黄土高原植被建造的潜势分析

通过野外综合考察,以２０万年以来为时间尺度,在黄土高原不同纬度和生物气候带内选择武功、洛川和安塞三个典型黄土剖面,以土壤微形态方法为主,结合理化、矿物和孢粉分析,依据黄土剖面中古土壤发生学特征、孢粉组合及理化、矿物特性,探讨黄土高原在地质历史时期森林植被的时空分布特征及其发育、发展和退化的演替规律,分析黄土剖面的物质组成、结构特征、孔（空）隙分布等要素,探讨黄土剖面的水文地质特性。结果表明,黄土区具有森林植被发育的地质水文条件,曾多次出现过茂密的森林景观和草原景观,森林植被的发育与黄土层的厚度无关。黄土高原植被建造应以现有次生林区为中心,向四周渗入扩散,逐步恢复森林植被。     

黄土—土壤结构剖面构型的形成及其重要意义

该文主要从黄土地区特殊的环境条件下入手，反复论证了黄土－土壤结构剖面的形成是在黄尘沉积，成壤和成岩三种过程同时同时进行而形成的现象，并详细论述了这三种过程的实质及其演变规律后认为：黄土土壤结构剖面主要来自：①在干冷时期成壤过程中形成的团粒和团块状结构，这类结构是在原先黄尘堆积时形成的黄土点棱接触支架式多孔结构的基础上多少受植物根系的固结缠绕和有机物的掺加而形成的。②在温湿时期成壤过程中形成的团粒，     

重庆地区紫色土和紫色泥岩物质组成与微结构研究

根据紫色土与紫色泥岩的X-射线矿物鉴定、粒度分析、电镜鉴定及野外观察,研究了紫色土与紫色泥岩的矿物组成、粒度组成及其易发生侵蚀的原因。结果表明,紫色土与紫色泥岩矿物成分与含量差异很小,均以石英和长石为主,黏土矿物中蒙脱石含量较其他矿物多;粒度成分也非常接近,以粉砂和黏粒为主。紫色土以碎屑粒状孔隙充填式胶结微结构为主,另有少量粒状接触胶结微结构和粒状块状胶结微结构,胶结物以黏土为主,仅含有3%左右的Fe2O3化学胶结物;紫色泥岩微结构的突出特点是微型片结构和微型块状结构占主要地位。蒙脱石的较高含量指示紫色泥岩与紫色土为膨胀类岩土。紫色泥岩与紫色土在湿润气候条件下的频繁胀缩是它们易于发生物理风化和易受侵蚀的主要原因,微型块状结构、微型片状结构和密集微型裂隙也是其抗蚀性差的重要原因。紫色泥岩的微型块状与微型片状结构和密集微型裂隙主要是在成岩过程中产生的,是原始沉积形成的大量球形、椭球形黏土形态受到成岩过程中挤压作用的结果。     

不同黏粒含量对黄土渗透系数影响的试验研究

[目的]开展不同黏粒含量对黄土渗透系数影响的试验研究,揭示黏粒含量对渗透系数的影响及其微观机理,为黄土及其渗透性相关的理论与工程实践提供科学依据。[方法]通过自制负压湿筛装置筛取不同黏粒含量的黄土试样,利用激光粒度仪对土样的黏粒含量进行跟踪测定,采用静压法将不同黏粒含量的黄土试样制成天然干密度水平下的不同含水率试样进行饱和渗透试验。[结果]黏粒含量对黄土渗透性能有较大影响,在同一含水率条件下,随黏粒含量的增多,黄土的渗透性逐渐降低,渗透系数与黏粒含量呈指数函数负相关关系;在黏粒含量一定时,渗透系数随着初始含水率的增加而减小,呈指数函数负相关关系;SEM分析结果表明,随着黏粒含量的增加,黄土试样微观结构由分散结构变为致密结构,部分颗粒的接触方式由支架接触变为镶嵌接触,颗粒连接由葱皮连接或桥接变为嵌埋连接,相应地孔隙则由支架大孔变为黏粒间微小孔隙,从而一定程度上降低了黄土的渗透性。[结论]黄土渗透系数受黏粒含量、含水率的影响规律相似,可通过微观结构对其影响机理进行解释。     

青海官亭盆地黄河二级阶地的结构分析

通过对黄河上游官亭盆地地貌及古文化遗址的野外考察,分析了盆地中黄河二级阶地的结构,认为该阶地形成于全新世中期。距今4000年左右的史前洪水阶地上加积了一层平流沉积物,形成复合型阶地,其下部为基座阶地,上部为上叠阶地。     

辽宁省白浆化土壤中白土层的特征及其形成

本文以辽宁省浑河在不同历史时期形成的阶地上的黄土状物质发育的土壤为研究对象,通过对剖面形态学特征、基本理化性质和母质均一性判定等研究,探讨了浑河三级阶地白浆化土壤的白土层特征及其形成机制。结果显示:(1)土壤粉粒中的稳定元素钛与锆分析结果表明在三级阶地上的21-003、21-009、07和21-076剖面和二级阶地上的21-001、21-200、03和04剖面的母质均一;(2)由于土体发育程度不同,一级阶地土体中无淀积层;二级阶地土体中有淀积层且无白土层,尚未出现白浆化现象;三级阶地土体中淀积层和白浆化现象明显,出现了白土层,其形成以黏粒的机械淋溶和潴育淋溶为主;三级阶地上土壤比二级阶地和一级阶地发育时间长,但尚未达到漂白层的标准。     

黄丘区不同空间尺度地貌单元产沙特征及其动力机制

以黄土丘陵沟壑区桥沟流域为原型观测流域,利用流域内的水文站网、不同地貌单元大型径流场等观测设施,定量研究了黄土丘陵沟壑区不同空间尺度地貌单元产沙特征,揭示不同空间尺度地貌单元产沙机制.结果表明,侵蚀模数随着空间尺度的增加,呈现出“增加-峰值-减小”的涨落变化过程.在坡面尺度,侵蚀产沙主要与径流深有关,径流剪切力可以较好地描述其侵蚀产沙关系,输沙率随径流剪切力的增加而增加,而流域尺度的侵蚀产沙不仅与径流深有关,还与洪峰流量有关,径流侵蚀功率可以较好地表征其侵蚀产沙关系.     

汉江上游阶地黄土磁学特征研究

汉江上游地区位于北亚热带季风气候区边缘,对气候响应异常敏感。流域内发育不对称四级阶地,且阶地上覆盖有厚度不等的黄土堆积。以汉江上游三级阶地黄坪村（HPC）和高客站（GKZ）两个剖面作为研究对象,测量样品的磁化率和频率磁化率,并选取代表性样品进行热磁曲线、等温剩磁获得曲线和磁滞回线等的测定。结果表明,汉江上游黄土沉积物中的载磁矿物以磁铁矿和磁赤铁矿为主,同时含有一定量的赤铁矿和针铁矿,磁化率的增强以超顺磁和准单畴亚铁磁性矿物的贡献为主。GKZ剖面中低矫顽力亚铁磁性矿物含量低于HPC剖面,且黄土中含有更多的亚铁磁性矿物,HPC剖面中则黄土-古土壤中载磁矿物差别不大。汉江上游磁化率的降低与该区较高的有效降水量有关,季节性丰沛降水使土壤水分过饱和,在局部湿润的还原环境中,土壤中大量强磁性铁氧化物被溶解转化为能够在湿润环境中稳定存在的弱磁性矿物,磁性矿物的转化导致成壤强的汉江上游地区磁化率低于成壤弱的黄土高原地区。在成壤条件处于还原环境时,有效降水越高,还原程度也越高,强磁性铁氧化物被溶解得越多,磁化率就越低,这是GKZ剖面降水大于HPC剖面,但磁化率却更低的原因。     

镇江下蜀黄土的稀土元素地球化学特征研究

稀土元素(REE)作为示踪元素在各种岩石的成因、物源、演化及形成环境等方面均具有重要意义。对镇江大港下蜀黄土-古土壤剖面中稀土元素含量和分布特征的研究结果表明:镇江下蜀黄土-古土壤剖面∑REE变化于193.7~214.9μg g-1之间,平均值为207.7μg g-1。下蜀黄土REE绝对丰度明显高于黄土高原黄土,这主要是由于下蜀黄土中粘粒组分含量较高,对REE特别是轻稀土元素(LREE)产生较强的吸附作用造成的。镇江下蜀黄土和黄土高原黄土的REE特征参数及配分模式具有很好的相似性,它们均与上陆壳(UCC)具有相近的REE组成;下蜀黄土剖面不同时代样品的REE分布模式几乎完全一致。这些特征为下蜀黄土的“风成说”提供了新的地球化学证据,并揭示了下蜀黄土的物质来源区可能是一个广泛而开放的空间范围,下蜀黄土粉尘颗粒在搬运过程中经过了高度的混合。镇江下蜀黄土的稀土元素特征主要继承了原始物质的特征,粉尘物质堆积后虽经过较强的风化成土作用,轻重稀土间的分馏强于黄土高原黄土,但总体来说化学风化对REE的分馏作用并不十分显著,古土壤层与黄土层样品的REE组成差异不大,没有产生明显的Ce和Eu再分馏。     

陕西省特大型滑坡空间分布规律与类型划分

特大型滑坡空间分布规律及其类型划分是研究其形成机理、致灾模式与风险减缓对策的重要基础。通过遥感解译、野外调查与解剖勘查等手段,查明陕西省特大型滑坡空间上具有明显的分布规律:在地貌上主要分布于关中盆地黄土塬边44处,其次是黄土梁峁、丘陵区22处,秦岭北坡6处,汉中盆地中低山区6处;在构造单元上分布于包括秦岭北坡断裂带在内的关中断陷盆地72处,汉中断陷盆地6处;在斜坡结构类型上,主要分布于黄土+泥岩型斜坡41处,其次为黄土+基岩型斜坡11处、黄土+红黏土型斜坡9处。特大型滑坡在空间分布上受活动断裂、地貌单元与斜坡结构类型的控制,不同区域发育特大型滑坡类型不同,特大型滑坡类型划分为宝鸡黄土塬边黄土—泥岩顺层型、灞桥白鹿塬边黄土—红黏土逆层型、蓝田横岭地区黄土—红黏土接触面型、关中盆地渭北地区黄土—基岩接触面型、陇县北部及韩城黄土梁峁区岩土混合型以及秦岭北坡与陕南“勉略宁”地区的堆积层型、顺向或块状岩质型滑坡等。     

黄土剖面水文地质特性的初步研究

对黄土剖面中不同层次的土壤结构特征进行了分析,表明黄土土体的多层次有序网状水文通道体系是黄土地下水补给主要通道;在黄土性古土壤层与红褐色古土衷肠支互相间成的巨厚黄土剖面内,黄土层和古土壤层的结构、颗粒组成、孔隙组合等特征具有较大的变化,形成水文地质特性差异较大的互层,古土壤中部的粘化层及钙质结核层和黄土层中相对较细密的层次,构成区域的相对隔水层,有效的阻止了地表水的渗成为地下水,而这些隔水层的形成     

黄土丘陵沟壑区不同地貌类型土地利用景观格局

地貌是自然地理环境的重要要素之一,对土地利用景观格局具有深刻的影响。以陕西省安塞县为例,依据景观生态学原理,运用ArcGIS软件,对不同地貌类型下的土地利用景观格局进行了分析研究。结果表明,不同地貌区景观类型组合不相同,不同景观类型在同一地貌区内的格局特征大不一样,同一景观类型在不同地貌区的空间格局也有明显差异。河谷阶地区景观的空间异质化程度高,多样性和均匀度指数大,黄土梁涧区次之;黄土峁状丘陵区以草地作为本底,其他景观要素镶嵌于这一本底,优势度高;黄土梁峁丘陵区形状最复杂,斑块凸起多,形状不规整,斑块间大小差异十分明显。     

Formation and movement of groundwater in the thick loess-palaeosol sequences of the Chinese Loess Plateau

Permeability and water-bearing space are important hydrological characteristics of the loess strata. In this study a systematic experiment was conducted to measure the magnetic susceptibility, grain size, porosity, and infiltration rate of the loess and palaeosol layers on a loess tableland of the central Chinese Loess Plateau, in order to investigate the differences in hydrological conditions between the loess and palaeosol layers. The magnetic susceptibility of the loess layer was lower than that of the palaeosol layer, but the average quasi-steady infiltration rate was about 0.31 mm min~(-1) higher, the coarse silt and very fine sand contents were about7.1% greater, and the porosity was about 5.7% higher. These differences were mainly due to pedogenesis, which was affected by the Quaternary climate. The pedogenesis differences between the loess and palaeosol layers resulted in hydrological property differences in terms of permeability and water-bearing space. The loess layer had a higher permeability and more water-bearing space than the palaeosol layer, which meant that the loess layer is more likely to form aquifers and the palaeosol layer is more prone to form aquitards.The groundwater in the loess strata had a multilayered characteristic, which depended on the relative impermeability of palaeosol layer and the alternate deposition of loess-palaeosol layers. The hydrological characteristics of the loess strata demonstrated that the Quaternary climate had an important control function on the formation and movement of groundwater. This knowledge provides a reliable theoretical basis for water resource development and utilization on the Chinese Loess Plateau, and this study extends the application of Quaternary climate change theory to hydrological systems in loess deposits.     

黄土丘陵小流域景观空间格局动态分析——以固原市上黄试区为例

 为黄土高原土地资源合理利用及区域可持续发展提供参考,以上黄试区为例,在地理信息系统支持下获得计算景观多样性的有关参数,选取斑块大小及数量、分维数、斑块伸长指数、多样性、优势度、均匀度和破碎度等指标,对黄土丘陵小流域10年来景观多样性动态变化进行分析。结果显示:1995—2004年,该试区总斑块数增加了6个,斑块变化明显的主要表现为:坡耕地及天然草地斑块分别减少19个和12个,人工草地斑块及梯田分别增加15个和9个;平均斑块面积及平均斑块周长分别下降了0.14hm2和185.36m2;梯田、天然草地、疏林地、园地及居民点用地分维数,都有不同程度的下降,而坡耕地、人工草地、灌木林地及未利用地景观的分维数有所上升,水浇地、川台地、乔木林地、水域景观分维数保持不变;上黄试区景观异质性特征表现为:均匀度指数下降5.86,景观破碎度指数上升0.002,人为干扰度增加1.95,景观类型多样性指数下降0.25,优势度指数上升0.25。目前,试区从耕地及草地为主的景观生态系统,转变为以林地和草地景观为主的高度异质化的景观生态系统,人类活动的干预,是驱动该试区景观空间格局变化的主要驱动因素。     

伊洛河流域森林景观要素斑块特征分析 ——以河南省洛宁县为例

运用景观生态学原理和GIS方法,研究1984～1999年间伊洛河流域森林各景观要素的斑块平均规模和粒级结构动态变化及其斑块特征变化趋势结果表明,该区自1984年以来森林景观要素斑块规模发生较大变化,但其粒级结构仍以小斑块专主,基本保持稳定,该区整体属于细粒结构景观。     

Über Veränderungen im Proteingehalt einzelner Pflanzenteile der Sonnenblume im Laufe einer Vegetationsperiode bei normaler Ernährung,bei Kupfer- und bei Stickstoffmangel

Litho- and Pedogenesis of slope positions of the Sandstone Odenwald Hilly slope positions of the Odenwald in SW-Germany are characterised by solifluction deposits which were formed from mesozoic sandstone during the glacial age. The evaluation of texture and heavy mineral analysis showed different amounts of loess in different layers of the solifluction deposits. Clay migration seems to be the main reason for differences in clay content between soil horizons and took place mainly in deposits with low loess contents. These are also the deposits in which a pronounced podzolization took place.     

渭北黄土高原刺槐林-草地景观界面土壤水分影响域及其动态变化规律研究

对渭北黄土高原刺槐林—草地景观界面土壤水分影响域及其时空动态变化规律进行了研究。采用移动窗口法分析得出刺槐林—草地景观界面土壤水分影响域为林内4 m到林外12 m之间,宽度16 m,为渐变型界面,由此可将刺槐林—草地景观划分为3个区域：草地区、界面区和刺槐林区。经典统计分析表明,历经3个区域,不同层次的土壤水分在水平方向上随着水平距离梯度的变化表现出不同的上升或下降的趋势,在界面区域土壤含水量变化最为显著。基于标准差和变异系数两个指标,可将草地和林地区域土壤剖面水分垂直变化划分为4层,界面区域划分为3层。3个区域土壤含水量的季节变化表现为基本一致的“高-低-高”规律,可以划分为3个时期,4～5月中旬为土壤水分贮存期,6～7月中旬为土壤水分消耗期,8～10月中旬土壤水分恢复期。水分在时间和空间上的这种变化主要受植被类型、根系分布、降水资源再分配的影响。     

新集黄土剖面中古土壤初步研究

新集黄土剖面位于陕西扶风县境内渭河第四级阶地上。剖面出露有马兰黄土（Q₃）和离石黄土上部（Q₂²）,厚38m,见有五层古土壤。根据黄土的性质,剖面处于碳酸盐风化壳阶段。黄土中碳酸盐含量10.0—16.5%,古土壤则为0.19—6.0%,全剖面的 SiO₂、Al₂O₃和 Fe₂O₃含量分别为54.0—66.6%、11.6—15.8%、4.8—6.6%。古土壤中的铁铝含量均较黄土为高。但在减去碳酸钙后,差别不甚明显。黄土和古土壤中的粘土矿物主要为伊利石,剖面呈盐基饱和。根据古土壤的结构和性征,这些埋藏的土壤属褐土类土壤。     

1953-2010年黄土洼天然淤地坝内洪水沉积物粒度旋回特征

利用¹³⁷Cs断代技术进行沉积物的测年,结合1953年以来的降雨资料,对黄土洼天然聚湫坝淤地的水成沉积物粒度旋回特征进行了分析。结果表明,坝淤地4 m沉积物是在近百年内形成的,物源比较单一,主要为洪水沉积物;降雨是影响沉积物粒度的主要因素;淤地坝内洪水沉积物粒度以粗粉砂为主,中砂含量很少,没有粗砂;沉积物剖面具有良好的沉积层理,剖面粒度旋回至少记录了42次较大的洪水事件,不同期次洪水沉积物之间粒度变化明显,反映了该区近百年内年流域侵蚀和降水量的变化。