武夷山自然保护区土壤垂直地带性分布规律研究

武夷山自然保护区土壤垂直地带性分布规律研究

(一)发展山西全地区的自然资源武夷山自然保护区是东南大陆生物多样性最丰富的地区。是中亚热带森林生态系统中最古老、保存最完好的区域。植被垂直分布，丰富的动植物资源。被称为“绿色与绿色”和“世界模式模式的最佳场所”，对保护全球生物多样性具有重要意义。由于武夷山自然保护区海拔较高,山体的气候条件垂直变化明显,其完整的土壤垂直地带谱对整个武夷山及中亚热带山地来说都具有代表性。如何合理地开发利用武夷山山地的自然资源,发展该区的经济是武夷山发展规划中值得关注的问题。本文研究了武夷山自然保护区的土壤垂直分异规律,对各不同类型的土壤开发利用提出建议,建立一个经济效益和生态效益稳定和谐的生态系统,为该区经济的综合发展提供科学依据。(二)阴山山地流程武夷山脉蜿蜒于福建和江西之间,呈北东——南西走向,大致与闽中大山带和海岸线基本平行。武夷山自然保护区位于武夷山脉的北段,经纬度范围是27°33′~27°54′N,117°27′~117°51′E,面积为56625hm2。其平均海拔是1200m,其中最主峰黄冈山2158m,是大陆东南部第一高峰。武夷山保护区处于中亚热带季风区,平均气温在12℃~19℃之间,年降水量在1486~2150mm,相对湿度70%~84%。由于地势高低悬殊,气候的垂直变化明显。海拔每上升100m,气温下降0.44℃;降雨量随高度上升而增加,东南坡递增率54.14mm/100m,西北坡递增率37.0mm/100m。区内土壤类型主要有红壤、黄红壤、黄壤和草甸土类等。武夷山国家级自然保护区包括了我国中亚热带地区所有的植被类型,从低处向高海拔处依次分布着常绿阔叶林、针阔叶混交林、针叶林和山顶草甸等植被。(三)海拔高度、坡度和坡向的测定分别在武夷山保护区的黄岗山山顶、25公里处、桐木关、庙湾、坳头和其临近的地点挖取7个最具有代表的剖面,并进行实地考察,用测高仪测量海拔高度,用罗盘仪测剖面的坡度和坡向,测量7个剖面各个土层的厚度,并记录该地区的主要植被。采集7个剖面每个土层的土壤,同时按所分的层次用比案盒分别取土带回。采集的土样在室内风干后,用门赛尔比色卡测定每个土层的土色,然后分别对7个剖面土层进行土样处理,用甲种比重计法测定土壤的机械组成,用丘林法测得土壤的有机质组成,用电位法测得土样的pH。(四)结果和分析1.土壤的垂直地带性武夷山自然保护区的自然植被的垂直分布明显,在海拔1100m以下是常绿阔叶林,杉木、马尾松、毛竹等人工林也多分布本高度带,海拔1100~1500m之间,为针阔叶混交林和常绿、落叶阔叶混交林;海拔1500~1800m之间分布着针叶林;1800~1900m之间的山坡分布着山地苔藓矮林;海拔1800m以上的山体顶部和缓坡地段分布着山地草甸。由于海拔高度差异引起气候、生物等成土环境条件的递变,武夷山土壤在性状变异和类型分布上具有明显的垂直地带性。土壤的形成和发展与土壤的成土环境有密切联系者的,它们之间的关系不是偶然的,而是有规律的,它是气候、生物、母质、地形、时间等5种自然成土因素综合作用的产物,武夷山土壤成土环境见表1。2.不同海拔高度的土壤理化性质分布特征见表3(1)土壤颜色变化。土壤颜色是土壤最重要的形态特征之一,根据不同剖面心土层B层颜色变化(用湿态表示),分析其垂直规律。随着海拔升高,土壤的彩度由浓变淡,亮度由白转黑,由于土壤黑色的深浅一般与腐殖质含量呈正相关,黑色一般是肥力高的标志。因此,由颜色也可以看出,腐殖质的累积随海拔的增高而增加,同时可以发现黄壤黄化现象强(见表2)。(2)土壤的机械组成特征和和有机物累积特征。土壤随着海拔的上升,土壤粘粒含量逐渐增加,说明山体下部土壤剖面中粘粒下移明显(见表2)。武夷山黄岗区的土壤基本为强酸性,随着海拔高度的上升,pH值整体是升高的,不过局部有稍微的变动,原因是人为的影响或者黄化的影响,如在坳头棕化黄红壤的Ph值较高,是因为人为施肥。土壤的Ah层的厚度和OM值,随着海拔上升两者整体都是呈上升趋势(见表3和图1)。在坳头地区受人类干扰强,植被主要是毛竹,土壤中根系密集、孔隙多、疏松、通气性好,引起A层有机质有明显的下移,使A层和B层之间有个过度层AhB,这样使A层的厚度比普通黄壤、黄红壤A层的厚度还要高。(3)土壤类型和其的理化性质垂直变化规律分析。由于海拔高度差异引起气候、生物等成土环境条件的递变,武夷山保护区土壤在理化性质上具有明显的垂直地带性。在海拔为2100~1900m地带为山地草甸土带;1050~900m处分布着黄壤土带;700~1050m地带分布着黄红壤带;700m以下为红壤分布带。不同类型的土壤的理化性质不一样,因为随着海拔的升高气温下降,脱硅富铝化作用减弱而生物富集作用增强,使土壤的有机物含量高。同时由于不同海拔生长着不同的植被,这样每个植被带提供的枯枝落叶不同。如在海拔1100m分布着常绿阔叶林,杉木、马尾松、毛竹等人工林也多分布本高度带,而在黄岗山山顶部生长着山地草甸,对比两者可以看出山顶提供的枯枝落叶层比山脚的常绿阔叶林、杉木等要厚的多。并且海拔越高受人为的干预就越少,地上残留的枯枝落叶越多的进入生物循环过程中,为土壤有机质提供更多来源。(五)不同垂直地带的土壤资源开发利用1.保护生物多样性在武夷山保护区内海拔高度为2100~1900m地带为山地草甸土带,根据该区自然环境条件和土壤资源的特点,虽然山顶的水量多,有机质含量高,但是山顶的温度较低、风力大不适合种农作物或栽培经济林,应该以保护其原生态系统为重点。在海拔高度1050~700m的地带上分布着黄壤和红黄壤,有机物含量和Ph值都比山脚的红壤高,适合开发为茶园或经济林。但是由于单调的纯竹林经营方式使土壤肥力有明显的下降,实现土壤肥力的可持续发展,应该限制纯竹林经营方式,逐步使竹林逐步发展为竹木混交林。而分布在700m以下的红壤适合开发为耕地。由于地区的海拔较低人口较多,水分较多,光热条件好,适合农作物的生长。2.对土壤有机质含量的影响对比1号剖面和2号剖面,可以从中看出处于同一垂直带的山地草甸土在相同的生物、气候条件下,因局部小地形的差异,引起水环境的改变,形成2种不同的山地草甸土亚类(见表1)。1号剖面的A层的厚度比2号剖面要厚,且1号剖面的有机质含量明显高于2号剖面,形成这种差异主要是因为地形的影响。1号剖面长期处于积水的环境下有机质强烈累积,2号剖面处于坡地,排水条件好,不产生积水环境,土壤的有机质矿物质化强度高于1号剖面的土壤。加上2号剖面处于坡地,水土容易流失使土壤A层的厚度变薄。从1、2号剖面的对比可以看出地形对土壤的重要影响。由于水土流失会降低土壤的肥力,因此在土地利用过程中要注意水土保持,特别是红壤。红壤是用于耕地,且在红壤地带人口较多,土地利用率明显高于其他土壤。因此红壤开发应该注意土壤肥力和水土保持,在侵蚀比较严重地区,应选用马尾松、台湾相思树等作为先锋树种绿化荒坡。3.全球旅游资源的开发决定了全球旅游的发展是一个保护区内自然景观丰富多样,既有科考价值,又有观赏价值,在极大程度上满足了人们的求知、求新、求奇及参与心理,符合当前全球旅游发展的动态与需求。可以用旅游来带动本区的经济发展,建立一个和谐的生态系统。(六)建立和完善保护生物多样性的土壤资源体系武夷山自然保护区是国家级自然保护区,在土地开发利用过程中要结合土壤的地带分异规律,使其获得的生态效益和经济效益达到最大值。在开发武夷山保护区的土壤资源过程中