湖北郧县黄坪村黄土-古土壤序列体积分形维数特征及其环境意义

本研究运用体积分形维数模型计算了湖北郧县黄坪村(HPC)剖面土壤体积分形维数,剖面分形维值介于2.52~2.78,古土壤S_0的分形维数值最大,马兰黄土L_1最小,剖面整体分形维数值的大小关系为D_(S0)D_(Lt)D_(L0)D_(L1)。研究发现,分形维数值与粘粒含量呈正相关,与粗粉砂含量呈负相关,与磁化率和CIA值成正比,说明分形维数也可以指示成壤环境的演变,即分形维数值的高值,指示气候较为暖湿,反之指示的是气候较为干冷。HPC剖面的分形特征揭示了汉江地区的气候变化历史:晚更新世时期,L_1的分形维数仅为2.61,说明气候较为冷干,成壤作用微弱;全新世早期,L_t的分形维数相对L_1增至2.71,说明气候条件改善,气温回暖;全新世中期,S_0的分形维数相对于L_t增至2.75,表明气候暖湿,成壤作用强烈;全新世晚期,L_0的分形维数相对于S_0降至2.70,说明汉江地区气候转凉。     

黄土高原南部土地利用/覆被变化的土壤侵蚀效应

基于3S技术对黄土高原南部地区土地利用/覆被变化及空间分布格局进行了综合测评,同时应用通用土壤流失方程(USLE)定量研究了不同土地利用方式下的土壤侵蚀效应.研究表明,研究区1980-2005年共有1 123.80 km2耕地被用为城镇建设用地,建设用地面积净增了1 238.29 km2,林地、草地面积总量变化小,但局部地区流转特征显著;与此同时,该区土壤侵蚀模数从11.54 t/(hm2·a)增至13.81t/(hm2·a),1980和2005年黄土沟壑区侵蚀模数的峰值分别为1 708.52和1 584.69 t/(hm2·a).该区域土壤侵蚀效应与土地利用空间格局耦合性较强,林地、草地由于分布区域海拔高,坡度陡,侵蚀强烈,而地势低洼、平坦地区(建设用地、耕地、未利用地)的土壤侵蚀强度小.林地、草地的土壤侵蚀效应由于受到地形因素的影响,对降雨侵蚀因子增强的响应尤其明显.2005年该区林地和草地的平均侵蚀模数分别增加了2.34和7.32 t/(hm2·a),并且微度以上侵蚀等级的面积有所增加.     

秦岭南北黄土-古土壤微形态特征比较

以秦岭南侧黄坪村(HPC)和黄土高原长城塬(CCY)剖面为研究对象,对黄土-古土壤微形态进行了详细观察和比较,探究了微形态差异原因及意义。研究发现:(1)HPC和CCY剖面中,粗颗粒的等圆直径、面积、长度、周长等参数均表现为L_1L_tL_0S_0,古土壤S_0的黏土、孔隙含量均明显高于黄土(L_0、L_t、L_1),说明秦岭南北两侧晚更新以来黄土-古土壤的成壤强度均是经历了弱→强→弱的变化,指示了其都经历了干冷→暖湿→干冷的气候演变阶段。(2)粗颗粒的等圆直径、面积、长度、周长等形态参数反映了HPC剖面粗颗粒粒径小于CCY剖面;HPC剖面以淀积黏土为主,方解石完全淋失,孔隙以孔隙壁光滑的孔洞、孔道为主,而CCY剖面中以残积黏土为主,次生方解石发育,简单、复杂堆叠孔隙以及囊状孔隙占优势,说明了郧县盆地黄土-古土壤序列风化成壤程度强于黄土高原。