[成土]母質(zhì)

鈣積土的成土過程的特點石腐殖質(zhì)積累過程和鈣積過程并存。

鈣積土的重要特征之一是它具有暗色表層，是草本植物生根的習(xí)性、有機(jī)質(zhì)貯存能力、草類生長以及腐解循環(huán)與地區(qū)水分狀況獨特組合的產(chǎn)物。

草原植物在土體內(nèi)所含有機(jī)質(zhì)的總量及其在整個剖面上的分布都與森林不同，在森林下土壤腐殖質(zhì)主要來源于地表的凋落物，凋落物的腐質(zhì)物通過雨水滲透或土壤動物所進(jìn)行的機(jī)械混合，有機(jī)物殘體滲入剖面。草原植物根部以上的部分，凋落物分解累積的結(jié)果，也產(chǎn)生有機(jī)質(zhì)層。但是草本植物根系與樹木根系結(jié)構(gòu)大不相同，草根以密集的須根群大量滲入并均勻分布在整個剖面上，據(jù)研究，黑鈣土分布的草原區(qū)，在剖面上部0-15厘米土層內(nèi)的根量占1米土層總根量的85%，15-25厘米內(nèi)的根量占5-6%，25厘米以下的根量則下降到1%，草甸黑鈣土0-60厘米土層內(nèi)的有機(jī)質(zhì)貯量每公頃可達(dá)127.5-240噸。隨著水分的減少，栗鈣土、棕鈣土和灰鈣土的生物累積量雖然比黑鈣土低，但植物的地下部分相當(dāng)發(fā)育，一般可超過地上部分的3-8倍，高者可達(dá)30倍。根系主要集中于50厘米以上的土層，在20-30厘米以上尤為集中，可占總根量的75%。因此，土壤中的腐殖質(zhì)積累主要靠草類地下發(fā)達(dá)的根系和殘體的分解。

草本植物另一特點是化學(xué)組成中含氮量高，一般占干物質(zhì)重量的0.5-0.8%，最高可達(dá)2.2%。草類形成的腐殖質(zhì)組成一般以胡敏酸占優(yōu)勢，例如黑鈣土的腐殖質(zhì)組成中胡敏酸與富里酸之比約為2.0，胡敏酸的分子量與芳構(gòu)化程度較大，大部分胡敏酸與土壤礦物質(zhì)緊密結(jié)合，活性胡敏酸量在25%以下。栗鈣土中胡敏酸與富里酸之比可大于1.0，只有棕鈣土與灰鈣土多小于1.0。

草本植物夏季生長繁茂，由于冬季嚴(yán)寒漫長，土壤凍結(jié)，春季解凍，地表潮濕，微生物活動微弱，死亡的有機(jī)質(zhì)得不到充分的分解，年復(fù)一年腐殖質(zhì)積累于土壤中，使土壤表層的顏色越來越變黑，形成明顯的暗色表層。由于草類有機(jī)質(zhì)含有豐富的鹽基，養(yǎng)分在礦化過程中不斷歸還土壤，使土壤保持較高的鹽基飽和度。

鈣積土的腐殖質(zhì)層的厚度和有機(jī)質(zhì)含量在歐亞大陸中、東部由東向西，自北向南明顯變薄，變少。表層的顏色也由暗色層向單色層變化，這與其水分和植物分布的規(guī)律基本是一致的。

在半濕潤和半干旱條件下，由于降水量不足，降水只能淋洗易溶性的氯、硫、鈉、鉀等鹽類，而鈣、鎂等鹽類只部分淋失，部分殘留于土中，而硅、鐵、鋁等基本上未移動。因此，土壤膠體表面和土壤溶液為鈣、鎂所飽和，鈣積過程十分明顯。在雨季，表土層水分溶解有二氧化碳?xì)怏w及大量生物活動產(chǎn)生的二氧化碳和水分子作用，形成碳酸，碳酸解離成H+和重碳酸根陰離子，重碳酸根陰離子與土體中的碳酸鈣和植物殘體分解釋出的鈣作用，形成重碳酸鈣，另方便碳酸鈣在水中溶解，解離成Ca++和碳酸根陰離子，而碳酸根與水分子作用，形成重碳酸根離子和氫氧根離子。

氫氧根離子產(chǎn)生堿性反應(yīng)，pH10左右?？諝庵械亩趸家约巴寥郎镒饔眯纬傻亩趸疾粩嘌a(bǔ)充使堿性降低，促使碳酸鈣不斷溶解形成重碳酸根，在為二氧化碳飽和的土壤微區(qū)內(nèi)(如表土層)，土壤溶液可達(dá)到微酸性反應(yīng)，并且在有固體碳酸鈣存在時，Ca粘?？赡苻D(zhuǎn)變成部分的酸粘粒。當(dāng)重碳酸鈣隨水分下滲時，由于下層生物活性的降低和因蒸騰作用造成水分減少而是鹽類淀積，下滲水分因蒸發(fā)作用和蒸騰作用在上升時，很少含有碳酸鈣，干濕交替作用結(jié)果，鈣鹽逐漸積累在心土層，其深度與水分到達(dá)的深度一致。

石膏與鹽分的積累程度，由黑鈣土、栗鈣土、灰鈣土到棕鈣土依次增強(qiáng)，黑鈣土中除了部分草甸黑鈣土有明顯的鹽漬化現(xiàn)象外，一般黑鈣土無石膏與鹽分的積累。栗鈣土的積累亦較弱，只局部地區(qū)出現(xiàn)深位石膏與鹽分積累。灰鈣土在局部地區(qū)的剖面底部出現(xiàn)石膏晶族與鹽漬化，棕鈣土中石膏與鹽漬化特征較為明顯，在有些剖面上部即見有石膏晶族與中位鹽化，堿化作用則甚為普遍。