Paleoenvironmental interpretation of multiple soil–loess sequence at Milford Reservoir,northeastern Kansas

A loess/soil section near the Republican River in northeastern Kansas includes three superposed soils/paleosols in at least three superposed loess units, including Peoria Loess (PL), the Gilman Canyon Formation (GCF), and Loveland Loess (LL), The GCF coincides with a composite soil with a 1.3 m thick, buried organic-rich (A) horizon that yields AMS radiocarbon ages from 30.3 to 22.4 ka (or 35.7 to 26.9 ka when calibrated) that overlies a 1.6 m oxidized B horizon complex. The B subhorizons stratigraphically and morphologically resemble the “reddish pedocomplex” described elsewhere in Kansas and Illinois that dates between about 69 and 35 ka. The upper LL yields a TL age of about 136 and 130 + 30 ka. Thus, PL, the GCF, and LL were probably deposited mainly during the late Wisconsinan, middle Wisconsinan, and Illinoian (∼ Oxygen Isotope Stages (OIS) 2, 3, and 6, or about 12 to 24, 24 to 60, and 130 to 188 ka, respectively). Soils 1, 2, and 3, then formed mainly during OIS stages 1, 3, and 5, respectively, or about 12 to 12, 60 to 60, and 73 to 130 ka.     

黄土高原古土壤成土过程的特异性及发生学意义

中国西北地区 ,从中新世以来就有持续不断的风尘沉积。这种风尘沉积作用即使在气候较为湿热的古土壤发育时期也未中断。黄土上土壤发生的独特性在于成土过程与风尘沉积的同步性。这种独特的成土过程使得土壤剖面深厚而均匀 ,常呈复合性状。古土壤与下伏黄土 ,不再是土壤与母质的关系 ;古土壤的真正母质应是成土过程中不断添加的风尘物质。古土壤中并不存在埋藏A层 ,对古土壤进行A、B、C等发生学层次的划分值得商榷。由于富含碳酸钙风尘物质的不断添入 ,成土作用强度受到不断削弱 ,绝大多数古土壤的成土作用强度未达到棕壤的发育强度。     

从古土壤看北京环境变迁

古土壤是在古自然环境条件下形的土壤,西胡林黄土剖面位于北京低山丘陵区,埋藏有七层古土壤,根据形态和微形态特征,可以划分出碳酸盐型古土壤、普通褐土型古土壤,淋溶褐土型古土壤和棕壤型古土壤。其地球化学特征和土壤学特性的研究表明,各古土壤类型之间和发生层之间存在着显著差异,通过古城磁测年和地层对比,确定古土壤的年龄。在研究古土壤性状的基础上,配合孢粉分析,可以勾画出北京低山丘陵区的环境变迁,北京地区自50万年前至1万前,交替经历了14次温湿、冷干的气候变化。     

论黄土高原造林的适地适树与适地适林

适地适树是造林树种选择的重要原则之一。但多年来适地适树原则在造林中存在着一些矛盾现象。在同一立地条件下,一些树种散生时生长良好,但用于造林并不能正常成林。依据一些适地适树树种并不适宜造林的事实提出就造林而言应该强调适地适林。造林树种选择的适地适林原则是指选择既要适宜立地条件,又要适宜成林树种,在造林地建造有一定面积及适宜树种和林分结构的林地。要做到适地适林应依据植被地带性分布规律和树种的生物生态学、群落学特性及生态位理论,选择适宜成林的树种作为主要树种,并辅以相应的伴生种建立合理的林分(植物群落)结构。     

晋西黄土丘陵区农业生态环境的综合评估

本文用多维灰色评估方法,对晋西黄土丘陵区27个县的农业生态环境进行了综合评估,评估结果比较切合实际,为该区的生态农业总体规划提供了决策依据。     

土壤磁性矿物的多元成因——成土作用成因与人为污染成因磁性的区分

对黄土高原古土壤和上海市城市土壤磁性特征进行比较,研究和区分土壤磁性的多元成因。结果表明,黄土高原古土壤磁化率(χlf)平均值为108×10-8m3kg-1;频率磁化率(χfd%)平均值为11·4%,且χlf与χfd%呈极显著正相关性,表明风化成土作用形成超细顺磁颗粒(SP)是其磁性增强的主要原因。χlf与游离态铁(Fed)、铁游离度(Fed/Fet)和黏粒含量相关性达极显著水平,也说明古土壤磁性增强与风化成土作用有关。上海城市土壤χlf异常增强,变化范围为127～1959×10-8m3kg-1,χfd%2·0%,表明其不含SP,磁性增强并非由于风化成土作用,应与人为污染有关。非滞后剩磁(χarm)、非滞后剩磁/饱和等温剩磁(χarm/SIRM)、非滞后剩磁/磁化率(χarm/χlf)和饱和等温剩磁/磁化率(SIRM/χlf)等参数及组合的研究表明,城市土壤磁性矿物占主导的是多畴(MD)和稳定单畴(SSD)颗粒;而古土壤磁性矿物中占主导的是SP颗粒。软等温剩磁(SOFT)、硬等温剩磁(HIRM)、软磁百分含量(SOFT%)、硬磁百分含量(HARD%)、IRM300mT/SIRM(F300mT)等磁性参数的研究表明,城市土壤矫顽力低,软磁组分高,以铁磁性矿物为主导;黄土高原古土壤也以铁磁性矿物为主导,但HARD%通常高于城市土壤。用磁学参数及组合,能较有效分辨土壤磁性的风化成土作用成因或人为污染成因。     

黄土区水分环境演变与退化生态系统恢复

水分是黄土高原地区生态系统中最活跃的生态因素。荒漠化过程与其逆过程即生态恢复过程中,水分在其中起着决定性作用。生态用水应当指为维护生态与环境不再进一步恶化并逐渐改善所需消耗的地表水和地下水资源总量。在生态与环境脆弱区生态保护的首要原则是生态用水必须优先得到满足,只有这样才能维持生态与环境不至于进一步退化。在讨论了黄土高原地区水分环境演变与生态系统中水分运行规律的基础上,就如何合理利用水资源,恢复植被中如何选择植物种类,以及水资源的可持续利用提出了几点认识。     

豫中黄土地区全新世土壤剖面成壤环境变化研究

通过对河南新郑黄土-土壤剖面的野外考察及室内的磁化率、烧失量、碳酸钙及粒度分析研究,认为:豫西山地山前丘陵台地的完整黄土-土壤剖面,是在气候波动变化的条件下形成的。全新世气候的变化,导致了以风尘堆积为主的成黄土期与以风化成壤作用为主的成壤期互相更迭。在全新世早期,风尘堆积旺盛,形成了过渡性黄土层(Lt),在8500aB.P.～3100aB.P.的全新世大暖期,发育了浊红棕色古土壤(S0)。这一时期降水丰沛,土壤水分充足,导致了古土壤层(S0)及其以下的过渡层(Lt)、马兰黄土层(L1)顶部都受到了明显的淋溶作用影响,而完全脱钙。3100a B.P.之后,气候恶化,沙尘暴活动显著增强,加之黄河下游人类活动影响不断加剧,黄泛平原风沙活动十分强烈,风尘堆积形成了沙质黄土(L0)。1500aB.P.以来,近代黄土持续堆积,由于气候的转暖与人类农业耕作影响在持续堆积的近代黄土L0表层形成了现代土壤(TS)。     

黄土高原区流域生态环境建设的决策信息需求

针对面积达数十平方公里的中尺度流域单元,根据生态环境建设决策管理中关注的规划、监测、效益评价、区域发展评价等各类问题,总结分析黄土高原区流域生态环境建设决策与管理中的主要信息需求,为该区流域生态环境决策与管理系统建设提供依据。     

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。     

长期不同施肥措施对雨养条件下陇东旱塬土壤氮素的影响

基于1978年开始的陇东旱塬定位试验,分析雨养条件下麦田0~100 cm剖面土壤氮素状况。设计6种试验处理:不施肥、氮肥、氮磷肥、氮磷配施秸秆、有机肥、氮磷配施有机肥。结果表明:有机肥、氮磷配施有机肥处理改善土壤氮素肥力效果优于其他施肥措施,0~40 cm土层全氮、碱解氮、无机氮含量均显著增加,其中0~20 cm土壤全氮较36年前平均提高了26.2%;氮磷配施秸秆处理土壤全氮及碱解氮显著高于对照,全氮与试验前持平或略有提升;氮肥、氮磷肥处理的耕层土壤全氮较试验前分别降低了13.1%和6.4%。氮肥处理深层土壤硝态氮明显较高,其他各施肥处理均能减少硝态氮下移。不同施肥处理改变了土壤的无机氮构成,有机肥与秸秆的作用有较大差异。结果说明不同施肥显著影响农田土壤氮素状况,施用有机肥是培育土壤氮库、而无机氮磷肥配合及有机无机配施是减少NO3--N下移的有效手段。     

水分生态环境对刺槐细根垂直分布的影响

采用土钻法,对安塞县和长武县的刺槐细根面积垂直分布特征进行调查研究,结果表明:（1）刺槐细根的垂直分布与水分生态环境密切相关,现存的细根密度是对具体生境逐步适应调整的结果。（2）刺槐在遗传特性上表现为深根性树种。刺槐细根的垂直分布除了受树种遗传特性的影响,很大程度上受水分生态环境的影响。（3）刺槐细根的垂直分布区域与降雨的补偿深度基本一致,如果土壤中的水分得不到很好的补偿,将对刺槐的生长造成很大影响。因此,黄土高原营造人工林,应充分考虑降水对土壤含水量的补偿深度和补偿程度,以水分生态环境中所能容纳的适宜细根密度为依据确定造林密度,才能使树木达到最大生产力。     

陇东黄土高原春播紫花苜蓿生态气候特征及适生种植区划

根据对春播两年生紫花苜蓿生长状况和相应气象观测资料的分析，探讨了陇东黄土高原地区春播紫花苜蓿的生长发育与平均气温、积温及降水量等生态气侯条件的定量关系，据此得出陇东地区紫花苜蓿的适生种植区划和气侯风险区划。综合区划结果提出开发利用气侯资源的途径和生产紫花苜蓿的对策，为陇东地区进一步调整农业生产结构，发展畜牧业生产和改善生态环境提供依据。     

晋西黄土区侵蚀沟坡面植被群落特征研究

以晋西黄土区侵蚀沟坡面植被为研究对象,通过对植被不同生境的分布状况、生长状况和多样性的研究,在同一地区不同小生境植物演替的规律是不一样的。对不同生境的优势度指数、多样性指数及均匀度指数的计算分析表明,进行人工干预的群落,生长较为稳定,多样性指数和植被群落的稳定性呈反比。     

黄土高原生态环境建设的若干问题与研究需求

针对目前黄土高原生态环境建设的新形势,提出了当前面临的若干问题与研究需求,包括通过退耕还林还草治理黄土高原的前景与重点治理区的选择问题、坡耕地退耕还林还草与沟壑治理相结合的问题、黄土高原不同地区植被恢复前景问题、制定黄河流域生态环境建设区划的理论基础问题、黄土高原生态环境治理后效的预测、监测与评估问题等。     

浅谈陕北黄土丘陵沟壑区农业生态环境的改善问题

该论述了陕北黄土丘陵沟壑区农业生态环境现状及恶化的原因。提出发展生态农业是改善生态环境的根本战略;发展教育是改善农业生态环境的重要手段。建设自给型谷物乔材业。水保型草灌业,商品型牧果业是发展该类型地区农业经济,改善生态环境的基本原则。     

沟壁侧面蒸发与黄土高原环境旱化关系初探

 为定量研究沟壁侧面蒸发对加速黄土高原环境旱化的作用,在侵蚀强烈的水蚀风蚀交错带选择典型冲沟,分别在沟岸地（邻近沟缘的沟间地部分）距冲沟沟缘20、100、200、300、400、500、600cm处布设中子管,研究沟岸地土壤水分的垂直分布及其动态变化。结果表明:土壤水分在距沟缘500cm范围内随距离增加而增加,证明了沟壁侧面蒸发作用的客观存在;对距沟缘不同距离0～300cm土层土壤储水量动态变化的研究表明:降雨发生时,不同距离各点的储水增量并无显著差异,但距沟缘20 cm处土壤水分损失最快,而500 cm土壤水分损失最慢,证明了沟壁侧面蒸发通过加速土壤水分蒸发加速黄土高原环境旱化的客观事实。沟岸地土壤储水量与距沟缘距离幂函数关系的确定为定量化研究沟壁侧面蒸发加速黄土高原环境旱化程度奠定了初步基础。     

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 MaB.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;3.6Ma B.P.起,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,高原隆升对亚洲现代冬夏季风气候效应逐级增强。第四纪以来的青藏高原的隆升,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。