4月26日,自然資源部在其官網(wǎng)上公布《釣魚島及其附屬島嶼地形地貌調(diào)查報(bào)告》,進(jìn)一步補(bǔ)充完善了釣魚島及其附屬島嶼的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)體系,充分宣示了我國(guó)對(duì)釣魚島的主權(quán),而且對(duì)其資源管理與生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要的意義。
一、釣魚島的地理位置
釣魚島,亦稱釣魚臺(tái)、釣魚嶼、釣魚山,位于北緯25°44.6′,東經(jīng)123°28.4′,中國(guó)臺(tái)灣島的東北部,是臺(tái)灣島的附屬島嶼。長(zhǎng)約3641米,寬約1905米,面積約3.91平方千米,最高海拔約362米。地勢(shì)北部較平坦,東南側(cè)山巖陡峭,東側(cè)巖礁頗似尖塔,中央山脈橫貫東西。
釣魚島位于我國(guó)東海大陸架的邊緣,周邊水深140~180米。東側(cè)有深達(dá)2000多米的沖繩海槽,將其同琉球群島分隔開(kāi)。
圖4 釣魚島位于我國(guó)東海大陸架之上(引自釣魚島官網(wǎng))
二、釣魚島的成土因素
成土因素學(xué)說(shuō)是推測(cè)釣魚島土壤類型、性質(zhì)及其分布規(guī)律的理論基礎(chǔ)。該學(xué)說(shuō)由俄羅斯地理學(xué)家道庫(kù)恰耶夫提出,是土壤地理學(xué)研究的最基礎(chǔ)理論之一,強(qiáng)調(diào)土壤是一個(gè)獨(dú)立的歷史自然體,與自然地理?xiàng)l件及其歷史的發(fā)展緊密聯(lián)系。氣候、地形、母質(zhì)、生物、時(shí)間等成土因素制約著土壤的形成和演化。
釣魚島位于北回歸線以北約256公里,氣候?yàn)閬啛釒ШQ笮约撅L(fēng)氣候,氣溫夏季較熱,冬季不冷,降水集中在夏季,冬季較少,多臺(tái)風(fēng)。釣魚島地形屬于侵蝕-剝蝕低山丘陵,中央山脈山脊線呈東西走向,連接主峰高華峰(海拔362米)和神農(nóng)峰(海拔320米),位于島嶼中南部,形成了北坡稍緩、南坡陡峭的格局。島上盛產(chǎn)山茶、棕櫚、仙人掌、海芙蓉等珍貴中藥材,棲息著大批海鳥(niǎo),有“花鳥(niǎo)島”的美稱。
釣魚島的主體由砂巖構(gòu)成,層厚數(shù)米,常夾泥巖薄層。砂巖一般呈白色或灰白色,風(fēng)化后變?yōu)辄S褐色,細(xì)粒至粗粒,主要有石英、長(zhǎng)石類巖屑和粘土礦物。部分為礫巖狀砂巖,礫石的最大直徑可達(dá) 20cm,多數(shù)為圓形至次圓形。作為臺(tái)灣島的附屬島嶼,釣魚島露出海面的時(shí)間應(yīng)該與臺(tái)灣島接近,大約在距今6.5百萬(wàn)年前后,露出海面之前在基巖之上可能堆積了大量珊瑚、貝殼碎屑等海相沉積物,但隨著中央山脈的繼續(xù)抬升,受重力、水力和風(fēng)力等侵蝕日漸加劇,大部分老海相沉積物可能已被侵蝕,成土母質(zhì)應(yīng)以砂巖風(fēng)化物為主。山坡上部受侵蝕更為嚴(yán)重,以砂巖殘積物為主,殘存的老海相沉積物與砂巖風(fēng)化物堆積于山坡下部,山坡底部受到海蝕作用形成海蝕平臺(tái),可能有少量新鮮海相沉積物。
圖5 釣魚島遙感影像圖(引自《釣魚島及其附屬島嶼地形地貌調(diào)查報(bào)告》)
圖6 釣魚島地貌圖(引自《釣魚島及其附屬島嶼地形地貌調(diào)查報(bào)告》)
三、釣魚島的主要成土過(guò)程
釣魚島土壤形成受地質(zhì)過(guò)程和生物作用過(guò)程的影響。由于氣候濕熱,化學(xué)風(fēng)化作用強(qiáng)烈,土壤經(jīng)歷脫硅富鋁化過(guò)程;降雨充沛,淋溶過(guò)程應(yīng)一直在進(jìn)行,在相對(duì)穩(wěn)定的部位淋溶和淀積過(guò)程有可能導(dǎo)致黏化層的出現(xiàn);隨著島上植物的生長(zhǎng)以及鳥(niǎo)類的棲居,土壤中有機(jī)質(zhì)的積累和分解過(guò)程較為迅速,有機(jī)質(zhì)周轉(zhuǎn)較快;有很大的可能像其他海島土壤一樣接受海鳥(niǎo)糞便堆積,增加土壤中的磷素營(yíng)養(yǎng)。根據(jù)我們團(tuán)隊(duì)和他人的研究成果,還可推測(cè)東南沿海諸島接受冬季風(fēng)帶來(lái)的粉塵沉降,但侵蝕過(guò)程應(yīng)該已使這些沉降物隨地形進(jìn)行了重新分配。
但除了土壤形成過(guò)程,釣魚島遭受的多種侵蝕過(guò)程不可忽視。受侵蝕作用影響,物質(zhì)積累和元素富集等過(guò)程被延緩,許多成土過(guò)程難以持續(xù)進(jìn)行,因此很大程度上大部分坡度較明顯的區(qū)域土壤會(huì)處于幼年?duì)顟B(tài)。
四、釣魚島的主要土壤類型、性質(zhì)及其分布規(guī)律
氣候控制著土壤形成的方向。首先從宏觀的氣候因素上看,釣魚島處于亞熱帶較為濕熱的氣候條件下,化學(xué)風(fēng)化作用較強(qiáng),脫硅富鋁化作用強(qiáng)烈,若土壤處于較穩(wěn)定狀態(tài),應(yīng)最終發(fā)育為富鐵土,即南方常見(jiàn)的紅壤,特征為土壤顏色偏紅,pH呈酸性,質(zhì)地較黏重等。但具體到釣魚島的小氣候來(lái)看,其常年遭受臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣侵襲,風(fēng)蝕、水蝕、海蝕作用均強(qiáng)烈,而且島上山體由砂巖構(gòu)成,抗風(fēng)化能力較強(qiáng),尤其在山體上部及陡坡部位土壤侵蝕速率很大可能超過(guò)形成速率,導(dǎo)致土壤始終處于發(fā)育的初始階段,難以進(jìn)一步發(fā)育為富鐵土,但局部區(qū)域(特別是接受侵蝕沉積的凹部)可能形成淋溶土、雛形土或新成土,特征為土層淺薄,巖石碎屑含量高,有機(jī)質(zhì)含量低,性質(zhì)受母質(zhì)影響大等。
所以,釣魚島中央山脈頂部及南坡上部受侵蝕最為嚴(yán)重,土壤發(fā)育程度最低,含有大量巖石碎屑,推測(cè)以正常新成土為主;北坡中上部及南坡下部,侵蝕作用較嚴(yán)重,土壤發(fā)育程度較低,含有較多巖石碎屑,但有初始的土壤層次分化,以濕潤(rùn)雛形土為主;北坡中下部坡度較緩,侵蝕作用減弱而堆積作用較強(qiáng),土層較厚,發(fā)育程度較高,黏粒從上部隨水移動(dòng)淀積在土層中下部,能形成黏化層,以濕潤(rùn)淋溶土為主;北坡最下部,植被覆蓋率高,沉積物堆積最多,土層最厚,發(fā)育程度最高,黏化層進(jìn)一步發(fā)育為低活性富鐵層,在亞熱帶氣候下可能發(fā)育為濕潤(rùn)富鐵土。
而海蝕平臺(tái)到最外圍海岸的過(guò)渡地帶,成土母質(zhì)為珊瑚、貝殼碎屑等海相沉積物,質(zhì)地粗,無(wú)有機(jī)質(zhì)積累,應(yīng)為砂質(zhì)新成土;而最外圍的海岸由于長(zhǎng)期受海水浸漬使鹽分累積,應(yīng)為正常鹽成土。
圖7 釣魚島南坡陡峭(引自釣魚島官網(wǎng))
圖8 釣魚島側(cè)視圖(引自釣魚島官網(wǎng))
圖9 釣魚島土壤斷面概圖(推測(cè))
五、釣魚島與南海諸島土壤對(duì)比
我國(guó)島嶼土壤的研究較有代表性的就是對(duì)南海諸島土壤的研究。早在上世紀(jì)40年代,抗戰(zhàn)勝利后收復(fù)南海諸島,原中央地質(zhì)調(diào)查所土壤研究室陸發(fā)熹和席連之就踏上了西沙群島和南沙群島進(jìn)行考察。70年代中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所龔子同等一行5人組成考察組對(duì)西沙群島土壤進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間大范圍的系統(tǒng)考察。90年代龔子同、劉良梧等人應(yīng)用當(dāng)時(shí)最新技術(shù)手段對(duì)南沙群島土壤進(jìn)行了又一次深入探索。最近南京土壤研究所李德成、張甘霖登上西沙群島進(jìn)行了新的土壤調(diào)查和土系鑒別工作。
圖11 西沙群島土壤剖面(李德成攝)
南海諸島土壤呈不對(duì)稱的同心圓式分布,圓中心為鳥(niǎo)糞磷礦,向外依次為富磷巖性均腐土(磐狀磷質(zhì)石灰土)、磷質(zhì)石灰性雛形土(磷質(zhì)石灰土)、砂質(zhì)新成土(砂土)和正常鹽成土(鹽土)。
對(duì)比可見(jiàn),釣魚島土壤與南海諸島土壤存在較大的差異,其原因主要有以下幾點(diǎn):
(1)釣魚島屬于大陸島,位于東海大陸架上,其母質(zhì)對(duì)于大陸的巖性具有繼承性;而南海諸島屬于珊瑚島,其母質(zhì)與大陸的構(gòu)造、巖性等沒(méi)有關(guān)系。
(2)釣魚島是由板塊擠壓抬升而形成低山丘陵,山勢(shì)陡峭,受各種類型侵蝕嚴(yán)重,土壤類型空間分布隨地形變化較大;而珊瑚島地勢(shì)地平,且珊瑚群落會(huì)主動(dòng)調(diào)整其生態(tài)及礁體地形,最大限度地減少風(fēng)浪對(duì)珊瑚及礁體的破壞作用,因此珊瑚島抗侵蝕能力更強(qiáng),鳥(niǎo)糞及珊瑚、貝殼碎屑等容易大量積累,土壤類型呈不對(duì)稱同心圓式分布。
(3)釣魚島地處亞熱帶,而南海諸島位于熱帶。南海諸島常見(jiàn)的鳥(niǎo)糞磷礦,是在高溫多雨的條件下,鳥(niǎo)糞迅速分解,釋放出大量磷酸鹽,隨著枯枝落葉腐解過(guò)程中產(chǎn)生的腐殖酸一起向土壤下層淋溶,并與土壤中的鈣相結(jié)合而形成。但在釣魚島的亞熱帶氣候下,加之地形的影響,應(yīng)難以形成鳥(niǎo)糞磷礦。
期盼我國(guó)科學(xué)家能夠早日登上釣魚島開(kāi)展科學(xué)考察,摸清釣魚島生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀,從而保護(hù)釣魚島上包括土壤在內(nèi)的自然資源和生態(tài)環(huán)境。
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