基于1：100万土壤数据库的中国土壤资源特征

基于1：100万土壤数据库的中国土壤资源特征摘要：本文运用新建立的中国1：100万土壤数据库，分析我国土壤类型、数量和空间分布以及成土环境与特征。

对于正确理解和应用中国1：100万土壤数据库，从空间上、数量上更为准确了解和把握中国土壤资源，都具有非常重要的现实意义和长远意义。

关键字：土壤数据库，中国土壤，土壤资源中国1：100万土壤数据库，是由中国科学院南京土壤研究所以史学正研究员为学术带头人的土壤资源与数字化管理创新科研小组，历经四年建成的。

该数据库由2部分组成，即土壤空间数据库、土壤属性数据库。

数据库的建立得到了中国科学院知识创新项目资助，并在刘纪远和庄大方研究员的领导下完成的。

土壤空间数据库，即全国1：100万数字化土壤图，是依据全国土壤普查办公室1995年编制并出版的《1：100万中华人民共和国土壤图》，由本创新科研组通过对土壤图进行数字化、图幅接边和编辑后完成的。

全国1：100万土壤图共有64幅1：100万的标准分幅图，该数字化土壤图如实地反映了原土壤图的面貌，继承了原土壤图编制时的制图单元，其基本制图单元大部分为土属，共有12个土纲，61个土类，235个亚类。

它是目前全国性唯一的、也是最为详细的数字化土壤图件。

土壤属性数据库，中国1：100万土壤数据库中的土壤属性数据引自《中国土种志》，该套土种志共分六卷，收集了近2540个土种。

土壤属性数据可分为土壤物理性质、土壤化学性质和土壤养分等。

土壤物理性质包括土壤颗粒组成和土壤质地等，土壤化学性质如pH、有机质等，土壤养分如全N、全P、全K以及有效P和有效K等。

本文运用最新建立的中国1：100万土壤数据库，对中国土壤资源的类型、数量和空间分布以及成土环境和特征，按中国土壤土纲类型再次分别进行讨论与分析。

对于正确理解和应用中国1：100万土壤数据库，从空间上、数量上更为准确了解和把握中国土壤资源，都具有非常重要的现实意义和长远意义。

第一节中国土壤类型概述中国地域辽阔，土壤类型众多，根据中国土壤分类，基于1：100万中国土壤数据库，我国土壤类型共有12个土纲，61个土类，235个亚类。

这12个土纲分别为铁铝土、淋溶土、半淋溶土、钙层土、干旱土、漠土、初育土、半水成土、水成土、盐碱土、人为土和高山土。

表1、图1分别显示了中国土壤的土纲类型面积和空间分布特征。

图1 中国土壤土纲分布表1 中国土壤土纲面积分布土纲面积(km2) 占有陆地面积（%）铁铝土1122969.6 11.7淋溶土1059757.8 11.1半淋溶土427843.1 4.5钙层土591009.7 6.2干旱土306449.0 3.2漠土604274.9 6.3初育土1624705.5 17.0半水成土747240.4 7.8水成土146578.8 1.5盐碱土183753.0 1.9人为土488628.6 5.1高山土1977779.2 20.7第二节铁铝土铁铝土是湿润热带、亚热带的主要土壤类型（图2）。

本土纲各土类性状的共性是：土壤中矿物经强烈的化学分解，盐基淋失；在盐基淋失过程中，发生碱性溶提作用，导致二氧化硅也从矿物晶格中部分被析出并遭受淋失；相应地铁、铝氧化物明显富集，形成Ph4.5-5.5之间的铁铝土。

铁铝土的色泽呈红色、暗红棕或黄色。

红色土壤系土壤中原生矿物被强烈风化、盐基被大量淋失，氧化铁经游离、脱水，形成红色氧化铁（赤铁矿）包被于土壤粘粒表面或形成铁质结核，甚至胶结成盘。

这是铁铝土中富铁矿化的具体表现，或称红化作用。

至于黄色的铁铝土土类系经常处于更为湿润环境，促使氧化铁水化呈结晶态针铁矿，土体呈黄色。

因此，铁铝土中，富铁化的红色土壤，其粘粒矿物多高岭石与氧化铁外，还含有伊利石与蒙脱石。

这是处于中度风化阶段的铁铝土，称之为红壤。

而中度风化的黄色铁铝土，有时粘粒矿物中还含有一定的三水铝石，大部分铁、铝氧化物以结晶态的针铁矿为主，这类土壤称为黄壤。

但在湿润热带强度富铝风化下，高岭石亦被分解形成三水铝石；其中，游离铁、铝和伴生的锰、钛、钴、铬、镍、钒等金属矿物均经氧化，作氧化物状态，有时可占氧化铝总量的大部。

这种强度风化的铁铝土的粘粒矿物含三水铝石，即通常所称的砖红壤。

图2 铁铝土各土类空间分布由于我国处于热带北缘，并无具有明显铁盘层的砖红壤存在，不像越南、印度、斯里兰卡等地所见的砖红壤剖面中具有很厚的铁盘层，当地居民采集这层坚硬的铁盘直接用于做砖建屋，这是砖红壤得名的由来。

我国所见的高度富铝化的砖红壤大多没有深厚的铁盘层，仅偶见铁子、铁结核等。

如分布于海南岛滨海玄武岩高阶地、台地上，风化丑深厚的富铁铝化土壤，具有砖红壤性状，在剖面中可见铁子、铁质结核而已，但未见深厚（10-30m）的铁盘胶结层。

铁铝土纲中，把上述砖红壤和红壤明确分为两个独立的土类外，还分出其间的一个过渡性土类——赤红壤。

这一土类过去称砖红壤性红壤，主要分布于南海沿岸高阶地与丘岗上，。

赤红壤比红壤的富铝化风化程度较高，而比红壤略低。

其粘粒矿物组成以结晶良好的高岭石占首位，同时含少量水云母与三水铝石这一点与红壤性状有明显差别。

赤红壤这一过渡性类型所以能成为独立土类的原因，除上述性质与砖红壤、红壤有差别外，还考虑其生态因素与上述二土类有明显差异。

砖红壤形成于茂密而多层的热带雨林下，处于高度富铝化特征，可种植三叶橡胶以及多种热带经济作物与果品；红壤形成于亚热带常绿阔叶林植被下，处于中度富铝风化特征；而赤红壤形成于南亚热带季雨林下，且有明显由热带雨林向亚热带常绿阔叶林的过渡性植物树种，原生荔枝、龙眼成为本土类的地区性名产，也生产较红壤更多种经济果木，但不能大面积种植橡胶，只有局部向阳背风的沟谷吕，橡胶才能成活。

但在红壤地区又无荔枝、龙眼等的种植。

综上所述原因，将我国长江以南广泛存在原铁铝土，明确划分为砖红壤、赤红壤与红壤三个土类，在土壤发生性状上与生态习性上可以明确区分。

到于较湿润山体上广泛出现的黄壤，比较集中分布于川、黔一带中山地区。

铁铝土纲的四个土类，具有不同富铝风化程度的差异。

既有水平地带性发生与分布规律的差异，但也不局限于地带性的分异。

如海南岛可见砖红壤广泛分布，但在山地里尚有大面积赤红壤与红壤分布，在西部，由于受五指山雨影影响，出现干热区，还有燥红壤发育，其他地区的例子也很多。

由于地形、母岩、海拔高度的分异，会有各种不同性状的铁铝土，甚至形成与其他土壤类型组成复域分布。

因此应当依据土壤本身发生属性特征，具体划分铁铝土的各土类以及其他土壤类型的组合情况。

表2、图2分别显示了铁铝土的各土壤类型面积和空间分布特征。

铁铝土钢各土类在我国境内共有1122969.6km2。

其中，红壤占56%，赤红壤占18.4%，砖红壤占3.8%，黄壤21.9%。

这是我国十分宝贵的土壤资源。

我国的这片富铁富铁铝风化的土壤，正好位于北回归线通过的南北地区。

全球各地在沿南、北回归线两侧，由于受到长期下沉高压气流影响，大都开成干热沙漠；然而只有我国例外。

这是由于中国的东南两面滨临海洋，季风气流不断输入湿润气团，开成高温多湿的生态环境故逐步形成述铁铝土四大类型的形成与分布。

过去由于未能合理开发利用这类综合自然资源，出现了一系列逆向生态退化问题。

如能充分发挥其生态优势和土壤资源优势，将会给我国经济建设创造丰盛的多种物质财富，如三叶橡胶的引种成功，已开创了合理开发利用铁铝土资源的先河。

第三节淋溶土淋溶土主要是我国东部湿润季风气候区中具有淋溶特征（土体粘化、盐基不饱和、向南出现一定数量游离铁）的土壤。

淋溶土具有湿润水分状况；但土壤的热状况自南而北分别具有由暖、暖温、温、寒温递变特性。

淋溶土的自然植被自南而北分别为落叶、常绿阔叶混交林，落叶阔叶林，针阔叶林和针叶林。

所处地形由山地、丘陵现岗地，成土母质主要为多种岩类风化物及第四纪非石灰性沉积物，在北亚热带地区，尚包括部分粘质黄土母质。

土类名称亚类名称面积（km2）面积比（%）土类名称亚类名称面积（km2）面积比（%）暗棕壤暗棕壤312463.0 29.48 黄棕壤暗黄棕壤121073.3 11.42 暗棕壤性土28285.4 2.67 黄棕壤59136.8 5.58 白浆化暗棕壤12687.0 1.20 黄棕壤性土39645.3 3.74 草甸暗棕壤21259.2 2.01 Total 219855.5 20.75 灰化暗棕壤5228.8 0.49 漂灰土漂灰土112.1 0.01 潜育暗棕壤1382.5 0.13 Total 112.1 0.01 Total 381305.9 35.98 棕壤白浆化棕壤5760.1 0.54 白浆土白浆土30832.2 2.91 潮棕壤25202.0 2.38 草甸白浆土8133.4 0.77 棕壤179887.3 16.97 潜育白浆土6356.7 0.60 棕壤性土41646.8 3.93 Total 45322.4 4.28 Total 252496.2 23.83 黄褐土白浆化黄褐土5751.5 0.54 棕色针叶林土白浆化棕色针叶林土146.2 0.01 黄褐土23575.6 2.22 表潜棕色针叶林土1678.3 0.16 黄褐土性土9722.7 0.92 灰化棕色针叶林土1463.7 0.14 粘盘黄褐土15450.1 1.46 棕色针叶林土102877.6 9.71 Total 54499.9 5.14 Total 106165.8 10.02Total / 1059757.8 100.00 淋溶土分布于华东、华北、东北各省市面上（区），另外在中南、西南、西北诸省（区）的山地垂图3 淋溶土空间分布直带中亦有分布（图3）。

淋溶土的7个土类暗棕壤、棕壤、黄棕壤、棕色针叶林土、黄褐土、白浆土、漂灰土，总面积1059757.8km2，所占面积分别为淋溶土总面积的36.0%、23.8%、20.8%、10.0%、5.1%、4.3%和0.01%（表3）。

淋溶土的共同特征表现在湿润水分状况下，土体粘化，盐基不饱和并具有一定的风化淋溶度和铁的游离度等。

但由于自南而北土壤的热状况有明显下降，土壤的风化淋溶程度、盐基饱和度以及铁的游离度等，自南而北均相应减弱。

土壤的粘粒矿物组成自南而北由1：1、2：1：1、2：1兼具型逐步转为以2：1型为主。

同为中、酸性基岩风化物母质，但自南而北由北亚热带至寒温带，土体的粘化程度亦相应减弱。

在同一气候带内的淋溶土，只要母质基础相同，土壤的水热状况相对一致，则土壤的粘粒矿物组成、土壤风化淋溶系数、土壤盐基饱和度以及铁的游离度等，均具有相对的一致性，最明显的如暖温带的淋溶土。

同一气候带内的淋溶土，如果母质基础有重大分异即使土壤的水热条件近似，土壤的粘粒矿物组成、粘化度、盐基饱和度等均会产生一定的差异。