武夷山土壤垂直分布特征分析

武夷山土壤垂直分布特征分析

游茜

游茜（福建师范大学地理科学学院）

摘要：在对武夷山进行实地考察的基础上，介绍了武夷山的概况及成土条件；对武夷山土壤进行分带，研究了不同海拔处土壤的形成条件和特征；分析了土壤基本性状的垂直变化规律：有机质含量、粘粒含量、土体厚度随海拔的降低，分别呈现下降、增加、增厚的趋势；土壤颜色随海拔降低逐渐转红，表土层亮度和彩度增大；土壤pH不遵循垂直变化规律。

关键词：土壤垂直分布特征土壤分带土壤基本性状武夷山

1武夷山概述

武夷山脉地处福建省崇安县南部的闽赣交界处，呈东北—西南走向。范围大致为北纬27°33′～27°54′、东经117°27′—117°51′。山脉平均海拔1000—1100m，其北段地势最高，主峰黄岗山海拔2158m，为我国东南部第一峰。武夷山北段的土壤垂直分布，在武夷山脉和中亚热带山地中有一定代表性。

2武夷山土壤成土条件

武夷山地质地层属华南地层区武夷山—四明山地层分区的一部分，出露地层有震旦系上下统、侏罗系下统梨山组、上统长林组及南园组等[1]。本区的基岩为燕山早期的花岗岩，主要分布在山体下部，山体上部则主要分布火山岩。武夷山脉受邵武—河源深大断裂控制，地形总体特点是地势高、起伏大、有垭口，且东西坡明显不对称。由于山体坡度较大，成土母质多为坡积物或残积—坡积物。武夷山隶属中亚热带季风区，且自身高大的山体很大程度地阻挡了南下的寒潮，故区内气候总体温暖湿润，年均温13—19℃，年均降水量1600—2200mm，年均相对湿度在70—85％以上。由于山区地势高差悬殊，所以区内气候的垂直变化颇为显著，大致为：海拔每升高100m，气温下降0.44℃，降水递增37.0—54.14mm。本区水热协调，土质肥沃，溪谷纵横，生态环境复杂，故植被资源十分丰富。从山脚到山顶依次分布着常绿阔叶林、针阔混交林、针叶林、中山矮曲林和山地草甸，显现出明显的垂直分布特征。

3土壤类型和特征

武夷山自然保护区土壤类型多样，垂直分异明显，其垂直带谱自下而上为红壤（海拔700m以下）、黄红壤（700—1050m）、黄壤（1050—1900m）、山地草甸土（1900—2158m）。其中山地草甸土又根据地形差异分为典型山地草甸土、泥炭质草甸土和黄壤性草甸土三个亚类。

3.1红壤主要分布在海拔700m以下，该地段地形起伏较小，年均温17—19℃，年降雨量1700—2000mm，年相对湿度70—75%。植被为常绿阔叶林。成土母质以粗粒花岗岩为主，岩石风化和土壤淋溶作用强烈。成土过程以红壤化作用为特征，难溶性铁、铝氧化物在土壤中明显富集，粘粒及次生矿物不断形成。土壤表层灰黑色，小块状结构；B层红色或深红色，块状结构，土层较厚。

3.2黄红壤主要分布在海拔700—1050m处，年均温13—18℃，年降水量约2000mm，年相对湿度75—80%。植被以常绿阔叶林为主。成土母质以粗粒花岗岩为主。土壤性状跨红壤与黄壤之间，表层黑色，粒、块状结构；B层黄红或红黄色，块状结构，较紧密。

3.3黄壤分布于海拔1050—1900m间，年均温为11—13℃，年降水量约2200mm，年相对湿度80%以上。植被主要为黄山松针阔混交林和以黄山松为主的针叶林。成土母质以火山岩为主，化学分化作用较强。成土过程以黄壤化作用为特征，土壤矿物风化度较低，铁、铝氧化物在土壤中富集明显。表层深黑色，疏松，粒状结构，富含有机质；心土层呈黄色或黄棕色，较紧实，块状结构。

3.4山地草甸土分布在海拔1800m以上的中山顶部，地势较平缓。年均温约8.5℃，年降水量约3000mm，年相对湿度85%以上，风力强。植被为草本植物和矮化的黄山松为主。成土母质以火山岩为主，物理风化强，化学风较弱，土层浅，底层多岩石碎屑。成土过程的特点是有机质大量累积。土壤母岩特征突出，层次过渡明显，结构良好。山地草甸土又可根据分布地形部位的不同，分为典型山地草甸土、泥碳质草甸土、.黄壤性草甸土三个亚类。

4武夷山土壤垂直分布特征

为了研究武夷山不同海拔处土壤的形成条件和特征，分析土壤基本性状的垂直变化规律，选取垂直带中的6个代表性剖面，分别采集供试土壤，其成土环境条件见表1。通过对供试土壤进行野外描述和室内化验，得出各剖面土壤的基本性状，研究发现，土壤的有机质含量、质地、土体厚度、土壤颜色均表现出垂直变化规律性，而土壤pH值不遵循垂直变化规律。

4.1土壤有机质含量垂直变化特征武夷山各类土壤有机质含量大小关系为红壤<黄红壤<黄壤<山地草甸土，反映出海拔自高而低，土壤有机质含量逐渐增大。呈现该趋势的原因主要是水热条件垂向递变。随着海拔升高，气温降低，湿度加大，土壤微生物活性减弱，有机质分解减慢，遂有更多的有机质得以累积。此外，不同海拔处人为干扰程度的差异也是成因之一。海拔高，人为活动受限大，干扰较少，故能够进入土壤的天然的有机质更多，土壤有机质含量更大。

还反映出土壤剖面有机质自表层向下减少过程随海拔发生了变化，即海拔升高，减少过程由突变转为渐变。其原因主要是随着海拔升高，覆盖土壤的植被由木本过渡为草本。这两类植物提供给土壤的凋落物的主要成分不同：木本提供的主要是大量的枯枝落叶，集中于土壤的表层，下层很少，造成有机质由表层向下急剧减少；草本提供的则主要为死亡的根系，地表的枯枝落叶不多，故有机质的减少不太明显。

4.2土壤剖面质地和土体厚度的垂直变化特征从山顶的山地草甸到基带的红壤，随着海拔降低，土壤粘粒含量和土体厚度逐渐增加，并于山体下部出现了明显的粘粒下移现象。这与化学风化作用密切相关，海拔下降，温度升高，反应速率加快，化学风化逐渐占优势，遂土壤的风化程度和发育程度加深。

4.3土壤颜色的垂直变化特征对比6个剖面的颜色可见，土壤颜色的垂直变化规律大体为：随着海拔高度的降低，土体颜色逐渐转红，表土层亮度和彩度增大。其原因主要是土壤中化学物质随海拔发生了变化：从山顶到山脚，暗沃的有机质和褐铁矿减少，红色而高亮的赤铁矿增加。

4.4土壤pH值垂直变化特征土壤pH值基本不遵循垂直变化规律。6个剖面中，位于山体中上部的黄壤pH最低，酸性强于山顶的草甸土和基带的红壤。其成因是多个因素的综合作用。首先，黄壤具有较高的交换性铝饱和度。土壤经过黄壤化作用，呈现出强淋溶特征，盐基饱和度低，交换性铝含量高。且交换性铝对土壤pH起重大作用，因此黄壤的酸性强。其次，黄壤所含的缓冲物质较少。对比1号和3号剖面可清楚看到，黄壤中的有机质明显少于山地草甸土，这降低了土壤缓冲酸的能力，也促进其酸化。此外，植物残茬、成土母质、土地利用方式、种植制度、施肥方式也可能造成黄壤的强酸性及武夷山土壤pH变化的不规则性。

参考文献：

[1]陈天华.武夷山国家级自然保护区土壤的现状与保护[J].林业勘察设计（福建）.2006（2）.

[2]朱鹤健等.武夷山土壤垂直分布和特征.武夷科学[M].1982.Vol.2.

[3]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.

[4]陈健飞.武夷山土壤形成特点与系统分类.土壤通报.2000.

[5]于天仁.中国土壤的酸度特点和酸化问题[J].中国科学院南京土壤研究所.

[6]吴甫成，王晓燕，邹君，彭世良.湖南土壤酸缓冲性能研究[J].农业现代化研究.2001.