化度 1~ 3克 /升,土地为盐化林灌草甸土(曾称胡杨林土,或吐加衣土)。在三角洲和滨湖地段,地下水埋深1~2米,其矿化度由 5~ 10克/升、10~30克/升逐渐增加到30克/升以上,相应分布着草甸盐土、盐土和滨湖盐土。

土地的地域分布,除可受地形、水文条件的影响外,也可受特殊成土母岩(或母质)的影响。四川盆地的黄壤与紫色砂页岩母质发育的紫色土成为组合;广西丘陵的红壤与石灰岩母质发育的红色石灰土、黑色石灰土成为组合,就是由于特殊的成土母岩延缓了成土过程的缘故。

以上都是大地形或中地形所引起土地组合变化的例子。小地形也影响着土地的分布,而呈现微域分布的特点,表现最为突出的就是盐碱土地区。大家知道盐碱土的分布规律分“大中洼”和“洼中高”。就是说,从大地形看,盐碱土分布在洼地;从小地形看,它分布在洼地的高起部分。

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