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四川发生灰化过程的土壤分布于甘孜、阿坝、雅安、凉山、乐山、成都、德阳和绵阳等地。
刘寿坡在《横断山脉的高山灰化土》中报道了阿坝州马尔康西梭沟(西索沟,海拔3750m)和松岗(海拔3560m)、小金(海拔3550m)和凉山州木里勒日(海拔3800m)的高山灰化土布。
余大富在《贡嘎山的土壤及其垂直地带性》中记载了甘孜州泸定贡嘎山东坡的漂灰土(海拔3300~3700m);林致远和尹平在《九寨沟土壤发生及地理分布规律研究》中记载了阿坝州九寨沟的山地灰化土(海拔3200~3700m);王良健在《贡嘎山东坡森林土壤类型、发生学基本特征的研究》中认为漂灰土(海拔3100m)应为灰化土;利用系统分类的思想,在《也论我国西南高山地区暗针叶林下发育的土壤》报道了贡嘎山东坡海螺沟水海子附近(海拔2700m)、三号营地观景台附近(海拔3100m)及九寨沟长海西侧坡腰(海拔3300m)、黄龙寺附近的山坡中部(海拔3520m)的灰土。何毓蓉等在《贡嘎山东坡林地土壤的诊断特性与系统分类》中将贡嘎山坡岗地上部局部平坦地段的灰化棕色针叶林土(海拔2750m)划为系统分类中的漂白冷凉常湿雏形土;在《青藏高原东南缘贡嘎山东坡亚高山土壤的土相》中认为水海子的山地漂灰土(海拔2729.6m)为简育正常灰土。
张仁绥、黄碧护和刘世全在《四川省三个自然保护区箭竹生长与土壤条件关系的研究》中认为雅安市宝兴蜂桶寨泥巴沟箭竹生长繁茂的土壤为灰化土或灰化棕色针叶林土(海拔2935m);王昌全和刘世全在《二郎山森林土壤类型研究》中记载了雅安市天全二郎山垭口的漂灰土(海拔2980m);刘世全和张仁绥在《川西山地漂灰土的特点和分类》中报道了宝兴夹金山林场、天全二郎山垭口和甘孜州乡城县大雪山的漂灰土(海拔4100m),其中宝兴和天全剖面分别为前面两篇文章中提到的灰化土和漂灰土剖面。刘彬在其博士论文《川西亚高山冷杉林下土壤的形成过程与特征 》中记载了甘孜州康定木格措的漂灰土(海拔3828m)。正式出版的《四川土壤》中既无漂灰土土类,也无灰化土土类,有棕色针叶林土,其下划分了灰化棕色针叶林土亚类,书中记载了甘孜州乡城大雪山(海拔4100m)、阿坝州理县米亚罗(海拔3768-3800m,与刘世全文同)、凉山州冕宁拖乌乡(海拔3200m)的灰化棕色针叶林土。
马溶之在其《中国山地土壤的地理分布规律》中提到了乐山市峨眉山的山地灰化土及木里的高山灰化土和泥炭灰化土。王仕中在《峨眉山生态环境与土壤发育》中记载了峨眉山灰化土(海拔2900~3099m)的形态特征及基本理化性质。
韩冰和邓真学在《四川九峰山阴坡灰化棕色针叶林土研究》记载了成都市彭县九峰山东坡雷音寺灰化棕色针叶林土(海拔3230m)。
在《中国土壤》(1998)中,也列举了理县米亚罗剖面的性态特征;该书中划分了漂灰棕色针叶林土亚类,没有灰化棕色针叶林土亚类。
气候由“降水充沛,气温低”变为“降水较少,气温较高”,将导致发生灰化过程的土壤的分布区海拔升高。李德融和朱鹏飞在《关于四川省森林土壤地理分区的初步研究》中初步分析了灰化作用土壤的地理分布。
注:过去的资料曾将暗棕壤定为灰化土、山地灰化土、山地生草灰化土、灰棕壤等;棕色针叶林土曾与暗棕壤、漂灰土、白浆土一起被命名为山地灰化土、棕色灰化土、灰化土(中国土壤,1998)。
几十年来,灰化概念不断发展。在本世纪五十年代之前,在土壤学发生分类的研究中形态观点占统治地位,凡是有白色亚表层的土壤,一概均以灰化土名之。之后,随着研究手段的不断进步与研究材料的不断累积,逐渐对笼统的灰化概念提出了疑义。现在的研究证明,一些形态上与灰化土相似的土壤,就其形成过程而言,不是灰化而是白浆化等作用的结果(徐琪《关于灰化土与白浆土的研究进展,1979》)。
但从文献记载来看,四川有“灰土”是不容质疑的,相信在土壤发生学理论的指导下能在更多地方发现更多类型的“灰土”——具有由螯合淋溶作用形成的灰化淀积层的土壤。根据《中国土壤系统分类检索》(第三版)、《Keys to Soil Taxonomy》(12th edition)、《World Reference Base for Soil Resources 2014》,灰化淀积层一般上覆有O、A、Ap或E层,厚度≥2.5cm,且不是任何Ap层(碱化层,WRB)的组成部分,由体积≥85%的灰化淀积物质(具高pH依变电荷、大表面积和高持水量的非晶淀积物质)组成。灰化淀积物质指标:1.水提(1:1)pH≤5.9,且有机碳≥ 6(5, WRB) g/kg;和2.上覆漂白层,润态颜色为:a.色调5YR或更红;或b.色调7.5YR,明度≤5,彩度≤4;或c.色调为10YR或N,明度和彩度≤2;或d.芒塞尔颜色值为10YR 3/1;或3.有或无漂白层,具有上述颜色,或色调为7.5YR,润态明度≤5,彩度为5或6,同时有下列一个或多个形态或化学指标:a.单个土体中有一半或一半以上被有机质和铝或有机质和铁、铝胶结,胶结部分结持坚实;或b.砂粒、岩屑表面有≥10%的断裂胶膜;或c.活性铝、铁(草酸铵浸提铝百分数+1/2铁百分数)≥0.5,而且在上覆的暗瘠表层(或其某一亚层)、淡薄表层或漂白层中其数量只有它的一半或更少;或d.草酸盐浸提液的光密度值(ODOE)≥0.25,而且在上述的上覆土层中其数量只有它的一半或更少;(或e.在≥25cm的土层中有≥ 10% (按体积计) 的薄铁片层;和4.如果在满足漂白物质条件的火山喷出土壤物质之下, 其最上部2.5 cm的Cpy/OC 和Cf/Cpy ≥ 0.5,WRB)。
注:Cpy、Cf和OC 分别表示细土焦磷酸盐浸提碳、富里酸碳和有机碳含量。
在《中国土壤系统分类检索》(第三版)中还设有灰化淀积现象:土层中具有一定灰化淀积物质的特征。灰化淀积物质按体积计占50%~85%,并且1.单个土体中被有机质和铝或有机质和铁、铝胶结的部分占10%~50%;或2.砂粒、岩屑表面有1%~10%的断裂胶膜;或3.活性铝、铁百分数<0.5;或4.ODOE值<0.25。
在《中国土壤系统分类检索》(第三版)中,除灰土外,还有灰化暗瘠寒冻雏形土——在矿质土表至60 cm范围内至少一个亚层(≥10 cm)有灰化淀积现象;灰化冷凉常湿雏形土——在矿质土表至125 cm范围内至少一个亚层(≥10 cm)有灰化淀积现象。
附1:几种浅色土层的野外鉴别要点(适用于湿润及半湿润地区)——摘自《中国土壤》(1998)
土层 | 构成土壤复区的土壤 | 常见地形 | 常见母质 | 水文状况 (包括冻层) | 在土壤剖面中的位置 | 土层厚度 (cm) | 颜色 | 质地 (指感法) | 结构 | 新生体 | 酸碱度 |
白浆层 | 白浆土、白浆化暗棕壤 | 岗顶或坡面 | 黄土状母质 | 与地下水无**,季节性冻层 | 亚表层 | 5~30 | 黄灰 | 壤质-黏质 | 层片状 | 铁子铁锈斑,硅粉 | 中-微酸性 |
灰化层 | 白浆化暗棕壤或漂灰棕色针叶林土、灰化土 | 缓坡,具有排水条件 | 坡积物 | 与地下水无**,排水良好,季节性或永久冻层 | 亚表层 | 5~10 | 白灰 | 粉砂质 | 无结构 | 未见 | 酸性 |
潜育层* | 任何森林土壤 | 低洼处 | 坡积或淤积物 | 季节冻层或永冻层,与地下水相连 | 底层 | 厚度不定,厚者可达1m以上 | 淡蓝灰-淡绿灰 | 重壤-黏土 | 无结构 | 多铁盐斑点条纹或蓝色条纹 | 酸性 |
漂灰层 | 漂灰棕色针叶林土、漂灰土 | 河流两侧,山前 | 冰碛物或冰缘沉积物,坡积物 | 与地下水无**,20-50cm深处可见永久冻土层,有冰屑 | 表层或亚表层 | >10 | 浅灰 | 壤质夹多量角砾、砂粒或石块 | 粒状或层片状 | 砾石底面多腐殖质、铁的暗棕色胶膜沉淀 | 微酸-酸性 |
*棕色针叶林土区因永冻层顶托,潜育层可在表层发育 |
附2:棕色针叶林土垂直带的地区性气候——摘自《四川土壤》
地点 | 土壤垂直带高程范围(m) | 平均气温全年(℃) | 年降水量(mm) | ||
1月 | 7月 | 全年 | |||
峨眉 | 2700~3500 | -4.5~-8.5 | 14~9 | 5~1 | 1500 |
荥经 | 2600~3500 | -6~-11 | 11~4 | 5~0 | 1300 |
天全 | 2600~3300 | -8~-13 | 11~6 | 1~4 | 1500 |
芦山 | 2500~3300 | <-14 | 7~1 | -2~-10 | 1300 |
宝兴 | 2800~3500 | 2~-1 | 12~8 | 4.5~0.5 | 1000 |
灌县 | 2800~3400 | -11~-15 | 10~6 | 2~-2 | 1200 |
马尔康 | 3600~4100 | -6~-8 | 8.5~4 | 2~-2 | 800 |
康定新都桥 | 3800~4400 | -4~-5 | 12~0 | 4.5~3 | 900~1000 |
道孚八美镇(乾宁) | 3800~4400 | -7~-10 | 10~6 | 2~-2 | 900~1000 |
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