(四)代表性土壤樣體之化學性質
五個代表性土壤樣體的pH(H2O)值(水:土=1:1)在 3.4-5.1 之間(表 13)，屬於非常酸性(extremely acid, pH 3.5-4.4)、極強酸性(very strongly acid, pH 4.5-5.0)或強酸性(strongly acid, pH 5.1-5.5)土壤，且 pH(H2O)值 皆有隨土壤深度增加而增加之趨勢。pH(KCl)值(1N KCl:土=1:1)在 2.6- 4.1 之間，皆較 pH(H2O)低，兩者之差值約為 0.3-1.3 個 pH 單位，平均 差值為1 個 pH 單位，因此我們推測本研究區的土壤具有高可交換性酸 度。
土壤表層有機碳含量明顯較高，隨土壤深度增加而明顯遞減；TP1 土壤樣體因剖面的淋洗作用較為強烈，土壤有機碳的含量較低於其它 四個樣體。另外，TP2 與 TP3 兩個樣體之表層的有機碳含量為最高，
我們推測土壤表層的高有機碳含量對於洗出層(E)土壤粒子的崩解、鐵 鋁離子的移動與沉積等淋澱化作用有很重要的影響，因為表層土壤溶 液中豐富量的有機酸除了能促進洗出層(E)中土壤粒子的崩解，並能吸 附由土壤粒子中所釋出的鐵鋁離子，以複合物的形態一起往下層移動。
陽離子交換容量(CEC)隨土壤深度的變化與有機碳含量相似，亦皆以土
趨勢；五個土壤樣體除了表層的CEC>30 cmol(+)/kg soil，其它土壤層 次皆小於30 cmol(+)/kg soil；TP1 樣體之 CEC 隨土壤深度的變化趨勢 與黏粒相似；TP5 樣體之 CEC 含量為五個樣體中最低的。
在交換性鹽基的含量變化方面，五個樣體之表層土壤以鈣離子的 含量最高(0.72-8.75 cmol(+)/kg soil)，其次為鎂離子(0.54-1.54cmol(+)/kg soil)、鉀離子(0.01-0.5 cmol(+)/kg soil)與鈉離子(0.01-0.08 cmol(+)/kg soil)。高含量的鈣與鎂離子可能是針葉樹之針狀葉分解之後殘留下來 的結果；鉀與鈉離子因易於淋洗損失，在剖面中的含量也相對較低。
受有機物含量較高的影響，表層土壤的鹽基總量也較高(1.60-10.9 cmol(+)/kg soil)，鹽基飽和度百分比(base saturation percentage, BSP)也 相對較高(4.19-35.9)，兩者隨土壤深度的增加而明顯的遞減。
表13 五個代表性土壤樣體之化學性質*
pH Exchangeable Sum of
Horizon Depth H2O KCl OC CEC K Na Ca Mg cations BSP cm g/kg ---coml(+)/kg soil--- %
TP1
A 0-10 3.9 2.9 113 30.0 0.27 0.07 -- -- 3.10 10 Bt1 10-22 3.4 2.9 39 27.0 0.08 0.07 ND 0.13 0.28 1.0 Bt2 22-37 4.2 3.2 18 18.8 0.04 0.04 ND 0.04 0.12 0.6 Bt3 37-54 4.5 3.6 24 20.0 0.05 0.03 ND 0.04 0.12 0.6 Bt4 54-74 4.8 3.9 11 9.86 0.02 0.02 ND 0.01 0.06 0.6 C >74 4.9 4.0 15 7.21 0.02 0.02 ND 0.02 0.07 1.0
TP2
A 0-7 4.2 3.1 325 54.2 0.50 0.08 -- -- 10.9 20 E 7-12 4.0 3.1 79 28.9 0.17 0.06 0.04 0.46 0.73 2.5 Bw1 12-25 4.2 3.3 49 23.5 0.12 0.06 0.01 0.29 0.47 2.0 Bw2 25-40 4.5 3.3 35 23.6 0.08 0.04 ND 0.13 0.26 1.1 BC 40-55 4.6 3.7 26 17.8 0.05 0.04 ND 0.08 0.17 1.0 C >55 4.8 3.8 21 13.7 0.05 0.04 ND 0.07 0.16 1.2 (續下頁)
表13 (續)
*: O.C. = organic carbon; CEC = cation exchangeable capacity; BSP = base saturation percentage; ND = non-detected.
(五)代表性土壤樣體之選擇性化學抽出(鐵、鋁、錳)
選擇性化學抽出，係利用不同的化學抽出劑來萃取土壤中的物質，
並依其不同的萃取能力來抽出土壤中不同形態的物質，以作為土壤中 的不同形態物質含量的比較。在土壤分類方面的應用上，可作為淋澱 土與灰燼土的分類判定標準之一(Soil Survey Staff, 2003)。
以 CBD(Citrate-bicarbonate-dithionite)試劑抽出的原理，是利用連二 亞硫酸根(dithionite)將鐵、鋁與錳還原，再經由檸檬酸根將其鉗合，而 碳酸氫鈉則為pH 緩衝劑。由於抽出的能力強，因此所抽出的鐵、鋁與 錳，包含了有機複合物形態、無定形形態以及結晶鐵(以 CBD 試劑抽 出的鐵、鋁與錳，分別以Fed、Ald與Mnd表示)。Oxalate-oxalic acid 試 劑所抽出的鐵、鋁與錳主要為無定形以及有機複合物形態(分別以 Feo、 Alo與Mno代表所抽出的鐵、鋁及錳)。鹼性的焦磷酸鹽(Pyrophosphate) 溶液能抽出的鐵、鋁與錳，係指可與有機物形成複合物的鐵鋁錳含量 (此抽出劑所萃取之鐵、鋁與錳，分別以 Fep、Alp與Mnp代表之。
五個土壤樣體全剖面的分布中，錳的含量極低，應是受到土壤強 酸性的影響，錳大多數已被淋洗出土體(表 14)。TP1 樣體之 Fed含量稍 高於Fep，但Ald較低於Alp，Feo與Alo的含量相對較低，三種抽出之 鐵鋁含量皆隨土壤深度增加有明顯洗入聚積的現象，此與剖面的黏粒 洗入聚積現象類似，在Bt3 化育層(黏粒含量最高的土層)有相對最高量 的鐵鋁聚積。TP2 與 TP3 樣體的變化類似，Fed含量稍高於 Fep，Feo 含量最低，但Al0>Alp>Ald；TP2 樣體之 Bw1 與 Bw2 化育層及 TP3 樣 體之Bw1 與 Bw2 化育層有較高量的鐵鋁物質聚積，顯示剖面中鐵鋁 物質自上層洗出後多在這些層次中較顯著澱積。TP4 樣體之三種抽出 的含量以焦磷酸可抽出量>草酸可抽出量>CBD 可抽出量，此現象可能 與TP4 樣體中有機物含量較高有關，因為鐵、鋁與錳較容易與有機物 形成多量的複合物。TP5 樣體之三種選擇性抽出的量在五個樣體中較 低，而上下兩個層序的含量也有很明顯的不同：下部層序的含量明顯 高於上部層序，此也表示上部層序的土壤為較年輕的崩積土。
表14 五個代表性土壤樣體之選擇性化學抽出(鐵、鋁、錳)性質
依照美國土壤分類系統(Key to Soil Taxonomy)(Soil Survey Staff, 2003)的定義，除了土壤形態特徵之外，Alo+1/2Feo之值亦被用以估算 森林土壤中淋澱化物質的多寡，並依據數值與上下層次的比值來判斷 土壤剖面中鐵鋁與有機物的洗出和洗入情形，亦即當數值與上下層次 的比值越大時(Alo+1/2Feo≧0.5%，淋澱化層/表育層比值>2)，表示土壤 洗出與洗入作用強烈，土壤淋澱化的程度越高。五個土壤樣體之各土 層之Alo+1/2Feo值皆大於 0.5%；TP2 樣體之淋澱化層(Bs)/表育層比值 僅為1.1 (<2)，不符合美國土壤分類系統的定義；而 TP3 樣體之淋澱化 層(Bs)/表育層比值(2.5)則明顯大於 2，雖然符合美國土壤分類系統的定 義，但此可能是因為剖面曾受到擾動，因為崩積與堆積而造成的結果，
而非土壤洗出與洗入作用強烈的影響。