铁铝土
铁铝土(Ferralosols)是指土表至150厘米范围内由于高度富铁铝化作用,黏粒部分以高岭石类矿物和铁、铝氧化物占绝对优势,粉粒和砂粒部分可风化矿物含量非常少的铁铝层的土壤;相当于土壤发生学分类中的赤红壤、赤黄壤等,是处于高度风化成土阶段的一个土纲。
铁铝土是湿润热带、亚热带的主要土壤类型,《中国土壤》将其划分为湿润铁铝土、湿热铁铝土、湿暖铁铝土三个亚纲,砖红壤,赤红壤,红壤和黄壤四个土类。其成土母质多为花岗石、千枚岩、片麻岩、砂页岩及老冲积红土层,以及各种母岩风化的残积物、坡积物为主和深厚的古红土和红色风化壳及岩石风化的残积物,还包括泥质岩类、酸性结晶岩类、碳酸盐岩类、石英质岩类、基性结晶岩类和老冲积类等。其形成主要是由于富铝化和生物富集两种过程长期作用的结果。对铁铝土形成主要的影响因素有气候、地形、植物、成土时间和人为作用等。铁铝土微生物数量较少,多为壤质黏土,土壤呈红色或黄色,酸性反应。
铁铝土广泛分布在世界上纬度较低的地区,如亚洲东南部、非洲中部、北美洲南部及南美洲北部,大洋洲北部也有分布。中国第二次土壤普查汇总中采用的分类系统中,铁铝土纲划分3个亚纲,4个土类,16个亚类。铁铝土所处的生物气候带,水热条件优越,资源植物品种繁多,盛产亚热带水果和热带水果,以及热带亚热带特有的许多经济林,药材和资源植物等。
定义
土纲定义
铁铝土是指土表至150厘米范围内由于高度富铁铝化作用,黏粒部分以高岭石类矿物和铁、铝氧化物占绝对优势,粉粒和砂粒部分可风化矿物含量非常少的铁铝层的士壤;相当于土壤发生学分类中的赤红壤、赤黄壤等,是处于高度风化成土阶段的一个土纲。
土壤参比
铁铝土相当于美国土壤系统分类中的氧化土;相当于联合国粮食及农业组织(FAO)世界土壤图图例单元中的铁铝土、聚铁网纹土和世界土壤参比基础(WRB)中的铁铝土;在中国土壤地理发生分类中,铁铝土相当于砖红壤和部分赤红壤。
形成
铁铝土是湿润热带、亚热带的主要土壤类型。其共同特征是在高温高湿的气候条件下,土壤矿物经强烈的化学分解,盐基淋失,土中进行脱硅富铁铝化过程,黏土矿物以1:1型高岭石和铁、铝氧化物为主。主要土壤类型包括红壤与黄壤、赤红壤、砖红壤等。高温多雨的气候为土壤的发育带来极为有利的条件,因而该区土壤具有十分强烈的生物小循环过程。高强度的淋溶作用使得土壤发育演化到顶级阶段—富铝化过程,导致土壤表现出明显的酸性特征。
形成条件
成土母质
铁铝土分布广阔,其地表的地质年代差异很大。如中国广东省境内就有从太古代、震旦纪至寒武一志留纪以前,以至晚古生代泥盆纪,中生代白垩纪直至新生代第四纪。这些不同地质年代的岩石露出地表进行成土作用的起始时间不同,成土过程各异,土壤性质差异很大。
砖红壤成土母质多为花岗石、千枚岩、片麻岩、砂页岩及老冲积红土层,成土过程为脱硅富铝化过程和以生物为主导的养分吸收富集过程。砖红壤可划分为砖红壤、黄色砖红壤、褐色砖红壤3个亚类。
成土母质以各种母岩风化的残积物、坡积物为主,成土过程为富铝化作用和生物积累作用。划分为赤红壤、黄色赤红壤、赤红壤性土3个亚类。赤红壤地区水热条件好,植被为南亚热带季风常绿阔叶林。赤红壤区是双季稻、杂交水稻、玉米、柑橘、甘蔗、薯类等的主要生产区。
红壤的风化淋溶强度较赤红壤弱,土体中仍含有许多抗风化性强的原生矿物,如正长石、钠质培长石、角闪石等。脱硅过程也较弱,但富铝化作用还是相当明显。成土母质主要是深厚的古红土和红色风化壳及岩石风化的残积物,成土是富铝化和生物富集两个过程长期作用的结果,划分为山地红壤(红壤)、山原红壤、黄红壤、红壤性土4个亚类。
黄壤发育在多种成土母质上,包括泥质岩类、酸性结晶岩类、碳酸盐岩类、石英质岩类、基性结晶岩类和老冲积类等成土母质,成土过程为脱硅富铝化、生物富集和黄化过程,划分为暗黄壤、黄壤性土2个亚类。黄壤地区气候冷凉、潮湿,云雾多,日照少。黏粒矿物以蛭石为主,次为高岭石、伊来石。黄壤有机质积累较红壤多,呈酸性反应,一般pH值4.5~5.5。黄壤区雨水充沛,水分条件好,又处于山区,适宜于发展林业,华山松、杉木王、茶叶等均宜生长;农作物一年两熟,一般种植玉米、小麦、马铃薯等。
气候条件
铁铝土分布地区主要气候类型为亚热带季风湿润气候和热带季风气候。铁铝土主要形成于典型热带和亚热带的湿润常绿阔叶林下。气候的特点是炎热,湿润,干湿季节分明。年平均气温一般在15℃以上,除黄壤地区稍低外,≥10℃年积温多数超过5000℃,年降水量大多在1000毫米以上,降水集中于夏季,干燥度\u003c1。在不同的土壤类型中,黄壤地区温度较低而雨量较高;红壤地区气候适中;砖红壤区气温较高,降水量也大;赤红壤则介于红壤与砖红壤之间。例如黄壤的年均温为12~15℃,≥10℃年积温为4000~5000℃,砖红壤年均温达21~26C,≥10℃年积温可达7500~9000℃。
砖红壤分布地区深受季风影响,具有高温多雨,夏湿冬干的特点,年均温大于22℃,≥10℃积温在8000℃左右,年降雨量在1600-2700毫米之间.原生植被为季节性雨林,次生植被有露兜勒、细叶姑婆芋、黄牛木、假鹰爪、九节木、大沙叶、无花果等;人工植被主要有巴西三叶橡胶,木菠萝等.地形多属丘陵和台地,成土母质为花岗石,玄武岩和砂页岩及古老的浅海沉积物。在长期高温潮湿环境下,这些母岩经受风化可变成厚达数米,甚至十余米的富铝风化壳。
赤红壤的生物气候特点为年平均气温21-22℃,1月均温10-14℃,≥10℃积温6500-8000℃之间,年降雨量1200-1800毫米,主要集中夏季,干湿季节分明。原生植被为亚热带季节性雨林,它是热带季节性雨林和亚热带常绿阔叶林的过渡类型,热带成分和亚热带成分混杂出现。在南部沟谷雨林中,常有无患子科、桑科、棕榈科、桃金娘科、樟科、番荔枝科、大戟科、藤黄科等热带科属。目前在赤红壤上大面积的植被为疏林草地,其组成种类有马尾松、番石榴、野牡丹、岗松、大沙叶,铁芒萁和禾本科草类等。
红壤大部分分布于山地丘陵和台地上;成土母质主要有花岗石、砂页岩和第四纪红土等。红壤形成的气候条件是:年均温17-21℃,≥10℃积温5500-7000℃,年降雨量1500-2000毫米,干湿季节分明。原生植被为亚热带常绿阔叶林,主要由壳斗科、樟科、山茶科、冬青科、木兰科等构成。现状植被在低山丘陵上多为稀树灌丛及禾本科草类、少数为松、杉、油茶等构成的人工林。
黄壤是在云雾多、日照少、相对湿度大、干湿季不明显的条件下形成发育的。年均温17-18℃,≥10℃积温4500-5500℃,年雨量1200-2000毫米,相对湿度80-90%。原生植被为亚热带常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林,在潮湿之处,林内苔鲜类与水竹类生长繁茂。
地形条件
从亚热带常绿阔叶与落叶混交林到亚热带常绿阔叶林、亚热带常绿针阔混交林,再到热带季雨林和热带雨林。一般地,红壤和黄壤分布在中亚热带的生物气候带,赤红壤分布在南亚热带和热带,砖红壤分布于热带。因此,铁铝土植被类型也不尽相同,砖红壤地区呈现雨林特点,树木高大郁闭,具多层结构,林中有丰富的藤本植物和附生植物。红壤和黄壤地区林木高度和郁闭度远较热带雨林低,主要乔木有壳斗科、樟科、山茶科,针叶树可见杉、罗汉松、马尾松等。红壤区以常绿阔叶林为主,黄壤区则常见针阔混交林和山地湿性常绿林。赤红壤地区的季雨林,其特点介于热带雨林和亚热带常绿阔叶林之间,具有过渡性质。
铁铝土分布面积广,因而地形复杂多样,母质、母岩种类也比较多。除西端横断山脉较为高大外,区内地貌以低山、丘陵为主,长江、珠江等黄河流域有冲积平原形成,云贵高原和四川盆地也在本土壤类型区内。四种主要土壤类型,只有黄壤分布的地形部位比较特殊。黄壤与红壤大体分布在同一纬度地带,但黄壤的形成与低温高湿的环境密不可分,低温高湿的气候特点又是特殊的地形条件造成的。首先,在山地,黄壤一般分布于红壤之上,主要是由于山地平均海拔越高,气温越低。
植被
铁铝土地区植被类型繁多,并随气候、地形变化而有明显的地带性。中亚热带地区植被类型以亚热带常绿阔叶林为主,优势树种为壳斗科的柯属、锥栗属、冈栎属、山茶属的木荷属、樟科润楠属等。石灰岩地区为榆属、朴属、黄连木属等组成的常绿落叶阔叶林、马尾松分布面积很广,林下灌木主为檵木、杜鹃、百栎等,也有壳斗科、蔷薇科组成,草丛多为禾本科与蕨类等。除此,还有茶、油茶、油桐、乌桕、漆树、柑橘属等亚热带经济林木。南亚热带地区属季风常绿阔叶林,优势树种有壳斗科、樟科、金缕梅科、山茶科等,还杂有香荔枝科、桃金娘科、大戟科、栗科等,且是马尾松分布最南地带,其西向云南松过渡,南向海南五针松过渡。林下均为热带科属的种类组成。另外,因耕作历史悠久,原生植被大多已被垦伐,现以次生植被和栽培植物为主。热带地区属热带雨林及热带季雨林,其组成富热带性,古老植物种类保存较多。主要树种有龙脑香科的龙脑香、坡垒、青梅、望天树、婆罗松及梧桐科银叶树、肉豆蔻科云南肉豆蔻等。并有藤本、附生植物及板根发育。林木层次结构比较明显,适宜橡胶、咖啡、椰子等热带经济作物及水果生长。此外,赤道热带植被区系的成分较简单,以紫茉莉科、茜草科、紫草科、藤黄科等为主。
人为作用
铁铝土地区水热条件优越,耕作历史悠久,频繁的开垦利用,改变了原有土壤的生物物质循环方式,植被的演替改变了土壤的水热状况。自然植物虽给土壤增加大量有机物质,但人为耕作和施肥加速了土壤的物质循环,尤其是施肥,往往超过自然植物加入土壤的物质数量。由此,耕垦后土壤性质变化特别明显。如在合理利用的情况下,土壤肥力不断提高。反之,不合理的开垦利用,耕作粗放,土壤肥力下降,并引起严重水土流失,破坏其生态平衡,变成红色荒漠。
成土过程
铁铝土的形成主要是富铝化和生物富集两种过程长期作用的结果。富铝化过程是铁铝土形成的基础,而生物富集过程乃是土壤肥力不断发展的前提。在铁铝土的形成过程中,进行着脱硅、洗盐基和富铝化过程,同时也进行着生物与土壤间物质和能量的转化、交换,丰富了土壤养分物质的来源,促进了土壤的发育。铁铝土就是在富铝化和生物富集两个过程相互作用下形成的。
脱硅富铝化过程
在铁铝土里,从黄壤、红壤,到赤红壤,再到砖红壤,脱硅富铝化过程不断加强。而其中的黄壤,还有一个典型的“黄化”过程。如前述,黄壤地区海拔较高,地形闭塞,较红壤区温度低而湿度大,多雨雾,使土壤处于一种较为持续稳定的潮湿状态。土壤中的矿物极易发生水合、水解作用,土壤中风化作用形成了水化度较高的氧化铁铝。铁在氧化条件下呈红色,还原条件下呈黑色、绿色,多水的条件下是黄色。富铝化过程在物质的风化过程中,风化物中盐基及硅酸相对淋失,而铝铁则相对积累而少淋溶,特别是铝的氧化物相对积累。这一过程称为脱硅富铝化过程,简称富铝化过程富铝化过程,包括矿物分解阶段、中性淋溶阶段、铝铁聚积层形成阶段三个阶段。
矿物分解阶段:在高温高湿气候条件下,矿物的化学风化极为强烈,除石英外,几乎所有矿物彻底分解,形成简单化合物。这一阶段通常延续很长时间。
中性淋溶阶段:随着强烈的化学风化而首先释放出来的大量碱土及碱金属离子使风化液呈中性和微碱性。充沛的大气降水不断使风化产物中盐基和硅酸以溶胶或分子、离子溶液的形式由风化体中淋失,而铁和铝由于在中性至微碱性介质中溶解度很低,因而在土体内形成相对积累。铁铝的水合物在间歇性干旱时期发生脱水晶化沉淀于土体,形成富铝铁的淀积层。至于风化壳及砖红壤土体呈鲜明红色及黄壤土体呈鲜明黄色的原因是由于铁的氧化物以不同形态包被于土粒之外所致。
铝铁聚积层形成阶段:由于盐基持续不断淋溶使风化壳上部变为酸性反应,当酸化到一定程度时,铁和铝开始溶解而具有流动性。但是实际上铁铝化合物非但没有淋溶流失,反而发生面上聚集。这是因为下层盐基含量高而酸度弱,并且下层有高岭石聚积的不透水层,致使干燥炎热季节铁铝溶胶随水一同上升到表层,变成凝胶,脱水而不再移动。遂成为富铁铝的聚积层。
生物富积过程
生物富积过程在热带和亚热带植被下面,铁铝土中物质的生物循环过程十分激烈,生物和土壤之间物质和能量的转化和交换十分迅速,表现特点是在土壤表层形成大量的凋落物和加强了养分的循环强度。多年生的热带、亚热带植物,在长夏无冬的水热条件下生长极其繁茂;通过其庞大的根系,从深层或地表吸收土体或母质中被淋溶下移和分散的养分元素,形成大量有机体而富集于地表。地表的枯枝落叶中的灰分元素,如钾、钙、钠、镁、磷、硫、硅、铝、铁、锰等(k,Ca,Na,Mg,P,S,Si,Al,Fe,Mn等)含量很高,这样土体中随下渗水流流失中的养分元素,通过植物的根系又被带到地表。由于土壤处于高温多雨的环境之下,有机物质的矿质化也进行的非常强烈,故有机物质大量合成和大量分解的同步进行使铁铝土中腐殖质含量并不高。
主要特征
微生物特征
铁铝土的微生物特征,随熟化度不同有很大差异。如熟化红壤比荒地红壤的微生物总数大1335倍,细菌占96.7%,放线菌占3.0%,真菌占0.3%,而荒地红壤分别占78.8%、17.5%、3.8%。至于微生物的生理群落,也随熟化度提高,氨化细菌、硝化细菌、好气纤维分解细菌均有明显增加。在荒地红壤则很少发现这些生理群落。
铁铝土微生物数量较少,如广东徐闻砖红壤的微生物总数为556.6万个/克干土,江西甘家山红壤的微生物总数为187.5万个/克干土,这远低于黑土类土壤;铁铝土真菌数量相对较高,铁铝土酸性强(pH4.5-5.5),利于真菌生长,其数量相对高于其它非酸性土壤,真菌/细菌比值一般在20以上,个别高达70-100以上;而且有明显干湿季节变化,雨季期间微生物数量约5-6倍于旱季。
铁铝土在微生物组成上有一定的特征,如细菌,以蜡质芽孢杆菌属为主,放线菌以灰褐类群和金色类群占优势,真菌以曲霉属、青霉、镰刀霉、木霉、毛霉较多。铁铝土荒地微生物数量和酶的活性均较低,但随耕种时间增长,土壤细菌数量、氨化强度和解磷酶活性都有所提高。
理化特征
砖红壤剖面显砖红色得名。土层深厚质地粘重,粘粒有明显下移现象。结构面上有明显暗色胶膜,下部有时有铁结核病,铁盘或网纹层,侵蚀后网纹层可形成硬块,富含氧化铁和氧化铝,并有大量的三水铝石存在。粘粒硅铝率一般在1.5-1.8之间。
在热带高温多雨的季节性雨林下,砖红壤风化作用非常强烈,土体中原生矿物遭到强烈分解,碱金属及碱土金属大部淋失,活动性小的铁、铝元素相对聚积。钙、镁、钠、磷的氧化物含量不超过0.7%,其迁移率在60-90%之间,其中钾的淋失最强烈,其迁移率达85%以上。铁、铝、钛氧化物在土体中的含量分别为4-13%、3-24%和0.5-1.2%,其富集率在30-112%之间。
赤红壤盐基高度不饱和,全剖面呈酸性反应,pH值4.5-5.5。盐基饱和度在30%左右,吸收性阳离子以铝为主,交换性铝占交换性酸77-95%;有机质和全氮含量因植被不同而有很大的变化,但一般含量不高,全磷的含量也低。土壤脱硅富铝化作用较强,风化淋溶系数为0.105-0.238,铁、铝的富集率分别为78-103%和80-117%,粘粒的硅铝率在1.7-2.0之间,硅铁铝率在1.4-1.8之间。黏土矿物组成以高岭石为主。
红壤剖面呈均匀红色,风化程度较深,质地粘重,粘粒有淋溶淀积现象,含有相当量的氧化铁和铝,三水铝石不常见。粘粒部分硅铝率为2.0-2.4。pH值4.5-5.5。代换性酸较高,并含有大量的活性铝;阳离子交换量低,每百克土约5-20毫克当量,盐基饱和度在20-30%左右。表层有机质含量多在2-5%之间,在天然植被覆盖良好的地段,有机质含量可高达10%以上,在土壤侵蚀严重的地段有机质含量可低于1%腐殖质组成中,富里酸含量较高,胡敏酸与富里酸的比值为0.30-0.40,红壤土体的矿物组成,过去的研究结果表明,第四纪红色黏土上发育的红壤均含有一定数量的原生矿物,大部分为石英和抗风化性较强的正长石和斜长石等。粘粒部分的硅铝率为1.9-2.2,硅铁铝率1.3-1.9,土体中氧化镁和氧化钾的含量等均较砖红壤高。但土体中全磷含量仍然很低,有效性磷含量更微。粘土矿物组成为高岭石、水云母和三水铝矿。
黄壤土体由于经常潮湿而呈现黄色,主要是赤铁矿水化后形成沼铁矿、褐铁矿和多水氧化铁所致。黏土矿物以蛭石为主,高岭石、水云母次之。三水铝石极为少见,而有也不同于砖红壤,是母质中残留的。
黄壤的脱硅富铝化作用较弱,土体中的氧化铝和氧化铁普遍有下移现象。粘粒部分的硅铝率为2.0-2.5粘土矿物以蛭石为主,高岭石、伊来石次之,亦有三水铝石出现。这些特点表明黄壤的富铝化作用较砖红壤和红壤弱。黄壤的有机质含量较高,表层有机质含量可达5-20%,较红壤高1-2倍。表层以下的淀积层亦在1-5%之间。腐殖质组成以富里酸为主,胡敏酸与富里酸的比值为0.3-0.5。此外,黄壤的全量氮、磷、钾含量比较丰富。黄壤的淋溶作用较强,酸度普遍较大,土壤呈酸性至强酸性反应,pH值4.5-5.5。表土细粒状结构,心土黄色,养分较赤红土高。
肥力特征
砖红壤土质黏重砖红壤除表层质地较轻且疏松外,多为壤质黏土,土壤多呈强酸性反应,pH值约为4.5~5.5。盐基高度不饱和,养分缺乏且不平衡。土壤有机质含量一般在18.0~25.0克/千克之间,全氮0.5~1.2克/千克,全磷0.5-1.84克/千克,全钾10克/千克左右;碱解氮150毫克/千克左右,速效磷、钾均贫乏。土壤表层的微量元素含量,大致是铁、锰较为丰富,铜中等,锌中等偏下,硼、普遍缺乏。但不同砖红壤亚类以及不同母质发育的砖红壤,土壤大量和微量元素养分含量仍有明显差异。
质地较黏重土壤质地多为壤质黏土,微团聚性和渗透性较好赤红壤黏土矿物以高岭石为主,有较多的铁铝氧化物的胶结。土壤孔隙状况良好,总孔隙、通气孔隙和持水孔隙度均较高,有利于协调土壤水气矛盾,土壤呈强酸性反应,水浸pH值多在5.0~5.5之间。有机质与养分状况赤红壤有机质含量低,矿质养分缺乏,尤其是耕垦和植被破坏后有机养分更趋贫乏。在天然植被下,土壤有机质含量可达20~30克/千克以上。
红壤质地黏重红壤质地以壤质黏土为主,大部分属于黏重土壤。由于黏粒含量高(高达30%以上),而有机质含量一般又偏低,所以土壤大都黏实,孔隙度低,容重值大。酸碱性与离子代换性红壤黏土矿物以高岭石为主,加之铁铝氧化物包被了层状黏土矿物,所以有效阳离子交换量低。由于盐基大量淋失,盐基饱和度很低,土壤呈强酸性。红壤磷素含量低,属于严重缺磷的土壤,缺钾亦很普遍。微量元素方面,钼、锰、铜、铁的有效含量均超过临界值,而硼、锌的有效含量都在缺乏范围之内。防止水土流失,改善土壤黏实的物理性质,施用有机肥、磷肥、钾肥及硼、锌等微肥,对于红壤都很重要。
黄壤脱硅富铝化作用较红壤弱,黏土矿物多以蛭石为主,少数以高岭石为主。在森林及灌草植被下,有机质含量可达10%以上,氮、磷、钾、钙等元素的生物富集作用都很明显。pH值一般为4.5~5.5,通常表土较心土、底土低。耕种后,由于施肥及施用生石灰的影响,盐基饱和度和pH值显著提高。
磁性
铁铝土由于富铝化作用,土壤的磁性较强(与相同母质的其他土壤类型比较);土壤的发育程度较高,土层深厚,整个剖面的磁化率较大,与其他土壤的次生磁性矿物集中于腐殖质层不同;由于母质磁性矿物和成土过程中产生的铁新生体分布不均,土壤剖面的磁化率分异很大;各种土壤的磁化率值受母岩的影响而变化很大,大小相差几个数量级。
土壤分类
根据铁铝土的水热条件,富铝化过程的强度和土壤属性的差异,根据《中国土壤》可划分为湿润铁铝土、湿热铁铝土、湿暖铁铝土三个亚纲,砖红壤,赤红壤,红壤和黄壤四个土类。
湿润铁铝土
湿润铁铝土分为砖红壤和赤红壤两种土类。砖红壤有明显的剖面发育,土壤表层为暗红棕色或黄灰色的腐殖质层,厚为10-20厘米,具粒状或核状结构,疏松而多根系。其下为鲜红色或栗色的坚实的淀积层,厚度不一,多呈块状结构,结构面有明显的暗色胶膜,下部有时还发现有铁锰结核病和红色、黄色和白色的斑状网纹,在其下部常形成铁磐层。母质层为灰白或暗红色的风化壳,富含半风化母岩碎块。砖红壤土体深厚,一般在2米以上,红色风化体有时可厚达10米以上。通体呈红色,质地以壤质黏土为主。
赤红壤土壤表层为灰色或灰棕色的腐殖质层,厚度一般为10-20厘米,植物根系密结,具有较好的粒状或小核状结构;淀积层呈红色或红棕色,块状结构,较紧实,在结构面上具有不同程度的具光泽的胶膜淀积,此层的厚度自30厘米至百余厘米不等;母质层随母岩及原来的风化壳的性质不同而异,均呈红色或黄红色,在低丘或台地上发育的赤红壤,土体中常见有铁锰结核病及红、黄、白等杂色的网状斑纹,特别在南宁盆地的台地上,斑纹层的发育为典型。
湿热铁铝土
湿热铁铝土呈现为红壤,层次分化比较明显,在天然植被覆盖下,地表常有一层厚约5厘米的枯枝落叶层;腐殖质层厚约15-30厘米,呈暗棕色,为核粒状结构,比较疏松多孔;其下为红色、棕红色的淀积层,紧实,块状结构,在结构面上有铁锰胶膜,一般在1米以下即过渡到半风化层和母质层。在深厚的黏土母质和受潜育影响处,由于铁铝硅酸盐水解的结果,底土中常出现红、黄和白色相间的网纹层.土体及风化壳少见铁锰结核新生体。红壤土体深厚,碎块或屑粒状结构,疏松、植物根系较多。脱硅富铝化的典型发生层,黏粒含量较高,颜色变动于红、红棕、橙色之间,多为块状或棱块状结构,有时可见大量的铁、锰焦斑或结核病。
湿暖铁铝土
湿暖铁铝土呈现为黄壤,其地表为厚薄不一的半分解状态的枯枝落叶层;其下为淡黑色或暗灰棕色的腐殖质层,厚10-20厘米,具粒状或团块状结构,根系密结,土中小动物活动强烈;淀积层呈鲜黄色或腊黄色,块状结构,结构面上常见有光泽的胶膜,此层的厚度为15-60厘米不等,母质层多保留原来母岩碎块,颜色比较混杂。在桂北或桂中的山地上,某些黄壤在腐殖质层之下常出现厚约10厘米的漂灰层,(漂洗层)或灰色的潜育层,但其淀积层仍保持稳定的黄色,这是黄壤在形态上区别于其它富铝土的很重要特征。
地理分布
铁铝土是热带、亚热带地区的地带性土壤,广泛分布在世界上纬度较低的地区,如亚洲东南部、非洲中部、北美洲南部及南美洲北部,大洋洲北部也有分布。一般地,红壤和黄壤分布在中亚热带的生物气候带,赤红壤分布在南亚热带和热带,砖红壤分布于热带。由北向南依次分布红壤和黄壤、赤红壤、砖红壤。中国铁铝土分布集中,主要发育在长江以南的热带亚热带地区,包括华东、华南、云贵高原和四川盆地等。据中国第二次土壤普查统计,铁铝土纲各土类在中国共有101.9万平方千米,约占中国总面积的10.6%,是中国重要的土地资源。
铁铝土分布地区的气候主要特点是高温多雨,干湿季节分明,主要气候类型在华南为亚热带季风湿润气候和热带季风气候。年平均气温一般在15℃以上,除黄壤地区稍低外,\u003e10℃年积温多数超过5000℃,年降水量大多在1000毫米以上,降水集中于夏季,干燥度\u003c1。在不同的土壤类型中,黄壤地区温度较低而雨量较高;红壤地区气候适中;砖红区气温较高,降水量也大;赤红壤则介于红壤与砖红壤之间。例如黄壤的年均温为12~15℃,\u003e10℃年积温为4000~5000℃,砖红壤年均温达21~26℃,\u003e10℃年积温可达7500~9000℃。
开发与利用
开发
铁铝土虽存在有机质和氮、磷、钾等植物营养含量低、土壤结构不良、呈酸性反应等不良性质,但其所处的生物气候带,水热条件优越,资源植物品种繁多(6000多种),植物生长迅速,生物量大,土壤资源更新快。在适树适地条件下,林木材积生长量平均每年每亩达0.5立方米,其生长速度比东北林区、西南林区快3-4倍。一些人工种植的松、杉、桉生长更快,如南丹山口林场的杉木、扶绥县东门林场的桉树、宁明县派阳山林场的桐棉松等。此外,铁铝土地区还盛产柑橘属、金柑、沙田柚等亚热带水果,荔枝、龙眼、香蕉、菠萝、芒果等热带水果,以及热带亚热带特有的许多经济林,药材和资源植物等。
利用
铁铝土是中国热带亚热带的经济作物、林果、药材等主要生产基地。如,砖红壤地区有不少驰名中外的英德红茶、乌沃茶、普洱茶,东莞、莆田市、淳州荔枝,罗岗、杨村橙,温洲、潮州柑以及大面积的橡胶生产。红壤地区除粮食生产外,发展的还有油茶、油桐、柑桔、板栗、银杏、桃、李、枇杷等经济林果作物。在利用方式上,以立体农业经营模式发展,如胶一茶间作、胶一药(胡椒、砂仁、益智)、林一肥间作、林一药(杜仲、黄连)间作,均取得了较大经济、社会、生态效益。尽管铁铝土的开发利用不断发展,为经济建设做出了重大贡献,但仍存在一些问题,如重用轻养、毁林开荒、顺坡垦植、刀耕火种,水土流失普遍且严重。
改良
合理规划,综合利用采取保护、治理、开发利用相结合的原则,因地、因土种植,在砖红壤地区种植热带作物,赤红壤区和红壤区,根据地形不同种植不同作物。而黄壤具有“粘、冷、酸、瘦”的不良特性,且土壤管理方式落后,要多途径、多层次综合开发,有计划地发展生物资源和深加工技术,提高黄壤的生产力水平。
等高开垦,修筑梯田按丘陵坡形修筑梯田,防止水土流失。严禁顺坡垦植,在水土流失严重的地区,加强生物、工程措施,达到治理和利用的目的。合理间(轮)作,农田水旱轮作旱地林果一药间作、林果一粮间作、林果一肥间作等都可以达到充分利用该区水、热、温、光资源,提高土壤生产力水平。
广辟肥源,合理用肥铁铝土的有机质少,磷、钾含量低,是磷钾肥显效区。以积、造、养相结合,因土配方施肥,达到省肥、改土的目的,提倡林果的基肥、追肥、叶面喷肥并举,提高用肥肥效。在酸性土壤上,用适量(50~100千克/亩)石灰中和土壤酸碱度。兴修水利,蓄水防旱铁铝土旱季少雨,修筑水库,浇灌抗旱,增加有机肥,提高保蓄水分能力。适当中耕,覆盖、间作,以减少水分蒸发,收到防旱效果。