水耕人为土返旱后土壤发生学性质的演变及其诊断分类研究

水耕人为土是我国重要的土壤资源。近年来，随着城市的扩展和农业产业结构的调整，我国已有大面积的水耕人为土永久性地转变为蔬菜地、旱地和林地（苗木地），其土壤理化性状发生了明显的改变，其土壤分类地位也将随之发生变化。本研究拟以我国主要发生（水型）类别的水耕人为土及其相应的返旱后形成的系列土壤为研究对象，以铁、锰等元素的矿物、化学形态组成、土壤发生层、特征土层形态特征及微形态特征为研究主线，应用物理、化学分析和计算机定量技术，系统地研究水耕人为土返旱过程中土壤发生学特征、氧化还原形态特征模式的动态变化特点；剖析水耕人为土返旱过程中其水耕表层、水耕氧化还原层及其他土壤发生学性质演变趋势及其与土地利用方式的关系；以诊断层、诊断特性为基础探讨水耕人为土返旱后土壤类型演变及分类归属，为深入理解人类耕作活动对土壤演变的影响，预测水耕人为土返旱后土壤性质的长期变化趋势及为完善我国土壤分类系统提供依据。

水耕人为土是我国重要的土壤资源。近年来，随着城市的扩展和农业产业结构的调整，我国已有大面积的水耕人为土永久性地转变为蔬菜地、旱地和林地（苗木地），由于发生学性状的改变，其土壤分类地位也随之发生变化。本项目以我国主要发生（水型）类别的水耕人为土及其相应的返旱后形成的系列土壤为研究对象，以铁、锰等元素的矿物、化学形态组成、土壤发生层、特征土层形态特征及微形态特征为研究主线，系统地研究水耕人为土返旱过程中土壤发生学特征、氧化还原形态特征模式的动态变化特点；剖析水耕人为土返旱过程中其水耕表层、水耕氧化还原层及其他土壤发生学性质演变趋势及其与土地利用方式的关系；探讨了水耕人为土返旱后土壤类型演变及分类归属。研究表明，水田改旱地显著地改变了土壤水分状况，土壤失去了“人为滞水水分状况”，其中，平原地区的土壤水分状况转变为潮湿土壤水分状况，少数转变为滞水土壤水分状况；而在山地丘陵区主要转变为湿润土壤水分状况。水田改旱地后土壤物理、化学和生物学及微生物多样性均发生了明显变化，土壤发生学特征发生了显著的改变，其中，原水耕表层中的氧化铁新生体（如锈纹、锈斑、鳝血斑等）发生破碎、不连续、变小，最后逐渐消失；犁底层逐渐消失或变薄，土壤趋向酸化，土壤中氧化铁晶胶比增加；土体呈现硬化现象；水耕表层与水耕氧化还原层的特征发生退化。改旱后，长江三角洲和南方丘陵地区的水耕人为土主要向雏形土、淋溶土、新成土和潜育土演变，研究建立了不同类别的水耕人为土改旱后对应的系统分类类别，改旱后转变形成的土壤共涉及4个土纲、8个亚纲、17个土类和30个亚类；检出的土壤类型主要为雏形土（占60%），其次为淋溶土（占19%），少数为新成土（占12%）和潜育土（占9%）。水田改旱地后部分形成的土壤不能用现有的《中国土壤系统分类》检索确定类型，为此，建议在《中国土壤系统分类》中增设“残余水耕现象”和“残余水耕氧化还原层”等诊断层/诊断特性与“斑纹铁质湿润雏形土”及“斑纹湿润正常新成土”等土壤类别。本项目的研究结果可为深入理解人类耕作活动对土壤演变的影响，预测水耕人为土返旱后土壤性质的长期变化趋势及为完善我国土壤分类系统提供依据。