黄土高原中南部全新世土壤与环境研究

黄土高原中南部全新世土壤与环境研究

郝玉芬[1]2004年在《黄土高原中南部全新世土壤与环境研究》文中提出全新世环境演变研究在全球变化研究中占据重要的地位。全新世是地球历史最新的一页,现代气候是全新世气候的延续和发展。最近二十多年来,国外国内的地学界都十分重视全新世的研究,深入了解和探讨全新世气候演变规律、各阶段气候特点、有关气候事件的性质和发生原因对认识现代气候形成、灾害发生规律以及预测未来气候既有重要的科学意义又有重要的实际意义。近年来,全新世成壤环境演变研究成为研究的热点和重点之一。深入了解和探讨全新世成壤环境演变规律,认识土壤类型具有重要的现实意义。因此,本文从成壤环境变化的角度探讨黄土高原中南部全新世环境演变。 通过大量的野外考察,选取了黄土高原中部的洛川城东剖面和南部的临潼王庄剖面。两剖面地层稳定,发育连续、完整,保存良好,具有典型性。对两剖面从上往下每隔2.5cm间距采取样品,洛川城东剖面采样94个,临潼王庄剖面采样81个。 本文对研究剖面磁化率、粒度、CaCO_3、土壤微结构、pH值进行了分析测定,获取了比较丰富的全新世成壤环境演变数据资料。剖面中高分辨率的磁化率变化,指示了受东亚季风控制的年降水量变化;各粒级组分含量在黄土剖面中的变化反应了季风强度的长期变化,粒度中50~10μm粗粉沙、小于5μm粘粒含量的变化指示东亚季风所控制的成壤强弱变化;土壤微结构是判别土壤发育强弱、土壤类型的重要依据:CaCO_3和pH值可以作为探索大气降水或湿润程度的指标。 本文根据野外考察和以上实验分析结果,分析论证了黄土高原中南部全新世环境演变的基本规律,并对成壤环境演变进行了深入探讨,得出了如下结论: (1)洛川地区全新世中期发育的古土壤S_0分为上下两层(S_0~1、S_0~2),古土壤S_0~2的土壤类型应为干性森林条件下发育的典型褐土,年均降水量为700mm左右年均气温为13℃左右;古土壤S_0~1的土壤类型应为碳酸盐褐土,其发育时不具明显的森林植被,年均降水量为600mm左右,年均气温为11℃左右。 (2)临潼地区全新世中期发育古土壤S_0~1与S_0~2相当于亚热带黄褐土,年均降水量为750mm左右,年均气温为15℃左右。表明在全新世大暖期秦岭南北两侧均为亚热带气候,当时秦岭已失去温带与亚热带气候分界线的作用。 (3)黄土形成时的沙尘暴活动比古土壤形成时要强的多。洛川地区全新世晚期黄土中强沙尘暴事件多达7次,而古土壤层S_0~1、S_0~2中各为1次。沙尘暴的演化受轨道因素的控制,但也受百年至干年尺度的非轨道和突发性因素影响。 (4)在1 1500~8500a B.P.之间的全新世早期,温度上升,降水量略有增加,为夏季风增强,冬季风减弱的时期。气候由寒冷干早向温暖湿润转变,沙尘攀开始减弱,黄土堆积速率显着减慢,成壤作用逐渐加强,后期有洪水发生。 (5) 8500~6O00aB.P.为全新世中期温度最高、降水量最大的最适宜期,夏季风强度达到最大,沙尘暴偶有发生,土壤发育最为强烈。6000~S000a B.P.为全新世中期的气候恶化期,夏季风减弱,冬季风增强,沙尘暴活动频繁,风成黄土堆积,降水减少,成壤作用明显变弱。5000一3 IO0a B.P.为温湿气候回返时期,夏季风增强,冬季风减弱,降水量增多,成壤作用变强,沙尘暴活动微弱。 (6) 3100a B.P一今为全新世晚期,季风转变,夏季风减弱,冬季风增强,气候干旱化,沙尘暴最为频繁,土壤退化,形成了现代黄土层L。和表土层TS。

李艳花[2]2006年在《关中平原全新世土壤和土壤水环境研究》文中提出目前黄土高原地区正在大规模地进行以植树种草为主的生态环境建设,而且在延安以南地区主要是恢复森林植被。如果该区不是森林发育的地带,那么不仅会出现造林不成林的现象,造成经济上的巨大损失,而且会导致植被退化和土壤干燥化。现代气候是全新世气候的延续和发展,因此,研究全新世黄土高原中南部塬区有无较广泛的森林发育,对现代的植树造林工作有重要的参考价值。 在黄土高原地区,由于地下水埋深大,该区植被的发育主要依靠来自大气降水入渗形成的土壤水分,所以土壤水分的多少是决定不同类型植被发育的最关键因素。人们对黄土高原土壤水分进行了很多研究,已经认识到较严重的土壤干层是造成延安及以北地区人工林生长不良的主要原因。已有的研究表明,土壤中重力水的入渗深度能够指示土壤干层的有无和发育强弱,是决定植被类型的最主要和最关键的因素。现代黄土高原地区的重力水入渗深度一般不能到达2m,2m以下是入渗、运移很缓慢、含量低的薄膜水,所以容易形成长期性土壤干层和严重的水分不足。 为此,我们选择和现代气候联系紧密的全新世作为研究时段,采取野外考察,室内实验相结合的方法,通过CaCO_3含量与微量元素测定、颗粒成分分析、土壤微结构鉴定等多项指标,对关中平原全新世黄土、土壤和全新世土壤水环境进行了研究,获得的主要认识有: (1)应用CaCO_3淀积深度模型,结合土壤水分的运移规律和水分在土体分布中的格局及其有效性,对关中平原全新世土壤水进行了研究,并利用现代降水量进行验证。研究得出,全新世土壤S_0发育时期,秦岭山前地带王庄剖面的重力水入渗深度达到3m;关中平原中部安村剖面和西杨万村剖面的重力水入渗深度达到2.12m;关中平原西部岐山雍川镇剖面的重力水入渗深度达到2.3m,重力水入渗深度指示当时的年降水量为800mm左右。根据重力水入渗深度和重力水带之下厚约1m的毛管水带的分布可知,S_0发育时关中平原基本没有土壤干层发育,土层中的有效水分布深度可以满足森林植被生长的需要,表明关中平原全新世中期古土壤发育时的植被类型应为森林。 (2)通过对迷鹿村全新世古土壤下部木本植物根孔充填物的颜色、粒度成分和矿物组成的研究,发现根孔充填物与全新世古土壤粘化层基本相同,应该是发育在全新世古土壤形成的中、后期,当时古土壤的发育已经成熟。植物根孔的分布深度和充填物的迁移深度指示全新世中期重力水的入渗深度有时可以达到4m,全新世中期古土壤发育时深部土层含水量高,能够满足森林植被发育的需要。植

赵景波[3]2003年在《关中地区全新世大暖期的土壤与气候变迁》文中研究指明资料表明,关中地区全新世大暖期土壤中的CaCO_3受到了明显淋溶,部分土壤的CaCO_3淀积层脱离了粘化层,发育了淋溶性土壤所特有的风化淋滤母质层;该层土壤发生了明显的化学粘化作用,并有Fe_2O_3和Al_2O_3形成以及亚热带土壤所具有的淀积型红色光性粘土胶膜发育;粘土胶膜含量明显大于淋溶褐土而与黄棕壤接近。由此得出,全新世中期成壤作用比现今显着强,土壤应为发育弱的黄棕壤,当时气候比今明显暖湿;在全新世中期,来自东南的夏季降水气团能够较频繁地到达该区,秦岭已失去温带与亚热带气候分界线的作用,其南北两侧均为亚热带气候。

参考文献:

[1]. 黄土高原中南部全新世土壤与环境研究[D]. 郝玉芬. 陕西师范大学. 2004

[2]. 关中平原全新世土壤和土壤水环境研究[D]. 李艳花. 陕西师范大学. 2006

[3]. 关中地区全新世大暖期的土壤与气候变迁[J]. 赵景波. 地理科学. 2003

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黄土高原中南部全新世土壤与环境研究
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