来源:人民日报
土壤的颜色主要由土壤中的矿物质和有机质共同决定
几年前,中国科学院南京土壤研究所绘制出我国第一幅高精度土壤颜色地图——全国土壤颜色三维分布图。地图上,分布在不同区域的土壤,色调、亮度和彩度各有不同,可以细分出428个标准土壤颜色,看起来就像一个巨大的调色盘。
土壤为什么有不同颜色?它们受到哪些因素影响?
土壤的形成,主要源自地壳表层岩石风化形成的风化物。土壤的颜色主要由土壤中的矿物质和有机质共同决定。
各种显色矿物质绘就了土壤的底色,最常见的就是各类铁矿物。在我国东部地区,长江、淮河下游和鄱阳湖、太湖周围,河网密布、地形低洼,部分土壤中的氧化铁被还原为氧化亚铁,呈现淡褐色或灰青色。四川盆地是我国著名的紫色土盆地,其土壤“继承”了紫色砂岩或页岩的显色矿物赤铁矿等,从而呈现出紫色。而在福建、江西、湖南等南方地区遍布的红壤,主要是由成土过程中次生的赤铁矿显色而来。
有机质主导了土壤颜色的深浅。在我国东北地区,夏天雨水、热量充足,平原上草木茂盛;冬天寒冷干燥,生物新陈代谢速率缓慢,落叶秸秆等不易分解——有机质年复一年积累下来,让土壤的颜色变得深黑,形成肥沃的黑土。
由于环境的差异,同一片区域中的土壤也会呈现不同颜色。以江苏为例,大部分区域的土壤都以灰青色为主,但在盐城等沿海地区,由滩涂发育而来的土壤含盐量高,如果某些季节日照较多而降雨量较少,土壤底部的盐分就会被“运”到表面,形成白花花的盐碱地。
土壤的颜色,也蕴含着丰富的气候变化信息。在黄土高原,人们在钻井、修路时,向下挖掘上百米,就会发现土壤的颜色是一层黄、一层红交织分布的。其实,这与地球经历的冰期—间冰期的不同阶段有关:在干旱寒冷的冰期时代,由于土壤有机质含量不高,在石英、云母和碳酸钙等矿物相互作用下,主要呈黄色;在温暖潮湿的间冰期,会次生一些难溶于水的显色矿物,让土壤呈其他颜色。
土壤丰富的颜色背后,蕴藏着自然的奥秘,也映照着人类活动的轨迹。
(作者为中国科学院南京土壤研究所副研究员,本报记者姚雪青采访整理)
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