池州地区石灰岩分布区茶园土壤及其形成环境周定一,吴新民,陈晓华(安徽省池州师范专科学校地 理系池州247100)摘要本文对安徽省池州地区广大茶园分布在石灰岩所构成的丘陵及岗地这 一特殊现象进行了探讨。指出:在湿润的亚热季风气候条件下,其成土作用过程仍然是纯淋溶过程 和富铝化过程,而地貌条件及本区石灰岩的建造及岩性也强烈地影响了这些过程的进行,因而在广 大的茶园中虽随处可见石灰岩露头,但土壤却为酸性或弱酸性的地带性土壤,符合茶树的适生条件 。关键词池州地区,石灰岩分布区,茶园土壤分类(中图法)Q15(科图法)57.144[2 ]池州地区位于安徽省西南部、长江南岸,面积8271.7km ̄2。黄山耸立于本区南缘,属 中低山地,向北依次下降为丘陵及沿江平原。池州地区境内石灰岩分布广泛(图1),自青阳县南 部,横贯石台县、贵池市中南部并延伸到东至县中部,约占全地区总面积1/4。池州地区是安徽 省出口红茶量最大的产区,全地区三县一市茶园面积达25万余亩,其中大部分茶园又分布在主要 由石灰岩构成的丘陵区(图2)。我们对这一特殊现象进行了实地考察和初步研究。1研究区气候 与植被特征研究区位于北纬29°30'-30°50'之间,处于中、北亚热带过渡区,年平均 温度16℃,一月份平均气温3.1℃-3.5℃,七月份27.6℃-28.3℃。冬夏长、春 秋短,气温水平差异小。据九华山不同高程实测资料整理订正后计算,本区气温垂直递减率平均为 每上升100m,降低0.49℃。本区降水丰富,年降水量在1400-2000mm之间,其 时空分布是南多、北少,山区、丘陵地多,平原区少,降水集中于夏季。研究区的地带性植被以常 绿阔叶林为主,主要由山毛榉科、山茶科、樟科、灰木科等树种组成。在常绿阔叶林的边缘,林中 空地,沟谷或森林遭破坏后的地区则分布看天然更新能力强的速生、喜光的落叶树种,如漆树科、 槭树科、五加科、苏木科、山茱萸科、大戟科、本研究得到安徽省教委资助和有关部门支持,文中 附图由池州行署水电局设计院李达伟绘制,特此致谢。金缕梅科、胡桃科、楝科、木犀科等树种。 在石灰岩裸露区,多为次生灌丛草被,生长以喜钙耐旱植物为主,如柏树、棕桐、马桑、蜈蚣草、 艾蒿等。受气候及植被条件的影响,本区的地带性土壤在大面积丘陵区排水条件较好处以红壤为主 ,在地势低平、排水不良处以黄壤为主,而在山区海拔较高气温较低且降水量较大处则为山地黄棕 壤。2研究区内石灰岩地层的分布及其特征研究区内出露的石灰岩在中南部以寒武及奥陶系为主, 在中北部则为五炭、二迭以至三迭系下统。前者往往连片分布且面积较大,后者较为零散,面积较 小 ̄〔1〕。两者间出露的志留、泥盆系岩层则全为砂页岩。这些石灰岩的岩性及构造有以下特点 :2.1大部分石灰岩质地不纯本区石灰岩分布虽广,但除石炭系及三迭系灰岩质地较纯外,大都 质地不纯,如寒武、奥陶系灰岩大部为泥质灰岩或夹有燧石,二迭系灰岩含沥青质或夹燧石 ̄〔2 〕。这样,当碳酸盐类水溶液流失后,在地表留下较丰富的残积物。2.2灰岩与砂泥质页岩相间 成层本区下古生代灰岩常呈薄层状与砂泥质页岩相间成层沉积,按岩层倾角的大小不同,又可分两 种情况:一种陡倾角,有的甚至近乎直立,灰岩突出地表宛如石墙,夹在灰岩中的砂泥质页岩经风 化后形成酸性土壤,在石灰岩夹墙间生长了杉木和茶树。石台县东南,城山的茶园就分布在这样的 石灰岩夹墙中,长势良好。另一种缓倾角,这样虽然夹在两层灰岩中的砂泥质页岩厚度不是很大, 但较小的倾角却使砂泥质页岩出露的宽度变大,这样两层石灰岩突出地表宛如石埂,而在两列石硬 中发育了适合茶树生长的酸性土壤;石台县茶林场就分布在这样的缓丘上。上述两种不同情况,受 构造影响,前者往往分布在坡度较大的山坡上,而后者则往往为起伏较缓的岗地,虽然茶园中随处 可见石灰岩露头,但在地形条件影响下,受富含碳酸盐类溶液的地下水影响很少。2.3灰岩在下 、砂岩在上的单斜构造本区地貌深受北东向构造体系的制约,背向斜相间排列,当受外力侵蚀后, 往往形成一系列的单斜山,最易受侵蚀的志留系砂页岩形成谷底,而由较纯石英砂粒组成,质地坚 硬的泥盆系上统五通砂岩形成盖层,形成山顶为砂岩、山腰为石灰岩,谷底为砂页岩的格局。相应 的,山顶林木茂密,山腰稀树灌丛,山麓地带则堆积了坡积物和残积物,在山麓地带发育了酸性土 壤。这也是本区重要的茶园分布区。3研究区的成土母质特征根据野外剖面调查和室内分析,本区 土壤成土母质大致可分为以下几种类型:(1)石灰岩(包括白云岩等)残积物,主要分布在质地 较纯基本上全为石灰岩构成的裸露山脊或山坡上,溶沟或岩缝间,面积不大,约占研究区面积的5 %。发育在这类残积物上的土壤、土层浅薄,土体下部多含半风化岩石碎片,质地粘重,富含钙质 ,偏碱性,土壤发育程度低,具幼年性特征。(2)石灰岩与砂泥质页岩互层出露地区的残积物、 坡积物、洪积物,是研究区南半部分布最广的成土母质。残积物,主要为下古生代夹在五灰岩中的 砂泥质岩类的风化物,往往地面突出的是石灰岩裸岩,而在其间的则为砂泥质岩类的风化残积物。 地形多为丘陵和岗地,由于地表径流形成的时间短暂,地下水位低,受碱性风化液影响小,在本区 湿热条件影响下,进行脱硅富铝化作用,剖面上多呈偏酸性反应,土层厚度在50cm以上,土壤 质地为重壤土到轻粘土,半风化残体含量较高。如石台县新中村。坡积物,分布在这类岩层所构成 的山体的坡麓地带,如石台县东南垅山茶场。其成土母质为山体上部砂泥质岩类风化后受重力影响 而搬运到山麓部分,其成土过程受石灰岩影响较弱,土层深厚,一般在1m以上,土壤质地为重壤 土,表层有团粒结构,有机质含量高,下层为较粘重的沉积层并含砾石,整个土壤剖面呈酸性反应 ,pH值5.5左右。洪积物,分布于这类岩层所构成的山谷出口处,由山谷季节性洪流搬运堆积 而成,母质分选性差,砾石含量高、磨圆度低,发育的土壤土层深厚,有时也可有大块的石灰岩露 头;但土壤发育已不受石灰岩碱性风化液的影响,成土过程主要是脱硅富铝化作用而形成的地带性 土壤。如贵池市牌楼店上茶场,茶园内虽有少量石灰岩露头,但整个土壤剖面pH值为5.5,表 层有团粒结构,含较多砂页岩碎石片,20cm以下为棕黄到棕红色,土层全厚度在1m以上。( 3)第四系中更新统红色粘土及上更新统黄土。零星分布于丘陵下部或岗地。中更新统红土,自上 而下可分为均质红土层、网纹层和泥砾层,是湿热条件下的产物,所发育的土壤酸性强、质地粘重 、通透性差。上更新统黄土自上而下亦可分为均质黄土层、粘盘层、网纹层,一般认为是干冷条件 下的产物,在本区都发育为黄棕壤,呈弱酸性反应 ̄〔2〕。(4)砂泥质岩类风化残积和坡积物 。研究区内除石灰岩外尚有少量砂页岩出露,如寒武系底部、志留系、上泥盆系、下二迭系 ̄〔2 〕。在这些不同地质时期的砂页岩与石灰岩混杂出露地区,成土母质大多为砂页岩风化物,常分布 于方灰岩低山丘陵的下部及周围岗地上。这部分成土母质在其形成土壤的过程中,只有在与石灰岩 接触的边缘地带受石灰岩碱性风化液影响,其它部分整个土壤剖面呈酸性反应,pH值5.5-6 .5,有弱的脱硅富铝化作用,硅铝率小于2.5 ̄①,土层深厚,粘粒下移淀积现象明显,质地 较粘重,多为重壤-轻粘土。4研究区内茶园主要土壤类型根据1978年颁布的《中国土壤分类 暂行草案》,将区内茶园土壤分成三个土纲、五个土属,即岩成土纲中的棕色石灰土属,富铝土纲 中的黄红壤土属、扁石黄红壤土属,淋溶土纲中的黄棕壤土属,山地黄棕壤土属。(1)棕色石灰 上,分布于较纯石灰岩出露的山脊,山坡和山麓洼地或谷地中,由石灰岩①安徽省青阳县土壤普查 办公室.青阳土壤.1985后11月类风化残积物发育的岩性土壤。天然植被为灌木或草从。在 成土过程中,主要是碳酸钙的淋溶和淀积,较纯的腐殖质积累和矿物质的弱化学风化,土壤呈微碱 性别中性反应,剖面下部常有石灰反应,表层土壤结构好,底土往往粘重板结呈棱块或核状结构。 如贵池市牌楼7号茶园土壤剖面(见表1)。这类土壤上茶树生长不良,易受旱、冻等灾害,杉木 等喜酸且立地条件要求较高的树木也不宜种植;区内有种植后生长缓慢甚至枯死的实例。这类土壤 在利用上,坡地、岗地土层浅薄处以封山育林保持水土为宜。坡麓洼地或谷底土层较厚,母岩出露 较少处也以封山育林为好,不宜大规模“三光”造林,低平岗地谷地可种植农作物,但应以保持水 土,提高抗旱能力为前提,不宜开阔为茶园。(2)黄红壤,是本区的地带性土壤,广泛分布于低 山,丘陵、岗地上,其分布区常有石灰岩出露,由于地形凸起,很少受石灰岩碱性风化液的影响, 无积钙过程,多处采样化验均无石灰反应。整个土壤剖面呈酸性。根据前徽州土肥站在石台县所采 15个样品化验结果,pH值都在4.5-5.5之间,只有在与石灰土或与出露的石灰岩接壤处 才呈中性或弱碱性反应 ̄①。土壤有富铝化作用,硅铝率在2.29-2.43之间 ̄②。由于人 为开垦,茶园土壤有机质含量不高,表层在1.5-2.54之间 ̄③。以贵池市牌楼1号茶园土 壤剖面为例(见表1)。这类土壤上一般为老茶园,多年挖茶棵,使得土层较深厚疏松、水土流失 也较严重。在这类茶园中一个共同的现象是岗地、坡地、坡度较大地段茶棵长势好,而在谷底、洼 地、地下水面较高处,茶树生长缓慢甚而死亡。野外实测,谷底或洼地表层土壤pH值一般都大于 7,如在贵池市牌楼乡河林茶场沟头部分测得pH值为8,在洼地测得pH值为7.5。(以上均 为野外混合指示剂比色法测定)。这表明沟谷源头部分及洼地仍受石灰岩山坡地表水及地下水影响。(3)黄棕壤,主要分布在石灰岩山体周围相对高差在50m以下的岗地上,成土母质大都为上更新世黄土、间有石所岩露头突出地表。现一般均辟为茶园,耕作条件优越,土层深厚。以东至县葛公乡3号剖面为例(见表1)。这类土壤上茶园一般生长良好,但在沟头、谷底、洼地和与石灰
More abstracts about the 池州地区石灰岩分布区茶园土壤及其形成环境