古土壤更新在环境生态与土壤资源中

本区上更新统黄褐色亚粘土与黑褐色亚粘土主要分布于唐河、白河、唐白河二级阶地以及由三、四级阶地构成的广阔的岗地上。从河南新野县更新统地层看，上部为黑色或黑褐色亚粘土，厚1～2m；下部为黄褐色亚粘土与细砂互层。上下地层均含大量粒径4～7cm的砂姜和粒径2～3mm的铁子。在鄂北岗地，上更新统地层分布很广，厚度颇大，如黄集镇至襄阳地区农科所一带，地表黄褐色亚粘土厚约14m，普遍含砂姜，黄集南边四干渠可见到砂姜聚积层（钙积层），埋深5.5～6.0m，除砂姜外，土体并无盐酸反应。

应注意的是，在鄂北均县、光化、襄阳、枣阳等县北部岗地，同豫西南一样，亦广泛分布着数米厚的黑色或黑褐色亚粘土。黑土并不局限于岗间洼地，实际上有些地方平岗顶部及岗坡亦有出露。笔者曾在均县薛桥乡、蒿坪乡、河南新野县等地见到的黑土并不在低洼部位，而且还看到黑褐色亚粘土直接覆盖于Q2网纹红土之上。可见，上更新统黑土层并不一定像有些人解释的那样，是地势低洼、地下水位高，长期潜育化的结果；或是沼泽草甸过程的残存特征。我们分析了枣阳县杨垱黑褐土1.5m深处母质样品的有机质含量，仅为0.61%，这就排除了Q3黑土或黑褐土为湖沼沉积的可能性，同时也说明，本区黑土的形成可能与当时沉积物的来源有关。

我们先后对襄阳县黄集镇以东2km公路旁Q3黄褐色亚粘土和枣阳县杨垱镇以北2km处Q3褐色亚粘土剖面进行了观察与采样。这两个剖面垂直裂隙均较发育，说明曾经历一定强度的淋溶作用；无论黄土还是黑土，均含多量砂姜与铁子，说明曾发生两价和三价元素的迁移与淀积。砂姜呈同心圆构造，说明它在碳酸钙与粘粒长期淋淀作用下逐渐由小变大的。我们认为，上述黄褐色亚粘土与黑褐色亚粘土实际上都是土壤B层，因为在它们的剖面中有许多用现代自然条件（特别是气候）无法解释的残遗特征。

对Q地层古土壤微形态的研究，有助于重建当时古地理环境。黄褐色古土壤微形态样品，采自上述黄集剖面1.75m深处（母质层）；黑褐色古土壤微形态样品，采自上述杨垱剖面1.50m深处（母质层）。薄片观察表明，它们的垂直裂隙壁都有淀积粘粒胶膜，但数量明显比古红壤少，铁锰浓聚物也比古红壤发育差。从襄阳县气象资料来看，近30年平均年降水量818.5mm，平均年蒸发量1457.4mm，≥10℃积温4600℃，水热系数为0.96，属半湿润气候。因此，在现代的水热条件下，土体内是难以形成大粒铁子的，充其量只能有些铁锰胶膜存在，但也不可能发育成良好的棱柱状结构及沿结构面淀积的粘粒胶膜。这就进一步证明，上述两剖面完全是古成土过程的结果。(www.xing528.com)

引起我们注意的是，在上述两个古土壤剖面中，不仅有大量砂姜与铁子在同一层位出现，而且几乎所有砂姜都包含有铁子。砂姜的微形态已经证实这点。其实，这种钙质结核包裹铁锰结核的现象，早在40年代，在我国许多地方，就被一些土壤学者所注意。我们在均县、房县、宜城县、唐河县等地，甚至用肉眼也能见到此现象。这说明本区Q3古土壤形成之后，同样也经过一个复钙过程。就是说，古成土过程之后紧接的是富含钙质的黄土沉积过程，继而又在沉积间歇期，在一定热量与降水条件下发生了钙镁等盐基的淋洗与淀积过程。表明在当时的古地理环境中，沉积过程与成土过程，干与湿，冷与暖是交替进行的。

由于复钙作用，古土壤的酸度也发生了变化。黄褐色古土壤1m内土层的pH值（水浸）为7.34～7.95；黑褐色古土壤1m内土层的pH值（水浸）为7.28～7.44。鉴于它们所保存的古土壤残遗特征与古红壤母质发育的黄褐土有很大不同，因此在鄂北岗地应把红、黄、黑三种古土壤母质发育的黄褐土，在土属级别上区别开来。

总之，本区晚更新世早期红土堆积或红壤化之后，有一个使土壤发生弱脱硅富铝化的温湿亚期，而晚更新世后期则是一个使土壤发生钙化或复钙过程的、半湿润或半干旱时期，即黄褐土形成时期。