黑土
| 黑土 |
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中文名;黑土 內 容;有機物質平均含量在3%至10% 定 義;脹縮和擾動特性的粘質土壤 分 布;在溫帶混交林 |
目錄
簡介
所謂黑土，乃指有機物質平均含量在3%至10%之間，特別利於包括水稻、小麥、大豆、玉米等農作物生長的一種特殊土壤，主要分布在溫帶混交林。有地質專家指出，每形成一公分厚黑土需時200年至400年，而北大荒的黑土厚度則達到了1米，以至於可以"捏把黑土冒油花，插雙筷子也發芽"。[1]
這片被黑龍江、嫩江和松花江包圍的土地，在200多年時間裡被滿族人視作"龍興之所"而禁止開墾，直至1947年，一群穿着灰綠色軍裝、腳套烏拉草鞋人的進駐才打破了寂靜。而此時，不僅距共和國成立還有兩年的時間，距國家專門設置的農墾部成立更早出了九年。
世界上僅有三塊黑土平原:一塊在美洲---密西西比平原;一塊在歐洲---烏克蘭平原;一塊在亞洲---東北平原。
成土條件
母質
黑土在各種基性母質上發育，包括鈣質沉積岩、基性火成岩、玄武岩、火山灰以及由這些物質形成的沉積物。這些母岩母質中豐富的斜長石、鐵鎂礦物和碳酸鹽有利於黑土的發育。據報道，印度黑土的母岩為:從玻璃質玄武岩到粗粒玄武岩、泥質石灰岩等多種母岩。中國黑土涉及的母岩母質有石灰岩、玄武岩、第三紀河湖相沉積物以及近代河流沉積物等，但以石灰性母質為主。[1]
地形
黑土在海拔1000米以下的平坦地貌面(如高原面、平原和台地)或低洼地(坡地下段及盆谷地)都有分布，以海拔低於300米的地形為多。地形坡度一般不超過2-3°，但有些地區(如火山地區)坡度達15-16°，也有黑土發生。中國黑土多分布在低平窪地，但在一些低丘、台地上也有發育，如福建漳浦縣和龍海縣沿海、廣東省海康等地。黑土分布區常可見到特殊的土壤發生地形--粘土小窪地(gilgai)，這是一種小盆和小丘組成的微地形，起伏高度一般不超過1米，水平距離2至100米，是因不同的內壓力而引起地表面彎曲。粘土小窪地在各地出現的頻度不同。
氣候
黑土在熱帶、亞熱帶以至溫帶均可發生，分布區氣候的最普遍特徵是季節性乾旱，但旱季的長短各地相差很大，包括乾濕季分明的季風氣候，一年內只有一兩個月濕季的較乾旱氣候和只有幾星期水分不足的濕潤氣候。年降水量少至150毫米，多可達2000毫米，但多數為500-1000毫米之間，年平均溫度一般為15.5-16.5℃。
時間
黑土母質的絕對年齡可始自全新世至更新世之間，在基岩上發育的，則可追溯到中更新世或更早;而在經運移的土壤物質或其他沉積物上發育的，則在中更新世或更遲。黑土的相對年齡屬於幼年，原因如下:許多黑土是在沖積、湖積以及火山物質等母質上發育的;黑土的自翻轉作用是使其保持幼年性的另一個因素;在半乾旱氣候區，由於緩慢的風化速度限制了剖面發育;基性母質不斷釋放出豐富的Ca、Mg鹽基使土壤中蒙脫石礦物保持穩定;在坡地，則因迅速的剝蝕作用，表層不斷遭沖失，使土體保持淺薄和幼年狀態。
植被
黑土在自然條件下的典型植被是草地或熱帶稀樹草原。
成土過程
(一)蒙脫化過程
蒙脫石占優勢的粘粒礦物組合是黑土中活躍成土過程的基礎。黑土的蒙脫石由兩個途徑而來:一是由母質中繼承下來，如較濕潤氣候下的沖積物、鈣質岩以及火山碎屑物質多富含蒙脫石礦物，成土環境延續了蒙脫石的存在;二是新生成作用，即在含有鹽基和二氧化硅的鹼性水溶液作用下，通過非膨脹性鋁硅酸鹽粘粒的復硅作用而產生，或者由原生礦物向次生礦物轉化而成。印度德干高原的一些黑土，蘇丹、埃及尼羅河沖積物發育的黑土、美國南部大平原的黑土，其蒙脫石礦物都是繼承母質而來;而南非、肯尼亞、以色列、澳大利亞昆士蘭的一些基性火山岩發育的黑土，蒙脫石的新生成作用是主要的。新生成作用也是中國一些黑土中蒙脫石的重要成因。在低洼地發育的黑土，由於地形因素引起地球化學過程中物質分異，風化物中豐富的溶解硅和鹽基有利於蒙脫石的合成;分布於低丘、台地等正地形上的黑土，其蒙脫石則多由原生礦物轉化而來，如福建漳浦由暗黑色氣孔狀橄欖玄武岩風化物發育的黑土之所以富含蒙脫石礦物，是由於該種母質中的玻璃質在重結晶過程(又稱脫玻化)中，伴有廣泛的蒙脫石化，形成大量的蒙脫石，成土時間尚短，這些蒙脫石礦物得以大量保存於土體中。
(二)開裂過程
開裂過程是黑土另一主要成土過程，這是富含2∶1型膨脹性礦物的粘質土壤在明顯乾濕季氣候條件下的必然結果。土壤乾燥時土體強烈收縮並形成縱橫裂隙，深可達1米以上，地表附近的寬度可達10厘米。深大裂隙的形成，對摻混土體具有特別重要的意義。乾燥時，大裂隙的邊緣受到降水、動物活動、人類耕作等作用，上層物質向下跌落，填充於裂隙內，重新濕潤時，土壤膨脹，裂隙閉合，土體底層因增添了額外物質，膨脹後必然要產生較大的體積，造成擠壓使土壤向上運動。如此經過多年循環，下層物質進到表層，而上層物質降到下層，這稱為自翻轉作用(又稱自冪作用)。這種機制賦予黑土剖面性狀的特殊性:一是剖面均一化，即在裂隙所達到的頗大深度內，土壤變成了均質體，發生層分異不明顯，土色、質地、有機質含量無顯著差異，有機質與礦物質充分混合而高度複合二是具有滑擦面和楔形結構，表下層土壤受擠壓而相對移動過程中造成明顯程度不同的劈理和磨光面(滑擦面)。楔形結構是土壤基塊受到由傾斜方向膨脹壓產生的剪切力作用而造成的;三是地表出現粘土小窪地，是由乾濕交替引起兩裂縫間土壤"隆起"而產生的小起伏微地形。此外，下列現象也是黑土中自翻轉作用的佐證:在新開挖剖面的心土層中夾有植物殘落物，說明有上部物質陷落到下部;有些質地勻細的黑土，表層卻常能見到石塊，是下部物質被擠到上部的結果;顯微鏡下觀察，有些黑土在不同深度局部可見破碎的澱積粘粒膠膜，這是由於土壤翻轉作用使原先形成的膠膜破碎，拌入整個土體。應該指出，開裂過程是黑土的普遍現象，但土壤自翻轉作用的強弱，與氣候乾濕交替強烈程度、植被茂密程度、人為利用頻繁與否密切相關，據報導，中國黑土的自翻轉作用不甚明顯。
參考來源