网站地图
风沙土

风沙土是发育于风成沙性母质的土壤。其主要特征是土壤矿质部分几乎全由细砂颗粒(直径在0.25~0.05毫米)组成;剖面层次分化不明显,仅有A层(淋溶层)和C层(母质层)缺乏B层(淀积层);风蚀严重;土壤处于幼年阶段。

1.风沙土的中心概念:风沙土是干旱与半干旱地区于沙性母质上形成的仅具有AC层的幼年土,处干土壤发育的初始阶段,成土过程微弱。通体细沙,植被易于破坏,随起沙风而移动。

2.风沙土的边界定义

(1)与栗钙土、棕钙土和荒漠土壤的区别:风沙土没有具有以上这些土壤的特征层次,而仅是表层有微弱的灰黄色结皮或生草层。

(2)风沙土与流动沙丘的区别:流动沙丘均为地质体的非土壤形成物,地面均系干燥的松散的流动沙粒,没有植被和AC型土壤剖面构型。

主要分布于干旱少雨、昼夜温差大和多沙暴的地区,包括世界各大洲的沙漠、草原和半荒漠草原地带。中国主要分布在北纬36°~49°之间的干旱和半干旱地区。包括塔克拉玛干、古尔班通古特、库母达格、柴达木、巴丹吉林、乌兰布、腾格里、库布其、毛乌素、小腾格里、西辽河和呼伦贝尔等沙区,东南沿海也常有所见。

全世界有相当面积的农田受流动风沙土侵袭,风沙土的范围有所扩大。根据联合国粮农组织的资料,自20世纪70年代中期以来,每年约有5~7万平方公里的土地发生沙化,其中尤以非洲邻近撒哈拉大沙漠的国家为甚。受侵袭的农田产量下降,甚至颗粒无收。中国鄂尔多斯高原等的风沙土也有扩大趋势。

主要分布在中国北部的半干旱、干旱和极端干旱地区。风沙土的特征是成土作用经常受到风蚀和沙压,很不稳定,致使成土过程十分微弱,土壤性状与风沙堆积物无多大改变。随沙地的自然固定和土壤形成阶段的发展,由流动风沙土到半固定、固定风沙土,土壤有机质含量逐渐增加,说明只要增加肥分与水分,使植被逐步稳定生长,也能成为农林牧用地。

风沙土的形成过程与流动沙性母质上自然植被的出现、繁衍和演变紧密相关。当由流动性沙性母质构成的沙丘上出现稀疏的植物时,风沙土的成土过程即告开始。植物通过根系和它的地上部分对沙性母质产生固结作用和表面覆盖作用,从而减弱了沙性母质的流动性;植物死亡后遗留下的残体转变为腐殖质,又使沙性母质的物理、化学和生物性质发生变化并使之产生发生层次。随着植被的不断发展,上述作用日益强烈,流动的沙性母质也渐趋于半固定或固定状态,从而形成半固定风沙土和固定风沙土。

风沙土主要处于温带半干旱、干旱、极端干旱的草原、荒漠草原及荒漠地带,部分处于海滨。大陆性气候明显,干旱少雨,年降雨量<400mm,西部有些地区仅数十毫米。蒸发强烈,干燥度东部为1.5~4.0,西部在4以上;气温变化大,年温差和日温差悬殊,常年多风,风期长,风力大,是风沙土形成的基本动力。在这种气候条件下,岩石以物理风化为主,风化产物为沙砾质。为风沙土的形成提供了丰富的沙源。 风沙土地区的自然植被为草原、荒漠草原和荒漠,以耐旱灌木或半灌木为主,以及耐旱、耐瘠的沙生植物。植物稀疏低矮,主要有沙柳、柠条、梭梭、沙拐枣、红柳、胡技子、锦鸡儿、沙蓬、沙蒿、白茨、白草、沙米等,滨海风沙土的植物主要有模柳、木麻黄等。

风沙的来源有岩石就地风化的产物,也有河流冲积物、洪积物、海积物,在海积沙地中的沙粒为海生动物的壳骼风化粉碎而来。沙性母质在起沙风力的作用下,沙粒开始移动,形成沙地特有的风沙地貌。

在这种自然环境条件下,风沙土的形成始终贯穿着风蚀沙化的风蚀过程和植被固沙的生草化过程,这两者互相对立而往复循环以推动着风沙的形成与变化,成土过程很不稳定,土壤发育十分微弱,风沙土的形成大致分为三个阶段。

1.流动风沙土阶段:风沙母质含有一定的养分和水分,为沙生先锋植物的滋生提供了条件,拉因风蚀和沙压强烈,植物难以定居和发展,生长十分稀疏,覆盖度小于10%,常受风蚀移动,土壤发育极其微弱,基本保持母质特征,处于成土过程的最初阶段。

2.半固定风沙土阶段:随着植物的继续滋生和发展,覆盖度增大,常在10%~30%之间,风蚀减弱,地面生成薄的结皮或生草层,表层变紧,并被腐殖质染色,剖面开始分化,表现出一定的成土特征。

3.固定风沙土阶段:植物的进一步发展,覆盖度继续增大。通常都大于30%,除沙土植物外,还渗入了一些地带性植物成分,生物成土作用较为明显,土壤剖面进一步分化,土壤表层更紧,形成较厚的结皮层或腐殖质染色层,有机质有一定的积累,颜色带灰,弱团块状结构,细土粒增加,理化性质有所改善,具备了一定的土壤肥力。固定风沙土的进一步发展,可形成相应的地带性土壤。

风沙土质地粗,细砂粒占土壤矿质部分重量的80~90%以上,而粗砂粒、粉砂粒及粘粒的含量甚微。干旱是风沙土的又一重要性状,土壤表层多为干沙层,厚度不一,通常在10~20厘米左右,其下含水率也仅2~3%。有机质含量低,约在0.1~1.0%范围内;有盐分和碳酸钙的积聚,前者由风力从他处运积而来,后者是植物残体分解和沙尘沉积的结果。

由于所处的自然地带不同,风沙土的性质也表现出一定的地区性变异。通常是草原地区的风沙土有机质含量较高,盐分含量较低且无石灰积聚;半荒漠地区的风沙土有机质含量较低,有盐分及少量石灰的积聚;荒漠地区的风沙土有机质含量更低,盐分及石灰的积聚作用明显增强。

1.剖面形态

A层:生草结皮层或腐殖质染色层,厚度5~30cm或更厚,浅黄色(2.5Y7/3)或淡 棕色(7.5YR5/4),片状或弱团块状结构,沙土或沙壤土。根系较多

C层:沙土,浅黄色(2.5Y7/3),单粒结构。

2.物理、水分性质:由于风力的分选作用,风沙土的颗粒组成十分均一,细沙粒(0.25~0.05mm)含量高达80%以上。因植物的固定、尘土的堆积和成土作用,半固定、固定风沙土的粉粒和粘粒含量逐渐增加,可达15%左右。随着有机质和粘粒的增加,土壤结构改善,微因聚体增加,容量减小,孔隙度提高。风沙土地区降水少,渗透快,蒸发强,土壤含水量低。流动风沙土的表层为一疏松的干沙层,厚度一般为5~20cm,荒漠土地区可超过lm,含水量低于1%。干沙层以下水分比较稳定,含水量为20~30g/kg。对耐旱的沙生先锋植物的定居有利,降水多的季节可达40~60g/kg,亦能满足耐旱的草灌和乔木的生长。半固定和固定风沙土由于植物吸收与蒸腾,上层土壤水分含量更低。

3.化学性质:风沙土有机质含量低,一般在1~6g/kg之间,长期固定或耕种的风沙土可达5g/kg左右。腐殖质组成除东部草原地区外。以富里酸为主,胡敏酸与富里酸比值小于1。土壤钾素或丰富,氮磷缺乏,阳离子交换量2~5cmol(+)/kg,供肥能力差,土壤贫瘠。pH值在8~9之间,呈弱碱至碱性反应。石灰和盐分含量地域性差异明显,东部草原地区一般是无石灰性,并有盐分积累,特别是荒漠地区有的已开始出现论分和石膏聚积层。

风沙土矿物组成中,石英、长石等轻矿物占80%以上,重矿物含量较少,但种类较多,主要是角闪石、绿帘石、石榴子石和云母类矿物。

根据植被生长的疏密和沙性母质流动性的大小,风沙土可分为3个亚类,它们同时反映风沙土的3个不同发育阶段:①流动风沙土。多半是仅生长有极为稀疏的固沙先锋植物的流动沙丘。成土过程微弱,风蚀作用严重,土壤剖面的层次分化不明显。植物难以定居其上,基本上无利用价值。多见于荒漠地区。②半固定风沙土。由流动风沙土发育而来。随着流动风沙土着生植物的增多,沙面植物的覆盖度增大,风蚀作用趋于和缓,土壤表面变为紧实并出现薄层结皮,流动性变小而呈半固定状态。同时,土壤有机质含量也因植物残体的增多而有所增加,土壤剖面层次有所分化。③固定风沙土。由半固定风沙土发展而成。除生长有沙生植物外,还常掺入一些地带性植物种。沙丘的外貌更加平缓,地表结皮进一步增厚,沙面更加紧实,剖面分化明显,且有团块状结构出现,抗风能力增强,土壤理化性质发生明显变化。

根据全国第二次土壤普查的土壤分类系统风沙土作为初育土纲的一个土类。近似于《美国系统分类》中的石英沙质新成立土类(Quartisamment)FAO的沙性土(Arenosols)。

风沙土的亚类划分,主要考虑它由移动沙丘向固定沙丘发展的过程受区域成立条件影响较大,所以分为草原风沙土、荒漠风沙土与草甸风沙土。前二者有地带性差异,而草甸风沙土则主要发育在这些不同区域的受地下潜水影响的地点。

在流动风沙土向半固定和固定风沙土演变过程中,土壤表层粉砂和粘粒含量增加,持水性能提高,有机质和盐分积累明显。

在中国,风沙土的利用大致以 300毫米的降水量等值线为界,其东部为牧业和部分旱作农业,属半牧半农区;其西部基本只有牧业,但在河流沿岸的一定范围内有绿洲农业区,水源足,日照长,温差大,作物产量一般均较高,常常成为瓜果之乡。但由于受自然条件和水源的限制,大部分风沙土仍处于未利用状态。 改良风沙土的基本要求是制止风沙土的流动,保护与之相邻的农田不受破坏。各种改良措施宜配合进行,相辅相成。

即借助植物根系和地上部分对风沙土的固结和覆盖作用,增强抗风蚀能力,减缓风沙土的流动性,最终使之趋于固定。主要措施包括:①保护自然植被,不在风沙土区任意农垦、樵采和超载放牧。②建立人工绿色带,即通过植树造林和种草活动,建立绿色屏障以阻当由风引起的砂粒移动。通常由乔木-灌木-草本植物组成,或可由灌木-草本植物组成;也可以封沙育草的绿色带,依降雨及水文地质条件而定。在雨量较多(300毫米以上)或地下水位较高(离地表2米以内)的地区可全部由乔木组成绿色带。

用灌木、 草秆、泥土、 砾石等作材料,呈带状或格状覆盖于风沙土表面,制止风沙流动。此法用于防治风沙对铁路、农田的为害,效果明显。

主要是通过增施有机肥料、客土(掺粘土)、留(高)槎和种植豆科绿肥等措施,增强风沙土的抗风蚀的能力,并提高土壤肥力水平。

主要是利用某些化学物质增加风沙土颗粒的固结能力以减缓风沙土的流动性。此类化学固沙材料主要包括沥青乳剂、渣油以及聚丙烯胺等石油化工副产品。在苏联,借助化学固沙材料每年有若干平方公里风沙土被固定。但因成本昂贵,目下尚难以大面积使用。

在有水利条件的地方可采取下列措施:①引水拉砂。即借水的冲击力量拉平沙丘,并开拓为新绿洲。②引水阻砂。即在流动风沙土的背风一侧开渠引水,使砂落入渠中随水流去,以阻止砂粒继续向前移动。③引水灌淤。即让水中挟带的大量细土粒缓慢地沉积于风沙土的表层,以提高小粒径颗粒的含量和土壤肥力水平。

彻底改变风沙土地区农业生产面貌和提高风沙土生产力的关键在于发展灌溉事业。因为有水才有植物,才能固沙和改变小气候,从而使风沙土地区中出现绿洲。为此,除充分利用风沙土地区有限的河流地表水外,开发地下水资源和开挖人工河流是重要途径。苏联为改良卡拉库姆沙漠,早在50年代就开凿卡拉库姆运河,为大面积开垦风沙土提供了必要条件。开垦地已成为棉、瓜果、蔬菜、饲料等的重要产区,畜牧业也有较大发展。


相关文章推荐:
栗钙土 | 棕钙土 | 荒漠土壤 | 栗钙土 | 棕钙土 | 荒漠土壤 | 流动沙丘 | 塔克拉玛干 | 古尔班通古特 | 柴达木 | 巴丹吉林 | 腾格里 | 西辽河 | 呼伦贝尔 | 农田 | 植物 | 腐殖质 | 物理 | 化学 | 生物 | 海滨 | 沙柳 | 柠条 | 梭梭 | 沙拐枣 | 红柳 | 锦鸡儿 | 沙蓬 | 沙蒿 | 白草 | 沙米 | 木麻黄 | 剖面 | 沙土 | 沙壤土 | 风力 | 尘土 | 有机质 | 石英 | 长石 | 角闪石 | 绿帘石 | 石榴子石 | 云母 | 土壤剖面 | 土壤有机质 | 固定沙丘 | 草原风沙土 | 荒漠风沙土 | 草甸风沙土 | 作物 | 放牧 | 有机肥料 | 绿肥 | 土壤肥力 | | 饲料 |
相关词汇词典