防城金花茶國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤研究

黃瑞斌

（廣西防城金花茶國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理處，廣西 防城538021）

1 影響土壤性質(zhì)的因素

1.1 母巖母質(zhì)對(duì)土壤性質(zhì)的影響

母巖母質(zhì)是土壤形成的基礎(chǔ)，同時(shí)也是土壤肥力的重要基礎(chǔ)，是土壤因子中相對(duì)較容易控制和調(diào)節(jié)的因子［1］。由于不同的巖石，是由不同的礦物所組成，不同的礦物它所含的營(yíng)養(yǎng)元素不同，且抗風(fēng)化能力不一樣，它影響到土壤的理化特性。調(diào)查區(qū)的主要成土母巖有花崗巖、砂巖和頁(yè)巖。由花崗巖發(fā)育的土壤含鉀較高；由砂巖發(fā)育的土壤粘粒含量少；由頁(yè)巖發(fā)育而成的土壤，粘粒含量高、養(yǎng)分含量居中。詳見表1。

表1 不同母巖土壤理化性質(zhì)比較

1.2 氣候?qū)ν寥佬再|(zhì)的影響

氣候變化對(duì)土壤的性質(zhì)和過(guò)程有著重要的影響，大氣溫度和降水等的變化不僅影響土壤溫度、水分、酸堿度、鹽基飽和度等基本性質(zhì)，還對(duì)農(nóng)業(yè)土壤養(yǎng)分狀況、森林土壤地表凋落物層及微生物活動(dòng)等也有重要影響［2］，在很大程度上決定著分布的植被類型，從而影響到土壤礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)的分解與合成。調(diào)查區(qū)地處北熱帶，溫度高、雨量足，鹽基淋失多，土壤呈酸性至強(qiáng)酸性，pH為4.2～5.3；土壤粘粒明顯下移，如圣堂山剖面，表層和淀積層的粘粒含量分別為13.20%和17.82%，淀積層的粘粒含量是表層1.35倍。

1.3 地形對(duì)土壤性質(zhì)的影響

地形影響著土壤形成過(guò)程中的熱量再分配。土壤化學(xué)性質(zhì)除受土壤質(zhì)地和植被影響外，與局地的地形地貌也具有一定的相關(guān)性［3］，主要是體現(xiàn)在海拔和坡向上造成的差異。調(diào)查區(qū)海拔跨幅大，最低處為海拔50m左右，最高處是三踏頂海拔高940m。由于海拔高度的差異，造成土壤溫度和濕度不同，植被分布也有所不同。而且調(diào)查區(qū)山體走向主要是東西方向，南坡土溫較高而濕度??；反之，北坡土溫低而較濕潤(rùn)。從表2可看出：相同的海拔高度，坡向不同，其粘粒、有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀含量不同；相同的坡向而海拔不同，其粘粒、有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀含量也存在著差異，詳見表2。

表2 不同海拔高度和坡向土壤理化性質(zhì)比較

1.4 植被對(duì)土壤性質(zhì)的影響

不同的植物所選擇吸收的養(yǎng)分元素不一樣，累積和歸還給土壤的養(yǎng)分元素不一樣。馬尾松的枯枝落葉中含有較多的難分解物質(zhì)，土壤養(yǎng)分含量較低，容重較大。詳見表3。

2 土壤特性

2.1 不同功能區(qū)的土壤性質(zhì)

為了加強(qiáng)對(duì)金花茶的保護(hù)，保護(hù)區(qū)根據(jù)保護(hù)的性質(zhì)、任務(wù)以及資源分布情況，本保護(hù)區(qū)共劃分為核心區(qū)、緩沖區(qū)和實(shí)驗(yàn)區(qū)三大功能區(qū)。

核心區(qū)是天然植被，生長(zhǎng)茂盛，無(wú)人為干擾，表土層的厚度為19.42cm，有機(jī)質(zhì)含量高（5.08%），是緩沖區(qū)和實(shí)驗(yàn)區(qū)的1.49和1.29倍，全氮、速效磷和速效鉀的含量分別為：1.63%、1.70mg/kg和43.44mg/kg。土壤容重僅為0.99g/cm3，孔隙狀況良好。

表3 不同植被類型土壤理化性質(zhì)比較

緩沖區(qū)多數(shù)是天然植被，有一部分為人工林如馬尾松林，表土層的厚度為18.10cm，心土層的厚度為19.42 cm，有機(jī)質(zhì)含量為3.42%，全氮、速效磷和速效鉀的含量分別為：1.05%、0.92mg/kg和22.70mg/kg。土壤容重為1.07g/cm3，孔隙狀況較好，總孔隙度比其它兩個(gè)區(qū)較低一些。

實(shí)驗(yàn)區(qū)是開展科研和原有的八角和玉桂林地，受人為干擾相對(duì)于前兩個(gè)區(qū)較多一些。在實(shí)驗(yàn)區(qū)人工所種植的八角和玉桂，人們按照林木生態(tài)上的要求，調(diào)節(jié)土壤的肥力因子，使土壤理化性質(zhì)發(fā)生改變。在實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)，人們?yōu)槭拱私谦@得更高的產(chǎn)量，每年進(jìn)行鏟草、松土和施肥，也是造成土壤性質(zhì)差異的原因之一。土壤性質(zhì)比核心區(qū)較差一些。

各功能區(qū)的理化性質(zhì)詳見表4和表5。

表4 不同功能區(qū)土壤物理性質(zhì)比較

表5 不同功能區(qū)土壤養(yǎng)分性質(zhì)比較

2.2 各土壤類型的特性

保護(hù)區(qū)內(nèi)海拔跨幅大，土壤垂直分布明顯。不同的海拔高度，成土過(guò)程不同，因而形成不同的土壤類型。海拔300m以下為磚紅壤，300～800m為山地紅壤，800m以上是山地黃壤。本保護(hù)區(qū)熱量充足，雨量充沛，礦物強(qiáng)烈分解，土壤的形成特點(diǎn)主要是脫硅富鋁化過(guò)程。陽(yáng)離子交換量和鹽基飽和度低，保肥和供肥能力差。

2.2.1 磚紅壤

磚紅壤分布在低海拔區(qū)，熱量較高海拔區(qū)的紅壤和黃壤高；礦物分解更為強(qiáng)烈。表6是剖面6－3的理化性質(zhì)，淀積層的粘粒含量為22.15%，是表土層粘粒含量（15.43%）的1.44倍，粘粒明顯增加下移且淀積作用強(qiáng)烈。由于鹽基下移作用，表層的pH僅為4.8，而淀積為5.0，比表層較高一些；有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀的含量不高。

表6 磚紅壤土壤理化性質(zhì)

2.2.2 山地紅壤

山地紅壤分布在海拔300～800m之間。土壤的熱量比磚紅壤低，而高于山地黃壤；濕度比山地黃壤較低。表7是剖面6－1的土壤理化性質(zhì)。由表中可看出：表層的粘粒為17.26%，而淀積層的粘粒為20.53%，說(shuō)明其粘粒也有下移和淀積。土壤的總孔隙度稍低，有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和鉀的含量不高，土壤呈強(qiáng)酸性反應(yīng)。從其平 均 值 來(lái) 看，容 重 為 1.02g/cm3，總 孔 隙 度 為56.26%；毛管孔隙度和非毛孔隙度分別為41.34%和14.83%，土壤的通透性較好，保水性強(qiáng)；有機(jī)質(zhì)、全氮和速效磷和鉀的含量介于磚紅壤與山地黃壤之間。

表7 山地紅壤土壤理化性質(zhì)

2.2.3 山地黃壤

山地黃壤分布在海拔800m以上的山地上，土壤溫度較磚紅壤和黃壤低，而濕度較大。造成土壤中的鹽基下移較多，pH為4.4，土壤呈極強(qiáng)酸性反應(yīng)；土壤有機(jī)質(zhì)在溫度低時(shí)，分解緩慢，有利于它的累積，故其含量高達(dá)5.59%，但其它養(yǎng)分含量與前兩種土壤差別不大；土壤容重值僅為0.89g/cm3，總孔隙度高達(dá)71.59%，土壤疏松，通氣透水性好。山地黃壤理化性質(zhì)見表8。

表8 山地黃壤土壤理化性質(zhì)

為更清楚地了解三種土壤類型的理化性質(zhì)，根據(jù)調(diào)查和分析化驗(yàn)結(jié)果，把這三種土壤類型的理化性質(zhì)作一比較，詳見表9和表10。從表9可看出：土層厚度、粘粒下移程度和總孔隙度，山地黃壤明顯高于山地紅壤和磚紅壤。而土壤容重最低則是山地黃壤，最高的是磚紅壤。

表9 不同土壤類型物理特征比較

表10反映了不同土壤類型的化學(xué)和養(yǎng)分性質(zhì)。從有機(jī)質(zhì)、全氮和速效磷含量來(lái)看：山地黃壤最高，其次為山地紅壤，最少的是磚紅壤。山地黃壤的pH為4.47，屬極強(qiáng)酸性反應(yīng)；而山地紅壤和磚紅壤的pH分別為4.58和4.76屬?gòu)?qiáng)酸性反應(yīng)；由于鹽基離子受土壤水分的影響，水分多鹽基離子易淋失，造成鹽基飽和度低，故黃壤的交換性鹽基和鹽基飽和度分別為3.09mmol/kg和41.56%，磚紅壤水解性酸度和鹽基飽和度稍高一些為3.32mmol/kg和47.43%，山地紅壤則介于兩者之間。陽(yáng)離子交換量小于10mmol/kg屬保肥能力差等級(jí)。

2.3 金花茶的土壤性質(zhì)

防城區(qū)分布有普通金花茶、東興金花茶和顯脈金花茶三個(gè)種，而且是這三個(gè)種的唯一分布區(qū)，主要分布在海拔600m以下。東興金花茶主要分布在核心區(qū)，而其它兩個(gè)品種在緩沖區(qū)和實(shí)驗(yàn)區(qū)也有分布。金花茶分布在溝谷邊、土壤濕潤(rùn)、有機(jī)質(zhì)含量高和通氣透水好，植被茂密的蔭涼地帶。

表10 不同土壤類型土壤化學(xué)和養(yǎng)分比較

2.3.1 金花茶的土壤剖面特征

就剖面而言，不同的金花茶的土壤剖面沒有太大的差別。它們都有一個(gè)共同的特點(diǎn)：表層較厚且為團(tuán)粒狀結(jié)構(gòu)，土壤疏松，淀積層石礫含量較多，土壤質(zhì)地為壤土至粘壤土；表層一般為20cm左右，表層石礫含量較少，僅為2%～5%；淀積層的石礫含量高為38%～52%。這些土壤表層條件有利于種子的萌芽，即當(dāng)種子落下時(shí)，種子容易陷入疏松的表層土中，種子易于吸收水分，不至于干枯死亡，促進(jìn)了種子的發(fā)芽，整個(gè)土體疏松有利于根系的生長(zhǎng)。至于淀積層石礫含量高，這是溝谷旁邊土壤的共同特性，可能與金花茶生長(zhǎng)發(fā)育所需的土壤條件關(guān)系不大。然而顯脈金花茶與東興金花茶更為相似，顯脈金花茶表層厚20cm，東興金花茶表層厚18cm，顯脈金花茶土體厚38cm，東興金花茶土體厚42cm；而普通金花茶與前兩者差別較大，表土層厚度達(dá)25cm，土體厚度為71cm，詳見表11。

表11 不同金花茶品種土壤剖面特征

2.3.2 金花茶的土壤物理性質(zhì)

從表12可看出，表層和淀積層粘粒的含量：顯脈金花茶為20.88%和14.40%；東興金花為26.94%和15.94%；表層明顯高于淀積層，這與其分布在靠近溝邊，容易受側(cè)滲水作用，把淀積層的粘粒帶走有關(guān)；而普通金花茶離溝邊較遠(yuǎn)一些，淀積層的粘粒含量（17.82%）明顯高于表層（13.20%），體現(xiàn)了地帶性土壤粘粒下移的特性。土壤容重在1.0g/cm3左右，金花茶在土壤的生態(tài)條件上，需要通氣條件好和保水能力強(qiáng)的土壤條件，才能正常生長(zhǎng)發(fā)育。

表12 不同金花茶品種土壤物理特征

3 小結(jié)與建議

3.1 調(diào)查結(jié)果

3.1.1 土壤的理化性質(zhì)與保護(hù)程度有關(guān)

核心區(qū)的土壤理化性質(zhì)優(yōu)于緩沖區(qū)，而較差的是實(shí)驗(yàn)區(qū)。說(shuō)明設(shè)立保護(hù)區(qū)是很有必要的，而且是效果顯著。

3.1.2 土壤保肥力差

調(diào)查區(qū)的土壤呈強(qiáng)酸性至極強(qiáng)酸性反應(yīng)，陽(yáng)離子交換量低，鹽基不飽和，保肥供肥能力差。

3.1.3 金花茶的土壤特性

土壤疏松、保水性強(qiáng)、通氣性好，土壤呈強(qiáng)酸性反應(yīng)，有機(jī)質(zhì)、全氮和速效鉀含量較高；速效磷含量較低。

3.2 對(duì)策

金花茶組植物在自然狀態(tài)下自我繁殖能力較低，對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境的要求較苛刻，同時(shí)人為的破壞亦導(dǎo)致其生境條件的破壞，在搞好保護(hù)區(qū)就地保護(hù)工作的基礎(chǔ)上，切實(shí)加強(qiáng)遷地保護(hù)試驗(yàn)工作，探索金花茶植物保護(hù)新途徑。建議對(duì)金花茶作進(jìn)一步的調(diào)查研究，如其生長(zhǎng)規(guī)律、立地條件等，為金花茶的保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

［1］郭建軍，李惠卓，郝金寵.不同母巖母質(zhì)上土壤特性的分析與研究［J］.河北林業(yè)科技，2004（6）：13～14.

［2］陳重潘.氣候變化對(duì)植被和土壤的影響效應(yīng)［J］.云南地理環(huán)境研究，2010，22（2）：39～42.

［3］馮德锃，劉金濤，陳 喜.山坡土壤化學(xué)性質(zhì)的空間變異影響［J］.山地學(xué)報(bào)，2011，29（4）：427～432.