杭州西湖龙井茶产地地质-地球化学环境研究

浙江名茶种类繁多，但大部分名茶产地均有特定的地质背景，名茶产地的立地地质环境在一定程度上影响着茶叶的品质。据全省40种名茶产地立地地质环境的研究结果，茶叶生长的立地地质环境对茶叶的品质及产量具有一定的控制作用。图3-3反映了浙江省31种名茶的立地地质环境，从图中可以看出名茶产地的地质环境具有如下特征。
1）对地表与沉积物起控制作用的新构造运动，在浙江表现为浙西南山区强烈上升，向浙东北上升幅度渐减，至杭州湾一带转为下沉，上升区常具有山高谷深的特殊地形，古老地层出露也较多，浙江绝大部分名茶均分布在强烈上升的相对“高山”区（浙江省习惯将海拔500～600m以上即称“高山”，但地理学上是将1 000m以上才称为“中山”，不足1 000m的均称“低山”）和沿海的低山丘陵区，浙中盆地地区只有零星分布，且少数名茶产地也是在相对较高的山区和大水体边沿，如千岛湖旁千岛玉叶、诸暨陈蔡水库旁的石笕茶等。高山出名茶的有利条件是，多地形雨，温差大；多变质岩等古老母岩，岩层化学成分多钾少钙；地形坡度陡，相对地更接近优质茶所需的自然环境。

图3-3 浙江名茶产地地质环境图

1—长兴顾诸紫笋；2—莫干黄芽；3—天目青顶；4—径山香茗；5—西湖龙井；6—淳安大芳；7—富阳岩顶；8—泉岗辉白；9—平水珠茶；10—日铸雪芽；11—瀑布仙茗；12—普陀佛茶；13—鸠坑毛尖；14—千岛玉叶；15—建德苞茶；16—开化龙顶；17—金华峰岩；18—东阳东白；19—诸暨石笕茶；20—华顶云雾；21—江山绿牡丹；22—三井毛峰；23—春来早；24—遂昌银猴；25—松阳东白；26—玉峰；27—仙都峰；28—凤阳春；29—碧玉春；30—金奖惠明；31—大祭雪花；32—雁荡毛峰；33—温州黄汤；34—香茹寮白毫
2）名茶也并不一定生长在“高山”，相反山顶部无论高低，因风大与土层薄而不利茶树生长，则不易产名茶。从海拔高程来看，过高则进入山地黄壤区，因其过冷、过湿和茶树易致病而不利于名茶生长，如常见的赤星病会使茶味变苦；过低则因气温偏高，同时常见粘质红土或紫砂土也不利于名茶生长；浙江名茶适宜的海拔高度一般为400～700m，浙南区则以500～800m为好。
3）新构造运动沉降区的海边、平原或丘陵的边缘、大湖泊以及大水库的边缘，也常为优质茶产地。从局部地形看，则以群山环抱的山岙或有一定纵深的谷地为好，因为这些地方云雾多，茶树所喜的散射光与漫射光多，具有与高山相似的温润环境，利于名茶生长。
4）浙江对名茶茶叶品质有重要影响的成土母质以石英砂岩、花岗岩、片麻岩及酸性凝灰岩等为主，其中浙西北区内名茶的成土母质以泥盆纪石英砂岩为最好，其次为前震旦纪的片麻岩。浙东南区内名茶的成土母质几乎全为花岗岩；浙中区的名茶成土母质大部为变质岩系，也有少量的花岗岩与凝灰岩。名茶生长除与地质环境有关外，还与母岩上发育的土壤理化性质有关。

西湖龙井茶按产区区分等级的，分为一级产区和二级产区：
1、一级产区包括传统的“狮（峰）、龙（井）、云（栖）、虎（跑）、梅（家坞）”五大核心产区；“狮”字号为龙井狮峰一带所产，“龙”字号为龙井、翁家山一带所产，“云”字号为云栖、五云山一带所产，“虎”字号为虎跑一带所产，“梅”字号为梅家坞一带所产。
2、二级产区是除了一级产区外西湖区所产的龙井。

扩展资料：
西湖龙井茶之所以稀少珍贵，最主要的就是它对于地理环境、温度气候条件的苛刻。杭州西湖龙井茶基地为国家一级保护区，连绵不断的雾气如童话中的仙气一般将其笼罩，使得当地的气候温润潮湿，年平均气温在16℃上下，降水量1500毫米左右，最适合茶树的生长。
真正的明前西湖龙井茶必须是出自杭州市人民政府划定的168平方公里保护区范围内的，这其中又以“狮峰山、龙井村、云栖、虎跑、梅家坞”五处的西湖龙井茶品质为最优。
除了气候温和，雨量充沛外，种植茶树的山体土层深厚，排水性非常好。加之周边树木繁茂，溪流水源充足，使得土壤营养丰富。
标准的西湖龙井茶采摘时很有讲究。采摘初展的一芽一叶或一芽二叶，这都完全依赖于采茶工手上的准头，只有采摘的鲜叶漂亮，最后冲泡后呈现在水中的茶叶形态才会优美舒展、赏心悦目。另外，选茶小知识：
1、看色泽。新茶鲜活明亮，富有光泽，嫩绿中带有糙米黄；
2、闻香气，茶叶存放时间越长，芳香物质容易挥发，会导致香气降低，陈味突出；
3、品滋味，新茶滋味醇厚鲜爽，陈茶滋味则是淡而不爽。
参考资料来源：百度百科-西湖龙井茶
参考资料来源：凤凰网- 图片故事丨解读明前西湖龙井茶的密码

西湖龙井因其独特的色、香、味，如今已香飘万里，誉满全球。西湖龙井产茶的历史可追溯到唐代。世界第一部茶书，唐·陆羽《茶经》载：杭州天竺，灵隐二寺产茶。龙井茶始于宋朝，闻于元朝，扬于明朝，盛于清朝；在1000多年的历史演变过程中，从平民百姓待客礼仪的家常饮料到成为皇室的贡品，留下了许多神话般美好的传奇故事和赞美龙井茶的诗、词、歌、舞。明代高濂在《四时幽赏录》中说：“西湖之泉，以虎跑为最，两山之茶，以龙井为佳。”乾隆皇帝六下江南，四次驾临龙井茶区，观茶做诗，赐封御茶，故有“龙井18棵御茶”之古典。西湖龙井茶独特的色、香、味与其产地的地质-地球化学环境密切相关。

（一）西湖龙井茶产区分布

杭州西湖龙井茶产区分布于“春夏秋冬皆好景，雨雪晴阴各显奇”的西湖风景区，传统产地分布在海拔500m以下的丘陵低山，呈马蹄形分布于群山环抱之中。根据《杭州市西湖龙井茶基地保护条例》的划区定界，西湖龙井茶基地和后备基地包括杭州市西湖风景名胜区和西湖区境内，东起虎跑、茅家埠，西至杨府庙、龙门坎、何家村，南起社井、浮山，北至老东岳、金鱼井范围内的茶地。其中，西湖龙井茶基地一级保护区范围：东至南山村，西至灵隐、梅家坞，南至梵村，北至新玉泉。该范围内现有茶地459.2hm²，划入保护基地面积328.6hm²，保护率为71.6%，划入后备基地41.7hm²。西湖龙井茶基地二级保护区范围为西湖龙井茶基地一级保护区范围以外的区域，现有茶地932.5hm²，划入保护基地面积583.3hm²，保护率为62.6%，划入后备基地162.4hm²。

杭州西湖龙井茶产区东临西湖，南临钱塘江，受“一湖一江”的水、气调节和东南季风的影响，气候温暖，年平均16.1℃，≥10℃的活动积温约5 100℃，无霜期250d，降水量1 500mm左右，年均空气相对湿度80%，年均光照时数约2 100 h。

龙井茶产区周围的丘陵低山由于石英砂岩、石灰岩、泥页岩等不同岩石抗风化侵蚀能力的差异和地质构造的影响，围绕杭州西湖形成天竺山（413m）、北高峰（314m）、美人峰（355m）、天马山（275m），南高峰（257m）、凤凰山（157m）、宝云山（118m）、葛岭（125m）、宝石山（7m）、丁家山（49m）、吴山（63m）等不同高度的山丘，大致呈弧形排列，形成圈状地形，具有“三面环山，重重叠叠”的地貌特征。

产茶区土壤主要为黄红壤及其变种，以黄泥沙土土种居多，土壤pH值在4.5～6.0。四周植被以常绿阔叶树为主或落叶阔叶树为主的常绿落叶阔叶混交林，以及人工培育的马尾松和毛竹林。虎跑溪、九溪、梅坞溪和白龙潭溪发源于西湖群山，流经茶区，直接注入钱塘江；地下水资源丰富，常出露成泉点，著名的有虎跑泉（属裂隙泉）、龙井泉（属岩溶泉）、玉泉（属孔隙泉）。独特的生态环境为上乘的茶叶品质，提供了良好的自然条件。

（二）西湖龙井茶产区地质背景

杭州地区在大地构造位置上属于扬子-钱塘江准褶皱带，是早古生代的准地槽区。在次一级单元上，杭州恰好处于钱塘准地槽背斜与太湖-吴淞内陆断陷的交接处，自东南向西北有构造升沉转折的特点。杭州市西部山区地质构造主要为北东-南西向的褶皱，称为“西湖复向斜”，褶皱轴走向北东，向北东倾伏，复向斜由11个单体褶皱组成，构成丘陵山区峰岭地形特征。单体褶皱均为短轴、不对称倾伏褶皱，向斜一般较完整，背斜常被断裂破坏。西湖复向斜东北倾伏端被第四系所覆盖。其次，区内还发育了一系列北东及北西向断裂构造。受西湖复向斜的控制，杭州地势自南西向北东逐渐降低，东部与杭嘉湖平原相接。

杭州地区属浙西北地层区，自元古宙至第四纪地层均有出露。西湖龙井茶产区及附近地区的地层分布主要受西湖复向斜控制，复向斜两翼主要为志留系、泥盆系石英砂岩、细砂岩、泥岩、砂砾岩等沉积碎屑岩，核部由石炭—二叠系灰岩组成。

（三）西湖龙井茶产区地球化学特征

为了详细了解西湖龙井茶产区的地球化学特征，在系统收集西湖龙井茶产区基础地质和土壤资料的基础上，根据西湖龙井茶主要产地分布情况，选择九里松、老东岳、狮峰、梅家坞4处龙井茶主产区进行对比研究（图3-5）。

图3-5 西湖龙井茶主产区地质背景示意图

Q₄—第四系；J₃—上侏罗统中酸性火山碎屑岩；C—P—石炭系—二叠系碳酸盐岩；D₃—上泥盆统石英砂岩；S₃—上志留统紫红色细砂岩；S₂—中志留统泥质砂岩

1.土壤及茶叶的样品采集

在初春茶采摘季节，每处茶园分片分别采3个嫩芽叶样及相应的成熟叶样，同时分层（10～20cm、60～80cm）采集土壤样（狮峰一处仅采10～30cm一层）。

茶叶样采集后晒干，粉碎至80目，应用X射线荧光、原子荧光和原子吸收等分析方法测定20多种元素。

土样采集后，过20目筛，研磨至80目分析元素全量和有效量，元素全量测定采用常规化探分析方法和质量要求进行，有效量的溶提和测定参照农业部门常用方法进行。

2.成土母岩元素地球化学特征

西湖龙井茶产区土壤成土母质除局部为第四系覆盖外，主要分布有古生代—中生代沉积地层，志留系的主要岩性为泥质砂岩（S₂）、紫红色细砂岩（S₃），泥盆系为石英砂岩（D₃），石炭-二叠系为碳酸盐岩（C—P），局部侏罗系为中酸性火山碎屑岩（J₃）。

表3-11列出了西湖龙井茶区主要的几种成土母岩的元素平均含量，从表中可以看出，不同种类岩石的微量元素含量有很大差异。对比不同成土母质，除灰岩之外，其他几类成土母质均具有高硅（Si）、钾（K），低钙（Ca）特点；而灰岩则呈低硅（Si）、高钙（Ca）的特征。成土母质的元素含量特征为土壤中元素的迁移和富集提供了基础。

表3-11 西湖龙井茶区成土母岩主要元素含量

注：含量单位氧化物为%，其余为mg/kg。

3.土壤元素地球化学特征

西湖龙井茶产区土壤主要为黄红壤亚类的黄泥砂土、黄泥土、石砂土等，局部有斓土等分布。老东岳、九里松主要发育黄泥土，狮蜂、梅家坞以黄泥砂土为主。黄泥土粘闭性重，透气性差，对养分的转化、迁移不利，不利于植物根系发育及对养分的有效利用。黄泥砂土透气持水性较好，有利于植物根系发育对养分吸收利用。

表3-12为西湖龙井茶区土壤微量元素的平均含量，与表3-11相比，在亚热带湿热气候下，土壤元素含量很大程度上继承了母岩元素含量特点，然而在母岩风化过程中，K、Na、Ca和Mg 等表生活动性强的元素相对淋失，而Fe、Al等相对富集，微量元素Mn、Cu、B和As、Hg等趋于富集。

表3-12 西湖龙井茶区土壤主要元素含量

注：含量单位氧化物和OM为%，其余为mg/kg；样品数为3。

土壤性质对地球化学元素的贫化或富集也有一定影响，黄泥砂土较黄泥土透气、渗水性好，淋洗作用较强，元素淋失程度大，岩石风化成土使元素分布趋于均匀化。土壤性质还表现为对元素富集层位的作用，轻质土（黄泥砂土）中多数元素由于淋洗较强而富集层位较深，粘质土（黄泥土）则由于淋洗作用较弱，除Fe、S、Pb、Hg以深部富集，B、Mo、Co、P呈浅层富集外，多数元素富集层变化不一。

4.地球化学环境与茶叶质量

前人研究认为，成土母岩中高Si、P、K，低Ca、Mn、Mg有利于茶树生长，是茶叶高质因子，茶树为“嫌钙作物”，土壤中Ca超过10×10^-3对茶树有害，有效 Mn 超过80×10^-3会发生Mn 毒害症，同时，茶叶中 P、K、Zn、Se、Co、Ni 等有益元素，以及Hg、Pb、As、Cd、Al等人体有害元素的含量也与茶叶质量有密切关系。

众所周知，嫩叶茶质量优于成叶茶，表3-13所示的茶叶中元素含量表明，嫩叶中富含K、Zn、P、Se、Ni、Co等人体有益元素，而Al、Hg、Cd、As、Sb等含量则远低于成叶。这表明不仅在表观特征（形、味、香、色）方面，而且在元素含量上，不同质量的茶叶有其各自的特征。

表3-13 西湖龙井茶嫩叶、成叶中元素含量对比

注：含量单位Cd、Hg、Sb、Se为ng/g，其余为mg/kg；样品数为12。

前述成土母岩类型、土壤理化性状差异是决定狮峰、梅家坞茶优于老东岳、九里松的重要因素。从土壤元素全量和有效量来看，狮峰、梅家坞茶园土Fe、Zn、Mo等含量适中，Hg、Al、Pb低，P、K有效量高，Ca、Ma、Mg、Cu等适中或偏低，营养元素基本平衡，从而有利于茶树生长和茶叶品质。由表3-14 可见，狮峰、梅家坞茶叶富含P、K、Zn、Cl、Se，适量的Ca、Mn、Mg，而Al、As等较低，与之相比，老东岳、九里松两地Ca、Mn含量和有效量过高，老东岳茶园P、K有效量过低，九里松Hg、Pb、As等有害元素含量偏高，这些因素影响了茶树生长，不利于茶叶质量，在茶树嫩叶元素含量上也有一定的体现。

上述结果表明，成土母岩、土壤的性质及其元素地球化学特征等因素与龙井茶的生长和品质有密切的关系，适宜的母岩类型、土壤性状及其元素含量是茶叶优质的基本自然条件。对于杭州一带的龙井茶而言，发育于泥盆纪石英岩上的质地适中的黄泥砂土是适宜发展优质茶叶的土壤类型。

表3-14 西湖龙井茶产茶区嫩叶中元素含量对比表

注：含量单位Cd、Hg、Sb、Se为ng/g，其余为mg/kg；样品数为12。