基于武夷山土壤垂直分異規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、有機質含量和土壤質地等進行比較，并結合這2個類型土壤的成土過程，得出紅壤和黃壤各自的優缺點，從而為紅壤和黃壤的利用提供科學依據。

關鍵詞：武夷山；紅壤；黃壤；性狀特征

中圖分類號 S153 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）23-64-03

武夷山自然保護區是世界同緯度現存面積最大、保存最完整的中亞熱帶森林生態系統，有明顯的植被垂直分布，在全球生物多樣性保護方面具有重要意義。本文研究了武夷山自然保護區的土壤垂直分異規律，對武夷山地帶性土壤——紅壤與黃壤的性狀特征進行比較，為該區經濟的綜合發展提供科學依據。

1 研究區概況

1.1 研究區地理位置及林地類型 武夷山自然保護區地理位置介于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 研究區自然概況 武夷山自然保護區屬典型的亞熱帶季風氣候，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。區內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。保護區內茂密的森林和特殊的地理位置，使其在水土保持、涵養水源、調節氣溫等生態效益方面發揮著巨大的功能。

2 材料和方法

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

2.2 實驗方法 通過對武夷山土壤采樣地進行剖面挖掘觀察與室內理化性質分析相結合的方法，對其理化分析機械組成、pH、有機質含量等進行測定。將取回的土樣風干，風干過程中提取2～3塊較大的土塊置于牛皮紙的左上角供比色用，風干之后挑根、過篩、貼上標簽存樣。實驗室用《中國標準土壤色卡》對土壤干態和濕態進行比色，用丘林法測定土壤的有機質組成及含量，用奧立龍818測定土壤的pH值，用甲種比重計測定土壤機械組成。

2.3 數據處理 用Corejore處理屬性數據，制作相關圖表來檢驗各個剖面有機質、pH差異的顯著程度，并擬合出它們之間的線性關系。

3 結果與分析

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對土壤形成發育產生影響，從而形成不同類型的土壤資源?；谖湟纳酵寥来怪狈之惖囊幝?，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，在干態情況下，紅壤的色調為7.5YR，黃壤的色調為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，浮動較大，無法進行對比。在濕態情況下，紅壤的色調為7.5YR，黃壤的色調為7.5～10YR，差異性并不是非常明顯，可能是由于A的原因，土壤是有機質含量較高，影響了土壤的色調；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，在干態情況下，紅壤的色調為7.5YR，黃壤的色調為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。在濕態情況下，紅壤的色調為5YR，黃壤的色調為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；B層紅壤的pH值大于黃壤；酸性土壤未呈現有規律的變化。按pH值劃分的土壤類型為依據，武夷山山地土壤屬于強酸性土類，因此在本地區適合酸性作物的種植。

3.5 土壤有機質含量對比 根據武夷山氣溫隨著海拔高度的變化發生垂直遞變規律以及該地區豐富的降水特點，可以得出，高海拔地區土壤有機質礦化程度低，有機質累積作用強，而低海拔地區由于溫度較高，其土壤有機質礦質化作用強，有機質累積比較少，因此影響了土壤的肥力高低。有機質含量的總體趨勢是紅壤<黃紅壤<黃壤，腐殖質的累積逐漸增加。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，有機質的分解較慢，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 土壤質地分類 武夷山山地根據土壤質地分類，總體上屬于壤土，但各個剖面由于成土環境的不同，土壤質地仍存在著一定的差異性。隨著海拔的逐級遞增，土壤質地表現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。說明紅壤的機械組成較細，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，已經較為接近。說明紅壤的機械組成較細，但是已經在局部已經較接近于黃壤。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大循環和生物小循環相結合。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，上層的細粒顆粒會往下層淋溶?？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，成土的環境濕度大，風化作用變弱，脫硅富鋁化作用變弱，生物累積作用更強，分解慢，有機質更高，土壤中紅色赤鐵礦與水發生水化反應，形成黃色的針鐵礦。一方面，黃壤較紅壤顏色偏黃（氧化鐵形態不同，受到水化作用）、黏粒比紅壤偏少，表明其風化弱；厚度小，容易到C、R層；海拔高、坡度大，侵蝕嚴重，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，結果是有機質的積累、礦質作用弱；且人為的作用強烈。

4 結論與討論

綜上所述，結合已有的資料可以得到在武夷山地區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別，歸結為以下幾個方面：（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）機械組成及礦物構成：黃壤比紅壤粘土礦物因風化度低，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）化學性質：黃壤比紅壤具有更高的pH值，有機質含量也較高，更利于某些經濟作物的種植。

參考文獻

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

[2]姚梅琴.武夷山自然保護區土壤的垂直分異規律及其開發利用[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].中小企業管理與科技，2009，20.

[4]田珊娜.武夷山土壤垂直帶理化性質及成土因素分析[J].安徽農學通報，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的垂直分異[J].太原師范學院學報（自然科學版），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校學報，2006（2）：61-63.

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

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

[10]田珊娜.武夷山土壤垂直帶理化性質及成土因素分析[J].安徽農學通報，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律研究[J].湖南農業科學，2009（9）：55-58.

[12]陳健飛.武夷山土壤形成特點與系統分類[J].土壤通報，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[J].高師理科學刊，2006，04. （責編：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大循環和生物小循環相結合。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，上層的細粒顆粒會往下層淋溶?？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，成土的環境濕度大，風化作用變弱，脫硅富鋁化作用變弱，生物累積作用更強，分解慢，有機質更高，土壤中紅色赤鐵礦與水發生水化反應，形成黃色的針鐵礦。一方面，黃壤較紅壤顏色偏黃（氧化鐵形態不同，受到水化作用）、黏粒比紅壤偏少，表明其風化弱；厚度小，容易到C、R層；海拔高、坡度大，侵蝕嚴重，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，結果是有機質的積累、礦質作用弱；且人為的作用強烈。

4 結論與討論

綜上所述，結合已有的資料可以得到在武夷山地區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別，歸結為以下幾個方面：（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）機械組成及礦物構成：黃壤比紅壤粘土礦物因風化度低，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）化學性質：黃壤比紅壤具有更高的pH值，有機質含量也較高，更利于某些經濟作物的種植。

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[13]羅榕婷，蔡涵瑛，戴有才.武夷山土壤垂直帶的理化性質[J].高師理科學刊，2006，04. （責編：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大循環和生物小循環相結合。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，上層的細粒顆粒會往下層淋溶?？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，成土的環境濕度大，風化作用變弱，脫硅富鋁化作用變弱，生物累積作用更強，分解慢，有機質更高，土壤中紅色赤鐵礦與水發生水化反應，形成黃色的針鐵礦。一方面，黃壤較紅壤顏色偏黃（氧化鐵形態不同，受到水化作用）、黏粒比紅壤偏少，表明其風化弱；厚度小，容易到C、R層；海拔高、坡度大，侵蝕嚴重，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，結果是有機質的積累、礦質作用弱；且人為的作用強烈。

4 結論與討論

綜上所述，結合已有的資料可以得到在武夷山地區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別，歸結為以下幾個方面：（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）機械組成及礦物構成：黃壤比紅壤粘土礦物因風化度低，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）化學性質：黃壤比紅壤具有更高的pH值，有機質含量也較高，更利于某些經濟作物的種植。

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