三、成土过程

富铝土是脱硅富铝化过程和生物富集过程这两方面共同作用形成的。

（一）富铝化过程

由于本土纲处于高温多雨的气候条件之下，具有充足的能量和动力使土体中原生矿物受到深刻的风化，以致硅酸盐类矿物强烈分解，产生了以高岭石为主的次生粘土矿物和游离氧化物。而分解过程中产生的可溶性产物受到下降的渗透水淋溶而流失，在淋溶初期，水溶液近于中性反应，硅酸和盐基流动性大而淋溶流失多，而铁、铝氧化物因流动性小而相对积累起来，当盐基淋失到一定程度，以致土层上部呈酸性反应时，铁铝氧化物开始溶解而表现出较大流动性。由于土层下部盐基含量较高，酸度较低，以致下移的铁、铝氧化物达到一定深度时即发生凝聚沉淀作用，而且一部分的铁、铝氧化物在旱季还会随毛管水上升到达地表，在炎热干燥的条件下发生不可逆性的凝聚。这种现象的多次发生，遂使上层土壤的铁铝氧化物愈聚愈多。据研究，我国富铝土，硅的迁移量均在40—70％之间，镁、钾、钠的迁移量一般在80—90％，钙几乎接近100％。铁的富集量7—25％，铝达10—20％。土壤胶体的硅铝率在1.5—2.5之间，富铁铝系数一般均小于1，土壤胶体铁的游离度为46—88％。这些指标反映出我国富铝土的脱硅富铝化作用的一般特点。

在不同热量带下所发育的富铝土，其所表现的富铝化作用的强度是不同的，这从一些诊断指标中可以得到反映。热带的砖红壤，南亚热的砖红壤性红壤和亚热带的红壤，硅的迁移量分别是41—72％，38—70％，36—68％，富铁铝系数分别为0.85±0.16，0.79±0.14；0.51±0.11，土壤胶体的硅铝率，分别为1.87±0.23，2.01±0.3，2.27±0.27，土壤胶体铁游离度分别为84.5±40，66.1±60，48.22±2.2。从矿物的组成来看，红壤的特点是伊利石迅速减少，氧化铁矿物显著增多，高岭石化逐渐加强；砖红壤性红壤中伊利石所剩无几，以高岭石占绝对优势，三水铝石时隐时现；砖红壤的特点是氧化铁矿物很多，其他矿物与砖红壤性红壤无本质区别，仅是数量上的增减，只有基性岩风化壳上的砖红壤才经常伴有不少三水铝石。由此可见，随着水热作用的加强，风化度高的矿物不断增多，铁铝氧化物矿物迅速积累，硅铝率迅速变小。然而黄壤矿物组成较为特殊，除出现高岭石、伊利石外，还有较多的三水铝石。不过，三水铝石不一定是高岭石的分解产物。如果有足够的热量条件而淋溶作用又强也有利于三水铝石的形成。黄壤分布的地形部位较高，又多发育在砂性母质上，淋溶作用较强。这可能是造成三水铝石较多的原因。

富铝化作用也因母岩的性质而有差别，如玄武岩上发育的红壤或砖红壤，其SiO2和盐基的迁移量要比花岗岩上发育的相应土类高出30％左右。铁铝的富集作用也较明显。它除了有较强富铝化作用外，还表现出明显的铁质化。富含硅酸盐的石灰岩风化形成的富铝风化壳，其铝的含量较铁质为高，二氧化硅含量相对较低。第四纪红粘土上多形成硅铁质富铝风化壳。花岗岩及浅海沉积母质将分别形成硅铝质及硅质富铝风化壳。脱硅富铝化是一种地球化学过程，它是富铝土形成的基础，它进行于古气候条件下，然而对近代富铝土渗透水的化学组成研究结果表明硅的含量相当高，而铁、铝含量均较低，这说明富铝土在现代生物气候条件下仍然继续进行脱硅富铝化作用。所以富铝土既有古风化壳的残留特征，又承受近代富铝化作用的影响。

（二）生物富集过程

许多国外学者把脱硅富铝化作用看成富铝土形成的唯一过程，其实，这只是一种基本过程，在这一过程的基础上还进行着强烈的生物富集作用，这两个过程相互作用的结果才形成富铝土。如果只有前一个作用而没有后一作用，其产物充其量不过是一种富铝风化壳。而强烈的生物富集作用使富铝土具有强烈的物质和能量循环，从而可能在古风化壳上进行一种新的土壤形成作用，改造风化壳而形成土壤。当然，任何土壤都存在生物富集作用，但富铝土的生物富集作用却表现出“强烈”的特点，因此它在土壤形成过程中的作用尤为突出。研究表明，热带雨林下发育的砖红壤，森林凋落物（干物质）每年每公顷达11550公斤，热带次生林下为10200公斤，而温带地区只有3750公斤，前者比后者高2.7—3.0倍。本土壤分布区所生长的植物不只生长量大，而且其残体的转化也极迅速，营养元素的生物小循环周期短，如热带植物残体的年分解率为57—78％（以橡胶和芒萁为例），而较北亚热带植物高1—2倍。因此，它的生物自肥能力较强。不过这些营养元素不是固定保持在土壤里，而处于不断循环过程中，一旦植被受到破坏，将会引起强烈的水土流失，土壤肥力就会明显下降。本区的自然植被以森林为主，土壤有机质的表聚性十分明显，腐殖质组成较为简单，活动性较大，以富里酸为主，表土的胡敏酸/富里酸比值一般均在0.8以下，心土和底土多在0.4以下，富里酸的数均分子量在680—780之间，较黑土的富里酸小。在胡敏酸中，以活性胡敏酸占优势（75—95％）。富铝土的腐殖质组成受着生物气候条件的影响，如砖红壤的腐殖质较红壤简单，而且活动性也较大。热带雨林下的砖红壤，其胡敏酸/富里酸比值较相邻的竹林下为低，活性胡敏酸则量较高；松芒萁群落下的红壤、砖红壤，其胡敏酸/富里酸比值较相邻的其他植被类型下的同类土壤高。母岩条件也影响着富铝土的腐殖质组成，在同一地区内，发育于石灰性母质的富铝土，胡敏酸/富里酸比值要比毗邻非石灰性母质的富铝土高，而活性胡敏酸含量却显著降低了。富铝土上的植物的灰分含量一般很低，大多在500—600克每千克左右，氮、硫、磷、钙、钠、钾、铁等含量都比钙质土和盐渍土上的植物中含量来得低，而锰的含量略高，铝的含量特别高，一般为0.5克每千克左右，有的在8克每千克以上，这要比钙质土和盐渍土上的植物含铝量高出数倍至百倍。而且在植物分解过程中，鲜叶中含量较多的钙、镁、氮、硫等元素不断淋失，其损失量达20—40％左右，而鲜叶含量较少的铝、铁、硅等则相对累积，在残落物中这类元素比鲜叶增加4—8倍，这就加深了对土壤富铝化作用的影响。所以说，脱硅富铝化作用和强烈的生物富集作用是富铝土形成的统一而不可分割的两个过程。
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