北京
杨顺华
土壤的颜色主要由土壤中的矿物质和有机质共同决定
几年前，中国科学院南京土壤研究所绘制出我国第一幅高精度土壤颜色地图——全国土壤颜色三维分布图。地图上，分布在不同区域的土壤，色调、亮度和彩度各有不同，可以细分出428个标准土壤颜色，看起来就像一个巨大的调色盘。
土壤为什么有不同颜色？它们受到哪些因素影响？
土壤的形成，主要源自地壳表层岩石风化形成的风化物。土壤的颜色主要由土壤中的矿物质和有机质共同决定。
各种显色矿物质绘就了土壤的底色，最常见的就是各类铁矿物。在我国东部地区，长江、淮河下游和鄱阳湖、太湖周围，河网密布、地形低洼，部分土壤中的氧化铁被还原为氧化亚铁，呈现淡褐色或灰青色。四川盆地是我国著名的紫色土盆地，其土壤“继承”了紫色砂岩或页岩的显色矿物赤铁矿等，从而呈现出紫色。而在福建、江西、湖南等南方地区遍布的红壤，主要是由成土过程中次生的赤铁矿显色而来。
有机质主导了土壤颜色的深浅。在我国东北地区，夏天雨水、热量充足，平原上草木茂盛；冬天寒冷干燥，生物新陈代谢速率缓慢，落叶秸秆等不易分解——有机质年复一年积累下来，让土壤的颜色变得深黑，形成肥沃的黑土。
由于环境的差异，同一片区域中的土壤也会呈现不同颜色。以江苏为例，大部分区域的土壤都以灰青色为主，但在盐城等沿海地区，由滩涂发育而来的土壤含盐量高，如果某些季节日照较多而降雨量较少，土壤底部的盐分就会被“运”到表面，形成白花花的盐碱地。
土壤的颜色，也蕴含着丰富的气候变化信息。在黄土高原，人们在钻井、修路时，向下挖掘上百米，就会发现土壤的颜色是一层黄、一层红交织分布的。其实，这与地球经历的冰期—间冰期的不同阶段有关：在干旱寒冷的冰期时代，由于土壤有机质含量不高，在石英、云母和碳酸钙等矿物相互作用下，主要呈黄色；在温暖潮湿的间冰期，会次生一些难溶于水的显色矿物，让土壤呈其他颜色。
土壤丰富的颜色背后，蕴藏着自然的奥秘，也映照着人类活动的轨迹。
(作者为中国科学院南京土壤研究所副研究员，本报记者姚雪青采访整理)
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