張鳳榮 張 蕾

(中國農(nóng)業(yè)大學 土地科學與技術(shù)學院，北京 100193)

依據(jù)《中國土壤系統(tǒng)分類》確定一個土壤剖面所屬的土綱、亞綱、土類和亞類，均需要先鑒別剖面的診斷層及診斷特性。診斷層和診斷特性是成土過程形成的土壤發(fā)生層次或特性，或影響土壤過程的土壤屬性。如：腐殖質(zhì)化過程形成腐殖質(zhì)層、碳酸鈣經(jīng)過淋溶和淀積過程形成的鈣積層、黏粒經(jīng)過淋溶和淀積過程形成的黏化層等。成土過程是在土壤母質(zhì)的基礎(chǔ)上發(fā)生的一些物理的、化學的、生物學的過程，或者是這些過程的復(fù)合過程。根據(jù)土壤發(fā)生學理論，地質(zhì)風化過程(也包括地質(zhì)剝蝕過程)形成成土母質(zhì)；成土母質(zhì)再經(jīng)過成土過程則形成土壤。根據(jù)上述理論，只有經(jīng)過穩(wěn)定的成土過程，才形成一定地理環(huán)境條件下的土壤類型，這些土壤類型有著特定的土壤發(fā)生層或發(fā)生特性，也即診斷層或診斷特性。然而，研究人員在野外調(diào)查中會發(fā)現(xiàn)土壤侵蝕和堆積過程的產(chǎn)物廣泛存在，經(jīng)?？梢钥吹狡律系耐寥辣坏刭|(zhì)營力侵蝕造成底層的土壤甚至風化物即成土母質(zhì)的出露，而坡上被侵蝕的物質(zhì)再被轉(zhuǎn)移到低洼部位堆積起來。因此，自然界既存在著形成土壤的過程，也存在著土壤被破壞和土壤發(fā)育過程被中斷的過程，即土壤侵蝕和堆積過程。上世紀80年代完成的全國第二次土壤普查結(jié)果表明：全國受土壤侵蝕限制和土層薄限制的耕地土壤面積分別是5.34×10和3.62×10km，分別占有作物生長障礙因素耕地總面積的38.7%和26.2%。該調(diào)查結(jié)果說明土壤侵蝕作用對土壤的影響很大，其中高山土綱、初育土綱、半水成土綱、漠土土綱、鈣層土綱和干旱土綱分別占土壤總面積的22.7%、18.4%、7.0%、6.8%、6.6%和3.6%。這些土綱按照《中國土壤系統(tǒng)分類》劃分基本都屬于雛形土土綱和新成土土綱，再加上鐵鋁土土綱、淋溶土土綱、半淋溶土土綱中的 “性土”亞類，全國第二次土壤普查結(jié)果的土壤大部分屬于雛形土土綱和新成土土綱。彭月等對重慶土壤進行分析發(fā)現(xiàn)不同的土壤類型具有土壤侵蝕景觀異質(zhì)性，且差別較大，影響著景觀的破碎情況。對黃土高原區(qū)域內(nèi)淋溶土的研究中發(fā)現(xiàn)土壤侵蝕作用對于該區(qū)域的淋溶土的鑒定和分類有著極其重要的影響，尤其是受土壤侵蝕作用而出露地表的土壤剖面。由于關(guān)于土壤侵蝕對于不同土壤類型的影響的研究極少，也因為研究的剖面數(shù)很少而缺乏統(tǒng)計學意義。

地形坡度影響地表物質(zhì)與能量的分配，支配著地表徑流，在很大程度上決定著土壤是系統(tǒng)發(fā)育，還是發(fā)育終止甚至破壞。因而，在一定的生物氣候條件下，不同地形部位有著不同的水熱狀況和剝蝕與堆積的發(fā)生，從而影響土壤的形成和土壤類型的分布。

華北地區(qū)是7個中國地理區(qū)劃之一。在自然地理上一般指秦嶺-淮河線以北，長城以南的中國的廣大區(qū)域。北與東北地區(qū)、內(nèi)蒙古自治區(qū)地區(qū)相接，包括北京市，天津市，河北省、山西省，內(nèi)蒙古中部(呼和浩特市、烏蘭察布市、包頭市、鄂爾多斯市)。這里是典型的大陸性季風氣候，年降水量在350～600 mm，但主要集中在夏季，多以大雨、暴雨形式出現(xiàn)。地形上，太行山以西和燕山以北為山地和高原，太行山以東和燕山以南為華北平原。氣候和地形條件容易引發(fā)山區(qū)土壤的侵蝕和平原地區(qū)的侵蝕物質(zhì)的沉積。

經(jīng)典的土地地理學教材以及土壤發(fā)生和分類研究，均聚焦在成土條件、成土過程及其產(chǎn)物土壤發(fā)生層上，并主要依據(jù)成土過程和土壤發(fā)生層分類命名土壤；但對土壤侵蝕過程對于土壤類型及其分布的影響研究甚少。因此，為更深入地研究土壤侵蝕作用對土壤類型及其分布的影響，本研究擬以華北地區(qū)的418 個土系的典型土壤剖面為研究對象，參照《中國土壤系統(tǒng)分類(第三版)》確定的土壤剖面的診斷層和其分類類型，對該區(qū)域內(nèi)不同地形部位下的診斷表層、診斷表下層和歸屬土綱的數(shù)量進行統(tǒng)計，分析不同侵蝕等級和坡度下土壤的分布情況，探究該區(qū)域侵蝕和堆積作用如何影響土壤的分類與分布，以期發(fā)展土壤發(fā)生與分類學，為補充土壤地理學教材相關(guān)內(nèi)容提高科學依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

華北地區(qū)包括北京市、天津市，河北省、山西省以及內(nèi)蒙古自治區(qū)。其中：京、津、冀、晉四省市除山西的忻州、朔州、大同三市與河北省的張家口和承德兩市之外，均屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候；山西的忻州、朔州、大同三市與河北省的張家口和承德兩市則屬于溫帶半干旱大陸性季風氣候。大陸性季風型氣候的特點是降雨集中，雨季期間，多大雨和暴雨，集中的降雨來不及入滲，很易產(chǎn)生地表徑流；加之該區(qū)域山地丘陵多，坡度大，又為加劇水土流失提高了地形條件。依據(jù)《全國水土保持區(qū)劃(試行)》中，研究區(qū)屬于北方土石山區(qū)、西北黃土高原區(qū)(山西部分地區(qū))，主要侵蝕方式為水力侵蝕和局部風力侵蝕，土壤可蝕性因子4個省均高于0.03(我國土壤可蝕性因子范圍在0.001 1～0.080 0)。由山區(qū)沖蝕來的物質(zhì)在這平原區(qū)沉積，形成沖積平原。根據(jù)土壤發(fā)生學分類，京津冀晉四省市的山區(qū)以褐土為主，平原區(qū)以潮土為主。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源及處理

以《山西土系志》、《河北土系志》、《京津土系志》記載的全部418個土系為研究對象，將這418個土系的典型剖面的經(jīng)緯度坐標轉(zhuǎn)化為十進制后導(dǎo)入ArcGIS10.2中形成剖面點位置圖(圖1)。DEM高程數(shù)據(jù)來源于中國科學院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心地理空間數(shù)據(jù)云平臺，空間分辨率為30 m；在ArcGIS軟件中，應(yīng)用 Spatial Analyst 模塊分析獲得研究區(qū)域的地形坡度。土壤侵蝕數(shù)據(jù)來源于中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據(jù)中心下載的中國土壤侵蝕空間分布數(shù)據(jù)以及全國土壤類型數(shù)據(jù)。

圖1 供試土壤樣點分布圖

以Excel軟件進行了418個土系的診斷表層、診斷表下層以及分類所屬亞類、土類、亞綱、土綱的統(tǒng)計分析；剖面點所在地形坡度和可蝕性采用ArcGIS 10.2處理。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同地形部位的各類診斷表層

根據(jù)《中國土壤系統(tǒng)分類》劃分的418個土系的診斷表層類型主要有：淡薄表層、暗沃表層、堆墊表層和肥熟表層。其中，淡薄表層是診斷表層中最后一個檢索出現(xiàn)的，只要不被診斷為有機表層、均腐表層、暗沃表層、堆墊表層和肥熟表層的表層土壤，都歸類為淡薄表層。

對京津冀晉418個土系的診斷表層進行統(tǒng)計得到表1；其中，淡薄表層數(shù)量最多，為227個，所占比例為82.06%；暗沃表層位居第二，數(shù)量為65個，所占比例為13.16%；而堆墊表層和肥熟表層數(shù)量很少。暗沃表層主要分布在高海拔的中山山區(qū)，氣候冷濕，植被或是山頂平臺的草甸，或是森林植被林冠下有苔草生長，因為腐殖質(zhì)自然積累得多，而形成顏色黑暗，團粒結(jié)構(gòu)發(fā)育的腐殖質(zhì)表層。分布于低海拔山地的淡薄表層占全部淡薄表層的47.13%，而且主要分布于山坡的中部和上部；占26.32%；這些地貌部位地形較陡峭，容易發(fā)生侵蝕。而其他淡薄表層則分布在山間平原和沖積平原上。淡薄表層因為氣溫較高，無論是自然植被，還是平原耕地土壤，因為有機質(zhì)積累少，而土壤原色淡，且也沒有團粒結(jié)構(gòu)，以屑粒結(jié)構(gòu)為主。

表1 418個土壤剖面中不同地形部位的各類診斷表層統(tǒng)計

Table 1 Diagnostic surface horizons at different topographic positions in 418 soil profiles

地形Terrain部位Position表層類型Surfacehorizonstype所占比例%Ratio土綱類型Ordertype山頂暗沃3.59均腐土(12)、潛育土(1)、雛形土(1)、新成土(1)凹坡暗沃7.89雛形土(17)、均腐土(8)、淋溶土(3)、新成土(4)、人為土(1)上坡淡薄1.67雛形土(3)、淋溶土(1)、新成土(3)亞高山、中山山地Subalpine,middlemountain中坡淡薄20.82淋溶土(19)、有機土(1)、雛形土(41)、新成土(26)淡薄20.57雛形土(37)、淋溶土(19)、新成土(24)、人為土(1)、潛育土(1)、鹽成土(4)下坡堆墊0.24人為土(1)肥熟0.24人為土(1)凹坡暗沃0.24新成土(1)低山Lowmountain中坡淡薄3.83雛形土(3)、淋溶土(9)、新成土(3)坡麓淡薄0.24雛形土(1)暗沃1.20雛形土(3)、均腐土(1)、潛育土(1)平原Plain淡薄33.73雛形土(105)、淋溶土(13)、新成土(5)、鹽成土(12)、潛育土(4)、人為土(2)肥熟0.24人為土(1)堆墊0.48人為土(2)河谷Rivervalley暗沃0.24有機土(1)淡薄1.20新成土(5)

3.2 不同地形部位的診斷表下層

418個土系的診斷表下層主要是黏化層、鈣積層和雛形層三種。統(tǒng)計其診斷表下層結(jié)果發(fā)現(xiàn)：具鈣積層的土系數(shù)量最少，9個土系；具黏化層的土系68個；具雛形層的土系數(shù)量最多，有208個土系。

黏化層是淋溶土的診斷標準，統(tǒng)計結(jié)果見表2?？芍浩胀ê営蓾櫫苋芡羴嗩惖臄?shù)量最高為23個，主要分布在山地中坡和下坡部位。其野外剖面形態(tài)學多呈現(xiàn)巖性不連續(xù)現(xiàn)象，說明這些淋溶土的黏化層是古黏化層受剝蝕后又覆蓋新黃土的結(jié)果，如普通簡育干潤淋溶土下的南家山系。表蝕鐵質(zhì)干潤淋溶土則是遭受強烈的侵蝕作用使得黏化層出露于地表，現(xiàn)在的淡薄表層是在出露于地表的黏化層上再發(fā)育的，只是由于地形部位突出，沒有新黃土覆蓋。在穩(wěn)定的地形部位，半濕潤氣候條件下發(fā)生殘積黏化形成的黏化層極少，南花村系則屬于普通簡育干潤淋溶土亞類。

表2 418個土壤剖面中不同地形部位的黏化層統(tǒng)計

Table 2 Argillc horizon at different topographic positions in 418 soil profiles

地形Terrain部位Position亞類Subgroup高原Plateau普通簡育冷涼淋溶土(2)、表蝕鐵質(zhì)干潤淋溶土(2)上坡普通簡育干潤淋溶土(2)、普通簡育濕潤淋溶土(1)普通鐵質(zhì)濕潤淋溶土(1)、普通簡育冷涼淋溶土(2)山地Mountain中坡復(fù)鈣簡育干潤淋溶土(2)、普通簡育干潤淋溶土(9)普通簡育濕潤淋溶土(3)、普通鐵質(zhì)濕潤淋溶土(1)石質(zhì)簡育干潤淋溶土(1)、石質(zhì)簡育冷涼淋溶土(1)飽和黏磐濕潤淋溶土(1)、普通鈣積干潤淋溶土(1)石化鈣積干潤淋溶土(1)、普通鈣質(zhì)干潤淋溶土(2)下坡表蝕鐵質(zhì)干潤淋溶土(2)、普通鈣積干潤淋溶土(1)普通簡育干潤淋溶土(5)、普通簡育冷涼淋溶土(1)飽和黏磐濕潤淋溶土(1)、石質(zhì)簡育冷涼淋溶土(1)丘陵Hill中坡普通鐵質(zhì)濕潤淋溶土(2)、斑紋簡育濕潤淋溶土(2)普通鈣積干潤淋溶土(2)、表蝕鐵質(zhì)干潤淋溶土(2)普通簡育干潤淋溶土(1)平原Plain斑紋簡育干潤淋溶土(5)、斑紋鐵質(zhì)干潤淋溶土(1)普通簡育干潤淋溶土(4)

根據(jù)土壤發(fā)生理論，只要成土母質(zhì)含有碳酸鈣，在半濕潤氣候條件下會發(fā)生碳酸鈣的淋溶淀積過程，就會形成鈣積層。研究區(qū)以黃土母質(zhì)或黃土性母質(zhì)為主，理論上鈣積層土壤應(yīng)廣泛分布。但418個土系中有鈣積層的土系僅9個(表3)，而這9個鈣積層均是在土壤剖面中質(zhì)地出現(xiàn)突然變化即巖性不連續(xù)的剖面中，以砂姜即碳酸鈣結(jié)核形態(tài)出現(xiàn)；說明是古鈣積層上面的土壤受剝蝕后致使鈣積層上移在剖面中出現(xiàn)的結(jié)果。其它的黃土母質(zhì)土壤剖面中大部分發(fā)現(xiàn)“假菌絲”，說明有碳酸鈣的淋溶淀積現(xiàn)象；但淀積的碳酸鈣含量沒有達到鈣積層含量的標準，說明土壤碳酸鹽淋溶淀積過程的不穩(wěn)定即表土常遭受侵蝕而下面的新黃土不斷出露。

表3 418個土壤剖面中不同地形部位的鈣積層診斷特征統(tǒng)計

Table 3 Calcic horizon at different topographic positions in 418 soil profiles

地形Terrain部位Position亞類Subgroup土系Series鈣積簡育干潤雛形土(1)小垛系山地Mountain中坡鈣積暗厚干潤均腐土(3)邊墻山系、大老虎溝系、南井溝系普通鈣積干潤淋溶土(1)陽坡系石化鈣積干潤淋溶土(1)潘家溝下坡普通鈣積干潤淋溶土(1)佛峪口系丘陵Hill中坡普通鈣積干潤淋溶土(1)行樂系、大南社

雛形層是雛形土的鑒定標準。雛形層是最為廣泛存在的一個診斷表下層，不同植被類型以及地形部位都有雛形層出現(xiàn)。所謂雛形層是在風化-成土過程中形成的無或基本上無物質(zhì)淀積，未發(fā)生明顯黏化，帶棕、紅棕、紅、黃或紫等顏色，但有土壤結(jié)構(gòu)發(fā)育的層次?？梢?，雛形層的成土條件較為簡單，只要土壤含有一定量的黏粒，在干濕交替、凍融交替作用下，土壤結(jié)構(gòu)就很容易形成。只要有土壤結(jié)構(gòu)或假菌絲體就可鑒定為雛形層；而研究區(qū)域廣泛分布的壤質(zhì)黃土成土母質(zhì)富含碳酸鹽，半干旱半濕潤氣候下，假菌絲體土壤結(jié)構(gòu)都容易形成。因此，如表4統(tǒng)計結(jié)果，雛形層數(shù)量和分布最為豐富。

表4 418個土壤剖面中不同地形部位下雛形層診斷特征統(tǒng)計

Table 4 Cambic horizons at different topographic positions

地形Terrain部位Position亞類Subgroup高原Plateau普通簡育干潤雛形土(4)、弱鹽淡色潮濕雛形土(1)上坡普通簡育干潤雛形土(13)、普通簡育濕潤雛形土(2)普通冷涼濕潤雛形土(1)、暗沃冷涼濕潤雛形土(1)斑紋簡育濕潤雛形土(1)、鈣積簡育干潤雛形土(1)石灰淡色潮濕雛形土(1)、石灰底銹干潤雛形土(1)山地Mountain中坡普通簡育干潤雛形土(26)、普通簡育濕潤雛形土(1)普通冷涼濕潤雛形土(3)、斑紋簡育濕潤雛形土(1)漂白暗色潮濕雛形土(1)、漂白簡育濕潤雛形土(1)普通暗沃干潤雛形土(5)、石質(zhì)簡育干潤雛形土(1)準石質(zhì)簡育干潤雛形土(3)、暗沃冷涼濕潤雛形(2)普通暗沃寒凍雛形土(2)、普通草氈寒凍雛形土(2)下坡普通簡育干潤雛形土(13)、普通簡育濕潤雛形土(1)暗沃冷涼濕潤雛形土(3)、普通暗沃干潤雛形土(1)普通冷涼濕潤雛形土(1)丘陵Hill中坡普通淡色潮濕雛形土(1)、普通簡育干潤雛形土(1)下坡普通簡育干潤雛形土(1)、普通冷涼濕潤雛形土(1)弱鹽淡色潮濕雛形土(1)、石灰淡色潮濕雛形土(2)石灰底銹干潤雛形土(3)平原Plain堿性淡色潮濕雛形土(1)、普通淡色潮濕雛形土(11)普通底銹干潤雛形土(2)、普通簡育干潤雛形土(15)普通砂姜潮濕雛形土(11)、弱鹽淡色潮濕雛形(26)弱鹽砂姜潮濕雛形土(3)、石灰淡色潮濕雛形土(12)石灰底銹干潤雛形土(7)、斑紋簡育濕潤雛形土(5)斑紋冷涼濕潤雛形土(1)、普通暗色潮濕雛形土(4)石灰淡色潮濕雛形土(7)、水耕淡色潮濕雛形土(1)暗沃冷涼濕潤雛形土(1)

3.3 不同地形部位的無診斷表下層的土系

無診斷表下層的土系或是因為成土時間十分短，或者是因為巖石特別難風化。這些土壤除了可能存在的淡薄表層外，沒有任何定義的診斷層或診斷現(xiàn)象存在，甚至連最年輕的雛形層都沒有，因此是最幼年的土壤，從而被分類為新成土。如表5所示，418個土系中沒有診斷表下層的土系即屬于新成土的土系共75個；其中，處于山地因為土壤侵蝕造成土層淺薄，只有一個淡薄表層，其下就是物理風化形成的巖石碎屑，而且基巖埋深非常淺的A-C-R型的石質(zhì)亞類新成土數(shù)量最多，共22個土系；在平原，由于還在接受新鮮沉積物而使土壤得不到穩(wěn)定發(fā)育的沖積新成土有3個；其他的是人為移土造地，堆墊時間非常短，土壤還沒有發(fā)育，分類上屬于擾動人為新成土。

表5 418個土壤剖面中不同地形部位的新成土統(tǒng)計

Table 5 Primisols o at different topographic positions in 418 soil profiles

地形Terrain部位Position亞類Subgroup高原Plateau普通干潤砂質(zhì)新成土(1)上坡石質(zhì)干潤正常新成土(3)、普通干潤正常新成土(1)石質(zhì)干潤正常新成土(1)山地Mountain中坡石灰擾動人為新成土(1)、石質(zhì)干潤正常新成土(20)飽和紅色正常新成土(1)、普通濕潤正常新成土(2)石質(zhì)濕潤正常新成土(2)、普通干潤正常新成土(1)石灰干潤正常新成土(1)下坡石質(zhì)干潤正常新成土(4)、普通干潤砂質(zhì)新成土(1)普通干潤正常新成土(1)、普通濕潤砂質(zhì)新成土(3)石灰干潤砂質(zhì)新成土(1)、石灰擾動人為新成土(3)丘陵Hill中坡普通干潤砂質(zhì)新成土(1)、普通濕潤正常新成土(1)普通黃土正常新成土(1)、石灰干潤砂質(zhì)新成土(1)平原Plain斑紋干潤砂質(zhì)新成土(2)、石灰干潤砂質(zhì)新成土(2)石灰干潤砂質(zhì)新成土(1)河谷Riverval-ley普通干潤砂質(zhì)新成土(1)、普通濕潤沖積新成土(1)石灰淤積人為新成土(1)、普通濕潤砂質(zhì)新成土(1)石灰干潤砂質(zhì)新成土(1)

3.4 不同地形部位的土系土綱歸屬

按照《中國土壤系統(tǒng)分類》，處于不同地貌類型上的土系的土綱歸屬統(tǒng)計分析如表6；418個土系被歸屬于9個土綱；其中，屬于雛形土土綱的土系208個，所占比例為50.5%；新成土和淋溶土次之，其中新成土為75個和淋溶土68個。山地雛形土有93個土系，平原雛形土有102個土系。淋溶土也主要分布于山區(qū)；這是土壤侵蝕使得古土壤的黏化層被剝蝕出露的原因。而其他幾個均腐土、鹽成土、人為土等土綱由于成土過程較為特殊，數(shù)量遠小于雛形土、新成土和淋溶土的數(shù)量。

表6 418個土壤剖面中不同地形部位土系的土綱歸屬

Table 6 The series classified to different Orders at different topographic positions for the 418 soil profiles 個

地形Terrain雛形土Cambosols新成土Primosols淋溶土Argosols均腐土Isohumosols鹽成土Halosols人為土Anthrosols潛育土Gleyosols火山灰土Andosols有機土Histosols高原Plateau 5 2 4 1 4 0300山地Mountain 93594519 0 4001丘陵Hill 3 4 8 2 0 0010平原Plain102 410 114 8500河谷Rivervalley 0 5 0 0 0 1000盆地Basin 8 1 1 0 2 0000總計Total2087568222013811

3.5 土系所在區(qū)域地形坡度和侵蝕程度的分析

坡度是影響土壤侵蝕的最大地形因子。坡度為徑流提供勢能，影響著徑流對土壤的沖刷能力，隨著坡度增加，坡面沖刷量也增加。許多相關(guān)研究中認為在3°～15°的坡度內(nèi)，土壤侵蝕與坡度成正相關(guān)。將418個土系的典型土壤剖面疊加在由坡度數(shù)據(jù)生成的DEM上，獲得所在地形坡度如圖2和表2所示。結(jié)果表明：地形坡度5°～25°范圍內(nèi)的土壤剖面位于山區(qū)和丘陵地帶，地形起伏較大共175個，占總數(shù)的41.87%；由于易受到水力侵蝕危害，因而主要是雛形土和新成土，分別是71個和72個，淋溶土有僅有37個；處于0°～5°地形坡度的土壤剖面共216個，所占比例51.7%，主要位于燕山南、太行山東的華北平原和山區(qū)的山間平原上，淋溶土的土系只有15個，所占比例為6.9%。平原區(qū)淋溶土所占比例如此之少，是因為華北平原的沉積物還比較年輕，黏粒的淋溶淀積或殘積黏化還發(fā)育得不充分。而地形坡度大于25°的山區(qū)的土系中淋溶土數(shù)量所占比例反而較高，原因是土壤侵蝕出露的具有黏化層的古土壤。因此，研究區(qū)域內(nèi)的大部分土壤或因為地處坡地上受到土壤侵蝕，或是因為地處平原接受山區(qū)沖刷而來的沉積物覆蓋的影響。

圖2 418個土壤剖面在不同區(qū)域內(nèi)坡度分布圖

表7 418個土壤剖面中不同坡度下土系的數(shù)量

Table 7 Soil series at different slopes for the 418 soil profiles 個

坡度/(°)Slope雛形土Cambosols新成土Primosols淋溶土Argosols均腐土Isohumosols鹽成土Halosols人為土Anthrosols潛育土Gleyosols火山灰土Andosols有機土Histosols總計Total0～51323115018107012165～10331727422108610～15251143001004415～208925010002520～2556450000020>25511650000027

土壤侵蝕程度在《土壤侵蝕分類分級標準 SL190-96》中，統(tǒng)一劃分為六級。將418個剖面點疊加到全國土壤侵蝕分類分級圖上，得到圖3和表8；可以看出，所有土壤剖面均在一定程度上受到了土壤侵蝕的影響，其中，以水力侵蝕占絕大多數(shù)，共400個土壤剖面，從微度到劇烈程度均有分布，風力侵蝕僅有微、輕、中、強四級共18個剖面。水力侵蝕是以地表水為主要侵蝕營力的土壤侵蝕類型，其中在微度侵蝕區(qū)的土壤剖面共247個，屬于平原區(qū)；其中，雛形土數(shù)量最多為141個，所占比例最高，淋溶土為26個，所占比例為11.33%。在輕度和中度侵蝕區(qū)的土壤剖面中雛形土、淋溶土、新成土分別為56個、41個、39個。強度到劇烈侵蝕區(qū)僅有雛形土和新成土分布。受到風力侵蝕的，其中微度到強度風力侵蝕的土壤類型以均腐土和雛形土為主，分別為7個和5個，位于壩上高原地區(qū)。

圖3 418個土壤剖面在侵蝕程度圖上的分布

4 討 論

土壤形成過程是指土壤在成土母質(zhì)的基礎(chǔ)上，發(fā)生成土過程，形成土壤發(fā)生層(土壤系統(tǒng)分類稱之為診斷層)的過程。這些過程包括最普遍的腐殖質(zhì)化過程、黏化過程、鈣積過程、富鐵鋁化過程、潛育化過程、鹽化過程、堿化過程等。實際上，任何土壤都有腐殖質(zhì)化過程，只是腐殖質(zhì)積累多少和腐殖質(zhì)在土壤剖面中的分布形式不同而已。在研究區(qū)，累積腐殖質(zhì)多的土壤具有暗沃表層；而大多數(shù)土壤因為腐殖質(zhì)積累少，分類為淡色表層。黏化過程形成黏化層，但因為山地丘陵區(qū)域土壤侵蝕，不利于黏化過程持續(xù)發(fā)育，難以形成黏化層。平原區(qū)的沉積物年輕，黏化過程時間短，黏化程度還不夠，也很少有達到黏化層標準的。因此，本研究中418個土系被鑒別為“成熟土壤”即淋溶土數(shù)量遠遠少于雛形土，甚至少于新成土。鈣積過程形成鈣積層，但由于山地土壤常遭到侵蝕，土壤表層首當其中，土壤剖面常處于幼年期，使碳酸鹽的淋溶淀積時間較短而沒有形成鈣積層，大多數(shù)發(fā)育為具有石灰反應(yīng)的雛形土。潛育化過程形成潛育層、鹽化過程形成鹽化層，對應(yīng)的土壤是潛育土、鹽土等。由成土母質(zhì)經(jīng)過成土過程形成的這些土壤發(fā)生層的土壤類型是要經(jīng)過數(shù)千年、甚至上萬年時間。這就要求成土母質(zhì)既不遭受剝蝕，又沒有被新鮮沉積物的覆蓋，成土過程穩(wěn)定、連續(xù)發(fā)育。

在土壤發(fā)生分類學研究過程中值得注意的是：土壤侵蝕是一種逆成土過程的地質(zhì)過程。華北地區(qū)土壤侵蝕與堆積過程活躍，原因一是山地多，存在不同坡度的地形；山區(qū)面積占土地面積的11.21%；原因二是地質(zhì)構(gòu)造運動頻繁發(fā)生，比如燕山運動、新生代喜馬拉雅運動、呂梁運動等，構(gòu)造運動造成地殼抬升引起的侵蝕基準面變化對相關(guān)區(qū)域的現(xiàn)代侵蝕過程產(chǎn)生巨大影響；原因三是研究區(qū)屬大陸性季風氣候區(qū)，降水集中且多暴雨，具有充沛的水蝕外營力；而研究區(qū)的北部受半干旱氣候控制，冬春多大風，風蝕嚴重；以上3個原因是自然條件決定的。第四個原因是人為因素，即：研究區(qū)土地墾殖率高，耕地面積占30.76%，由于大量墾殖造成自然植被的破壞，使耕作土壤失去植被保護，加劇了水土流失/土壤侵蝕。山區(qū)的土壤侵蝕和平原區(qū)的沉積物沉積，是造成研究區(qū)的黏化過程和鈣積過程不能持續(xù)系統(tǒng)發(fā)育，導(dǎo)致淋溶土分布少，而雛形土和新成土多的原因。土壤侵蝕與沉積的發(fā)生，實際是一個過程的兩個方面，山區(qū)的土壤遭受侵蝕和侵蝕下來的土壤物質(zhì)在平原區(qū)不斷堆積，都會阻斷或延緩整個土壤形成過程的系統(tǒng)發(fā)育，從而難以形成與生物氣候帶相對應(yīng)的土壤發(fā)生層。這就是為什么研究區(qū)少見黏化層，只能形成雛形層，甚至沒有雛形層，淋溶土分布少，雛形土和新成土廣泛分布的原因。由于山區(qū)土壤以黃土性母質(zhì)為主，質(zhì)地為壤質(zhì)，而且富含碳酸鈣，無論是干濕交替，還是凍融交替，都會形成土壤屑粒狀結(jié)構(gòu)或“假菌絲”體，從而被鑒定為雛形層。平原區(qū)的沉積物是山區(qū)的土壤被剝蝕搬運來沉積的，其質(zhì)地較細，也很容易形成土壤結(jié)構(gòu)，而且在其底土由于受地下水升降而氧化還原交替形成銹紋銹斑，而被鑒定為雛形層，這也是平原區(qū)雛形土數(shù)量所占比例超過50%的原因。至于研究區(qū)的表蝕淋溶土亞類和其他淋溶土亞類，則是因為在濕熱條件下形成的古土壤中的黏化層，遭侵蝕作用出露地表或再被黃土沉積覆蓋接近地表而被鑒別分類為淋溶土。

5 結(jié) 論

華北地區(qū)四省市(山西、河北、北京、天津)的418個土系中具有黏化層屬于淋溶土土綱的土系僅有68個，而屬于“少年土”的雛形土和屬于“幼年土”的新成土的分別有208個和75個，所占比例分別為49.7%和17.9%。這表明侵蝕過程雖然不是土壤發(fā)生過程，卻是對土壤類型影響最大的地質(zhì)過程。無論是山區(qū)的土壤遭受侵蝕，還是在平原區(qū)接受山區(qū)剝蝕來的物質(zhì)的沉積，都會阻斷在半干旱半濕潤地理環(huán)境下應(yīng)有的淋溶淀積過程，從而造成黏化層和鈣積層很難形成，只能形成雛形層，甚至連雛形層都沒有。因此，研究區(qū)少見《中國土壤系統(tǒng)分類》中的淋溶土，分布最廣泛的土壤是雛形土和新成土。從這個角度看，土壤侵蝕過程對土壤類型及其分布起著甚至比成土過程還要大的影響。因此，土壤發(fā)生分類，不但要注重五大成土因素和成土過程的研究，也要研究地質(zhì)因素和氣候演變乃至人類活動因素導(dǎo)致的土壤侵蝕/堆積過程；特別要研究土壤侵蝕對于土壤系統(tǒng)分類及其類型分布的影響。最后，建議將土壤侵蝕影響因素、土壤侵蝕過程及其對土壤形成或退化、土壤類型與分布的影響等內(nèi)容納入土壤地理學教材。