中國(guó)土壤與植被

1、第六章 植被和土壤l植被和土壤是自然綜合體各個(gè)組成成分中最活躍的因素，植被和土壤的分布特點(diǎn)、形成過程直接地反映了自然綜合體的特征。l植被與土壤的聯(lián)系：任何一種植物都是以土壤為依著進(jìn)行生長(zhǎng)，它直接從土壤中獲取營(yíng)養(yǎng)成分和水分。土壤理化性質(zhì)的變化對(duì)植被的發(fā)育、發(fā)展起到深刻的影響。而植物對(duì)于土壤的成土過程及化學(xué)特征有直接的影響。另外，全國(guó)各類土壤和植被的空間分布都表現(xiàn)出極大的一致性。從植被、土壤的發(fā)育、發(fā)展過程看，它們兩者最重要的制約因素都是氣候因素。第一節(jié) 植被和土壤的主要特征l一、種類繁多l(xiāng) 我國(guó)是世界上植物種屬、植被類型和土壤類型最為豐富的國(guó)家之一。l（一）植物方面l1.植物種屬：植物種類約30

2、000種，其中苔蘚植物2100種、蕨類植物2600種、裸子植物190種、被子植物25000種。l2.植物區(qū)系成分：在我國(guó)現(xiàn)有的種子植物中，就具有泛北極、泛熱帶、古熱帶、古地中海以及古南大陸的各種成份，同時(shí)，不少種屬還與日本、北美等地區(qū)有廣泛的聯(lián)系。還具有許多特有成分，鐘萼科、珙桐科和杜仲科為我國(guó)所特有。l3.植被類型：從地帶性植被類型看，北半球所有的自然植被類型在我國(guó)幾乎都可見到；還有許多隱域性的植被類型。l生態(tài)系統(tǒng)：森林生態(tài)系統(tǒng)16大類、185小類，還有4大類草原生態(tài)系統(tǒng)、7大類荒漠生態(tài)系統(tǒng)和各種高山生態(tài)系統(tǒng)等約460多類生態(tài)系統(tǒng)。l（二）土壤方面l 我國(guó)境內(nèi)地帶性土壤除了沒有極地苔原土、熱

3、帶黑土和熱帶荒漠土外，世界上主要土類在我國(guó)都有分布；還有各種高山土類和隱域性土壤。l二、分布錯(cuò)綜復(fù)雜l 我國(guó)植被土壤帶不僅有緯向地帶性規(guī)律，而且有經(jīng)向地帶性規(guī)律和垂向分布規(guī)律，垂向的分布往往迭加在緯向、經(jīng)向分布之上，使植被土壤帶的分布復(fù)雜化；同時(shí)還有隱域性的植被土壤交錯(cuò)分布在這三種規(guī)律之中，加上近代人類活動(dòng)產(chǎn)生了多種多樣的人工植被和土壤，使植被土壤的分布更加復(fù)雜。l 我國(guó)許多植物種屬的生態(tài)幅度較寬，在分布規(guī)律上有很明顯的復(fù)域性。l三、發(fā)育古老l（一）植物方面l 植物區(qū)系起源古老，含有大量的古老科屬，并保存有很多的孑遺植物（蘇鐵科、銀杏科、水杉、水松等）。l（二）土壤方面l 我國(guó)許多土類都有漫長(zhǎng)

4、的形成和發(fā)育歷史，特別是廣泛分布于南方的紅壤、黃壤和磚紅壤、赤紅壤，它們一般都是在古老的第三紀(jì)紅色風(fēng)化殼或古土壤的基礎(chǔ)上發(fā)育起來的，經(jīng)歷了長(zhǎng)期的富鋁化、酸性風(fēng)化過程和現(xiàn)代土壤作用過程。l四、人類影響深刻l破壞性影響l建設(shè)性影響第二節(jié) 植被和土壤的形成因素l一、現(xiàn)代自然因素l（一）氣候條件l我國(guó)植被與土壤形成的現(xiàn)代自然因素中起主導(dǎo)作用的是氣候條件。熱量是植被和土壤發(fā)育的能量來源；水分則是植被和土壤內(nèi)部進(jìn)行生物化學(xué)過程或地球化學(xué)過程及對(duì)外進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介。因此，水熱條件在地區(qū)和時(shí)間上的組合狀況基本決定了主要植被類型的分布及其外貌特征，也決定了土壤形成過程中的風(fēng)化過程和成土過程的特征。l1.總體情

5、況：我國(guó)大部分領(lǐng)土位于中緯度，決定了我國(guó)的植被以溫帶、暖溫帶和亞熱帶所固有的類型占優(yōu)勢(shì)。l2.東半部：水分條件較好，廣泛分布著森林植被。l（1）時(shí)間：夏半年，高溫多雨，日照長(zhǎng)，植物生長(zhǎng)十分旺盛，土壤中下滲水為主，淋溶作用強(qiáng)烈，地球化學(xué)過程和生物化學(xué)過程都在激烈地進(jìn)行。l 冬半年，寒冷干燥，土壤多處于風(fēng)干狀態(tài)，土壤上層鹽分增加，植物生長(zhǎng)受到抑制或處于休眠狀態(tài)。l 在冬夏季風(fēng)進(jìn)退所造成的干冷和濕熱季節(jié)交替影響下，植被鍛煉成具有較大的適應(yīng)性和可塑性，使得落葉林和草本植物群落有著十分廣泛的分布，南北樹種相互滲透混交，使植物分布具有明顯的復(fù)域性。l（2）空間：南方亞熱帶和熱帶地區(qū)，受夏季風(fēng)影響時(shí)間長(zhǎng)，植

6、物高大、種類繁多，具有復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)，層間植物 發(fā)育；土壤的脫硅、富鋁化程度較深，發(fā)育了深厚的紅色風(fēng)化殼，土壤呈酸性反應(yīng)，鐵、錳化合物在土壤中積聚，形成結(jié)核或硬盤層。l 北方，受夏季風(fēng)影響時(shí)間短，植物種類和結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，生長(zhǎng)量很少；有機(jī)質(zhì)在土壤中有較多的積累，粘化和脫硅富鋁化過程弱，土壤為中性、微酸性反應(yīng)。l3.西半部，氣候十分干旱，以干燥型植被為主。森林只在山地迎風(fēng)坡或陰坡才能生長(zhǎng)，平地植被由東向西受水分差異的影響，從干草原荒漠草原荒漠。植物種類少，覆蓋度和生長(zhǎng)量都很小。l 土壤發(fā)育程度很淺，腐殖質(zhì)很少，淋溶作用微弱，鹽分的積聚很普遍。l 受氣候條件影響，植被表現(xiàn)出明顯的緯向和經(jīng)向分布規(guī)律。l

7、（二）地貌條件l 地形對(duì)水、熱進(jìn)行再分配，形成各種各樣的組合狀況，對(duì)植被和土壤的形成與發(fā)育造成不同的影響。青藏高原的寒漠植被和寒漠土，各高大山系的山地垂直帶譜，體現(xiàn)了大地形的影響；不同地貌部位通過巖性、切割狀態(tài)、排水狀況、地下水埋深等條件的差異，形成了隱域性植被和土壤。l二、歷史自然因素l（一） 老第三紀(jì)：氣候上的溫暖時(shí)期，我國(guó)植物絕大多數(shù)為熱帶、亞熱帶、暖溫帶的植物，紅色風(fēng)化殼普遍分布。l（二）新第三紀(jì)：隨著青藏高原和喜馬拉雅山的隆起，古地中海消失，我國(guó)西北開始了干旱化的過程，而東亞形成了季風(fēng)環(huán)流，開始了季風(fēng)氣候下的植被與土壤的形成過程。東西兩半部的土壤和植被開始了明顯分異。青藏高原的寒漠植

8、被和高山寒漠土也在這樣的背景下逐漸發(fā)育形成。l 歐亞大陸連成一片，這就使得亞洲、歐洲及地中海的各植物區(qū)系能夠在以后漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期充分地交匯、混雜，使得我國(guó)植物區(qū)系多樣而復(fù)雜。l（三）第四紀(jì)：由于冰期與間冰期的多次交替，使植被和土壤的演化出現(xiàn)了相應(yīng)的變化。l我國(guó)第四紀(jì)冰川的影響較小，使得我國(guó)的植被和土壤的發(fā)育具有很長(zhǎng)的連續(xù)性因而具有發(fā)育古老的特點(diǎn)。第四紀(jì)氣候的冷暖變化，極大地鍛煉了各種植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性和可塑性，使植被分布更加復(fù)雜。l三、人類活動(dòng)的影響l自從出現(xiàn)人類以來，人就以自己有意識(shí)的、主動(dòng)的行動(dòng)給植物、土壤的發(fā)育以深刻的影響和強(qiáng)有力的干擾。l（一）植被方面：l1.天然植被經(jīng)歷了長(zhǎng)期的破

9、壞，面貌發(fā)生了深刻的變化。l2.人類創(chuàng)造的農(nóng)業(yè)植被。 l（二）土壤方面l1.土壤受侵蝕。l2.創(chuàng)造出各種耕作土壤。l水稻土：是各種土壤經(jīng)過人為水耕熟化培育而成的。l黃潮土：是次生黃土經(jīng)長(zhǎng)期人為耕種熟化而形成的旱作土壤，主要分布于華北平原，肥力尚高，適種性廣。l四、豐富多樣的成土風(fēng)化殼和有規(guī)律的成土過程l（一）成土風(fēng)化殼l1.氧化系列的風(fēng)化殼：地下水位較深，水分l來源主要來自大氣，風(fēng)化殼處于氧化狀態(tài)，其fe、mn、s化合物中的離子多呈高價(jià)狀態(tài)。l（1）碎屑風(fēng)化殼：巖石風(fēng)化最初階段的產(chǎn)物，以物理風(fēng)化為主，殘積特征顯著，礫石成分多，成土年齡最年輕。主要分布于青藏高原和西北高山地區(qū)，相應(yīng)發(fā)育年幼的高山

10、土壤。l（2）含鹽風(fēng)化殼：是典型干旱地區(qū)風(fēng)化殼，許多易溶性鹽類都在風(fēng)化殼中保存，形成一些石膏層或鹽盤。相應(yīng)形成含鹽豐富的荒漠土。廣泛分布于我國(guó)西北以及青藏高原西北部的高原內(nèi)陸湖群地帶。l（3）碳酸鹽風(fēng)化殼：難溶的碳酸鹽類相對(duì)富集，剖面上具有明顯的鈣化現(xiàn)象。主要分布在半干旱地區(qū)，相應(yīng)發(fā)育的是各種草原土壤。l（4）硅鋁風(fēng)化殼：分布于我國(guó)半濕潤(rùn)地區(qū)，風(fēng)化殼呈中性反應(yīng)，粘土礦物處于脫鉀階段，相應(yīng)發(fā)育了一些森林土壤。l（5）富鋁風(fēng)化殼：南方濕潤(rùn)地區(qū)廣泛分布，處于脫硅階段，fe、al相對(duì)富集。相應(yīng)發(fā)育了一些森林土壤，以紅壤系列的土壤最典型。l2.還原系列的風(fēng)化殼：是在地下水位過高或地表長(zhǎng)期積水條件下形成的

11、。 fe、mn離子由高價(jià)變成低價(jià)，磷的活動(dòng)性大大增加，s和n也被還原。這一系列風(fēng)化殼上發(fā)育的土壤為沼澤土、草甸土和水稻土等。l 從我國(guó)南部的富鋁風(fēng)化殼起，在東部濕潤(rùn)區(qū)依次出現(xiàn)硅鋁風(fēng)化殼、碳酸鹽風(fēng)化殼，到東北地區(qū)又變?yōu)楣桎X風(fēng)化殼。由東向西，由硅鋁風(fēng)化殼、碳酸鹽風(fēng)化殼到含鹽風(fēng)化殼。l（二）成土規(guī)律l 與我國(guó)氣候從西北向東南由干濕，自北向南由冷熱的水熱分布規(guī)律相適應(yīng)，我國(guó)土壤與風(fēng)化殼的地球化學(xué)過程和生物過程也由西北東南，自北南逐漸增強(qiáng)。l1.自西北東南：土壤鹽基飽和度和ph值逐漸減小；l2.由北南：土壤粘化、脫硅富鋁化作用加強(qiáng)；l3.由東西：鈣化過程加強(qiáng)。第三節(jié) 植被和土壤的分布規(guī)律l一、緯向地帶性

12、分布l東部地區(qū)以森林植被為主，植被土壤類型的變化主要受熱量條件的控制。l（一）總規(guī)律l1.植被方面：由北往南，由針葉林為主闊葉林為主，闊葉林中由落葉為主常綠為主，植物群落由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、種屬少結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種屬多，種類成分也不斷變化。l2.土壤方面：由北往南，成土過程中的脫硅、富鋁化、粘化、淋溶作用及生物作用都不斷加深；粘土礦物由復(fù)雜到簡(jiǎn)單；酸性由強(qiáng)變?nèi)?，又由弱變?qiáng)。l（二）具體分布l1.寒溫帶針葉林漂灰土地帶：主要分布在大興安嶺北部地區(qū)，以興安落葉松為代表，其次是樟子松，群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，冬季落葉，林下植物極少。（明亮針葉林，“醉林”、“風(fēng)倒木”）l漂灰土，硅含量豐富而鹽基較為貧乏，土壤溶液呈酸性至強(qiáng)酸

13、性反應(yīng)，淋溶現(xiàn)象不明顯，表層有機(jī)質(zhì)含量很高。l2.中溫帶針闊葉混交林暗棕壤地帶：主要分布在大興安嶺東坡、小興安嶺和長(zhǎng)白山地。氣候冷濕。建群種是常綠針葉樹紅松、云杉和冷杉，闊葉樹主要有楓樺、紫椴、槭等。林內(nèi)有不少藤本植物，林下有草被層。（東北三大硬木、東北三寶）l暗棕壤，有一定的淋溶作用和粘化現(xiàn)象，凋落物鹽基較多，土壤溶液中含鈣、鎂較多，呈微酸性反應(yīng)，表層有較多的腐殖質(zhì)積累，肥力較高。l3.暖溫帶落葉闊葉林-棕壤地帶：主要分布在遼東半島及華北的山地丘陵，夏熱多雨，冬季干冷。建群種以殼斗科櫟屬的遼東櫟、栓皮櫟、麻櫟為主。（夏綠林）l棕壤，具有明顯的粘化、淋溶過程，鹽基不飽和，土壤呈微酸性至中性反應(yīng)

14、，土層厚，自然肥力高。是我國(guó)最重要的溫帶水果產(chǎn)區(qū)，盛產(chǎn)蘋果、梨、桃、棗、核桃、板栗等，還是我國(guó)主要柞蠶絲產(chǎn)地。l4.北亞熱帶常綠闊葉、落葉闊葉混交林黃棕壤地帶：主要分布在秦嶺、淮河以南，長(zhǎng)江、大巴山以北。種屬較多，林相結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。l黃棕壤，具有弱富鋁化特征，粘土礦物處于脫鉀與脫硅階段，粘粒含量較高，鹽基不飽和，呈酸性至微酸性反應(yīng)。l5.中亞熱帶常綠闊葉林紅、黃壤地帶：主要分布于長(zhǎng)江以南、南嶺以北的廣大地區(qū)。群落優(yōu)勢(shì)種主要由三大科組成：殼斗科、樟科、山茶科，林下灌木層相當(dāng)發(fā)育。（照葉林）l紅壤分布在較低的部位，富鋁化作用明顯，淋溶作用強(qiáng)烈，呈酸性反應(yīng)，有機(jī)質(zhì)分解快，質(zhì)地粘重。黃壤分布在較高的部位

15、，剖面中氧化鐵水化程度較高。是我國(guó)重要的用材林和亞熱帶經(jīng)濟(jì)林木基地。l6.南亞熱帶季雨林赤紅壤地帶：主要分布在南嶺以南、雷州半島以北地區(qū)。植物種類多，林相與群落結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，群落外貌和結(jié)構(gòu)有一些雨林特征。l赤紅壤，富鋁化作用占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，有明顯的網(wǎng)紋層和鐵盤，土壤呈強(qiáng)酸性反應(yīng)，腐殖質(zhì)含量低。l7.熱帶雨林、季雨林磚紅壤地帶：種屬、結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，有許多特殊生態(tài)現(xiàn)象。喬木高大，樹木筆直；樹皮薄而光滑，葉片大，板狀根，莖花現(xiàn)象、絞殺現(xiàn)象等。l磚紅壤，土壤強(qiáng)烈的脫硅富鋁化作用和淋溶作用，鐵鋁相對(duì)富集，風(fēng)化殼深厚，全剖面為紅棕色，呈酸性反應(yīng)。l熱帶稀樹草原，燥紅土l二、經(jīng)向地帶性分布l從東往西，植被由森林草

16、原荒漠；土壤：淋溶作用不斷減弱，鈣化過程不斷加強(qiáng)，土層越來越薄，質(zhì)地變粗，肥力不斷減低。l（一）溫帶地區(qū)l1.溫帶森林草原、草甸草原黑土地帶l2.溫帶干草原栗鈣土地帶l3.溫帶荒漠草原棕鈣土、灰鈣土地帶l4.溫帶荒漠土地帶l（二）暖溫帶地區(qū)l1.溫帶森林草原褐土地帶l2.暖溫帶荒漠棕漠土地帶l三、垂直地帶性分布l（一）垂直地帶性與水平地帶性之間的差異和聯(lián)系l1.差異：垂直帶的變化主要是由海拔高度而引起的水熱條件的變化所造成的，水熱條件隨高度而變化的情況不同于水平方向的變化；而且這種水熱增減的梯度比水平變化的梯度要大得多。l2.聯(lián)系：任何一山體總是處在一定的水平帶內(nèi)，它的垂直帶譜總是在它所處水平地帶基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。l（二）規(guī)律l1.山地垂直帶譜的特點(diǎn)，取決于山地所處的緯度（水平）地帶的位置。l2.東部濕潤(rùn)區(qū)：垂直帶譜的結(jié)構(gòu)從南到北由繁變簡(jiǎn)、層次減少，垂直帶的分布高度有由高而低的