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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

4.2.6 臺中、南投地區土壤的分類及討論

根據陳等人 (2000, 2004, 2005) 農委會科技計畫內採樣點的理化資料為來 源,並綜合臺中、南投土壤調查報告書為資料庫,利用 WRB (2006) 分類臺中、

南投代表性土壤 (表 17),並且依各土系分別討論分類原因及分類過程的困難。

Tsp 水汴頭系

灰色粘板岩質砂礫沈積而成之排水尚佳石礫層。表土以下全層為石礫層,夾 有少量砂土或砂質壤土之粘板岩風化沖積物。剖面表層A (0-32 cm) 為砂質壤土灰 色 (5Y 5/1 潤),32 cm 以下即為石礫層 C。呈現灰色應為粘板岩母岩而非 Reducing conditions。由於土層尚薄,層數少,無法證明有 Fluvic material 的有機碳交互轉變 證據。雖卻可符合Leptosols 的標準,但為沖積而成而非就地風化生成,無法納入 Leptosols。則僅可分作 Regosols,Prefix 具有 Leptic,Suffix 具有 Hyperskeletic。

TTt 頂大安系

暗灰色粘板岩質砂礫沈積而成之石礫質沖積土,表土以下全層為粘板岩質石 礫層。表層A (0-25 cm) 為灰色 (N 5/0 潤) 壤土,25 cm 以下即為礫石層,石礫間 夾有一些砂土。由於土層尚薄,層數少,無法證明有Fluvic material 的有機碳交互 轉變證據。雖符合Leptosols 標準,但定義上為沖積而成而非就地風化生成,無法 納入Leptosols。則僅可分作 Regosols,Prefix 具有 Leptic,Suffix 具有 Hyperskeletic。

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表17、臺中南投地區代表性農地土壤利用 WRB 的分類名稱

Table 17. Soil Taxa of representative Soils in Taichung-Nantou region based on WRB system

Soil series horizon Properties RSG1 with Qualifiers

TSp 水汴頭 Leptic Regosols (Hyperskeletic) TTt 頂大安 Leptic Regosols (Hyperskeletic) Tha 下湳子 Hydragric Hydragric# Cambisols (Siltic) TNt 南屯 Argic,

Hydragric Red2., Gleyic3

Bathy-Gleyic Luvisols (Hydragric#, Siltic)

TSk 社口 Hydragric Red., Gleyic

Hydragric# Bathy-Gleyic Cambisols (Siltic)

Tci 聚興 Leptic Regosols (Skeletic) Tco 社腳 Anthraquic,

Hydragric Anthraquic Leptic Cambisols (Skeletic) TLb 栗林村 Hydragric Hydragric# Cambisols

TNe 內轆 Hydragric Stagnic4 Hydragric# Cambisols (Siltic) TSg 上楓樹 Argic,

Hydragric

Stagnic Hydragric#Luvisols (Siltic)

TTq 大肚 Hydragric Red. Hydragric# Cambisols

TWz 翁子 Regosols

Cce 陳厝寮 Argic Ferralic5 Acrisols(Profondic, Chromic) CTf 大埔美 Argic,

Hydragric Acrisols(Profondic, Chromic) TWt 吳厝 Argic Acrisols (Profondic, Chromic)

RSG1:參考土類。

Red.2:Reducing conditions (還原情形)。

Gleyic3:Gleyic colour pattern (灰白色彩型態)。

Stagnic4:Stagnic colour pattern (淹水色彩型態)。

Ferralic5:Ferralic properties (富鐵鋁特性)。

#: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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THa 下湳子系

灰色至灰棕色的砂頁岩沖積土,全層以極細砂質壤土至壤土為主之質地剖 面。土壤調查報告書提供的質地剖面有A-B1-B2-B3-B4,整個剖面 (0-150 cm) 都 呈現灰色 (5Y 6/1 潤) 到暗灰色 (5Y 4-5/1 潤),且幾乎每層都有鐵斑紋出現,A (0-35 cm) 具多量橄欖棕色 (2.5Y 4/6 潤) 斑紋,B1 (35-45 cm) 具多量灰棕色 (2.5Y 5/3 潤) 斑紋,B2 (45-80 cm) 具多量淡黃棕色 (10YR 6/4 潤) 斑紋,B3 (80-110 cm) 具 多量橄欖棕色 (2.5Y 5/6 潤) 斑紋。顏色灰暗應為母岩影響。整層土壤都有鐵斑紋 出現,證明有鐵的釋出及下移,應有Hydragric horizon,參考陳等人 (2000, 2004, 2005) 的游離鐵數據也支持鐵的下移。由於具有 Hydragric horizon 的出現,可納入 Cambisols。Prefix 具有 Hydragric#,Suffix 為 Siltic。

TNt 南屯系

灰色至灰棕色砂頁岩新沖積物沖積土,全層以坋質黏壤土為主之質地剖面。

報告書提供的剖面A-B1-B2-B3-B4-Bg5 土色皆偏灰,A-B1-B2-B3-B4 層 (0-120 cm) 土色從暗灰棕色 (2.5Y 4/1 潤) 到灰棕色 (2.5Y 5/2 潤),具中量橄欖棕色 (2.5Y 4/4 潤) 斑紋及多量黃棕色 (10YR 5/6 潤) 斑紋,整塊狀構造,結持度為緊密;Bg5 (120-150 cm) 土色為青灰色 (10B 5/1 潤),整塊狀構造,結持度變成極可塑性。

斑紋的出現可支持Hydragric horizon,以陳等人 (2000, 2004, 2005) 游離鐵量 是表層的兩倍以上,也支持具有Hydragric horizon,並同時具有 Argic horizon。由 黏粒來看發育程度,也可符合Cambic horizon,但是 WRB 規定 Cambic horizon 的 範圍不可包括人為土層,因此以Hydragric horizon 或 Argic horizon 為主。Bg5 應受 地下水浸泡具有Reducing conditions,雖符合 Gleyic colour pattern 但出現深度過深 而不納入Gleysols。由於具有 Argic horizon 可納入 Luvisols (高活性淋餘土,索引 內容示於材料與方法3.2.2 中)。Prefix 為 Bathy-Gleyic (Gleyic colour pattern 出現深 度 > 100 cm),Suffix 為 Hydragric#Siltic。

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TSk 社口系

灰色至灰棕色砂頁岩新沖積物沖積土,土壤調查報告書剖面A-B1-B2-B3-Bg4 土色皆偏灰,從橄欖灰色 (5Y5/2 潤) 到灰色 (5Y 6/1 潤),除了水稻耕作影響外,

更可能是母岩的顏色。A-B1 (0-10 cm, 10-25 cm) 具有多量灰色 (7.5Y 5/1 潤-N 5/0 潤) 斑紋,應為鐵消竭;B2-B3 (25-110 cm) 出現多量的淡黃棕色 (2.5Y 6/4 潤) 斑 紋代表鐵下移的證據,符合Hydragric horizon。陳等人 (2000, 2004, 2005) 的數據 也顯示游離鐵量是表層的2 倍以上。另 Bg4 (110-150 cm) 應有地下水浸泡,土色 灰色 (N 5/0 潤),整塊狀構造,可塑性結持度,具有 Reducing conditions。雖符合 Gleyic colour pattern,但其出現體積不到一半而不納入 Gleysols。由於具有 Hydragric horizon 可納入 Cambisols。Prefix 為 Hydragric#及Bathy-Gleyic,Suffix 為 Siltic。

TCi 聚興系

黃棕色砂頁岩老沖積物沖積土,有效土層較淺薄約60-90 cm 左右,下面為石 礫層,土壤調查報告書剖面A-B1-B2-C,A 層為黃棕色 (10YR 5/4 潤) 具微量灰棕 色 (2.5Y 5/1 潤) 斑紋的壤質極細砂土,單粒狀構造;B1 (10-30 cm) 質地轉為細砂 質壤土,整塊狀構;B2 (30-60 cm) 為壤土;60 cm 以下即為礫石層 C。以 B2-C 層 為母岩,B1-B2 都沒有明顯發育,不具 Cambic horizon,故納入 Regosols。Prefix 具有Leptic,Suffix 具有 Skeletic。

TCo 社腳系

灰棕色至黃棕色砂頁岩沖積物沈積於石礫層上之石礫質沖積土。其特徵為有 效土層極淺薄,其下為石礫層。土壤調查報告書剖面A-B-C,A 層 (0-15 cm) 土色 為暗灰棕色 (10YR 4/2 潤) 具中量淺灰色 (2.5Y 6/0 潤) 斑紋;B 層 (15-30 cm) 土 色為黃棕色 (10YR 5/4 潤) 具多量灰色 (10YR 5/1 潤) 與中量極暗灰色 (10YR 3/1 潤) 斑紋,緊密;30 cm 以下即為礫石層 C。

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A-B層土色符合色值≦4及色度≦2,可納入Anthraquic horizon,其淺灰色到灰 色斑紋代表著鐵消竭,亦可符合Hydragric horizon的其中一個要求,如下:

redox depleted zones with a Munsell colour value 4 or more and a chroma of 2 or less (both moist) in macropores。

另外,由陳等人 (2000, 2004, 2005) 的游離鐵數據觀察,也符合 Hydragric horizon。但由於此土系土層淺薄,Anthraquic horizon 及 Hydragric horizon 上下相 加 < 50 cm 並無法納入 Anthrosols。雖符合 Leptosols 的 75 cm 內少於 20% 為土壤,

但土壤仍為沖積而成,而非就地風化生成,無法納入 Leptosols。最後因以人為土 Anthraquic horizon 及 Hydragric horizon 而納入 Cambisols。Prefix 具 Anthraquic 及 Leptic,Suffix 具有 Skeletic。

TLb 栗林村系

黃棕色砂頁岩老沖積物之沖積土,土壤調查報告書的質地剖面A-B1-B2-B3,

整個剖面都有鐵斑紋出現,A 層 (0-30 cm) 具中量黃棕色 (10YR 5/4 潤) 斑紋、

B1 (30-60 cm) 具多量棕黃色 (10YR 6/6 潤) 與中量極暗灰棕色 (10YR 3/2 潤) 斑 紋,B2 (60-120 cm) 具多量淡灰色 (2.5Y 7/2 潤) 斑紋,B3 (120-150 cm) 具中量極 淡棕色 (10YR 7/3 潤) 斑紋。證明有鐵的釋出及下移,應有 Hydragric horizon。此 與陳等人 (2000, 2004, 2005) 的數據有所差異,其剖面 85 cm 以下便為石礫層,且 土壤無太多特徵,僅能分入Regosols。由於報告書顯示為老沖積土,仍以土壤調查 報告書內容為主,故因Hydragric horizon 而納入 Cambisols。Prefix 具有 Hydragric#

TNe 內轆系

黃棕色砂頁岩老沖積物沖積土。土壤調查報告書的剖面 A -B1-B2-B3-B4,A 層 (0-20 cm) 坋質壤土為主,易碎;B1-B2 層 (20-80 cm) 以黏質黏壤土為主,具 多量灰色 (N 6/0 潤) 斑紋,緊密;B3-B4 層 (80-150 cm) 為坋質壤土,具多量淡 灰棕色 (2.5Y 6/2 潤) 與淡灰色 (N 7/0 潤) 斑紋,緊密。

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質地變黏且結持度變緊密,是因為水田作用,但仍因土色標準不符合無法納 入 Anthraquic horizon。具有多量灰色斑紋,屬於鐵消竭,符合 Hydragric horizon 的要求,同時陳等人 (2000, 2004, 2005) 的游離鐵數據也支持納入 Hydragric horizon。且此灰色斑紋同時也符合 Stagnic colour pattern。最後因 Hydragric horizon 納入Cambisols。Prefix 具有 Hydragric#,Suffix 都有 Siltic。而雖有 Stagnic colour pattern,但是缺乏 Reducing conditions,無法具 Stagnic。

TSg 上楓樹系

黃棕色砂頁岩老沖積物之沖積土,土壤調查報告書的質地剖面A-B1-B2-B3,

A 層 (0-15 cm) 具多量淡黃棕色 (2.5Y 6/4 潤) 斑紋,坋質壤土,易碎;B1-B2-B3 (15-60 cm, 60-130 cm, 130-150 cm) 具中量淡灰色 (2.5Y 7/2 潤) 斑紋到具多量白色 (2.5Y 8/2 潤) 斑紋皆是坋質黏壤土,極緊密。質地由坋質壤土轉為坋質黏壤土,剖 面的灰色斑紋應該是屬於鐵消竭,與水田耕作有關係,水的浸泡、重力水下移,

都促進鐵的消竭、釋出及下移,符合Hydragric horizon。從陳等人 (2000, 2004, 2005) 的黏粒數據及游離鐵量來看,支持Argic horizon,同時支持著 Hydragric horizon 的 存在。灰色斑紋同時也符合Stagnic colour pattern 的要求。

診斷特性以化育程度大的Argic horizon 為主,加上 CEC > 24 cmolc/kg clay 及 BS > 50 %,可納入 Luvisols。Prefix 為 Hydragric#,Suffix 有 Siltic。雖有 Stagnic colour pattern,但是缺乏 Reducing conditions,修飾詞無法具 Stagnic。

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TTq 大肚系

黃 棕 色 至 橄 欖 棕 色 砂 頁 岩 老 沖 積 土 , 土 壤 調 查 報 告 書 的 質 地 剖 面 A-B1-B2-B3-B4,A-B1 層 (0-40 cm) 土色呈灰色 (5Y 6/1 潤),具中量至多量黃棕 色 (10YR 5/4 潤) 斑紋;B2-B3-B4 層 (40-150 cm) 土色轉為淡橄欖棕色 (2.5Y 5/4 潤) 到黃棕色 (10YR 5/4 潤),具多量灰棕色 (2.5Y 5/2 潤) 斑紋。

A-B1 呈現灰色應該是水田耕作造成,具有 Reducing conditions。整個土壤剖 面幾乎都有斑紋出現,證明有鐵的消竭、釋出及下移,應有Hydragric horizon,陳 等人 (2000, 2004, 2005) 的游離鐵數據也支持 Hydragric horizon 由於 Hydragric horizon,可納入 Cambisols。Prefix 具有 Hydragric#

TWz 翁子系

黃棕色砂頁岩老沖積土,土壤調查報告書的質地剖面 A-B1-B2-B3-C。A-B1 (0-40 cm) 為壤土,B2 (40-110 cm) 為砂質壤土,B3 (110-130 cm) 為壤土,130 cm 以下即為礫石層。鐵斑紋量並不明顯。以B3-C 層當作原始母岩,往上看質地、顏 色及構造,都沒有明顯發育,不具Cambic horizon,僅能納入 Regosols。

Cce 陳厝寮系

陳厝寮系是由洪積層發育而成之紅棕色至棕色土壤,若被判用為水田者其表 層 或 表 土 之 土 色 可 能 為 黃 棕 色 至 橄 欖 棕 色 。 土 壤 調 查 報 告 書 的 質 地 剖 面 A-B1-B2-B3,A 層 (0-15cm) 為暗黃棕色 (10YR 3/4 潤) 坋質黏壤土,不明顯細鈍 角塊狀構造;B1 (15-45 cm) 為紅棕色 (5YR 5/4 潤) 坋質黏壤土,不明顯細鈍角塊 狀構造。B2 (45-75 cm) 為黃紅色 (5YR 4/8 澗) 坋質黏壤土,明顯細至中鈍角塊狀 構造。B3 (75-150 cm) 為紅色 (2.5YR 4/6 潤) 坋質黏土,具少量黃紅色 (5YR 5/6 潤) 斑紋。

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隨著深度由質地變更細及構造變更明顯來看,存在Argic horizon 的可能性大。

但由陳等人 (2000, 2004, 2005) 的各剖面黏粒及游離鐵及鋁量來看,每層分佈量均 勻並無Argic horizon 的存在,土壤約 17 cmolc/kg,但不符合 Geric properties (△pH (pH KCl–pH H2O) < +0.1) 及有機碳 > 1.4% 的要求,不屬於 Ferralic horizon,僅能 算有Ferralic properties。

Ferralic properties require in some subsurface layer:

1. a CEC (by 1 M NH4OAc) of less than 24 cmolc kg-1 clay; or

2. a CEC (by 1 M NH4OAc) of less than 4 cmolc kg-1 soil and a Munsell chroma of 5 or more, moist.

土系關係表發現土壤剖面是坋質黏壤土往下走則為坋質黏壤土到坋質黏土,

以土調報告書較為符合,仍以Argic horizon 作為診斷層,pH 是酸性推測 BS < 50%,

CEC < 24 cmolc/kg clay,納入 Acrisols。Suffix 具有 Profondic (黏粒含量在土壤剖面 150 cm 內還未減少到原來上層的 20% 以上) 及 Chromic。

CTf 大埔美系

洪積層發育而成之紅棕色至棕色土壤,土壤調查報告書的質地剖面A-B1-B2,

A 層 (0-15cm) 為強棕色 (7.5YR 潤) 坋質黏壤土,不明顯細鈍角塊狀構造。B1-B2 層 (15-80 cm, 80-150 cm) 為黃紅色 (5YR 4/6 潤) 坋質黏土,明顯中鈍角塊狀構 造。隨著深度由質地變更細及構造變得更明顯來看,存在Argic horizon 的可能性 大。陳等人 (2000, 2004, 2005) 的黏粒含量、游離鐵及鋁量也隨著深度增加,具 Argic horizon 以及 Hydragric horizon,但仍以 Argic horizon 為主。土壤 CEC 約 < 24 cmolc/kg clay,BS < 50%,可納入 Acrisols。Suffix 具有 Profondic 及 Chromic。

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TWt 吳厝系

吳厝系是洪積層發育而成之紅棕色土壤,本系土壤之分布面積頗廣大,為農 業上重要土系之一。土壤調查報告書的質地剖面 A-B1-B2-B3,A 層 (0-30cm) 為 水田耕作而退化的紅土,土色為灰棕色 (2.5Y 4-5/2 潤),具中量淡橄欖棕色 (2.5Y 5/6 潤) 斑紋,坋質壤土,不明顯細團粒狀構造;B1 層 (30-40 cm) 為強棕色 (7.5YR 5/6 潤) 具多量淡棕灰色 (2.5Y 6/2 潤) 斑紋,坋質壤土,不明顯細純角塊狀構造;

B2 (40-80 cm) 黃紅色 (5YR 5/6 潤) 坋質壤土,不明顯細至中鈍角塊狀構造;B3 層 (80-150cm) 紅棕色 (5YR 4/4 潤),坋質黏壤土,明顯中鈍角塊狀構造。

隨著深度漸增,質地變更細、結持度變緊密且構造變得更明顯來看,存在Argic horizon 的可能性大。陳等人 (2000, 2004, 2005) 也證明具 Argic horizon。土壤 CEC 約16-24 cmolc/kg clay,BS < 50%,可納入 Acrisols。Suffix 具有 Profondic 及 Chromic。

總結而言,臺中南投的水汴頭、頂大安系、聚興、社腳的土壤淺薄,卻因其 成因為沖積而非就地生成而無法納入 Leptosols,其中水汴頭、頂大安系太淺薄也 無法符合Fluvic material。由於臺中南投土壤調查報告書中理化特性不可考,因此

總結而言,臺中南投的水汴頭、頂大安系、聚興、社腳的土壤淺薄,卻因其 成因為沖積而非就地生成而無法納入 Leptosols,其中水汴頭、頂大安系太淺薄也 無法符合Fluvic material。由於臺中南投土壤調查報告書中理化特性不可考,因此