紅壤
| 紅壤 |
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中文名: 紅壤 外文名: Red Soil 產 生: 熱帶和亞熱帶雨林﹑季雨林 分 布: 紅壤侵蝕強烈的丘陵山區 特 征: 缺乏鹼金屬 形 成: 脫硅富鐵鋁化風化相互作用的產物 分 類: 紅 黃紅 棕紅 山原紅 紅壤性土 |
在閩西地區眾多的丘陵和中、低山地帶．杉林、竹林資源豐富，並且盛產紅柿、蜜柚等．成為閩兩「靠山吃山」經濟形式的重要支柱，這與其廣泛分布的紅壤有莫大關係。[1]
目錄
特徵
一般紅壤中四配位和六配位的金屬化合物很多，其中包括鐵化合物及鋁化合物。紅壤鐵化合物常包括褐鐵礦與赤鐵礦等，紅壤含赤鐵礦特別多。當雨水淋洗時，許多化合物都被洗去，然而氧化鐵（鋁）最不易溶解（溶解度十的負三十次方），反而會在結晶生成過程中一層層包覆於粘粒外，並形成一個個的粒團，之後亦不易因雨水沖刷而破壞，因此紅壤在雨水的淋洗下反而發育構造良好。紅壤是我國中亞熱帶濕潤地區分布的地帶性紅壤，屬中度脫硅富鋁化的鐵鋁土。紅壤通常具深厚紅色土層，網紋層發育明顯，粘土礦物以高嶺石為主，酸性，鹽基飽和度低。紅壤土類劃分5個亞類，本區分布有3個亞類。紅壤亞類具土類典型特徵，分布面積最大；黃紅壤亞類為向黃壤過渡類型，在本區均分布于山地垂直帶，下接紅壤亞類，上接黃壤土類；紅壤性土亞類是剖面發育較差的紅壤類型，主要分布於紅壤侵蝕強烈的丘陵山區，江西餘江一帶和福建東南部有較多分布。
1．紅壤典型土體構型為：Ah－Bs－Csq型(q次生硅積聚層)或Ah－Bs－Bsv－Csv。
2．紅壤有機質通常在20gkg-1以下，腐殖質H/F為0．3～0．4，胡敏酸分子結構簡單，分散性強，不易絮凝，故紅壤結構水穩性差，因富 含鐵鋁氫氧化物膠體，臨時性微團聚體較好。
3．紅壤富鋁化作用顯着，風化程度深，質地較粘重，尤其在第四紀紅色粘土上發育的紅壤，粘粒可達40%以上。
4．紅壤呈酸性一強酸性反應，表土與心土PH5．0～5．5，底土PH4．0;紅壤交換性鋁可達2～6cmol(+)kg-1，約占潛性酸的80%～95%以上;鹽基飽和度在40%左右。
5．粘粒SiO2/AI2O3為2．0～2．4，粘土礦物以高嶺石為主，一般可占粘粒總量的80%～85%，赤鐵礦5%～10%，少見三水鋁石；陽離子交換量不高（15～25cmol(+)kg-1），與氫氧化鐵結合的SO42-或PO43-可達100～150cmol(+)kg-1，表現對磷的固定較強。
分布
主要分布於非洲﹑亞洲﹑大洋洲及南美洲、北美洲的低緯度地區﹐大致以南北緯30°為限，常見於熱帶雨林區。歐洲特別是在地中海東岸和巴爾幹半島地區也有類似於紅壤的土壤存在。東亞地區北起長江沿岸﹐南抵南海諸島、南洋群島﹐東迄台灣﹐西至雲貴高原及橫斷山脈的範圍為紅壤的重要分布地帶紅壤地區雨量大，降雨集中，有時一次降雨可高達200-300毫米以上，當地面覆蓋差時，暴雨就造成強烈的 水土流失。
紅壤分布
如中國紅壤區的年均溫為15～25℃﹐≧10℃的積溫為4500～6500℃﹐最冷月均溫為2～15℃﹐最熱月均溫28～38℃﹔年雨量為1200～2500 毫米﹔冬季溫暖乾旱﹐夏季炎熱潮濕﹐乾濕季節明顯。紅壤是種植柑橘的良好土壤。紅壤在中國主要分布於長江以南的低山丘陵區，包括：江西、湖南兩省的大部分，滇南、湖北的東南部，廣東、福建北部及貴州、四川、浙江、安徽、江蘇等的一部分，以及西藏南部等地。紅壤呈酸性——強酸反應。丘陵紅壤一般氮、磷、鉀的供應不足，有效態鈣、鎂的含量也少，硼、鉬也很貧乏。並常因缺乏微量元素鋅而產生柑桔「花葉」現象。紅壤是中國鐵鋁土綱中位居最北、分布面積最廣的土類，總面積5690萬hm2,多在北緯25°～31°之間的中亞熱帶廣大低山丘陵地區。
年平均氣溫16～25°C，>10°C積溫5000～6500°C，年降水量800～2000mm，乾燥度<1．0，無霜期225～350天，是濕熱的海洋季風性典型亞熱帶氣候區。
其代表性植被為常綠闊葉林，主要由殼斗科、樟科、茶科、冬青、山礬科、木蘭科等構成，此外尚有竹類、藤本、蕨類植物。一般低山淺丘多稀樹灌叢及禾本科草類，少量為馬尾松、杉木和雲南松組成的次生林。湘、贛、黔東南有成片人工油茶林分布。
成土母質主要有第四紀紅色粘土，第三紀紅沙岩、花崗岩、千枚岩、石灰岩、玄武岩等風化物，且較深厚。
第四紀紅色粘土的四個層段：均質紅土層、焦斑層、礫石層、網紋層。
國際上對紅壤研究較多，我國第二次土壤普查確定為鐵鋁土綱中的一個土類，相當於美國土壤診斷分類中高嶺濕潤老成土（Kandiudult）、強發育濕潤老成土（Paleudults）、高嶺弱發育濕潤老成土（Kanhapludults）。聯合國土壤分類中的正常強淋溶土（OrthicAcrisol）。在中國土壤系統分類（修訂方案）中部分紅壤相當於富鐵土。
形成過程
紅壤是中亞熱帶生物氣候旺盛的生物富集和脫硅富鐵鋁化風化過程相互作用的產物。
脫硅富鐵鋁化過程
在中亞熱帶生物氣候條件下，風化淋溶作用強烈，首先是鋁（鐵）硅酸鹽礦物遭到分解，除石英外，岩石中的礦物大部分形成各種氧化物。開始由於K、Na、Ca、Mg等的氧化物存在而使土壤溶液呈微鹼性至中性，所以硅酸開始移動。由於各種風化物隨水向下淋溶，土壤上部 的PH值就逐漸變酸，含水氧化鐵、鋁則開始溶解，並具流動性，這種SiO2、Fe2O3、Al2O3的溶解、澱積與PH的關係如圖6－2所示。
從這當中也可以看出，當土壤溶液的PH值達6．5～7．0時，SiO2的溶解度曲線明顯上升。為了區別於灰化過程的酸性淋溶而將SiO2的淋溶稱之為鹼性淋溶，或中性淋溶。這也是富鋁化過程的實質之一，即脫硅富鋁化。旱季鐵鋁膠體可隨毛管上升到表層，經過脫水以凝膠的形式形成鐵鋁積聚層，或鐵鋁結核體。含水鐵、鋁氧化物一般向下移動不深，因為土體上部由於植物殘體的礦化所提供的鹽基較豐富，酸性較弱，故含水鐵、鋁氧化物的活性也較弱，大多數沉積下來而形成鐵鋁殘餘積聚層。因此，紅壤的脫硅富鋁化的特點是：硅和鹽基遭到淋失，粘粒與次生粘土礦物不斷形成，鐵、鋁氧化物明顯積聚。據湖南省零陵地區的調查，紅壤風化過程中硅的遷移量達20%～80%，鈣的遷移量達77%～99%，鎂的遷移量50%～80%，鈉的遷移量40%～80%，鐵、鋁則有數倍的相對富集。紅壤這種脫硅富鐵鋁化過程是紅壤形成的一種地球化學過程。
生物富集過程
在中亞熱帶常綠闊葉林的作用下，紅壤中物質的生物循環過程十分激烈，生物和土壤之間物質和能量的轉化和交換極其快速。表現特點是在土壤中形成了大量的凋落物和加速了養分循環的周轉。在中亞熱帶高溫多雨條件下，常綠闊葉林每年有大量有機質歸還土壤。每年每公頃常綠闊葉林約40t，溫帶闊葉林8～10t。我國紅壤地區的常綠闊葉林對元素的吸收與生物歸還作用強度較大，其中鈣鎂的生物歸還率一 般超過200以上（表1）。同時，土壤中的微生物也以極快的速度對調落物礦化分解，使各種元素進入土壤，從而大大加速了生物和土壤的養分循環並維持較高水平而表現強烈的生物富集作用。
紅壤雖然進行着脫硅、鹽基淋失和富鐵鋁化過程，但同時也進行着生物與土壤間物質、能量轉化交換和強烈的生物富集，豐富了土壤養分物質來源，促進了土壤肥力發展。紅壤就是在富鋁化和生物富集過程相互作用下形成的。
剖面形態
在生長比較茂密的植被情況下，紅壤剖面以是均勻的紅色（10R5/8）為其主要特徵。Ah層：一般厚度為20～40cm，暗棕色（10YR3/3）， 植被受到破壞，腐殖層厚度只10~20cm；
Bs層：為鐵鋁澱積層，厚度0．5～2m，呈均勻紅色（10R5/8）或棕紅色（10R5/6），緊實粘重，呈核塊狀結構，常有鐵、錳膠膜和膠結層出現，因而分化為鐵鋁淋溶澱積（BS）與網紋層（Bsv）等亞層;(S鐵鋁v網紋層)
Csv層：包括紅色風化殼和各種岩石風化物，呈紅色、橙紅色（10R6/8），另外，在B層之下，有紅色、橙黃色（10YR7/8）與灰白色（10Y5/1）相互交織的「網紋層」。
Csv網紋層成因：
1隨地下水升降氧化還原交替使鐵質氧化物的還原和氧化而凝聚澱積而成;
2水分流動：在紅色土層內，水分沿裂隙流動使鐵、錳還原流失形成紅、橙、灰白色條紋斑塊而成。
3生物作用：生物呼吸作用產生二氧化碳，有機酸使鐵錳溶解。
亞類劃分
根據紅壤成土條件、附加成土過程、屬性及利用特點劃分為紅壤、黃紅壤、棕紅壤，山原紅壤、紅壤性土等5個亞類。
棕紅壤
分布於中亞熱帶北部，氣候溫暖濕潤，乾濕交替四季分明，是紅壤向黃棕壤過渡的一個紅壤亞類。上層厚薄不一，主體構型多為Ah－Bst 一Cs型。A層暗棕（10YR3/3）至紅棕色（5YR6/8）；B層紅棕色，少量鐵錳斑，底土有鐵錳膠膜；C層如為紅色風化殼可達1米至數米；但 如為基岩者則較薄。粘土礦物以高嶺石為主伴生着水雲母；粘粒硅鋁率SiO2/AI2O3為2，8～3．0，SiO2/R2O3為2．0～2．3，風化淋溶系 數（ba值）0．2～0．4（紅壤<0．2）；pH值6．0左右；鐵的活化度30%～70%，鹽基飽和度40%～60%；故而棕紅壤的富鋁化作用強度不如 紅壤，但比黃棕壤強。在中國土壤系統分類（修訂方案）中部分棕紅壤相當於濕潤富鐵土。
黃紅壤
主要分布於紅壤帶邊緣低山丘陵區，在山地垂直帶中，上與黃壤相接，下與紅壤相連，水分狀況比紅壤濕潤；在較濕熱條件下，鹽基易淋失，氫鋁累積，土呈酸性，PH4．9～5．8，比紅壤略低；黃紅壤的富鋁化發育程度較紅壤弱，土體中鐵鋁量稍低，硅量稍高，粘粒的硅鋁率為2．5～3．5；粘粒礦物除高嶺石、水雲母外，尚有少量蒙脫石，粘粒較紅壤低；鹽基飽和度和交換性鈣鎂較紅壤低；剖面呈棕色（10YR7/6）或黃棕色（10YR7/8）。在中國土壤系統分類（修訂方案）中部分黃紅壤相當於濕潤富鐵土。
山原紅壤
分布於雲貴高原1800～2000m的高原面上，受古氣候和下降氣流焚風效應深刻影響，有別於江南丘陵上的紅壤。山原紅壤土體乾燥，土色 暗紅（2．5YR4/8），土體內常見鐵磐;粘土礦物以高嶺石為主伴有三水鋁石;粘粒的硅鋁率為SiO2/AI2O32．2～2．3；PH5．5～6．0，鹽 基飽和度70%左右；鐵的活化度60%～65%，富鋁化程度不如紅壤。在中國土壤系統分類（修訂方案）中部分山原紅壤相當於干潤富鐵土。
紅壤性土
分布於紅壤地區低山丘陵，與鐵鋁質石質土及鐵鋁質粗骨土組成復區。其特點是：土層淺薄，具有A（B）C剖面，色澤較淡，有或無紅棕 或棕紅色薄層（B）層。
黃棕壤系北亞熱帶地帶性淋溶土，淋溶粘化較紅壤明顯，但富鋁化作用不如紅壤強而具弱度富鋁化過程。粘粒的SiO2/AI2O3為2．5～3．3，粘土礦物既有高嶺石、伊利石，也有少量蒙脫石，PH5～6．7，鹽基飽和度30%～75%。
與黃壤的區別
黃壤比紅壤年平均氣溫低而潮濕，故水化氧化鐵和鐵活化度較高（10%～25%），土呈黃色（2．5Y8/6）或橙黃色（2．5Y7/8），粘土礦物因風化度低，故以蛭石為主，高嶺石、水雲母次之，有較多的針鐵礦、褐鐵礦。且有機質含量亦較高（50gkg-1～100gkg-1。
改良措施
紅壤改良措施包括植樹造林、平整土地、客土摻砂、加強水利建設、增加紅壤有機質含量、科學施肥、施用石灰、採用合理的種植制度等。可以增施氮、磷、鉀等礦質肥料，氮肥宜用粒狀或球狀深施，磷肥宜與有機肥混合製成顆粒肥施用；施用石灰降低紅壤酸性；合理耕作；選種適當的作物、林木，種植綠肥是改良紅壤的關鍵措施；旱地改水田，減少水土流失並有利於有機質積累，提高紅壤生產力；保護植被，防治侵蝕，凡坡度大於25°的陡坡應以種樹種草為主，小於25°的坡地根據陡緩狀況修建寬窄不等的等高梯地或梯田種植。紅壤-可 種植物：種紅壤一般可以種植稻米、茶、絲、甘蔗，山地還適於種植杉樹、油桐、柑橘、毛竹、棕櫚等經濟林木。紅壤的酸性強，土質粘重是紅壤利用上的不利因素，可通過多施有機肥，適量施用石灰和補充磷肥，
防止紅壤沖刷等措施提高紅壤肥力。針對紅壤有機質含量很低的情況，可種植綠肥，以提高紅壤的有機質含量和氮素肥力。紅壤速效磷普遍缺乏，增施磷肥，並提高其利用率是一項重要的農業增產措施。紅壤施用石灰，一般均能收到良好的效果。