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第 4 章 結果與討論

4.2 臺灣各縣市代表性土壤的分類及整理

4.2.3 桃園地區土壤的分類及討論

利用WRB (2006) 分類桃園代表性土壤 (表 11),並且依各土系分別討論分類 原因及分類過程的問題。

Lt 龍中系

黃棕色紅壤。龍中系Ty408 剖面具有 Ap-Bt1-Bt2。Ap 層 (0-25 cm) 土色為稍 暗黃色 (2.5Y 6/4) 至明棕色 (7.5Y 5/8) 的坋質黏壤土;Bt1 (25-30 cm) 土色為灰色 (10Y 4/1),具有黃棕色 (10YR 5/8) 鏽紋,且結持度變得緊密;Bt2 (35-120 cm) 土 色皆為明黃棕色 (10YR 6/6),坋質黏壤土,結持度緊密。

雖然缺乏黏粒數據,但根據陳等人 (2000) 的結果及結持度變得緊密可判斷其 具有Argic horizon。且由 Ap-Bt1 與 Bt2 土色差異以及斑紋顯示土壤經過人為灌水,

再加上游離鐵往下移動的證據,判斷具有Hydragric horizon。此外,由 pH < 5.2 推 測BS < 50%,而 CEC 數據雖缺乏,仍可由報告書提到剖面類似銅鑼圈系而進一步 納入 Acrisols (聚鋁土,索引內容示於材料與方法 3.2.2 中)。Suffix 為 Siltic 及 Hydragric#

Ks 龜山系

紅壤淺層砂質沖積土 (深度 60 cm 左右),位於小川流邊。龜山土號 Ty4106 剖 面顯示為Ap-B1-B2-C。Ap 層 (0-15 cm) 為灰黃棕色 (10YR 5/2) 壤土,具極小而 不明顯之團粒構造;B1 層 (15-35 cm) 土色為灰黃棕色 (10YR 5/2) 且具 30% 之 明紅棕色 (5YR 5/8) 鏽斑,砂質黏壤土,無構造;B2 層 (35-55 cm) 土色為橄欖 色 (5Y 5/6) 具 10% 之稍暗黃橙色 (10YR 6/4) 斑紋,黏質壤土,無構造;下為礫 石層 (C 層)。黏質壤土 B2 層下立即接礫石層 C 層,斷定有 Lithological discontinuity (岩性不連續,顯示土壤剖面的上下層土壤來源不一致)。

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由黏粒數據得知下層黏粒量是上層的2 倍,具有 Abrupt textural change,但這 樣沖積而成的黏粒增加並不符合Argic horizon。由 B1-B2 紅棕色斑紋判斷鐵向下 移動,具有Hydragric horizon。由於上層 (Ap-B1-B2) 具有 Hydragric horizon 可納 入Cambisols,而下層為差異頗大的礫石層而納入 Regosols。以 Hydragric# Cambisols (Abruptic) (Thapto-Regosolic) 表示上下關係。雖具有 Abrupt textural change,但並 未進一步造成淹水,且並未發現有Reducing conditions、Stagnic colour pattern 或是 Albic horizon (漂白層,即物質洗出層),無法納入 Planosols (黏盤土,索引內容示 於材料與方法3.2.2 中) 或是 Stagnisols。

Nc 南崁溪系

為紅土臺地沿海或紅土臺地內川邊沖積物,部分母質可能為風砂,受水田長 期利用。南崁溪土號Ty4103剖面具有Ap-B1-B2-B3-B4-B5-B6。Ap層 (0-14 cm) 土 色為暗灰黃色 (2.5Y 5/2),疏鬆結持度;B1層 (14-22 cm) 土色暗灰黃色 (2.5Y 5/2),結持度變稍緊密;B2-B3層 (22-34 cm, 34-50 cm) 土色棕灰色 (10YR 6/1) 到 黑棕鏽色 (10YR 3/2) 具中量灰黃色 (2.5Y 6/2) 及少量棕色 (10YR 4/6) 斑紋;

B4-B5層(50-60 cm, 60-80 cm)土色轉成稍暗黃橙色 (10YR 7/2) 具中量暗棕色 (10YR 3/4)斑紋;B6 (80-100 cm) 土色同B5但具中量稍暗黃棕色 (10YR 4/3) 斑紋。

土壤有顏色層化差異,且有機碳由Ap-B1-B2-B3-B6 依序為 3.25%、0.95%、1.2%、

0.5%、11.1%,有機物不規則增加符合 Fluvic material 的分層情形。B2-B6 都有斑 紋推測是水田造成而具有Hydragric horizon。另長久灌溉,Ap 黏粒較 B1 多,且出 現小團粒狀,有機碳 > 0.5 % 符合 Irragric horizon (診斷內容示於材料與方法 3.2.2 中)。此兩種人為診斷層擇 Irragric horizon 作為主要特性。

儘管Fluvic material並未立即出現在表面25 cm,但因為Fluvisols分類標準提到

「若受耕犁影響則Fluvic material可以出現在plough layer (耕犁層) 之下」,因此仍 可納入Fluvisol。Suffix應有Irragric# (出現Irragric horizon)。

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表11、桃園地區代表性農地土壤利用 WRB 的分類名稱

Table 11. Soil Taxa of representative Soils in Taoyuan region based on WRB system Soil

series

horizon properties materials RSG1 with Qualifiers Lt 龍中 Argic,

Hydragric Acrisols (Hydragric#, Siltic) Ks 龜山 Hydragric,

Argic Abrupt2

Lith. D3 Hydragric# Cambisols (Abruptic) (Thapto-Regosolic)

Gleyic6 Plinthic/ Pisoplinthic Gleysols (Siltic)

Hk 湖口 Hydragric,

Lixic Plinthosols (Chromic, Siltic)

Pc 平鎮 Anthraquic,

Plinthic Acrisols (Hydragric#, Chromic, Siltic)

Cu 九座寮 Histic Red., Gleyic, Lith. D

1Rheic Histosol (Thapto-Gleysolic)

2Rheic Histosol (Thapto-Plinthosolic)

3Rheic Histosol (Thapto-Regosolic) RSG1:參考土類。

Abrupt2:Abrupt textural change (質地突變)。

Lith. D3:Lithological discontinuity (岩性不連續)。

Fluvic4:Fluvic material (沖積物質)。

Red.5:Reducing conditions (還原情形)。

Gleyic6:Gleyic colour pattern (灰白色彩型態)。

#:代表此特性在此參考土類的修飾詞表中未列出,但為了描述出正確特性而自行加上。

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Sk 三坑子系

紅壤母質沖積土,此土系淺薄無剖面特性,通常小於35 cm,且表土下就是礫 石層。標準符合但由於土壤定義問題,無法納入 Leptosols,雖然是沖積而成,但 由於土層過薄,無法得到Fluvic material。最後納入 Regosols。Prefix 具 Leptic,Suffix 為Skeletic。

Hh 後湖系

為紅壤曾經長期浸水,土壤剖面變灰白、淺灰或灰藍色,剖面內含有鐵錳凝 結塊。後湖系土號Ty201 剖面 A-B1-B2-B3-B4-Bg5-Bg6,土壤黏重。A-B1 層 (0-16 cm、16-29 cm) 土色為暗灰黃色 (2.5Y 5/2) 具少量綠黑色 (5G 2/1) 及中等棕色 (7.5YR 4/6) 鏽紋;B2-B3-B4-Bg5-Bg6 層 (29-110 cm) 土色灰暗,且出現灰色 (7.5Y 4/1)、黑色 (N 2)、灰色 (7.5Y 4/1)、黑色 (2.5GY 1/1) 等色彩,並有從 29 cm 即出 現鐵錳結核,甚至是數個暗橄欖棕色 (2.5Y 3/4) 中心且直徑 1-19 cm 的大結核。

由土色及斑紋色可判斷具有Reducing conditions 及 Gleyic colour pattern,且由 斑紋及鐵錳結核判定有Plinthic horizon (診斷內容示於材料與方法 3.2.2 中) 及/或 Pisoplinthic horizon (即為具有豆狀鐵網紋的 Plinthic horizon),故納入 Gleysols。

Prefix 為 Plinthic (土壤剖面 100 cm 內出現 Plinthic horizon) 及/或 Pisoplinthic (土壤 剖面100 cm 內出現 Pisoplinthic horizon),Suffix 為 Siltic。

Hk 湖口系

本系土壤受到長期雙季水田制度影響甚鉅,普遍出現長期浸水的紅色退化,

土 色 為 紅 棕 色 為 主 黃 棕 色 為 輔 , 質 地 黏 重 。 湖 口 系 土 號 Ty304 剖 面 A-B1-B2-B3-B4-B5。A-B1 層 (0-16 cm、16-26 cm) 土色為灰黃棕色 (10YR 6/2) 具 明紅棕色 (5YR 5/8) 鏽斑;B2 層 (26-48 cm) 土色明紅棕色 (5YR 4/8) 具中量紅 棕色 (2.5YR 4/8) 及少許稍暗黃橙色 (10YR 6/3) 斑紋,質地為坋質黏土;

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B3-B4-B5 層 (48-120 cm) 土色為紅棕色 (2.5YR 4/8) 具中量紅棕色 (5YR 5/8) 被 覆物 (Coating) 及中量橙色 (7.5YR 7/6) 斑紋,質地變更黏為黏土。

由A-B1 層土色偏黃,及土層幾乎都出現紅棕或明棕色鏽斑,推測有人為造成 浸水,由於不符合Anthraquic horizon 的顏色要求,僅具 Hydragric horizon。而黏粒 增加數據顯示接近Argic horizon。並由 pH 5-6 而下層不超過 5.7 判斷 BS < 50%,

CEC < 24 cmolc/kg clay,可納入 Acrisols。Suffix 為 Hydragric 及 Rhodic (土壤剖面 150 cm 內至少有 30 cm 厚度的色彩比 5YR 紅且色值 < 3.5 濕)。此外,此土系受 到長期雙季水田制度影響頗大,但僅因顏色不符合Anthraquic horizon 的規定,而 無法納入Anthrosols,應提出相關的修正。

Lc 蘆竹系

黃棕色為主體的紅壤,不具鐵錳結塊。與湖口系差異在此土系紅色退化成黃 色的原因是地勢較低而長期浸水。但是由現在土色來看不至於是 Gleyic colour pattern,而是黃灰色 (2.5Y 5/3) 到黃棕色 (10YR 5/4)。底層土壤 (79-130 cm) 有 15-30% 的紅色結塊,推斷有 Plinthic horizon。由黏粒數據判斷具有 Argic horizon。

由於Plinthic horizon 出現深度過深 (超過 50 cm 才出現),不符合 Plinthosols (鐵網 紋土,索引內容示於材料與方法3.2.2 中)。

由Argic horizon,pH 5-6 且下層不超過 5.7 判斷 BS < 50%,CEC > 24 cmolc/kg clay,可納入 Alisols。Prefix 有 Plinthic#,Suffix 為 Siltic。

Lk 龍崗系

為紅色紅壤,剖面上部退色成黃棕色。此土壤大多是由水田作用而成或少許 受到地下水影響,因有鐵的移動而符合Hydragric horizon,但表層顏色不符合 Anthraquic horizon的要求而無法納入。由黏粒含量判斷有Argic horizon,且由土壤 pH 5-6而下層底土pH > 5.7判斷BS > 50%,CEC < 24 cmolc/kg clay,可納入Lixisols。

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此地土壤在最上層就有鏽斑,21 cm以下每層有暗紅色 (10R 3/6) 到紅棕色斑紋 (5YR 4/8),且具紅土結塊及少許鐵錳凝聚片。雖然描述中是鐵錳凝聚片,但經觀 察後認為不到Petroplinthic horizon的情況,因而分成Plinthic horizon。

最後,由於Plinthosols的索引順序較Lixisols前面,故納入前者。Prefix具Lixic (具 Argic horizon,且Argic horizon的上界線到往下的50 cm內,僅有部分的CEC >24 cmolc/kg clay;另土壤剖面50-100 cm內主要土壤的BS > 50%),Suffix有Chromic及 Siltic。

Pc 平鎮系

為桃園最大面積的土系,黏重紅壤,除表土及亞表土外,剖面相當均一,其 深度可達 5m 以上,但平鎮系土號 Ty108 剖面顏色並不紅,上層 0-29 cm 偏灰黃 (10YR)、下層 29-120 cm 才較紅 (2.5YR, 10R)。表土顏色較 7.5YR 黃且色值≦4、

色度≦2,下層則是有中量鏽皮,且緊密,符合 Anthraquic horizon。除去表土 (約 0-20 cm) 數據,大多數桃園平鎮系剖面都仍具 Argic horizon (即使少數剖面不符合 Argic horizon,也有一定量黏粒 (4-6%) 的增加)。CEC 估算後 < 24 cmolc/kg clay,

卻 > 16 cmolc/kg clay,可納入 Acrisols。Suffix 有 Rhodic 及 Anthraquic# (具有 Anthraquic horizon)。

Pu 坡堵系

本系土壤之特徵為含灰白色及鐵錳結塊,且存有不定量之紅土,灰白色經常 存在剖面之中下部,偶有發現於剖面之中上部。剖面具灰白色、黃棕色及紅棕色 的斑紋,且有一些鐵錳結塊。雖然挖得剖面的灰白色部分是在表層 (0-26 cm) 及 底層 (50-75 cm) 是灰色 (2.5Y 5/2, 7.5Y 6/1, 10Y 6/1),但是依照背景描述灰白色區 域應以底層為主,應該是受到地下水影響 (地下水面高於土面),報告書也曾提及 地勢頗低,具有Gleyic color pattern,且色度頗低只有 1 應該有 Reducing conditions。

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但是底部有很多各色的斑紋,有些剖面的鐵錳結核量 > 20%,具有 Plinthic horizon。另具 Argic horizon,CEC 估算 < 24 cmolc/kg clay,pH 低故推估 BS < 50%。

由於 Gleyic colour pattern 所占體積不到一半,不可納入 Gleysols,而納入 Plinthosols。Prefix 具有 Acric,Suffix 為 Gleyic#及Siltic。

Tc 銅鑼圈系

土色大多為黃棕色 (10YR 6/6) 至橙色 (7.5YR 6/8) 的土壤。剖面型態像 Pc 但卻沒有那麼紅,此地排水優良,只有在下層 (80-130 cm) 有 15% 紅棕色 (2.5YR 4/8) 及 10% 明紅棕色 (2.5YR 5/6) 斑塊,其量超過 15% 且顏色比周遭紅且色度 大,可符合Plinthic horizon。雖然有 Plinthic horizon,但並非在表土 50 cm 內出現 而不納入Plinthosols。因具有 Argic horizon,BS < 50%,CEC 只比 24 cmolc/kg clay 大一些,若以pH 低通常 CEC 會高估來看 (原因見表 4 註解),可納入 Acrisols。

Prefix 有 Plinthic。

Tl 大崙系

土壤剖面上部是紅棕色像平鎮,下部紅棕色雜有橙色斑紋,地勢一般較平鎮 系低。描述中有提到除了色澤外,大崙系的剖面與平鎮及銅鑼圈系類似。斑紋不 多,無Plinthic horizon 或 Hydragric horizon,但依黏粒剖面具 Argic horizon,BS <

50%,CEC 估算後 < 24 cmolc/kg clay,納入 Acrisols。Suffix 為 Rhodic。

Tw 大竹圍系

為具斑紋之紅壤,但並非整個剖面皆為紅色,特色在於有分段:表土至50-60 cm 無紅色,表土 50-60 cm 下紅色比黃棕色多。與湖口系及蘆竹系差異即在剖面的 顏色:前者表土下即有紅色;後者表土至50-60 cm 無紅色,50-60 cm 黃棕色比紅 色多。表層有根跡鏽斑紋表示有種植過植物而留下痕跡,表面即有斑紋,到了30 cm

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以下,有中量到多量的斑紋 (20-40%),顏色較周遭紅且也較大色度,故分成 Plinthic horizon,但同時這樣的斑紋若是人為造成,可看成 Hydragric horizon。由於 Plinthic horizon 並未出現在表面且無還原浸水的診斷物質,故無法納入 Plintiosols。具有 Argic horizon,且 pH 4-5.4 判斷 BS < 50%,CEC < 24 cmolc/kg clay,應納入 Acrisols。Prefix 為 Plinthic,Suffix 有 Chromic、Siltic 及 Hydragric#

Cu 九座寮系

臺灣難得看到的有機質層大於 70 cm 的有機質土。成因是川邊彎道處的沉積 物,通常在低漥地區,報告另記載其為強酸性反應下生成。土壤剖面呈現上是有 機質,而下面則可能接灰白色黏質土壤、鐵錳結片或礫石層。具有Histic horizon (有 機物質) 故可納入 Histosols (有機土)。其他特徵有 Gleyic color pattern、Reducing conditions、Lithological discontinuity。Prefix 為 Rheic (表土 40 cm 以內受到地下水 或是流動水飽和過)。由於上下來源不同,可將上方有機物質與下方無機土層分成 兩層看,故有三種情形:1. Rheic Histosol (Thapto-Gleysolic),2. Rheic Histosol (Thapto-Plinthosolic),3. Rheic Histosol (Thapto-Regosolic)。

總結而言,桃園土壤的三坑子系雖是薄層沖積土,但不符合Leptosols 就地生 成的定義而無法納入Leptosols。此外由於土層太薄也無法納入 Fluvic material。水 田土作用明顯的湖口系及龍崗系,由於土色無法符合水田診斷層之一的Anthraquic horizon 而無法納入 Anthrosols,因此質疑 Anthraquic horizon 的規定太狹窄,將臺 灣水田土排除在外。Anthraquic horizon 在前述經驗法則的規定提到,須以水田耕 作為主的土系且具有鐵錳斑紋,另表土混攪層的土色還須符合以下:

A puddled layer with Munsell hue of 7.5 YR or yellower, or GY, B or BG hues; value (moist) of 4 or less; chroma (moist) of 2 or less;

應建議WRB 修改 Anthraquic horizon 的土色標準,例如僅要求色度≦2 即可,

如此可使得分類更正確及完善。

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(二) 桃園地區土壤的 WRB 及 ST 分類結果之對應

將ST 與 WRB 標準對應關係 (表 5) 作為參考,將 WRB 與 ST 的結果對應 (表 12),並就不符合標準對應的土壤作原因的探討。

有對應問題的土系是桃園龜山系、南崁溪系及平鎮系。龜山系在 ST 為 Entisols,但在 WRB 卻對應到 Cambisols (Thapto-Regosolic),是因為龜山系有明顯 上下質地差異、堆積的情形,可利用WRB 描述覆蓋土壤的方式呈現,另外土壤只

有對應問題的土系是桃園龜山系、南崁溪系及平鎮系。龜山系在 ST 為 Entisols,但在 WRB 卻對應到 Cambisols (Thapto-Regosolic),是因為龜山系有明顯 上下質地差異、堆積的情形,可利用WRB 描述覆蓋土壤的方式呈現,另外土壤只