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第四章 土壤
知识类型:
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内容出处:
《福建省志·地理志》
图书
唯一号:
130020020230000403
颗粒名称:
第四章 土壤
分类号:
S159
页数:
53
页码:
143-195
摘要:
本文记述了福建省土壤情况,分别记述了成土条件、成土过程、成土分布、土壤分类等情况。
关键词:
福建省
土壤
地貌
内容
第一节 成土
一、条件
土壤是地貌、母质、气候、生物及人类活动等因素长期综合作用的产物。土壤的发生及其属性的差异与自然成土因素及人类活动相联系,它反映着内部物质变化与外界环境条件的统一。
(一)地貌
地貌在成土过程中,主要影响水热条件的分异和成土物质的重新再分配,并导致生物群落的演替,从而间接地影响着土壤的形成和分布。
福建地貌复杂多样,有山地、丘陵和台地、平原四大类型。在四大类型之下,按形态和成因的不同,又可以划分出若干次一级的类型。
福建错综复杂的地貌类型,其结构和分布特点对土壤的展布、形成、属性及农业利用都产生深刻的影响。
首先是两大山带和海岸轮廓线呈北北东一南南西向分布的形势,使气候的纬度地带性发生明显的偏向,它不像纬线一样呈东西方向分布,而是呈北北东一南南西或北东—南西方向分布,中亚热带与南亚热带之间的界线,大致在福州—福清—永春—漳平—上杭—线,线以西、以北是中亚热带,线以东、以南是南亚热带;相应发育的地带性植被和土壤是中亚热带常绿阔叶林一红壤地带和南亚热带季雨林—赤红壤地带。这条线不是直线,由于随着沿线地形的差异,呈锯齿状。就全省而言,红壤占有最大的面积。其次是本省地势高低悬殊,气候的垂直分异十分明显,从而导致土壤的垂直分布,土壤类型自下而上,依次有耕作赤红壤(或耕作红壤)、赤红壤、赤红壤性土(或红壤、红壤性土)—红壤、红壤性土—黄红壤—黄壤—山地草甸土,具有“立体”结构的特点。再次是福建第四纪新构造运动十分活跃,而以不等量的间歇性的上升运动为主,局部则有下降。有些地方随着地势的上升,红色风化壳被抬升,但在生物气候作用下则发育了山地黄壤,因而土壤中含有较多的三水铝石,并出现硅铁铝率倒置现象。这一现象,与在黄岗山1800米高程中山草甸土底部采集到的常绿阔叶林孢粉相符合(见赵昭晒等《从第四纪孢粉组合探讨黄岗山植被的垂直变化》,《武夷科学》第2卷,1982年)。滨海地区台地网纹层的土壤的形成和盐基饱和度偏高,可能也与第四纪海侵影响有关。这些说明,受地貌发育的影响,导致土壤分布的错综复杂性。
(二)母质
露出地表岩石风化而成的疏松碎屑物质即为母质。母质是形成土壤的物质基础。母质的性状极大地影响着土壤形成过程的速度和方向,是决定土壤发育和肥力特性的重要因素。本省母质类型有以下几种。
1.残积坡积物
指母岩风化物就地堆积或经短距离搬运再堆积的产物,广泛分布于丘陵山区及滨海的海蚀台地。典型残积物的矿物组成和性状,在很大程度上受母岩的造岩矿物的特性所控制。如花岗岩风化的硅铝质砂粘性残积坡积物,通常土层较深厚,由其发育的土壤,一般含硅量高,土质较轻,渗透性较好,但抗蚀性较弱,易冲刷沙化,肥力较低。凝灰熔岩风化的硅铝质粉粘性残积坡积物上发育的土壤,质地粘重,渗透性较差,抗蚀性稍强,但易崩滑,肥力中等。玄武岩风化的铁质粘性残积坡积物上发育的土壤,氧化铁含量较高,土质粘重,抗蚀性较强,但极易崩滑,阳离子代换量较高,矿质营养较丰富,基础肥力较高。泥质岩、粉砂岩风化的硅铝铁质粉粘性残积坡积物上发育的土壤,质地适中,耕性较好,抗蚀性差,易侵蚀沙化,矿质营养较丰富,肥力中上水平。砂岩风化的硅质砂性残积坡积物上发育的土壤,含硅量高达80%以上,质地偏砂,矿质营养贫乏,肥力较低。福建地处中低纬度,第四纪以来,一直处于暖湿的气候环境,化学风化强烈,因此,第四纪红色粘土分布甚广。由于新构造运动的抬升,局部中山区也有第四纪粘土分布,对山地土壤的形成和性状有明显影响。
2.冲积物
冲积物主要沿河床两岸呈带状分布,河口地带则多覆盖于海积层之上。冲积母质具二元结构。河漫滩相冲积母质,随阶地高度由低到高,时代由新到老,颜色由灰—黄—黄棕—红色,所以颜色深浅反映了成土母质时间的长短。
河流冲积物多属于全新统近代河流沉积物,是潴育水稻土及潮土的重要成土母质。
3.洪积和冲积物
广泛分布于山区溪流的谷口地带,呈洪积扇、洪积裙展布,组成物质分选较差,多粘质砂土,并有砾石混杂,为淹育、渗育、漂洗水稻土及赤土、红土的主要成土母质。
4.海积物和冲海积物
主要分布于滨海平原河口、岛屿和海湾,沉积物特征受海岸地貌类型控制。一般口小腹大的封闭式海湾以淤泥为主,有机质含量较高,滩面平坦宽阔,且多处于波影区,利用价值较髙,多用于滩涂海水养殖;半敞开式海湾沉积物以砂泥为主;河口地带沉积类型较为复杂,多为海、河相交互沉积,砂粘混杂。
海积物和冲海积物多属全新统沉积层,其共同特点是沉积层深厚,含盐量高,盐分组成与海水相似,盐基饱和,是滨海盐土、盐溃水稻土、埭土的主要成土母质。
5.风积物
主要分布在闽江口以南的迎风海岸地带,以长乐梅花、江田,惠安崇武,晋江深沪,漳浦古雷、六鳌半岛及平潭、东山岛等地分布较广。由细沙、粉沙组成,石英含量高达95%以上,粒度均匀,结构松散,磨圆较好,混有约10%钾长石和贝壳碎片,多系海积沙土经海风搬运,分选再堆积的产物,是滨海风沙土的成土母质。
(三)气候
气候是土壤形成的基本动力,直接制约着土体中物质、能量的迁移与转化。福建位于中国东部沿海,纬度较低,紧靠北回归线北缘,太阳辐射量较多,热量丰富,倚山面海,盛行季风,春夏暖湿,偏南气流活跃,雨量充沛。境内山峦起伏,地形复杂,水热条件地区差异较大,垂直分带也较明显,从而影响植被和土壤的地区分异。
就宏观而言,全省有两个气候带,即南亚热带和中亚热带,两者的界线,基本与1月均温10℃、活动积温6500℃和年日照时数2000小时等指标大致相吻合。南亚热带热量丰富,而水分相对较少;中亚热带水分丰富,而热量相对较少。福建多山,地势高低悬殊,形成了垂直气候带。这种垂直气候带具体表现为:基带是南亚热带或中亚热带气候;随着高度的增加和气温的降低,依序出现相当于北亚热带和暖温带的年平均气温,黄岗山山顶甚至出现相当于中温带的年均温。福建地形复杂,地貌类型多,造就了多种多样气候。这些对土壤的形成、发育和分布都有重大影响。福建不仅有地带性土壤,也有许多非地带性土壤。
(四)植被
福建地处中国东部湿润森林区,植被群落类型复杂多样,植物种类极其繁多。由于人为活动的影响,原生植被很少,多为次生植被。全省主要植被类型有南亚热带季雨林、中亚热带常绿阔叶林、亚热带针叶林、落叶阔叶林、竹林、山地苔藓矮曲林、亚热带灌丛、亚热带草丛、亚热带滨海沙生植被、红树林和人工植被等。其中前两者为代表本省南亚热带和中亚热带的地带性植被。
福建森林植被素来较好,但历史上曾多次遭到破坏,由于气候条件优越,恢复比较迅速,特别是近年来加强造林绿化的力度,实施“三五七”造林绿化工程和建设沿海防护林体系。至1997年底,全省有林地面积达697.40万公顷,森林覆盖率57.3%,居全国第一位;绿化程度为76%;森林蓄积量3.95亿立方米,居全国第七位。良好的森林植被,为土壤向良性循环发育提供有利条件。
福建多山,山地气候垂直变化显著,从而植被也有垂直分异。以黄岗山为例,自下而上依序为常绿阔叶林、针阔叶混交林、针叶林、苔藓矮曲林和中山草甸,相应发育的土壤是山地红壤、山地黄红壤、山地黄壤和草甸土。
福建植被类型多而复杂,对土壤的发生、特性、演变及改良利用产生极其深刻的影响。在以地带性气候为主导因素的作用下,植物群落一般都朝着地带性植被方向演替,并通过生物自肥作用,土壤肥力不断提高,典型的地带性土壤——赤红壤和红壤肥力是比较高的。例如在植被保存完好条件下,红壤表层有机质含量高达80克/千克以上,比邻近地区高产农业土壤高得多。但由于人为活动的干扰和破坏,导致地带性群落面积不断缩小,各种次生植被取而代之,生物积累量明显下降,土壤肥力也不断衰退。如在次生灌木草类植被下发育的红壤,表层有机质含量下降到30~40克/千克,这是人类不合理利用土壤资源的结果。因此,开发山地土壤资源,要重视建立良好的土壤生态系统。
(五)人为活动
土壤是最基本的生产资料之一。农、林、牧、副、渔等都直接或间接地建立在利用土壤之上。人们在不同的社会生产活动过程中,不仅从土壤中获得一定的物质财富;同时,也直接影响着土壤形成过程的方向和速度。合理利用土壤资源,并对土壤进行定向改良和培育,可促使土壤朝着提高肥力的方向发展。
人为活动对农田土壤的发育方向和速度影响极为深刻,例如种绿肥、增施有机肥能有效地加速土壤熟化。据三明市农科所试验,黄泥田实行稻—稻—紫云英轮作,土壤有机质比试验前增加0.187%。旱改水改变了土壤水分状况,使土壤朝着水耕熟化方向演变。山区冷烂田,通过开沟排水,迅速干化土壤,潜育化过程明显减弱,并逐渐向潴育化方向发展,形成高产的潴育型水稻土。滨海滩涂经人工围垦和引水洗盐,加速了土壤脱盐熟化,同样可逐步发育为潴育型高产水稻土。滨海风沙土经人工营造防护林,在改善农田生态环境基础上,增施有机肥、客土改沙等措施,加速了土壤熟化,可成为高产良田。这是人们根据土壤形成发育规律,采取有效措施,促使土壤向良性发展的一方面。但是另一方面,由于不合理的人为活动,却会使土壤退化,破坏土壤资源。例如:改轮灌为串灌,使土壤养分流失;不施肥插“白水秧”,使土壤肥力枯竭;不施有机肥单施化肥,使土壤板结,质量下降;滥砍滥伐、陡坡垦荒造成水土流失,使土层变薄、土壤瘠化。所有这些,都充分显示人为活动对土壤形成的深刻影响,其影响的速度与程度是自然土壤所难以比拟的。但人为活动合理与否,却会导致正反两方面的不同后果。
二、过程
每种土壤的形成都受一定成土条件和成土过程支配。一种土壤的形成是几种成土因素共同作用的结果。在福建亚热带生物气候条件下,土壤形成是富铝化和生物富集两个过程长期作用的结果,人类活动也给予深刻的影响。为揭示其成土特点,现分述如下:
(一)风化淋溶与脱硅富铝化作用
福建高温高湿的气候决定了土壤的风化淋溶作用较为强烈,表现在原生矿物的风化较为彻底,长石及含铁矿物含量较低。据重矿物成分分析结果(表4-1)。在酸性结晶岩风化物上发育的各类土壤中,长石类矿物平均含量为2.2%~26.2%,其含量顺序是,黄壤>黄红壤>红壤>赤红壤;含铁矿物平均含量1.13%~3.97%;石英相对含量较高,平均72.1%~96.6%,其含量顺序是赤红壤>红壤>黄红壤>黄壤。以长石矿物含量与石英含量的比值(fi值)表示矿物的风化度,fi值愈大矿物风化作用愈弱,其比值顺序是:黄壤>黄红壤>红壤>赤红壤,表明赤红壤风化作用较为强烈。镜下观察结果,赤红壤中长石和石英颗粒形态多为滚圆或次滚圆。而红壤中长石和石英颗粒形态则多为次滚圆或棱角状,同样证明赤红壤中原生矿物化学风化作用较为强烈。至于含铁矿物含量同样以赤红壤最低,但变化规律不如长石和石英明显,而且变异系数较大,这可能是受局部地形的影响,其淋溶作用强度不同所致。
硅和盐基元素强烈淋失而铁、铝、钛等氧化物相对富集,系福建土壤形成的主要特点。随着原生矿物的风化,矿物中盐基元素首先遭受淋失,硅的氧化物亦相继淋失,而铁、铝氧化物则相对积累,这种脱硅富铝化过程是福建土壤的主要的成土过程。据全省分析资料统计,土壤的风化淋溶系数[ba值=(K20+Na20+Ca0+Mg0)/A1203]很小,与两广、湖南小于0.20的报道相仿,进一步表明土体盐基强烈淋失,其强度从黄壤向赤红壤增强,但各元素的淋失程度有所不同。
母岩是土壤形成的物质基础。关于成土过程中元素的迁移和积累,经计算假定铝在不移动情况下的淋溶系数(迁移量)和成土富集系数,其规律基本一致无论是南亚热带的赤红壤,还是中亚热带的红壤、黄壤,硅的平均迁移量均达43%~61%,钙、镁、钾、钠迁移量更大,最高可接近100%。
随着盐基元素的淋溶,土壤中交换性盐基含量随之降低,土壤呈酸性、强酸性反应,pH值多在4.5~5.5之间。土壤交换性酸几乎以铝离子为主,代换性铝饱和度大于84.5%(基性岩红壤例外),并随风化度增强,代换性铝饱和度升高。由于土壤吸收性阳离子以铝为主,导致土壤盐基饱和度急剧下降。除基性岩发育的土壤和滨海盐土外,自然土壤的盐基饱和度平均值22%。已有的研究表明,pH值5.2是铝离子开始参与土壤交换反应的临界pH值。超过PH5.2,铝离子开始沉淀出来。因此,福建土壤中交换性铝饱和度通常达到80%以上。应该指出,沿海台地及海岛土壤,由于几经海侵海退以及长期受海风的影响,一般交换性盐基含量较高,盐基饱和度多在30%以上,pH>5.5,交换性铝饱和度明显降低。
如前所述,在风化成土过程中,土体中游离硅和盐基元素不断被淋失,而铁、铝、钛氧化物则相对富集。由表4-4列出的富集系数(土体/母岩)可以看出,土体中Fe₂0₃、AL₂〇₃、Ti0₂明显富集,富集系数平均值分别为5.24~6.92;1.33~1.76和2.90~3.50。各类土壤富集系数的顺序是:红壤>赤红壤>黄红壤>黄壤。值得注意的是,绝大多数剖面铁、铝、钛的富集系数都是红壤大于赤红壤,这种现象有待深入研究。在风化成土过程中,元素的迁移和富集还受岩石的矿物组成和化学性质所制约。
石灰岩中碳酸钙含量占90%以上,在风化成土过程中,以化学溶蚀作用为主,钙、镁的淋溶特别强烈,土体中CaO、MgO的富集系数小,分别为0.007和0.12;而硅、铁、铝、钛则明显富集。硅的富集系数为24.78,铁、铝、钛氧化物富集系数分别为15.22、30.51、14.40。酸性结晶岩以石英和铝硅酸盐为主要成分,在福建生物气候条件下,化学风化作用强烈,硅和盐基元素均有明显淋溶,而Fe₂0₃、AL₂〇₃、Ti0₂明显富集,其富集系数分别为4.07%~7.47%、1.59%~1.72%、1.29%~13.6%。基性火成岩中含有较多的铁、镁矿物和基性斜长石,岩石中硅含量较低,而盐基元素和铁含量较高,在风化成土过程中,盐基元素受强烈淋溶,其富集系数为0.05~0.15;硅也受强烈淋失,富集系数为0.73,而铁、铝、钛氧化物则有明显富集,其富集系数分别为1.46、1.79和1.37。
土壤矿物元素的淋淀系数(淀积层某元素含量%-淋溶层某元素含量%/淀积层某元素含量%)是地球化学过程的一个重要指标。如图4-2所示,黄壤中的A1203及Ti〇2的淋淀系数突然升高,其原因尚待探明。但从图中不难看出,福建土壤脱硅作用开始显示出来,而铁、铝富集相当明显。其脱硅富铝化程度从赤红壤向红壤、黄红壤、黄壤呈减弱趋势。由于铁、铝、钛氧化物明显淋淀,尤其铁的淋淀更为明显,因而淋溶层的硅相对含量增加,淋淀作用不明显。由于化学的淋淀作用和机械的水平方向的淋失(如土壤侵蚀),导致土壤剖面的明显分异。表现出淋溶层粘粒(<0.002毫米)含量普遍低于淀积层和底土层。据统计资料,土壤粘粒的淋淀指数(淀积层粘粒含量%/淋溶层粘粒含量%)均在1.13~1.87之间,与广东罗浮山土壤粘粒淋淀指数1.3~1.9基本一致。
据文献资料,土壤粘粒的硅铝率和硅铁铝率,系衡量脱硅富铝化强度并作为铁铝土纲分类的指标。从这次土壤普查资料看,福建土壤粘粒(<0.001毫米)部分硅铝率一般在1.96~2.24之间,硅铁铝率在1.55~1.87之间,高于砖红壤(Si〇₂/Al₂O₃1.5~2.0),低于黄棕壤(Si0₂/Al₂0₃>2.5),表明福建土壤脱硅富铝化过程比较强烈。但各土类之间硅铁铝率有较大的重叠现象,且出现从赤红壤向黄壤降低的趋势,与历来文献报道相反。因此,作为分类指标应用,尚有一定困难。而土壤粘粒部分的铝化系数则是富铝化作用的一面镜子。本省土壤B层粘粒部分的铝化系数变动在0.195~0.257间,且铝化系数从赤红壤向红壤、黄红壤、黄壤递减(表4-7)。各土类之间次生粘土矿物组成也呈规律的变化,即随海拔升高,从赤红壤到黄壤,粘土矿物中高岭石成分逐渐减少,而水云母及铝蛭石成分则有逐渐增加趋势(。这就从另一侧面说明,从赤红壤到黄壤,脱硅富铝化有减弱趋势。
在现代成土过程中,土体中铁铝矿物不断被分解游离,并以各种形态氧化物存在于土壤中,。据分析结果统计,福建富铁铝土壤中,游离铁含量在1.5%~6.3%之间,游离铁占全铁的百分数(铁游离度)为30%~76%。在福建温暖干湿季节交替明显的气候条件下,既有利于矿物中铁铝的分解游离,又利于游离铁的晶质化。因此,土壤中游离铁多以晶质铁形态存在(如赤铁矿、针铁矿)。一般晶质铁占游离铁的70%~95%(晶化度),而活性铁只占游离铁的5%~10%(活化度)。由于铁的游离淋溶和晶质化淀积的结果,铁的剖面分异十分明显,全铁和游离铁含量均以淀积层最高,淋溶层最低。随着海拔升高,水热条件的变化,土体中铁的形态亦有明显差异。总的变化趋势是:随着海拔升高,铁的游离度和晶化度降低,而活化度增高,这与福建师范大学地理系的研究结果基本一致,表明富铁铝化作用随着海拔升高,有减弱的趋势。
土体中活性氧化铁、铝(用草酸提取的氧化物)与粘粒含量的比值,可代表土壤中活性铁铝的水合系数。从分析结果看,山地土壤随着海拔升高,水合系数明显提高。从赤红壤水合系数平均1.26,红壤水合系数平均1.59,黄红壤平均4.71到黄壤平均为5.33,表明水化作用随海拔升高而增强。
综上所述,脱硅富铁铝化是福建土壤的主要成土过程,其特点是:①原生矿物风化较为强烈,但仍残存一定数量的铁质化岩肩和可风化矿物(如长石类矿物),说明土壤风化度较深,但未达到最深阶段;②硅和盐基元素淋溶强烈,盐基饱和度低,矿质营养较为贫乏;③铁、铝、钛氧化物明显聚积,其富集强度界于砖红壤和黄棕壤之间;④富铁铝化作用,在现代成土过程中仍在进行,表现在铁的游离度较高;⑤次生粘土矿物不断形成,粘粒含量较高,粘土矿物组成以高岭石为主。上述特点因土壤类型不同而呈有规律的变化。
(二)生物物质循环
福建省气温较高,雨量充沛,既有利于植物生长,.也有利于有机物质的分解,因此,植物生长量大,有机质的分解率高,生物与土壤间的物质和能量交换十分活跃。据研究,亚热带次生阔叶林(栎树、檫树林)下凋落物(干物质)可达38.3公斤/公顷,按干物质折算每年可归还土壤的元素,相当于N8.5公斤,P₂0₅4.8公斤,K₂09.1公斤CaO13.0公斤,MgO2.9公斤;而保护较好发育成熟的南亚热带季雨林(南靖和溪),年凋落物高达74.58公斤/公顷,年分解率90%以上,年归还灰分元素达49.76公斤,足见本省生物量与归还量十分丰富。但由于人类活动的影响,大面积原生植被为次生植被和人工植被所代替,从而改变了生物与土壤间物质交换的强度。次生木荷林,年凋落物20~22.22公斤/公顷;次生马尾松林,年凋落物18.22公斤/公顷;人工杉木林,年凋落物只有8.89公斤/公顷。说明植被类型不同,生物物质循环数量差异很大。
在农田生态系统中,耕作制度及作物类型不同,生物物质循环的强度也大不一样。但总的来说,福建地处亚热带,作物生长季长,复种指数高,生物物质循环十分旺盛。漳州市平均每亩稻田(双季稻)年生物量为89.98公斤/公顷(不包括田间杂草及微生物量),略高于南亚热带季雨林的生物量,为中亚热带次生阔叶林的2倍多。但由于人们收获的影响,年归还量远不如自然植被的归还量,若能做到一季稻草回田,总归还量为21.23公斤/公顷,基本可达生物循环的物质平衡。
由于水热条件、植被类型不同及人类活动的影响,各地生物量及归还量有明显差异,各类土壤有机质贮量差异悬殊。滨海风沙土原生植被稀疏,尽管近期营造木麻黄防风林,生物量虽高,但凋落物不多,且多被人们当燃料而烧毁,归还量甚微,加上土壤干燥,矿化作用较为强烈,有机质含量仅有4.80±0.50gkg⁻1,这些地区的土壤是福建有机质含量最低的自然土壤。赤红壤上的原生植被为南亚热带季雨林,目前大部分被木麻黄、相思树、马尾松、桃金娘、芒萁骨等组成的次生植被所替代,郁闭度较差,生物量低,凋落物数量不多,在高温多雨的气候条件下,微生物的矿化作用十分强烈,土壤有机质含量只有15.7±2.lOgkg-1。红壤地区原生植被为常绿阔叶林,目前也多被马尾松、杉木、灌丛、草本植被所代替,植被郁闭度较高,生物量较大,凋落物较多,微生物矿化作用亦较赤红壤弱,土壤有机质相对有所积累,平均含量为37.0±17.708kg-1。黄壤地带热量条件较同纬度红壤区略低,湿润度较大,植被为常绿落叶阔叶林或针阔叶混交林,林下草被茂密,生物量较大,且低温潮湿的气候条件抑制了微生物活动,有机质矿化作用减慢,有机质含量为49.6±0.20gkg-1。可见,土壤有机质贮量除受生物积累量支配外,与有机质矿化条件密切相关。总的趋势是:随海拔升高,生物年生长量减少,但植被保存较好,总生物量明显增加,加上有机质矿化作用减弱,土壤有机质含量有增加的趋势,顺序是:山地草甸土(92.9gkg-1)>黄壤(49.6gkg-1)>红壤(38.2gkg-1)>赤红壤(15.7gkg-1)>风沙土(4.8gkg-1)。土壤有机质的C/N比值亦随海拔升高而增大,其顺序是:黄壤(15.3)>红壤(14.8)>赤红壤(12.1)>风沙土(9.6),与有机质含量的顺序基本一致,说明矿化作用随海拔升高而减弱。
在福建特有水热条件下,有机质矿化较为彻底,有利于结构简单的腐殖物质的形成,腐殖质组成以富里酸占优势,而土壤腐殖质组成有从南亚热带向中亚热带变化的规律。无论是胡敏酸含量还是H/F比值,均有从南亚热带的赤红壤向中亚热带红壤降低的趋势。这与丘陵腐殖质形成的地带性学说似有矛盾。但生物气候并不是决定腐殖质组成的惟一因素,同一生物气候带由于局部水热条件的差异,或由于母质和植被类型的不同,土壤腐殖质组成和胡敏酸的性质也会有不小的差异。本省受季风气候和地势等影响,南亚热带赤红壤分布区除水量要比中亚热带红壤分布区少,气温又稍高,这种水热条件可能更有利于胡敏酸的缩合。
(三)耕作熟化影响
漫长的人为灌溉、耕作、施肥以及年复一年的种植和收获,对土壤的形成条件、成土过程均带来深刻的影响。人为活动的结果使起源土壤逐步形成具有人工培育特征的土壤,这种特殊的成土过程,称之为“熟化过程”。这一过程是福建耕作土壤的主导成土过程。根据利用方式和发育方向不同,可分水耕熟化和旱耕熟化两种。
1.水耕熟化特点
水耕熟化是水稻土特有的成土过程。自然土壤经植稻后产生一系列变化。
有机质积累和组成的变化,是土壤熟化的重要物质基础。随着施肥水平的提高和耕作日趋精细,有机质含量不断提高,腐殖质品质也变好。由弱度熟化的黄泥田到高度熟化的乌黄泥田,耕层有机质含量由23.7gkg-1增至39.6gkg-1,提高0.67倍。H/F比值由0.33增至1.20,提高2.63倍。
酸性和盐基高度不饱和的红壤、赤红壤,经耕作,特别是植稻,由于施肥给土壤带入大量有机和无机矿质元素,使土壤盐基元素得到补充和重新分配,逐渐形成盐基饱和度较高的红壤性水稻土。由表4-10可见,耕层盐基饱和度随熟化度提高而增大。黄泥田表层盐基饱和度为23.76%,而乌黄泥田则上升到70.11%。
由于盐基离子的淋淀,引起盐基组分在土体中的再分配。随熟化度提高,盐基组分愈向下层移动。如荒地红壤心土层盐基饱和度仅7.9%,而灰黄泥田P层盐基饱和度提高到53.58%,乌黄泥田P层则高达93.91%。随着盐基饱和度的增大,pH值也随之升高。但盐基饱和的滨海盐土,垦殖种水稻后,由于引淡洗盐和生物吸收,盐基饱和度则随熟化度提高而有所下降,一般都稳定在85%~95%之间。
由表4-10还可看出,钙在复盐基过程中起重要作用。荒地红壤A层代换性钙含量为0.6Cmol<+>/1000克土,占代换性盐基总量的57.01%,而不同熟化度水稻土可增至1.71~6.42Cmol<+>/1000克土,占代换性盐基的77.03%~82.63%。随着水稻土熟化度的提高,代换性离子逐渐向土体下部移动。盐基组成中代换性镁的增加仅次于钙,而在土体中相对淀积的程度比钙强。代换性钙、镁增加趋势与红壤性水稻土的熟化程度基本一致。黄泥田耕层代换性钙、镁分别为1.7Cmol<+>/1000克土和0.29Cmol<+>/1000克土,熟化度较高的乌黄泥田耕层代换性钙、镁达6.42Cmol<+>/1000克土和0.88Cmol<+>/1000克土,说明复盐基开始于耕层。随着耕作年限增加,水分渗漏,盐基淋淀逐渐向剖面下部扩展。土壤中代换性钙、镁离子的增加,对改善土壤结构有重要意义。
铁、锰淋淀是水稻土形成的一个重要过程。由于植稻,经常进行排灌造成干湿交替环境,氧化还原过程明显加剧,促进土体中铁、锰还原淋溶和氧化淀积。分析结果表明,随着水稻土发育度的提高,铁、锰在剖面中的分异渐趋明显。稻田中淋溶层,尤其是耕作层和犁底层,铁、锰及游离铁的含量较低,Al₂O₃/Fe₂〇₃比值较高,表明铁、锰的淋溶明显;而斑淀层铁、锰及游离铁含量普遍高于上下土层,Al₂O₃/Fe₂〇₃比值降低,晶质铁含量明显增加,并形成各种形态的铁、锰新生体淀积。但随熟化度的提高,耕层铁的游离度和络合度都有提高的趋势。
在水耕熟化过程中,一方面,由于灌溉水的浸渍和下渗,导致土壤粘粒的机械淋移和化学淋溶,使耕层粘粒明显减少,而淀积层粘粒含量增加。据分析,无论是乌黄泥田还是黄泥田,耕层<0.001毫米粘粒含量由红壤的29.38%减少到18.51%~22.1%,物理性粘粒由57.14%减少到39.8%~48.75%,心土层粘粒含量显著增加。粘粒的淀积层位逐渐下移,有利于形成较为理想的土体构型。另一方面,由于长期灌溉,水携带泥沙的沉积和施用河泥、塘泥的影响,导致稻田耕层逐年增高,颗粒组成明显改变。如平原地区水稻土,随着耕作历史的延长和熟化度的提高,灌淤层不断增厚,耕层质地多趋向中壤一重壤方向发展。不合理的灌溉和耕作,又往往导致耕层质地的恶化,如坡地梯田,经长期串灌的结果,导致耕层粘粒流失,土壤沙化;长期泉水浸渍和冬浸,加剧了耕层铁的还原和淋溶,则导致耕层向白土化方向发展。
2.旱耕熟化特点
自然土壤经人为耕垦,种植茶、果及旱作物之后,在长期人为耕作、施肥等影响下,逐步形成与自然土壤形态和性状不同的旱作土壤,此过程称之为“旱耕熟化”过程。福建旱作土壤地带性烙印明显。旱耕熟化过程较水耕熟化缓慢些,但耕垦之后,经改良、培育,其成土条件、成土方向和速度均有明显变化。在生物物质的分解和合成,土壤复盐基作用上表现突出。在植被茂密、有机质含量丰富的自然土壤上进行垦殖,自然植被被栽培植被所代替,有机质给源减少,疏松耕层的形成,水热条件明显改变,有机质矿化作用加强,耕垦初期有机质含量急剧下降,只有增加物质投入,才能维持一定的物质基础水平,并在人们定向培育下,肥力才能逐步提高。反之,在植被稀疏、土体侵蚀、有机质贫乏的自然土壤上进行耕垦种植时,往往同时需进行改良培育措施。因此,耕垦之后,随熟化度提高,土壤有机质含量显著提高。
由于施肥和生物积累作用,旱作土壤复盐基作用十分明显,与起源土壤相比,旱作土壤盐基饱和度较高,一般在50%~70%之间。代换性钙占代换性盐基总量的50%以上,并随熟化度加深,两者均有提高的趋势,pH值相应提高,钾、钙、镁等矿质营养有所改善。
总之,本省土壤是富铝化和生物富集两过程长期作用的结果。人类活动改变了土壤发育方向,形成肥力较高的耕作土壤。此外,中山地带土壤有黄(壤)化过程、草甸化过程,山垅谷地局部有潜育化过程,滨海平原有盐化和脱盐化过程等。这些过程均与局部地形、气候、母质和水文地质条件密切联系。
三、分布
土壤是各种成土因素综合作用的产物,各类土壤都有着与其成土条件相适应的空间分布。福建地跨中、南亚热带,自然条件复杂,境内山岭耸峙,丘陵起伏,河谷和盆地错落,地形较为破碎,母质类型多样,农业历史悠久,因此,土壤类型复杂多样。其空间分布的特点是:既具有与生物气候带相适应的地带分布规律,又有随海拔升高呈有规律的垂直分布,还有因地域因素的差异而呈多种结构形式的区域性和微域分布。
根据现有研究资料分析,福建土壤分布具有以下规律:
(一)地带性土壤水平分布
福建地跨中、南亚热带,典型的地带性土壤是红壤和赤红壤,其水平分布在一定程度上受纬度所支配。但由于境内多山,其中,闽中大山带是福建省东西部自然景观的天然分界,从而决定福建生物气候条件不仅南北有异,东西也不同。地带性土壤的水平分布,既不呈纬度状,也不呈经度状方向排列,而是在一定纬度范围内,平行于山脉走向和海岸线,以斜向的独特形式表现从东南向西北逐步过渡的特点。
然而,这两个土壤带之间并没有一条截然明显的分界线,而是呈逐步过渡的形式存在。两土壤带界线大致沿着闽中大山带的东南坡麓延伸,但又由于许多河流横穿闽中大山带向东或东南入海,而与山带垂直或斜交,海洋暖湿气流沿河谷向西北纵向延伸,造成河谷地区的热量高于相邻地区,从而改变了河谷地带的生物气候条件,界线明显向内凹入,导致赤红壤与红壤带呈锯齿状犬牙交错的分布特点。
根据前人研究,划分福建境内中、南亚热带多采用年均温19.5℃、1月均温10℃、≥10℃年积温6500℃和年日照时数2000小时等为指标,划分为南亚热带季雨林和中亚热带常绿阔叶林两个生物气候带,并结合土壤富铝化和生物循环作用强度以及铁铝积累等土壤属性,相应划分出赤红壤和红壤两个土壤带。这两个土壤带分布界线大致北自福清市的海口、宏路,经莆田县的常太、仙游县的榜头、永春县的五里街、安溪县的官桥、华安县的仙都、城关及南靖县的和溪,南迄平和县的九峰,界线东南为赤红壤地带,西北为红壤地带。这一界线南段与两个气候带的界线稍有出入。
赤红壤系在暖热湿润季雨林下发育的地带性土壤,水热条件优异,土壤脱硅富铝化作用和生物物质循环均较活跃,风化淋溶强烈,铁的游离度较高,次生粘土矿物含量较高,阳离子交换量较低。赤红壤分布区由于植被长期遭受破坏,水土流失较严重,一般肥力较低。但光热资源丰富,土壤适种性广,具有发展热带、亚热带经济作物的优越条件,且宜多熟制农业生产。因此,在利用方向上应重点发展热带、亚热带经济作物。红壤系在温暖湿润常绿阔叶林下发育的土壤,热量条件稍逊于赤红壤,水分条件较好,土壤脱硅富铝化和生物物质循环均较赤红壤弱,但生物积累最多,土壤肥力较高,在利用方向上,平地宜于发展粮食作物,山地宜于发展林业生产。本土壤带是福建用材林和商品粮生产基地。
(二)山地土壤垂直分布
福建多山,地势高低悬殊,土壤随生物气候的垂直变化而作有规律的分布。
1.南亚热带地区山地土壤垂直分布
由于受到垂直地带性生物气候的影响,福建土壤的垂直分布,自基带到山顶依次分布着赤红壤(<200~400米)—红壤(上限650~800米)—黄红壤(上限1000~1200米)—黄壤(1000~1200米以上)—山地草甸土(局部平洼山顶)见表4-14。
[=此处为表格(表4-14 福建省南亚热带地区山地土壤垂直分布比较表)=]
2.中亚热带地区山地土壤垂直分布
红壤是本区地带性土壤,也是中亚热带基带土壤。红壤基带之上,随海拔升高,生物、气候条件的变化,自下而上依次分布着红壤(600~700米)—黄红壤(上限800~1000米)—黄壤(上限1800~1900米)—山地草甸土(局部洼平地段,发育比南亚热带典型),其分布规律见表4-15。
综上所述,本省土壤垂直分布具有以下特点:
(1)地理位置不同,不但基带土壤各异(中亚热带的红壤和南亚热带的赤红壤),而且各类土壤分布的上限差异明显。梅花山和黄岗山地处中亚热带,其主要土壤类型也相同,但因所处纬度不同,同类土壤出现的海拔也就不同。梅花山纬度比黄岗山低2°多,在相同海拔上,前者气温较高,湿度较低。因此,同类土壤分布界限约高200~300米。南亚热带情况类似。总的趋势是自南向北各类土壤分布上限呈有规律地下降。下降幅度为海拔差的50~250米。经度或坡向不同,各土壤带分布上限也有差异。一般山体高大,东西走向的山地,南坡土壤分布上限比北坡高约100米;北东走向山脉,东南坡要比西北坡高50~100米。这与水热条件东西、南北变化是吻合的。
(2)南亚热带受山体高度限制,黄壤带幅窄或缺失,且多因地势高,风力强劲,高大乔木难以正常生长,多见中生和湿生草本植被和灌丛,草甸化过程较为明显,并常与山地草甸土呈复区分布。中亚热带山地黄壤带幅宽,相当于海拔差的550~850米,其原因之一是中亚热带的热量带较南亚热带低一个带。在相同海拔上,中亚热带山地热量要比南亚热带低,湿度要大,各山地土壤带分布高度相应比南亚热带低,因为气温低,土壤相对湿度较大,土壤淋溶和水化作用更强烈,土壤有机质积累更快。同时,中亚热带山地山体高度大(如黄岗山海拔2158米),由于地形雨影响,山地降水量较多,土壤相对湿度大,更有利于铁、铝氧化物的水化,其表土层及淀积层均有明显黄化作用,因此黄壤较为发育。
(3)据外省一些土壤调查资料,在热带、亚热带山地如台湾玉山西坡、云南哀牢山、安徽黄山、江西武夷山西北坡、四川峨嵋山等处土壤垂直带谱中,黄壤是经黄棕壤过渡到山地草甸土。也曾有过报道,福建武夷山海拔1400~1800米为黄棕壤地带。福建师范大学地理系土壤教研室及1984年闽、浙、赣三省土壤联合调查,认为这一地带气候温凉湿润,植被仍以常绿落叶阔叶林为主,林下土壤有机质层较厚,土壤有机质含量较高,虽有粘粒下移现象,但未见明显粘化层,次生粘土矿物以高岭石和水云母为主,出现较多三水铝石,土壤盐基饱和度<30%,粘粒Si〇₂/Al₂O₃<1.6,Si〇₂/Al₂O₃<1.4。这些数值均小于在落叶阔叶林植被下发育的黄棕壤。据此,应将本区在山地草甸土以下的黄色或棕黄色土壤划为黄壤。
(4)前人研究认为,在本省一些千米以上的孤峰如黄岗山、戴云山,顶部因地形平缓,山顶风力大,林木难以定居,只适于草类生长,加之山顶气候冷湿,有利土壤有机质的积累,这些都为山地草甸土的发育提供客观条件。山地草甸土的分布高度,取决于山体高度,黄岗山比戴云山高,前者山地草甸土的分布下限及相应的黄壤上限均较后者高。但在梅花山诸多的中山顶部却未见草甸土带,只在一些山间谷地有零星的分布,这可能与那里的地形较破碎,坡度较大(多>20。),排水条件较好而不具有草甸植被生长的立地条件有关。
(5)山地海拔愈高,相对高差愈大,山地垂直带谱结构愈完整,带幅愈宽。如:黄岗山,海拔2158米,不仅垂直带谱齐全,而且各带幅均较宽。
土壤资源的开发利用,应根据土壤的分布规律,因地制宜,扬长避短,以取得良好的经济、社会和生态效益。
(三)地域性土壤分布
本省土壤的水平和垂直分布,是广域的土壤分布。在此基础上尚有一系列区域性土壤分布,它虽因生物气候带的不同而有所变化,但主要是因区域地貌结构类型、成土母质、水文和水文地质、成陆历史及人为生产活动等非地带性因素不同,从而形成形态不一,结构多样的土壤区域分布。根据土壤的组合特点,本省地域性土壤分布大致可归纳为以下几类:
1.沿海平原土壤成带状分布
福建平原主要集中于东南沿海,位于闽江、木兰溪、晋江和九龙江等四大河流的下游,称为福建四大平原。它们处于马蹄形盆谷内,背山面海,三面环山,谷口向东或东南敞开。
这些平原原是海湾,沉积有淤泥层。后由于海岸上升,又为河流冲积物所加积,形成冲积一海积平原。瀕海地带又有由风力、波浪、岸流、潮汐等影响所形成的沙丘和沙滩,与山地丘陵接触的边缘地带又有洪积物加积,因此,各类土壤的空间分布基本平行于岸线,呈带状分布。一般自滨海滩涂到平原台地,依次分布着潮间盐土—(滨海风沙土)—滨海盐土—盐斑田(咸田或盐斑田)—盐渍性水稻土(埭田—乌埭田)—潴育性水稻土(乌泥田或灰泥田)—渗育性水稻土(黄泥田)—赤土—侵蚀赤红壤。港湾地区,通常是三面丘陵台地环抱,一面临海,呈马蹄状地形,土壤组合与上述相似,但其空间分布受地形控制而呈马蹄形带状分布。只是港湾大小和形态不同,其土壤组合及分布形式略有差异,但都呈带状排列。
2.山间盆地土壤呈盆状分布
福建山地丘陵中散布众多的盆地,其中,大多是在构造的基础上,经流水拓展而成。其特点是,四面环山,盆底沿河两岸有漫滩,平原和2~3级阶地发育,并与四周山丘相连,构成层度地形。虽然各个盆地面积不大,但因数量很多,在福建农业生产中占重要地位。山间盆地多以种植水稻为主,产量虽不及滨海平原区,但受台风影响小,并有水源保证,较为稳产。盆地内虽同是水稻土,但在质地和有机质水平上却呈有规律的变化。从盆地底部河流两岸开始及至山地丘陵坡麓,地势逐渐升高,土壤质地逐渐变粘,水稻土的土种组合依次是潮沙田—灰沙泥田—乌沙田—乌泥田—灰泥田—灰黄泥田—黄泥田。土壤有机质水平与农业生产历史长短、经营集约化程度高低有关。土壤有机质含量以乌泥田最高,它分布在居民点周围,向上(黄泥田)和向下(潮沙田)两端逐渐下降。
3.丘陵谷地水稻土呈藕节状分布
水稻土的发育与水源条件关系至为密切,因此它主要沿河谷展布,特别是集中于河流下游的平原区和上游的河谷盆地。此外,在山间谷地的山垄和山坡地上也有一定数量分布。福建水系十分发达,呈格子状或树枝状分布,盆谷镶嵌其间,由于受断裂构造的控制,加之河流流经地区的岩性和外力作用的差异,形成峡谷和盆谷相间排列的特点。水稻土沿着这些河谷地貌发育的结果,形成藕节状分布的格局,自谷底向丘陵顶部形成类同的土壤组合。中亚热带地区,自谷底向丘陵顶部,依次分布着潮沙田—灰沙泥田—灰泥田和冷烂田—黄泥田—红壤—红壤性土。南亚热带地区,自下而上依次分布着潮沙田—灰沙泥田—灰泥田(局部冷烂田)—黄泥田—赤土或赤沙土—赤红壤—赤红壤性土。各类土壤的组合面积比例,因母质类型,流水作用和地形结构而异,很大程度上受新构造运动的控制。一般深切割谷地,谷底以潜育性水稻土(冷烂田、青泥田等)为主,镶嵌有灰泥田和灰沙泥田;谷坡多红壤性土和侵蚀红壤,局部缓坡带为红壤。浅切割宽谷,谷底则以潴育性水稻土(灰泥田、灰沙泥田等)为主,局部出现冷烂田;两侧冲洪积扇分布灰黄泥田及赤土、赤沙土或红泥土、红泥沙土;谷坡为红壤、侵蚀红壤,丘陵顶部多为红壤性土及粗骨土。
4.平原河网地区土壤呈梯状分布
各大河流入海口的河口平原,系海河交互沉积的产物。此处地势低平,河网密布,由于其成陆年代、耕垦历史及经营集约程度的不同,土壤脱潜、脱盐和熟化程度明显差异,土壤分布呈有规律递变,成为梯状(图4-9)。一般沿河而下,耕垦历史越短,地下水位越高,土壤脱盐熟化度越低。
(1)平原上段。地势稍高,耕垦历史悠久,土壤脱盐彻底,熟化度较高,氧化层较厚。土壤为以灰泥田、青底灰泥田、乌泥田、青底乌泥田及部分乌埭田为主的组合形式。
(2)平原中段。具有上、下段之间的过渡特征,以盐溃型水稻土、潴育性水稻土为主。一般自主河道向两侧,依次分布埭田、灰埭田、乌埭田、青底灰泥田、灰泥田等土种。
(3)平原下段。以盐溃水稻土为主,自主河道向两侧,依次分布盐斑田、埭田、灰埭田、青格灰泥田等土种。
5.山地不同坡向非对称性分布
福建断层地貌相当发育,出现许多断崖和断谷,在戴云山和武夷山两大山带的西北坡表现尤为突出。两大山带都存在西北坡陡峻、东南坡平缓的现象。因此,西北坡土层浅薄,许多地方基岩裸露,土壤不连片,呈斑状分布,东南坡土壤连片,有一定厚度土壤发育。山体两侧土壤发育程度不同,形成鲜明对比。海岸带的土壤情况则有些不同,临海的东南一侧,大多基岩裸露,或经风蚀、水蚀形成粗骨性土壤,而在西北背风一侧,则有一定土壤发育。
(四)耕作土壤分布
土壤是农业基本和普遍的生产资料。肥力是土壤的本质特征。它有自然肥力和人为肥力之别。这两种肥力并存于土壤中。在一定条件下,肥力消失可以转化为肥力增长,瘦土变肥土。但在另一条件下,肥力增长又可以转化为肥力消失,肥土可以变瘦。耕作土壤的演变规律是复杂的。当土壤的演变历史、原因和土壤演变途径完全揭示并被人们所掌握时,人们就可以定向培育土壤,使之成为高产、稳产农田。
耕作土壤是人类劳动的产物。它的演变深受人为活动的影响,俗话说:“粗耕土生草,精耕土出宝”,“人勤地不懒,瘦土变成金”。在人为作用下,可以变沙漠为绿洲,使瘦土变良田。土壤是不断发生、发展和变化的,可以而且能够被人们所掌握和改造。凡耕作合理、精耕细作的,就能缩短土壤的演替过程,并能被培育成高产稳产农田,如乌泥田、菜园土等,若在不良耕作条件下,肥沃土壤也会退化变成不毛之地,如“反酸田”、“反盐田”等。为此,必须深入地研究各种土壤的演变,摸清其来龙去脉,掌握其特性和相互关系,才能促进各种土壤更快地朝着人们预定的方向发展,以保证农业生产持续增长。
福建土壤的几种演化图式:
1.滨海盐土的演变规律:
滨海盐土分布在沿海24个县、市、区,面积21.29万公顷,占全省土地总面积的1.96%。经过种植水稻而演化为盐溃型水稻土和潴育型水稻土的面积并不大。
2.丘陵坡地红壤、黄壤的演变规律:
红壤、黄壤丘陵地经过耕作,演变为可以种植粮食作物和经济作物的耕作土壤,在本省耕作土壤中占有最大的面积,分布全省各地。
3.冷烂田的演化:
冷烂田经过“水改”、“土改”、“肥改”等各种措施种植水稻后,发育为潴育型水稻土的耕作土壤,在本省山地较为普遍,多呈斑点状分布,在中低产田中占有一定面积。
第二节 分类
我国地域辽阔,自然条件复杂,农业生产历史悠久,拥有繁多的土壤类型。从土壤分类发展过程看,大致经历了古代、近代和现代三大阶段。古代土壤分类可追溯到公元前二三世纪,在《尚书•禹贡》和《管子》等著作中,就有关于土壤分类方面的记载。
我国近代土壤分类研究工作始于20世纪30年代。这一时期,在土壤分类方法上深受美国早期土壤分类的影响,把土壤划分为显域、隐域和泛域等土纲,并引进大土类概念,建立了2000多个土系,其中把南方山地丘陵的土壤划分为砖红壤、红壤、黄壤和灰棕壤等土类,同时也把水稻土作为一个独立的土类。这为福建土壤的分类研究奠定基础。
40年代,福建地质土壤调查所开展土壤的调查制图工作,对福建土壤分类作了进一步探讨,把红壤、黄壤、灰棕壤归属于显域淋溶土纲,隐域土有水稻土、黑色石灰土和盐渍土,泛域土则包括残积土、冲积土和风积土,并以土系作为基层分类单元。
中华人民共和国成立后,土壤分类工作得到进一步发展,分类更趋科学化、规范化。根据1984年《福建土壤分类系统》,福建省土壤高级分类单元共分为5个土纲、7个亚纲、14个土类和32个亚类。
一、赤红壤、红壤与黄壤
根据1984年《福建土壤分类系统》,这三种土壤分别归入铁铝土纲、热湿铁铝土亚纲的赤红壤土类、红壤土类和黄壤土类。
(一)赤红壤
赤红壤主要分布于福建省东南部,包括漳州市所辖的九县一区,厦门市市郊和同安区,泉州市的晋江市、惠安县、金门、南安市以及鲤城区、安溪县、永春县的东南部,莆田市的莆田县和仙游县,福州市的福清市和平潭县,面积61.57万公顷,占全省土地总面积的5.09%(不包括金门县)。
赤红壤分布的地形主要为丘陵、台地,母岩以花岗岩和其他酸性岩为主。气候属南亚热带海洋性季风气候,具有高温多雨、干湿季节明显的特点,年均温19.5℃~21.2℃,年降水量1000~1700毫米,但雨量分配不均,多集中在4~9月。原生植被为南亚热带季雨林,但目前多已遭破坏,仅在局部地方如南靖和溪等地有小面积保存;绝大部分地区为次生的马尾松一芒萁、马尾松一灌木一芒萁和芒萁一茅草等群落所代替。
在上述生物气候条件下,赤红壤的形成表现为富铝化和生物富集两个过程。较强烈的富铝化作用是赤红壤形成的主要过程。其特点是土体中的硅酸盐矿物强烈分解,硅和盐基遭到淋失,铁铝氧化物明显积聚,粘粒和粘土矿物不断形成。据测定,本省赤红壤硅的迁移量达34%~58.99%,钙、镁、钾、钠迁移量更大,有的可达100%。粘粒含量>25%,粘土矿物以高岭石为主。在原生植被条件下,赤红壤形成的生物富集也很明显,这是在湿热气候条件下繁茂的草木及其凋落物参与土壤强烈生物循环的结果。据研究,在原生植被下,土壤每年的凋落物量可达1吨以上,在植被保存较完好地区,表层土壤有机质含量可达40克/千克以上;一旦植被遭破坏,则生物富集减弱,土壤有机质含量明显下降。
赤红壤的主要特性反映了其成土过程的特点。在形态特征上,具有深厚的土层,典型的土壤剖面构型为Ah—Bs—C,腐殖质层(Ah)厚度10~20厘米,暗黄棕色;淀积层(Bs)呈棕红色,且较紧实、粘重,为块状或棱块状结构,在孔隙或结构面上常出现有淀积的粘粒胶膜或铁结核。土壤的主要理化特性,因目前植被多为次生植被,有机质含量一般较低,磷素甚缺,钾素含量以花岗岩和流纹岩母质发育的土壤较高,而玄武岩、砂页岩等母质发育的则较低,土壤阳离子交换量一般较低,土壤呈酸性反应,土壤物理性质较差,质地较粘重,土壤结构不良。
在利用上,由于赤红壤所处地区水热条件优越,除可种植双季稻等农作物外,还适于发展甘蔗、香蕉、荔枝、龙眼、番木瓜、菠萝、芒果以及橡胶、胡椒等亚热带、热带经济作物和果树。
本土类可分为赤红壤和赤红壤性土两个亚类。
1.赤红壤
赤红壤是赤红壤土类中分布最广的亚类,面积为56.71万公顷,占该土类的92.14%。其成土作用时间长,土壤发育程度高,具有该土类的典型特性:土层深厚、剖面分异明显,原生矿物强烈分解,富含铁铝,硅铝率低,粘土矿物以高岭石为主。土体构型为Ah-Bs-C,土壤肥力一般偏低。据第二次土壤普查,表层土壤有机质含量平均为16.3克/千克,全氮0.77±0.3克/千克,全磷0.56±0.3克/千克,全钾16.3±11.3克/千克,速效磷5±4毫克/千克,速效钾74±59毫克/千克,阳离子代换量6.34±3.62厘摩尔/千克,pH值5.1~5.7。典型剖面见表4-16。
注:土壤采样地点为漳浦县沙西乡金刚山。
在利用上,本亚类是本省发展亚热带、热带经济作物和果树的主要基地。
2.赤红壤性土
赤红壤性土主要分布于泉州、漳州等地,面积1.81万公顷,占该土类的2.94%。
赤红壤性土多分布于丘陵坡地的上部,因水土流失严重,表土被强烈侵蚀,故成土年龄短,土壤发育弱,土层浅薄,土体分异不明显,除薄的腐殖质层外,心土层只微弱发育,剖面构型为Ah-(B)-C。土壤肥力甚低,表土层有机质含量平均仅8.2±4.5克/千克,全氮0.46±0.3克/千克,全磷0.34±0.2克/千克,全钾23.0±12.5克/千克,速效磷1.0±0.7毫克/千克,速效钾92±50毫克/千克,阳离子代换量6.60±0.94厘摩尔/千克,pH值4.5~5.8。
在利用上,目前以造林为主,防止土壤进一步流失,以恢复土壤肥力。
(二)红壤
红壤广泛分布于本省中亚热带地区,包括龙岩、三明、南平、宁德等地市的全部,福州市的大部和莆田、泉州、漳州的西北部,面积765.95万公顷,占全省土地总面积63.41%。
红壤主要分布在海拔700~800米以下的山地、丘陵,母质多为花岗岩、流纹岩、凝灰岩、凝灰溶岩、粉砂岩、砂岩和页岩等的风化物。
红壤形成于中亚热带生物气候条件下,气候温暖、雨量充沛,干湿交替明显,年均温15℃~19.5℃,年降水量1500~2000毫米,但雨量分配不均,多集中在3~9月;原生植被以亚热带常绿阔叶林为主,因受人为破坏,所剩不多,目前大部分为人工杉木林、马尾松林和毛竹林以及灌丛、草类。森林覆盖率较高,可达60%以上。
红壤形成的富铝化作用也较强烈。虽然在相同的生物气候条件下母质对土壤的形成有深刻影响,但就总体而言,其富铝化作用较赤红壤弱。据分析,红壤中硅和盐基总量大于赤红壤,铁铝含量较赤红壤低,粘土矿物也以高岭石为主,但蛭石、水云母含量则较赤红壤高。由于红壤植被生长较茂盛,加之气候较暖湿,因此生物富集也较明显,有机质积累量较赤红壤高。
红壤的主要性状同样反映其成土条件和成土过程的特点:土层较深厚,剖面构型Ah—Bs-C,表层呈灰棕色,淀积层橙红色并多有粘粒胶膜淀积。土壤表层有机质含量因植被而异,平均为38.4克/千克,磷素甚缺,钾素含量较高,阳离子代换量低,土壤呈酸性反应。红壤剖面性状特征见表4-17。
注:土壤采样地点为武夷山市黄溪口。
红壤是发展本省粮食作物和经济作物及亚热带经济林木的重要基地。在利用上应根据不同坡度和不同土壤情况因地制宜、综合利用。一般坡度在10。以下,多种植粮食作物和果树;坡度为10°~20°的地带,种植茶叶、油茶、油桐等;坡度较大、土层较薄的,则以发展林业为主。
本土类可分为红壤、黄红壤和红壤性土三个亚类。
1.红壤
红壤是该土类中分布最广的亚类,面积为568.91万公顷,占该土类的74.28%。其成土时间长,土壤发育良好,具有该土类的典型特征:土层深厚,土体分异明显,剖面构型为Ah-Bs-C,铁铝富集较明显,粘土矿物以高岭石为主伴蛭石和水云母。表层土壤有机质平均含量为33.7±15.4克/千克,全氮1.31±0.7克/千克,全磷0.61±0.4克/千克,全钾175±9.0克/千克,速效磷甚缺,速效钾100±69毫克/千克,阳离子代换量9.02±6.36厘摩尔/千克,pH值4.1~6.7。
红壤是本省发展粮食、茶叶和用材林等生产的重要基地。
2.黄红壤
主要分布于海拔800~1000米的山地,面积为154.98万公顷,占该土类的20.23%。
黄红壤是红壤向黄壤过渡的土壤类型。其成土的热量条件较红壤低,而降水量和相对湿度较红壤高,年均温度15℃~17.5℃,年降水量2000毫米左右,相对湿度大于85%。因此,其成土的富铝化作用比红壤弱,表现为土壤游离铁含量和铁的游离度较红壤低,而铁的活化度则较高,粘土矿物以高岭石为主,伴有较多的蛭石和一定量的水云母和三水铝石。黄红壤的原生植被为从常绿针阔叶林过渡到常绿针阔混交林,因生长繁茂,覆盖度较大,加之气候较温湿,所以生物积累量较红壤亚类强,土壤有机质含量也相对较高。
黄红壤的主要性状反映其过渡性特点:在形态上,土体分异较明显,剖面构型为Ah-Bs-C;由于受湿度较大的影响,土体上部氧化铁水化度较高,土色为棕黄或黄棕色,而土体下部则为淡棕红或淡棕色。土壤理化性质也介于红壤和黄壤之间,表层有机质含量平均为52.3±23.9克/千克,全氮2.01±0.9克/千克,全磷0.54±0.2克/千克,全钾16.1±6.4克/千克,速效磷缺乏,速效钾106±63毫克/千克,阳离子代换量11.37±3.27厘摩尔/千克。黄红壤的水热条件和土壤条件均较好,在利用上主要发展松、杉、竹、茶、油茶、油桐等用材林、经济作物和经济林。
3.红壤性土
主要分布于山地丘陵的陡坡、水土流失严重地区,面积44.69万公顷,占该土类5.83%。由于侵蚀严重,土层浅薄,一般不足50厘米。土壤发育度低,剖面构型为Ah-(B)-C。腐殖质层薄,淀积层铁铝富积不明显,呈浅红色,粘粒含量少、多砾石。土壤肥力低,表土层浅薄,有机质和其他养分总储量低,保肥保水能力也较差。
在利用上,目前以封山育林为主,以保持水土和恢复地力。
(三)黄壤
主要分布于闽西北、闽东北、闽西南和闽中等山区。其中以南平市的武夷山、光泽、建瓯、政和,宁德地区的周宁、寿宁、柘荣、屏南、古田、宁德,三明市的永安、大田、尤溪、沙县,龙岩市的连城、漳平和泉州市的德化、安溪等县市为主,面积89.18万公顷,占全省土地总面积的7.38%。
黄壤主要分布于中山地带,海拔均在900米以上,母质以凝灰岩、凝灰熔岩及花岗岩、花岗闪长岩等风化物为主。
黄壤形成于中亚热带温湿的气候条件下,年均温14℃~15℃,年降水量1800~2000毫米,相对湿度大于85%。与同纬度的红壤比较,其热量较低,降水量和相对湿度较大,雾日多,光照较少,干湿交替不明显,因此其成土过程表现为轻度富铝化作用。据分析,在同一山地的土壤的垂直带中,由下而上,由红壤而黄红壤到黄壤,游离铁含量和铁的游离度逐渐减少,铁的活化度逐渐增大;粘粒含量逐渐减少,粉砂粒的含量逐渐增大;粘土矿物组成的高岭石含量逐渐减少,蛭石、蒙脱石、绿泥石逐渐增加。这些说明黄壤的富铝化相对较弱。黄壤的原生植被为亚热带常绿阔叶林及常绿阔叶、落叶阔叶混交林,因植被生长茂盛,气候较凉湿,因此成土过程中表现强烈的腐殖质积累,表层有机质含量平均为49.6±24.5克/千克,最高可达100克/千克以上。
黄壤的形成特点决定其具有下列特性:土体分异较明显,剖面构型为O-Ah-Bs-C,表土层之上常见有1~3厘米的枯枝落叶层,表土层厚度可达20~30厘米,多呈暗灰色。由于土体常年保持湿润状态,游离氧化铁水化,多以针铁矿、褐铁矿及多水氧化铁形态存在,使土体多呈黄色,尤以淀积层最明显。土壤有机质含量高,阳离子代换量略较红壤高,但由于淋溶作用强烈,交换性盐基含量低,土壤酸性较强。黄壤典型剖面性状特征见表4-18。
在利用上,山地黄壤一般以发展林业为主。
本类土壤可分为黄壤和黄壤性土两个亚类。
1.黄壤
是该土类分布最广的一个亚类。面积75.62万公顷,占该土类的84.79%。其成土时间长,土壤发育良好,具有本土类的典型特性:有明显的发生层次和黄色特征;土壤自然肥力较高,表土层深厚,有机质含量平均为49.7±23.9克/千克,全氮1.96±0.8克/千克,全磷1.51±0.4克/千克,速效磷缺乏,全钾1.56±7.4克/千克,阳离代换量11.92±3.71厘摩尔/千克;pH值4.2~6.2。
2.黄壤性土
主要分布于中山顶部或陡坡的土壤侵蚀较严重地段。面积13.63万公顷,占该土类的15.29‰
黄壤性土发育程度低,土层浅薄,一般小于50厘米,多砾石。剖面构型为Ah-(B)-C,淀积层发育不明显,铁铝富集量低,未见明显粘粒淀积。土壤肥力低,表层虽含有一定量的有机质及其他养分,但因此层甚为浅薄,总储量较低。
在利用上以封山育林为主,采取生物和工程措施相结合方法,防止水土进一步流失,以恢复土壤肥力。
二、紫色土、石灰土与风沙土
根据1984年《福建土壤分类系统》,紫色土和石灰土归入初育土纲、石质初育土亚纲的紫色土类和石灰土类;风沙土则归入初育土纲、石质初育土亚纲的风沙土类。
(一)紫色土
紫色土零星分布于全省各地市,其中以闽西北和闽西南为主,包括龙岩市的长汀、上杭、连城、漳平;三明市的永安、沙县、清流、宁化、明溪、将乐、尤溪、大田;南平市的建阳、顺昌、邵武、浦城、建瓯、武夷山等县市。面积为14.6万公顷,占全省土地总面积的1.19‰
紫色土分布的地形为低山、丘陵,母质以石灰性紫红色页岩、砂页岩和粉砂岩的风化物为主。植被以马尾松、灌丛、草类为主。由于侵蚀较严重,植被一般较稀少,除散生林外,少见成片密林。
紫色土成土的水热条件与同地区的红壤相同,但因其母质含有较多的碳酸钙盐类,且母岩岩性疏松,吸热性强,易因热胀冷缩而崩解,因此成土过程受岩性影响而以物理风化为主,化学风化除碳酸盐的化学溶蚀外,硅酸盐等其他矿物分解较弱,加之地形起伏,植被稀少,土壤侵蚀较严重,因此成土时间短,土壤发育度低,长期处于幼年阶段。土壤中除石英外,尚有较多的长石、云母等原生矿物,粘土含量较少,粘土矿物组成以水云母、蒙脱石为主,高岭石次之,粘粒的SiO2/Al2O3大于2.4,铁的游离度低。紫色土因植被生长较差,生物积累弱,表层有机质含量一般较低。
紫色土的主要特征:在形态上,土壤层次分异不明显,特别在丘陵顶部的紫色土,因受侵蚀较严重,土层浅薄,往往在十余厘米以下即可见到半风化母岩,甚至母岩裸露地表;丘陵下部虽接受上部侵蚀而来的堆积物,其土层厚度也不过1米左右,剖面也未明显发育,没有明显的腐殖质层,表层以下即为母质层或弱发育的心土层,剖面构型为Ah-C或Ah-(B)-C,只有在地形较平缓的草地或林地,表土层较明显,心土层也有一定的发育。土壤的理化性质因植被、母质条件和土壤发育程度不同而有差异,表层土壤有机质含量因植被情况不同,变幅较大,但一般较低;钾素含量一般较高,磷素以发育在紫色页岩上的较高,而发育在紫色砂岩上的则较低,阳离子代换量质地粘重者相对较高,轻者则较低,土壤酸碱度随碳酸盐淋溶程度不同可变动在碱性至酸性之间。
紫色土除丘陵顶部或陡坡岩坎外,多已开垦为农地、茶园、果园,但需加强管理,特别是做好水土保持和增施有机肥,以提高土壤肥力。
紫色土根据其碳酸盐淋溶程度不同(发育程度不同),可划分为酸性紫色土和中性紫色土两个亚类。
1.酸性紫色土
酸性紫色土是本省最主要的紫色土类型,面积14.57万公顷,占该土类的99.82%。因土体中的碳酸盐淋溶较彻底,全剖面已无石灰反应,pH值小于6,酸性紫色土因此而得名。随着碳酸盐淋失的加强和土壤呈酸性反应,硅酸盐矿物分解也逐渐加强,粘土矿物组成中高岭石含量也逐渐增多。但因侵蚀较严重,土壤剖面仍未见明显层次分异,并具有该土类的基本理化性质。典型剖面见表4-19。
2.中性紫色土
中性紫色土主要分布于龙岩市的连城、武平、上杭等县,面积为260公顷,仅占该土类的0.18%。
中性紫色土分布的地形较平缓,排水条件较差,碳酸盐淋失较弱,因此土壤pH值较高,可变动在6.5~8.0之间,且从上而下逐渐增大,矿物分解弱,成土作用较酸性紫色土更弱,土层未明显分异,粘土矿物组成以水云母、蒙脱石为主,SiO2/Al2O3>3。土壤肥力较酸性紫色土高,表土层较厚,有机质储量较高,土壤的交换性能和盐基饱和度均较酸性紫色土髙。
(二)石灰土
石灰土零星分布于闽西南的石灰岩地区,以三明市的永安、宁化、沙县、将乐、清流,龙岩市的龙岩、长汀、武平等地为主,面积4620公顷,仅占全省土地总面积0.04%。
石灰土分布的地形为山地丘陵或溶蚀凹地,母质为各种的石灰岩风化物。自然植被多属喜钙植被,一般生长较好。
在亚热带气候条件下,石灰土成土过程受母质性质的深刻影响。由于母质富含碳酸钙,在湿热的气候条件下,除碳酸盐遭受不同程度的化学溶蚀外,其他矿物却未受强烈的化学风化,因而延缓了富铝化作用,使土壤一直处于幼年阶段。由于植被较好,生物积累较强。
石灰土主要特性是,在形态上,剖面未明显分化,表土层之下即为母质层,剖面构型多为Ah-C,唯在一些排水较好地区,碳酸盐淋溶较强烈,心土层有一定发育,土体构型为Ah-(B)-C;在理化特性上,表层有机质含量一般较高,矿物养分较丰富,阳离子代换量和盐基饱和度均较高,多呈中性至微碱反应。质地壤质粘土至粘土。
根据碳酸钙的淋溶程度,本省本土类仅划分棕色石灰土一个亚类。
棕色石灰土,因淋溶较强烈,土体中的碳酸钙含量较低,矿物质风化增强,已显示出弱富铝化特征。粘土矿物组成以水云母、高岭石为主,游离铁增多,粘粒SiO2/Al2O32.0~2.4。随着土壤发育程度的增强,剖面分异也逐渐明显,剖面构型为Ah-AhB-(B)-C。表层因生物积累较强,有机质平均含量可达40克/千克,显暗棕色,心土层淀积较明显,且因游离氧化铁的增多而呈浅棕色或棕黄色。棕色石灰土肥力一般较高,除有机质含量较高外,矿质元素也较丰富,阳离子交换量和盐基饱和度均较高,分别可达10~15厘摩尔/千克和60%~90%。典型剖面性状见表4-20。
(三)风沙土
本省风沙土的成土条件和土壤性状不同于内陆风沙土,在土壤分类上划为滨海风沙土亚类,主要分布于沿海海岸突出地带及海岛,以平潭县、东山县和长乐市的梅花,惠安县的净峰、崇武,晋江县的金井、深沪,漳浦县的赤湖、古雷半岛和以及湄洲岛、南日岛等地较为集中,面积4.06万公顷,占全省土地总面积的0.34%。
滨海风沙土系发育在风、海积沙母质上的土壤,其所处地区具有热量较高、降水量较少、蒸发量大、风力大和旱季长的特点。年均温18℃~21.2℃,年降水量1000毫米左右,年蒸发量>1300毫米,干燥度>1,秋冬旱较明显,多东北大风。植被以耐瘠、耐旱的沙生植物为主。
滨海风沙土因植被稀疏、母质松散,且常受风蚀、沙压等影响,成土作用不稳定,生物积累量少,所以土壤发育度低,土体未明显分异,剖面构型为A-C型。土壤理化性质在很大程度上继承母质的特性,土壤矿物组成以石英为主并伴以极少量的云母碎片,粘粒含量低,<0.002毫米粘粒多小于10%,土壤的化学组成以Si〇2为主,达90%以上,其他矿物元素较贫乏。土壤表层有机质含量低,仅4.8±1.9克/千克,N、P、K养分缺乏,阳离子代换量甚低,仅2.22±1.50厘摩尔/千克。此外,土体疏散无结构、温差大。典型剖面性状见表4-21。
在利用上,滨海风沙土目前多辟为农地,种植花生、甘薯、大麦、芦笋等旱作物。不少地区通过营造防护林体系后,生态环境有了明显改善,土壤肥力也有所提高,已能够种植多种作物和果树。
三、山地草甸土
根据1984年《福建土壤分类系统》,山地草甸土归入半水成土纲、暗色半水成土亚纲的山地草甸土土类。
山地草甸土主要分布于海拔1500米以上的中山顶部,面积为5766.67公顷,占全省土地总面积0.05%。
山地草甸土分布区的地势较平缓,气温低,雨量多,湿度大,风力强。年均温8.5℃~12℃,年降水量2192~2228毫米,相对湿度85%左右,一年大风日数100~115天。植被以中山草甸为主,散生稀疏黄山松和灌丛等。
在上述地形和生物气候条件下,山地草甸土成土表现明显的草甸化过程和较弱的化学风化,土壤的主要特性是具有深厚的腐殖质层,土壤有机质含量可高达9.29±48.8克/千克。土层浅薄,一般小于1米,底部多砾石,粘粒含量少,粘土矿物组成以水云母和蛭石为主。表层土壤阳离子代换量较高,一般在15~30厘摩尔/千克。但因淋溶作用较强烈,交换性盐基较低,盐基饱和度多小于10%,土壤呈酸性反应,pH值4.2~5.3。
本土类只有山地草甸土一个亚类,具有该土类的基本性质。典型剖面性状见表4-22。
山地草甸土分布海拔高、气温低、风力大,生态环境较差,目前开发利用较为困难。
四、滨海盐土
根据1984年《福建土壤分类系统》,滨海盐土归入盐碱土纲、盐土亚纲的滨海盐土土类。
滨海盐土主要分布于本省沿海24个县(市),面积21.29万公顷(不包括金门),占全省土地总面积1.96%。
盐土的形成经历了盐溃淤泥、滨海盐土和滨海盐化土等演化过程。入海河流携带的大量泥沙在近海沉积,当其还处水下堆积阶段,就为高矿化度的海水所浸渍而形成盐溃淤泥。随着堆积层的加厚或海岸上升,盐溃淤泥出露水面,此后,在蒸发作用下,盐分逐渐向表层积聚,地下水矿化度也因蒸发作用而提高,同时海水随海潮入侵及溯河倒灌,向滨海及河流近岸地下水继续补给盐分,参与土壤积盐过程,至此形成了滨海盐土。随着植物的出现,土壤形成进入盐化过程,滨海盐土逐渐演化为各种滨海盐化土。各种盐生和耐盐植物,其根系可以疏松土壤,地上部又能提供有机质和减少水分蒸发,从而加速土壤的脱盐和提高土壤肥力,也为植物群落的演替创造了有利条件。滨海盐溃土的植物,由于土壤盐溃程度和肥力不同,可由光板地依次演变的盐蒿群落、獐毛草群落和茅草群落,土壤也相应由滨海盐土演化为强度盐化滨海草甸土、中度盐化滨海草甸土。
滨海盐土的特点是:在盐分性质上,不仅表层积盐重,心土层含盐量也很高,盐分组成与海水一致,均以氯化钠占绝对优势;在土壤一般性质上,其有机质含量较低,盐基饱和且以交换性Na+为主,土壤呈碱性反应,其物理性质差,质地虽因分布位置不同而异,但多较粘重,因交换性钠离子较高,土壤呈高度分散状态,结构差,透水不良,土性冷。土壤剖面一般未明显分异。
本类土壤可分为滨海盐土和潮滩盐土两个亚类:
(一)滨海盐土
主要分布在福州、莆田、泉州等市,面积7206.67公顷,占该土类的3.38%。
滨海盐土地处高潮线以上,常年已脱离海水的直接浸渍,只因受含盐母质和高矿化度地下水的影响,仍有季节性的积盐和脱盐过程,但从总的看,土壤发育是朝脱盐和草甸化方向发展。因此土体已有较明显的分异,剖面构型为Ah-Bw-C,表土层有机质含量较下层高,心土层有较明显的锈纹锈斑,盐分从上而下逐渐增多。典型剖面性状见表4-23。
(二)潮滩盐土
全省沿海各县均有分布,是滨海盐土的主要亚类,面积20.57万公顷,占该土类的96.62‰
潮滩盐土分布于潮间带的滩涂,常年受海水的浸渍,土壤成土时间短,具有该土类的典型性状:没有明显发生层次,土壤有机质含量低,盐基饱和并以代换性Na+为主,土壤呈碱性反应。
五、水稻土
根据1984年《福建土壤分类系统》福建土壤分类系统,水稻土归属人为水成土纲、水稻土亚纲的水稻土类。
水稻土是本省分布最广、面积最大的耕作土壤,遍及全省各地,除平原地区外,还有相当数量分布于山地丘陵的坡地和山垄谷地。面积107万公顷,占全省土地总面积的8.71%。
水稻土可起源于各种土壤,多是自然土壤经水耕熟化而形成的人工土壤。人们通过种植水稻和年复一年的耕耘、施肥、灌溉等农业措施,不断克服原有土壤的不良性状,使土壤特性向水稻生长有利的方向发展。其成土过程具有以下特点:(1)土壤有机质积累加强。通过人为增施有机肥和在淹水还原条件下有利于有机质的积累,提高了土壤有机质的含量,这在表层尤为明显,从而形成肥沃松软的耕作层。(2)盐基淋溶和复盐基作用。在种植水稻过程中,淹水还原可加速土壤盐基的淋溶作用,而施肥特别是施用各种灰肥又有利于土壤复盐基作用。后者在发育于盐基饱和度低土壤上的水稻土表现更为明显。(3)铁、锰的淋溶淀积。在淹水条件下,土壤中的游离铁锰氧化物被还原为低价氧化物,并产生向下淋溶,至氧化层又发生氧化淀积,从而在土体下部形成具有铁锰锈纹锈斑和结核的淀积层,而耕作层的土色则因此逐渐脱离母质的影响,向灰色方向发展,严重者变为浅灰或灰白色。(4)机械淋溶作用。在淹水条件下,土壤粘粒等物质在水的重力作用下,一方面沿土壤孔隙作垂直向下运动,从而形成较粘重的心土层;另一方面又会作水平和侧向移动,使一些水稻土分别出现淀浆板结层次或漂洗层。
在水耕熟化作用下,水稻土的性状较之原有土壤发生一系列变化。在形态上,形成水稻土特有的剖面构型,其基本发生层次有耕作层(AP′)、犁底层(P)、渗育层(W)、淀积层(Bg)、潜育层(G)和母质层(C)。由于这些发生层的发育程度、组合情况以及耕作层性质的不同,形成不同的水稻土类型。在土壤的理化性质上,由于水稻土可起源于各种土壤,因此在性质上既受熟化程度的影响,又继承原有土壤的一些特性,变化较大。但从总的看,经水耕熟化后的水稻土,与原有自然土壤比较,一般有机质含量和有效养分提高,土壤酸性下降,盐基饱和度提高。残留的地带性土壤特性则因地带不同而异,如发育在红壤上的水稻土,其粘粒的硅铝率低,粘土矿物以高岭石为主,阳离子代换量低,磷大部分以闭蓄态的磷酸铁铝为主,腐殖质组成的HA/FA比值较自然土壤高,但仍以富里酸占明显优势。
水稻土可分为以下几个亚类:
(一)淹育水稻土
主要分布于丘陵坡地和沟谷上部,面积1.18万公顷,占该土类1.10%。全省各地均有零星分布,其中以厦门、泉州两市面积最大。由于地下水位深,水源不足,土壤水主要靠天然降水补给,周年淹水时间短,同时土壤还原淋溶作用较弱,土体分异除耕作层外,犁底层或已形成或初步形成,而渗育层未明显发育,剖面构型为AP′-P-℃或AP′-(P)-C,多为幼年水稻土。土壤熟化度较低,肥力也相对较低,耕作层有机质平均含量20.45±8.5克/千克,全氮1.03±0.04克/千克,全磷0.78±0.5克/千克,全钾14.4±9.7克/千克,速效磷4.0±4毫克/千克、速效钾77±57毫克/千克,阳离子代换量7.06±3.11厘摩尔/千克。下层土壤特性与起源土壤基本一致。典型剖面性状见表4-24。
(二)渗育水稻土
广泛分布于丘陵坡地、台地和高阶地,面积43.62万公顷,占该土类40.77%,全省各地均有分布,其中以龙岩、南平、宁德等地市面积最大。由于受季节性灌水和降水的影响,周年淹水时间较长,渗育层有明显发育,厚度多在20厘米以上,呈棱柱状结构,结构面有明显的灰色胶膜和铁锰氧化物,典型剖面构型为AP′-P-W-C。土壤熟化度较高,肥力也相对比淹育性水稻土高,耕作层有机质平均含量为23.9±3.8克/千克,全氮1.23±064克/千克,全磷0.75±0.4克/千克,全钾23.0±3.9克/千克,速效磷10±8毫克/千克,速效钾62±37毫克/千克,阳离子代换量7.20±2.37厘摩尔/千克。典型剖面性状见表4-25。
(三)潴育水稻土
主要分布于平原和丘陵谷地的中下部,面积47.94万公顷,占该土类44.80%,是分布最广、面积最大的水稻土亚类,其中以南平、三明、漳州、福州、泉州等市面积较大。由于地下水位适中,排灌条件好,土壤受地面水和地下水的同时影响,还原淋溶与氧化淀积频繁交替,土体分异明显,剖面构型为AP′-P-W-Bg-C(G),具有深厚的耕作层和发育良好的淀积层,淀积层呈棱柱状或棱块状结构,且有较多桔红色的铁锰新生体淀积。土壤熟化度高,是水稻土中肥力最高的亚类,耕层有机质平均含量28.3±10.3克/千克,全氮1.48±0.5克/千克,全磷0.86±0.5克/千克,全钾25.9±9.4克/千克,速效磷15±15毫克/千克,速效钾78±52毫克/千克,阳离子代换量8.77±3.21厘摩尔/千克。典型剖面性状见表4—26。(四)潜育水稻土
主要分布于平原洼地和丘陵谷地下部低洼积水处,面积12.80万公顷,占该土类11.96%,全省各地均有分布,其中以龙岩、南平、三明三市面积最大。由于地下水位高和排水不畅,土体常年处于水分饱和状态或潜水浸渍,还原作用强烈,剖面构型为AP’-P-G或AP′-G,潜育层以青灰色为主,呈软块状或糊状。由于土壤常年受水浸渍,潜在养分虽然较高,耕作层土壤有机质含量平均可达34.1±11.6克/千克,全氮1.5±0.5克/千克,全磷0.72±0.4克/千克,全钾23.5±1.02克/千克,但有效养分含量较低,速效磷含量7±7毫克/千克,速效钾97±67毫克/千克,阳离子代换量10.09±4.03厘摩尔/千克。此外土壤还存在土水温低、毒质多等不良性质,因此多属低产土壤。典型剖面特征见表4-27。
(五)漂洗水稻土
主要分布于丘陵坡麓,面积1.48万公顷,占该土类1.38%。全省各地均有零星分布,较集中在宁德、南平、三明、泉州、龙岩等地市。由于土体内有一不透水层,并受侧向渗水漂洗的影响而产生还原离铁作用,形成一漂洗层(E),剖面构型为AP′-P-E-C或AP′-P-W-E-C。漂洗层多出现在50~60厘米以上,厚度大于20厘米,粉砂含量高,粘粒和铁锰含量比上下土层均低,呈灰白色。漂洗水稻土耕层养分含量虽与一般水稻土差异不大,有机质平均含量25.0±8.3克/千克,全氮1.20±0.5克/千克,全磷0.61±0.4克/千克,速效磷10±8毫克/千克,速效钾61±36毫克/千克,阳离子代换量7.02±2.71厘摩尔/千克,但因漂洗层的存在,其粘粒含量低,养分缺乏,保肥性能差,酸性较强,同时随土壤还原淋溶作用的加剧,漂洗层位逐渐上移,从而影响水稻根系的生长。因此多属低产稻田。典型剖面性状见表4-28。
(六)盐溃水稻土
主要分布于滨海平原,面积5.07万公顷,占该土类4.73%,其中以福州、莆田、漳州三市面积较大。
盐溃水稻土是滨海盐土经脱盐和水耕熟化后形成的水稻土。土壤剖面构型为AP′-P-W-Bg-G,淀积层呈棱柱状结构,结构面有较明显的灰色胶膜和锈纹锈斑。土壤肥力因熟化程度不同而异,熟化度较高的土壤,耕层有机质平均含量22.5±7.8克/千克,全氮1.18±0.4克/千克,全磷0.67±0.4克/千克,全钾26.0±8.3克/千克,速效磷14±14毫克/千克,速效钾135±77毫克/千克,阳离子代换量10.45±3.83厘摩尔/千克,可溶性盐分(以氯化钠为主)〇.7±0.5克/千克。典型剖面性状见表4-29。
(七)咸酸水稻土
零星分布于云霄、龙海、宁德等县的酸性硫酸盐土地区,面积仅65.67公顷,占该土类的0.01%。
咸酸水稻土是酸性硫酸盐土经种植水稻后而形成的。由于原土壤内埋藏的红树林残体在海水浸渍条件下进行嫌气分解,产生大量硫化氢和硫化铁等还原性物质,经人工围垦、排水落干后,还原态的硫化物氧化为硫酸,使土壤呈强酸性反应,pH一般在3.5~4.2之间,成为酸性硫酸盐土。种植水稻后,由于原土含盐量高,脱盐不彻底,且土壤仍呈强酸性反应,成为强酸性盐渍水稻土,群众习惯称“咸酸田”或“磺酸田”。
咸酸水稻土土壤熟化度较低,土体分异不明显,剖面构型为AP′-(P)-Gsa。全剖面有机质含量较高,铁锰氧化物分异不明显,可溶性盐分含量自上而下递增,盐分组成虽仍以氯化物为主,但与盐溃水稻土比较,其硫酸盐含量相对较高。
咸酸水稻土的潜在养分虽然较高,耕层有机质含量平均可达30.6±13.7克/千克,全氮1.20±0.3克/千克,全磷1.05±0.26克/千克,阳离子代换量16.02厘摩尔/千克,但因土壤含盐量较高,可达1.8±1.0克/千克,酸性强,毒质多,故属低产水稻土。典型剖面性状见表4-30。
六、园地土壤
福建地处亚热带,气候条件优越,适宜种植多种果树和茶树,不少产品驰名中外,成为国内重要的果、茶产区。据第二次土壤普查资料统计,全省园地面积19.54万公顷,占土地总面积的1.60%。
(一)果园土壤
果园土壤是自然土壤或农业土壤经种植果树旱耕熟化而形成的人工土壤。本省果园土壤面积7.06万公顷,占土地总面积1.59%,各地均有分布,较集中在泉州、福州和莆田等沿海地区,其中又以南安、龙海、仙游、闽侯、漳浦、莆田、诏安、永泰等县(市)面积最大,产量较高。
本省果园土壤按其起源,主要有赤红壤果园土壤、红壤果园土壤、黄壤果园土壤、紫色土果园土壤和冲积土果园土壤等。
果园土壤是经历扩穴熟化而逐渐形成的。在果树定植前,先行挖穴,打乱原土壤的层次组合,同时在穴内施用土杂肥等与土壤混合,定植后逐渐形成较深厚、疏松的耕作层和较紧实的心土层。随着果树的生长和根系的伸长,不断进行扩穴施肥等措施,使熟化层逐渐从定植穴向穴间扩大,最后达到全园土壤均匀熟化。土壤的均匀熟化是果园土壤熟化度的重要标志之一。
本省果园土壤类型多样,土壤肥力差异甚大,一般高产果园土壤具有下列主要特性:
(1)剖面构型
高产果园土壤具有土层深厚和良好的剖面构型。耕作层一般可达30~40厘米,呈暗灰色,团粒状结构,疏松多孔、通气爽水。心土层40~60厘米,碎块状一块状结构,较紧实粘重。心土以下的底土层紧实粘重,不出现障碍土层。不同土层的和谐结合,形成统一整体,即较深厚肥沃疏松耕作层为果树根系伸展和协调果树生长对水、热、气、肥提供良好的条件;稍紧实的心土层和紧实的底土层则起一定的托水保肥作用。起源于不同土壤的果园土壤,剖面构型也存在一定差异,如起源于红壤的果园土壤,其心土层较粘重、紧实,而起源于洲地的,其心土层质地则相对较轻、稍紧,有些还出现粉砂夹层。
(2)理化性质
高产果园土壤结构良好,表层土壤水稳性团粒结构可达78%左右,土壤容量1.0克/立方厘米左右,通气空隙率≥30%,因此土壤通气性好,保水性强,且有效水分含量可达30%以上。适宜的水气比例,也改善土壤的温度状况。
果树生长周期长,结果多,挂果期长,消耗养分量大。虽然不同果树对土壤养分供应水平要求不同,但从全省看,大多数高产果园土壤均具有较高的养分供应能力,耕作层土壤有机质含量均在15~25克/千克以上,全氮1.0~1.5克/千克,速效磷10~15毫克/千克,速效钾80~100毫克/千克,盐基饱和度45%~60%。
目前,本省高产果园土壤比例较少,仅占果园土壤总面积的8%~15%,多数果园土壤在不同程度上存在着土层浅薄、有机质含量较低、矿质养分较缺、土壤结构较差等不良性状。因此对中低产果园土壤进行培肥改土,改善生态环境条件,逐步建立高产稳产果园,是发展本省果树生产的重要措施。
(二)茶园土壤
茶园土壤是自然土壤经种植茶树旱耕熟化而形成的人工土壤。其中以发育在红壤上的红壤茶园土壤面积最大,其次为赤红壤、黄壤和酸性紫色土等茶园土壤。茶园土壤全省各地多有分布,面积11.55万公顷,主要集中在南平、宁德、漳州三个地市,其中又以安溪、福安、建瓯、霞浦、福鼎、建阳、浦城、寿宁等县(市)面积最大。
不同茶园土壤因熟化程度不同,肥力明显差异。高产茶园的基本特性是土层较深厚,剖面构型较好,耕作层厚度30~40厘米,较疏松、肥沃;心土层30~60厘米,质地较粘重,稍紧实。心土层以下的底土层质地粘重、紧实。各层次相互配合,有利于茶树生长。高产茶园土壤还具有良好的土壤理化性质,耕作层土壤结构良好,土壤容量平均1.13克/立方厘米,总孔隙度50%左右,毛管与非管孔隙比例适当,因此有利协调土壤的水热气肥。茶树是典型的喜酸作物,要求土壤强酸性反应和有一定的活性铝。茶树对氮素养分也有一定的要求,土壤含氮不足,茶叶产量不高,品质也不好;含氮量太高(>1.5克/千克),则叶子粗蛋白太多,品质也不佳。从本省高产茶园土壤的养分状况看,耕作层土壤有机质含量平均为26克/千克,全氮1.0~1.2克/千克,全磷0.57克/千克,全钾8.3克/千克,水解性酸9.98厘摩尔/千克,pH4.0~5.0,符合于上述茶树生长对土壤的要求。
目前,省内茶园土壤普遍存在粘、瘦、浅等不良性状,多属中、低产茶园。因此在全面规划、综合治理,改善茶园生态环境的同时进行深耕,结合施用有机肥,不断培肥土壤,是建高产茶园的关键措施。
(三)菜园土壤
菜园土是自然土壤或其他农业土壤长期种植蔬菜,经人类精心培育旱耕熟化而形成的高度肥沃的人工土壤。因此其成土作用具有与一般旱地不同的特点:(1)厚熟耕作层的形成。菜园土通过一年四季经常的整地、松土和施用大量有机肥,不断加深熟化层的厚度,并随耕作年限的增加而增厚。高度熟化菜园土的熟化层一般可达50~60厘米。(2)强烈的腐殖质积累。高度熟化菜园土,其腐殖质含量不但远较一般农业土壤高,而且上下层差异不大,其腐殖质组成的胡敏酸与富里酸比值也较同地区旱地土壤大。(3)土壤有机无机胶体高度复合。高度熟化菜园土的原土复合量较一般旱地明显增大。原土复合量是反映土壤中与矿物质结合的有机质数量,复合量愈大,土壤肥力愈高。上述说明,菜园土的形成是人类通过长期精耕细作、施肥浇水精心培育的结果,从实质上看,是土壤腐殖质含量和质量的不断提高,生物养分不断丰富、土肥高度相融从而使土壤性质得到深刻改造。菜园土所具有一系列优良的农业性状,其根本原因也在于此。
高度熟化菜园土良好的农业性状,用福州菜农的话来说可归纳为五个字:厚、肥、柔、温、润,即具有深厚的熟土层,一般土壤熟化层厚度多在20厘米左右,而熟化菜园土可厚达50~60厘米,这就保证土壤有丰富的养分储量,并有利于蔬菜根系的充分发展。肥,指菜园土供肥能力强。肥稳、肥性大是菜园土供肥能力的重要特点,其不但潜在能力高,而且有效肥力也高,保证土壤对蔬菜养分的持续供应。据对福州菜园土的调查研究,种植20~30年的老菜园上,每公顷土壤有效氮、磷、押的含量分别为75~105公斤、90~112.5公斤和375~825公斤,特别是磷素的供应较一般土壤明显提高。柔,指土壤结构好、耕性也好。菜园土结构多为团粒结构,土性柔软、不坚硬,不板结。耕性好,表现在耕作效率高、质量好,有利于菜苗出土和蔬菜生长。温,即有良好的土壤温度状况,“冬暖夏凉”。由于菜园土富含有机质,特别是土壤结构好,水、气比例适当,更有利土壤保温、稳温,保持土壤良好的温度状况。润,是指一方面土壤保水性好,蒸发量低,能回润,耐旱,同时土壤透水不积水,耐涝,土壤常年保持湿润状态。
第三节 分区
1958年,中国科学院自然区划工作委员会编写的《中国土壤区划》把福建土壤划归为亚热带华中和华南森林土壤地区东部亚地区中的中亚热带常绿阔叶林红、黄壤地带和南亚热带季雨林砖红壤化红壤地带等两个地带。
1960~1963年,中国科学院华南热带生物资源综合考察队和福建省科委撰写的《福建省东南部土壤区划》,把福建土壤分为:
I.中亚热带红壤和黄壤地带IA.闽东北山地土区;
IA1.长乐—连江—霞浦滨海丘陵台地冲积平原红壤、黄土园、泥土田土群;
IA2.永泰—宁德西北部中山谷地红壤、山地黄壤、冷浸田土群;
IB.闽西山地盆地土区;
IB1.九龙江上游中山低山河谷盆地红壤、黄壤、黄泥田土群;
IB2.汀江下游低山丘陵盆地红壤、黄泥田,沙土田土群。
Ⅱ.南亚热带砖红壤性红壤地带
Ⅱ(Ⅰ).南亚热带北部砖红壤化红壤亚地带;
Ⅱ(Ⅰ)A.闽东南低丘、平原土区;
Ⅱ(Ⅰ)b.闽东南山地土区;
Ⅱ(Ⅱ).南亚热带南部砖红壤性红壤亚地带;
Ⅱ(Ⅱ)A.闽南丘陵盆地土区;
Ⅱ(Ⅱ)B.闽南台地平原土区。
1981年,福建省农业区划办公室福建省红、黄壤利用改良区划研究组编写的《福建省红、黄壤利用改良区划》,把福建土壤归划为两个地带四个地区。
I.中亚热带红壤、黄壤地带
I1武夷山—戴云山—鹫峰山山地红壤、山地黄壤、水稻土,林、粮、茶地区;
I2.闽浙东部滨海丘陵平原红壤、水稻土、滨海盐土,粮、茶地区。
Ⅱ.南亚热带砖红壤性红壤、红壤地带
Ⅱ1.东南沿海丘陵平原砖红壤性红壤、红壤、水稻土,粮经作物、热带作物地区;
Ⅱ2.闽粤低山丘陵砖红壤性红壤、红壤、水稻土,粮、林、经作地区。
1987年福建师范大学地理系编写的《福建自然地理》和1991年福建省土壤普查办公室编写的《福建土壤》,都对福建土壤进行分区。
本书遵循综合性、地带性和农业地带一致性及地域组合和生产利用对应性等原则,并参照全国土壤区划的系统单位,将全省土壤划分为两个土壤地带,即中亚热带常绿阔叶林红壤地带和南亚热带季雨林赤红壤地带;在两个土壤地带下,又根据地貌结构和土壤组合分布的差异,划分为6个土壤区(图4-10)。
一、中亚热带常绿阔叶林红壤地带
中亚热带常绿阔叶林红壤地带位于平和九峰—南靖和溪—华安仙都—安溪官桥—永春五里街—仙游榜头—莆田常太—福清宏路、海口—线的西北部。其西、西北与江西省交界,北、东北与浙江省接壤,南、西南与广东省相邻,包括宁德、南平、龙岩和三明四市、福州市的大部分及泉州市、莆田市的西北部,面积约占全省土地总面积的5/6。
本地带属中亚热带气候,由于闽西、闽中两大山带削弱北方冷气团入侵,而湿润的海洋性气团则可从东南沿河谷入侵内陆腹地,使本地带大多数地区气候温暖湿润,年均气温为14.6℃~19.6℃,≥10℃积温4500℃~6500℃,年降水量1370~2054毫米,其中3~9月降水量占全年降水量为77%~85%,冬季少雨干旱,除宁德、福州沿海地区年蒸发量大于降水量外,大多数地方干燥度<1,相对湿度>80%,具有湿润多雾的环境,无霜期长达238~338天,冬季偏北风,常有寒潮入侵。气候垂直变化明显,一般随海拔升高,温度下降,降水量增加(见表4-31)。
地带性植被为常绿阔叶林,山地也有常绿针阔混交林。主要树种有栲树、木荷、枫香、樟树、石栎、甜槠、青钩栲、苦槠、黄杞、马尾松、杉木、柳杉、黄山松、毛竹等,原生植被大多被次生针叶林替代。植被垂直变化明显,海拔1000~1300米以下为典型亚热带照叶林带,马尾松、杉木等常绿针叶林也多分布在此一高程。1000~1600(1800)米为黄山松林、山地矮林和灌丛带,以上则为中山草甸带。在林下有机质大量积累,土壤肥力较高。
红壤是本地带水平地带性土壤,也是山地垂直带谱的基带土壤,广泛分布于海拔1000~1100米以下的丘陵山地。其中海拔700~800米以下为典型红壤,其风化淋溶强度较赤红壤弱,土体风化淋溶系数均值为0.147,次生粘土矿物中含有一定数量的水云母、铝蛭石和三水铝石。由于相对湿度较大,活性铁铝水合系数较赤红壤大,一般为0.015~0.035。土壤肥力的高低,主要取决于植被类型和覆盖程度。一般在暖湿气候条件下,植被覆盖度较高,水源涵养较好,土层较厚,土壤有机质含量较丰富,自然肥力较高。海拔700~1000米为黄红壤亚类分布带,气温较红壤带低,但水湿条件优越,土壤风化淋溶较红壤亚类弱,土壤风化淋溶系数平均值为0.204,而活性铁铝水合系数较红壤高,一般为0.03~0.045,生物量虽较红壤低,但黄红壤地带植被保存较好,土壤有机质分解慢,有机质累积较多,潜在肥力高。本地带千米以上的山峰甚多,分布着许多山地土壤。这些山地土壤在同地带内有着大致相同的垂直带谱。即海拔800~1000米以上为黄壤分布带,因地势高,气温较低,湿度大,土体风化淋溶系数较红壤大,平均为0.210,活性铁铝水合系数>0.045。1800~1900米以上为矮林灌丛草甸及山地草甸带,发育着山地草甸土。
农业土壤大多分布在河谷盆地和一些低山丘陵缓坡地。河谷盆地大多分布有水稻土,还有发育于紫色砂岩的紫色土和发育于石灰岩山丘的石灰土,滨海地区还有盐土。
本地带土壤类型多,土壤生产潜力很大。这里气候温热,降水充沛,适宜粮、果、林的生长。粮食作物以水稻为主,海拔500~600米以下为双季稻区,600米以上为单季稻区;其次为甘薯、小麦、马铃薯、高粱、玉米、大豆等。经济作物主要有茶叶、烤烟、麻、花生、油菜、芝麻等。经济林木有油茶、油桐;水果有柑桔、桃、李、梨、枇杷、柰、橄榄等。林地面积大,为福建主要林区,也是全国三大林区之一。林木种类繁多,森林覆盖率达60%~70%,盛产杉、松、樟、楠、槠、栲、木荷、毛竹等。林副产品丰富,主要有松脂、笋干、香菇、银耳等。闽东滨海为本省渔业生产和海涂养殖基地。
本地森林资源虽很丰富,森林覆盖率也很高(达60%以上),但森林结构却很不合理。针叶林多,阔叶林少,两者之比为70:30;中幼林多,成、过熟林少,两者之比为90:10;森林的生态功能因之受到削弱,不能充分涵养水源,保持水土。本地带内低产田面积大,渗育、潜育水稻土(黄泥田、砂质田、冷烂田)等主要低产田仍未得到根本改造,产量低。农田绿肥面积减少,偏施化肥,轻农家肥,重氮肥轻磷钾肥,严重影响产量提高。
(一)闽东北沿海丘陵河谷红壤、潴育水稻土、潮滩盐土区
本区位于福建东北部,北起太姥山,南至中、南亚热带界,西自鹫峰山一戴云山脉,东迄滨海岛屿,包括宁德地区和福州市的大部分,约占全省土地总面积的1/7强。
本区背山面海,地势自西向东倾斜,地貌以丘陵为主,海拔大多低于500米。但西部和北部散布有青龙山(海拔1141米)、太姥山主峰——覆鼎峰(917米)、东山顶(1479米)、南屏山(1079米)、牛栂山(1251米)、鼓头山(1029米)、鼓山(919米)等中山。山地成土母质以中生代火山岩和燕山期花岗岩的残积、坡积物为主,在港湾边缘分布着海积淤泥。主要河流有闽江、霍童溪、交溪、鳌江、罗源溪等,多自西北向东南直流入海,河流下游均有大小不一的冲积一海积平原。其中福州平原最大,为全省四大平原之一。
本土壤区东面临海,受海洋性气候影响较为显著,具有冬短夏长、温暖湿润的气候特征。年均温18.513~19.6℃,极端最低气温-1.2℃~-5.3℃,极端最高气温36.9℃~43.2℃,≥10℃积温5846℃~6457℃,年降水量1328~2098毫米,3~6月占81%~84%,无霜期276~338天。沿海一带风速较大,盛夏多偏南风,其余则多东北风,夏秋台风影响频繁,对农业有一定影响。
植被较为简单,原生的常绿阔叶林保存不多,而以次生马尾松灌丛草坡为主。滨海地带有以木麻黄为主的防护林,滩地有盐生植被。人工植被主要有茶、油茶、油桐、桃、李、柰等果树及水稻、甘薯、花生、大豆等农作物。宁德沿海局部地方,如飞鸾等地,还有一些亚热带果树如荔枝、龙眼、枇杷、番石榴、橄榄等。
本区自然土壤以红壤为主,广泛分布在海拔500米以下的低山丘陵地。一些山地尚有山地黄壤和山地草甸土。由于母质、地形和植被状况的差异,土壤性状有所不同。内陆山丘植被覆盖度高,有机质累积多,但因坡度较陡,土层浅薄。矿质养分淋失较强,肥力中等,适于植树造林;沿海山丘风大,蒸发量大,植被稀疏,有机质分解快,含量低,肥力差。农业土壤除了城郊及村庄附近平原区的潴育水稻土肥力较高外,大部分地区耕作管理粗放,施肥不足,土壤有效肥力普遍低。港湾滩涂多分布潮滩盐土,它占全省潮滩盐土1/3强,多为海泥土,土层深厚,富含有机质及氮磷钾养分,是养殖、围垦、盐业的土壤资源。土壤组合与地貌组合相适应,自滨海至内陆山地依次有:潮滩盐土—盐斑田(咸田)—盐渍水稻土(乌埭田)—潴育水稻土(灰泥田)—渗育水稻土(黄泥田)—红壤—黄红壤—红壤性土。
(二)闽西北低山盆谷红壤、潴育水稻土区
本土壤区位于福建西北部,包括南平、三明两市的大部分,占全省土地总面积的1/3弱。
本区地处武夷山、戴云山两大山带之间,闽江上游建溪、富屯溪和沙溪三大支流,穿流其间,构成峡谷与盆谷相间排列的河谷地貌。地势低平,海拔150~300米。盆谷内分布着狭小平原,如建溪支流的浦城、松溪、建阳、建瓯;富屯溪支流的光泽、邵武、顺昌、泰宁;沙溪支流的宁化、清流、永安、三明、沙县等盆谷地内,都有河谷平原发育,沉积层深厚,多为冲积一洪积物,土壤肥沃,水源充足,灌溉方便,农业历史悠久,为福建省商品粮基地。低山丘陵区成土母质主要是火山岩、花岗岩、变质岩以及紫色砂岩等风化的残积坡积物,质地较粗。
本区属中亚热带气候,温和湿润。但由于地处内陆,纬度偏北,年均温较低(17.l℃~19.5℃),年较差较大(极端最低气温-7.9℃~-9.5℃,极端最高气温38.3℃~41.3℃,≥10℃积温5405℃~6215℃,无霜期254~310天。年降水量较多(1543~1896毫米),其中3~6月为雨季,雨量多,强度大,雨期长,年变幅较小,但保证率可靠。6~9月靠台风与热雷雨调剂,保证率较低。此外,夏秋旱,寒潮对农业生产威胁大。地带性植被为常绿阔叶林、常绿针叶林、毛竹林或针阔叶混交林,以及灌丛草坡。
本区土壤类型多样,自然土壤以地带性红壤为主,广泛分布在700~800米以下低山丘陵区。海拔700~1000米上下,分布着黄红壤,1000米以上还有黄壤分布。非地带性土壤有紫色土、石灰土、冲积土和水稻土等,它们嵌镶于各地带性土壤之间。紫色土主要分布于武夷山、沙县、永安、连城、宁化、泰宁等红色盆地,因物理风化强,原生矿物含量较丰富,特别是磷钾含量多,土壤肥力高,在紫色土地区种植茶、甘薯,质量好,如著名的武夷岩茶和连城地瓜干。如植被遭受破坏,因其岩性疏软,极易发生水土流失,如宁化的禾口、淮土和连城龙岗等地土壤土层薄,肥力低。石灰土主要分布于永安、宁化、清流、沙县、将乐等地,由于受地带性气候的影响,多发育成棕色石灰土。在草灌覆盖良好情况下,有机质丰富,并与钙胶结成核状结构,矿质养分丰富,适于喜钙植物生长。农业土壤以水稻土为主,盆谷底部多为潴育性水稻土,丘间谷地上分布潜育水稻土,缓坡梯田以渗育水稻土为主。
本区相对地多人少,是福建主要商品粮生产基地,但农业生产潜力远未得到发挥。当前土壤存在的主要问题是:山区耕地分散,耕作粗放,土壤熟化度和有效肥力低,以致作物产量很低,成为本区主要低产田;河谷平原田养用矛盾大,绿肥面积减少,缺素问题较突出,坐苗、早衰现象常有发生。今后应重视低产田的改造,对于潜育性水稻土,一般要开沟排水,做到能灌能排,不旱不涝,注意合理施肥,用养结合,尽快恢复绿肥生产,推广稻草回田,实行水旱轮作,增施磷钾肥,以提高土壤肥力。
(三)闽西南丘陵盆谷红壤、紫色土、渗育水稻土区
本土壤区位于福建省西南部,南邻广东省蕉岭、大埔县;西界江西省瑞金、会昌、寻乌县,北接闽西北低山盆谷红壤、潴育性水稻土区,东连闽中、闽西北中低山红壤、黄壤、潜育性水稻土区和南亚热带季雨林赤红壤地带。包括龙岩市大部和三明市一部分,面积约占全省土地总面积的1/12。
本区东西分别由博平岭和武夷山脉(南段)屏障,其间,因受北东向构造的控制,自东向西分别排列着天宫山—岩顶山—茫荡洋山、玳瑁山和松毛岭一金鸡岭等三列山岭,海拔均在800~1200米之间,以玳瑁山中段的梅花山为最高,其主峰石门山海拔1823米,是本区的最高峰。组成山岭的岩石主要是花岗岩,其次是火山岩和石英砂岩、石英砾岩。在上述5条山岭(山脉)之间,分布着宽窄不一的长廊状谷地,其排列方向与山文线一致,均呈北北东—南南西或北东—南西方向。在博平岭与天宫山—岩顶山—茫荡洋山之间,是九龙江上源之一的雁石溪谷地和永定河谷地,分布着白沙、雁石、龙岩城关、坎市、湖雷、永定城关等盆地;在天宫—岩顶山—茫荡洋山与玳瑁山之间,是万安溪谷地和黄潭河谷地,分布着万安、步云、古田、大池、溪口、白砂、太拔、稔田等小盆地;在玳瑁山与松毛岭—金鸡岭之间,是文川溪谷地和朋口溪谷地,分布着连城城关、朋口、新泉、旧县和上杭城关等较大盆地;在松毛岭—金鸡岭与武夷山脉(南段)之间,是本区最大河流汀江(干流)谷地,分布着新桥、长汀城关、策田、河田、濯田、官庄等盆地。所有盆地的两岸,都发育了大小不一的河漫滩和冲积平原以及2-3级阶地。平原地形平坦,灌溉方便,是重要的农耕地区。山地成土母质除花岗岩和火山岩风化残积坡积物外,还有较大面积各种沉积岩(砂岩、页岩、石灰岩)风化残积坡积物。
本土壤区所处纬度较低,热量条件优于闽中及闽西北地区。年均气温18.4℃~20.3℃,极端最低温度-4.8℃~-6.5℃,极端最高温度38℃~40.2℃,≥10℃积温5857℃~6700℃,降水量低于闽西北地区,年降雨量1481~1750毫米,3~9月降水量约占81%~84%,相对湿度80%,水热资源适于喜暖作物生长发育。但冬季冷空气南侵引起低温霜冻,对农业危害大。
原生植被常绿阔叶林多已遭破坏,较大面积次生林主要树种有马尾松、毛竹、甜槠、青冈栎等。由于过伐,成熟林、中龄林很少,有些地方水土流失较严重。
土壤类型多种多样,自然土壤以地带性红壤为主,其次有紫色土、石灰土等,广泛分布于低山丘陵区。农业土壤以水稻土为主,其中又以丘陵山地的渗育水稻土(黄泥田)占大部分。盆谷区有潴育水稻土(灰泥田和潮砂田),还有一部分紫泥田和潜育水稻土(烂泥田)。丘陵坡地还分布有旱作红壤(红泥土和红泥砂土),著名的永定烤烟多种植在这里。
本土壤区由于森林迭遭破坏,不少地方水土流失加剧。水土流失导致自然土壤土层浅化,土壤干燥,有机质及氮、磷、钾含量少,自然肥力降低。农业土壤有机质及速效养分含量较少,土质粘,耕层浅,尤其是渗育水稻土(黄泥田、紫泥田)存在浅、酸、瘦、旱等不良性状,加以耕作管理粗放,施肥不足,灌溉条件差,土壤肥力低,因此,成为福建省低产田分布较多的地区。(四)闽中、闽西北中低山红壤、黄壤、潜育性水稻土区
本土壤带位于闽中和闽西两大山带北段,包括宁德、莆田、泉州、南平、三明、龙岩等地市较高的山地,面积约占全省土地总面积的2/5强。
地貌特征以海拔500米以上的中山、低山地貌为主,境内为闽西、闽中两大山带所盘踞。闽西北大山带由武夷山、杉岭、仙霞岭组成,地貌类型以深切割和中等切割中低山地为主,平均海拔1000米以上,1500米以上的山峰连绵不断,其中黄岗山为全省最高峰(海拔2158米)。闽中大山带由鹫峰山、戴云山、博平岭组成。地貌类型为中、浅切割中低山,平均海拔800米以上,千米山峰林立,德化西北的戴云山海拔1856米,为全省第二高峰。两大山带中夹有不少山间盆地,如光泽、建宁、寿宁、屏南、大田、德化等县城关。盆地由丘陵和河谷平原组成,地势相对较低,为山地农业生产基地。成土母质大多是火山岩、花岗岩及少数变质岩的风化物。
本区气候仍属中亚热带季风气候。但由于地势较高,气候温凉湿润,夏短冬长,湿度大,云雾多。年平均气温14.6℃~17.6℃,极端最低气温-7.6℃~-9.5℃,极端最高气温34.5℃~39.1℃,≥10℃积温4399℃~5565℃,年降水量1793~2054毫米,雨量丰富,无霜期234~276天,年寒潮3~4次,对水稻生长有影响。但山间丘陵盆地,海拔500米以下的地方,四季较均匀,温暖湿润,仍可种双季稻。
植被类型为中亚热带常绿阔叶林,主要科属是壳斗科,其次为樟科、蔷薇科、冬青科、禾本科的竹亚科、石楠科等。随着地势升高,植被类型呈垂直分布,基部为常绿阔叶林(海拔1000米以下),1000米以上为常绿落叶阔叶林带和山地矮曲林,并有黄山松,1500米以上为矮灌草甸。在戴云山、博平岭东南坡海拔400米以下,可见有南亚热带季雨林成分。
本区自然土壤属于山地土壤类型,其垂直带谱为:红壤(<海拔650米)—黄红壤(650~950米)—黄壤(>950米),海拔1400米以上零星分布着山地草甸土。
非地带性土壤有紫色土、石灰土和渗育、潜育水稻土。渗育水稻土母质特征明显,长期淋溶和流失,土层较浅薄,盐基饱和度较低,多为低产田。潜育水稻土因长期积水,还原作用强,土体冷烂,不利水稻生长,产量低。河谷平原分布一定数量潴育水稻土,较肥沃。
本土壤区山地面积大,是福建主要林区。但由于森林过伐,成熟林面积逐年减少,山地涵养水源能力下降,旱涝灾害有加强的趋势;茶果园管理粗放,盲目开荒,水土流失逐年增加。低产的渗育水稻土(黄泥田)、潜育水稻土(冷浸田)面积大,地势较高,气温较低,常受寒潮威胁,产量低而不稳。
二、南亚热带季雨林赤红壤地带
本地带位于福建东南部。南自平和九峰,经南靖和溪、华安仙都、安溪官桥、永春五里街、仙游榜头、莆田常太,北至福清市宏路、海口出海连线以东、以南地区,包括厦门市,漳州市大部,福州市、泉州市、莆田市东南部及金门县等地。
本地带北接中亚热带地区,地处闽中大山带东南坡,地势自西北向乐南倾斜,地貌类型依次为中、低山、丘陵、台地、平原,层状结构明显。本地带背山面海,冬季北方冷空气受武夷山、戴云山两大山带阻挡而削弱,海洋暖气团又易沿河谷入侵,气候暖热,降水丰沛。年均温19.5℃~21.3℃,≥10℃积温6532℃~7668℃无霜期308~365天,年降水量1022~1723毫米。除海岸带干燥度(蒸发量/降水量)>1外,大部分地区≤1,由于降水季节分配不均,农业生产常受旱、涝威胁。
本地带代表性土壤为赤红壤,广泛分布于丘陵台地。它是砖红壤向红壤过渡的地带性土壤,风化淋溶较强烈,矿物风化彻底,粘粒含量较高,<0.002毫米粘粒含量>30%,土体风化淋溶系数<0.12,活性铁铝水合系数<0.015。由于过去植被迭遭破坏,土壤侵蚀较严重,有机质含量<2%,肥力较低。随海拔高度升高,土壤垂直分布较为明显。自低海拔向高海拔依次为赤红壤(<200~400米)—红壤(400~700或800米)—黄红壤(700或800~1200米)—黄壤(>1200米)。沿海平原分布有水稻土、潮土、潮滩盐土等泛域和隐域性土壤。
本带气候条件优越,山海资源丰富,人口集居,集约经营,农业产量较高。农业以种植业为主,主产水稻、甘蔗,其次有小麦、甘薯、花生、大豆等,是福建粮蔗高产区。丘陵台地盛产亚热带水果,主要有柑桔、香蒸、荔枝、龙眼、菠萝、柚、枇杷、橄榄、木瓜及花卉,素有“花果之乡”之美称。原生植被为南亚热带季雨林,树种繁多,生物量大,但由于人为破坏,保存甚少,仅见于南靖县和溪乐土和虎伯寮等地,现有植被多为次生,森林覆盖率较低,水土流失较严重。滩涂发育,水温较高,盐度适中,饵料丰富,宜于发展海水养殖。
本带具有发展亚热带经济作物和水产养殖的优势,丘陵山地应大力营造水土保持林,迅速控制土壤侵蚀。沿海地区虽已建成了防护林体系,增强了抗御风、旱等自然灾害能力,但由于防护林树种木麻黄已经老化,出现枯萎断枝现象,亟需更新换代,方能持续发挥防风固沙功能。本带土壤淋溶作用强烈,肥力较低,应加强地力建设,改善土壤生态环境。
(一)闽南丘陵台地平原赤红壤、潴育水稻土区
本土壤区大致以同安的马巷至华安城关一线为北界,包括漳州市、厦门市大部和金门岛,面积约占全省土地总面积的8%。
区内地形是西面背靠博平岭,东面临海,地势自西向东逐渐向海倾斜,地貌类型以丘陵、台地为主,其间夹有一些马蹄状小盆地和河谷平原。九龙江下游的漳州平原是福建四大平原之一,其沉积层深厚,土壤肥沃,水源充足,灌溉方便,多已辟为良田。台地多属海蚀台地,红色风化壳深厚,常见网纹层。由于流水的切割,地面波状起伏,水源不足,灌溉设施较差,多已辟为农地和果、茶园。滨海还有一些半岛和岛屿如金门岛、东山岛及古雷半岛,成土母质以花岗岩风化的残积、坡积物为主。滨海一些丘陵台地尚分布玄武岩的风化物。此外,有些地方分布第四纪红色粘土、风沙土和海积淤泥。
本土壤区具有较浓厚的南亚热带海洋性气候色彩,热量丰富,雨量较集中于春夏季,夏季长而几乎无冬,干湿交替较明显,每年夏秋季常受台风侵袭。
本区代表性植被为南亚热带季雨林及海岸植被。但原生植被仅在极个别地方尚有一些残迹,其余地区已不复存在。目前多为次生林或稀疏阳性林,以马尾松及稀疏灌木草丛为主,如赤楠、山芝麻、桃金娘、石斑木、芒萁等。由于人为活动频繁,植被反复遭受破坏,水土流失严重。海岸植被仅残存榕树、露兜及小片红树林。
在南亚热带生物气候条件下,矿物风化较彻底,富铝化程度高,有机残体分解强烈,因而丘陵台地广泛分布着赤红壤。坡面较平缓处,土层深厚,淀积层较为发育,具棱柱状结构和明显铁质胶膜,表土多被侵蚀,有机质含量低,分解快,肥力较低。山丘顶部和陡坡地侵蚀严重,肥力极低。在一些滨海台地,以玄武岩为母质,铁铝富集程度更高,分布着变性土。一些岛屿和半岛上则分布着较大面积的风沙土,港湾滩涂多分布着滨海盐土。平原地区农业生产发达,人为耕作历史悠久,土壤熟化度高,多发育成潴育水稻土(乌泥田或灰泥田),土层深厚,通气爽水,养分丰富,潜在肥力高。滨海滩涂受潮汐周期浸淹影响,土体含盐量高,主要发育潮滩盐土,土层深厚,养分较丰富。
本区自然条件优越,具有发展农、经、果、林及水产养殖等多种经营的优势条件。但本区人口密集,人为活动频繁,丘陵台地植被屡遭破坏,水土流失十分严重,导致丘陵地区土层浅薄,耕地土壤沙化,肥力下降,养分贫乏,缺素面积较大。平原地区因河道淤塞,泄洪能力下降,农田溃害及短期洪涝灾害日趋严重。因此,旱、沙、瘦、风、涝为本区生产主要障碍因素。
(二)闽东南沿海丘陵平原赤红壤、潴育盐溃水稻土区
本土壤区位于同安马巷至华安城关一线以北的南亚热带地区,包括泉州和莆田两市的东部和东南部以及福州市南部,面积约与上区大致相当。本土壤区西靠戴云山脉,东临台湾海峡,整个地势自西向东倾斜,地貌以丘陵台地为主,平原分布较广。省内四大平原中的三大平原(福州平原、兴化平原、晋江平原)分布在本土壤区。此外,在一些港湾沿岸还分布着滨海滩涂。成土母质以花岗岩、火山岩风化的残坡积物为主。前者风化强烈,多属红色粘土或砂质粘土,粘土含量较高,多夹有石英砂砾,渗透性能较好,但抗蚀力较差,水土流失较为严重,一般土壤肥力较差;后者岩性坚硬致密,抗风化力较强,风化壳一般较薄,土质较粘,抗蚀性较强,加上植被保存较好,土壤侵蚀较轻,肥力相对较高。平原地区大多属冲积物,滨海滩涂多属海积淤泥。气候温湿,水热条件优越,原生植被为南亚热带季雨林,但已遭破坏,大面积丘陵山地被稀疏次生林及灌草丛所代替。海拔500米以下,主要有马尾松、相思树、野牡丹、桃金娘、芒萁及旱生禾草等,植被稀疏,水土流失严重。海拔500米以上山地,以马尾松、杉木林为主。覆盖度较高,基本无水土流失。人工植被除水稻、大小麦、甘蔗、花生、大豆、烤烟等大田作物外,亚热带果树面积较大,有柑桔、香蕉、龙眼、荔枝、菠萝、余甘、杨梅等。
本土壤区成土特点是富铝化程度和有机质的矿质化程度较红壤强,其表现是:土壤分布的高程逐渐降低,其基带赤红壤在本区多分布在海拔200~250米以下的丘陵台地;成土作用也逐渐变弱,如有机质的累积逐渐减少,加之人为活动频繁,垦殖率较高,水土流失严重,土壤肥力较低,干旱、瘦瘠成为赤红壤开发利用的主要障碍因素。海拔200~800米为红壤带、800~1200米为黄红壤带,海拔1200米以上为黄壤带。一般随海拔上升,植被覆盖度增加,土壤肥力也提高。
本土壤区水热条件优越,农作物一年可三熟。肥力较高的潴育水稻土(乌泥田、灰泥田)不仅是水稻的高产区,也是本省甘蔗、黄麻的高产区。但本土壤区还有许多自然肥力较低的赤红壤尚未开发利用。此外,沿海丘陵台地上广泛分布着赤土,这些旱作土壤耕层浅,缺水易旱,有机质养分少,作物产量低。
知识出处
《福建省志·地理志》
出版者:方志出版社
本志由总概述、大事记、地图集、专业分志、人物志和附录等部分组成。
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