棕色针叶林土

寒温带湿润气候针叶林下发育的具酸性淋溶特征的土壤

棕色针叶林土(brown coniferous forest soil)也称棕色泰加林土。是指寒温带湿润气候针叶林下发育的具酸性淋溶特征的土壤。集中分布于黑龙江省大兴安岭北部山地，在小兴安岭(800～1250 m)、长白山(1200-1 900 m)、新疆阿尔泰山(1800—2400 m)以及四川盆地西缘山地和向藏东高原过渡的冷湿山地均有分布。林地凋落物腐殖化过程中形成以富啡酸为主的腐殖酸，使土壤表层的部分铁、铝等化合物被酸活化并随水向下移动，同时受冻层阻滞和冻融交替的影响，被淋溶物往往又随毛管水上升而返回表层．全剖面矿物组成分异不明显，引粒有下移现象。B层呈棕色翻粒增高，并出现白色菌丝体。土壤pH5. 0—5.5，盐基饱和度50%—70%，水解性酸较高，铁、铝活动性强。

分布情况

主要分布在内蒙古大兴安岭北段山地垂直带上部，北面宽南面窄，像一个楔子自北向南延伸。其次在青藏高原东南边缘的亚高山、高山垂直带上也有一部分。其相邻关系，在大兴安岭的东坡与暗棕壤组成垂直带谱，西坡与灰色森林土组成垂直带谱；在青藏高原东南边缘山地，位于垂直带山地棕壤的上部，亚高山草甸土的下部，有时还与酸性棕壤呈组合分布。同时，棕色针叶林土在小兴安岭海拔800m，长白山海拔1200m以上山地土壤垂直带也出现。

代表植被

天然植被主要为明亮针叶林，以兴安落叶松、樟子松为代表树种，混有少量的桦和山杨阔叶树，林下灌草有兴安杜鹃、杜香、越桔和各种藓类；局部有暗针叶林，主要树种是云杉和冷杉。是国家主要林区。一般的大田作物难以成熟，不宜开垦。

草本植物主要有大叶樟、红花鹿蹄草等。植被组成较单纯，属于达呼里植物区系。树叶灰分组成：针叶含硅量较高，盐基含量较低。

成土过程

1、针叶林毡状凋落物层和粗腐殖质层的形成：针叶林及其树冠下的灌木和藓类，每年以大量枯枝落叶等植物残体凋落于地表，凋落物缺乏灰分元素，在酸性环境，凋落物主要靠真菌的活动进行分解，形成富里酸，而且冻层本身又阻碍水分自凋落物中把分解产物排走。在一年中只有6~8月份的较短时期的真菌活动，不能使每年的凋落物全部分解，年复一年的积累，便形成毡状凋落物层。在凋落物层之下，则形成分解不完全的粗腐殖质层，甚至积累成为半泥炭化的毡状层。

2、有机酸的络合淋溶：在温暖多雨季节，真菌分解针叶林的凋落物时，形成酸性强、活性较大的富里酸类的腐殖酸下渗水流，稠密的灌木在土壤中具有庞大的根量，也可导致雨季土壤水分向下移动。含有富里酸类的下渗水流导致土壤盐基及矿物质Fe、Al的络合淋溶，使土壤盐基饱和度降低，土壤呈稳定酸性。但由于气候寒冷，淋溶时间短，淋溶物质受冻层的阻隔，这种酸性淋溶作用下不能有显著的发展，与此同时淀积作用也不明显。

3、铁铝的回流与聚积：当冬季到来时，表层首先冻结，上下土层产生温差，本已下移的可溶性铁铝锰化合物等又随上升水流回流重返被淋出部位，在土壤冻结脱水析出，成为稳定的铁铝锰化合物聚积在土壤表层，使土壤染成棕色。并在剖面上层的石块底面及侧面有大量暗棕色至棕褐色胶膜的淀积，活性铁铝在剖面上层的聚积尤为明显。另外存在于棕色针叶林中的嫌气细菌，还能导致部分铁、锰还原。

4、在较低地形处，由于土壤水分过饱和而产生冻层凸起的圆丘，其直径约1m左右，高10~20cm，使其圆丘周围凹陷处经常积水而产生泥炭化和潜育化的附加过程。

成土环境

棕色针叶林土形成于酷寒而又漫长的冬季，并伴有多年冻土层寒温带地区。根据棕色针叶林土水平分布带和西南高山垂直分布带的差异气候条件可分为两个亚区，即东北大兴安岭（包括其南部的山地垂直带）和新疆的阿尔泰山区，其特点是寒冷（年均温-5℃左右）和较少雨雪（年平均降水量500毫米以下）。而在西南高山垂直带上的年平均降水量多在600毫米以上。

剖面形态

棕色针叶林土的形态特征通常是土层较浅薄，一般在40cm左右，土层内多砾质岩屑，质地较轻，无论坡上坡下多以壤质为主；全层呈棕色或暗棕色，分层不明显；表层腐殖质处于半分解状态。其剖面形态为：O（O1，O2）-Ah-AhB-Bs-C。

1、O（O1，O2）层：枯枝落叶层。包括两个亚层，0~2cm厚的新鲜未分解的枯枝落叶，常与藓类混合，潮润，棕色（7.5YR5/4），疏松有弹性，局部可见白色菌丝体；其下为半分解的植物残体，厚度约为2~10cm左右，比上层紧密，有时微显泥炭化，暗棕色（7.5YR4/4），可见细根和白色真菌菌丝体，明显过渡。

2、Ah（或H）层：腐殖质层（或毡状泥炭层），厚度约10cm，腐殖质含量40g/kg~80g/kg，不稳固的团块结构，暗棕灰色（7.5YR6/2），较疏松，多木质粗根及局部白色菌丝体。或该层为泥炭层，为毡状凋落物与矿物质混合物，暗棕色（7.5YR4/3），中壤，有白色菌丝体。向下层逐渐过渡。

H层自上而下又可细分三个亚层：H。层，松针累叠而成，原形尚可辨认，但颜色已有改变，呈暗棕色；He层，已部分分解，呈黑色，但手感尚可查知针脉等较紧硬的部分；Hi层，呈腐泥状，黑色，手槎有黑褐色粉末留于指上。H层很湿，具隔热作用，因此棕色针叶林土的矿质土体部分常年处于低温状态。向下层过渡明显并较平整。

3、AB层：过渡层，为矿质土层，厚约6cm左右，暗灰棕（7.5YR5/2），质地多为中壤，核块状结构，含有石块，石块底部可见少量铁锰胶膜，较紧实，有木质粗根。

4、Bhs层：淀积层，厚度变化较大，一般为10~30cm，淡棕色（10YR7/6），核块状结构，较紧实，根极少。土层薄处，有大量砾石，层内或砾石面上可见铁锰和腐殖质胶膜及SiO2粉末，该层一般无明显淀积现象。

5、C层：母质层，棕色（7.5YR5/4）或同母岩颜色，以石块为主，在石块底面，大都可见铁、锰和腐殖质胶膜。母质多为花岗岩及石英粗面岩的风化物，质地粗造，酸性反应。棕色针叶林土全剖面均有亚铁反应，尤以表层量最高。

理化性质

物理性质

棕色针叶林土的质地大多轻、粗，含砂粒及石砾量多，砂粒含量在30%-85%，>2毫米的石砾量为3%-35%，同时石块较多，石土比为30-80。而大兴安岭北部由第三世纪陆相沉积带（古红土）上形成的棕色针叶林土粘粒含量增高达34.5%，具积水潜育成土过程的棕色针叶林土，粘粒含量也较高，为25.0%-25.5%。

化学性质

棕色针叶林土呈酸性反应，pH4.5-6.5，上部土层较酸，下部土层呈微酸至中性。土壤盐基交换量不高（4-7me/100g），其组成中钙、镁占80%以上。交换性酸含量除表土层较高外（2-5me/100g），一般均小于1me/100g，盐基饱和度除22011剖面底层发育于玄武岩火山灰母质外，均呈不饱和状态。棕色针叶林土的养分状况不同地区有较大的差异，但总的趋势是养分贮量均较高。

由于常年气温较低，分解与转化有机物的微生物活动受到限制，加之冻融期与伏雨期土壤过湿，使养分的转化与氧化过程减弱。

棕色针叶林土的有机质含量虽高，但氮量与磷量均低，碳氮比值增大。微量元素的有效量，除铁以外，其余均较暗棕壤少，凡此说明棕色针叶林土的有效养分贫乏，而铁却较活化。

利用与改良

1、棕色针叶林土现为我国重要木材生产基地以及森林中的可供食用、药用、香精原料等多种珍稀植物和野生动物（如著名的飞龙）的资源库。由于处于森林带的上限，对松嫩平原、松辽平原、三江平原的自然生态起屏障作用与水源涵蓄作用。

2、由于棕色针叶林土区地处高寒，林木生长缓慢，加之泥炭化有机层的阻隔，林木天然更新困难，因此在采伐森林的同时，森林更新与营林措施必须同步进行。除此，因原有树种单纯，生态环境脆弱，一旦森林破坏后则难以恢复，特别是东北的大兴安岭地区，因降水量较少，如果森林一旦消失，草类侵入为再次生成林增加了困难。

3、为充分利用林区的土地资源与植物资源，改单一林业经营为综合经营，在科学营林的同时，应对邻近大面积生长薹草或大、小叶樟沼泽地改良为草场提高产草量，发展畜牧业。另外，山区的山果、山菜、山药是无污染、无公害的绿色食品，应加工成商品，提高其经济价值。

4、对小面积农田，应采取提高地温，逐渐消除或降低多年冻土层的措施。整地方式应以高垄或窄床（苗田）等为好，既可充分利用当地的日光能提高地温又能排洪。另外，在严防山火的同时，也应控制用火，达到以火提高地温和增加有效养分的目的。

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