防城金花茶国家级自然保护区土壤研究

2015-04-22黄瑞斌

绿色科技 2015年4期

黄瑞斌

（广西防城金花茶国家级自然保护区管理处，广西防城538021）

1 影响土壤性质的因素

1.1 母岩母质对土壤性质的影响

母岩母质是土壤形成的基础，同时也是土壤肥力的重要基础，是土壤因子中相对较容易控制和调节的因子［1］。由于不同的岩石，是由不同的矿物所组成，不同的矿物它所含的营养元素不同，且抗风化能力不一样，它影响到土壤的理化特性。调查区的主要成土母岩有花岗岩、砂岩和页岩。由花岗岩发育的土壤含钾较高；由砂岩发育的土壤粘粒含量少；由页岩发育而成的土壤，粘粒含量高、养分含量居中。详见表1。

表1 不同母岩土壤理化性质比较

1.2 气候对土壤性质的影响

气候变化对土壤的性质和过程有着重要的影响，大气温度和降水等的变化不仅影响土壤温度、水分、酸碱度、盐基饱和度等基本性质，还对农业土壤养分状况、森林土壤地表凋落物层及微生物活动等也有重要影响［2］，在很大程度上决定着分布的植被类型，从而影响到土壤矿物质和有机质的分解与合成。调查区地处北热带，温度高、雨量足，盐基淋失多，土壤呈酸性至强酸性，pH为4.2～5.3；土壤粘粒明显下移，如圣堂山剖面，表层和淀积层的粘粒含量分别为13.20%和17.82%，淀积层的粘粒含量是表层1.35倍。

1.3 地形对土壤性质的影响

地形影响着土壤形成过程中的热量再分配。土壤化学性质除受土壤质地和植被影响外，与局地的地形地貌也具有一定的相关性［3］，主要是体现在海拔和坡向上造成的差异。调查区海拔跨幅大，最低处为海拔50m左右，最高处是三踏顶海拔高940m。由于海拔高度的差异，造成土壤温度和湿度不同，植被分布也有所不同。而且调查区山体走向主要是东西方向，南坡土温较高而湿度小；反之，北坡土温低而较湿润。从表2可看出：相同的海拔高度，坡向不同，其粘粒、有机质、全氮、速效磷和速效钾含量不同；相同的坡向而海拔不同，其粘粒、有机质、全氮、速效磷和速效钾含量也存在着差异，详见表2。

表2 不同海拔高度和坡向土壤理化性质比较

1.4 植被对土壤性质的影响

不同的植物所选择吸收的养分元素不一样，累积和归还给土壤的养分元素不一样。马尾松的枯枝落叶中含有较多的难分解物质，土壤养分含量较低，容重较大。详见表3。

2 土壤特性

2.1 不同功能区的土壤性质

为了加强对金花茶的保护，保护区根据保护的性质、任务以及资源分布情况，本保护区共划分为核心区、缓冲区和实验区三大功能区。

核心区是天然植被，生长茂盛，无人为干扰，表土层的厚度为19.42cm，有机质含量高（5.08%），是缓冲区和实验区的1.49和1.29倍，全氮、速效磷和速效钾的含量分别为：1.63%、1.70mg/kg和43.44mg/kg。土壤容重仅为0.99g/cm3，孔隙状况良好。

表3 不同植被类型土壤理化性质比较

缓冲区多数是天然植被，有一部分为人工林如马尾松林，表土层的厚度为18.10cm，心土层的厚度为19.42 cm，有机质含量为3.42%，全氮、速效磷和速效钾的含量分别为：1.05%、0.92mg/kg和22.70mg/kg。土壤容重为1.07g/cm3，孔隙状况较好，总孔隙度比其它两个区较低一些。

实验区是开展科研和原有的八角和玉桂林地，受人为干扰相对于前两个区较多一些。在实验区人工所种植的八角和玉桂，人们按照林木生态上的要求，调节土壤的肥力因子，使土壤理化性质发生改变。在实验区内，人们为使八角获得更高的产量，每年进行铲草、松土和施肥，也是造成土壤性质差异的原因之一。土壤性质比核心区较差一些。

各功能区的理化性质详见表4和表5。

表4 不同功能区土壤物理性质比较

表5 不同功能区土壤养分性质比较

2.2 各土壤类型的特性

保护区内海拔跨幅大，土壤垂直分布明显。不同的海拔高度，成土过程不同，因而形成不同的土壤类型。海拔300m以下为砖红壤，300～800m为山地红壤，800m以上是山地黄壤。本保护区热量充足，雨量充沛，矿物强烈分解，土壤的形成特点主要是脱硅富铝化过程。阳离子交换量和盐基饱和度低，保肥和供肥能力差。

2.2.1 砖红壤

砖红壤分布在低海拔区，热量较高海拔区的红壤和黄壤高；矿物分解更为强烈。表6是剖面6－3的理化性质，淀积层的粘粒含量为22.15%，是表土层粘粒含量（15.43%）的1.44倍，粘粒明显增加下移且淀积作用强烈。由于盐基下移作用，表层的pH仅为4.8，而淀积为5.0，比表层较高一些；有机质、全氮、速效磷和速效钾的含量不高。

表6 砖红壤土壤理化性质

2.2.2 山地红壤

山地红壤分布在海拔300～800m之间。土壤的热量比砖红壤低，而高于山地黄壤；湿度比山地黄壤较低。表7是剖面6－1的土壤理化性质。由表中可看出：表层的粘粒为17.26%，而淀积层的粘粒为20.53%，说明其粘粒也有下移和淀积。土壤的总孔隙度稍低，有机质、全氮、速效磷和钾的含量不高，土壤呈强酸性反应。从其平均值来看，容重为 1.02g/cm3，总孔隙度为56.26%；毛管孔隙度和非毛孔隙度分别为41.34%和14.83%，土壤的通透性较好，保水性强；有机质、全氮和速效磷和钾的含量介于砖红壤与山地黄壤之间。

表7 山地红壤土壤理化性质

2.2.3 山地黄壤

山地黄壤分布在海拔800m以上的山地上，土壤温度较砖红壤和黄壤低，而湿度较大。造成土壤中的盐基下移较多，pH为4.4，土壤呈极强酸性反应；土壤有机质在温度低时，分解缓慢，有利于它的累积，故其含量高达5.59%，但其它养分含量与前两种土壤差别不大；土壤容重值仅为0.89g/cm3，总孔隙度高达71.59%，土壤疏松，通气透水性好。山地黄壤理化性质见表8。

表8 山地黄壤土壤理化性质

为更清楚地了解三种土壤类型的理化性质，根据调查和分析化验结果，把这三种土壤类型的理化性质作一比较，详见表9和表10。从表9可看出：土层厚度、粘粒下移程度和总孔隙度，山地黄壤明显高于山地红壤和砖红壤。而土壤容重最低则是山地黄壤，最高的是砖红壤。

表9 不同土壤类型物理特征比较

表10反映了不同土壤类型的化学和养分性质。从有机质、全氮和速效磷含量来看：山地黄壤最高，其次为山地红壤，最少的是砖红壤。山地黄壤的pH为4.47，属极强酸性反应；而山地红壤和砖红壤的pH分别为4.58和4.76属强酸性反应；由于盐基离子受土壤水分的影响，水分多盐基离子易淋失，造成盐基饱和度低，故黄壤的交换性盐基和盐基饱和度分别为3.09mmol/kg和41.56%，砖红壤水解性酸度和盐基饱和度稍高一些为3.32mmol/kg和47.43%，山地红壤则介于两者之间。阳离子交换量小于10mmol/kg属保肥能力差等级。

2.3 金花茶的土壤性质

防城区分布有普通金花茶、东兴金花茶和显脉金花茶三个种，而且是这三个种的唯一分布区，主要分布在海拔600m以下。东兴金花茶主要分布在核心区，而其它两个品种在缓冲区和实验区也有分布。金花茶分布在沟谷边、土壤湿润、有机质含量高和通气透水好，植被茂密的荫凉地带。

表10 不同土壤类型土壤化学和养分比较

2.3.1 金花茶的土壤剖面特征

就剖面而言，不同的金花茶的土壤剖面没有太大的差别。它们都有一个共同的特点：表层较厚且为团粒状结构，土壤疏松，淀积层石砾含量较多，土壤质地为壤土至粘壤土；表层一般为20cm左右，表层石砾含量较少，仅为2%～5%；淀积层的石砾含量高为38%～52%。这些土壤表层条件有利于种子的萌芽，即当种子落下时，种子容易陷入疏松的表层土中，种子易于吸收水分，不至于干枯死亡，促进了种子的发芽，整个土体疏松有利于根系的生长。至于淀积层石砾含量高，这是沟谷旁边土壤的共同特性，可能与金花茶生长发育所需的土壤条件关系不大。然而显脉金花茶与东兴金花茶更为相似，显脉金花茶表层厚20cm，东兴金花茶表层厚18cm，显脉金花茶土体厚38cm，东兴金花茶土体厚42cm；而普通金花茶与前两者差别较大，表土层厚度达25cm，土体厚度为71cm，详见表11。

表11 不同金花茶品种土壤剖面特征

2.3.2 金花茶的土壤物理性质

从表12可看出，表层和淀积层粘粒的含量：显脉金花茶为20.88%和14.40%；东兴金花为26.94%和15.94%；表层明显高于淀积层，这与其分布在靠近沟边，容易受侧渗水作用，把淀积层的粘粒带走有关；而普通金花茶离沟边较远一些，淀积层的粘粒含量（17.82%）明显高于表层（13.20%），体现了地带性土壤粘粒下移的特性。土壤容重在1.0g/cm3左右，金花茶在土壤的生态条件上，需要通气条件好和保水能力强的土壤条件，才能正常生长发育。