第四章 結果與討論
第一節、 土壤形態特徵
火山灰土壤表層常累積大量的有機質使土壤具有很暗的顏色,且暗黑色的土壤 層次通常可達 20-30 公分。土壤中也含有許多的非結晶性物質(noncrystalline),使 土壤表層形成多孔性團粒或亞稜塊狀構造,且具有低總體密度的特性。火山灰土 壤具有強染污性(strongly smeary),土壤在濕潤時有非常易碎的結持度,並具有微 黏性及微可塑性,而潮濕時則具有滑膩感,土壤乾燥時則呈細團粒構造(Shoji, 1988;
Shoji, 1985; Martini and Palencia, 1975; Wells and Childs, 1988)。由於火山地形不穩 定,常有崩塌、堆積或是前後兩次由不同熔岩所形成的多層序情況。
一、Honglu Mountain-1 (HL-1)樣體
HL-1 樣體位於烘爐山頂(Summit)處,海拔高度 646 公尺,樣點靠近火山口,
地勢平緩,坡度小於5 度,坡向為西南坡,植被以紅楠(Machilus thunbergii Sieb. &
Zucc.)、昆欄樹(Trochodendron aralioides Sieb. & Zucc.)等為主。剖面厚度僅 100 公 分,C 層以下含石量大於 60%,有許多未風化岩石及稍微風化之腐岩,土壤層序 為A–Bw1–Bw2–Bw3–BC–C1–C2 (圖十五)。表層土壤(A 層)因大量有機質而呈現暗 棕色(7.5YR 3/2),與下方的變育層(cambic horizon, Bw)為平滑且清晰的層界(clear and smooth boundary)。0–10 公分屬於淡色表育層(ochric epipedon),並非火山灰土 壤常見的黑瘠表育層。Bw 化育層野外觸摸土壤質地為黏壤土(clay loam),以中度 發育極細和細的團粒構造(moderate very fine and fine granular structure)為主並帶有 中度發育極細和細的亞稜塊狀構造(moderate very fine and fine subangular blocky structure),具有微黏性及微可塑性的(slightly sticky and slightly plastic)緊密結持度 (firm)。變育層下的 BC 層質地稍有變化,且腐岩含量漸多,觸摸質地為壤土(loam),
具有清晰且波浪狀(wavy)的層界,下方的 BC 及 C1 層質地變為黏壤土,土壤構造 以亞稜塊狀構造為主,且含有許多未風化的岩石及稍微風化的腐岩,同樣具有微 黏性及微可塑性。表層含有許多細根、極細根、生物孔洞及少許較粗的根,而在 Bw1 層以下逐漸變少。整體來說,土壤剖面不像一般火山灰土壤表層具有易碎的
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圖十五、HL-1 樣體的剖面形態與植生照片。
Fig. 15. Photographs of soil morphology and vegetation in HL-1 pedon.
A Bw1
Bw2
Bw3 BC
C1
C2 烘爐山(HL-1)
海拔:646 m 位置:山頂
因此,推測受到較長時間的風化影響,土壤已逐漸喪失火山灰土壤性質(andic soil properties),仍需藉由實驗分析來判定火山灰土壤性質喪失的程度。
二、Honglu Mountain-2 (HL-2)樣體
HL-2 樣體位於烘爐山的上背坡(Upper backslope)處,海拔高度 500 公尺,剖面 位於巴拉卡公路約4 K 處,為斜坡處的天然剖面,坡度為 13 度,坡向為東北坡,
植被以相思樹(Acacia confusa Merr.)、紅楠(Machilus thunbergii Sieb. & Zucc.)、樹杞 (Ardisia sieboldii Miq.)等為主。剖面 100 公分處即可見明顯的岩石,土壤層序為 A1–
A2–Bw1–Bw2–Bw3–BC–C (圖十六) ,0–18 公分為淡色表育層。A 層有機質含量 較少,土壤顏色為棕色(7.5YR 4/4),具有易碎性(friable)帶有微黏性及微可塑性,
質地為黏壤土,土壤構造為團粒構造且有許多的細根、極細根及生物孔洞。A2 層 與Bw1 層構造稍有變化,仍以團粒構造為主而帶有稜角塊狀(angular blocky)構造,
且土壤具有微黏性及微可塑性的緊密結持度,同樣具有許多根系而生物孔洞漸少。
Bw1 層與下方的 Bw2 層具有清晰且平滑的層界,觸摸質地可感受到明顯變化,在 黏壤土與黏土的交界,土壤構造以稜角塊狀構造為主,具有非常緊密的結持度,
植物根系及生物孔洞變少,然而是否有黏粒洗入現象仍需以微形態構造來進一步 佐證。BC 層及 C 層含有腐岩及岩石,質地並無變化,同為黏壤土,具有微黏性及 微可塑性的緊密結持度,土壤構造以稜角塊狀構造為主。整體來說,剖面土壤顏 色呈現棕色(7.5YR 4/4),表層顏色較淡,推測原因是地勢陡,表面逕流大使得有機 質易被沖刷,整個剖面的質地比HL-1 樣體具有黏性,風化程度似乎比 HL-1 樣體 高。
三、Honglu Mountain-3 (HL-3)樣體
HL-3 樣體位於烘爐山的下背坡(Lower backslope)處,海拔高度 386 公尺,剖面 位於陽明路約2 K 處,為一平地,坡度約 1.5 度,植被同 HL-2 樣體,以相思樹(Acacia confusa Merr.)、紅楠(Machilus thunbergii Sieb. & Zucc.)、樹杞(Ardisia sieboldii Miq.)、
江某(Schefflera actophylla)等為主。整個剖面含有許多腐岩及大岩石,土壤層序為
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烘爐山(HL-2) 海拔:500 m
位置:背坡
A1 A2 Bw1 Bw2
Bw3
BC
C
圖十六、HL-2 樣體的剖面形態與植生照片。
Fig. 16. Photographs of soil morphology and vegetation in HL-2 pedon.
烘爐山(HL-3) 海拔:386 m
位置:趾坡
A Bw BC Bwb
BCb
B’w
C1
doi:10.6342/NTU201601148 石量大於 50%,將大塊岩石移除後,下方為一埋藏(buried)的土壤層次(Bwb 及 BCb 層),兩層土壤質地為黏壤土,Bwb 層構造是強度發育的粗和極粗的稜角塊狀構造 (coarse and very coarse angular blocky stucture),同樣與上面的 Bw 層土壤一樣非常 緊密,具微黏性及微可塑性。BCb 層土壤構造則是以稜角塊狀構造為主,兩層土
黏力不易分散等(Shoji et al., 1993),而在野外觸摸質地,由於土壤膠結力非常強,
導致與實驗室分析所得的質地並不相同,這些獨特的物理性質在土壤分類上也是 性質(andic soil properties)的定義(Soil Survey Staff, 2014)。然而在野外以土罐法所測 得的總體密度往往與實際上有所誤差,這些誤差來源包括土罐裡有碎石、粗根以