基于武夷山土壤垂直分異規(guī)律的紅壤與黃壤性狀特征比較

許慧瓊

摘 要：該文基于武夷山的土壤垂直分異規(guī)律，通過對武夷山的兩大地帶性土壤類型紅壤與黃壤的成土條件以及A、B層的顏色、土層厚度、有機(jī)質(zhì)含量和土壤質(zhì)地等進(jìn)行比較，并結(jié)合這2個(gè)類型土壤的成土過程，得出紅壤和黃壤各自的優(yōu)缺點(diǎn)，從而為紅壤和黃壤的利用提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：武夷山；紅壤；黃壤；性狀特征

中圖分類號 S153 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號 1007-7731（2014）23-64-03

武夷山自然保護(hù)區(qū)是世界同緯度現(xiàn)存面積最大、保存最完整的中亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)，有明顯的植被垂直分布，在全球生物多樣性保護(hù)方面具有重要意義。本文研究了武夷山自然保護(hù)區(qū)的土壤垂直分異規(guī)律，對武夷山地帶性土壤——紅壤與黃壤的性狀特征進(jìn)行比較，為該區(qū)經(jīng)濟(jì)的綜合發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

1.1 研究區(qū)地理位置及林地類型 武夷山自然保護(hù)區(qū)地理位置介于27°35′～27°55′″，117°24′～117°53′E，位于武夷山脈北段的最高部位，平均海拔1 200m。主峰黃崗山海拔2 158m，為我國大陸東南部最高峰。其森林覆蓋率達(dá)92%，主要有針闊混交林、常綠闊葉林、針闊毛竹混交林、毛竹林、灌木林、高山矮林、針葉林7大類[1]。

1.2 研究區(qū)自然概況 武夷山自然保護(hù)區(qū)屬典型的亞熱帶季風(fēng)氣候，具有氣溫低、降水量多、濕度大、霧日長和垂直變化顯著等特點(diǎn)。區(qū)內(nèi)各地段年平均氣溫在12～18℃，年降水量一般為1 400～2 100mm，年蒸發(fā)量僅1 000mm左右，相對濕度為78%～84%。最高峰黃崗山年均溫8.5℃，年降水量3 103.9mm，霧日長達(dá)120d，是福建省溫度最近、濕度最大、雨量最多、霧日最長的地方。保護(hù)區(qū)內(nèi)茂密的森林和特殊的地理位置，使其在水土保持、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣溫等生態(tài)效益方面發(fā)揮著巨大的功能。

2 材料和方法

2.1 土壤的采集與處理 通過對武夷山進(jìn)行實(shí)地考察，根據(jù)不同海拔高度處的成土條件差異，在水平和垂直帶內(nèi)選取7個(gè)采樣地，每個(gè)采樣地為一個(gè)土壤剖面進(jìn)行取樣，并用GPS進(jìn)行定位。量取各個(gè)土層的厚度，觀察各層土壤的顏色，記錄取樣地點(diǎn)、土壤形成環(huán)境、海拔高度、坡向、坡度、成土母質(zhì)以及植被類型，并定下野外命名。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法 通過對武夷山土壤采樣地進(jìn)行剖面挖掘觀察與室內(nèi)理化性質(zhì)分析相結(jié)合的方法，對其理化分析機(jī)械組成、pH、有機(jī)質(zhì)含量等進(jìn)行測定。將取回的土樣風(fēng)干，風(fēng)干過程中提取2～3塊較大的土塊置于牛皮紙的左上角供比色用，風(fēng)干之后挑根、過篩、貼上標(biāo)簽存樣。實(shí)驗(yàn)室用《中國標(biāo)準(zhǔn)土壤色卡》對土壤干態(tài)和濕態(tài)進(jìn)行比色，用丘林法測定土壤的有機(jī)質(zhì)組成及含量，用奧立龍818測定土壤的pH值，用甲種比重計(jì)測定土壤機(jī)械組成。

2.3 數(shù)據(jù)處理 用Corejore處理屬性數(shù)據(jù)，制作相關(guān)圖表來檢驗(yàn)各個(gè)剖面有機(jī)質(zhì)、pH差異的顯著程度，并擬合出它們之間的線性關(guān)系。

3 結(jié)果與分析

3.1 成土條件 通過分析可知，武夷山土壤的垂直分異自下而上依次為紅壤、黃紅壤帶、黃壤帶和山地草甸土帶。生物作用、水熱條件、地形條件等差異都會(huì)對土壤形成發(fā)育產(chǎn)生影響，從而形成不同類型的土壤資源。基于武夷山土壤垂直分異的規(guī)律，可以比較紅壤與黃壤兩大地帶性土壤的成土條件（表1），分析其開發(fā)利用的適宜性程度。

3.3.1 A層土壤顏色對比 對于A層而言，在干態(tài)情況下，紅壤的色調(diào)為7.5YR，黃壤的色調(diào)為10YR，差異性比較明顯；紅壤的色值為6.5，黃壤的色值為4～5，差異比較明顯；紅壤的色度為6，黃壤的色度為2～6，浮動(dòng)較大，無法進(jìn)行對比。在濕態(tài)情況下，紅壤的色調(diào)為7.5YR，黃壤的色調(diào)為7.5～10YR，差異性并不是非常明顯，可能是由于A的原因，土壤是有機(jī)質(zhì)含量較高，影響了土壤的色調(diào)；紅壤的色值為5，黃壤的色值為2～3，差異比較明顯；紅壤的色度為6，黃壤的色度為2～4，差異也比較明顯。

3.3.2 B層土壤顏色對比 對于B層而言，在干態(tài)情況下，紅壤的色調(diào)為7.5YR，黃壤的色調(diào)為10YR，差異性比較明顯；紅壤的色值為7.5，黃壤的色值為6～8，基本沒有差異；紅壤的色度為8，黃壤的色度為4～6，紅壤比黃壤鮮艷。在濕態(tài)情況下，紅壤的色調(diào)為5YR，黃壤的色調(diào)為7.5～10YR，差異較大；紅壤的色值為6，黃壤的色值為5～7，基本沒有差異；紅壤的色度為8，黃壤的色度為8，沒有差異。

3.4 活性酸度——土壤pH對比 從紅壤-黃紅壤-黃壤，土壤pH保持在4.52～5.68，紅壤A層的pH值相對黃壤較低，酸性更強(qiáng)；B層紅壤的pH值大于黃壤；酸性土壤未呈現(xiàn)有規(guī)律的變化。按pH值劃分的土壤類型為依據(jù)，武夷山山地土壤屬于強(qiáng)酸性土類，因此在本地區(qū)適合酸性作物的種植。

3.5 土壤有機(jī)質(zhì)含量對比 根據(jù)武夷山氣溫隨著海拔高度的變化發(fā)生垂直遞變規(guī)律以及該地區(qū)豐富的降水特點(diǎn)，可以得出，高海拔地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)礦化程度低，有機(jī)質(zhì)累積作用強(qiáng)，而低海拔地區(qū)由于溫度較高，其土壤有機(jī)質(zhì)礦質(zhì)化作用強(qiáng)，有機(jī)質(zhì)累積比較少，因此影響了土壤的肥力高低。有機(jī)質(zhì)含量的總體趨勢是紅壤<黃紅壤<黃壤，腐殖質(zhì)的累積逐漸增加。對于A層，紅壤的OM為28，黃壤的OM一般在30.4～40，可見黃壤的OM較紅壤大。說明在水熱條件不充足的地方，有機(jī)質(zhì)的分解較慢，可以較多的留存在土壤中。對于B層，紅壤的OM為4，黃壤的OM一般在4～20，可見黃壤的OM較紅壤大，但由于二者都普遍較少，基本沒有可比性。

3.6 土壤質(zhì)地分類 武夷山山地根據(jù)土壤質(zhì)地分類，總體上屬于壤土，但各個(gè)剖面由于成土環(huán)境的不同，土壤質(zhì)地仍存在著一定的差異性。隨著海拔的逐級遞增，土壤質(zhì)地表現(xiàn)為從中壤土向輕壤土、砂壤土逐漸過渡。對于A層而言，紅壤相對于黃壤而言，大于0.002mm的顆粒較少，小于0.002mm的顆粒較多。說明紅壤的機(jī)械組成較細(xì)，黏粒多。對比Ah層可以看出，紅壤-黃紅壤-黃壤黏粒含量逐漸減少，砂質(zhì)含量逐漸增加，黏性降低。對于B層而言，紅壤相對于黃壤而言，在2～0.05mm的顆粒含量較少，但是在小于0.002mm顆粒含量較大，但較之A層而言，已經(jīng)較為接近。說明紅壤的機(jī)械組成較細(xì)，但是已經(jīng)在局部已經(jīng)較接近于黃壤。endprint

3.7 成土過程 紅壤與黃壤的的成土過程相似，以脫硅富鋁化的地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)相結(jié)合。在一定的雨熱條件，鹽基離子大量淋失，鐵鋁聚集。且B層形成黏粒（黏土礦物），其主要成分以高嶺石為主，上層的細(xì)粒顆粒會(huì)往下層淋溶。枯枝落葉增加，年平均分解率近90%。與紅壤不同，黃壤有黃化過程，原因是海拔較高，溫度低，降水較多，成土的環(huán)境濕度大，風(fēng)化作用變?nèi)酰摴韪讳X化作用變?nèi)?，生物累積作用更強(qiáng)，分解慢，有機(jī)質(zhì)更高，土壤中紅色赤鐵礦與水發(fā)生水化反應(yīng)，形成黃色的針鐵礦。一方面，黃壤較紅壤顏色偏黃（氧化鐵形態(tài)不同，受到水化作用）、黏粒比紅壤偏少，表明其風(fēng)化弱；厚度小，容易到C、R層；海拔高、坡度大，侵蝕嚴(yán)重，因而形成的土層較薄。另一方面有土壤的回春作用，溫度低、濕度大，結(jié)果是有機(jī)質(zhì)的積累、礦質(zhì)作用弱；且人為的作用強(qiáng)烈。

4 結(jié)論與討論

綜上所述，結(jié)合已有的資料可以得到在武夷山地區(qū)紅壤以及黃壤的特性，對比這些特性，可以分析紅壤與黃壤之間存在的區(qū)別，歸結(jié)為以下幾個(gè)方面：（1）顏色：黃壤比紅壤年平均氣溫低而潮濕，故水化氧化鐵和鐵活化度較高（10%～25%），土呈黃色（2.5Y8/6）或橙黃色（2.5Y7/8）；（2）機(jī)械組成及礦物構(gòu)成：黃壤比紅壤粘土礦物因風(fēng)化度低，故以蛭石為主，高嶺石、水云母次之，有較多的針鐵礦、褐鐵礦；土壤中粗粒較多；（3）化學(xué)性質(zhì)：黃壤比紅壤具有更高的pH值，有機(jī)質(zhì)含量也較高，更利于某些經(jīng)濟(jì)作物的種植。

參考文獻(xiàn)

[1]李金全.武夷山紅壤、黃紅壤與黃壤參比及合理開發(fā)利用[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，17（11）：40-42.

[2]姚梅琴.武夷山自然保護(hù)區(qū)土壤的垂直分異規(guī)律及其開發(fā)利用[J].大眾科技，2009（8）：110-111.

[3]游茜.武夷山土壤垂直分布特征分析[J].中小企業(yè)管理與科技，2009，20.

[4]田珊娜.武夷山土壤垂直帶理化性質(zhì)及成土因素分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，15（14）：97-100.

[5]黃群山，葉源忠.淺析武夷山山地土壤理化性質(zhì)的垂直分異[J].太原師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008，7（3）：128-131.

[6]黃佳聰.武夷山典型紅壤特征分析及改良措施探討[J].齊齊哈爾師范高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2006（2）：61-63.

[7]陳志龍，李冰潔.武夷山黃紅壤帶毛竹林土壤環(huán)境及其改良[J].吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008（3）：127-129.

[8]曾月娥.武夷山山地黃壤的系統(tǒng)分類與開發(fā)利用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（21）：10095-10096.

[9]羅榕婷，蔡涵瑛，戴有才.武夷山土壤垂直帶的理化性質(zhì)[J].高師理科學(xué)刊，2006，26（4）：61-64.

[10]田珊娜.武夷山土壤垂直帶理化性質(zhì)及成土因素分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，15（14）：97-100.

[11]章文龍，林哲敏.武夷山土壤理化性狀空間分異規(guī)律研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（9）：55-58.

[12]陳健飛.武夷山土壤形成特點(diǎn)與系統(tǒng)分類[J].土壤通報(bào)，2000，31（3）：97-101.

[13]羅榕婷，蔡涵瑛，戴有才.武夷山土壤垂直帶的理化性質(zhì)[J].高師理科學(xué)刊，2006，04. （責(zé)編：張宏民）endprint

3.7 成土過程 紅壤與黃壤的的成土過程相似，以脫硅富鋁化的地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)相結(jié)合。在一定的雨熱條件，鹽基離子大量淋失，鐵鋁聚集。且B層形成黏粒（黏土礦物），其主要成分以高嶺石為主，上層的細(xì)粒顆粒會(huì)往下層淋溶?？葜β淙~增加，年平均分解率近90%。與紅壤不同，黃壤有黃化過程，原因是海拔較高，溫度低，降水較多，成土的環(huán)境濕度大，風(fēng)化作用變?nèi)?，脫硅富鋁化作用變?nèi)?，生物累積作用更強(qiáng)，分解慢，有機(jī)質(zhì)更高，土壤中紅色赤鐵礦與水發(fā)生水化反應(yīng)，形成黃色的針鐵礦。一方面，黃壤較紅壤顏色偏黃（氧化鐵形態(tài)不同，受到水化作用）、黏粒比紅壤偏少，表明其風(fēng)化弱；厚度小，容易到C、R層；海拔高、坡度大，侵蝕嚴(yán)重，因而形成的土層較薄。另一方面有土壤的回春作用，溫度低、濕度大，結(jié)果是有機(jī)質(zhì)的積累、礦質(zhì)作用弱；且人為的作用強(qiáng)烈。

4 結(jié)論與討論

綜上所述，結(jié)合已有的資料可以得到在武夷山地區(qū)紅壤以及黃壤的特性，對比這些特性，可以分析紅壤與黃壤之間存在的區(qū)別，歸結(jié)為以下幾個(gè)方面：（1）顏色：黃壤比紅壤年平均氣溫低而潮濕，故水化氧化鐵和鐵活化度較高（10%～25%），土呈黃色（2.5Y8/6）或橙黃色（2.5Y7/8）；（2）機(jī)械組成及礦物構(gòu)成：黃壤比紅壤粘土礦物因風(fēng)化度低，故以蛭石為主，高嶺石、水云母次之，有較多的針鐵礦、褐鐵礦；土壤中粗粒較多；（3）化學(xué)性質(zhì)：黃壤比紅壤具有更高的pH值，有機(jī)質(zhì)含量也較高，更利于某些經(jīng)濟(jì)作物的種植。

參考文獻(xiàn)

[1]李金全.武夷山紅壤、黃紅壤與黃壤參比及合理開發(fā)利用[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，17（11）：40-42.

[2]姚梅琴.武夷山自然保護(hù)區(qū)土壤的垂直分異規(guī)律及其開發(fā)利用[J].大眾科技，2009（8）：110-111.

[3]游茜.武夷山土壤垂直分布特征分析[J].中小企業(yè)管理與科技，2009，20.

[4]田珊娜.武夷山土壤垂直帶理化性質(zhì)及成土因素分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，15（14）：97-100.

[5]黃群山，葉源忠.淺析武夷山山地土壤理化性質(zhì)的垂直分異[J].太原師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008，7（3）：128-131.

[6]黃佳聰.武夷山典型紅壤特征分析及改良措施探討[J].齊齊哈爾師范高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2006（2）：61-63.

[7]陳志龍，李冰潔.武夷山黃紅壤帶毛竹林土壤環(huán)境及其改良[J].吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008（3）：127-129.

[8]曾月娥.武夷山山地黃壤的系統(tǒng)分類與開發(fā)利用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（21）：10095-10096.

[9]羅榕婷，蔡涵瑛，戴有才.武夷山土壤垂直帶的理化性質(zhì)[J].高師理科學(xué)刊，2006，26（4）：61-64.

[10]田珊娜.武夷山土壤垂直帶理化性質(zhì)及成土因素分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，15（14）：97-100.

[11]章文龍，林哲敏.武夷山土壤理化性狀空間分異規(guī)律研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（9）：55-58.

[12]陳健飛.武夷山土壤形成特點(diǎn)與系統(tǒng)分類[J].土壤通報(bào)，2000，31（3）：97-101.

[13]羅榕婷，蔡涵瑛，戴有才.武夷山土壤垂直帶的理化性質(zhì)[J].高師理科學(xué)刊，2006，04. （責(zé)編：張宏民）endprint

3.7 成土過程 紅壤與黃壤的的成土過程相似，以脫硅富鋁化的地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)相結(jié)合。在一定的雨熱條件，鹽基離子大量淋失，鐵鋁聚集。且B層形成黏粒（黏土礦物），其主要成分以高嶺石為主，上層的細(xì)粒顆粒會(huì)往下層淋溶?？葜β淙~增加，年平均分解率近90%。與紅壤不同，黃壤有黃化過程，原因是海拔較高，溫度低，降水較多，成土的環(huán)境濕度大，風(fēng)化作用變?nèi)?，脫硅富鋁化作用變?nèi)?，生物累積作用更強(qiáng)，分解慢，有機(jī)質(zhì)更高，土壤中紅色赤鐵礦與水發(fā)生水化反應(yīng)，形成黃色的針鐵礦。一方面，黃壤較紅壤顏色偏黃（氧化鐵形態(tài)不同，受到水化作用）、黏粒比紅壤偏少，表明其風(fēng)化弱；厚度小，容易到C、R層；海拔高、坡度大，侵蝕嚴(yán)重，因而形成的土層較薄。另一方面有土壤的回春作用，溫度低、濕度大，結(jié)果是有機(jī)質(zhì)的積累、礦質(zhì)作用弱；且人為的作用強(qiáng)烈。

4 結(jié)論與討論

綜上所述，結(jié)合已有的資料可以得到在武夷山地區(qū)紅壤以及黃壤的特性，對比這些特性，可以分析紅壤與黃壤之間存在的區(qū)別，歸結(jié)為以下幾個(gè)方面：（1）顏色：黃壤比紅壤年平均氣溫低而潮濕，故水化氧化鐵和鐵活化度較高（10%～25%），土呈黃色（2.5Y8/6）或橙黃色（2.5Y7/8）；（2）機(jī)械組成及礦物構(gòu)成：黃壤比紅壤粘土礦物因風(fēng)化度低，故以蛭石為主，高嶺石、水云母次之，有較多的針鐵礦、褐鐵礦；土壤中粗粒較多；（3）化學(xué)性質(zhì)：黃壤比紅壤具有更高的pH值，有機(jī)質(zhì)含量也較高，更利于某些經(jīng)濟(jì)作物的種植。

參考文獻(xiàn)

[1]李金全.武夷山紅壤、黃紅壤與黃壤參比及合理開發(fā)利用[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，17（11）：40-42.

[2]姚梅琴.武夷山自然保護(hù)區(qū)土壤的垂直分異規(guī)律及其開發(fā)利用[J].大眾科技，2009（8）：110-111.

[3]游茜.武夷山土壤垂直分布特征分析[J].中小企業(yè)管理與科技，2009，20.

[4]田珊娜.武夷山土壤垂直帶理化性質(zhì)及成土因素分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，15（14）：97-100.

[5]黃群山，葉源忠.淺析武夷山山地土壤理化性質(zhì)的垂直分異[J].太原師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008，7（3）：128-131.

[6]黃佳聰.武夷山典型紅壤特征分析及改良措施探討[J].齊齊哈爾師范高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2006（2）：61-63.

[7]陳志龍，李冰潔.武夷山黃紅壤帶毛竹林土壤環(huán)境及其改良[J].吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008（3）：127-129.

[8]曾月娥.武夷山山地黃壤的系統(tǒng)分類與開發(fā)利用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（21）：10095-10096.

[9]羅榕婷，蔡涵瑛，戴有才.武夷山土壤垂直帶的理化性質(zhì)[J].高師理科學(xué)刊，2006，26（4）：61-64.

[10]田珊娜.武夷山土壤垂直帶理化性質(zhì)及成土因素分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，15（14）：97-100.

[11]章文龍，林哲敏.武夷山土壤理化性狀空間分異規(guī)律研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（9）：55-58.

[12]陳健飛.武夷山土壤形成特點(diǎn)與系統(tǒng)分類[J].土壤通報(bào)，2000，31（3）：97-101.

[13]羅榕婷，蔡涵瑛，戴有才.武夷山土壤垂直帶的理化性質(zhì)[J].高師理科學(xué)刊，2006，04. （責(zé)編：張宏民）endprint