辽宁朝阳地区第四纪古红土特性及系统分类研究

为弄清北方古红土在中国土壤系统分类中的位置,对辽宁朝阳地区分布的第四纪古红土的特性和系统分类进行了研究。本文首先将古红土看做成土母质,按《中国土壤系统分类检索(第三版)》的原则和方法,讨论了供试古红土剖面的诊断层和诊断特性,并进行了分类检索;又从古红土本身的发生学特征出发,讨论了各古红土剖面的诊断层和诊断特性,并进行了分类检索。研究发现:现行的《中国土壤系统分类检索(第三版)》还不能给古红土一个合适的位置,要解决古红土在中国土壤系统分类中的位置问题,首要任务是建立关于古土壤的诊断标准。     

辽宁地区古红土粘土矿物特征及其环境学意义

采用x射线衍射分析方法,对辽宁地区发育于不同母质上的古红土的粘土矿物特性进行了研究,结果表明:辽宁各种母质发育的古红土的粘土矿物中都含有伊利石、1.4nm过渡矿物和高岭石,片麻岩和千枚岩发育古红土中还含有较多量的蛭石,第四纪水成沉积物发育的古红土中含有少量的蒙脱石。辽宁古红土粘土矿物的组成反映了不同于现代成土环境的古环境特征,现代的环境条件对古红土的某些性质已经产生了影响。在辽宁各种母质发育的古红土的粘土矿物组成中,1.4nm过渡矿物的地位比较突出,片麻岩发育的古红土的蛭石含量也很突出,有着不同于南方和黄土高原的特点。从土壤发育程度上讲,相似母质发育的辽宁古红土低于南方红壤,同黄土高原古土壤的发育程度基本相当。     

辽宁朝阳凤凰山剖面古土壤序列土壤发育特征研究

通过对形态特征、矿质元素含量变化及分布特征、元素的淋溶(或聚积)状况、土壤发育指标等进行分析,探讨了辽宁朝阳凤凰山剖面古土壤序列的土壤发育特征和发育程度。研究结果表明,在凤凰山古土壤剖面中,自地表向下至19.85 m范围内,除现代土壤层S0(0～108 cm)外,还可划分出9个土壤地层,包括5层黄土(L1～L5)和4层古红土(S1～S4)。所有这些土壤地层都是发育在风积粉尘母质上的古土壤,形成时间介于71～423 ka B.P.之间。古土壤的发生与成土母质(粉尘)的沉积同步进行,发育成红色还是黄色的古土壤决定于不同的成土环境条件和粉尘沉积速率的相对大小。在凤凰山古土壤序列中,各层古红土比各层黄土质古土壤经受了更强的风化和淋溶作用,古红土发育程度明显强于黄土质古土壤。5层黄土质古土壤比较,土壤发育程度最弱的是L1层,最强的是L5层;比较4层古红土的发育程度,最弱的是S2层。纵观凤凰山古土壤序列,各个发育不同程度的古土壤交错排列,说明当地成土环境(气候)在423～71 ka B.P.间经过多次波动变化。     

浙江省的第四纪古红土

本文对浙江省第四纪古红土的分布、形态特征和理化性质作了研究，并就古红土农业利用的有利和不利条件作了探讨。     

长江中游地区第四纪红土的二元结构及古环境意义

在长江中游地区的湖南和湖北两省,选择宜昌、咸宁、常德、长沙、株洲5个第四纪红土剖面,分析第四纪红土的粒度组成特征,研究红土的成因及南方古环境的演变。结果表明,这些地区第四纪红土的粒度组成呈明显的二元结构:剖面上部(宜昌剖面0～320 cm,咸宁剖面0～220 cm,常德剖面0～270 cm,长沙剖面0～280 cm,株洲剖面0～150 cm)粒度细小而均匀,砂粒含量低,大部分小于1%;粗粉砂(又称风尘"基本粒组")相对富集,平均含量分别为34.38%、32.29%、32.48%、31.69%和31.86%。而且土壤样品粒度频率分布曲线与安徽宣城第四纪红土很相似,与镇江下蜀黄土也有明显继承性。这些特性均反映了剖面上层红土的风成特性。但研究剖面下部红土,粒度组成有明显不同:含有砾石,砂粒含量较高,不同粒度组分垂向变化明显,粒度频率分布曲线与宣城红土和下蜀黄土有显著差异,表现出明显的冲、洪积相特性。第四纪红土的"二元结构",反映了研究区域第四纪古环境的多变性和复杂性:早期红土形成后,因受间冰期湿热气候的影响,多受流水作用改造;而晚期红土更多地受风尘堆积的影响,沉积后虽经过了强烈的原位风化,但仍保留了风尘沉积的特性。     

白垩纪钙质古土壤的发生学特征及古环境意义

古土壤形成于过去环境,是揭示环境变化历史的重要材料。新近纪(23.03 M a)以前形成的古土壤,年代久远、埋藏深、受成岩作用改造强烈,其发生学特征研究是古环境重建的基础。本文通过对白垩纪时期不同地点的钙质古土壤的发生学研究,拟恢复研究区域古环境。研究表明,古土壤剖面中的A层和B层形态分别产生变化,但层次差异依然明显,且表层土壤有机质含量一般高于表下层,钙积层(Bk)普遍发生并富含碳酸盐结核。可以观察到古土壤中方解石沿根孔淀积特征以及具滑擦面。钙质古土壤质地偏粗,为壤质砂土和砂质壤土。古土壤Bk层中的Ca、Mn、Sr相对富集,其余常量元素与Ba、Sc、Nb、Th、U、Cr、V、Co、N i等元素降低;δCe和δEu负异常以及相对富集重稀土元素。分别按照中国土壤分类系统和美国土壤系统分类两种分类体系进行了古土壤分类。由古土壤类型和特征可以推断白垩纪不同时期,在四川盆地梓潼—巴中地区、辽宁金岭寺—羊山盆地和松辽盆地出现过半湿润至半干旱的气候环境。     

不同土地利用方式下第四纪古红土团聚体的组成比较研究

以林地、疏林荒草地、荒草地、耕地、埋藏古红土等不同利用方式下的第四纪古红土剖面为研究对象,通过剖面内扣除黏粒的粒度组成、Ti/Zr比值和野外剖面形态观察等方法分析,判定了古红土母质均一性,接着利用湿筛法筛分了供试古红土水稳性团聚体,比较分析了各利用方式下古红土与未经人为利用的埋藏古红土的不同粒级团聚体组成,探讨了不同土地利用方式下的古红土不同粒级团聚体组成变化。研究结果表明:(1)供试古红土的成土母质是均一的,埋藏于地下的古红土由于未被人为利用,受人为干扰小,因压实等影响结构性不良,主要以<0.25 mm微团聚体为主;(2)古红土被利用后土壤团聚体<0.5 mm的减少、> 0.5 mm的增加,利用方式不同,古红土的团聚体(粒级)变化不同(土层深度);(3)团聚体林地以> 5 mm为主,疏林荒草地、荒草地和耕地以> 5 mm、5～2 mm和2～1 mm为主;(4)古红土被开发利用后,土壤团聚体的稳定性增加,且林地的稳定性强于耕地,是古红土分布地区一种较合理的利用方式。     

不同土地利用方式下第四纪古红土有机碳分布特征研究

以不同土地利用方式下（疏林荒草地、荒草地、林地和耕地）第四纪古红土和埋藏第四纪古红土剖面为研究对象,测定古红土各发生层全土及各粒级团聚体的有机碳含量,比较不同土地利用方式下第四纪古红土剖面及团聚体的有机碳分布特征。结果表明:（1）埋藏古红土有机碳含量较低,随深度分布均一,各粒级团聚体内有机碳含量随团聚体粒径减小而降低;（2）埋藏古红土出露地表后,由于受到人为活动影响,表层全土有机碳及各粒级团聚体有机碳含量均增加,呈现林地 > 耕地 > 疏林荒草地 > 荒草地 > 埋藏古红土的特征,其中,林地显著高于其他土地利用方式,说明林地是古红土分布区的一种较合理的土地利用方式;（3）耕地0 ~ 10 cm土层粒径 > 1 mm和 < 0.25 mm团聚体的有机碳含量均随团聚体粒径减小而逐渐增加,1 ~ 0.25 mm团聚体有机碳含量随团聚体粒径减小逐渐降低。其余土地利用方式下古红土均呈现 > 0.25 mm团聚体的有机碳含量随着团聚体粒径减小而逐渐降低,< 0.25 mm团聚体的有机碳含量随团聚体粒径减小而逐渐增加。     

金沙江干热河谷元谋强侵蚀区土壤裂隙形成与侵蚀机制

根据金沙江干热河谷元谋地区红土层非常发育的裂隙现象,对该地区典型区土壤裂隙形成的环境和土壤剖面进行了调查,并采样进行相关土壤理化性质测定、粘土矿物X-射线衍射分析以及土壤微形态研究。结果表明：（1）该区旱季丰富的土壤裂隙形成与该区主要分布的第四系古红土层（Qs）和第四系元谋组的黄棕色土层（Qv）等红土母质特性有密切关系;（2）由于土壤裂隙非常发育,成为了边坡崩塌和直接产生重力侵蚀的成因,加剧了土壤侵蚀过程,导致了土柱和土林等强侵蚀景观形成。研究表明,土壤裂隙是金沙江干热河谷元谋地区强烈侵蚀和水土流失所特有的成因。     

江西九江泰和第四纪红土成因的比较研究

通过对江西九江和泰和第四纪红土的形成环境、粒度组成、稀土元素地球化学特性和石英微形态特征的研究，探讨两地第四纪红土的成因。结果表明：地处红黄土交接带的九江地区的第四纪红土，具有与下蜀黄土相似的风成特性，系风积成因；而位于吉泰古盆地的泰和地区的第四纪红土，具明显的冲积相特征，应为河流冲积成因。     

干润变性土及其结核的发生学特征与形成环境探讨

干润变性土是发育于半干旱环境下的特殊土壤类型。本文以金沙江典型干旱河谷———元谋盆地发育的干润变性土及铁质结核和碳酸盐结核为例,探讨其发生学特征及其反映的土壤形成环境。土表的铁质结核和碳酸盐结核在矿物组成、微形态等特性与下伏的干润变性土有成因上联系,但两类结核与干润变性土、干润富铁土等在元素含量组成差异明显,并具有不同的形成过程和环境;微地貌陡峭、排水迅速的干润变性土地表环境残留铁质结核,而在地表平坦或低洼的干润变性土地表环境下,径流速度慢,多形成碳酸盐结核。     

北京地区红色黏土特性及成土过程和系统分类探讨

为研究北京地区红色黏土的成土过程及其系统分类,选取6个发育在石灰岩类和花岗岩类母岩上的红色黏土剖面,研究了土壤剖面形态、理化性质、黏土矿物组成等,并分析了其成土条件和发生过程。结果表明:所有土壤剖面的土壤结构体面上均有黏粒胶膜,通体无石灰反应,铁的游离度高,活化度低。石灰岩类发育的红色黏土质地更细,其土壤黏粒游离铁较多,颜色更红,结构体团聚程度更强。花岗岩发育的红色黏土因含有大量难以风化的石英,因而含有较多的砂粒,结构体团聚程度较低。这些土壤形成过程中发生了强烈的黏化和铁质化作用,可以推断其是在古湿热气候条件下形成的。而目前土壤的pH呈微碱或中性,交换性盐基离子以Ca2+为主,盐基饱和度较高,则是受现代黄土降尘的影响,发生了复盐基过程的结果。在此基础上,依据《中国土壤系统分类检索(第三版)》确定的原则和方法,确定研究剖面分属于淋溶土纲下的4个不同亚类。     

四川盆地中生代古土壤发生学特征及古环境意义

古土壤形成于地质历史时期的地球表面,直接记录了其形成时地球陆地表层的环境信息.以四川盆地中生代古土壤为研究对象,通过古土壤的形态与微形态、矿物组成、颗粒组成以及地球化学等成土特征的观察与分析,开展土壤发生学特征概述与分类研究并探讨古土壤指示的环境意义.结果表明:(1)四川盆地中生代古土壤具有生物遗迹、成壤碳酸盐结核、土...     

Requirements for success of reforestation projects in a semiarid low‐mountain region of the Jinsha River Basin,southwestern China

Most of reforestation projects have not been successful in the low‐mountain region of the Jinsha River Basin, which has a harsh environment (high temperatures and lack of available water). Analysis of few successful reforestation cases in Yuanmou, Yunnan Province of China, a typical semiarid region of the Jinsha River Basin, reveals that a holistic approach is needed for successful reforestation in the region. Techniques of tree planting need to be taken into account to ensure normal growth during the early stages after transplanting from the nursery in such a dry and hot environment. More important are the follow‐up management of trees and the implementation of management policies in reforestation areas, of which after‐care and forest watching are important measures. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

Chemical and mineralogical changes in a polygenetic soil of Galicia,NW Spain

The soils of Galicia, NW Spain, developed on gabbro often include one or more buried profiles. In the modern overlying soil, gibbsite is common and the Fe oxyhydroxides include maghemite. In the buried soil interstratified kaolinite–smectite is abundant, gibbsite is present in traces and the Fe oxyhydroxides are mostly formed by goethite. Chemical and mineralogical data show that the modern soil has developed under strongly leaching conditions that contrast with those in which the buried soil formed. We suggest that the interstratified kaolinite–smectite is a relict mineral that helps reconstruction of the pedogenetic history of these soils.     

土壤起源与宜居地球的形成

在各种成土因素交互作用下,地球土壤起源和演变历经变化的环境和多种成土过程。研究表明最早的古风化壳出现在太古宙;而随着地球生物演进,生物因素加入风化成土作用与成土过程,土壤学家眼中的土壤形成、发育于寒武纪。漫长的地质历史时期不同的成土环境发育有各种类型土壤,这些土壤发育与演化过程又反作用于景观、地形、生态系统、气候系统,改变大气成分组成和地球化学循环,影响、反馈、调节全球或地区的表层系统,土壤圈的形成是宜居地球形成的重要标志。     

A Comparative Analysis of the Microfabrics of Surface Horizons and Desert Varnish in Extremely Arid Soils of the Mojave (USA) and Trans-Altai Gobi (Mongolia) Deserts

The mineralogical composition of coarse fraction and characteristic features of the micro- and submicrofabrics and chemical composition of desert varnish on gravels of desert pavements and the underlying vesicular crust soil horizons were studied in the extremely arid soils of the Mojave (USA) and Trans-Altai Gobi (Mongolia) deserts. A set of common diagnostic features of elementary pedogenetic processes was identified in the automorphic desert soils developed on ancient (70–90 ka) piedmont plains composed of alluvial deposits with the high content of red-earth clay. The results of this study attest to the long and complicated history of the extremely arid soils with alternation of the humid and arid phases of pedogenesis reflected in a specific combination of textural (clay-illuvial) and carbonate pedofeatures and in the distribution patterns of iron, manganese, titanium, and barium in different layers of the desert varnish. The chemical composition of the latter did not depend on the mineralogical composition of the underlying substrates and was formed with active participation of soil microorganisms. This allowed us to conclude about the polygenetic (accretionary–microbiological) nature of desert varnish.     

Late Pleistocene ‐ Holocene palaeosols in the north of Sonora,Mexico: chronostratigraphy,pedogenesis and implications for environmental history

Red palaeosols of the late Pleistocene‐early Holocene, both buried and non‐buried, were studied recently in Sonora (NW Mexico) to reconstruct their pedogenesis as well as the palaeoenvironmental conditions. The alluvial palaeosol‐sedimentary sequence of the La Playa archaeological site is a key locality for the buried San Rafael palaeosol, which exhibits a 2Ah‐2Bw‐2BCk‐3Bgk profile and was defined as a Chromic Cambisol. Radiocarbon dates from pedogenic carbonates and charcoal set the soil formation interval between > 18 000 and 4300 calibrated years before present (cal. year BP). Micro‐morphological observations together with profile distribution of clay, carbonates, organic carbon, pedogenic iron oxides and rock magnetic properties indicated a strong eluvial‐illuvial redistribution of carbonates, moderate silicate weathering and gleying in the lower horizon. Although this soil was much more developed than the overlying syn‐sedimentary late Holocene Fluvisols, clay mineral composition and stable carbon isotope signatures of humus and carbonates were similar in both soils. We suggest that pedogenesis of the San Rafael palaeosol took place under a slightly more humid climate and relative geomorphic stability. This agrees with the regional palaeoclimate reconstruction, which indicates a moister climate during the Late Wisconsin glaciation (MIS 2). An abrupt termination of the San Rafael pedogenesis marked by disturbance and aridization features in the Ap horizon of the palaeosol could be linked to a global drought around 4200 years cal. year BP. Surface Chromic Cambisols in northern Sonora show similar pedogenetic characteristics to the buried red palaeosols of La Playa. They appear to be a relict component of the present day soil mantle.     

银合欢冲沟治理水土保持效益研究

通过对金沙江干热河谷区元谋县人工银合欢（leucaena）治理区与非治理区的土壤理化性质、土壤侵蚀量及林地土壤贮水等方面的研究表明:银合欢作为干热河谷退化生态冲沟治理的先锋树种,具有较好的水土保持效益、很强的水源涵养功能和明显的经济效益,治理区减少地表径流的能力是对照地的5～6倍,减少的泥沙量是对照地的8～9倍,经济产值增加4倍多,并极大地改善干热环境,降低旱季最高温0.93℃,增加空气相对湿度17.15%,为其进一步综合治理奠定了基础。