青藏高原隆升的气候环境效应与黄土高原构造侵蚀

青藏高原的隆升使亚洲地区乃至全球范围的气候特征发生了巨大变化。其中,22 Ma B.P.改变了东亚地面行星风系并出现季风效应;8.5 Ma B.P.东亚季风效应增强,干旱化程度的加剧,黄土高原风尘堆积开始;3.6 Ma B.P.起,青藏高原隆升对全球气候变化的驱动与放大作用增强;1.2 Ma B.P.以来,青藏高原隆升对亚洲现代冬夏季风气候效应逐级增强。第四纪以来青藏高原的隆升,使黄土高原发生了阶段性抬升与构造变形,并引起多种黄土地质灾害与水土侵蚀,其中,黄土高原的抬升,导致侵蚀基准面下降,为重力侵蚀、沟谷溯源侵蚀和流水侵蚀提供了有利条件;构造变形会造成黄土产生构造裂隙、节理,增大黄土的侵蚀速率,促进黄土的坍塌和滑坡等侵蚀灾害的发生;地形突变带、活动断裂带、地震活动带等稳定性条件差的黄土分布区,是黄土侵蚀最剧烈的地区。     

新构造运动对黄土高原环境变迁的影响

新构造运动是黄土高原区域环境变迁的主导性因素。25Ma以来青藏高原的阶段性强烈隆升,导致了东亚季风气候的形成和加强,黄土高原乃至整个西北地区气候向干旱化趋势演化。黄土高原及其周边地区的阶段性隆升或沉降与气候演化的共同作用,导致了黄土堆积沉积的跳跃式阶段性扩展。黄土高原的地貌演化可以黄河水系的诞生为界限(1.67～1.43MaB.P.)划分为二个阶段:古湖泊低地阶段和高原河流阶段。     

新构造运动对黄土高原土壤侵蚀的影响

新构造运动是影响黄土高原土壤侵蚀的主导性因素.第四纪以来,受青藏高原阶段性强烈隆升的影响,黄土高原的形成与演化也具有阶段性.黄土高原地质时期土壤侵蚀的相对强烈期为更新世早期(2.5～2.4MaB.P.)、更新世中期(1.67～1.43MaB.P.)、更新世中晚期(0.85MaB.P.)、更新世晚期(0.10～0.07MaB.P.)和全新世5个时期,其中前4个时期为自然侵蚀期,全新世为人为加速侵蚀期.新构造运动是黄土高原重力侵蚀的主要影响因素,构造弧形隆升和断隆带是黄土高原的强烈侵蚀产沙中心.     

黄土重力侵蚀及其遥感调查

<正> 黄土高原千沟万壑的地表形态,是长期遭受严重侵蚀而造成的。在土壤侵蚀中,重力侵蚀与水力侵蚀是两个主要的而且又是相互影响的侵蚀类型。黄土高原的构造抬升,使流水下切作用增强,沟道发展迅速。由于黄土的湿陷性和垂直节理发育,沟头和沟道两侧不可避免地广泛存在着陡壁和悬崖。在重力作用下,临空土体大量崩塌和滑落,致使沟谷拓宽,沟头前进。同时,该区特殊的地层结构和水文学性质,使得滑坡发生普遍。在黄土高原土壤侵蚀研究中,重力侵蚀历     

黄土高原发展过程中的五大转折

自黄土高原形成以来 ,已发生了 4次大转折 ,并将发生第 5次大转折。第 1次转折发生在距今 2 .5 0 Ma前后 ,是红土高原向黄土高原的大转折 ,驱动力是气候。第 2次转折发生在距今 1.6 0 Ma前后 ,是该区主要河流从无到有的大转折 ,代表新构造运动的转折 ,驱动力是构造上升。第 3次转折发生在距今 15 ka前后 ,是黄河由流入湖盆向流入海盆的大转折 ,也是黄土物质由高原的内部侵蚀搬运向区外搬运的大转折 ,驱动力是流水作用。第 4次转折发生在距今 0 .4 ka前后 ,是黄土高原自然侵蚀向非自然加速侵蚀的大转折 ,驱动力主要是人类活动。第 5次大转折将发生在未来 10 0年之内 ,是与第 4次大转折相反的转折 ,驱动力也是人类活动     

黄土高原第四纪期间水土流失的地质记录和基本规律

黄土高原保存有许多第四纪期间水土流失的地质记录,这些记录表明,50万年以来,黄土高原至少有5个水土流失十分强烈的时期,它们分别出现在0.70～0.50Ma B.P、0.2～0.25Ma B.P、0.14～0.08Ma B.P、0.01～0.015Ma B.P和0.006～0.002Ma B.P等气候温暖湿润的阶段,说明影响黄土高原水土流失的主要原因是气候条件。     

前言

黄河因其多沙多灾闻名于世,泥沙多则为淤积的主要病症。黄土高原的水土流失又是黄河泥沙的根源。现代黄土高原所呈现的千沟万壑侵蚀地貌,尤其在汛期暴雨情况下,黄土高原特殊的地形、降雨及黄土易蚀特性等特点,更使人们慑於黄河洪水泥沙滚滚不可抗拒的威力。一些研究者提出以下看法:黄土的侵蚀、搬运和沉积过程基本上是一个物理风化为主的机械过程,不应把黄河看成是生态破坏的象征,黄河携带大量泥沙是一种自然环境地质现象,与太阳黑子活动周期密切相关;构造抬升和气候因素在黄土侵蚀和沟谷发育中起重要作用;根据安塞县沟谷侵蚀的发育,黄土高原现代侵蚀以自然侵蚀为主,约占总侵蚀量的70%。     

黄土高原的洞穴侵蚀与防治

本文通过野外调查和实验分析,运用区域对比的方法,从类型特征、地理分布和形成机制方面,分析讨论了洞穴侵蚀的基本特点和形成原因。文中作出了各种洞穴形成演化的示意图和黄土高原洞穴侵蚀略图,分析探讨了洞穴侵蚀的地理分布和形成过程。结果表明:洞穴侵蚀是一种特殊的流水侵蚀类型。是沟蚀发生的重要环节和胚胎。洞穴侵蚀发育与黄土的疏松结构和节理裂隙密切相关。它具有一定的区域差异。以黄土高原典型黄土带和六盘山以西地区最为发育。并通过分析其危害和成因,为研究沟蚀发生、发展规律和洞穴侵蚀防治提供了依据。     

陇西会宁地区全新世时期气候变化探讨

以地处黄土高原西北缘的会宁陈塬剖面全新世段的磁化率变化作为主要研究对象,辅以粒度变化,对该区全新世时期的气候变化进行了初步的探讨分析。研究发现,会宁地区全新世时期气候变化可以分为5个阶段:13.3—12.1 kaB.P.（晚更新世向全新世过渡时期）、12.1—11.3 kaB.P.（新仙女木事件时期）、11.3—8.9 kaB.P.（冷暖波动频繁时期）、8.9—4.6 kaB.P.（变暖时期）、4.6 kaB.P.至今（现代气候时期）。与同时期全球气候变化和东亚季风边缘区气候变化对比发现,陇西会宁地区的气候变化与二者都有良好的印证关系,说明了该地区黄土对全新世古气候变化具有良好的敏感性。     

米脂县黄土滑塌分布及其对流域产沙的影响

<正> 土壤重力侵蚀在黄土高原流域产沙中占有很大比重。黄土重力侵蚀主要有滑坡、滑塌、泻溜和崩塌四种方式,其中以滑坡发生规模最大,分布也比较普遍。但是,滑坡并不是经常发生的,而且,由于滑坡产生后土体地貌条件由不稳定变得相对稳定,反而对流域产沙产生抑制作用。因此,如果将重力侵蚀看作影响黄土高原流域产沙的重要因素,那么主要指的应该是黄土滑塌、泻溜和崩塌。本文利用遥感方     

High-resolution studies of the oldest cultivated soils in the southern Loess Plateau of China

The Holocene loess–soil sequence on the Chinese Loess Plateau constitutes an excellent record of evolution of soil formation, monsoonal climate, eolian dust accumulation and influences of arable farming of over 8000 years. A high-resolution soil profile on the Zhouyuan loess tableland to the west of Xi'an was studied using particle-size analysis, measurement of magnetic susceptibility, total Fe, TOC and CaCO₃. The results provide new insights into the roles of eolian dust deposition and human impact of cultivation on soil development in this environmentally sensitive zone. Several loess layers are found interbedded with cinnamon soils in the profile. This has been caused by changes in rainfall and intensity of dust deposition that is forced by changes in balance between the northwest continental monsoon and southeast maritime monsoon of East Asia during the Holocene. The processes of soil formation were interrupted several times by intensified dust-fall and climatic aridity in the last 11,500 years. The initial clearance of forest for arable farming occurred at ca. 7500 years BP on the loess tableland. It was contemporaneous with the arrival of the wetter and warmer climate of the Holocene Megathermal (8500–3100 years BP). Thereafter, arable farming has been maintained during both the time of soil formation and that of intensified dust accumulation, though there could be temporary cessation or reduced intensity of cultivation in the drier intervals because of lack of rainfall and soil moisture. Increased intensity of dust accumulation has been ongoing since ca. 3100 years BP in the Loess Plateau. A loess deposit of 40–80 cm has overlaid the Multiple or single-welded cinnamon soils on the flat land over the plateau.     

2000—2019年黄土高原地区土壤保持时空变化及影响因素分析

为揭示全球气候变化背景下黄土高原的生态建设成效,以土壤保持量为评估指标,应用美国修正通用土壤流失方程,评估了黄土高原土壤保持服务功能以及植被、气象等因素对其影响,分析了2000年以来植被和气候变化影响下黄土高原土壤保持量时空动态变化特征。结果表明:2000—2019年黄土高原土壤保持量平均值为109.5 t/hm²,并呈增加趋势,平均每年增加2.0 t/hm²,空间分布黄土高原中部和东部土壤保持量增加较明显。2000年以来黄土高原地区植被NPP呈增加趋势,年平均值为330.5 gC/m²,且平均每年增加7.2 gC/m²; 2000年以来植被覆盖度年平均值为29.2%,且以平均每年0.52%的趋势增加。黄土高原地区2000年以来气温和降水量均显著增加,平均年降水量为469.1 mm,且呈增加趋势,平均每年增加3.1 mm,年平均气温为10.2℃,平均每年增加0.03℃。黄土高原生态恢复措施加强,加之区域“暖湿化”有利气候条件,促进了区域生态建设成效显现,成为黄土高原生态恢复、功能提升的重要因素之一。     

黄土高原褐土和黑垆土剖面中Rb和Sr分布与全新世成土环境变化

对黄土高原 3个土壤剖面Rb和Sr分布规律的研究表明 ,全新世不同阶段的黄土和土壤中Rb和Sr分布存在明显的差异 ,Rb/Sr比值的变化反映了成土环境和成土作用强度的变化。全新世早期 ,气候比较温和干燥 ,风尘堆积速率降低 ,土壤发育表现为边沉积边成土 ;全新世中期 ,气候温暖湿润 ,沙尘暴很少发生 ,风尘堆积速率极低 ,生物风化成土作用达到最强 ,以至于在黄土高原面发育黑垆土 ,在关中盆地形成褐土。到了 3 10 0多年前 ,气候恶化变干 ,风尘堆积速率加快 ,土壤严重退化。从区域上看 ,冬季风对黄土高原南部的环境效应比夏季风对北部的环境效应要强 ;黄土高原南部季风场强的变化较北部大。     

加速土壤侵蚀对养分流失的影响

Soil erosion and nutrient losses on newly-deforested lands in the Ziwuling Region on the Loess Plateau of China were monitored to quantitatively evaluate the effects of accelerated soil erosion, caused by deforestation, on organic matter, nitrogen and phosphorus losses. Eight natural runoff plots were established on the loessial hill slopes representing different erosion patterns of dominant erosion processes including sheet, rill and shallow gully （similar to ephemeral gully）. Sediment samples were collected after each erosive rainfall event. Results showed that soil nutrients losses increased with an increase of erosion intensity. Linear relations between the losses of organic matter, total N, NH4-N, and available P and erosion intensity were found. Nutrient content per unit amount of eroded sediment decreased from the sheet to the shallow gully erosion zones, whereas total nutrient loss increased. Compared with topsoil, nutrients in eroded sediment were enriched, especially available P and NH4-N. The intensity of soil nutrient losses was also closely related to soil erosion intensity and pattern with the most severe soil erosion and nutrient loss occurring in the shallow gully channels on loessial hill slopes. These research findings will help to improve the understanding of the relation between accelerated erosion process after deforestation and soil quality degradation and to design better eco-environmental rehabilitation schemes for the Loess Plateau.     

径流曲线法在黄土区小流域地表径流预测中的初步应用

径流曲线法是目前国际上预测无径流观测资料地区降水地表产流的主要模型,由于气候、水文及下垫面的差异,在黄土高原地区的应用受到限制。利用黄土高原地区3个小流域的303场降雨径流资料,针对黄土高原降雨地表径流特点优化模型中的初损率λ,并提出降雨强度修正函数,将降雨强度因子引入径流曲线法。优化后的模型效率E达到0．812,实测径流深与预测径流深的线性回归决定系数R2达到0．822。改进后的SCS．CN模型可用于黄土区小流域降雨地表产流预报,对黄土高原无资料地区侵蚀产流预报、指导水土保持工程配置和设计具有重要的理论和工程实践意义。     

深入研究黄土高原土壤侵蚀规律

我国水土保持工作者,从20世纪50年代开始对黄土高原土壤侵蚀规律进行研究,目前已取得大量卓有成效的成果。但相对于黄土高原水土流失治理和黄河水沙调控体系建设与运行的新要求,仍显不足。同时,与欧美国家同类研究相比,无论从组织方式、模型物理机制反映,还是从模型运行基础支持等方面都存在不小的差距。因此,当务之急应进一步明晰需求,设定目标,组建并稳定攻关团队,借助科学研发手段,对黄土高原土壤侵蚀规律进行深入研究。