章明奎，楊良覦，邱志騰

（浙江大學環(huán)境與資源學院，杭州 310058）

0 引言

土壤資源是一個國家或地區(qū)的重要自然資源，其數(shù)量和質量直接影響著社會、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展及糧食與環(huán)境的安全，了解土壤資源的數(shù)量與質量是對農(nóng)業(yè)資源進行科學規(guī)劃、合理利用和管理的前提，對提高耕地生產(chǎn)潛力、促進農(nóng)業(yè)發(fā)展及緩解所面臨的人口-資源-環(huán)境矛盾具有重要的現(xiàn)實意義。土壤調查與制圖是獲取土壤信息的基本手段[1-3]，而科學、準確地掌握土壤資源的數(shù)量與質量清單主要依賴于土壤分類與土壤調查技術的發(fā)展水平[3]。土壤資源類型及其質量具有時空多變性，正確理解與認識土壤的形成及其在空間上的變化規(guī)律和引起這種變化的影響因素，可為準確與快速地進行土壤資源的調查、劃分和記錄不同土壤的空間和屬性信息提供依據(jù)[1,4]。

1985年以來，中國土壤分類方法和制圖手段有了長足的發(fā)展[5-8]，形成了以診斷層和診斷特性為基礎的中國土壤系統(tǒng)分類(CST)[5]，該分類用于鑒別土壤類型的不是成土因素，而是具有一系列定量規(guī)定的診斷層和診斷特性[7-8]。但至今，中國現(xiàn)行的土壤調查技術是在長期應用土壤發(fā)生分類的條件下發(fā)展起來的[9-11]，連接土壤定量分類與土壤制圖的田間土壤診斷層/診斷特性的分布模式研究非常薄弱[12-14]，這在一定程度上限制了中國土壤系統(tǒng)分類的實際應用。深入開展土壤診斷層、診斷特性的空間分布規(guī)律與空間識別模式研究，發(fā)展基于土壤系統(tǒng)分類的土壤調查技術，已成為中國土壤調查技術研究的重要課題[15-23]。水耕人為土（水稻土）是長期種植水稻形成的特殊土壤，在中國分布廣泛，早在20世紀30年代就已被作為一個獨特的土壤類型對待[24]，20世紀80年代建立的中國土壤系統(tǒng)分類中把水耕人為土作為人為土綱的一個亞綱[8]，以人為滯水水分狀況、水耕表層（耕作層及犁底層）和水耕氧化還原層作為其鑒定依據(jù)，下設潛育、鐵滲、鐵聚和簡育水耕人為土4 個土類，各土類下又分別設置若干個亞類[8]。水耕人為土的發(fā)生學性狀受地方性成土因素影響較大[25]，但至今對其在空間上的分布模式及其與地形、母質等的關系還知之甚少。

為此，本研究以浙江省水耕人為土為例，研討地形對水耕人為土類型及其診斷特征空間分布的影響，目的是建立地形景觀與水耕人為土土類及相關診斷層、診斷特性的關系，為應用中國土壤系統(tǒng)分類方法進行調查制圖提供基礎。

1 研究區(qū)概況與方法

1.1 研究區(qū)概況

浙江省位于長江三角洲的南翼，地處亞熱帶濕潤氣候區(qū)，是中國水稻主要種植區(qū)，可一年種植二季水稻。該省農(nóng)業(yè)歷史悠久，余姚河姆渡和桐鄉(xiāng)羅家角古文遺址出土稻谷的碳同位素斷代水稻栽培歷史已有7000多年。區(qū)內地形地貌較為復雜，由山地、丘陵、盆地、平原（包括水網(wǎng)平原、濱海平原、河谷平原等），具有七山一水二分田的地貌特征。據(jù)浙江省第二次土壤普查調查[26]，全省植稻土壤面積約212 萬hm2，在各地貌區(qū)均有分布，按地理發(fā)生分類可把該省植稻土壤分為淹育、滲育、潴育、脫潛和潛育等5個亞類，下分50個土屬，168個土種，由于地理發(fā)生分類在劃分土壤時缺乏定量標準，這些土壤類型之間存在同土異名、異土同名問題。中國土壤系統(tǒng)分類中的潛育、鐵滲、鐵聚和簡育水耕人為土在該省均有分布[27]，但對其分布規(guī)律還了解較少。

1.2 研究方法

田間研究在2013—2017年間冬季開展。參閱浙江省第二次土壤普查的土壤圖件，選擇其中的杭嘉湖平原（地貌包括水網(wǎng)平原和濱海平原）、寧紹平原（地貌包括水網(wǎng)平原和濱海平原）和金衢盆地（地貌包括河谷平原、丘陵和山谷地）、新嵊盆地（地貌包括河谷平原和丘陵）及周邊山地（主要為山地和山谷地）為重點樣區(qū)，采用挖掘標準剖面與土鉆法相結合的方法觀察不同地貌區(qū)土壤的剖面特征，分析水耕表層、水耕氧化還原層（鐵滲淋亞層、鐵聚層）、漂白層、潛育特征等診斷層和診斷特性，同時詳細記錄各觀察點的典型成土環(huán)境特征（包括地形、海拔、微地形、坡度、坡向、坡位、相對高程、冬季地下水位、與鄰近水系的距離、成土母質、土地利用歷史等）。累計觀察土壤剖面254個（包括73個完整的標準剖面和181 個螺旋土鉆鉆孔剖面）。野外調查、剖面觀察與描述、分層土樣的采集及土壤形態(tài)觀察均按中國土壤系統(tǒng)分類研究的相關要求進行[28]。

2 結果與分析

2.1 鑒出的水耕人為土類型及主要的診斷特征

觀察的254個水耕人為土剖面覆蓋全部4個土類，其中潛育水耕人為土剖面17個，鐵滲水耕人為土剖面5 個，鐵聚水耕人為土剖面138 個，簡育水耕人為土剖面94 個。各土類出現(xiàn)的頻率由高至低依次為鐵聚水耕人為土、簡育水耕人為土、潛育水耕人為土和鐵滲水耕人為土。鑒出的亞類包括鐵聚潛育水耕人為土、普通潛育水耕人為土、普通鐵滲水耕人為土、底潛鐵聚水耕人為土、漂白鐵聚水耕人為土、普通鐵聚水耕人為土、變性簡育水耕人為土、弱鹽簡育水耕人為土、漂白簡育水耕人為土、底潛簡育水耕人為土和普通簡育水耕人為土等11個。

所有調查的剖面點都具有完整的水耕表層和水耕氧化還原層。除此之外，鑒出的診斷層還有漂白層，鑒出的診斷特性有潛育特征、變性現(xiàn)象、鹽積現(xiàn)象，但調查區(qū)沒有發(fā)現(xiàn)人為復鈣作用?！白冃袁F(xiàn)象”只出現(xiàn)在一個由玄武巖風化物發(fā)育的水耕人為土中；“鹽積現(xiàn)象”出現(xiàn)在濱海平原區(qū)的3個灘涂植稻時間較短的水耕人為土上（種稻時間小于30年）。

2.2 水耕人為土土類的分布與地貌的關系

2.2.1 不同類型地貌區(qū)水耕人為土土類的構成 表1為各地貌類型區(qū)內水耕人為土土類的剖面數(shù)分配情況。從中可知，水網(wǎng)平原區(qū)中4 個水耕人為土土類均有出現(xiàn)，其中出現(xiàn)頻率最大的是鐵聚水耕人為土，占61.33%；其次為簡育水耕人為土，占28.00%；潛育水耕人為土的比例只有9.33%；而鐵滲水耕人為土只出現(xiàn)1個剖面，分布在近太湖的湖濱區(qū)域。濱海平原區(qū)中無鐵滲水耕人為土發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)的類型為潛育水耕人為土、鐵聚水耕人為土和簡育水耕人為土等3 個土類，其中頻率最大的是簡育水耕人為土，占65.31%；其次為鐵聚水耕人為土，占30.61%；潛育水耕人為土的比例只有4.08%。河谷平原區(qū)中同時出現(xiàn)水耕人為土的4 個土類，以鐵聚水耕人為土出現(xiàn)頻率最大，占67.31%；其次為簡育水耕人為土，占23.08%；潛育水耕人為土和鐵滲水耕人為土的比例較低，分別為5.77%和3.85%。丘陵山地區(qū)無潛育水耕人為土出現(xiàn)，主要為鐵聚水耕人為土和簡育水耕人為土，另有少量的鐵滲水耕人為土，它們的比例分別為49.06%、47.17%和3.77%。山谷地出現(xiàn)的水耕人為土類型主要為鐵聚水耕人為土，潛育水耕人為土分布也較為集中，另外還有少量的簡育水耕人為土，但無鐵滲水耕人為土發(fā)現(xiàn)，鐵聚水耕人為土、鐵聚潛育水耕人為土和簡育水耕人為土的比例分別為64.00%、20.00%和16.00%。

表1 各地貌類型區(qū)內水耕人為土土類的分布（剖面數(shù)）

表1還可知，潛育水耕人為土主要分布在水網(wǎng)平原區(qū)和山谷地，鐵滲水耕人為土只零星出現(xiàn)在河谷平原區(qū)、丘陵山地區(qū)及水網(wǎng)平原區(qū)的濱湖地帶；而鐵聚水耕人為土和簡育水耕人為土在各地貌區(qū)均有出現(xiàn)，它們也是浙江省內分布最廣的二類水耕人為土。

2.2.2 不同類型地貌區(qū)內水耕人為土類型的組合分布對水網(wǎng)平原（75 個剖面）、濱海平原（49 個剖面）、河谷平原（52 個剖面）、丘陵山地（53 個剖面）和山谷地（25個剖面）等地貌區(qū)內水耕人為土亞類的調查表明，水網(wǎng)平原區(qū)土壤類型的組合主要為普通潛育水耕人為土—鐵聚潛育水耕人為土、普通潛育水耕人為土—底潛鐵聚水耕人為土—普通鐵聚水耕人為土、普通簡育水耕人為土—普通潛育水耕人為土—底潛簡育水耕人為土等方式。河谷平原區(qū)土壤類型的組合主要為普通鐵聚水耕人為土—普通簡育水耕人為土—漂白簡育水耕人為土、鐵聚潛育水耕人為土—普通鐵聚水耕人為土等。丘陵山地區(qū)土壤類型的組合主要為普通簡育水耕人為土—漂白簡育水耕人為土、普通鐵聚水耕人為土—漂白鐵聚水耕人為土、普通鐵滲水耕人為土—普通簡育水耕人為土。山谷地土壤類型的組合主要為普通潛育水耕人為土—鐵聚潛育水耕人為土—底潛鐵聚水耕人為土。濱海平原區(qū)土壤類型的組合主要為普通簡育水耕人為土—弱鹽簡育水耕人為土、普通簡育水耕人為土—弱鹽潛育水耕人為土。

2.2.3 海拔高度和坡度對水耕人為土類型分布的影響表2 結果表明，鐵聚水耕人為土可廣泛出現(xiàn)在不同海拔高度的水耕人土中，但其出現(xiàn)頻率隨海拔增加而下降；但當海拔高度降至5 m以下時，鐵聚水耕人為土出現(xiàn)的頻率又呈現(xiàn)下降趨勢。對254個觀察剖面進行統(tǒng)計，鐵聚水耕人為土在海拔[0,5]m、(5,50]m、(50,500]m和大于500 m 出現(xiàn)概率分別為49.19%、62.30%、59.62%和47.06%。潛育水耕人為土集中分布在低海拔地區(qū)，隨著海拔的升高，其分布頻率呈現(xiàn)下降趨勢。據(jù)統(tǒng)計，海拔[0,5]m、(5,50]m、(50,500]m和大于500 m的潛育水耕人為土出現(xiàn)概率分別為7.26%、6.56%、5.77%和5.88%。鐵滲水耕人為土分布不廣，主要分布在海拔(5,500]m之間。據(jù)統(tǒng)計，海拔[0,5]m、(5,50]m、(50,500]m 和大于500 m 的潛育水耕人為土出現(xiàn)概率分別為0.81%、3.28%、3.85%和0.00%。

坡度對水耕人為土土類的分布也有一定的影響。據(jù)統(tǒng)計（表3），潛育水耕人為土主要分布在地表坡度小于5°的區(qū)域；鐵聚水耕人為土和簡育水耕人為土分布區(qū)坡度變化較大，但也以坡度小于5°的區(qū)域為主；鐵滲水耕人為土趨向分布在坡度5°—25°之間的地區(qū)。

2.3 水耕表層、水耕氧化還原層厚度及其與地貌的關系

調查表明，浙江省的水耕人為土中水耕表層厚度在19～29 cm之間，平均為23.1 cm。結構以團塊狀、小塊狀為主，少數(shù)存在團粒結構。地形對水耕表層厚度的影響較小，水耕表層平均厚度以水網(wǎng)平原和濱海平原的稍高，平均為23.4 cm；丘陵山地和河谷平原的稍低，平均為22.8 cm。

表2 不同海拔高度區(qū)內水耕人為土土類的分布（剖面數(shù)）

表3 不同坡度區(qū)內水耕人為土土類的分布（剖面數(shù)）

水耕氧化還原層出現(xiàn)離地表的最近深度為19 cm，結構以塊狀或棱柱狀、棱塊狀為主。水耕氧化還原層的厚度變化較大，最小的為23 cm，最厚的可達100 cm以上?？傮w上，水耕氧化還原層的厚度以丘陵山地較薄，平均約33 cm；以河谷平原的最厚，平均約53 cm；水網(wǎng)平原、濱海平原和山谷地等地貌區(qū)的水耕氧化還原層的厚度分別約為40、37和35 cm。調查表明，浙江省水耕人為土的水耕氧化還原層的形態(tài)也有較大的變化，多數(shù)情況下在該層內存在氧化鐵和氧化錳的疊加分布，可觀察到的氧化鐵錳淀積物數(shù)量或多或少（多數(shù)以銹紋銹斑的形式）；但也有部分存在氧化鐵與氧化錳分層分布，并以“錳下鐵上”的形式為主。

2.4 鐵聚層出現(xiàn)及其出現(xiàn)深度與地貌的關系

鐵聚層是指游離氧化鐵超過表土50%的水耕氧化還原層。調查表明，鐵聚層在浙江省水耕人為土中分布較廣，在各地貌區(qū)中均有出現(xiàn)（表4），出現(xiàn)的深度可從 27～100 cm 以下變化，其厚度在 22～73 cm 之間變化。各地貌區(qū)鐵聚層出現(xiàn)的厚度有一定的變化，以河谷平原的厚度最大，平均為39 cm；其次為水網(wǎng)平原和丘陵山地，平均分別為32、29 cm；濱海平原出現(xiàn)的鐵聚層相對較薄，平均為26 cm。鐵聚層在地下水位為60～120 cm 的水耕人為土中出現(xiàn)的頻率最大，其地貌包括水網(wǎng)平原、河谷平原和濱海平原等。在這些平原地區(qū)，多數(shù)鐵聚層下界深度(Y)比地下水位(X)高10～15 cm，二者之間的關系見公式(1)。

山地丘陵地區(qū)的水耕人為土一般不見地下水，但其也可以出現(xiàn)鐵聚層，其形成與地下水活動無關，是長期淹水種植水稻的結果。據(jù)調查，山地丘陵地區(qū)的水耕人為土中出現(xiàn)的鐵聚層因土壤質地不同有2 種情況：在壤土或砂壤土的水耕人為土中，鐵聚層在剖面中一般分布較深，厚度較薄，其上下界比較清楚；而對于質地較粘的水耕人為土中，鐵聚層一般直接出現(xiàn)在水耕表層以下，整個氧化還原層的游離氧化鐵含量都超過水耕表層的50%，其下界較深。

2.5 鐵滲淋亞層和漂白層出現(xiàn)的地貌特征

水耕人為土中鐵滲淋亞層和漂白層形成的地形條件較為相似（見表4），它們均分布在具有一定坡度的地區(qū)。調查表明，浙江省水耕人為土中出現(xiàn)的鐵滲淋亞層厚度在15～38 cm 之間，平均為23 cm。出現(xiàn)鐵滲淋亞層的水耕人為土一般地勢比周邊土壤略高，土壤質地以粘壤土為主，地表坡度在5°—25°之間。其地貌以河谷平原低階地、高河漫灘和丘陵山地為主，其中丘陵山地的主要為梯田。出現(xiàn)鐵淋亞層的水耕人為土剖面的地下水位一般在100 cm以下。

漂白層厚度變化較大，河谷平原與丘陵山地出現(xiàn)的漂白層厚度一般在10～30 cm 之間，而太湖南岸的水耕人為土中出現(xiàn)的漂白層薄的為20～30 cm，少數(shù)可達100 cm，地勢較高的地段漂白層較厚，地勢較低的地段漂白層較薄。出現(xiàn)漂白層的水耕人為土地表坡度在3°—15°之間，地貌以河谷平原和水網(wǎng)平原的湖濱地帶為主。在河谷平原，出現(xiàn)漂白層的水耕人為土常分布在河谷平原與丘陵的過渡地帶，坡度由丘陵（坡度15°—35°）向河谷平原（坡度在3°—15°之間）發(fā)生較大的變化；其地下水位一般在100 cm以下，但可見側滲水的活動，剖面上下層間質地可發(fā)生較大的變化，漂白層以下常為質地粘重的土層或難透水的半風化母質層（主要為沉積層類的母質）。漂白層出現(xiàn)的層位因地貌不同有所差別。在太湖南岸的水耕人為土中漂白層出現(xiàn)的上界在20～50 cm 之間，而河谷平原與丘陵山地的水耕人為土中漂白層出現(xiàn)的上界一般在40 cm以下，有的可出現(xiàn)在80 cm以下。

表4 不同地貌特征區(qū)分布的主要水耕人為土類型及可能出現(xiàn)的診斷表下層及診斷特性

2.6 潛育特征出現(xiàn)的地貌特征及其與微地形的關系

具潛育特征的水耕人為土主要零星出現(xiàn)在水網(wǎng)平原的碟形洼地、垟心或湖沼地帶、濱海平原和河谷平原低凹地塊及山谷洼地，其特征是海拔低于四周地塊，或剖面中存在透水性較低的土層或基巖（見表4）；地表坡度小于5°，地表排水困難，地下水位較高。在山谷地帶還常常受冷泉水和側滲水的影響。調查表明，潛育特征在水耕人為土剖面中出現(xiàn)的深度與微地形密切相關。在水網(wǎng)平原區(qū)，因距離河濱的遠近有“里進田”與“河頭田”的不同；在山谷地中則有“垅邊田”、“垅頂田”、“垅底田”與“垅心田”的不同；在河谷平原中，有河漫灘與階地之分。這些小地形的差異可明顯影響水耕人為土中潛育特征土層出現(xiàn)的深度。其中，“里進田”出現(xiàn)潛育特征的土層明顯淺于“河頭田”；“垅底田”與“垅心田”明顯淺于“垅邊田”與“垅頂田”；河漫灘中的水耕人為土有時可見潛育特征，但階地上的水耕人為土一般不見潛育特征。在水網(wǎng)平原地區(qū)，地下水位深淺直接影響潛育特征出現(xiàn)的層位，地下水位越淺，出現(xiàn)潛育特征的土壤離地表越近。出現(xiàn)潛育特征土層的上界(Y)比地下水位(X)約高7 cm，兩者之間的回歸方程為公式(2)。

2.7 地理空間尺度對水耕人為土主要診斷層/診斷特性空間變異的影響

田間調查表明，水耕人為土中的鐵聚層在空間上連續(xù)分布的面積較大，其層位和厚度在空間上較為穩(wěn)定，而潛育特征和鐵滲層在空間上的連續(xù)分布范圍較小，它們出現(xiàn)的深度和厚度在空間上有較大的變化。總體上，水網(wǎng)平原區(qū)出現(xiàn)的相關診斷層的空間變異尺度較大，變程較長；河谷平原中主要診斷層在空間上有很大的異質性，變程較小；其原因可能與后者沉積物特性有較大的空間差異有關。海積平原區(qū)水耕人為土主要診斷層/診斷特性在空間上的變異取決于濱海平原本身的規(guī)模，對于大陸型的海積平原主要診斷層/診斷特性在空間上的變程較大；而小型海島上的海積平原中主要診斷層/診斷特性的空間變程較小，有較大的空間異質性，可在短距離內發(fā)生突變。丘陵山地（包括谷地）內的主要診斷層/診斷特性的變程較小，可在短距離內發(fā)生突變。其中，梯田由于造田時挖土與堆土的差異，有關診斷層/診斷特性在挖方區(qū)與填方區(qū)存在較大的差異。此外，在空間上，隨著地表地貌類型的轉變可引起鐵聚層、潛育特征、鐵滲淋亞層等診斷層/診斷特性的突變。

3 討論

3.1 地形對水耕人為土性態(tài)的影響

水耕人為土是各類成土母質或自然土壤經(jīng)過人為淹水種稻、水耕熟化逐漸形成的農(nóng)業(yè)土壤，其性狀受到人為活動和自然成土因素的雙重作用[4]。與旱地土壤不同，灌溉與排水對水耕人為土發(fā)育及土壤特性有很大的影響，由于長期處于淹水-排水交替變化的成土環(huán)境，水耕人為土中氧化與還原作用非常頻繁[4]。淹水種稻時表層土壤呈缺氧狀態(tài)，土壤中的氧化鐵和氧化錳被還原成易溶于水的氧化亞鐵、亞錳，并隨水在土壤中移動；而耕作層排水落干時，這些低價鐵、錳化合物一部分隨耕作層的靜水壓力向下淋移，一部分隨地表水流失，還有一部分滯留在耕層土壤孔隙或結構面上被重新被氧化成氧化鐵、氧化錳沉淀，形成銹斑、銹紋或結核。與此同時，由于氧化鐵、錳物質的淋溶、淀積，使鐵錳在土壤剖面的分布發(fā)生變化[29]，鐵發(fā)生明顯遷出或損失的土層可逐漸演變成淺色的鐵滲亞層[8,30]；鐵淀積的土層可形成氧化鐵淀積富集的鐵聚層[8]；而長期泡于水中的土層因處于還原狀態(tài)，顯現(xiàn)出潛育特征。中國土壤系統(tǒng)分類中正是基于水耕人為土的這些變化特征[8]，把水耕人為土劃分為潛育水耕人為土、鐵滲水耕人為土、鐵聚水耕人為土和簡育水耕人為土，簡育水耕人為土是指60 cm 土體中缺少潛育特征、無明顯的鐵滲亞層和鐵聚層的水耕人為土。

水耕人為土中氧化鐵、錳的遷移及上下土層間的分異程度與土壤中水分運移方向及土壤物理性狀（主要為質地）有關。而地形可通過改變成土母質和水分重新分配的方式直接影響土壤水分狀況和質地。第一，不同地形部分的沉積物類型及性狀有較大的差異，例如，水網(wǎng)平原低洼區(qū)主要為湖相沉積物，其質地粘重，透水性較差，影響了鐵、錳氧化物的垂直遷移，而湖相沉積物本身含有較高的有機物質，在淹水情況下可加劇鐵、錳的還原，因此在這些區(qū)域較難形成鐵聚水耕人為土，而有利于潛育水耕人為土的發(fā)育；又如，河谷平原因微地形的差異，其沉積物顆粒大小有很大的空間差別，往往是河漫灘上質地為壤質（透水性和通氣性較佳）的水耕人為土最易形成鐵聚層而成為鐵聚水耕人為土，而遠離河道近丘陵的區(qū)域因地勢低凹、質地粘重影響了氧化鐵錳的垂直遷移，影響了鐵聚層的形成，因而多形成簡育水耕人為土或潛育水耕人為土。第二，地形條件可直接改變水耕人為土的水分狀況，在山地丘陵地區(qū)或平原地區(qū)的較高區(qū)位，因雨水容易流失，無地下水，水耕人為土中的水主要受地面季節(jié)性灌水影響，土壤水分主要向下移動，因此，在這些土壤中氧化鐵、錳的氧化還原交替作用相對較弱，較易形成簡育水耕人為土；在某些成土時間長且淋溶作用較強的地段易形發(fā)生氧化鐵的明顯損失，從而形成了顏色較淺的鐵滲亞層，因此，鐵滲水耕人為土主要分布在這些地形部位。而在平原及丘陵溝谷中、下部，因種稻歷史長，排灌條件好，同時受地面灌溉水及地下水影響，土壤氧化還原交替頻繁，容易形成氧化鐵錳富集的鐵聚層，因此這些地形部位是鐵聚水耕人為土分布較為集中的區(qū)域。而在平原洼地、丘陵河谷下部低洼積水處，因地下水位高，或接近地表，排水困難，影響了氧化鐵的垂直遷移，因此氧化鐵錳的垂直分異不明顯，而長期的積水導致了土體中鐵錳的還原，顯現(xiàn)出明顯的潛育特征，因此多發(fā)育為潛育水耕人為土。丘陵緩坡地、河谷平原與丘陵山地的過渡區(qū)域及水網(wǎng)平原的湖濱地帶因地形傾斜明顯，在這種地形條件下若土體中存在不透水層，極易在不透水層以上形成側滲水，把土壤中還原態(tài)鐵錳帶出土體，使土壤中氧化鐵含量逐漸降低，久而久之可形成灰白色的漂白層。

3.2 水耕人為土中“漂白層”和“鐵聚層”的成因

一般認為土壤中漂白層的形成是還原了鐵的結果，即土層中的氧化鐵因長期還原及鐵的大量遷出使土壤脫色形成的，有人用“鐵解作用”對其形成進行解釋[29]，其形成常常需要較長的時間。但實地調查表明，某些水耕人為土中的漂白層厚度可達數(shù)十厘米甚至100 cm以上，在丘陵緩坡地、河谷平原與丘陵山地的過渡區(qū)域及水網(wǎng)平原的湖濱地帶的非植稻土壤中也有類似的漂白層，因此認為某些水耕人為土中的漂白層（特別是具有深厚漂白層的情況）形成可能與種植水稻無關，而是長期地質作用的結果。另外，部分漂白層的形成可能不完全是還原脫鐵的結果，還可能與特殊母質（含鐵極低）母質發(fā)育形成有關。例如，在某些含鐵量很低的碳酸鹽巖發(fā)育的土壤中極易形成深厚的漂白層。

由于在植稻過程中土壤中的氧化鐵可發(fā)生垂直遷移，因此，一般認為水耕人為土剖面中鐵聚層的形成是氧化鐵由上層向下垂直遷移在下層土壤中淀積的結果[4]。但本次調查也表明，在山地丘陵地區(qū)和濱海平原地區(qū)，某些質地粘重的水耕人為土氧化鐵的分布較為特殊，表現(xiàn)為厚度20 cm 左右的水耕表層氧化鐵含量明顯低于其下深厚的氧化還原層，且氧化還原層內氧化鐵含量上下變化不大。這種氧化鐵分布模式很難用氧化鐵垂直淋溶-淀積進行解釋，由此認為其形成可能是水耕表層氧化鐵通過地表流失的結果，由于這些土壤質地粘重，氧化鐵很難發(fā)生垂直下移，當種植水稻時，表土被還原的氧化鐵、錳直接隨排水從農(nóng)田中流失，導致了表土氧化鐵的顯著下降，從而使水耕表層氧化鐵的相對富集。

4 結論

（1）地形條件可改變土壤水分狀況和影響成土母質的性狀，它是影響水耕人為土土類分異的主要因素；海拔、坡度、地貌類型對水耕人為土中鐵聚層、鐵滲亞層和潛育特征的出現(xiàn)及出現(xiàn)層位起著決定性的作用。鐵聚水耕人為土出現(xiàn)的典型地貌為河谷平原、水網(wǎng)平原高地、洪積扇、丘陵坡崗地、濱海平原與水網(wǎng)平原的交接區(qū)域；潛育水耕人為土出現(xiàn)的典型地貌為水網(wǎng)平原的洼地、洋心田、河谷平原低凹地段、狹谷低洼地帶；鐵滲水耕人為土出現(xiàn)的典型地貌為丘陵緩坡和河漫灘高地。

（2）水耕人為土中的潛育特征出現(xiàn)頻率隨地下水位下降而減小，鐵聚層主要出現(xiàn)在地下水位為60～120 cm的水耕人為土中，而鐵滲層出現(xiàn)頻率隨地下水位下降而增加。地下水位越淺，出現(xiàn)潛育特征的土壤離地表越近；但土壤剖面中潛育特征出現(xiàn)的層位一般要略高于地下水位。

（3）漂白層發(fā)育強度隨土體上下層間質地差異（下粘上砂）增加而增強；以坡度3°—10°的地段分布最廣泛；水耕人為土中的漂白層可能是地質過程的產(chǎn)物，受種植水稻的影響較小。

（4）水耕人為土中的鐵聚層在空間上連續(xù)分布的面積較大，其層位和厚度在空間上較為穩(wěn)定，而潛育特征和鐵滲層在空間上的連續(xù)分布范圍較小，它們出現(xiàn)的深度和厚度在空間上有較大的變化。水網(wǎng)平原區(qū)出現(xiàn)的相關診斷層的空間變異尺度較大，變程較長；河谷平原中主要診斷層在空間上有很大的異質性，變程較??；丘陵山地（包括谷地）內的主要診斷層/診斷特性可在短距離內發(fā)生突變。