中國土壤的形成因素與分類

本刊記者 李明明

土壤是動植物生存及生長的自然體。人類生存依靠土壤，人們的生活水平往往取決于土壤的質量以及依土壤生存的動植物種類、數(shù)量和質量。肥沃的土壤是昌盛文化的重要自然資源之一，對土壤利用和管理不善以及土壤遭到破壞之時，會給動植物生存及生長帶來災難，使人們的生活水平下降，使文化陷入衰落。

土壤最早形成的時間，水成土壤要比陸地土壤的生成為早。植物大量在陸地上生活并廣泛占據(jù)地表的時期，是距今約四億年左右的古生代中期開始的。當植物著生于地表原始幼年土時，除其他自然條件外，植物必須從土壤獲取物質和能量才能得到生存和發(fā)展，這就表現(xiàn)出了土壤本質及其特性——土壤具有肥力。

中國土壤的形成因素

中國位于亞洲東部，東臨太平洋，南北跨緯度50多度，東西占經(jīng)度達60多度，面積約為960萬平方公里。由于地域遼闊，各地自然條件差別很大，因此形成了各種各樣的土壤。

中國又是歷史悠久的農(nóng)業(yè)國，人類生產(chǎn)活動已有幾千年的歷史，在長期生產(chǎn)過程中，不斷地改造自然環(huán)境以適應于人類的需要，這些生產(chǎn)活動不僅能加速土壤的演變，甚至能改變土壤的發(fā)展方向。因此，中國土壤的形成與演化，與自然條件以及人類的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動有著密切的關系。

在土壤學中，將影響土壤形成的各種自然條件，歸納為地形、氣候、成土母質、植被、成土年齡等五大因素，稱為土壤形成因素，或簡稱成土因素。也就是說，地球陸地表面的任何一種土壤，都是在這5種因素的共同作用下形成的。但是，在不同地區(qū)，各因素的具體內(nèi)容和特點不同，各因素還以不同的作用強度相配合，從而形成各種各樣的土壤：

土壤形成的地形因素

地形因素對土壤形成的作用很明顯，就大的方面來說，山地和平原上的土壤迥然不同。山地的海拔越高，山體越大，分異也越顯著。高大的山脈和高原，常常成為氣流的屏障，直接影響太陽輻射量、熱量和水分在地表面的分布，并影響著植被的演替和土壤內(nèi)物質的運動，因而常使山體兩側的土壤差異顯著。

例如，秦嶺是東西走向的高大山脈，對來自南方的暖濕氣流和來自北方的干冷氣團都有阻滯作用，所以山地南坡和北坡的土壤有顯著不同。在南坡形成酸性的黃棕壤，而北坡形成中性至微堿性的褐土。又如，大體上呈南北走向的大興安嶺和太行山脈，同東南季風呈直角相交，在夏季，迎風面降水量大，有利于土壤中物質的化學分解和生物積累；背風面受氣溫增高、濕度小的焚風影響，土壤的淋溶和生物積累都較弱。因此，這些山地就成了不同類型土壤的分界線。例如，大興安嶺東坡為暗棕壤，而西坡為灰色森林土。

山地和高原對土壤形成的影響還表現(xiàn)在：海拔越高，土壤變化越復雜，形成的土壤類型就越多。這是因為，氣溫隨山地海拔增高而遞減；在一定高度范圍內(nèi)，降水量隨高度增高而增大；植被類型也相應地更替，所以土壤類型也不同。在平原、盆地和丘陵范圍內(nèi)，地形的高差變化雖小，但對土壤的形成仍有明顯影響。如平原地區(qū)局部起伏的地面變異，會引起土壤水分和水質特點的變化，形成各種不同的土壤組合。

在地形高、排水好的部位，形成能反映當?shù)厣餁夂驐l件的地帶性土壤；而地形低的部位，由于地下水位較高甚至地面積水，形成非地帶性的半水成土和水成土，如果地下水含鹽類較多，還可以形成鹽漬化土壤。

又如盆地周圍的高地，原來是地帶性土壤，如果開墾為農(nóng)地，絕大多數(shù)是旱耕地；盆地中心大多為在河流沖積物上發(fā)育的半水成土或水成土，開墾后，在北方常成為有良好灌溉條件的水澆地，而在南方則絕大部分成為稻田。丘陵的高度不大，雖不會像山地那樣引起氣候和植被發(fā)生大的變化，但地面形狀和坡度也能影響降水的再分配，從而影響到土壤的發(fā)育程度。土壤侵蝕的強度，就是與地形和坡度密切有關的。

土壤形成的氣候因素

氣候因素在土壤形成上的作用，主要表現(xiàn)為水熱條件對土壤形成的方向、強度所發(fā)生的影響。概括地說，在中國東部地區(qū)，秦嶺—淮河一線以北，熱量較低，降水也較少，礦物風化、淋溶作用和有機質分解都較微弱，土壤可由微酸性至微堿性反應，部分土壤含有碳酸鈣，也有一些土壤含有可溶鹽而有鹽漬化。

但在該線以南，由于濕熱程度增強，有機質分解強烈，風化產(chǎn)物和成土產(chǎn)物的分解和淋溶程度高，富鋁化作用顯著，土壤呈酸性反應，除濱海地段外，土壤無鹽漬化。在北部和西北地區(qū)，干旱程度自東往西增強，形成各種含碳酸鈣的草原土壤以至漠境土壤。青藏高原的高寒環(huán)境，使土壤形成受到凍融交替的強烈影響，礦物和有機物的分解程度都不高，從而形成各類高山土壤。

土壤形成的母質因素

中國土壤的成土母質類型，總的來說，在秦嶺、淮河一線以南地區(qū)多是各種巖石在原地風化形成的風化殼，并以紅色風化充分布最廣。昆侖山、秦嶺、山東丘陵一線以北地區(qū)，主要的成土母質是黃土狀沉積物及沙質風積物。在各大江河中下游平原，成土母質主要是河流沖積物。平原湖泊地區(qū)的成土母質主要是湖積物。高山、高原地區(qū)除各種巖石的就地風化物外，還有冰磧物和冰水沉積物。

成土母質是土壤形成的物質基礎。母質因素在土壤形成上具有極重要的作用，它直接影響土壤的礦物組成和土壤顆粒組成，并在很大程度上支配著土壤的物理、化學性質以及土壤生產(chǎn)力的高低。

例如花崗巖、砂巖等的風化物含石英多，質地粗，透水性好，除花崗巖因含長石較多而鉀含量較高外,一般都缺乏礦質養(yǎng)分。玄武巖、頁巖等的風化物含石英顆粒少，粘細物質含量較高，且富含鐵、鎂的基性礦物，透水性較差，礦質養(yǎng)分含量較豐富。石灰?guī)r及其他含碳酸鈣巖石的風化物質地比較粘重，碳酸鈣含量不等，礦質養(yǎng)分也較豐富。

土壤形成的植被因素

植被類型與土壤類型關系密切，森林凋落物、草根等直接影響土壤形成;同時隨著土壤性質的變化，又能促使植被類型發(fā)生變化。例如，分布在大、小興安嶺一帶的暗棕壤，是在針葉-落葉闊葉混交林下形成的，但是當森林由于自然原因或人為原因受到破壞后，土壤水分的蒸騰量大為減少，土壤由干變濕，促進了草甸植被的發(fā)展，土壤有機質來源豐富，暗棕壤逐漸演變?yōu)楦缓迟|的黑土。但是，此后隨著腐殖質大量積累和蓄水性不斷加強，以及由于母質粘重和凍層托水而促成的土壤內(nèi)排水不暢，土壤逐漸沼澤化，使殘存的、稀疏的旱生樹種，為濕生性樹種所取代，草甸植被也漸演替成沼澤—草甸或沼澤植被，從而又促進土壤向沼澤化黑土或沼澤土的方向發(fā)展。

成土年齡

土壤也是有年齡的。從開始形成土壤時起，直到目前的這段時間，就是土壤的年齡。對這段時間，在土壤學上稱它為土壤的絕對年齡。土壤絕對年齡的開始，是指冰川消融、退縮后地面出露，或是河流、湖泊沉積物基本穩(wěn)定地露出了水面，或是海岸升高和海水退縮后海灘成陸。一般來說，高海拔的高山地區(qū)、高緯度的北方地區(qū)，脫離冰川影響較晚，土壤絕對年齡小些；低海拔地區(qū)和低緯度的南方地區(qū)，土壤絕對年齡較大。也可以說，原地殘積風化物上形成的土壤，年齡一般都較大，沖積物上的土壤則年齡較輕。

如果僅從土壤絕對年齡這一概念本身的含義來看，似乎土壤絕對年齡越大，其發(fā)育程度越深，但事實上并不完全如此，因此又提出了土壤相對年齡的概念。

土壤相對年齡并不是指土壤存在的持續(xù)時間，而是指由于各種成土因素綜合作用下的成土速度，也就是土壤發(fā)育的深度。例如，在四川省的紫色巖上，如果地形、植被等因素有利于成土作用穩(wěn)定地進行，可以形成發(fā)育程度較深，有富鋁化特征的黃壤；反之，由于土壤侵蝕、地面物質不斷更新，土壤發(fā)育始終停留在幼年階段，只能形成保留著許多母質特征的紫色土，而與黃壤差別甚大。但就絕對年齡來說，它們之間應當是沒有區(qū)別的。

以上所說的五大成土因素，并不是各自孤立地去作用于土壤，去影響土壤形成的方向和土壤性質。相反，它們之間也在相互影響，相互作用，是以他們綜合起來的特點去制約土壤形成方向的。

土壤分類的過去和現(xiàn)在

中國是一個古老的農(nóng)業(yè)國，6000多年前就開始耕墾土壤，認識鑒別土壤的歷史是悠久的。遠在4100多年前的夏朝，禹王治水13年，治水治到哪里，生產(chǎn)就發(fā)展到哪里。發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，首先要重視認識土壤，鑒別土壤種類。

據(jù)《禹貢》記載，當時就根據(jù)土色、質地和水文等，將全國九州的土壤分為壤、黃壤、白壤、黑墳、白墳、赤植壚、墳壚、涂泥及青黎等9類，并根據(jù)肥力的高低，把土壤分為三等九級。按土壤肥力的等級安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，并制定了適當?shù)奶镔x （當時稱為“貢”，即土地稅）。這種土壤分類顯然是世界上土壤分類最早的嘗試。

3100年前的周朝，國家著重于農(nóng)業(yè)建設，因此對土壤問題很為重視?！吨芏Y》在《禹貢》土壤分類的基礎上，把全國土壤分為山林、川澤、丘陵、墳衍、原隰五大類，強調根據(jù)土宜播種九谷 （即黍、稷、稗、稻、麻、大麻、小麥、大豆和小豆）。春秋戰(zhàn)國時代的《管子·地員篇》，強調“草土之道，各有其造”，對于土壤的區(qū)分更為詳細。將九州之土分為18類，每類又分五級，即所謂“九州之土凡九十物”。

盡管中國古代土壤分類和命名各有不同，但都是從土壤利用和發(fā)展生產(chǎn)出發(fā)，以“土宜”為基礎，以土壤肥力、性態(tài)特征和成土條件為依據(jù)的。它是中國古代從群眾生產(chǎn)實踐中總結出來的具有樸素的唯物觀點的土壤分類，對當時的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起了促進作用，有些概念至今仍有現(xiàn)實意義。

中國古代的土壤分類是從群眾經(jīng)驗中總結出來的，此后勞動人民在長期的生產(chǎn)實踐中，對識土、辨土又有新的經(jīng)驗，但在漫長的封建社會里未能進行系統(tǒng)的總結和整理，致使古代就開始的土壤分類工作，沒有得到應有的繼承和發(fā)展。

土壤學成為一門獨立的科學已有100多年的歷史，而中國在本世紀30年代，才著手進行土壤調查與分類工作。半個世紀來，土壤分類工作不斷得到發(fā)展。新中國成立前不到20年的那個時期，主要采用美國土壤分類系統(tǒng)。當時從事土壤分類研究的人員少，設備簡陋，工作條件差，但是由于土壤工作者的努力，也做了不少有益的工作。特別是在水稻土分類研究方面，中國土壤工作者早在30年代，就劃出了水稻土的特有土層，并從化學性質否定了國外“水稻灰壤”的說法，提出了獨到的見解。

新中國成立后最初八九年，主要采用蘇聯(lián)土壤分類系統(tǒng)。那一時期，由于新中國的成立，土壤工作人員增加，設備改善，隨著社會主義建設的發(fā)展，大規(guī)模開展了自然資源綜合考察與土壤調查制圖工作，土壤分類也得到了發(fā)展。

1958年，全國開始首次土壤普查，在摸清土壤底細的基礎上，總結農(nóng)民群眾土壤分類和命名的經(jīng)驗，對耕作土壤分類原則及肥力演變規(guī)律，進行了廣泛研究。60年代初期和70年代后期，為規(guī)劃農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，各地相繼開展了農(nóng)業(yè)區(qū)劃，土壤工作者配合這一工作，進行了土壤調查和土壤分類的研究，特別是1978年以來開展了全國第二次土壤普查，加強了土壤基層分類的研究。通過上述一系列工作，逐步形成了中國自己的土壤分類系統(tǒng)。

在1978年中國土壤學會召開的土壤分類學術會議上，討論通過了“中國土壤分類暫行草案”，共劃分46個土類，并概括為11個土綱。1987年12月在太原召開土壤分類會議擬訂出《中國土壤分類系統(tǒng)》，經(jīng)過修改，于1992年定稿，確立了12個土綱、29個亞綱、61個土類和231個亞類的高級分類單元；基層分類單元為土屬、土種和變種，而以土種為基本單元。