青藏土壤科考前线报道(13):格物致知-碳酸钙突变

碳酸钙是重要的土壤属性,其不仅影响土壤pH等属性,还是划分土壤类型的关键指标。碳酸钙在土壤中的有无、多寡及其分布模式主要受母质和水分运动的影响。因此,碳酸钙也常被用作区域历史气候特征的代用指标。在干润气候条件下,碳酸钙通常被淋洗到土体下部,淋洗深度往往与降水表现为正相关。通常,碳酸钙在剖面中的变异是渐变的,即表现为石灰反应自上而下逐渐增强。

8月10日,科考小组自囊谦出发前往预设点位。第一个目标点是森林植被下的灰褐土。车队沿着乡道前行,山间河流为澜沧江支流吉曲,路两侧主要植被为云杉和灌丛。

剖面一景观照
剖面一

剖面位于吉曲河边,地势陡峭,土壤温度属于冷寒性,土壤水分呈干润,海拔4300。剖面层次依次为Ao-AB-Bw-Bt-Btk-CR。20-105 cm有块状结构发育;55-105 cm有粘粒淀积,土体中20 cm以下砾石含量70 %以上。其系统分类名称为普通简育冷凉淋溶土。

剖面二 景观照
剖面二

第二个目标点为草甸植被下的黑毡土。剖面位于214国道边,小地形为坡地,部位为坡下部,上下层颜色差异明显。表层质地粉壤,判断母质为风积物,其下覆盖有颜色更黑的埋藏A层;下部红色层,质地较粘。剖面构型依次为Ao-Ah-Ahb-2Bw-2Ck。从57 cm红色层开始,块状结构发育。其系统分类名称为普通草毡寒冻雏形土。

两个剖面直线距离约二十公里,一个显著的相似之处是:两剖面分别在85 cm处、95 cm处有石灰反应有突变,在1-2 cm区间范围内,其上无石灰反应,其下强石灰反应。而在界限上下母质类型、颜色、质地、结构等均无明显变化。这与我们之前在青藏高原其他干润地区发现的石灰反应变化模式明显不同,多数有石灰反应的土壤表现为自上而下石灰反应渐强的趋势。

为理解这种突变发生的可能原因,小组队员向团队专家请教。李德成老师认为“本地区降雨量有限,碳酸钙只能随水淋到一定的深度。此深度正是区域降水量的反映”。张甘霖老师表示同意并给出进一步解释“可能是土体比较均质,土壤缺乏结构孔隙,几乎不存在优势流,土壤水主要沿基质势梯度运移,湿润锋能到达的最大深度正是石灰反应发生突变的深度。如果在结构性强的土壤中,出现碳酸钙的深度变化就会变异大,表现出渐变”。这一解释与我们野外观察到的土壤粘粒含量高,而结构发育极弱的特征相吻合。张老师进一步推测“该区域可能四季不分明,无明显的季节性降水差异”。

如此看来,冰冻三尺非一日之寒,碳酸钙淋淀三尺,也非一日之功,而是日积月累重复过程的结果。这一鲜活实例为我们理解土壤碳酸钙淋淀过程以及青藏高原土壤碳酸钙-环境关系提供了新思路。

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