墜落人間的彩虹——絢爛紅土地

（本文發表于2025年第2期）

> 云南東川紅土地（圖片來源：pixabay）

第一作者簡介曾亮，助理工程師，從事土地質量地球化學相關工作。

通信作者簡介王曉龍，助理工程師，主要從事土壤地球化學相關工作。

土壤被譽為“地球的皮膚”，其色彩斑斕，形態各異，皆源自成土母質的不同特質。紅色、黃色、紫色、黑色……這些都是大自然賦予土壤的多彩面貌。

提到紅土地，云南東川的紅土地早已享負盛名，被譽為“攝影師的天堂”，抑或是“上帝遺落人間的調色盤”。在這里，原始的農耕方式依舊延續，勤勞的人們仿佛是大地的畫師，隨著季節更迭，他們在這片紅土地上勾勒出一幅幅五彩斑斕的畫面，宛如彩虹般絢爛。

紅土，一種在熱帶和亞熱帶濕潤環境中廣泛分布的獨特土壤。1807年，由F.布坎南（F.Buchanan）在印度馬拉巴爾山區首次發現并命名。自此之后，成為受地質學、土壤學和工程學領域廣泛關注的研究對象，科學家們圍繞紅土的定義、形成機制、物質構成、地理分布及其工程地質特性進行了深入探討和廣泛研究。

01

紅化作用 特征明顯

紅土又稱鐵鋁土，以其鮮明的顏色著稱。按照我國的土壤分類標準，全國范圍內的土壤被細致劃分為12個土綱、29個亞綱、60個土類及229個亞類。其中，紅壤、赤紅壤和磚紅壤歸屬于同一土綱——鐵鋁土，這類土壤普遍存在于濕潤的熱帶至亞熱帶地區，呈現出鮮艷的紅色、深棕色或淡黃色。這種獨特的土壤色澤源自紅色的氧化鐵（即赤鐵礦）：在劇烈風化作用下，土壤中原生礦物質釋放的鹽基離子受流水沖刷而大量流失，與此同時，氧化鐵得以游離析出，脫水后轉化為包裹在土壤微粒外的赤鐵礦，有時還會凝固為堅硬的鐵質結核，傳導至整個土壤層面。此現象即所謂的“富鐵化”或“紅化作用”，是鐵鋁土特性的核心體現。

在這一過程中，土壤的黏土礦物主要由高嶺石和氧化鐵組成，部分情況下還包含伊利石，標志著土壤正處于中度風化狀態。當進一步遭受濕潤熱帶環境下高強度的富鋁風化作用，原本穩定的高嶺石將逐漸分解，轉化為富含游離氧化鐵的三水鋁石，這樣的極端風化產物即為我們所熟知的磚紅壤。赤紅壤是介于紅壤與磚紅壤之間的過渡型土壤，其富鋁化程度高于普通紅壤，卻又不及磚紅壤那樣徹底，其黏土礦物成分以高含量的高嶺石占據主導地位，同時混雜著微量的水云母和三水鋁石，這一特點與典型紅壤有著本質區別。值得注意的是，在屬于半淋溶土范疇的土壤類別中，同樣存在著紅色土壤的身影。具體而言，在溫濕交替的半淋溶土亞綱下的燥紅土，是熱帶至亞熱帶干旱河谷地帶或雨影區內稀疏植被覆蓋下形成的鹽基飽和型紅色土壤，此類土壤在特定地理條件下特別發育，如云南元謀縣干熱河谷區和楚雄市南華縣紅土坡等地，均是典型的燥紅土發育區。

> 干熱河谷區（圖片來源：pexels）

02

概念眾多 共成體系

要搞清楚“紅土地”“紅土”“紅壤”“磚紅壤”“赤紅壤”這幾個概念的區別與聯系，首先需明確它們分別指涉的概念范疇及其科學定義。這些術語在地理學、土壤學領域內有著具體的含義，它們共同構成了一個有關地球表層紅色土壤系統的知識體系。

從概念上講，紅土地是一個較為通俗的說法，一般用來形容顏色為紅色的廣袤土地。這種表述方式沒有嚴格科學定義上的界限，它可以包含多種類型的紅色土壤，包括但不限于紅土和各種類型的紅壤。紅土專指一類形成于溫暖濕潤氣候條件下，富含鐵鋁氧化物的土壤，這類土壤的顏色通常呈鮮艷的紅色或棕紅色，是因為其中含有大量鐵的氧化物；紅壤是土壤學中的專業術語，指一種發育成熟、淋溶作用強烈的酸性土壤；磚紅壤屬于紅壤的一種特殊類型，主要分布在熱帶雨林地區，比如東南亞的部分國家，它的特點是土壤剖面層次分明，表層為棕色至紅棕色，下層轉為磚紅色，這是因為長期處于高溫多濕環境下，土壤中的硅酸鹽礦物強烈分解，釋放出大量二氧化硅和鋁離子，導致土壤顏色呈現出獨特的磚紅色；赤紅壤同樣是紅壤的一個分支，但與普通紅壤或磚紅壤相比，赤紅壤的形成條件更為極端，主要出現在極端炎熱干燥的半干旱至干旱氣候區，這類土壤由于水分極度缺乏，土壤結構疏松，顏色常為深紅色甚至接近黑色，表面可能覆蓋一層風化的巖石碎片。

盡管上述五個概念看似相似，但實際上各自對應了不同的地質、氣候背景和土壤發育階段。它們都屬于紅色土壤的大類別，顏色的主要來源均為土壤中鐵元素的氧化狀態。然而，各自的物理化學性質、分布區域和生態效應存在明顯差異，這些差異決定了它們在農業生產、環境保護等方面的潛在價值和挑戰各不相同。了解“紅土地”“紅土”“紅壤”“磚紅壤”“赤紅壤”之間的區別不僅有助于深化我們對全球土壤多樣性的認識，還對指導土地合理利用、生態環境保護和應對氣候變化等方面具有重要意義。

03

種類繁多 舉不勝舉

紅土的分類體系較為復雜和多樣化，依據不同的劃分標準，可分為多種類別。隨著科技的不斷進步和土壤分類方法的日臻完善，科研人員已能夠對紅土進行更為精細的分類。根據紅土成土條件、附加成土過程、屬性及利用特點，可將紅土劃分為紅壤、黃紅壤、棕紅壤、山原紅壤、紅壤性土5個亞類；根據地貌位置，可將紅土分為山地紅土、平原紅土和河漫灘紅土；考慮到人為因素的影響，紅土又可分為農耕地紅土和城市紅土；而按照現行的《中國土壤分類與代碼》（GB/T 17296-2009）中的分類標準，紅土大致分為以下18類：油紅大土、泥紅土、砂紅泥、紅松泥、砂黏紅泥、建甌紅泥土、崇安紅泥土、赤水黃紅泥土、麻砂紅泥、褐斑黃筋泥、網紋黏紅土、邵武紅泥土、灰黃泥、厚灰黃泥、紅黃泥、黏底紅黃泥、死紅土、熟紅土。每一種分類都有其特定應用場景和科學研究價值，通過綜合考慮各種因素，可以更全面理解和利用紅土資源。

04

遍布各地 集中低緯

紅土主要分布于非洲、亞洲、大洋洲及南美洲、北美洲的低緯度地區，大致以南北緯30°為限，常見于熱帶雨林區。在地中海東岸和巴爾干半島地區也有類似于紅土的存在。東亞地區的紅土分布范圍北起長江沿岸，南抵南海諸島、南洋群島，東迄臺灣島，西至云貴高原、橫斷山脈。紅土地區雨量大，雨季時一次降雨可高達200~300毫米，冬季溫暖干旱，夏季炎熱潮濕，干濕季節明顯。紅土在中國主要分布于長江以南的低山丘陵區，具體包括江西省、湖南省、云南省、廣東省、福建省、貴州省、四川省、浙江省、安徽省、江蘇省，以及西藏自治區南部等地。其5個亞類中的紅壤主要分布于江西省、福建省、湖南省、廣東省、廣西壯族自治區、云南省、浙江省和貴州省的低山丘陵區；黃紅壤（紅壤向黃壤過渡的一類土壤）主要分布于安徽省、浙江省、江西省、福建省、湖北省、湖南省、廣東省、廣西壯族自治區、貴州省、四川省和西藏自治區等境內的中低山區；棕紅壤（紅壤向黃棕壤過渡的土壤類型）分布在中亞熱帶紅壤區最北部，位于北緯28°30′以北、東經111°30′以東的丘陵低山區，土壤脫硅富鋁化較弱；山原紅壤主要分布于云南高原的中部，北緯24°~26°，海拔1500~2400米的殘層高原面、湖盆邊緣及丘陵山地；紅壤性土主要分布在紅壤區丘陵山地，剖面發育分化弱。

05

鐵鋁富積 生物循環

紅土的形成過程主要受脫硅富鐵、鋁化作用，以及旺盛生物小循環的影響。在高溫高濕環境下，原生礦物發生劇烈風化作用，產生大量可溶性鹽基、硅酸，以及氫氧化鐵、氫氧化鋁等物質。鹽基和硅酸在淋溶作用下，被持續淋洗并最終隨地下水流失。由于氫氧化鐵、氫氧化鋁的化學活動性相對較低，它們在土壤中發生相對積累。在干燥條件下，這些積累的氫氧化鐵、氫氧化鋁發生脫水作用，轉化為無水的氧化鐵和氧化鋁，即紅色的赤鐵礦和剛玉，正是這些物質賦予了紅土鮮明的紅色特征，并形成了富含鐵、鋁的特殊土層。在亞熱帶常綠闊葉林下，優越的水熱條件促進了植被的茂盛生長，生物的小循環作用也隨之變得十分活躍。紅土的形成機制基于富鐵、鋁化過程，而生物小循環是其肥力增強的重要前提。這兩個過程共同塑造了紅土獨特的物理形態和剖面特征，使其在自然界中獨樹一幟。

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物化肥力 酸黏富鐵

紅土以其獨特的色彩在自然界中獨樹一幟，作為一種典型的熱帶與亞熱帶土壤，其鮮明的紅色外觀源于豐富的鐵質化合物，特別是鐵氧化物的存在。紅土的pH值通常處于較為酸性的范圍內，約4.5~6.5，這是由于土壤中含有較多的鋁，當遇到水后易形成酸性環境。酸性環境可能使鋁離子等對植物產生毒害，但通過適當的改良措施，如添加石灰調節酸堿度、增施有機肥等，可以提高紅土地肥力和適宜性。此外，紅土富含細小的黏土粒子，賦予其較強的保水能力，但同時也可能造成排水不良，特別是在降雨頻繁的區域。值得注意的是，紅土具有較高的陽離子交換容量，這意味著它可以有效地固定并儲存多種陽離子，如鉀（K+）、鈣（Ca2+）和鎂（Mg2+）等，這對于維持土壤肥力和提高植物養分利用率至關重要。然而，紅土本身的有效養分含量往往相對較低，尤其是磷、鈣和鎂等關鍵元素，這限制了其直接用于高效農業生產的能力，需要通過添加肥料和其他改良措施來補充缺失養分，以達到最佳種植效果。

07

紅土剖面 分層明顯

在自然界的造土工廠里，土壤剖面的每一層都承載著不同的故事。紅土土體深厚，剖面典型的表現為A—B—BC—C結構，依次向下遞進。

A層：

生機勃勃的生命起點

最表層為A層，亦被稱為淋溶層，通常厚達0.4米左右，是紅土剖面中最活躍的部分。這里聚集了大量的有機物質，包括落葉、枯枝及其他植物殘骸，這些有機物經微生物分解，逐漸轉化為土壤腐殖質，滋養著上方植被和下方生物群體。

B層：

植物成長的沃土

緊鄰A層之下的是B層，又稱淀積層，位于土壤表面以下大約0.4~1米深處。這一層土壤顏色較深，呈現暗棕紅色，質地較為疏松，富含團粒結構，這為植物根系的伸展提供了理想的物理環境。B層中，礦物質和有機質在長期的降水作用下，從上層向下遷移并沉積于此，形成了一個富含養分的“倉庫”，支撐著地上植被的旺盛生長。

BC層：

過渡地帶的秘密花園

BC層位于B層之下，深度大約在1~1.6米之間，是一段由紅、黃、白色條帶交織而成的過渡層，標志著淀積層向母巖層轉變的過程。這里的土壤質地開始變得較為堅硬，但依然保持著一定的孔隙率，允許水氣流通。

C層：

時間的沉淀 生命的基石

最底層的C層，也稱母質層，是土壤剖面的終章，主要由原始巖石的風化產物構成。這一層距離地表相對較遠，通常不受生物活動和天氣因素的直接影響，保持著較為原始的狀態。

08

應用廣泛 大有作為

紅土作為一種自然資源，以其獨特的物理化學特性，在自然資源的寶庫中占據了一席之地，并在多個領域展現出了廣泛的利用價值，涉及礦產資源、農業生產、環境治理、建筑材料、體育設施構建乃至文化旅游業等多個層面。

礦產資源：

紅土鎳礦的戰略意義

紅土資源與紅土鎳礦有著密切聯系。紅土鎳礦是在熱帶或亞熱帶氣候條件下，超基性巖（如純橄欖巖、橄欖巖、蛇紋巖等）遭受強烈化學風化作用后，鎳從含鎳的硅酸鹽礦物（如橄欖石、頑火輝石等）中分解出來，隨地表水向下滲透，在風化殼中形成富含鎳的次生礦物，從而形成的可供工業利用的風化殼型鎳礦床。鑒于鎳在不銹鋼生產、電池制造業、航空航天領域、國防和民用工業的不可或缺性，紅土鎳礦的勘探與開采已成為各國能源戰略規劃的重點。

農業生產：

紅土的土壤改良與作物培育

紅土中富含的鐵氧化物不僅能夠參與土壤pH值的自然調節機制，還有助于維持相對穩定的酸堿平衡，為農作物創造理想的生長條件。這一過程中，鐵氧化物通過與氫離子結合，減少土壤溶液中的自由氫離子濃度，從而緩沖土壤酸化趨勢，保持酸堿值處于適合作物健康發育的范圍之內。因此，紅土的這種天然屬性對于促進作物養分吸收、預防土壤退化及提升農業產出效率均有積極作用。在適宜的管理措施下，通過合理施肥灌溉，紅土能夠支持水稻、茶葉、柑橘等多種經濟作物的高產穩產。此外，紅土中固有的微生物群落有助于改善土壤結構，促進土壤團聚體形成，增強了土壤的持水保肥能力，為農業活動的持續奠定堅實基礎。

環境治理：

紅土在污染控制與生態修復中的角色

紅土吸附能力較強，可以吸附有害物質，如重金屬離子、有機污染物等，利用紅土來修復污染土壤效果良好。紅土松散透水，可過濾、凈化自然水源，去除水中的懸浮物、雜質和部分有機物，進而保護地下水質安全。此外，紅土還可用作污水處理廠的預處理介質，幫助去除廢水中的懸浮顆粒和部分有機污染物，為后續的生物處理創造有利條件

建筑材料：

紅土的傳統用途與現代創新

紅土是制造傳統磚塊和瓦片的重要原料之一，它可塑性良好、耐火性強，還可以與草木灰等材料混和后制成土坯，用于建造簡易房屋和農舍。紅土經過粉碎和篩分后，還可以用來制備建筑涂料。隨著科技進步，紅土的應用范圍得到了極大拓展，例如，通過添加水泥、石灰或其他無機膠凝劑制造的新型紅土基復合材料，不僅保留了紅土原有的隔熱保溫性能，還在強度、抗裂性和防火等級上得以顯著提升，滿足了當代綠色建筑需求。此外，紅土粉末還被用作混凝土的添加劑，以改進其流動性和成型性，降低能耗和二氧化碳排放。

> 紅土建造的房屋（圖片來源：pexels）

運動賽事：

紅土場的獨特魅力

著名的網球四大滿貫賽事之一——法國網球公開賽（下文簡稱“法網”），以及ATP世界巡回賽中的頂級大師系列賽羅馬站（下文簡稱“羅馬大師賽”），均采用了紅土作為官方比賽場地。紅土場地的一個顯著特點是球觸地瞬間與地面產生較大摩擦力，這直接導致球速減緩，相較于硬地和草地，其彈性更高，能使回彈的球達到接近甚至超過選手肩膀的高度，從而延緩了比賽的整體節奏，也因此紅土常被譽為“慢速球場”。紅土的細膩質地減少了球員關節的負擔，延長了其運動生涯，同時也豐富了戰術多樣性。每年的法網和羅馬大師賽，正是檢驗頂尖球員全方面能力的絕佳舞臺，吸引著全球數億觀眾目光。

> 紅土網球場（圖片來源：pixabay）

文化旅游：

紅土景觀的美學與經濟價值

紅土具有獨特的生態修復能力和美學價值，通過精心挑選和恰當運用紅土材質，能夠顯著推動本土植被的復蘇與繁榮，促進植物根系深入發育，進而優化局部生態環境，還能創造出極具視覺沖擊力和文化內涵的地景藝術作品，為游客呈現一場自然與人文交融的視覺盛宴。以云南東川的紅土地為例，該地充分利用了豐富且色彩斑斕的紅土資源，巧妙融合地形與植被，成功塑造出一幅幅震撼人心的大地畫卷，吸引了無數攝影師及旅行愛好者的目光，使之成為了國內外知名的自然風光與人文攝影圣地。這一景象不僅提升了當地知名度，帶動了攝影、繪畫、影視拍攝等相關文化產業的發展，還吸引了大量國際游客，進一步推動鄉村旅游發展，實現了生態保護與經濟效益雙贏局面。

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紅色荒漠 生態制約

我國紅土區生態環境脆弱，具體表現為：紅土區土層普遍偏薄，自然肥力有限，難以支撐高強度的土地利用需求，這成為制約當地農業生產的一大瓶頸；高人口密度帶來的生存壓力迫使人們不斷拓展耕地邊界，過度開墾不僅消耗了有限的土地資源，還導致土壤退化，降低了土地的承載力和恢復力；原始植被的大規模清除削弱了土壤的自我保護屏障，尤其是在雨季，密集的降雨與強烈的暴風雨作用下，水土流失現象日益嚴重，“紅色荒漠化”的蔓延威脅著生態平衡。除此之外，對于紅土肥力現狀及其地域分布特性的認知滯后，限制了該地區農業生產力；評價體系中過分強調土壤化學與物理屬性，忽視了其生態功能和整體健康狀態，導致了土地資源的非理性開發。更重要的是，缺乏對紅土作為一個完整生態系統的全面理解，沒有認識到其內部各要素之間的相互依存關系，以及與周邊環境的動態交互，這從根本上制約了紅土區農業與經濟的可持續發展路徑。

> 紅色荒漠化（圖片來源：flickr）

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因地制宜 合理開發

紅土改良的核心策略聚焦于生態恢復與科學管理。植樹造林應優先選擇本地樹種（如杉樹、柑橘等），既能快速覆蓋裸露土壤，又能改善微氣候，增強生態系統韌性。再結合綠肥作物（如稻米、茶樹）的種植，不僅能提升土壤有機質含量，還能有效防止水土流失。通過平整土地、客土摻砂改善土質，輔以精細的水利工程建設，確保水源充足且均勻分布。科學施肥至關重要，推薦深施粒狀氮肥，并將磷肥與有機肥混合使用，以優化礦物營養供給。施用石灰調酸，配合合理耕作制度，進一步提升土壤肥力。旱地轉水田的創新舉措，在減少侵蝕的同時促進了有機質積累，顯著增強了紅土生產力。針對不同地形特征，實施差異化的植被保護和梯田建設方案，特別是在坡度超25°的區域著重植綠，緩坡地帶則有序開發梯地。強化對“紅土荒漠化”等地質災害的認識與防范，借助現代科技深化地質勘查，為紅土區的可持續發展奠定堅實基礎，實現資源的合理利用與環境保護雙管齊下。

土地是人類賴以生存和發展的重要物質基礎，是支撐高質量發展、實現中國式現代化的重要保障。自2018年自然資源部成立以來，中國地質調查局及其相關單位開始著手開展紅土地基礎地質調查項目，為紅土地進行了一次“全面體檢”，重點探索人為活動對紅壤生物地球化學循環的影響，以及紅壤丘陵區地表侵蝕速率和紅壤退化的時空演變。這些研究旨在揭示現代生物氣候條件和人類活動對紅土表層的具體影響和變化，為現代生態環境的恢復提供數據支撐。

站在紅土地之上，我們仿佛能聽見大地的心跳，感受到它千百年來的堅韌與生命力。這片土地，既是歷史的見證者，也是未來的開拓者。它教會我們敬畏自然、珍惜資源，同時激勵我們不斷創新，尋找與自然和諧共存之道。紅土地的科普之旅，讓我們意識到土壤不僅僅是一種自然資源，它還是生態平衡的守護者、文化傳承的媒介、科技創新的試驗田。面向未來，紅土地面臨的挑戰與機遇并存。氣候變化、環境污染、資源枯竭等問題提醒我們必須行動起來，通過科學的土壤管理、可持續的農業實踐、生態友好的產業發展，共同守護這份來自地球母親的禮物。同時，紅土地的科學研究與開發利用，也將繼續為生態環境保護修復帶來新的啟示和解決方案，助力我們邁向更加綠色、智慧、包容的明天。

作者： 曾 亮 王曉龍 張 亮

編輯： 何陳臨秋

排版： 何陳臨秋

審核： 刁淑娟

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