陕西周原地区全新世黄土-古土壤序列风化程度研究

通过对周原LC全新世黄土-古土壤剖面的元素含量分布及其化学风化程度和元素迁移特征的研究。结果发现:古土壤S₀的CIA和Rb/Sr值高于黄土L₀,Na/K比低于黄土L₀,指示其风化程度强于黄土L₀,形成时期气候比黄土堆积时期温暖湿润;黄土风化成壤过程中,Si,K和Fe相对富集,而Ca,Na,Mg和Ti则迁移淋失,呈现Ca>Na>Mg>Ti>Al>Si>K>Fe的迁移序列;全新世剖面化学风化程度处于脱Na和Ca阶段或早期去K阶段。     

西安临潼白庙剖面全新世黄土与环境变化

西安临潼白庙剖面全新世发育了两层黄土与两层古土壤 ,通过对该剖面各层黄土与古土壤中微量元素Zn ,Ni,Cr,Co ,Ba ,Rb ,Sr的含量测定 ,研究了当时土壤发育的强弱和气候环境的变化。结果表明 ,其微量元素具有指示冬夏季风等环境变化的重要作用 ,反映了全新世以来该区发生过 4次较大的生物、气候环境的变化 ;古土壤代表的温湿期气候比现今明显 ,当时夏季风活动加强 ,但冬夏季风活动强度与持续时间相近 ,并非是夏季风占优势 ,黄土发育时的气候与现今西安地区类似     

会宁地区全新世黄土沉积粒度特征及其古气候意义

以会宁陈塬剖面全新世段的粒度变化作为主要研究对象,辅以磁化率曲线变化,对该区全新世时期的气候变化进行了初步分析。研究认为,会宁地区全新世时期黄土—古土壤沉积以粗粉砂(16~63μm)为主,占47.99%~55.78%,其次为细粉砂(4~16μm)、砂粒(63μm)和黏粒(4μm),对粒度参数的计算显示,该时期粒度组成较单一,分选较差,粒度频率分布曲线较宽平且呈微弱正偏。将气候变化分为4个阶段:16~11.3 ka BP,晚更新世向全新世过渡时期;11.3~8.5 ka BP,波动时期;8.5~4.5 ka BP,变暖时期;4.5 ka BP至今,现代气候时期。粒度指标对气候变化尤其是具有显著影响的气候事件反映更加敏感,对全球性气候变化和东亚季风边缘区区域性的气候变化均有良好记录。     

关中盆地东部李湾剖面全新世高分辨率气候研究

根据李湾剖面磁化率、粒度、微量元素Rb/Sr比值和全铁值的分析结果 ,探讨了李湾剖面黄土纪录所揭示的全新世以来的高分辨率的气候变化。结果发现 :全新世气候的不稳定性在关中盆地东部地区亦有明显的反映 ,这说明 60 0 0 - 50 0 0aB .P .的干旱事件在关中盆地具有普遍性 ;同时 ,本区自 850 0aB .P .以来的全新世最适宜期至少发生了五次气候恶化 ,分别位于李湾剖面深 1 85cm、1 70cm、1 2 5cm、1 0 5cm、85cm附近。     

宝鸡陵塬地区全新世以来成壤环境演变和沙尘暴活动研究

全新世环境演变研究是过去全球变化研究的重点,也是当今全球变化研究的重点和热点。深入了解和探讨全新世成壤环境演变和沙尘暴活动对于丰富全新世环境变迁理论、认识现阶段的沙尘暴活动,促使人与自然环境协调发展都有着十分重要的意义。本文通过研究宝鸡陵塬地区全新世地层的粒度、磁化率、CaCO3和pH值四项指标,综合分析了本区全新世以来成壤环境演变及与之相关的沙尘暴活动信息。     

塔里木盆地北部全新世地层中的孢粉组合与古环境

通过对塔里木盆地北部侠析世地层中２７块样品的孢粉分析，根据其组合特征并结合表土花粉分析，本区全新世以来除了塔里木河中游隐域性植被成分随着河流改道变化频繁外，两侧显域性的旱生，超旱生荒漠植被成分无明显变化，它们的生境反映了气候环境总的形势是持续干旱的。     

黄土高原塬区和黄土/沙漠过渡区全新世高分辨率植被变化对比研究

随着孢粉研究分辨率不断提高,许多学者对黄土沉积物进行了高分辨率的孢粉分析。单个剖面的孢粉图谱可以反映研究地区的总体植被变化情况。在研究方法基本相同的情况下,同种花粉在不同剖面的百分含量图谱,可以大体上反映该种植被的分布情况。本文在前人研究的基础上,选取了两个地区六个剖面中八种有生态指示意义的科属进行合成,以此得出:早中全新世,黄土/沙漠过渡带沟谷区的环境条件优于黄土塬区;而在晚全新世,植被的地带性特征才表现得比较明显。对可能的原因进行了分析,但仍需要更多证据和更为深入的研究。     

渭河中游全新世晚期古洪水沉积物特征

通过野外实地调查,在渭河中游咸阳市南寺村一级阶地的全新世黄土-古土壤剖面,发现了含有波状水平层理的古洪水滞流沉积层,对所采集的全新世地层样品进行了粒度、磁化率、烧失量、CaCO3和石英颗粒微结构表面特征分析,表明古洪水滞流沉积物（SWD）平均粒径小,磁化率值低,CaCO₃含量高,石英颗粒表面“V”形坑和三角痕明显等特征,与风成黄土和古土壤差别显著,判定为典型的古洪水滞流沉积物。通过OSL（光释光）测年及地层学对比,确定古洪水SWD记录了渭河中游3 200~2 800 aBP发生的一组3次古洪水事件,正处于全新世大暖期向晚期转变的过渡时期,气候不稳定,降水变率大,引发了连续的特大洪水事件。此研究成果对于揭示区域水文变化对全球气候变化的响应规律具有重要科学意义。     

内蒙古东南地区中晚全新世气候变化的湖泊沉积记录研究

文中根据内蒙古东南部库伦淖沉积岩芯的粒度、烧失量、地球化学元素等环境代用指标,结合AMS¹⁴C定年,重建了该地区近4243年来的气候演变序列。结果表明,该地区在近4243年以来的气候演变过程中可划分为六个阶段:在4243-3700yr BP期间,该地区的气候相对较为冷干;在3700-3250yr BP期间较为暖湿;在3250-2750yr BP期间,该地区的气候又转向冷干;在2750-2000yr BP期间,整体以冷干为主,但在向暖湿转变;在2000yr BP以来,库伦淖气候较为暖湿,但在1000yr BP以来,发生过多次冷干事件。该地区在3750-3600yr BP(E1)、2900-2750yr BP(E2)、1050-750yr BP(E3)和350-200yr BP(E4)这四个时期发生过较为显著的气候快速变动事件,其中2900-2750yr BP冷事件对应着2.8Ka冷事件;1050-750yr BP和350-200yr BP事件分别大致对应着中世纪暖期(MWP)和小冰期(LIA)。     

甘肃合水黄土塬面全新世成壤环境变化

通过对黄土高原腹地甘肃合水MJY全新世土壤剖面磁化率、全铁、TOC、Rb、Sr和Rb/Sr等气候代用指标的测定分析,揭示了与全新世环境变化相对应的成壤过程,并在此基础上,阐明黄土高原中部地区环境资源变化对人类活动的影响。认为全新世早期,黄土高原中部地区气候比较温和干燥,风尘堆积速率降低,地表植被以草本为主,并有一定的生物风化成壤作用,土壤发育表现为边沉积边成壤;全新世中期,气候温暖湿润,地表植被发育,生物风化成壤作用大于风尘堆积作用,随着沉积和成壤的继续,土壤层深厚,形成古土壤层(S0);全新世晚期,气候开始恶化,干旱少雨,植被退化,沙尘暴频繁发生,风尘堆积作用大于风化成壤作用,土壤退化形成的现代黄土层(L0)覆盖了土壤(S0)使之成为埋藏古土壤。在寺洼文化时期(3250—2520 a B.P.),由于气候干旱使环境资源恶化,土壤退化严重,土地资源利用方式和文化形态从原始的农耕文化转向游牧类型文化。     

柴达木盆地东部环境演化对古文化的影响

研究表明晚全新世柴达木盆地气候进一步向干旱化方向发展,气候的干旱化以及由此导致的环境变化对盆地古文化产生了深刻的影响,全新世气候与环境的变化深刻地影响着柴达木盆地古人类文化的出现、发展与衰亡。地层剖面测年与分析表明,柴达木盆地诺木洪文化兴盛于约3300aB.P.,衰亡于约2900aB.P.,诺木洪文化在这发展过程中受气候波动的影响曾出现一次文化断层,由此可将诺木洪文化分为前后两期。环境变化是柴达木盆地史前古人类文明兴衰重要决定因素。     

非水相污染物在黄土性土壤中的入渗试验研究

对两种非水相流体(NAPL)(煤油和四氯乙烯)在3种不同质地的黄土性土壤(沙土、黄绵土和土娄土)中的非饱和入渗特征进行了试验研究。结果表明:非水相污染物在土壤中的入渗与水分入渗规律相类似,累积入渗量曲线均很好地符合考斯加柯夫公式(F=atα);随着土壤质地的加重,入渗速率降低,表现为沙土>黄绵土>土娄土;两种污染物(煤油和四氯乙烯)在土壤中的入渗速率表现为相同温度下粘滞性较大的煤油入渗速率明显地小于粘滞性较小的四氯乙烯;对于同一质地土壤,随着土壤容重的增大,污染物迁移的速率降低,土壤的压实对污染物的迁移有抑制作用。     

渭河中上游地区全新世气候不稳定性初步研究

在野外宏观分析的基础上,对甘肃省天水市北道全新世黄土剖面以2 cm为间距密集采样,并对所有样品进行了磁化率测定和粒度分析。通过对各气候指标的分析认为,研究区全新世以来的气候演化表现为不稳定性和阶段性,其中全新世早期升温过程中,发生了历时约千年之久的气候恶化事件。全新世中期在总体温暖的背景下,曾产生过多次气候波动,其中以6 000~5 000 a B.P最为显著,其次为7 300~6 900 a B.P以及4 000~3 600 a B.P间。3100 a B.P之后,古季风再次发生大规模重组,气候趋于干冷。     

Magnetostratigraphy and provenance of the Qingzhou loess in Shandong province

Loess deposits with varying thickness are widely distributed on the intermontane valleys and piedmont zones on the northern side of the central Shandong mountainous regions. However, the basal ages and material resources of the loess deposits are not clear. The paper studied the Qingzhou loess profile in Shandong with magnetostratigraphic and optical stimulated luminescence (OSL) methods and further investigated its main provenances with the mineralogical methods. The magnetostratigraphic results showed that the Brunhes/Matuyama (B/M) reversal boundary was not recognized, suggesting a basal age younger than 0.78 Ma. Extrapolations by sedimentation rates, based on the upper part depositional rate from the OSL age, the basal age of the Qingzhou loess is about 0.5 Ma. Until now, older loess deposits have not been reported on the northern side of the central Shandong mountainous regions. The results of the paper indicate that the loess deposits in this area might have strated from the Middle Pleistocene. The basal age of Qingzhou loess is approximately synchronous with the Xiashu loess in the middle-lower reaches of Yangtze River. Major components of clay minerals in the Qingzhou profile are dominated by illite. Other clay mineral compositions are mainly smectite, chlorite and kaolinite, which are similar with the Xifeng loess in the Loess Plateau. However, the contents of smectite and the ratios of illite and kaolinte in the Qingzhou loess samples are higher than those in the Xifeng loess samples of the Loess Plateau, indicating that the loess in the northern side of the central Shandong mountainous regions has different sources from that of the loess deposits in the Loess Plateau. The clay mineral analysis further reinforces the earlier conclu- sion that the marine strata exposed in the Laizhou Bay and the fluvial plain of the lower reaches of Yellow River during the glacier periods are the main material sources for the Qingzhou loess deposits, which is an indicator to the local aridification of the lower reaches of the Yellow River. Loess deposition in the central Shandong mountainous regions started at around 0.5 Ma. The age of Qingzhou loess is approximately synchronous with the ongoing high-latitude cold since the Middle Pleistocene, which indicates that strengthened East Asian winter monsoon was sufficiently energetic to bring substantial quantities of material from the marine strata exposed in the Laizhou Bay and the fluvial plain of the lower reaches of the Yellow River to the central Shandong mountainous regions. The results therefore suggest that both regional geological process and global changes were responsible for the formation of Qingzhou loess since Middle Pleistocene.     

黄土塬区土地利用变化对深剖面土壤水分的影响

在长武塬区的6个地点分别采集农地、10年果园和20年果园10 m深剖面的土样,通过测定和分析不同样地的土壤水分,定量揭示其对土地利用变化的响应。结果表明:农地和10年果园土壤水分具有相似的垂向分布,随深度增加土壤水分含量增大,而20年果园随深度增加呈减小趋势,但6 m以下3种样地土壤水分随深度增加基本不发生变化;农地、10年和20年果园在0~6 m、6~10 m和0~10 m土层平均土壤水分含量分别为17.8%、17.5%和15.8%,20.4%、20.6%和14.8%,18.8%、18.7%和15.4%,与农地相比,20年果园0~6m、6~10m和0~10 m土层减少的土壤水分分别占农地的11%、27%和18%;农地6~10 m土壤储水量为1 063 mm,而转化为果园后随果龄增大而减小,其中10年果园无明显差异,但20年果园减少了291 mm,在该土层形成稳定的低湿层。20年果园6 m以下稳定的低湿层可能减少水分的深层渗漏进而降低地下水补给量,伴随着大面积的农地转化为人工林草,可能会对区域水循环造成影响。     

黄土高原森林草原区退耕还林还草土壤保持效应评估

黄土高原地处生态过渡带和环境脆弱区,区内大范围的土壤侵蚀严重影响了当地的生态环境。以黄土高原森林草原区为研究对象,应用修正通用土壤流失方程,根据2000、2005、2010年气象数据及土地利用等数据,从不同坡度、植被覆盖度、土地利用类型评估了黄土高原森林草原区退耕还林还草工程的土壤保持效应。结果表明,(1)随着退耕还林还草工程的实施,林地和草地面积明显增加,分别增加2 219.41 km~2、2 205.27 km~2,研究区植被覆盖度逐渐改善。(2)2000—2010年土壤保持量增加2.41亿t,单位面积土壤保持量由3 033.15 t·km~(-2)·a~(-1)增加至5 114.86 t·km~(-2)·a~(-1),土壤保持效应显著提升。(3)研究区土壤保持效应与植被覆盖度呈正相关关系,在不同土地利用类型中,林地、草地和耕地具有较高的土壤保持效应,单位面积土壤保持量分别为5 405.57、3 598.41、3 078.81 t·km~(-2)·a~(-1)。退耕还林还草工程的实施提升了区域的土壤保持效应,但是,区内东北部由于矿产资源开采导致的植被破坏、地表塌陷以及土壤侵蚀问题亟待解决。     

黄土地表生物结皮对土壤贮水性能及水分入渗特征的影响

采用双环法对山西省偏关县3种结皮覆盖下(苔藓藻结皮、藻结皮和薄层藻结皮)土壤的贮水性能和渗透特征进行了对比研究.结果表明:不同结皮覆盖下土壤的贮水能力受结皮厚度和孔隙度状况的影响较大,0～10 cm土层饱和贮水量为502.69～525.80 t/hm2 ,滞留贮水量为169.71～198.29 t/hm2;初渗速率的变化范围为5. 19～11.10 mm/min,无结皮最高,苔藓藻结皮最低;稳渗速率变化范围为1.6 7～2.67 mm/min.采用的3种入渗模型(Kostiakov模型、Horton模型和Ph ilip模型)中Horton模型的拟合值更接近于实测值, 决定系数R2在0.98～0.99,更适用于描述本研究区具有生物结皮土壤的入渗特征.