Comment#4 Transitional soil characteristics of Ultisols and Spodosols in the subalpine forest of Taiwan
2021/07/13
最近要連續三天聽線上口試呢，論文口試時老師比較針對寫好的論文初稿內容，而不是口試時的ppt，是否可以說在寄出初稿的那一刻就已經知道口試結果了(?)
Topic:
Hseu, Z.Y., Tsai, C.C., Lin, C.W., and Chen, Z.S. 2004. Transitional soil characteristics of Ultisols and Spodosols in the subalpine forest of Taiwan. Soil science, 169(6), 457-467.
https://doi.org/10.1097/01.ss.0000131231.35979.f0
前言
陳尊賢老師在2004年發表了兩篇有關淋澱土的期刊論文，一篇是comment#2的郡大山、望鄉山地區具黏粒移動累積特性的淋澱土，另一篇便是本研究。在標題便寫明是介於極育土 (Ultisol) 及淋澱土 (Spodosol) 之間具過渡性質 (transitional soil characteristics) 的土壤，這種特質的土壤在臺灣亞高山地區很廣泛分布。在美國東部海岸平原 (Coastal Plain) 亦有兩種特別的土壤，即同時含有淋澱層 (spodic horizon, Bhs) 與黏聚層 (argillic horizon, Bt) 的極育土或淋澱土，在奧勒岡州東南部的Atlantic coastal plain有這樣的現象，是介於Typic Troporthod至Typic Haplohumult之間的土壤。這種同時具有clay/spodic material illuviation的土壤是本研究的主題，也是臺灣淋澱土常見的特徵。
採樣地點
採樣地點為阿里山地區，為亞高山 (subalpine) 地區，海拔1500-3000 m，土壤母質為黏質的海洋沉積物 (marine argillaceous sediment) 與砂岩 (sandstone) 頁岩 (shale) 互層，植被主要為針葉樹林如紅檜 (red cypress)。年雨量達4000 mm集中於5-9月，年均溫10.6°C，因此土壤水分與溫度境況為udic (or perudic) 與mesic。
在此地挖掘三個剖面901、902與903，坡度3-9%，除901位於shoulder slope外其餘位於backslope。
結果與討論
三個剖面的層序皆類似於O-A-E-Bhs-C，並且均可被分類為淋澱土。均具有超過10 cm的O層，淋澱層的顏色分別為7.5YR 4/6、7.5YR 5/6與7.5YR 4/3。在Bhs層之下為具有clay coating的Bt層，這些剖面中Bt層具有與Bhs層相近的顏色 (分別為7.5YR 5/8、7.5YR 5/6與7.5YR 5/6)。
微型態
三個剖面的O層或O/A層都可在微型態中發現植物殘體或有機物，E層則多為clean coarse grain，順帶一提本文有很詳盡的微型態紀錄，一般需包含distribution pattern, B-fabric及microstructure。Bhs層則是以在coarse grain上的organo-metallic complex為主，其中也有oriented clay coating，但是黏粒的雙折射 (birefringence) 特性較弱，是因為無定型 (amorphous) 物質起到了masking的作用，藉由organo-metallic complex包裹在某些clay coating上的現象，可判斷黏粒的移動是早於淋澱化物質移動的。
理化性質
本研究之土壤剖面具有較高的黏粒含量，尤其是pedon 901的Bt層具有高達40%的黏粒。土壤pH值均小於5並隨深度遞增，有機碳含量由O層遞減至E層後累積於Bhs層，CEC與有機碳趨勢相同，且鹽基飽和度 (base saturation, BS) 由於強烈淋洗流失的緣故均小於10%，這些是淋澱土常見的特徵。
DCB萃取之游離鐵較另外兩種萃取法 (草酸銨、焦磷酸) 所萃取的鐵高出相當多，而Fep/Feo的比值在B層均高於1，顯示剖面中無定型鐵以有機結合態為主。ODOE (optical density of oxalate extraction) 用於顯示土壤中fulvic acid的存在，fulvic acid可作為鐵與鋁在土壤中的chleating agent，本研究中ODOE值相當高，顯示fluvic acid在這些剖面中扮演重要的角色。
化育過程
綜合以上分析結果，本地的土壤化育過程是黏粒的洗入早於淋澱化物質的移動，由微型態中oriented clay表面包裹著organo-metallic complex之現象可以支持此假說，此地高降雨量以及針葉林提供的表層有機質促進淋澱化作用的進行，該地平坦的地勢亦有利於有機質累積。