日本荒川河沿岸大宫高地安土壤中，由于长期施用“Dorotsuke”肥料而形成的人为土壤的空间变化及其分类

《Soil Science and Plant Nutrition》：Spatial variation and classification of anthropogenic soils formed by long-term “Dorotsuke” soil-dressing in Andosols of the Omiya Upland along the Arakawa River, Japan

日本大平原地区Dorotsuke传统耕作法导致厚层人为土壤层，经WRB系统分类为Andic Terric Anthrosols（≥50%基 saturation）或Umbrisols。因Ca2+淋失可能导致基 saturation下降，建议修订terric horizont诊断标准。

　　

摘要

“Dorotsuke”是一种传统的冬季农作方式，盛行于荒川河沿岸的奥米亚高地。该做法包括骑马将冲积土运送到高地，经过培育后将其施用于安土层（Andosol）土壤中。这种耕作方式大约持续了400至600年，直到20世纪初，最终形成了一层厚厚的人工土层。根据我们之前的研究，我们认为这是首次在安土层上形成的“plaggen”表土层的记录。本研究调查了这些“Dorotsuke”人工土的空间分布特征，明确了它们的共同特点和分类方法。我们在疑似分布区域用探针棒对81块田地进行了调查，发现其中54块田地存在厚度为56±12厘米的人工土层，表层土壤中可提取的草酸态硅含量介于0.5至11.7克/千克之间。较厚的人工土层主要集中在北部中心区域，而较薄的人工土层或与安土层混合较多的土壤则分布在南部地区。为进一步分析这些人工土的特性，并验证世界土壤资源参考系统（WRB）的分类标准，我们选取了四个土壤样本进行了研究。其中两个人工土层的厚度超过了50厘米，且具有不同的土壤结构；另外两个样本中有一个与安土层发生了明显的混合。土壤剖面显示，从埋藏的安土层到表层土壤，其特性逐渐发生变化：容重增加、短程有序矿物含量减少、磷素保持能力下降。所施用的冲积土呈中性pH值，富含可交换的钙离子（Ca²⁺），但由于大量钙离子从表层土壤中流失，导致土壤酸化（即碱饱和度降低）。根据WRB（2022）分类系统，碱饱和度≥50%的人工土层符合“terric horizon”（土壤层）的标准；厚度超过50厘米的人工土层被归类为“Andic Terric Anthrosols”（安土层衍生的人工土）；其余的则被归类为“Umbrisols over Andosols”（安土层覆盖层）。虽然目前的分类结果尚可接受，但钙离子的持续流失可能导致碱饱和度降至50%以下，从而使某些人工土层不再符合“terric horizon”的分类标准。鉴于这些人工土在形成过程上与欧洲的“plaggen”土壤具有相似性，我们建议修改“terric horizon”的诊断标准，以确保其得到正确的分类。