風(fēng)沙土

風(fēng)沙土質(zhì)地粗，細(xì)砂粒占土壤礦質(zhì)部分重量的80~90%以上，而粗砂粒、粉砂粒及粘粒的含量甚微。干旱是風(fēng)沙土的又一重要性狀,土壤表層多為干沙層,厚度不一,通常在10~20厘米左右,其下含水率也僅2~3%。有機(jī)質(zhì)含量低，約在0.1~1.0%范圍內(nèi);有鹽分和碳酸鈣的積聚，前者由風(fēng)力從他處運(yùn)積而來(lái)，后者是植物殘?bào)w分解和沙塵沉積的結(jié)果。

由于所處的自然地帶不同，風(fēng)沙土的性質(zhì)也表現(xiàn)出一定的地區(qū)性變異。通常是草原地區(qū)的風(fēng)沙土有機(jī)質(zhì)含量較高，鹽分含量較低且無(wú)石灰積聚;半荒漠地區(qū)的風(fēng)沙土有機(jī)質(zhì)含量較低，有鹽分及少量石灰的積聚;荒漠地區(qū)的風(fēng)沙土有機(jī)質(zhì)含量更低，鹽分及石灰的積聚作用明顯增強(qiáng)。

1.風(fēng)沙土的中心概念:風(fēng)沙土是干旱與半干旱地區(qū)于沙性母質(zhì)上形成的僅具有AC層的幼年土，處干土壤發(fā)育的初始階段，成土過(guò)程微弱。通體細(xì)沙，植被易于破壞，隨起沙風(fēng)而移動(dòng)。

2.風(fēng)沙土的邊界定義

(1)與栗鈣土、棕鈣土和荒漠土壤的區(qū)別:風(fēng)沙土沒(méi)有具有以上這些土壤的特征層次，而僅是表層有微弱的灰黃色結(jié)皮或生草層。

(2)風(fēng)沙土與流動(dòng)沙丘的區(qū)別:流動(dòng)沙丘均為地質(zhì)體的非土壤形成物，地面均系干燥的松散的流動(dòng)沙粒，沒(méi)有植被和AC型土壤剖面構(gòu)型。

風(fēng)沙土的形成過(guò)程與流動(dòng)沙性母質(zhì)上自然植被的出現(xiàn)、繁衍和演變緊密相關(guān)。當(dāng)由流動(dòng)性沙性母質(zhì)構(gòu)成的沙丘上出現(xiàn)稀疏的植物時(shí)，風(fēng)沙土的成土過(guò)程即告開(kāi)始。植物通過(guò)根系和它的地上部分對(duì)沙性母質(zhì)產(chǎn)生固結(jié)作用和表面覆蓋作用，從而減弱了沙性母質(zhì)的流動(dòng)性;植物死亡后遺留下 的殘?bào)w轉(zhuǎn)變?yōu)楦迟|(zhì)，又使沙性母質(zhì)的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)發(fā)生變化并使之產(chǎn)生發(fā)生層次。隨著植被的不斷發(fā)展，上述作用日益強(qiáng)烈，流動(dòng)的沙性母質(zhì)也漸趨于半固定或固定狀態(tài)，從而形成半固定風(fēng)沙土和固定風(fēng)沙土。

風(fēng)沙土主要處于溫帶半干旱、干旱、極端干旱的草原、荒漠草原及荒漠地帶，部分處于海濱。大陸性氣候明顯，干旱少雨，年降雨量<400mm，西部有些地區(qū)僅數(shù)十毫米。蒸發(fā)強(qiáng)烈，干燥度東部為1.5~4.0，西部在4以上;氣溫變化大，年溫差和日溫差懸殊，常年多風(fēng)，風(fēng)期長(zhǎng)，風(fēng)力大，是風(fēng)沙土形成的基本動(dòng)力。在這種氣候條件下，巖石以物理風(fēng)化為主，風(fēng)化產(chǎn)物為沙礫質(zhì)。為風(fēng)沙土的形成提供了豐富的沙源。 風(fēng)沙土地區(qū)的自然植被為草原、荒漠草原和荒漠，以耐旱灌木或半灌木為主，以及耐旱、耐瘠的沙生植物。植物稀疏低矮，主要有沙柳、檸條、梭梭、沙拐棗、紅柳、胡技子、錦雞兒、沙蓬、沙蒿、白茨、白草、沙米等，濱海風(fēng)沙土的植物主要有模柳、木麻黃等。

風(fēng)沙的來(lái)源有巖石就地風(fēng)化的產(chǎn)物，也有河流沖積物、洪積物、海積物，在海積沙地中的沙粒為海生動(dòng)物的殼骼風(fēng)化粉碎而來(lái)。沙性母質(zhì)在起沙風(fēng)力的作用下，沙粒開(kāi)始移動(dòng)，形成沙地特有的風(fēng)沙地貌。

在這種自然環(huán)境條件下，風(fēng)沙土的形成始終貫穿著風(fēng)蝕沙化的風(fēng)蝕過(guò)程和植被固沙的生草化過(guò)程，這兩者互相對(duì)立而往復(fù)循環(huán)以推動(dòng)著風(fēng)沙的形成與變化，成土過(guò)程很不穩(wěn)定，土壤發(fā)育十分微弱，風(fēng)沙土的形成大致分為三個(gè)階段。

1.流動(dòng)風(fēng)沙土階段:風(fēng)沙母質(zhì)含有一定的養(yǎng)分和水分，為沙生先鋒植物的滋生提供了條件，拉因風(fēng)蝕和沙壓強(qiáng)烈，植物難以定居和發(fā)展，生長(zhǎng)十分稀疏，覆蓋度小于10%，常受風(fēng)蝕移動(dòng)，土壤發(fā)育極其微弱，基本保持母質(zhì)特征，處于成土過(guò)程的最初階段。

2.半固定風(fēng)沙土階段:隨著植物的繼續(xù)滋生和發(fā)展，覆蓋度增大，常在10%~30%之間，風(fēng)蝕減弱，地面生成薄的結(jié)皮或生草層，表層變緊，并被腐殖質(zhì)染色，剖面開(kāi)始分化，表現(xiàn)出一定的成土特征。

3.固定風(fēng)沙土階段:植物的進(jìn)一步發(fā)展，覆蓋度繼續(xù)增大。通常都大于30%，除沙土植物外，還滲入了一些地帶性植物成分，生物成土作用較為明顯，土壤剖面進(jìn)一步分化，土壤表層更緊，形成較厚的結(jié)皮層或腐殖質(zhì)染色層，有機(jī)質(zhì)有一定的積累，顏色帶灰，弱團(tuán)塊狀結(jié)構(gòu)，細(xì)土粒增加，理化性質(zhì)有所改善，具備了一定的土壤肥力。固定風(fēng)沙土的進(jìn)一步發(fā)展，可形成相應(yīng)的地帶性土壤。

在中國(guó)，風(fēng)沙土的利用大致以 300毫米的降水量等值線(xiàn)為界，其東部為牧業(yè)和部分旱作農(nóng)業(yè)，屬半牧半農(nóng)區(qū);其西部基本只有牧業(yè)，但在河流沿岸的一定范圍內(nèi)有綠洲農(nóng)業(yè)區(qū),水源足，日照長(zhǎng),溫差大，作物產(chǎn)量一般均較高，常常成為瓜果之鄉(xiāng)。但由于受自然條件和水源的限制，大部分風(fēng)沙土仍處于未利用狀態(tài)。 改良風(fēng)沙土的基本要求是制止風(fēng)沙土的流動(dòng)，保護(hù)與之相鄰的農(nóng)田不受破壞。各種改良措施宜配合進(jìn)行，相輔相成。

即借助植物根系和地上部分對(duì)風(fēng)沙土的固結(jié)和覆蓋作用，增 強(qiáng)抗風(fēng)蝕能力，減緩風(fēng)沙土的流動(dòng)性，最終使之趨于固定。主要措施包括:①保護(hù)自然植被，不在風(fēng)沙土區(qū)任意農(nóng)墾、樵采和超載放牧。②建立人工綠色帶，即通過(guò)植樹(shù)造林和種草活動(dòng)，建立綠色屏障以阻當(dāng)由風(fēng)引起的砂粒移動(dòng)。通常由喬木-灌木-草本植物組成，或可由灌木-草本植物組成;也可以封沙育草的綠色帶，依降雨及水文地質(zhì)條件而定。在雨量較多(300毫米以上)或地下水位較高(離地表2米以?xún)?nèi))的地區(qū)可全部由喬木組成綠色帶。

用灌木、 草稈、泥土、 礫石等作材料，呈帶狀或格狀覆蓋于風(fēng)沙土表面，制止風(fēng)沙流動(dòng)。此法用于防治風(fēng)沙對(duì)鐵路、農(nóng)田的為害，效果明顯。

主要是通過(guò)增施有機(jī)肥料、客土(摻粘土)、留(高)槎和種植豆科綠肥等措施，增強(qiáng)風(fēng)沙土的抗風(fēng)蝕的能力，并提高土壤肥力水平。

主要是利用某些化學(xué)物質(zhì)增加風(fēng)沙土顆粒的固結(jié)能力以減緩風(fēng)沙土的流動(dòng)性。此類(lèi)化學(xué)固沙材料主要包括瀝青乳劑、渣油以及聚丙烯胺等石油化工副產(chǎn)品。在蘇聯(lián)，借助化學(xué)固沙材料每年有若干平方公里風(fēng)沙土被固定。但因成本昂貴，目下尚難以大面積使用。

在有水利條件的地方可采取下列措施:①引水拉砂。即借水的沖擊力量拉平沙丘，并開(kāi)拓為新綠洲。②引水阻砂。即在流動(dòng)風(fēng)沙土的背風(fēng)一側(cè)開(kāi)渠引水，使砂落入渠中隨水流去，以阻止砂粒繼續(xù)向前移動(dòng)。③引水灌淤。即讓水中挾帶的大量細(xì)土粒緩慢地沉積于風(fēng)沙土的表層，以提高小粒徑顆粒的含量和土壤肥力水平。

徹底改變風(fēng)沙土地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面貌和提高風(fēng)沙土生產(chǎn)力的關(guān)鍵在于發(fā)展灌溉事業(yè)。因?yàn)橛兴庞兄参铮拍芄躺澈透淖冃夂?，從而使風(fēng)沙土地區(qū)中出現(xiàn)綠洲。為此，除充分利用風(fēng)沙土地區(qū)有限的河流地表水外，開(kāi)發(fā)地下水資源和開(kāi)挖人工河流是重要途徑。蘇聯(lián)為改良卡拉庫(kù)姆沙漠，早在50年代就開(kāi)鑿卡拉庫(kù)姆運(yùn)河，為大面積開(kāi)墾風(fēng)沙土提供了必要條件。開(kāi)墾地已成為棉、瓜果、蔬菜、飼料等的重要產(chǎn)區(qū)，畜牧業(yè)也有較大發(fā)展。

根據(jù)植被生長(zhǎng)的疏密和沙性母質(zhì)流動(dòng)性的大小，風(fēng)沙土可分為3個(gè)亞類(lèi)，它們同時(shí)反映風(fēng)沙土的3個(gè)不同發(fā)育階段:①流動(dòng)風(fēng)沙土。多半是僅生長(zhǎng)有極為稀疏的固沙先鋒植物的流動(dòng)沙丘。成土過(guò)程微弱，風(fēng)蝕作用嚴(yán)重，土壤剖面的層次分化不明顯。植物難以定居其上，基本上無(wú)利用價(jià)值。多見(jiàn)于荒漠地區(qū)。②半固定風(fēng)沙土。由流動(dòng)風(fēng)沙土發(fā)育而來(lái)。隨著流動(dòng)風(fēng)沙土著生植物的增多，沙面植物的覆蓋度增大，風(fēng)蝕作用趨于和緩，土壤表面變?yōu)榫o實(shí)并出現(xiàn)薄層結(jié)皮，流動(dòng)性變小而呈半固定狀態(tài)。同時(shí)，土壤有機(jī)質(zhì)含量也因植物殘?bào)w的增多而有所增加，土壤剖面層次有所分化。③固定風(fēng)沙土。由半固定風(fēng)沙土發(fā)展而成。除生長(zhǎng)有沙生植物外，還常摻入一些地帶性植物種。沙丘的外貌更加平緩，地表結(jié)皮進(jìn)一步增厚，沙面更加緊實(shí)，剖面分化明顯，且有團(tuán)塊狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，抗風(fēng)能力增強(qiáng)，土壤理化性質(zhì)發(fā)生 明顯變化。

根據(jù)全國(guó)第二次土壤普查的土壤分類(lèi)系統(tǒng)風(fēng)沙土作為初育土綱的一個(gè)土類(lèi)。近似于《美國(guó)系統(tǒng)分類(lèi)》中的石英沙質(zhì)新成立土類(lèi)(Quartisamment)FAO的沙性土(Arenosols)。

風(fēng)沙土的亞類(lèi)劃分，主要考慮它由移動(dòng)沙丘向固定沙丘發(fā)展的過(guò)程受區(qū)域成立條件影響較大，所以分為草原風(fēng)沙土、荒漠風(fēng)沙土與草甸風(fēng)沙土。前二者有地帶性差異，而草甸風(fēng)沙土則主要發(fā)育在這些不同區(qū)域的受地下潛水影響的地點(diǎn)。

在流動(dòng)風(fēng)沙土向半固定和固定風(fēng)沙土演變過(guò)程中，土壤表層粉砂和粘粒含量增加，持水性能提高，有機(jī)質(zhì)和鹽分積累明顯。

主要分布于干旱少雨、晝夜溫差大和多沙暴的地區(qū)，包括世界各大洲的沙漠、草原和半荒漠草原地帶。中國(guó)主要分布在北緯36°~49°之間的干旱和半干旱地區(qū)。包括塔克拉瑪干、古爾班通古特、庫(kù)母達(dá)格、柴達(dá)木、巴丹吉林、烏蘭布、騰格里、庫(kù)布其、毛烏素、小騰格里、西遼河和呼倫貝爾等沙區(qū)，東南沿海也常有所見(jiàn)。

全世界有相當(dāng)面積的農(nóng)田受流動(dòng)風(fēng)沙土侵襲，風(fēng)沙土的范圍有所擴(kuò)大。根據(jù)聯(lián) 合國(guó)糧農(nóng)組織的資料，自20世紀(jì)70年代中期以來(lái)，每年約有5~7萬(wàn)平方公里的土地發(fā)生沙化，其中尤以非洲鄰近撒哈拉大沙漠的國(guó)家為甚。受侵襲的農(nóng)田產(chǎn)量下降，甚至顆粒無(wú)收。中國(guó)鄂爾多斯高原等的風(fēng)沙土也有擴(kuò)大趨勢(shì)。

主要分布在中國(guó)北部的半干旱、干旱和極端干旱地區(qū)。風(fēng)沙土的特征是成土作用經(jīng)常受到風(fēng)蝕和沙壓，很不穩(wěn)定，致使成土過(guò)程十分微弱，土壤性狀與風(fēng)沙堆積物無(wú)多大改變。隨沙地的自然固定和土壤形成階段的發(fā)展，由流動(dòng)風(fēng)沙土到半固定、固定風(fēng)沙土，土壤有機(jī)質(zhì)含量逐漸增加，說(shuō)明只要增加肥分與水分，使植被逐步穩(wěn)定生長(zhǎng)，也能成為農(nóng)林牧用地。

1.剖面形態(tài)

A層:生草-結(jié)皮層或腐殖質(zhì)染色層，厚度5~30cm或更厚，淺黃色(2.5Y7/3)或淡 棕色(7.5YR5/4)，片狀或弱團(tuán)塊狀結(jié)構(gòu)，沙土或沙壤土。根系較多

C層:沙土，淺黃色(2.5Y7/3)，單粒結(jié)構(gòu)。

2.物理、水分性質(zhì):由于風(fēng)力的分選作用，風(fēng)沙土的顆粒組成十分均一，細(xì)沙粒(0.25~0.05mm)含量高達(dá)80%以上。因植物的固定、塵土的堆積和成土作用，半固定、固定風(fēng)沙土的粉粒和粘粒含量逐漸增加，可達(dá)15%左右。隨著有機(jī)質(zhì)和粘粒的增加，土壤結(jié)構(gòu)改善，微因聚體增加，容量減小，孔隙度提高。風(fēng)沙土地區(qū)降水少，滲透快，蒸發(fā)強(qiáng)，土壤含水量低。流動(dòng)風(fēng)沙土的表層為一疏松的干沙層，厚度一般為5~20cm，荒漠土地區(qū)可超過(guò)lm，含水量低于1%。干沙層以下水分比較穩(wěn)定，含水量為20~30g/kg。對(duì)耐旱的沙生先鋒植物的定居有利，降水多的季節(jié)可達(dá)40~60g/kg，亦能滿(mǎn)足耐旱的草灌和喬木的生長(zhǎng)。半固定和固定風(fēng)沙土由于植物吸收與蒸騰，上層土壤水分含量更低。

3.化學(xué)性質(zhì):風(fēng)沙土有機(jī)質(zhì)含量低，一般在1~6g/kg之間，長(zhǎng)期固定或耕種的風(fēng)沙土可達(dá)5g/kg左右。腐殖質(zhì)組成除東部草原地區(qū)外。以富里酸為主，胡敏酸與富里酸比值小于1。土壤鉀素或豐富，氮磷缺乏，陽(yáng)離子交換量2~5cmol(+)/kg,供肥能力差，土壤貧瘠。pH值在8~9之間，呈弱堿至堿性反應(yīng)。石灰和鹽分含量地域性差異明顯，東部草原地區(qū)一般是無(wú)石灰性，并有鹽分積累，特別是荒漠地區(qū)有的已開(kāi)始出現(xiàn)論分和石膏聚積層。

風(fēng)沙土礦物組成中，石英、長(zhǎng)石等輕礦物占80%以上，重礦物含量較少，但種類(lèi)較多，主要是角閃石、綠簾石、石榴子石和云母類(lèi)礦物。