(一)成土因素
1.气候 气候直接影响土壤的水热状况,决定着土壤中的物理、化学和生物等过 程,所以气候是直接影响土壤的发生、发展方向的因素。从水、热条件的变 化看,北京夏季高温多雨,是土壤物质与能量迁移转化最激烈的时期,土壤 中的粘粒、可溶性盐分、碳酸钙及可溶性养分等处于淋溶阶段,同时土内风 化作用明显。春季干旱,是土壤物质的相对累积时期。冬季寒冷干燥,生物 属休眠期,土内物质处于相对稳定时期。这种季节性变化对土壤形成影响很 大。 2.植被 北京山区面积广阔,地形复杂,植被垂直分布明显。平原区基本为农田, 天然植被主要分布在山区。但低山区土地利用频繁,人为影响大,植被已遭 破坏,水土流失严重。随着植被条件的变化,土壤发生明显的变化。植被破 坏严重地区,土层薄或变为粗骨性土,生态环境明显恶化。植被保存较好, 覆盖度较大的地区,土层厚、土质细、生态环境良好。 3.地形 地形影响地表物质与能量的分配,支配着地表径流,在很大程度上决定 着地下水的活动情况,因而在一定的生物气候条件下,不同地形部位有着不 同的水热状况,从而影响土壤的形成和分布。 (1)地形的垂直变化引起土壤的垂直分布在海拔 1800—1900 米以上的 一些中山顶部,气候冷湿,草甸植被茂密,分布着山地草甸土。约在海拔 1600 米左右的中山缓坡低地,林间常伴生有草甸植被,因而有局部山地棕壤附加 草甸化过程。在 800 米以上的中山针阔叶混交林带为山地棕壤带。植被破坏 严重地区,山地棕壤退化形成山地粗骨性棕壤。 在 800 米以下的低山区,植被条件差。有山地淋溶褐土分布。在碳酸盐 母质上,也有山地碳酸盐褐土的分布。一些沟谷阶地分布有普通褐土、褐土 性土。在水土流失严重地区,多山地粗骨性褐土。 在洪积冲积平原,人为影响比较大,土壤熟化程度较高。地势较高,地 下水位较深的地区,有普通褐土、碳酸盐褐土分布。在一些低平原和洪积扇 下部有潮土分布。扇缘和洼地有沼泽化土壤的分布。 从上述土壤分布与地形的关系来看,随地形的垂直变化,土壤呈有规律 的垂直系列变化。这是地形引起土壤物质与能量再分配的结果(图 6-1)。 图 6-1 地形垂直变化引起土壤垂直分布示意图(以房山县土壤为例) (2)冲积平原微地形变化引起土壤呈微域复区分布冲积平原地势平坦开 阔。土壤以潮土为主。在流水的作用下,地势呈波状起伏。随河道走向及距 河道远近土壤母质变化很大,土壤分布多呈条带状。在交接洼地、河间洼地、 堤外洼地,土壤积水时间较长,或常年积水,以湿潮土和沼泽化土壤为主。 在洼地边缘与平原交接处,发生盐渍化。因此,土壤随微地形变化多呈复区 存在。
(3)地形对沉积物和土壤侵蚀的影响山区坡陡,植被破坏严重,强烈侵 蚀的结果,土层变薄,多粗骨性土。薄层土与粗骨性土约占山区的 1/ 3。一 般在深山人烟稀少的地区,土层相对较厚,植被条件好,土壤腐殖质累积明 显,养分水平较高。山区沟谷及河漫滩地区,沉积物一般较粗,底层多大砾 石。 平原区的沉积物特征与所在地河流特征关系极为密切。永定河沉积物富 含碳酸钙,而潮白河的沉积物碳酸钙含量少,所以潮白河沉积物上发育的土 壤中石灰性反应小或无石灰性反应。历史上又因河流多次改道,更加重平原 沉积物的复杂性。 一般在洪积冲积扇的上部,沉积物底层多砾石,上层为黄土状母质。到 冲积平原沉积物加厚,夹层复杂,一般在古今河道附近为砂土,距河道远时, 沉积物逐渐过渡为壤质,有时夹层或底层为砂土。由于河流摆动结果,砂、 粘、壤常相间分布。在洼地中,沉积物一般较粘。 河流泛滥时期,新沉积物不断覆盖土壤,所以平原区常发现埋藏黑土层和鸡 粪土层。其埋藏部位与沉积物的厚度均与地形有关。 图 6-3 通县梨园地区土壤夹层分布示意图 图 6-4 潮白河北部洪积冲积平原地貌——土壤沉积物分布图 4.母质 母质是土壤形成的物质基础,母质的机械组成和化学成份直接影响土壤 的形成、属性和肥力状况。北京市成土母质可概括为两大类,即各类岩石风 化物和第四纪疏松沉积物(见图 6—5) (1)酸性岩类风化物酸性岩类风化物在北山分布面积较广,约占山地面 积的 32%。包括花岗岩、花岗片麻岩、片麻岩、流纹岩、花岗正长岩以及正 长岩等,其中以花岗岩所占面积最大,具有代表性。这类岩石矿物组成复杂, 抗风化力弱,所形成的山地坡缓、水系发达多呈树枝状。其风化物质粗,风 化壳较厚,疏松通透性良好,有利于土壤发育。土壤多为发育良好的山地棕 壤和山地淋溶褐土。但断裂处山势较陡。水土流失严重地区多为粗骨性土壤。 图 6-5 成土母质类型图 (2)硅质岩类风化物主要分布在北部山区及门头沟清水河流域,约占山 地面积的 17%。包括砂岩、砾岩、石英砂岩、石英岩、页岩、片岩、板岩等 沉积岩和变质岩,以砂、砾岩具有代表性。这类岩石岩性的差别性较大,除 石英岩外,均较易风化,形成的风化物较粗,地面多岩屑、岩块和砾石,植 被稀疏,土层薄。岩系层理受流水作用,多呈格子状。其土壤多为山地粗骨 褐土和山地淋溶褐土。 (3)中性和基性岩类风化物主要分布在怀柔县汤河口—宝峙,古北口以 及东灵山、百花山和妙峰山等山地,约占山地面积的 10%。包括安山岩、闪 长岩、玄武岩和辉长岩等中性和基性火成岩,以安山岩分布较广,具有代表 性。这类岩石含铁、镁矿物质多,物理风化较强,化学风化弱。风化后多呈 岩屑,水分状况差,常有裸岩出露,利用困难。土壤类型较复杂,但多粗骨 土壤。 (4)碳酸盐类风化物主要分布在西山,构成门头沟区和房山区山地主 体。在密云县南部,延庆县东部等山地也有分布,约占山地面积的 35%。包 括石灰岩、白云岩、硅质灰岩、白云质灰岩等沉积岩和变质岩。纯石灰岩较 少。以白云岩具有代表性。此类岩石易于化学风化多形成陡峭山地和岩溶地 貌。地面干旱,植被稀疏。所形成的土壤有山地粗骨褐土、淋溶褐土、碳酸 盐褐土等。 (5)红粘土主要分布在昌平县红泥沟、平谷县大华山—乐政务一带以及 周口店。这是一类较古老的第四纪沉积物,质地粘重,土色黄红—棕红,不 含石灰,pH 值为中性。 (6)黄土状母质由于风向的影响,黄土广泛分布于山麓西北坡、山前地 带和低山丘陵的沟谷、缓坡上,以延庆县最为集中。黄土的上界在半干旱区 海拔可达 1000 米以上,如延庆县的大庄科、门头沟区的黄安坨等山地。在半 湿润区上界达到 600—700 米,如平谷县、怀柔县等山地。黄土状母质包括新 黄土和红黄土两大类。新黄土位于上部,色黄,富含碳酸钙,垂直节理发育, 群众称为黄土。红黄土位于下部,年代较久,色红黄—棕黄,碳酸钙含量少, 垂直节理不发育。以粉砂质为主,结构松散,易受切割侵蚀,水土流失严重。 由于钙质淋溶程度不同,在山地形成山地淋溶褐土、普通褐土,新黄土上形 成碳酸盐褐土。 (7)平原壤质沉积物包括全新世的洪积冲积物和冲积洪积物。以轻壤为 主,分布于广大的冲积平原上,是本市主要的母质类型。在高平原上有沟状 侵蚀。土壤主要类型有潮褐土、褐潮土和潮土。 (8)平原粘质沉积物主要为全新世冲积物。分布在洼地和扇缘地区。土 质粘,地下水位接近地表。土壤类型有粘性潮土、砂姜潮土、温潮土以及水 稻土等。 (9)平原砂质沉积物为全新世近期冲积物,分布于平原河道两侧及决口 扇形地。质地为粗砂或细砂。细砂经风力搬运,形成砂丘。在地下水作用下, 形成砂潮土。无地下水参与土壤形成时,形成褐土性土或风砂土。群众称白 砂土。 (10)砂砾质沉积物沉积物以大砾石、卵石和粗砂为主。主要分布在洪 积扇上部和河流出山口的部位。典型的地区如昌平县南口—阳坊一带、平谷 县南独乐河一带。土层浅薄,卵石层或砂砾石层厚,甚至就是卵石滩。干旱 缺水,利用时须除石垫土或挖坑填土种树。 (11)人工堆垫物主要指山区谷地人造梯田和卵石滩造田时,所堆垫的 物质,一般为黄土状母质,土层浅薄,底土或心土以下即为砂砾石层、干旱 缺水,缺肥,多为低产田。 5.地表水与地下水 (1)地表水本市五大水系,各水系都有一系列支流。因此,对土壤形成、 分布有很大影响。在平原各河系的一级阶地和河漫滩地区多分布潮土类土 壤。二级阶地以上,主要分布有普通褐土、碳酸盐褐土。局部排水不良的地 区分布着沼泽化土壤。局部高地分布有褐土和潮褐土、褐潮土。 (2)地下水地下水埋深及其性状对土壤发生影响很大,一般来讲,地下 水埋深大于 4—6 米时,对土壤形成影响不大。小于 4 米时,地下水即不同程 度的参与土壤形成。使土壤发生草甸化、沼泽化、盐渍化过程。 北京地区地下水主要来源是:山区侧向迳流补给,平原地区大气降水, 地表水和灌溉用水等。因地下水长年过量开采,地下水普遍下降,这对土壤 发育影响很大。目前,土壤有向干旱发展的趋势,在一些地下水下降迅速的 地区将促使潮土向褐土化过程演变。 在一些大河的一级阶地上因受地表水补给,地下水位较浅,发育着潮土、 褐潮土。在东南郊地下水埋深在 2 米左右,是潮土集中分布的地区。在局部 洼地地下水出露的地区,分布有沼泽化土壤。在微地形变化较大地区,土壤 随地形和地下水的变化,潮土—盐渍化潮土—沼泽化潮土—草甸沼泽土,呈 复区分布。
(二)土壤分布规律
北京地区成土因素复杂,形成了多种多样的土壤类型。依据发生学、自 然土壤与农业土壤相统一的分类原则,将全市土壤划分为 9 个土类,20 个亚 类,64 个土属。其空间分布特点是,全市土壤随海拔由高到低表现了明显的 垂直分布规律,各土壤亚类之间反映了较明显的过渡性。其分布规律是:山 地草甸土—山地棕壤(间有山地粗骨棕壤)—山地淋溶褐土(间有山地粗骨 褐土)—山地普通褐土(间有山地粗骨褐土、山地碳酸盐褐土)—普通褐土、 碳酸盐褐土—潮褐土—褐潮土—砂姜潮土—潮土—盐潮土—湿潮土—草甸沼 泽土。由于不同地区的成土因素的差异,土壤分布有明显的地域分布规律。 1.北京市最高峰的海坨山、百花山、白草畔、东灵山等中山山地 在海拔 1900 米以上的阳坡,海拔 1800 米以上的阴坡的山地平台、缓坡 上,植被为杂草草甸,分布着山地草甸土,其下为山地棕壤。 2.海拔 800—1900 米的中山山地 主要分布的是山地棕壤。在阳坡或陡坡,植被差,水土流失严重地区分 布有山地生草棕壤及粗骨棕壤。由于受降水量及岩性影响,北部、东部山地 雨量较丰富,酸性岩类较多,在阴坡 600 米处即可出现山地棕壤;西部、西 北部山地,属半干旱区,钙质岩类较多,在 900—1000 米以上开始出现山地 棕壤(见表 6-1)。 3.海拔 800 米以下的广大低山地区 主要分布山地淋溶褐土及粗骨性淋溶褐土。上接山地棕壤,下接山地普 通褐土。在阳坡可直接与粗骨性褐土相邻。但西部山区碳酸岩类及黄土性母 质上发育的碳酸盐褐土及普通褐土,可随母岩分布到海拔 800 米以上,与山 地淋溶褐土呈交错分布,河谷地带分布有洪冲积的褐土性土及少量人工堆垫 的褐土性土;低河漫滩则有冲积物潮土分布;沟谷梯田主要为中厚层普通褐 土,是山区的主要耕地。 4.海拔 350—500 米以下的丘陵及山麓平原中的残丘,直至山前岗台地区 主要分布有山地普通褐土、粗骨性褐土及碳酸盐褐土,少部分为山地淋 溶褐土。东部丘陵降水量较多,山地普通褐土与山地淋溶褐土的分界线大体 在海拔 300—350 米;西部山地丘陵降水量偏少,且多硅质石灰岩类,山地普 通褐土与山地淋溶褐土的分界线大体在 400—500 米不等。 5.山麓阶地及洪积冲积扇中上部 沿山麓狭长地带,呈环状分布有普通褐土。其下紧接潮褐土。在广大平 原的残余二级阶地上也零星分布有潮褐土,其陡坎下为潮土。褐潮土分布在 冲积扇边缘,上接潮褐土,比潮褐土地区显著低平,其末端与扇缘洼地、交 接洼地或山麓平原洼地的砂姜潮土、温潮土相接,最洼处为草甸沼泽土,这 三种洼地土壤,有的新辟为稻田,有的已发育成水稻土。 近城区 20 华里以内,在潮褐土及褐潮土基础上,因多年种菜发育为菜园 潮褐土及菜园褐潮土。近城区 7 华里以内的老菜区,种菜历史最久,土壤熟化度最高。 太行山山前平原冲积扇发育较宽,普通褐土面积较大,黄土性母质较多, 主要分布有复石灰性褐土,局部为洪积冲积物碳酸盐褐土,其东以狭长的潮 褐土过渡带与潮土相连。燕山山麓平原延伸很窄,普通褐土分布面积小,潮 褐土及褐潮土面积则相对较多,常交错分布于冲积扇的中下部。潮褐土比褐 潮土分布在地势稍高,排水较好的部位。如地形平坦开阔,则潮褐土分布在 排水较好的阶地外缘,以陡坎与冲积物潮土相接,而洪积冲积物褐潮土则分 布在内部低平处,排水条件相对较差,其低洼处常有大面积砂姜潮土分布。 在冲积扇上的普通褐土与潮褐土常被近代河流切割。在阶地下的河漫滩 和一级阶地上,沿河呈狭长带状分布有潮土,它具有较好的水分状况,历史 上常淤积肥土。冲积扇上部常有残丘,分布着山地粗骨褐土和普通褐土。 6.东南部及东部冲积平原 在永定河及潮白河冲积物上发育着潮土。在冲积平原上,随着微地形变 化土壤分布变化复杂,在大河道及决口大溜附近常有风砂土,以砂丘状态存 在,砂丘边缘常为砂质潮土。广大河间地带为壤质潮土,向洼地过渡的微斜 平地常分布盐潮土。河间洼地则为重壤质、粘质潮土。在沿河洼地常有草甸 沼泽土及湿潮土,并辟为稻田,形成潮土型水稻土及湿潮土型水稻土。在河 流古自然堤上,地下水深于 3 米处,分布有冲积物褐潮土,但面积很小。