浙江省水耕人为土的主要类型及分布规律

邱志腾，杨良觎，章明奎

(浙江大学 环境与资源学院,浙江 杭州 310058)

水耕人为土(水稻土)是各种起源土壤(母土)或其他母质经过平整造田和淹水种稻，进行周期性灌溉、排水、施肥、耕耘、轮作下逐步形成的、具有独特发生学性质的一类土壤；因具有人为调控的水分状况、均衡的温度状况、深刻的人为影响和变动的氧化还原作用等独特的成土条件，其与植稻前的起源土壤有着明显的差异。中国非常重视水耕人为土发生过程与分类的研究，早在20世纪30年代，老一辈土壤学就提出了以水分在土壤剖面中运移的特征来划分水耕人为土类型[1]。但在20世纪80年代之前对这一类土壤的分类一直存在不同的看法，有地理发生分类、水分类型发生分类和过程发生分类等多种观点[2]。第二次土壤普查期间，浙江省把水稻土分为淹育水稻土、渗育水稻土、潴育水稻土、潜育水稻土和脱潜水稻土等亚类[3]。以上这些分类方法主要基于中心概念，类型之间的界限均不够清楚。20世纪80年代以来，以诊断层和诊断特性为基础的系统分类以其定量化和标准化特点逐渐被世界各国认同，中国也通过多年的研究建立了“中国土壤系统分类”[4-5]，成为中国土壤分类研究的新起点。这一分类系统中提出了以人为滞水水分状况、水耕表层和水耕氧化还原层等作为水耕人为土的诊断鉴别依据，把水耕人为土作为人为土(土纲)的一个亚纲[6]，可分为潜育水耕人为土、铁渗水耕人为土、铁聚水耕人为土和简育水耕人为土等4个土类，变性潜育水耕人为土等21个亚类[6]。中国土壤系统分类除有用于识别土壤类型、具定量说明的诊断层和诊断特性外，还有一个比较完整的检索系统，不会产生“同土异名”和“异土同命”等问题,其科学性被许多学者认可,其应用领域正在逐渐扩大[7]。魏孝孚[8]曾根据中国土壤系统分类的检索，对浙江省13个代表性水耕人为土剖面的诊断层和诊断特征及土壤类型作过探讨。近年来，我们在国家自然科学基金等项目的资助下对浙江省域内的典型水耕人为土的发生、特征、分类和分布作了较为详细的调查与研究。为了便于农业科技工作者应用中国土壤系统分类方法研究、命名浙江省土壤，与国内外同行交流，我们对浙江省水耕人为土的诊断层、诊断特性、土壤分类和分布规律进行了总结，并参比了浙江省水耕人为土亚类与第二次土壤普查中土种的关系。

1 浙江省水耕人为土中诊断特性和诊断层的出现

符合水耕人为土的土壤必须具有完整的“水耕表层”和“水耕氧化还原层”。“水耕表层”是在淹水植稻耕作条件下形成的诊断表层，其包括耕作层和犁底层等2个发生土层，总厚度要求大于18 cm，并要求犁底层的容重超过耕作层的10%[5]。“水耕氧化还原层”是水耕条件下铁锰自水耕表层或和下垫土层的上部亚层还原淋溶，或兼有自下面潜育层或具有潜育现象的土层还原上移，并在一定深度中氧化淀积的土层，是水耕条件下氧化还原作用的结果。其特征是氧化还原形态的存在或游离氧化铁锰的淀积。

中国土壤系统分类中水耕人为土涉及土类、亚类鉴定的诊断层和诊断特性主要包括“潜育特征”“铁渗淋亚层”“(铁聚)水耕氧化还原层”“变性现象”“漂白层”“含硫层”“盐积现象”“复钙作用”等。调查表明，除“水耕表层”“水耕氧化还原层”外，浙江省水耕人为土中出现的诊断层还有“铁渗淋亚层”“漂白层”“(铁聚)水耕氧化还原层”，鉴出的诊断特性有“潜育特征”“盐积现象”，但“含硫层”“复钙作用”“变性现象”并没有发现。具“潜育特征”的土层零星出现在水网平原的碟形洼地、垟心或湖沼地带、滨海平原和河谷平原低凹地块及山谷洼地，其特征是海拔低于四周地块，或剖面中存在透水性较低的土层或基岩；地表坡度小于5°，地表排水困难，地下水位较高。调查还表明，潜育特征在水耕人为土剖面中出现的深度与微地形密切相关。在水网平原区，因距离河滨的远近有“里进田”与“河头田”的不同；在山谷地中则有“垅边田”“垅顶田”“垅底田”与“垅心田”的不同；在河谷平原中，有河漫滩与阶地之分。这些小地形的差异可明显影响水耕人为土中“潜育特征”土层出现的深度。其中，“里进田”出现“潜育特征”的土层明显浅于“河头田”；“垅底田”与“垅心田”明显浅于“垅边田”与“垅顶田”；河漫滩中的水耕人为土有时也可见“潜育特征”，但阶地上的水耕人为土一般不见“潜育特征”。在水网平原地区，地下水位深浅直接影响“潜育特征”出现的层位，地下水位越浅，出现“潜育特征”的土壤离地表越近。

“盐积现象”主要出现在浙南黏质滨海平原区植稻时间较短的水耕人为土中，而浙北地区因海涂质地较轻、脱盐迅速不易产生“盐积现象”。“(铁聚)水耕氧化还原层”是指游离氧化铁超过表土50%的水耕氧化还原层，在浙江省水耕人为土中分布较广，在各地貌区中均有出现，其厚度为22～73 cm，其出现的地貌主要包括水网平原、河谷平原和滨海平原等。“铁渗淋亚层”和“漂白层”形成的地形条件较为相似，它们多分布在具有一定坡度的地区，其地貌以河谷平原低阶地、高河漫滩和丘陵山地为主。

2 浙江省水耕人为土的主要类型

调查表明，浙江省水耕人为土覆盖潜育水耕人为土、铁渗水耕人为土、铁聚水耕人为土和简育水耕人为土等4个土类。各土类出现的频率由高至低依次为铁聚水耕人为土、简育水耕人为土、潜育水耕人为土和铁渗水耕人为土。鉴出的亚类包括铁聚潜育水耕人为土、普通潜育水耕人为土、底潜铁渗水耕人为土、普通铁渗水耕人为土、底潜铁聚水耕人为土、漂白铁聚水耕人为土、普通铁聚水耕人为土、弱盐简育水耕人为土、漂白简育水耕人为土和普通简育水耕人为土等10个(表1)。

各地貌类型区内水耕人为土土类的比重有所差异，水网平原区中4个水耕人为土土类均有出现，其中出现频率最高的是铁聚水耕人为土，其次为简育水耕人为土，潜育水耕人为土主要分布在局部低洼区，而铁渗水耕人为土仅零星分布。滨海平原区中出现的类型主要为简育水耕人为土，其他类型仅零星出现。河谷平原区主要为铁聚水耕人为土和简育水耕人为土，潜育水耕人为土和铁渗水耕人为土也有少量分布。丘陵山地区无潜育水耕人为土出现，主要为简育水耕人为土，铁聚水耕人为土和铁渗水耕人为土也有少量分布。山谷地出现的水耕人为土类型主要为铁聚水耕人为土，潜育水耕人为土分布也较为集中，另外还有少量的简育水耕人为土，但无铁渗水耕人为土发现。

总体上，潜育水耕人为土主要分布在水网平原区和山谷沟地，铁渗水耕人为土只零星出现在河谷平原区、丘陵山地区及水网平原区的滨湖地带；而铁聚水耕人为土和简育水耕人为土在各地貌区均有出现，它们也是浙江省内分布最广的两类水耕人为土。浙江省水耕人为土的亚类与第二次土壤普查的主要土种参比见表1。

3 水耕人为土土类的分布规律

潜育水耕人为土是水耕人为土中在土表至60 cm深度内部分土层(≥10 cm)有潜育特征，呈Ap1-Ap2-Br-G或Ap1-Ap2-Bg-G剖面构型的一个土类。它包括过去发生分类中潜育水稻土的大部分和脱潜水稻土的小部分，但不包括Ap-G剖面构型的潜育水稻土。潜育水耕人为土主要分布在水网平原低洼区和河谷平原远离河流的低地及丘陵谷沟尾部等低洼地。其水文状况属地下水型，地下水位多在50 cm以内，土壤以还原状态占优势。其水耕氧化还原层中出现较多的潜育斑，无明显的氧化铁积累，土壤氧化铁的活化度较高。其成土母质主要为湖积物、河流冲积物及谷底再积物，质地普遍较重，有机质积累明显。

表1 浙江省水耕人为土土类和亚类及与第二次土壤普查主要土种的参比

铁渗水耕人为土是水耕人为土中由于强烈还原淋溶和氧化淀积作用，在水耕氧化还原层的铁累积层之上有明显的铁淋失的亚层的一个土类，其剖面构型多为Ap1-Ap2-E-Br-C或Ap1-Ap2-E-Br-G。零星分布在水网平原和河谷平原稍高处及丘陵坡地种植水稻时间较久的区域，具有地表缓缓倾斜或剖面下部土壤质地偏黏或间有黏质夹层的特征。在淹水种植水稻期间，易分解的有机质逐渐分解，消耗了土层中的分子态氧，具有强还原势的水耕表层渗漏水向下移动促使水耕氧化还原层上部铁的还原并随下渗水迁移，形成明显的低氧化铁淋失亚层。铁渗水耕人为土剖面上下质地常常有一定的差异，多呈上轻下重的特点。

铁聚水耕人为土是水耕人为土中具有明显氧化还原淋溶和氧化铁淀积作用，在水耕氧化还原层的上部具有明显的铁积累亚层的一个土类，其剖面构型为Ap1-Ap2-Br1-Br2-C或Ap1-Ap2-Br1-Br2-G。铁聚水耕人为土广泛分布在水网平原和河谷平原的稍高处、丘陵坡麓地带及宽阔沟谷处，种植水稻历史悠久，地下水位一般70～150 cm。铁聚水耕人为土质地多为壤土，其水耕氧化还原层中可见大量的氧化铁胶膜、结核等铁锰新生体。

简育水耕人为土是水耕人为土中由氧化还原作用引起的铁锰淋溶淀积作用较弱的一类水耕人为土，在水耕氧化还原层中只具有锈色斑纹或斑块，氧化铁锰新生体数量较少，其剖面构型多为Ap1-Ap2-Br-C或Ap1-Ap2-Br-G。其广泛分布于丘陵山地的坡地梯田、滨海平原，在河谷平原与水网平原也有少量分布，其地下水位较深，一般在100 cm以下。简育水耕人为土因植稻时间较短，或地势较高，或土壤质地过砂过黏，或含有高量碳酸钙，影响了氧化铁的还原淋溶，因此剖面上下层间氧化铁含量及形态差异不明显，并与成土母质较为接近，剖面中既无明显的铁渗亚层，也无明显的铁聚层。

4 浙江省水耕人为土的演变模式

水耕人为土因长期受季节性变化的水分条件的影响，土壤剖面中氧化还原交替明显，因此，剖面中氧化铁的垂直迁移是这类土壤最为显著的成土过程，其结果是氧化铁在水耕氧化还原层中大量的淀积，因此，水耕人为土一般是朝着铁聚水耕人为土方向发展。但地形和成土时间可限制铁聚水耕人为土的形成，例如，较浅的地下水位限制了氧化铁的垂直迁移，使水耕氧化还原层中产生明显的潜育特征，相应地形成了潜育水耕人为土，这类土壤经排水改良后，其也可向铁聚水耕人为土方向发展(图1)。种植水稻时间较短的水耕人为土，因氧化铁垂直迁移较弱，还没有达到铁聚水耕人为土的诊断要求，其类型主要为简育水耕人为土。

中国土壤系统分类是一个检索分类，铁渗水耕人为土在铁聚水耕人为土之前被检索，因此，当水耕人为土表层发生强烈还原导致水耕氧化还原层的铁累积层之上产生氧化铁明显淋失的铁淋失亚层时，即使水耕氧化还原层下部具明显的氧化铁积聚，也仍被归入铁渗水耕人为土土类，不再归入铁聚水耕人为土。

各地貌区水耕人为土演变模式如图1所示。

图1 浙江省各地貌区水耕人为土的演变模式

5 小结

浙江省水耕人为土中出现的诊断层有“水耕表层”“水耕氧化还原层”“漂白层”，包括“铁渗淋亚层”“(铁聚)水耕氧化还原层”。鉴出的诊断特性有“潜育特征”“盐积现象”。鉴出的亚类包括铁聚潜育水耕人为土、普通潜育水耕人为土、底潜铁渗水耕人为土、普通铁渗水耕人为土、底潜铁聚水耕人为土、漂白铁聚水耕人为土、普通铁聚水耕人为土、弱盐简育水耕人为土、漂白简育水耕人为土和普通简育水耕人为土等。

地形条件可改变土壤水分状况和影响成土母质的性状，它是影响水耕人为土土类分异的主要因素；因此，水耕人为土中各土类和亚类的分布主要与地形地貌有关，浙江省内出现的水耕人为土主要为铁聚水耕人为土和简育水耕人为土，铁渗水耕人为土和潜育水耕人为土面积较小。

随着水稻种植时间的增加，水耕人为土类型可发生转变，铁聚水耕人为土是水耕人为土演变的主要方向。