关中地区全新世大暖期的土壤与气侯变迁

资料表明，关中地区全新世大暖期土壤中的CaCO3受到了明显淋溶，部分土壤的CaCO3淀积层脱离了粘化层，发育了淋溶性土壤所特有的风化淋滤母质层；该层土壤发生了明显的化学粘化作用，并有Fe2O3和Al20，形成以及亚热带土壤所具有的淀积型红色光性粘土胶膜发育；粘土胶膜含量明显大于淋溶褐土而与黄棕壤接近。由此得出，全新世中期成壤作用比现今显著强，土壤应为发育弱的黄棕壤，当时气候比今明显暖湿；在全新世中期，来自东南的夏季降水气团能够较频繁地到达该区，秦岭已失去温带与亚热带气候分界线的作用，其南北两侧均为亚热带气候。     

长安少陵塬S4古土壤化学成分与环境变化

通过对长安少陵塬双竹村S₄古土壤的野外观察、元素分析及粒度分析,讨论其环境变化。结果表明:(1) 根据剖面特点、元素淋溶迁移特征及脱离粘化层的钙淀积层,可判断S₄属于酸性淋溶土,其剖面构型为Bts-Bs-BC-Bck-C;(2) 根据S₄的颜色、质地、结构及铁质胶膜和钙淀积层的特点,但又不具明显的铁铝化特征,可判断S₄可能相当于现今中国北亚热带的黄棕壤;(3)根据CaCO₃迁移深度、风化淋滤黄土层厚度及红色铁质粘土胶膜的最大深度与江苏六合地区现代黄棕壤的剖面很相似,可判断当时西安地区的年均温、年均降水量与六合地区较接近。     

陕西长武古土壤深部风化剖面与环境研究

根据作者提出的CaCO₃淀积深度理论、风化剖面的野外鉴别和室内CaCO₃、磁化率测定、粒度分析,确定了陕西长武第4、第5层古土壤底部之下存在深部风化黄土层和迁出了土壤层的CaCO₃结核层。这种风化黄土层和CaCO₃淀积层的发育表明当时风化淋滤作用超出了成壤带深度范围,指示长武第4、第5层古土壤为不具CaCO₃淀积层的中酸性、淋溶型森林土壤。该风化层代表了降水丰富的气候事件,当时年均降水量为900 mm左右。     

渭河上游地区樊家城黄土-古土壤剖面Rb、Sr、Ba存留特征及意义

选择渭河上游樊家城全新世黄土-古土壤剖面为研究对象,对该剖面元素Rb、Sr、Ba含量和磁化率、粒度、CaCO₃进行了测定。结果表明：Rb、Sr、Ba含量及Rb/Sr、Ba/Sr比值与磁化率、粒度、CaCO₃含量显著相关,能够指示渭河上游地区全新世的气候变化。剖面中古土壤层的磁化率、黏粒、Rb/Sr、Ba/Sr以及元素Rb、Ba含量高于黄土层,CaCO₃、Sr含量小于黄土层,指示渭河上游地区古土壤层（S₀）形成时期主要受夏季风影响,气候温暖湿润,淋溶作用强,风化成壤作用强;而黄土层形成时期主要受冬季风影响,气候相对冷干,淋溶作用弱,风化成壤作用弱。在全新世中期,古土壤层S₀¹与S₀²之间的黄土夹层,反映了渭河上游地区在全新世大暖期的6 000~5 000 a BP期间气候显著恶化。     

西安全新世环境变化及对人类活动的影响

为揭示西安地区全新世环境变化及其对人类活动的影响,论文运用土层元素含量、CaCO₃含量和磁化率等指标研究了白鹿塬全新世各土层发育时的环境变化。结果表明：该区的中全新世古土壤受到中等程度的化学风化,尚未达到脱钾阶段,土壤类型为亚热带黄棕壤。该层古土壤发育时的年均温度约为16 ℃,年均降水量约为920 mm。中全新世夏季风活动占主导地位,夏季风带来的降水量约为570 mm。晚全新世黄土受到低等程度的化学风化,具有碱性褐色土的特点,发育时的年均温度为11~13 ℃,年均降水量为600~700 mm。晚全新世夏季风活动与冬季风相近,夏季风带来的降水量在350 mm左右。在中全新世晚期的6000~5000 a BP之间,发生了气候变冷干的事件,在冷干事件期间土壤侵蚀强烈,当时堆积的黄土在广大地区受到侵蚀消失,仅在少数剖面存留。晚全新世黄土发育时的沙尘暴堆积率至少是中全新世古土壤发育时的2.3倍。中全新世气候温暖湿润,导致古土壤粘化强、持水性较好、含水量充足,非常利于当时温带作物和部分亚热带作物发展与农业生产,这是当时人类活动较强和村落分布较广的主要原因。晚全新世黄土也具有优良土壤的特性,当时降水量和土壤水分含量基本能够满足温带旱地农业生产的需要,这是晚全新世关中平原人类活动逐渐增强的重要原因之一。     

试论伏牛山南坡土壤垂直分异规律——兼论亚热带北界的划分

在野外土壤调查和室内土壤理化分析的基础上,开展了伏牛山南坡土壤组成和性质垂直分异、土壤类型划分以及亚热带北界问题的讨论。研究表明：(1) 调查断面上土壤表层HA/FA随高度增加而增大,且均小于1,海拔900 m左右土壤胡敏酸的芳构化程度最低;随高度增加土壤pH和盐基饱和度先下降后上升;海拔900 m以下的土壤中均有明显的黏化层,向上土壤黏粒淋溶淀积逐渐减弱;海拔900 m以下的土壤土体风化程度高,大部分氧化物的平均迁移系数和土体淋溶率小于1,土体Saf小于5.06,淀积层游离铁含量大于20 g·kg-1,铁游离度大于40%,具有弱富铁铝作用,剖面中出现明显的铁锰新生体,而向上土体风化程度减弱,不发生富铁铝作用,剖面中不出现铁锰新生体。(2) 伏牛山南坡海拔550 m以下出现黏磐黄褐土 (饱和黏磐湿润淋溶土),550~950 m出现普通黄棕壤 (普通铁质湿润淋溶土),950~1900 m出现棕壤 (普通简育湿润淋溶土或暗沃简育湿润雏形土),1900 m以上出现暗棕壤性土或草甸暗棕壤 (暗沃冷凉湿润雏形土)。(3) 伏牛山南坡亚热带北界约在海拔950 m。     

湖北郧县辽瓦店黄土剖面风化特征及其对气候变化的响应

对湖北郧县辽瓦店剖面的沉积学特征及磁化率、粒度、Rb、Sr含量等理化指标进行了研究。结果表明:辽瓦店剖面自下而上具有马兰黄土(L₁)-过渡层(L_t)-古土壤(S₀)-全新世黄土(L₀)-表土(TS)地层序列;不同地层单元的风化成壤差异明显,其成壤强弱顺序为古土壤S₀成壤最强、全新世黄土L₀和过渡层L_t次之、马兰黄土L₁最弱。成壤强弱的变化揭示出该区晚更新世末期(11 500 a BP以前)气候干冷,全新世早期(11 500~8 500 a BP)气候处于晚更新世干冷向全新世中期暖湿的过渡阶段,全新世中期(8 500~3 100 a BP)气候最为温暖湿润,全新世晚期(3 100 a BP以来)气候转为干冷且逐渐恶化的变化过程。     

关中平原420-350 ka BP的古土壤与环境

通过对关中平原双竹村剖面、寇家坡剖面以及蓝田田家坡剖面、三官庙剖面、长安四府村剖面和宝鸡马家塬剖面黄土沉积中第4层古土壤的分析，发现西安、长安、蓝田和宝鸡中更新世中期发育的第4层古土壤已转变成为风化壳，厚度变化在3．5～3．7m之间。它由4层组成，最上部的第1层是发育好的红棕色粘化层(Bts)，第2层是具有铁质胶膜的风化淋滤黄土层(Cs)，第3层是不含铁质胶膜的风化淋滤黄土层(Cl)，第4层是CaCO3结核层(Ck)。对风化剖面中CaCO3含量、pH值、黏土含量，元素Sr、Fe2O3和Al2O3分析，表明该风化剖面受到了较强烈的风化淋溶和黏土化作用，并指示当时的风化淋滤深度明显超出了土壤粘化层的厚度。粘化层中黏土胶膜具亚热带土壤胶膜特征，具超微晶粒结构，由新生的蒙脱石、高岭石和伊利石微晶粒构成，明显定向排列，这是其具有光性的原因。风化壳型古土壤的发育表明，在距今42．35万年前后，黄土高原东南部盛行亚热带气候。这一古土壤剖面构型为Bts-Cs-Cl-Ck-C，它发育时的年平均温度和降水量分别约为16℃和1000mm，比现代关中平原高约30℃和400mm。     

青藏高原东北部残积母质土壤发育过程研究——以青海湖北部宁夏剖面为例

残积母质是青海湖地区重要的成土母质之一,目前对高原残积母质土壤的研究相对匮乏,特别是其形成发育的年代尚不明晰,限制了对高原残积母质土壤演变过程的认识及对区域气候环境演变的理解。为探究青藏高原东北部残积母质土壤的发育过程及其发育模式,以青海湖北部宁夏（NX）剖面作为研究对象,通过光释光（Optically stimulated luminescence,OSL）测年获得残积母质土壤发育年代,采用化学蚀变指数（Chemical index of alteration,CIA）、Rb/Sr和粉黏比等探究土壤发育程度,对比青海湖地区河湖相沉积和黄土的Zr/Nb、K₂O/Al₂O₃和TiO₂/Al₂O₃分析其物源。结果表明：NX土壤剖面在早全新世以来发育,其年代结果集中在10.02~8.67 ka,成土母质发育时间与流域内风沙强烈活动时期基本一致,为干暖气候背景下的产物;通过物源对比分析,NX剖面底部母质为母岩就地风化而成,上部为风尘加积发育,发育模式为混合母质风尘加积型;剖面整体处于弱化学风化阶段,土壤发育程度较弱。     

西安和宝鸡第5层古土壤铁质粘土结核的发现与研究

根据西安和宝鸡黄土中第5层红褐色古土壤的调查，在该层古土壤下部发现了红色铁质粘土结核，显微镜下和电子显微镜下的鉴定表明，铁质粘土结核是光性粘土胶膜聚集而成的，具有超微晶粒结构。铁质粘土结核主要由伊利石－蒙脱石混层粘土矿物组成，边表明西安与宝鸡地区第5层古土壤发育时的粘化作用为化学粘化或生物化学粘化，该地区第5层古土壤的铁质粘土结核迁出土壤粘化层底部的距离达1．0m，与江苏六合地区黄棕壤铁质粘土结核分布深度相同，指示该层古土壤发育时该区年均降水量可达1000mm左右。     

汉江上游黄土常量元素地球化学特征及区域对比

本文对汉江上游黄土的常量元素含量及相关地球化学参数CIA、Na/K、淋溶系数、退碱系数、残积系数等进行了系统分析。结果显示：① 汉江黄土的主要化学成分为SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃,三者含量总和达767.3 g/kg;常量元素含量大小排序为SiO₂>Al₂O₃>Fe₂O₃>K₂O>MgO>Na₂O>CaO。风化成壤过程中Na、Ca、Mg、Si发生不同程度的迁移淋溶,而Fe、Al、K相对富集。② 其风化成壤强度呈现从马兰黄土L₁→过渡性黄土L_t→古土壤S₀逐渐升高、全新世黄土L₀又降低的规律,记录了该区域气候经历了末次冰期（55.0-15.0 ka BP）冷干、早全新世（15.0-8.5 ka BP）增温增湿、中全新世（8.5-3.1 ka BP）达到最暖湿,晚全新世（3.1-0.0 ka BP）降温变干的演变过程。③ 汉江黄土与洛川、巫山、下蜀黄土的元素组合特征高度一致,不同地区常量元素（CaO除外）含量十分接近且UCC标准化值变幅均小于0.25,这暗示了它们风化之初具有相似的风成沉积基础;但不同区域黄土的化学风化强度差异明显,大致呈现洛川黄土<汉江黄土<巫山黄土<下蜀黄土的趋势,与中国现代季风气候的空间变化规律相吻合,即不同地区黄土风化程度差异主要是东亚季风变化影响的结果。     

北亚热带江淮地区白浆化土壤的发生学特性

通过孢子花粉、石英砂颗粒和土壤微形态学分析,研究北亚热带江淮地区白浆化土壤的发生学特性。白浆化土壤下部土体经历了暖温带森林草原景观和亚热带草原景观,为高能化学环境。在母质沉积后,经历了褐土化过程或其他物质堆积,经过一定时期的沉积间断后,堆积新物质,随着气候的变化,成土环境演变为现代气候类型,属亚热带森林草原环境。淀积层也源于黄土状物质,风化程度更强,白浆层则为后期堆积物,不具备高能化学环境。淀积层在高能环境下,存在次生粘化和淀积粘化作用。     

常量元素氧化物含量及其比值揭示的中晚全新世以来玛曲高原的环境演变

对玛曲高原具有代表性的黄土-古土壤-风成砂剖面(OL剖面)常量元素氧化物含量及其比值的地球化学特征分析表明:(1)常量元素氧化物总含量为91.93%且SiO₂(67.93%) >Al₂O₃(11.2%) >Fe₂O₃(3.97%) >CaO(3.76%)>K₂O(2.16%) >Na₂O(1.81%) >MgO(1.1%);(2)玛曲高原处于较弱的脱Ca、Na初级风化阶段,并伴有碳酸盐的淋失;(3)玛曲高原的气候经历了冷干-凉润-温湿-凉干的冷暖旋回。依据常量元素氧化物含量及其比值揭示的环境特征并结合¹⁴C测年将玛曲高原中晚全新世以来的环境演变划分为4.6 ka BP以前的风沙活动强烈期、4.6～4.3 ka BP的风沙活动较弱期、4.3～0.3 ka BP的固结成壤期和0.3 ka BP至今的风沙活动增强期4个阶段。     

陕西扶风黄土台塬全新世成壤环境变化研究

通过对陕西扶风全新世黄土剖面的土壤学和地层学研究、磁化率、酸碱度和粒度测定分析, 揭示了周原地区全新世成壤环境演变过程。黄土剖面中的埋藏古土壤S₀形成于全新世大暖期的温湿环境中, 古土壤S₀中黄土夹层(L_x)的存在, 表明6000aBP前后季风气候发生转折, 在6000~5000aBP出现一个干旱阶段, 并使得全新世大暖期分裂成为两个主要的温湿阶段。大约从3100aBP开始, 受全球降温过程的影响, 季风气候朝向干旱化方向发展, 全新世大暖期的成壤作用被黄土堆积所取代。现代表土大约从1500aBP开始发育。     

西周沣镐遗址全新世土壤研究

根据西安西部西周沣镐遗址附近全新世土壤剖面磁化率、全铁、有机碳、Rb和Sr等指标的测定分析,揭示了与全新世环境变化相对应的成壤过程,阐明西周时代土壤和土地资源状况及人类耕作对成壤过程影响。认为全新世早期气候较温和干燥,风尘堆积速率降低,有一定生物风化成壤作用,土壤发育表现为边沉积边成壤;全新世中期气候温暖湿润,生物风化成壤作用大于风尘堆积作用,随着沉积和成壤继续,土壤层深厚,形成古土壤层(S₀);全新世晚期气候恶化,沙尘暴频繁发生,风尘堆积作用大于风化成壤作用,形成现代黄土层(L₀)覆盖了土壤(S₀),使之成为埋藏古土壤。西周时期(3000~2720a B.P.)气候干旱使环境资源恶化,土壤退化严重,当时的耕作层和古地面位于相当于黄土(L₀)下部、古土壤(S₀)顶界以上10cm的层位。