简介

成土条件(气候 植被 地形、母质)

主要性状

冻土分类(冰沼土（Tundrasoils） 冻漠土（Frozendesertsoil）)

简介

冻土在降温时收缩而裂开的现象。其结果是产生寒冻裂缝，将冻土分割成多边形网。多边形网的大小主要取决于温度较差，温度较差越大，多边形越小。冻裂深度主要取决于年平均地温和岩性，一些岩土的冻裂深度能超过活动层，贯入多年冻土层。冻裂贯入到多年冻土中所需的年平均地温按不同的岩层而不同，对亚砂土、亚粘土层和泥炭层为-2～-4℃,对砂土层为-4～-6℃,对砾石层为-6～-8℃。

在北半球多年冻土区北部，冬天所形成的穿过活动层切入到多年冻土上部的寒冻裂缝，春天融雪水流入裂缝后冻结形成冰脉。夏天活动层中的冰脉融化，而多年冻土上部的冰脉仍然冻结。冰脉的生长和多年冻土夏天热胀产生的应力，使冰脉周围的岩土因塑性变形而上拱，在地表形成凸起。翌年冬天，由于残留在多年冻土上部的冰脉比周围的冻土更容易开裂，所以寒冻裂缝会再次在冰脉中产生。春天融雪水流入后又冻结，使冰脉加大。这样多年重复，冰脉逐渐增大，形成具有垂直叶理的冰楔（见图）。 土的冻裂

这种方式生长的冰楔叫后生冰楔，一般顶宽1.0～1.5米，高3.0～4.0米。如冰楔生长同时地表发生沉积物的堆积，则形成共生冰楔。共生冰楔规模较大,一般顶宽3.0～4.0米、高5.0～10.0米，有的高达40～80米。当冰楔融化时，原来被冰占据的空间为来自周围和上覆土层中的土所充填，便形成冰楔假型。冰楔假型具有重要的古气候意义。

在北半球多年冻土区南部和季节冻土区北部的冻裂深度一般不超过活动层。在这些地区，春天充填寒冻裂缝的融雪水冻结形成的冰脉，在夏天会全部融化，并被土充填，形成土脉。这种作用多年重复,使土脉增大,形成土楔。

在严寒、干燥地区，如南极的无冰地段，寒冰裂缝常切入多年冰土层。但由于干燥多风，裂缝形成后的充填物是风带来的砂，便形成砂脉。砂脉多次开裂、充填，最后形成砂楔。

成土条件

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。

冻土

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。

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。

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。

冻土分类

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。

冰沼土（Tundrasoils）

又称苔原土，中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：WorldSoils）的材料归纳成以下几个亚类：

1.极地荒漠土（Arcticdesertsoils）相当于原始冰沼土。美国分类中的典型冰冻潮湿新成土（Typiccryaquent），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（Arcticgleysoils）相当于典型冰沼土，中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（Arcticbrownsoils）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。

冻漠土（Frozendesertsoil）

包括高山荒漠土（Alpindesertsoil)、高山寒冻土（Alpinefrozensoil）。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。

中国把冻漠土分为三个亚类：

1.典型冻漠土（Typicfrozendesertsoils）具冻漠土类的典型特征。

2.盐化冻漠土（Salinizedfrozendesertsoils）冻漠土中具盐积特性的土壤。

3.龟裂冻漠土（Takyricfrozendesertsoils）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。