全 文 ：第 23卷　第 4期　　　　
2008年 12月　　　　　　
　　　西　南　科　技　大　学　学　报　　　
JournalofSouthwestUniversityofScienceandTechnology
　　　　Vol.23 No.4
　　　　　Dec.2008
　收稿日期:2008-04-29
　基金项目:四川省教育厅重点项目(2003A110)。
　作者简介:李虎杰(1962-),男 ,教授 ,研究方向为生态地质及地球化学。 E-mail:lihujie@swust.edu.cn。
苍溪雪梨原产区生态环境与土壤地球化学研究
李虎杰
(西南科技大学环境与资源学院　四川绵阳　621010)
摘要:苍溪雪梨是四川省名优水果品种之一。苍溪雪梨的品质与当地的生态地质环境密切相关。通过野外现场调
查和室内土样分析测试表明 , 苍溪优质雪梨产区的成土母质主要为侏罗系灰紫色长石砂岩 、钙质石英砂岩与棕紫色
泥岩。成土母质以物理风化为主 , 形成的土壤继承了母质特点 , 矿物养分含量丰富 , pH值 5.9 ～ 6.2。土壤中有机
质 、全氮 、钾 、有效磷 、有效铜和有效锌含量丰富。 有效硼和有效钼属缺乏至严重缺乏 ,土壤中的微量元素 Cd、Hg、
As、Pb、Cr均符合一级质量标准。
关键词:生态环境　土壤地球化学　苍溪雪梨
中图分类号:X142;P596　　文献标识码:A　　文章编号:1671-8755(2008)04-0046-04
Eco-environmentandSoilGeochemicalConditions
ofOriginalPearAreasinCangxi
LIHu-jie
(SchoolofEnvironmentalEngineeringandResources, SouthwestUniversityofScienceandTechnology,
Mianyang621010 , Sichuan, China)
Abstract:Cangxipearisoneofthehigh-qualityfruitsofSichuan, whosequalityisdeterminedbythelo-
caleco-geologicalenvironment.Thefieldinvestigationandtheexperimentoftheindoorsoilsamplesshow
thattheparentmaterials, whicharemainlyphysicalweathered, arepurplefeldsparsandstone, calcareous
quatzsandstoneandpurplemudstoneinJurassic.pHofthesoilis5.9 ～ 6.2.Thesoilhaveahighcon-
tentsofsoilorganicmater, totalN, totalK, availableP, availableCuandavailableZnandislackofa-
vailableBandavailableMo.ThecontentsofCd, Hg, As, Pb, Crinthesoilaccordwithfirst-classquali-
tystandards.
Keywords:Eco-environment;SoilGeochemistry;Pear;Cangxi
苍溪雪梨原产于苍溪县 ,是四川省名优特产水果品种之一 , 1989年正式被认定为 “国优水果”。其栽培
历史至少在 600年以上 ,被誉为 “砂梨之王”,以优质高产著称于世 。果汁含量 85.6%左右 ,可溶性固形物
12% ～ 14%。每 100 g果汁中含单糖 8.24 g、双糖 0.98 g、果酸 0.1 g、维生素 C4.61 mg,糖酸比 84.9:1,风
味纯甜 ,香气浓郁 。全国先后已有 26个省 、916个县(市)引种栽培成功 ,是四川省优良梨树栽培中分布范围
最广 、栽培数量最大 、产量最高 、适应性最广的品种之一 。如今已成为当地农民致富的主要收入来源 。但是 ,
不同产区苍溪雪梨的品质往往有一定差异 ,这种差异与当地的自然环境及生态地质环境密切相关 ,特别是与
土壤类型 、营养成分及微量元素组合有关 。
1　苍溪自然生态环境条件
苍溪县位于四川盆地北部山地 ,大巴山南麓 ,属低山为主的低中山深丘窄谷长梁地貌 。海拔 700 ～ 1000
m,沟谷深切 200 ～ 500 m,谷坡 40度以上。属中亚热带湿润季风气候 ,热量丰富 ,雨量充沛 ,日照较充足 ,四
季分明 ,但垂直差异大 ,时空分布不均 。据苍溪县气象站近 20年气象资料记载:年平均气温 16.9℃,日极端
最高气温为 39.3℃,日极端最低气温出现在 12月 ,为 -4.6 ℃。年平均日照时数为 1560.5 h,年均日照率
为 35%,总辐射量为 368.8 kJ/cm2。各月中日照时数最长是 8月 ,平均为 223.8h,日照率为 55%,最少的是
11月 ,平均为 83.1 h,日照率为 27%。年降雨量变化较大 ,为 712.7 ～ 1482 mm,平均 1030.7mm。区域分布
为北多南少 ,北部为 1236.9mm,南部为 823.4 mm,降水量随海拔高度上升而递增 。
2　苍溪县优质雪梨产区生态地质环境条件
2.1　成土母质及特征
苍溪县出露的地层有:第四系全新统(Q4)冲积物 ,第四系更新统(Q3)冰水沉积物 ,白垩系下统(K1)城
墙岩群和侏罗系上统蓬莱镇组(J3P),几种岩性不同的地层形成了不同的成土母质。其中本次研究的运山优
质雪梨产区 ,成土母质为侏罗系上统蓬莱镇组(J3P),为一套河湖相沉积 ,岩性主要为灰紫色长石砂岩 、钙质
石英砂岩及棕紫色泥岩。由泥岩风化形成的紫色土矿质养分丰富 ,碳酸盐反应较强 ,在较为平缓的山顶及台
地 ,水解 、水化作用强 ,大量岩基被淋溶 ,母质开始黄化而呈酸性反应。由紫色长石砂岩和钙质石英砂岩风化
形成的黄红紫泥呈中性至微碱性反应 ,富含钙质。由于植被减少 ,地势高陡 ,冲刷严重 ,母质风化度低 ,以致
土壤粘 、瘦 、厚薄不等 。
表 1为蓬莱镇组岩石 、母质和紫色土的物质组成及 pH值。表 2为蓬莱镇组砂岩 、泥岩的化学组成。从
表 1和表 2可以看出 ,紫色土的粘土矿物组成与成土母质 、岩石有着明显的继承关系。风化壳中淋溶系数
(5.1053)显著大于残积系数(1.5414),而且铁化系数(0.9555)和铝化系数(0.9772)较小 ,说明风化壳的形
成过程中 ,淋溶作用是主要地球化学过程 。
表 1　蓬莱镇组岩石 、母质 、紫色土的物质组成(%)及 pH值
Tab.1 CompositionofPenglaizhengrouprocksandparentmaterialsandsoil(%)andpHvalue
项目 粘土矿物组成主要 次要 少量 CaCO3 SiO2 Al2O3 Fe2O3 pH
紫色土 蒙脱石 水云母 绿泥石 ,高岭石 8.72 48.26 24.47 9.43 7.8
母　质 水云母 蒙脱石 绿泥石 7.3 48.42 25.37 9.41 8.28
岩　石 水云母 蒙脱石 绿泥石 10.26 49.68 23.61 9.5 8.29
表 2　蓬莱镇组砂岩 、泥岩化学组成(%)
Tab.2 ChemicalcompositionofsandstoneandmudstoneinPenglanzhengroup(%)
项　　目 SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 MnO CaO MgO K2O Na2O P2O5
蓬莱镇组砂岩　 67.58 11.35 3.39 0.52 - 11.42 1.20 1.91 2.08 　
蓬莱镇组泥岩　 61.73 14.62 5.43 0.70 0.095 10.41 2.46 2.91 1.23 0.165
蓬莱镇组风化壳 65.91 14.36 5.58 0.68 0.081 2.74 1.01 2.13 2.03 0.146
2.2　紫色土的形成及影响因素
2.2.1　成土母质的影响　紫色岩石的特征是矿物成分复杂 ,以长石 、斜长石 、黑云母等为主 ,胶结物多为碳
酸盐及少量铁质 ,故养分含量较丰富 。紫色母岩丰富的养分含量 ,常常遗留给土壤 ,这是紫色土无机养分含
量丰富的一个重要原因 ,其肥力水平均高于当地黄壤。母质是影响土壤形成的根本因素。
2.2.2　地形的影响　地形能使大气水 、热状况在局部范围内发生重新分配 ,明显地影响到母质的变化和土
壤的形成。总的情况是坡腰上部紫色土物理风化作用强烈 ,冲刷严重 ,常有岩石裸露及土层浅薄的幼年土。
坡脚或沟谷风化物堆积深厚 ,积水多且时间长 ,土壤产生了不同形态。在低洼的地方 、溪河两岸坝的边缘 ,土
47　第 4期　　　　　　　　李虎杰:苍溪雪梨原产区生态环境与土壤地球化学研究　
壤常有不同程度的淋溶淀积。由于地形的影响 ,土种在垂直方向上有着不同的分布。
2.2.3　气候的影响　苍溪县干 、湿 、冷 、热四季分明的气候特点 ,使紫色母质风化强烈 ,迅速崩解成土 。特别
是处于夏天高温湿热的气候条件下 ,风化作用很强 ,但风化度不深 ,这是由于岩石富含碳酸钙的结果 ,矿物风
化停留在富钙阶段。泥岩中由于岩体中的粘泥湿时吸水性强 ,透水性差 ,干时收缩龟裂 ,由表及里物理风化
作用强 ,形成的土壤多保持母质特征 。沙岩中颗粒粗 、空隙大 、透水强 、水可以深入到岩层内部 ,风化作用较
强 ,引起矿物成分进行水解 ,气温越高 ,水解作用越深刻 ,岩石受水的淋溶作用较深 ,有的甚至表面岩体黄化 ,
风化后形成黄沙土 ,黄沙泥土。
3　苍溪优质雪梨产区土壤地球化学特征
3.1　采样位置及分析测试方法
运山是苍溪县优质雪梨主产区。本次研究中优质雪梨产区选择在运山文庙 4组梨园。该梨园成土母质
为蓬莱镇组泥岩 ,风化后形成紫色土 ,土壤肥沃 ,梨园高产优质。采样深度 0 ～ 40 cm,每个样品由 3个采样
点土壤组成 ,采样点相距约 10m,样点呈三角形分布 。野外采回的样品在日光下干燥 ,搓碎 ,除去植物根系 ,
过 20目尼龙筛 ,过筛后重量大于 1000 g,装于纸袋中。所有样品由成都综合岩矿测试中心完成分析测试 。
分析方法:元素全量 As、Hg、Se采用原子荧光法 , B采用发射光谱法 , Cd采用无焰原子吸收法 , Cr、K、P、
Fe采用 X荧光法 、Pb、Cu采用等离子体光量计法 。元素有效态分析采用 Ly/T1210-Ly/T1275森林土壤中
有效态分析方法系列标准 。pH采用离子计测定 。
3.2　土壤营养成分
表 3为土壤的主要营养成分含量 。按照土壤肥力分级参考指标[ 3] ,运山土壤中有机质 、全氮含量高 ,为
Ⅰ级;有效磷含量较高 ,为 Ⅰ ～ Ⅱ级;钾含量丰富 ,明显高于全国土壤平均钾含量(1.86)[ 3] 。总体上表现出
土壤肥沃的特点 。
表 3　优质苍溪雪梨产区土壤主要营养成分含量
Tab.3 Nutrientcontentsofsoilinhigh-qualityCangxipeargrowingarea
样号 pH 有机质 /% K2O/% P/g· kg-1 N/% 有效 P/mg· kg-1 铵态 N/mg· kg-1
1 6.16 1.84 2.34 0.535 0.14 8.6 8.4
2 6.08 1.50 2.66 0.567 0.13 7.8 8.4
3 5.91 1.60 2.15 0.569 0.12 14.2 9.8
4 5.64 2.00 2.30 0.580 0.15 11.8 8.4
平均 5.95 1.74 2.36 0.563 0.14 10.6 8.8
3.3　土壤微量元素组成特征
土壤微量元素组成见表 4。根据土壤有效态微量元素丰缺程度评价指标 ,土壤中有效铜和有效锌丰富
～很丰富 ,有效硼和有效钼均属缺乏 ～严重缺乏 ,微量元素 Se和 Mo缺乏 ,含量明显低于中国土壤背景值。
对照土壤中各项污染物的含量限值标准(mg/kg):Cd<0.30, Hg<0.25 , As<25, Pb<50, Cr<120 , Cu<
50 ,可知该区土壤各种重金属元素的含量均低于规定值 ,表明苍溪雪梨产区土壤未受污染。根据《土壤环境
质量标准》(GB15618-1995),该区土壤中的微量元素 Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn均符合一级质量标准 。
表 4　优质苍溪雪梨产区土壤微量元素含量(mg· kg-1)
Tab.4 Traceelementcontentsofsoilinhigh-qualityCangxipeargrowingarea(mg· kg-1)
样号 As Hg Cd Pb Cr Cu Zn Se B Mo 有效 B 有效 Mo有效 Cu有效 Zn
1 10.8 0.071 0.19 32.2 103.0 27.2 81.6 0.15 52 1.05 0.20 0.10 4.08 5.30
2 11.5 0.050 0.20 31.5 89.8 27.8 79.8 0.12 55 0.70 0.20 0.10 2.92 1.94
3 10.7 0.097 0.15 28.4 78.5 22.7 64.6 0.09 61 1.08 0.33 0.10 3.46 2.00
4 9.8 0.085 0.16 29.7 80.8 24.2 73.2 0.18 55 0.90 0.16 0.12 3.32 1.62
平均 10.7 0.076 0.18 30.5 88.0 25.5 74.8 0.14 56 0.93 0.22 0.11 3.45 2.72
CK[ 3] 11.2 0.065 0.097 26.0 61.0 22.6 74.2 0.29 47.8 2.0
48 　　　西　南　科　技　大　学　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　第 23卷
　　根据苍溪老梨园土壤 、叶片 、果实磷 、硼含量研究 ,发现土壤速效硼含量只有 0.13 mg· kg-1 ,属严重缺
乏水平 。而树上叶片和果实的硼含量却分别达到 52.3、4.8 mg· kg-1 ,均属较高水平。同时发现 ,土壤 、叶 、
果的含磷量均较高 ,分别达 46.8、1500和 147 mg· kg-1。张力田 [ 1]等研究发现 ,土壤高磷 ,有利于果树对硼
的吸收 ,虽然土壤缺硼 ,但树体都不一定缺硼。由此可以看出 ,虽然苍溪梨园土壤中硼含量普遍偏低 ,但由于
有较高含磷量 ,磷 、硼的协同作用 ,才使得苍溪县雪梨仍能正常生长 。
4　结 论
(1)苍溪县优质雪梨产区位于中低山区 ,气候适宜 ,日照充足。优质苍溪雪梨产区有利的成土母质主要
为侏罗系上统蓬莱镇组(J3P)棕紫色泥岩 ,形成紫色土。成土母质以物理风化为主 ,形成的土壤受母质影响
很深 ,保持了母质特点 ,矿物养分含量丰富 ,一般 pH值 5.9 ～ 6.2,说明弱酸性土壤环境有利于雪梨的生长。
(2)按照土壤肥力分级参考指标 ,优质雪梨产区 ———运山土壤肥沃 ,有机质和全氮含量高 ,为Ⅰ级;有效
磷含量较高 ,为Ⅰ ～Ⅱ级;钾含量丰富 ,有效铜和有效锌丰富 。有效硼和有效钼属缺乏 ～严重缺乏 ,可以通过
施加微肥补充土壤缺乏的微量元素。土壤中的微量元素 Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn均符合一级质量标准 。
(3)虽然苍溪梨园土壤中硼含量普遍偏低 ,但由于有较高含磷量 ,磷 、硼的协同作用 ,使得苍溪县雪梨仍
能正常生长 。
参考文献
[ 1] 　张力田 , 刘先琴 , 李育民 ,等.苍溪梨果实褐斑病研究 [ J] .果树科学 , 1999, 16(1):47 ～ 50.
ZHANGLi-tian, LIUXian-qin, LIYu-min, etal.StudiesontheControlofBrownSpotDiseaseforCangxiPearVariety[ J] .
JournalofFruitScience, 1999, 16(1):47 ～ 50.(inChinese)
[ 2] 　陈怀满.土壤中化学物质的行为与环境质量 [ M] .北京:科学出版社 , 2002.
CHENHuai-man.ChemicalSubstantialActivityandEnvironmentQualityinSoil[ M] .Beijing:SciencePublishingHouse,
2002.(inChinese)
[ 3] 　陆欣.土壤肥料学 [ M] .北京:中国农业大学出版社 , 2002.
LUXin.SoilandFertilizer[ M] .Beijing:ChinaAgricultureUniversityPublishingHouse, 2002.(inChinese)
49　第 4期　　　　　　　　李虎杰:苍溪雪梨原产区生态环境与土壤地球化学研究