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黑土是具有強烈脹縮和擾動(dòng)特性的粘質(zhì)土壤,中國東北地區黑土地處世界主要黑土帶之一。它相當于美國分類(lèi)的變性土土綱和聯(lián)合國分類(lèi)的變性土單元。本土綱包括中國現行發(fā)生分類(lèi)制的砂姜黑土、潮土、石灰土、赤紅壤、水稻土諸土類(lèi)中具備變性特征者,因為中國以往未設立變性土獨立單元,1985年初擬的中國土壤系統分類(lèi)才將其列為獨立土綱。
一、成土條件
溫帶半濕潤型氣候,夏季溫暖多雨,冬季嚴寒少雪。年平均溫度-0.5~5℃,有季節性?xún)鰧樱瑑鰧由疃瓤蛇_1.5~2.0米,北部地區可達3米,≥10℃年積溫為2100~2700℃。年降水量450~600毫米,干燥度0.75~0.90。成土母質(zhì)大多是第四紀洪積黃土狀粘土,厚度可達10~40米,無(wú)碳酸鈣。地下水位深約10~30米,礦化度0.3~0.7克/升。由于土質(zhì)較粘重,融凍水和雨季降水難以下滲,形成土壤上層滯水,土壤水分屬半凍結周期性淋溶類(lèi)型。黑土自然植被主要是草原化草甸植物,以中性草本植物為主的雜類(lèi)草群落,俗稱(chēng)“五花草塘”。崗地間有榛子、柞、刺玫瑰等灌木叢。植物生長(cháng)繁茂,草高50~120厘米,蓋度100%,根系深達60~100厘米,有機物質(zhì)積累量高。黑龍江省嫩江縣荒地黑土的植物地上部分干重為4.73噸/公頃,地下1米根量為12.6噸/公頃。耕地的有機物質(zhì)來(lái)源減少,分解速度較快,土壤有機質(zhì)積累不多。
二、成土過(guò)程
黑土形成過(guò)程受粘重母質(zhì)、季節性?xún)鰧印⑴R時(shí)性上層滯水和草原化草甸植物的影響,存在著(zhù)強烈的腐殖質(zhì)積累過(guò)程和輕度滯水還原淋溶過(guò)程,夏季溫暖多雨,植物生長(cháng)茂盛;秋末植物枯死遺留大量有機殘體,在寒冷而漫長(cháng)的冬季,不能被微生物分解。春季土壤化凍,微生物開(kāi)始活動(dòng),但融凍水形成的土壤土層滯水使土壤過(guò)濕,有機質(zhì)分解緩慢,有利于腐殖質(zhì)的形成和積累,全年有機質(zhì)的積累量超過(guò)分解量,產(chǎn)生深厚的土壤腐殖質(zhì)層。土壤有機質(zhì)含量隨根系分布的變化而逐漸向下減少。夏秋多雨季節,土壤水分充足。鐵、錳還原遷移,淋溶作用在1米或2~3米土體內進(jìn)行,尤其在滯水層中形成較多鐵錳結核和銹斑;硅酸鹽礦物經(jīng)水解產(chǎn)生非晶質(zhì)二氧化硅,呈溶膠狀態(tài)移動(dòng),以白色粉末狀聚積于淀積層結構表面,這種作用統稱(chēng)為輕度滯水還原淋溶過(guò)程。
黑土開(kāi)墾后,土壤水熱狀況改變,不同程度消除了滯水層,土壤通氣性改善,吸熱性增高,微生物作用加強,有機質(zhì)分解加快,養分元素釋放較多,土壤有效肥力提高,土壤熟化過(guò)程發(fā)展。
三、主要亞類(lèi)
黑土分為黑土、草甸黑土、表潛黑土和白漿化黑土四個(gè)亞類(lèi):
普通黑土位于丘崗緩坡地中上部,地表排水較好,土壤水分適中,具有本土類(lèi)的典型特征。
草甸黑土位于丘崗緩坡的下部或地勢平緩之處,土壤水分較多,是向草甸土過(guò)渡的亞類(lèi),植被中出現喜濕植物(如大葉樟、細葉地榆、苔草等)。腐殖質(zhì)層深厚(70~100厘米),腐殖質(zhì)含量多,可達50~100克/千克。暗灰至灰黑色,無(wú)舌狀下伸,剖面下部多鐵錳結核、銹斑。土溫較低,物質(zhì)轉化較慢、夏秋耕作易受濕澇之害。
表潛黑土多分布在丘崗間低洼地,是黑土與沼澤土間的過(guò)渡類(lèi)型,農民稱(chēng)水崗地或朽泥崗,土質(zhì)粘重,地表排水和土壤內排水都不好,亞表層呈鐵銹色,顯潛育化特征。
白漿化黑土分布在黑土與白漿土之間,在30厘米左右厚的腐殖質(zhì)層與下部淀積層之間有灰白色的白漿化土層。
四、中國分布
溫帶半濕潤氣候、草原化草甸植被下發(fā)育的土壤,是溫帶森林土壤向草原土壤過(guò)渡的一種草原土壤類(lèi)型,目前我國土壤分類(lèi)系統,將黑土列入半水成土綱中。我國黑土分布在遼寧省、吉林省、黑龍江省中東部廣大平原上。美國黑土分布在中部偏北的濕草原帶,故稱(chēng)濕草原土。
我國黑土地處溫帶半濕潤地區。四季分明,雨熱同季為其氣候特征。土壤母質(zhì)粘重,并有季節凍土層。夏秋多雨,土壤常形成上層滯水,草甸草本植物繁茂,地上和地下均有大量有機殘體進(jìn)入土壤。漫長(cháng)的冬季,微生物活動(dòng)受到抑制,有機質(zhì)分解緩慢,并轉化成大量腐殖質(zhì)累積于土體上部,形成深厚的黑色腐殖質(zhì)層。土體內鹽基遭到淋溶,碳酸鹽也移出土體,土壤呈中性至微酸性。季節性上層滯水引起土壤中鐵錳還原,并在旱季氧化,形成鐵錳結核,特別是亞表層表現更明顯。所以,黑土是由強烈的腐殖質(zhì)累積和滯水潴積過(guò)程形成,是一種特殊的草甸化過(guò)程。自然狀態(tài)下,黑土腐殖質(zhì)層可厚達1米,養分含量豐富,肥力水平高。黑土
開(kāi)墾后,腐殖質(zhì)含量下降,因母質(zhì)粘重,土壤侵蝕明顯,這是黑土利用中需引起注意的問(wèn)題。黑土是我國最肥沃的土壤之一,黑土分布區是重要的糧食基地。適種性廣,尤適大豆、玉米、谷子、小麥等生長(cháng)。
五、世界分布
世界三大黑土區為烏克蘭大平原,面積約190萬(wàn)平方公里;北美洲密西西比河流域,面積約120萬(wàn)平方公里;中國東北黑土區,面積約103萬(wàn)平方公里。
烏克蘭平原和美國密西西比河,它們和東北黑土地一樣,都分布在四季分明的寒溫帶,由于植被茂盛,冬季寒冷,大量枯枝落葉難以腐化、分解,歷經(jīng)千百年形成了厚厚的腐殖質(zhì),也就是肥沃的黑土層。黑土有機質(zhì)含量大約是黃土的十倍,是肥力最高、最適宜農耕的土地,因此世界三大黑土區先后被開(kāi)發(fā)成重要的糧食基地。
與東北黑土地有所不同,烏克蘭大平原和美國密西西比河流域的地勢平坦,坡地較少,土壤主要受到風(fēng)的侵蝕,在20世紀二、三十年代,由于過(guò)度毀草開(kāi)荒、破壞地表植被,水土流失嚴重,這兩個(gè)地區相繼發(fā)生破壞性極強的“黑風(fēng)暴”。1928年,“黑風(fēng)暴”幾乎席卷了烏克蘭整個(gè)地區,一些地方的土層被毀壞了5至12厘米,最嚴重的達20多厘米。在美國,1934年的一場(chǎng)“黑風(fēng)暴”就卷走三億立方米黑土,當年小麥減產(chǎn)51億公斤,舉國震驚。為保護黑土地免受侵害,國外兩大黑土區都投入了大量人力、物力和財力,圍繞合理規劃土地和建立科學(xué)耕作制度等開(kāi)展研究,大舉營(yíng)造農田防護林,采取保土輪作、套種、少耕、免耕等辦法,充分發(fā)揮耕作措施與林業(yè)措施相結合的群體防護作用,經(jīng)過(guò)40年的治理,已見(jiàn)成效。
作為與美國密西西比流域沿岸及烏克蘭第聶伯河岸并稱(chēng)的全球三大黑土帶,在古《山海經(jīng)》中便有記載的北大荒,橫跨從東經(jīng)123°40′到134°40′的11個(gè)經(jīng)度,縱貫北緯44°10′到50°20′的10個(gè)緯度,總面積多達5.76萬(wàn)平方公里。
我國黑土區的開(kāi)發(fā)比國外兩大黑土區晚,大規模開(kāi)荒墾殖始于20世紀五、六十年代,近二十年來(lái),我國已逐步加大了對黑土地水土流失治理的力度。
除以上三大黑土地外,南美洲拉普拉塔平原南部的潘帕斯草原有紅化黑土分布,其形成過(guò)程和成分有別于三大黑土地。
刷題鞏固
【例題】有人用“一兩土二兩油”來(lái)形容黑土的肥沃。關(guān)于黑土,下列說(shuō)法錯誤的是( )。
A、世界三大著(zhù)名黑土地分別在美國密西西比河流域、烏克蘭境內以及中國東北
B、黑土的形成時(shí)間長(cháng),需先后經(jīng)歷腐殖質(zhì)累積、分解、淋溶、淀積一系列程序
C、黑土的土壤結構性良好,土質(zhì)密實(shí),無(wú)白色粉末和灰色斑塊及條紋
D、黑土有機質(zhì)含量高,是非常適合農業(yè)耕作的土壤
答案:C
【解析】本題考查地理國情。
A項正確,三大塊黑土區:一是分布在烏克蘭大平原,面積約190萬(wàn)平方公里;二是分布在北美洲密西西比河流域,面積約120萬(wàn)平方公里;三是分布于我國的東北黑土區,面積約102萬(wàn)平方公里,是被譽(yù)為“北大倉”的我國重要的商品糧基地。
B項正確,黑土地有一個(gè)深厚的黑色腐殖質(zhì)層,從上到下逐漸過(guò)渡到淀積層和母質(zhì)層,厚度可達30至70厘米,甚至達到100厘米。之所以能擁有如此驚人的結構,這與黑土的成土過(guò)程息息相關(guān)。黑土的形成并不是一朝一夕的事情,先后經(jīng)歷了腐殖質(zhì)累積、分解、淋溶、淀積一系列程序。
C項錯誤,黑土地區的地形大都是波狀起伏的漫川漫崗地,因此夏季降水集中,下滲水流使得土體內易溶的有機膠體、養分、灰分元素產(chǎn)生淋溶下移,并在淀積層中淀積。這也是為什么黑土的土壤結構性良好,大部為粒狀及團塊狀結構,土層疏松多孔,無(wú)鈣層,無(wú)石灰反應,有鐵、錳結核,有白色粉末和灰色斑塊及條紋的原因。
D項正確,低溫有利于土壤中有機質(zhì)的保存。我國東北地區,冬季漫長(cháng)寒冷,土壤凍結時(shí)間長(cháng),微生物活動(dòng)受到抑制,有機質(zhì)分解緩慢,并轉化成大量腐殖質(zhì)累積于土體上部,形成土質(zhì)肥沃的黑土,有利于農作物的生長(cháng)。
本題為選非題,故正確答案為C。
