龙川霍山风景区在哪里:冻土是什么？

冻土
生活在北方的人有这样的体会，在冬天，当气温降到零度以下，如果你到户外挖土，就会发现原来松软的土地现在变得十分坚硬，一锹下去往往只留下一个白点。细心的人会发现在这些坚硬的土里面含有一些小冰晶，而且如果你不泄气继续挖下去，就会发现这层坚硬的土并不十分厚，在它下面还是比较松软的土。这层含有冰晶的土就是冻土。

一、地理分布

冻土分布于高纬地带和高山垂直带上部，其中冰沼土广泛分布于北极圈以北的北冰洋沿岸地区，包括欧亚大陆和北美大陆的极北部分和北冰洋的许多岛屿，在这些地区的冰沼土东西延展呈带状分布，在南美洲无冰盖处亦有一些分布。据估计，冰沼土的总面积约590万平方公里，占陆地总面积的5.5%。在前苏联境内，各种冰沼土的总面积为1688000平方公里，占前苏联国土面积的7.6%，占世界冰沼土面积的28.6%。冻漠土广泛分布在我国青藏高原和其他高山地区。此外，在世界各地的高山，如南美安第斯山，新西兰南阿尔卑斯山等亦有分布。

青藏高原上的冻土

人类活动大多集中在温暖地区或低海拔平原地带，所以对于冻土的认识不是很多，但是随着人类活动空间的扩大以及对资源需求的增多，人类逐渐将目光投向了太空、海洋和寒冷的极区。如近四、五十年来，美国、英国、加拿大等国为解决能源危机，加紧开发北极和北极近海的石油和天然气。但是包括多年冻土在内的寒区有着自己独特的环境特性，它是一个很脆弱的环境体系，一旦遭到破坏就无法挽回。

恩格斯说过，“我们不要过分陶醉在我们对自然的胜利。对每一次这样的胜利，自然界都报复了我们”。对自然的开发必须以了解、服从自然发展规律为前提，只有这样我们才能给生活在寒区的人们和子孙后代留下一个没有伤疤的地球！

中国冻土分布

我国多年冻土分为高纬度和高海拔多年冻土。高纬度多年冻土主要集中分布在大小兴安岭，面积为38-39万平方公里。高纬度的多年冻土是欧亚大陆多年冻土南缘，平面分布服从纬度地带性规律，即往约往海拔高的地方冻土面积约达，厚度越厚。

高海拔多年冻土分布在青藏高原、阿尔泰山、天山、祁连山、横断山、喜马拉雅山，以及东部某些山地，如长白山、黄岗梁山、五台山、太白山等。高海拔多年冻土形成与存在，受当地海拔高度的控制。

世界冻土分布

现在让我们自南而北作一次考察，来了解多年冻土的发育情况。我们由我国松嫩平原北部城市嫩江出发，边往北走边进行观测。在嫩江我们会发现很多一块一块的冻土区域，这表明我们已经到达了多年冻土德南界，。我们继续北上到达我国铁路的最北端，就会发现原来呈块状出现的冻土已经联成了一片，冻土厚度也增加到了50—120米。继续往北走进入北极圈，我们会发现原来的参天古树不见了，带之而来的是一片苔原景色，在这里冻土厚度已经增加到了200-600米，有的地方甚至达到了1000米。在往北走就到了此行的终点——北冰洋沿岸，这里气候极为严寒，冻土层厚达400-900米，这里是世界上冻土厚度最后的地方，最后的地方达1400米。

冻土是指地表至100厘米范围内有永冻土壤温度状况，地表具多边形土或石环等冻融蠕动形态特征的土壤。本土纲相当于美国土壤系统分类的新成土纲（Entisol）、始成土纲（Inceptisol）、有机土纲（Histosol），联合国土壤分类的始成土（Cambisols）、潜育土（Gleysols）、粗骨土（Regosols）、有机土。它包括的土类有冰沼土（冰潜育土）和冻漠土。

冰沼土相当于美国系统分类中新成土纲的永冻性的冷冻正常新成土（Pergelic Cryorthent）和始成土纲的冷冻潮湿始成土（Cryaquepts），有机土纲中部分冷冻有机土。联合国土壤分类中始成土的冰冻始成土（Gelic cambisols）、潜育土中的冰冻潜育土（Gelic gleysols）、粗骨土纲中的冰冻粗骨土（Gelic regosols）、有机土纲（Histosols）中的冰冻有机土（Gelic histosols），所不同的是联合国分类是指在2米深度内有永冻层。而冻漠土在美国、联合国分类中还没有相应的土类。而与美国分类的干旱土和联合国分类的钙质土或石膏土有某些近似。

二、成土条件

（一）气候

冻土分布区的环境条件存在差异。冰沼土分布区属苔原气候，大部分地面被雪原和冰川所覆盖，年平均温在0℃以下，一般都在-10℃至-17℃，冬季气温可低至-40℃，甚至-55℃，夏季温度也很低，7月份平均温度不超过10℃，全年结冰日长达240天以上。高山冻漠土年均温也很低，一般为-4℃至-12℃。冻土区降水很少，欧洲部分为200—300毫米，亚洲和北美洲北部在100毫米以下，西藏冻漠土区因地势高、远离海洋，降水更稀少，一般为60～80毫米，其北部更少，为20～50毫米，其中90%集中于5—9月。降水虽然少，但气温低，蒸发量小，长期冰冻，土壤湿度很大，经常处于水分饱和状态，夏季土壤—母质融化，砂土可达1～1.5米，壤土70～100厘米，泥炭土35～40厘米，以下即为永冻层，高山冻漠土在宽谷、湖盆永冻层深度80厘米，山坡上可达150厘米。

（二）植被

由于冻土区气候严寒，植被是以苔藓、地衣为主组成的苔原植被，草本植物和灌木很少，常见的植物有：石楠属、北极兰浆果、金凤花等开花植物，南缘有云杉、落叶松、桦、白杨、柳、山梣等，生长缓慢，矮小且畸形，各种植物的年生长量均不大，苔原地带每年有机质的增长量为400公斤/公顷，是世界各自然地带中最少的。高山冻漠土区植被为多年生和中旱生的草本植物、垫状植物和地衣，常见的有凤毛菊属、葶苈属、桂竹香属、虎耳草属、点地梅属、银莲花属、金莲花属、红景天属等，一簇簇地生长在石隙之间，或在冰雪融水灌润的地方局部呈小片分布。五颜六色的粗糙碟衣、地图黄绿衣、岩表黄绿衣等则着生于石块上面。

（三）地形、母质

冻土发育的地区，因刚脱离冰川覆盖不久，冰川地形保持得相当完整。冻漠土分布区的地形主要是陡峭的山坡，角锋、刃脊、第四纪和近代冰川所形成的冰斗和冰碛垅堤，宽谷，湖盆的湖积平原等。成土母质的差异较大，加拿大、西伯利亚地盾区是前寒武系基岩。其他地区有古生代各种灰岩、石英砂岩、板岩、中生代的灰岩、红色钙质砂泥岩及近代泥砾和冲积物，残积物，冰碛物，冰水沉积物等。

三、成土过程

冻土形成以物理风化为主，而且进行得很缓慢，只有冻融交替时稍为显著，生物、化学风化作用亦非常微弱，元素迁移不明显，粘粒含量少，普遍存在着粗骨性。高山冻漠土粘粒的K2O含量很高，可达50克每千克，说明脱钾不深，矿物处于初期风化阶段。

冻土区普遍存在不同深度的永冻层。在湿冻土分布区，夏季，永冻层以上解冻，由于永冻层阻隔，融水渗透不深，致使永冻层以上土层水分呈过饱和状态，而形成活动层，活动层厚度为0.6米至4米，若永冻层倾斜，则形成泥流；冬季地表先冻，对下面未冻泥流产生压力，使泥流在地表薄弱处喷出而成泥喷泉，泥流积于地表成为沼泽，因其下渗较弱，泥流、泥喷泉又混和上下层物质，使土壤剖面分化不明显，而在南缘永冻层处于较深部位，水分下渗较强处，剖面层次分化较好。

在干旱冻土分布区，白天由于太阳辐射强烈，地面迅速增温，表土融化，水分蒸发；夜间表土冻结，下层的水汽向表面移动并凝结，增加了表土含水量，反复进行着融冻和湿干交替作用，促进了表土海绵状多孔结皮层的形成。此外，暖季，白天表土融化，夜间冻结，都是由于由地表开始逐渐向下增温或减温总是大致平行于地表水平层次变化着的，所以，在干旱的表土上，强烈的冻结作用往往形成表土的龟裂。

在极地冰沼土区，由于低温，蒸发量小，地势低平处排水不畅，土壤水分经常处于饱和状态，致使土壤有机质和矿物质处于嫌气条件下，虽然有机质形成数量不多，但在低温嫌气条件下分解缓慢，表层常有泥炭化或半泥炭化的有机质积累。矿物质也处于还原状态，铁、锰多被还原为低价状态，形成一个黑蓝灰色的潜育层，在高山冻漠土分布区，降水较少，土壤淋溶弱，剖面中往往有石膏、易溶盐和碳酸钙累积，致使土体呈碱性，表土结皮和龟裂等。

总的来说，冻土成土年龄短，处处呈现出原始土壤形成阶段的特征。

四、主要性状

（一）诊断层和诊断特性：

冻土具有永冻土壤温度状况，具有暗色或淡色表层，地表具有多边形土或石环状、条纹状等冻融蠕动形态特征。

（二）形态特征：

土体浅薄，厚度一般不超过50厘米，由于冻土中土壤水分状况差异，反映在具常潮湿土壤水分状况的湿冻土和具干旱土壤水分状况的干冻土两个亚纲的剖面构型上有着明显差异，湿冻土剖面构型为O—Oi—Cg或Oi—Cg型，干冻土为J—Ah—Bz—Ck型，

（三）理化性质：

冻土有机质含量不高，腐殖质含量为10—20克每千克，腐殖质结构简单，70%以上是富里酸，呈酸性或碱性反应，阳离子代换量低，一般为10厘摩尔（+）每千克土左右，土壤粘粒含量少，而且淋失非常微弱，营养元素贫乏。

五、分 类

根据冻土的地理分布，成土过程的差异和诊断特征，可分为冰沼土和冻漠土两个土类。

（一）冰沼土（Tundra soils）

又称苔原土，我国把冰沼土这一土壤名称，改为冰潜育土，分布于极地苔原气候区和我国黑龙江北部。

冰沼土是冻土中具有常潮湿土壤水分状况，具有碳氮比＞13的潜育暗色表层和pH＜4.0的斑纹AB层的土壤。

冰沼土土层浅薄，剖面由泥炭层和潜育层组成，土体构型为O-Oi-Cg或Oi-Cg型。

冰沼土的有机质含量低，阳离子代换量低，呈微酸性至酸性反应，营养元素缺乏。

按布里奇斯（E.M. Bridges：World Soils）的材料归纳成以下几个亚类：

1.极地荒漠土（Arctic desert soils） 相当于原始冰沼土。美国分类中的典型冰冻潮湿新成土（Typic cryaquent），联合国分类中的冷冻粗骨土。

分布于北半球最高纬度地带，在北美的北极岛群北端、阿拉斯加和格陵兰北部、亚洲的北地群岛北部等都有分布。土壤粗骨性强，表层有极薄的粗腐殖质层（Ah），其下即为砾石或岩石（R），没有明显潜育化现象，由于岩石风化以冰冻风化为主，表土多裂为多边形，因此，也称多边形冰沼土。

2.极地潜育土（Arctic gley soils） 相当于典型冰沼土，我国分类的典型冰潜育土，美国分类中的冷冻潮湿新成土（Cryaquents），部分冷冻有机土，联合国分类中的冷冻潜育土，冰冻有机土。

广泛分布于前苏联、加拿大北部，系低地永冻层上发育而成。具有泥炭层（Oi），厚约8厘米左右，其下为带有赭色斑点和暗色有机质花纹的浅蓝色潜育层（Bgsh），母质富含粘粒。荷兰格尔岛的极地潜育土的潜育层可厚达44厘米，A层有机质含量达50克每千克。

3.极地棕色土（Arctic brown soils） 相当于灰化冰沼土。美国分类中的冷冻淡色始成土（Cryochrept），联合国分类中的冰冻始成土。

在地势较高处，发育程度稍高，除了泥炭层和潜育层之外，还有灰化现象，土体构型为Oi（Ah）-E-Bhs-Bg型。阿拉斯加极地棕色土，土色暗棕色，A层细碎屑呈块状结构，B层是暗黄棕色的砂壤土，其下是破碎砂岩。

（二）冻漠土（Frozen desert soil） 包括高山荒漠土（Alpin desert soil)、高山寒冻土（Alpine frozen soil）。该土壤主要发育在我国青藏高原等高山区冰雪活动带的下部。一般在海拔4000米以上。

冻漠土是冻土中具有干旱土壤水分状况，具有淡色表层，无盐积层和石膏层的土壤。

冻漠土的土层浅薄，石多土少，剖面发育弱，地表多砾石，有多边形裂隙，具有0.5～1.5厘米厚的灰白色结皮层，有盐斑，结皮层下有浅灰棕色或棕色微显片状或层片状结构，砾石腹 面有石灰薄膜，剖面构型为J—Ah—Bz—Ck型。

冻漠土有机质含量低，一般小于10克每千克，pH8.0～8.5，强石灰反应，CaCO3含量约50克每千克，石膏约5～10克每千克，易溶盐、石膏明显富集在地面结皮内，而碳酸钙则多在剖面的下层，表层的细土多被风吹失，亚表层粘粒含量相对增高。

我国把冻漠土分为三个亚类：

1.典型冻漠土（Typic frozen desert soils） 具冻漠土类的典型特征。

2.盐化冻漠土（Salinized frozen desert soils） 冻漠土中具盐积特性的土壤。

3.龟裂冻漠土（Takyric frozen desert soils） 冻漠土中具有龟裂特征的土壤，主要分布于西藏羌塘高原北缘，帕米尔高原及昆仑山内部山脉，一般在海拔4200～4500米之间，成土母质中富含碳酸钙，湖泊周围淀积物中含盐量较高，气候非常干燥寒冷，地表有盐斑，小砾石和薄的龟裂结皮，碳酸盐沿剖面分布比较均一。

六、利用与改良

冻土分布区气候严寒或干寒，且有永冻层，土壤自然肥力很低，不经改造不宜于农用，冰沼土上生长有鹿的主要饲料——地衣，所以发展养鹿业乃是利用冰沼土的重要途径之一

北方地区，冬季温度常在零摄氏度以下，潮湿的土壤呈冻结状态，这种现象在气象学上称之为冻土。

冻土是高原一种结牢的土