九连山地是我国中亚热带与南亚热带之间的过渡地段,也是赣粤两省的南北分界线,自然资源丰富,地理景观和气候、生物、土壤等具一定代表性。研究九连山区的森林土壤发生类型及其肥力性状,对于了解我国整个亚热带的土壤形成规律和土壤发生分类有重要意义,也是建设自然保护区和开发利用山区资源不可缺少的依据。
1979年,刘开树对保护区的虾塘片2000hm2进行了土壤概查,1981年夏刘开树、孙文峦、吴文辉等对保护区的虾公塘片和鹅公坑片共4000余hm2进行了土壤详查,并对古坑至下饭罗一线55多hm的距离内作了概查,历时1个月,共设置主要剖面24个,说查区平均220 hm2左右有一个主要剖面,概查区选择典型地段设置了主要剖面6个,观测点密度大大超过了全国土壤普查办公室关于山地土壤调查的要求。
保护区面积13411.6 hm2。境内海拔280~1430m,地形复杂,岭谷纵横,悬崖峭壁,地势险峻,森林茂密,动植物资源丰富。
成土母质复杂多样,计有花岗、灰色、灰白色、黄灰色或紫红色的砂页岩、泥页岩、千枚状页岩、板状页岩、砂岩、砾岩和石灰岩等残积物、坡积物和洪积物。
气候属我国亚热带东部、中亚热带化中区的南岭山地副区。根据九连山垦殖场古坑1959年观测资料,年平均气温17.4℃,10的年积温6800℃以上,1月平均气温3.5℃,端最低气温可达-2~-3℃,7月平均气温32.6℃,极端最高气温34℃,全年无霜期280~290天,有时可见霜雪,但为时可短,全年降水量1980mm以上,年平均相对温度约85%,主要风向为西南风。
植被区系丰富,主要类型有亚热带常绿阔叶林、亚热带低山陵针叶林、山顶矮林和山地等草甸等。成土过程因地形、母质和植被的差异不同,土壤的水平和垂直分布规律性相当明显,在南岭山地颇有代表性。自下而目依次为山地土壤、山地黄壤和山甸土,如图略
3.2 土壤类型及肥力性状
3.2.1 山地红壤
山地红壤分布于海拔500~600m以下,现状植被主要为松杉林与木荷、枫香、光叶石南、场梅、野柿、青冈、黄瑞木、华杜英、山乌柏等常绿阔叶树混生;下木较多,以乌饭树、赤楠、乌药、野山楂、盐肤木、映山红、算盘子、黄荆、牡荆、油荼、圆柏等为主;草本地被物以芒萁为主,其次有芒、淡竹叶、黑莎草、苔草、狗脊等。土层深厚,一般在1m以上,其中由花岗岩残积物发育的红壤厚度可达10m以一,土色棕红至紫红,表土和亚表土多为细砂中壤土至重壤土,屑粒状或核粒状结构,心土和底土为粗砂或砾质重壤至黏土,块状结构,全剖面酸性至强酸性反应,现列举古坑一剖面如下:
0~8cm:暗棕红色细砂重壤土,核粒状结构,较松,多根,pH4.5
8~42cm:淡棕色细砂轻黏土,碎块状结构,较紧Ph5.0
42~72cm:棕红色粗砂轻黏土,碎块状结构,更紧实,pH5.5
72~126cm:棕红色粗重壤土,大块状结构,较松,Ph5.5
3.2.2 山地黄红壤
山地黄红壤分布于海拔500~800m之间,现状植被主要有南岭栲林、栲树林、米槠林及松杉林等。观测点的主要立木有红钩栲、丝栗栲、南岭栲、米槠、甜槠、拟赤杨、红楠、大叶楠、樟树、檫树、枫香、木莲、马尾松、杉树等;下木有毛山茶、盐肤木、毛山矾、小叶石楠、乌饭树、紫珠、黄瑞木、山苍子、柃木、野茉莉、乌药等;地被物有蕨、芒萁、芒、淡竹叶、肿节风、草莓、驳骨丹、冷饭团等。土层较薄,一般1m左右,土色黄红,地表有厚约1~2cm的枯落叶层,其下为暗灰色的腐殖质层,土体中多砾石,属粗骨性土,全剖面酸性反应,代表剖面如下:
0~10cm:暗灰色轻壤土,屑粒状结构,松散,pH4.3
10~32cm:灰黄色中壤土,碎块状结构,较紧实,少量砾石,Ph4.5
32~56cm:黄红色重壤土,块状结构,多量砾石,紧实,Ph4.8
56~80cm:淡黄红色重壤土多母岩碎块,紧。Ph5.0
化学分析结果列于2-15.。
由表2-15可知山地黄红壤的有机质、全量氮和钾、阳离子代换量、盐基饱和度和硅铁铝比率均较山地红壤高,而全磷量较低,尤其是花岗岩母质上发育的黄红壤全钾量特高。
3.2.3 山地黄壤
山地黄壤分布于海拔800~1200m之间。现状植被主要为常绿阔叶中的鹿角栲林、罗浮栲林、木荷林和甜槠林,也有针叶树混生、6个观测点出现最多的乔木树种有红钩栲、青钩栲、甜槠、米槠、贵州石栎、山肉桂、香樟、罗浮栲、水青冈、冬青、漆树、南酸枣、黄楠、红楠、木莲、木荷、拟赤杨、光皮桦、厚皮香、马尾松、杉树等;下木有毛山茶、黄瑞木、毛山矾、小叶石楠、肿节风、盐肤木、圆柏、紫珠、多花柏拉葜、野甘草、淡竹叶、沙仁、九节草等。土层更薄,一般不到1m,土体中可见多量母岩碎底土橙黄或淡黄色,全剖面酸性至强酸性反应,代表剖面如下:
0~24cm:灰黑色轻壤土,屑粒状结构、松散,Ph4.2
24~48cm:灰黄色中壤土,粒状结构,稍紧实,Ph4.4
48~73cm:橙黄色中壤土,碎块状结构,较紧实Ph4.5
73cm以下:基岩半枫化体
化学分析结果列于表2-16(略)
由表2-16可知山地黄壤的有机质、全量氮、磷和钾、阳离子代换量、盐基饱和度平均与山地黄红壤相差无几,而硅铁铝比率高低不一,个别剖面(编号12)偏高,达7以上,显然与母岩的性质有关。
3.2.4 山地草甸土
山地草甸土分布于海拔1200m以上的山顶或山脊,现状植被为芒,野古草草甸群系,几个观测点所看到的草本植物主要有芒、野古草、白花前胡、小连、一枝黄花、小叶苔草、莎草等,并有蕨类植物和蛇足石松和橼木、映山红、水亚木等灌木混生其间。土层极薄,厚只有20cm左右,但土色全层灰黑,质地轻沙,强酸性反应.
化学分析结果如表2-17:(图略)
由2-17表可知山地草甸土的有机质,全氮量特高,全量磷和钾中等,腐殖质组成中胡敏酸与富里酸的比质大于1,显然与草甸植被有关;硅铁铝比率量大,则系母岩的风化度低所致。
3.3 问题讨论
(1)各种类型土壤的阳离子代换量不算低,表层的阳离子代换量都在12me/100g以上,高的24.25me/100g ,心土、底土也大多数在6~15me/100g之间,这在红、黄壤系列算高水平,但代换性盐基总量极低,表土低于4me/100g,心土和底土多数低于2.5me/100g,代换性氢和铝竟占70%以上,而盐基饱和度表土多<20%,心土和底土也多<30%,远低于红、黄壤系列的正常水平,另一方面土壤的pH值和盐基饱和度,除山地黄红壤的两个剖面(编号5、6)外,都有自上而下逐渐增高的趋势,粘粒也有明显下移,而全量组成中硅铁铝的比率都较大,可见淋溶积作作明显,脱硅作用则不大显著。如果分析结果可靠的话,则可认为九连山的土壤形成过程,在富铝化作用的同时,还有灰化作用或隐灰化作用。
(2)土壤中的硅铁铝比率、有机质含量、全量钾和腐殖质的组成,因母岩种类及其风化度和植被类型及其繁茂程度不同而有明显不同。砂页岩母质发育的土壤硅铁铝比率在(编号5、6、8、11、13、15),砾石和花岗岩母质发育的土壤硅铁铝比率小(编号2、7);同是灰白色砂岩,但在1430m海拔高度的山地草甸上,因母岩的风化度很低,土壤全量组成中的硅铁铝比率达11.65,而在海拔665m的山地黄红壤,因母岩的风他度高,土壤全量组成中的硅铁铝比率只有6.0左右。全钾量则以风化度低的花岗岩母质发育的山地黄红壤(编号7)为最高,达6%以上,这是因为花岗岩含有多量钾长石所致。而高度风化的花岗岩母质发育的山地土壤,因钾素被淋失,全钾量最代,不到1%,因此,不能笼统地认为凡是由花岗岩母质发育的土壤全钾量就一定高,还是看其风化程度如何。土壤有机质含量凡是由花岗岩母质发育的土壤全钾量就一定高,还是看其风化程度如何。土壤有机质含量凡植被茂密之处都很高,可达8%以上(编号13、14、15、16),否则含量低,草本植被下形成的腐殖质质量高,胡敏酸与富里酸比值大于1(编号15、16),森林植被下形成的腐殖质质量低,胡敏酸与富里酸比值都小于1。土壤的全氮量,阳离子代换量则与有机质含量成正相关。
由此可见,地形、母质、现状植被等地域性的成土因素,在山地土壤的形成过程中起着特别深刻的作用。由于这些因素的组合不同,造成了山地土壤的垂直地带性。查明山地土壤垂直分布的规律性,对于这些因素的组合不同,造成了山地土壤的垂直地带性。查明山地土壤垂直分布的规律性,对于山地土壤的发生分类和调查制图提供了很大便利。
(3)通过对九连山地土壤的调查似乎可以明确这们一个问题:无论岩石和成土母质的绝对年龄如何,山地土壤的相对年龄自下而上是递减的。以九连山为例,土壤相对年龄的顺序是:山地红壤>山地黄红壤>山地黄壤>山地草甸土。这是因为海拔越高,坡度越大,冲刷作用也就越强烈,岩石风化的产物易被侵蚀。老的风化物不断被冲走,新的风化物也不断产生,因此,一般高山陡坡上的成土母质及其形成的土壤都是比较年轻的。山麓缓坡地段的土壤则反是,其成土母质及其所形成的土壤相对年龄都比较大。
(4)山地红壤分布于海拔500~600m以下的山麓缓坡,光热条件优越,土层深厚,有机质、全量氮和钾很低,而全量磷稍高,宜于造林,种植多年生木本粮油和果茶桑,海拔300米以下的山地红壤宜于农垦,但要注意水土保持,农业生产上要增施磷钾化肥和石灰;山地黄红壤的山地黄壤分布于海拔500~800m和800~1200m的山腰陡坡,光热条件差,土层较浅,多砾石,属粗骨性土壤,有机质、全量氮和钾都较高,而全量磷偏低,不宜农垦,宜于造林,立地、条件以花岗岩和砂页母质发育的山地黄红壤和山地黄壤最好,砾石、石灰岩和砂岩发育的则较差;山地草甸土分布于海拔1200m以上的山顶和脊背,风大雾多,气温低,土层极薄,既不宜农垦,也不宜造林,应保护自然植被,防止水土流失。
(5)各种类型的山地土壤与平原、丘陵区的土壤相较,剖面上不同发生层的pH值显著不同。平原和丘陵区土壤剖面上表层的pH值高于其下的心土和底土,而山地土壤剖面表表层的pH值都比下面的心土和底土低,可见山地土壤的生物小循环中腐殖化作用大于矿质化作用,表层的有机质含量虽可达10%以上,但矿化度很低,释放出来的盐基性物质少。由此可以推知,在山区的农业生产中应多注意施用速态的化肥和石灰,不宜多施未腐熟的有机肥。在化肥的统一分配上也应多照顾山区。
又从分析资料中,可知各种类型的山地土壤速效磷和钾都很缺乏,位于江西省土壤一般水平之下,在山区的农业生产中增施化学磷肥的钾肥定能大幅度增产。 |