| 单词 | 灰壤 |
| 释义 | 【灰壤】 灰壤在概念上与灰土、灰化土相当。美国、英国、加拿大、前苏联、中国等国的土壤分类都把灰壤作为一个土纲。灰壤大量分布于寒冷湿润地区，出现在冷凉森林植被之下。灰壤分布区是许多国家的重要森林基地。 灰壤一词，源于俄语，1928年美国马伯特(C．F．Marbut)将之传入英语国家。早在1870年，俄国道库恰耶夫(V．V．Dokuchaiev)就已经对灰壤作了记载，灰壤的原意是灰白色的土壤，必须有漂白层(E．Ae或A2)。目前，灰壤是指在B层积累了大量无定形(即无法用X射线鉴定)铝铁和腐殖质的土壤。是否有漂白层，已不再是灰壤的鉴别标准。事实上，许多灰壤是没有漂白层的，因为漂白层很容易被土壤动物、林木采伐等破坏。鉴别灰壤的主要根据形态特征和化学指标，形态特征包括颜色、胶膜、颗粒大小分布等，化学指标包括有机碳含量、与有机质结合的铁铝含量等。之所以选择这些形态特征和化学指标作为鉴定灰壤的标准，是基于灰壤发生的富啡酸盐学说。这一学说将灰壤形成归功于两个可同时发生的过程：第1个过程是枯枝落叶及根系分解产生水溶性有机酸(以富啡酸为主)，有机酸随水分向下移动时与矿物风化过程中释放出来的铁铝形成络合物，当有机酸络合能力未被阳离子饱和时，络合物是水溶的，继续向下移动，同时更多的铁铝被络合。一旦有机酸与铁铝的比率达到一定程度，络合物不再是水溶的，沉积在B层，但可继续络合铁和铝。如每克富啡酸络合了3mM铁或铝时就不溶于水，但能继续络合15mM的阳离子。第2个过程是沉积的有机酸铁铝络合物被某些真菌分解，释放出来的铁铝形成无定形水合氧化物，由于铁铝氧化物的富集，B层呈现棕红(黄)颜色，出现胶膜、结核乃至铁磐。富啡酸盐学说可以较好地解释为什么发育良好的灰壤通常出现在地质年代较新、可风化矿物含量较高的母质上，因为这类母质盐基含量低，枯枝落叶主要为真菌所分解产生富啡酸，矿物风化释放硅铁铝的速度较快，有利于铁铝有机酸络合物的形成、迁移和沉积。富啡酸盐学说的基本内容，在过去的30年中没有大的变化。伊毛缟石最先由日本学者在火山灰土壤中发现。之后，美国、加拿大、英国、新西兰等国的科学家在灰壤中也找到了伊毛缟石，有时伊毛缟石可占粘粒重的50%以上。伊毛缟石在透射电子显微镜下像头发丝，很微小，直径仅1～2mm。伊毛缟石和水铝英石常出现于灰壤的B层，而不出现在漂白层，这一事实重新激发了土壤学家对灰壤形成机理的探讨，因为伊毛缟石和水铝英石均不能从富啡酸溶液中形成。于是，英国土壤学家法默(V．C．Farmer)等提出了灰壤形成的原生伊毛缟石学说。他们证明铝可以在不形成有机络合物的情况下大量地从A层转移到B层，并认为无机态无定形铝与无定形硅络合形成原生伊毛缟石和伊毛缟石是灰壤形成中的主导过程，而铁铝与有机酸络合迁移、沉积是灰壤的次要成土过程。在铁质灰壤的形成过程中，络合物的迁移、沉积并不是一个必须具备的过程。1986年，王强在加拿大的研究工作表明：许多灰壤B层的无机态无定形铝与有机态无定形铝的比值大于3，而无机态无定形铁与有机态无定形铁的比值大于5。原生伊毛缟石学说将灰壤形成过程归纳为3个连续的阶段：第1个阶段，是形成富含伊毛缟石的B层。表层的枯枝落叶分解产生非络合性有机酸和无机酸，使E层矿物中的铁铝释放到溶液中，铝和硅形成带正电荷的羟基铝硅酸盐溶胶(原生伊毛缟石)，铁也有类似的机制，伊毛缟石只能从这些溶胶中沉淀出来。非络合性有机酸和无机酸的作用可延促到B层，使已经淀积在B层的氧化物和水合氧化物溶解、迁移，从而使B层变深变厚。第2个阶段是，随着有机质在表层的不断积累，水溶性及胶体状的有机酸不停地产生，它们会随土壤水分向下移动，当遇到B层中带正电荷的伊毛缟石时，带负电荷的胶体有机物质便沉淀在伊毛缟石的表面，而富啡酸则继续向下移动，直至完全被伊毛缟石吸附。第三阶段是，在更潮湿的情况下，铁质－腐殖质灰壤可演变成带薄铁磐的泥炭灰壤。B层氧化铁积累到一定程度，即变成一隔水层，导致B层以上部位季节性的积水，铁质还原迁移，进入B层后又氧化沉积，形成铁磐。原生伊毛缟石学说提出后，受到相当重视，由于现行灰壤鉴别化学指标只考虑到有机态无定形铝和铁，王强(1990)建议对化学指标进行修改，使它能反映出无机态无定形铝铁在灰壤形成中的作用。近10多年来，对灰壤发生的时间因素进行了一些研究，结果表明，灰壤化过程的速度比原先估计的要快，灰壤形成只需几百至几千年时间。拿夫柯立希(L．M．Lavkulich)1987年在加拿大温哥华岛的研究表明，经过371年就可以使海滩砂变成灰壤。灰壤中伊毛缟石的鉴定、含量的估算、电荷特性的测定，影响伊毛缟石生成的气候、植被、地形、母质以及各种物理化学条件的研究，是近年来灰壤研究中的主要内容，也是土壤发生学研究中最活跃的领域之一。人们之所以对伊毛缟石矿物(包括伊毛缟石、原生伊毛缟石、水铝英石)有很大的兴趣，是因为这类矿物具有不同于一般铝硅酸盐矿物的特殊性质，如带正电荷和对阴离子有巨大的吸附能力。由于酸雨已成为一些国家的环境问题，某些地区的酸雨是森林退化、地表水酸化(铝毒)及鱼类大量死亡的主要原因。研究酸雨和灰壤间的相互作用，如酸雨对伊毛缟石稳定性的影响、伊毛缟石型矿物参硫酸根离子的吸附等，一定程度上可预测灰壤演变的趋向和铝在土壤溶液中的化学状态。这些都是极为重要但还没有很好解决的问题。【参考文献】：1 中国科学院南京土壤研究所土壤系统分类课题组等．《中国土壤系统分类》．北京：科学出版社，19912 Wright J R，Schnitzer M．Soil Sci．Soc．Am．Proc．，1963．171～1763 Mckeage J A．Properties，Quaternary Soils．Geo Abstracts：Norwich，1978．27～604 Schnitzer M，Kham S U．Humic Substances in the Environment．Marcel Dekker，New York：N．Y．，1972．2575 Yoshinaga N，Aomine．S．A．Soil Sci．Plant Nutr．，1 962，(8)：6～136 Wang C，et al．The formation of podzolic B horizons and pedogenic imogolite as influenced by microrelief within a pedon．Geoderma，1991．63～777 Anderson H A，et al．J．Soil Sci．，1982，(33)：125～1368 Farmer V C．review A．Soil Sci．Plant Nutr．，1982，(28)：571～5789 Farmer V C，Fraser．A．R．J．Soil Sci．，1982，(33)．737～742(袁国栋撰) |
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