基于武夷山土壤垂直分异规律的红壤与黄壤性状特征比较

1、 基于武夷山土壤垂直分异规律的红壤与黄壤性状特征比较 许慧琼摘 要：该文基于武夷山的土壤垂直分异规律，通过对武夷山的两大地带性土壤类型红壤与黄壤的成土条件以及A、B层的颜色、土层厚度、有机质含量和土壤质地等进行比较，并结合这2个类型土壤的成土过程，得出红壤和黄壤各自的优缺点，从而为红壤和黄壤的利用提供科学依据。Key：武夷山；红壤；黄壤；性状特征S153 A 1007-7731（2014）23-64-03武夷山自然保护区是世界同纬度现存面积最大、保存最完整的中亚热带森林生态系统，有明显的植被垂直分布，在全球生物多样性保护方面具有重要意义。本文研究了武夷山自然保护区的土壤垂直分异规律，对武夷山地

2、带性土壤红壤与黄壤的性状特征进行比较，为该区经济的综合发展提供科学依据。1 研究区概况1.1 研究区地理位置及林地类型 武夷山自然保护区地理位置介于27352755，1172411753E，位于武夷山脉北段的最高部位，平均海拔1 200m。主峰黄岗山海拔2 158m，为我国大陆东南部最高峰。其森林覆盖率达92%，主要有针阔混交林、常绿阔叶林、针阔毛竹混交林、毛竹林、灌木林、高山矮林、针叶林7大类1。1.2 研究区自然概况 武夷山自然保护区属典型的亚热带季风气候，具有气温低、降水量多、湿度大、雾日长和垂直变化显著等特点。区内各地段年平均气温在1218，年降水量一般为1 4002 100mm，年蒸

3、发量仅1 000mm左右，相对湿度为78%84%。最高峰黄岗山年均温8.5，年降水量3 103.9mm，雾日长达120d，是福建省温度最近、湿度最大、雨量最多、雾日最长的地方。保护区内茂密的森林和特殊的地理位置，使其在水土保持、涵养水源、调节气温等生态效益方面发挥着巨大的功能。2 材料和方法2.1 土壤的采集与处理 通过对武夷山进行实地考察，根据不同海拔高度处的成土条件差异，在水平和垂直带内选取7个采样地，每个采样地为一个土壤剖面进行取样，并用GPS进行定位。量取各个土层的厚度，观察各层土壤的颜色，记录取样地点、土壤形成环境、海拔高度、坡向、坡度、成土母质以及植被类型，并定下野外命名。2.2

4、实验方法 通过对武夷山土壤采样地进行剖面挖掘观察与室内理化性质分析相结合的方法，对其理化分析机械组成、pH、有机质含量等进行测定。将取回的土样风干，风干过程中提取23块较大的土块置于牛皮纸的左上角供比色用，风干之后挑根、过筛、贴上标签存样。实验室用中国标准土壤色卡对土壤干态和湿态进行比色，用丘林法测定土壤的有机质组成及含量，用奥立龙818测定土壤的pH值，用甲种比重计测定土壤机械组成。2.3 数据处理 用Corejore处理属性数据，制作相关图表来检验各个剖面有机质、pH差异的显著程度，并拟合出它们之间的线性关系。3 结果与分析3.1 成土条件 通过分析可知，武夷山土壤的垂直分异自下而上依次为

5、红壤、黄红壤带、黄壤带和山地草甸土带。生物作用、水热条件、地形条件等差异都会对土壤形成发育产生影响，从而形成不同类型的土壤资源。基于武夷山土壤垂直分异的规律，可以比较红壤与黄壤两大地带性土壤的成土条件（表1），分析其开发利用的适宜性程度。3.3.1 A层土壤颜色对比 对于A层而言，在干态情况下，红壤的色调为7.5YR，黄壤的色调为10YR，差异性比较明显；红壤的色值为6.5，黄壤的色值为45，差异比较明显；红壤的色度为6，黄壤的色度为26，浮动较大，无法进行对比。在湿态情况下，红壤的色调为7.5YR，黄壤的色调为7.510YR，差异性并不是非常明显，可能是由于A的原因，土壤是有机质含量较高，影

6、响了土壤的色调；红壤的色值为5，黄壤的色值为23，差异比较明显；红壤的色度为6，黄壤的色度为24，差异也比较明显。3.3.2 B层土壤颜色对比 对于B层而言，在干态情况下，红壤的色调为7.5YR，黄壤的色调为10YR，差异性比较明显；红壤的色值为7.5，黄壤的色值为68，基本没有差异；红壤的色度为8，黄壤的色度为46，红壤比黄壤鲜艳。在湿态情况下，红壤的色调为5YR，黄壤的色调为7.510YR，差异较大；红壤的色值为6，黄壤的色值为57，基本没有差异；红壤的色度为8，黄壤的色度为8，没有差异。3.4 活性酸度土壤pH对比 从红壤-黄红壤-黄壤，土壤pH保持在4.525.68，红壤A层的pH值相

7、对黄壤较低，酸性更强；B层红壤的pH值大于黄壤；酸性土壤未呈现有规律的变化。按pH值划分的土壤类型为依据，武夷山山地土壤属于强酸性土类，因此在本地区适合酸性作物的种植。3.5 土壤有机质含量对比 根据武夷山气温随着海拔高度的变化发生垂直递变规律以及该地区丰富的降水特点，可以得出，高海拔地区土壤有机质矿化程度低，有机质累积作用强，而低海拔地区由于温度较高，其土壤有机质矿质化作用强，有机质累积比较少，因此影响了土壤的肥力高低。有机质含量的总体趋势是红壤黄红壤黄壤，腐殖质的累积逐渐增加。对于A层，红壤的OM为28，黄壤的OM一般在30.440，可见黄壤的OM较红壤大。说明在水热条件不充足的地方，有机

8、质的分解较慢，可以较多的留存在土壤中。对于B层，红壤的OM为4，黄壤的OM一般在420，可见黄壤的OM较红壤大，但由于二者都普遍较少，基本没有可比性。3.6 土壤质地分类 武夷山山地根据土壤质地分类，总体上属于壤土，但各个剖面由于成土环境的不同，土壤质地仍存在着一定的差异性。随着海拔的逐级递增，土壤质地表现为从中壤土向轻壤土、砂壤土逐渐过渡。对于A层而言，红壤相对于黄壤而言，大于0.002mm的颗粒较少，小于0.002mm的颗粒较多。说明红壤的机械组成较细，黏粒多。对比Ah层可以看出，红壤-黄红壤-黄壤黏粒含量逐渐减少，砂质含量逐渐增加，黏性降低。对于B层而言，红壤相对于黄壤而言，在20.05

9、mm的颗粒含量较少，但是在小于0.002mm颗粒含量较大，但较之A层而言，已经较为接近。说明红壤的机械组成较细，但是已经在局部已经较接近于黄壤。endprint3.7 成土过程 红壤与黄壤的的成土过程相似，以脱硅富铝化的地质大循环和生物小循环相结合。在一定的雨热条件，盐基离子大量淋失，铁铝聚集。且B层形成黏粒（黏土矿物），其主要成分以高岭石为主，上层的细粒颗粒会往下层淋溶。枯枝落叶增加，年平均分解率近90%。与红壤不同，黄壤有黄化过程，原因是海拔较高，温度低，降水较多，成土的环境湿度大，风化作用变弱，脱硅富铝化作用变弱，生物累积作用更强，分解慢，有机质更高，土壤中红色赤铁矿与水发生水化反应，形

10、成黄色的针铁矿。一方面，黄壤较红壤颜色偏黄（氧化铁形态不同，受到水化作用）、黏粒比红壤偏少，表明其风化弱；厚度小，容易到C、R层；海拔高、坡度大，侵蚀严重，因而形成的土层较薄。另一方面有土壤的回春作用，温度低、湿度大，结果是有机质的积累、矿质作用弱；且人为的作用强烈。4 结论与讨论综上所述，结合已有的资料可以得到在武夷山地区红壤以及黄壤的特性，对比这些特性，可以分析红壤与黄壤之间存在的区别，归结为以下几个方面：（1）颜色：黄壤比红壤年平均气温低而潮湿，故水化氧化铁和铁活化度较高（10%25%），土呈黄色（2.5Y8/6）或橙黄色（2.5Y7/8）；（2）机械组成及矿物构成：黄壤比红壤粘土矿物因

11、风化度低，故以蛭石为主，高岭石、水云母次之，有较多的针铁矿、褐铁矿；土壤中粗粒较多；（3）化学性质：黄壤比红壤具有更高的pH值，有机质含量也较高，更利于某些经济作物的种植。Reference1李金全.武夷山红壤、黄红壤与黄壤参比及合理开发利用J.安徽农学通报，2011，17（11）：40-42.2姚梅琴.武夷山自然保护区土壤的垂直分异规律及其开发利用J.大众科技，2009（8）：110-111.3游茜.武夷山土壤垂直分布特征分析J.中小企业管理与科技，2009，20.4田珊娜.武夷山土壤垂直带理化性质及成土因素分析J.安徽农学通报，2009，15（14）：97-100.5黄群山，叶源忠.浅析武

12、夷山山地土壤理化性质的垂直分异J.太原师范学院学报（自然科学版），2008，7（3）：128-131.6黄佳聪.武夷山典型红壤特征分析及改良措施探讨J.齐齐哈尔师范高等专科学校学报，2006（2）：61-63.7陈志龙，李冰洁.武夷山黄红壤带毛竹林土壤环境及其改良J.吉林师范大学学报（自然科学版），2008（3）：127-129.8曾月娥.武夷山山地黄壤的系统分类与开发利用J.安徽农业科学，2009，37（21）：10095-10096.9罗榕婷，蔡涵瑛，戴有才.武夷山土壤垂直带的理化性质J.高师理科学刊，2006，26（4）：61-64.10田珊娜.武夷山土壤垂直带理化性质及成土因素分析J.

13、安徽农学通报，2009，15（14）：97-100.11章文龙，林哲敏.武夷山土壤理化性状空间分异规律研究J.湖南农业科学，2009（9）：55-58.12陈健飞.武夷山土壤形成特点与系统分类J.土壤通报，2000，31（3）：97-101.13罗榕婷，蔡涵瑛，戴有才.武夷山土壤垂直带的理化性质J.高师理科学刊，2006，04. （责编：张宏民）endprint3.7 成土过程 红壤与黄壤的的成土过程相似，以脱硅富铝化的地质大循环和生物小循环相结合。在一定的雨热条件，盐基离子大量淋失，铁铝聚集。且B层形成黏粒（黏土矿物），其主要成分以高岭石为主，上层的细粒颗粒会往下层淋溶。枯枝落叶增加，年平均

14、分解率近90%。与红壤不同，黄壤有黄化过程，原因是海拔较高，温度低，降水较多，成土的环境湿度大，风化作用变弱，脱硅富铝化作用变弱，生物累积作用更强，分解慢，有机质更高，土壤中红色赤铁矿与水发生水化反应，形成黄色的针铁矿。一方面，黄壤较红壤颜色偏黄（氧化铁形态不同，受到水化作用）、黏粒比红壤偏少，表明其风化弱；厚度小，容易到C、R层；海拔高、坡度大，侵蚀严重，因而形成的土层较薄。另一方面有土壤的回春作用，温度低、湿度大，结果是有机质的积累、矿质作用弱；且人为的作用强烈。4 结论与讨论综上所述，结合已有的资料可以得到在武夷山地区红壤以及黄壤的特性，对比这些特性，可以分析红壤与黄壤之间存在的区别，归

15、结为以下几个方面：（1）颜色：黄壤比红壤年平均气温低而潮湿，故水化氧化铁和铁活化度较高（10%25%），土呈黄色（2.5Y8/6）或橙黄色（2.5Y7/8）；（2）机械组成及矿物构成：黄壤比红壤粘土矿物因风化度低，故以蛭石为主，高岭石、水云母次之，有较多的针铁矿、褐铁矿；土壤中粗粒较多；（3）化学性质：黄壤比红壤具有更高的pH值，有机质含量也较高，更利于某些经济作物的种植。Reference1李金全.武夷山红壤、黄红壤与黄壤参比及合理开发利用J.安徽农学通报，2011，17（11）：40-42.2姚梅琴.武夷山自然保护区土壤的垂直分异规律及其开发利用J.大众科技，2009（8）：110-111

16、.3游茜.武夷山土壤垂直分布特征分析J.中小企业管理与科技，2009，20.4田珊娜.武夷山土壤垂直带理化性质及成土因素分析J.安徽农学通报，2009，15（14）：97-100.5黄群山，叶源忠.浅析武夷山山地土壤理化性质的垂直分异J.太原师范学院学报（自然科学版），2008，7（3）：128-131.6黄佳聪.武夷山典型红壤特征分析及改良措施探讨J.齐齐哈尔师范高等专科学校学报，2006（2）：61-63.7陈志龙，李冰洁.武夷山黄红壤带毛竹林土壤环境及其改良J.吉林师范大学学报（自然科学版），2008（3）：127-129.8曾月娥.武夷山山地黄壤的系统分类与开发利用J.安徽农业科学，2

17、009，37（21）：10095-10096.9罗榕婷，蔡涵瑛，戴有才.武夷山土壤垂直带的理化性质J.高师理科学刊，2006，26（4）：61-64.10田珊娜.武夷山土壤垂直带理化性质及成土因素分析J.安徽农学通报，2009，15（14）：97-100.11章文龙，林哲敏.武夷山土壤理化性状空间分异规律研究J.湖南农业科学，2009（9）：55-58.12陈健飞.武夷山土壤形成特点与系统分类J.土壤通报，2000，31（3）：97-101.13罗榕婷，蔡涵瑛，戴有才.武夷山土壤垂直带的理化性质J.高师理科学刊，2006，04. （责编：张宏民）endprint3.7 成土过程 红壤与黄壤的的

18、成土过程相似，以脱硅富铝化的地质大循环和生物小循环相结合。在一定的雨热条件，盐基离子大量淋失，铁铝聚集。且B层形成黏粒（黏土矿物），其主要成分以高岭石为主，上层的细粒颗粒会往下层淋溶。枯枝落叶增加，年平均分解率近90%。与红壤不同，黄壤有黄化过程，原因是海拔较高，温度低，降水较多，成土的环境湿度大，风化作用变弱，脱硅富铝化作用变弱，生物累积作用更强，分解慢，有机质更高，土壤中红色赤铁矿与水发生水化反应，形成黄色的针铁矿。一方面，黄壤较红壤颜色偏黄（氧化铁形态不同，受到水化作用）、黏粒比红壤偏少，表明其风化弱；厚度小，容易到C、R层；海拔高、坡度大，侵蚀严重，因而形成的土层较薄。另一方面有土壤的

19、回春作用，温度低、湿度大，结果是有机质的积累、矿质作用弱；且人为的作用强烈。4 结论与讨论综上所述，结合已有的资料可以得到在武夷山地区红壤以及黄壤的特性，对比这些特性，可以分析红壤与黄壤之间存在的区别，归结为以下几个方面：（1）颜色：黄壤比红壤年平均气温低而潮湿，故水化氧化铁和铁活化度较高（10%25%），土呈黄色（2.5Y8/6）或橙黄色（2.5Y7/8）；（2）机械组成及矿物构成：黄壤比红壤粘土矿物因风化度低，故以蛭石为主，高岭石、水云母次之，有较多的针铁矿、褐铁矿；土壤中粗粒较多；（3）化学性质：黄壤比红壤具有更高的pH值，有机质含量也较高，更利于某些经济作物的种植。Reference1李金全.武夷山红壤、黄红壤与黄壤参比及合理开发利用J.安徽农学通报，2011，17（11）：40-42.2