土壤-黄土序列的古气候解译

由国际科联发起正在世界范围内共同努力进行的全球变化研究中,把土壤-黄土序列作为第四纪古气候的关键性记录。土壤-黄土序列的一个重要特点是全球范围内分布广泛,主要黄土堆积集中在东欧、西伯利亚、中国、美国中部和阿拉斯加,以及南美洲东南部,其他大陆也见有少量黄土堆积。这种全球范围的广泛分布不仅为解译特定时段内大范围     

黄土高原区环纹藻化石的发现及其意义

环纹藻化石不仅广泛分布于我国东南部新生界地层，而且笔者近年在黄土高原区晚更新世以来的孢粉中亦有较多发现。在８个化石点共找到环纹藻化石２３７８粒。研究表明，它具有横向和纵向分布规律性。含环纹藻的孢粉组合不仅有喜暖湿的阔叶树种花粉，而且也有喜冷湿的暗针叶树种花粉，反映了环纹藻对气候有很强的适应性。我国西部环纹藻化石种类较东南部单调，其数量从东向西趋于减少。其时代分布，从晚更新世早期到晚全新世，以中全新     

甘肃西峰红粘土~4.5Ma孢粉记录的植被转变及其与青藏高原隆升的关系

甘肃西峰红粘土剖面蕴涵了大量古环境和古气候变化信息,是重建黄土高原生态环境和气候演化的重要地质记录。通过对红粘土地层孢粉学研究,发现孢粉组合特征在~4.5Ma发生了明显转变,乔木植物花粉明显减少,草本植物花粉大量增加,尤其是藜科花粉百分含量显著增加,麻黄出现频率明显增高;孢粉类型C/A(Chenopodiaceae/Artemisia)和B/A(Betula/Artemisia)的比值发生显著变化,反映研究区从~4.5Ma开始植被类型由稀疏森林草原逐步转变为典型草原,甚至荒漠草原,揭示了亚洲内陆生态环境的一次显著变干事件。这一信息与前人研究红粘土中其他替代性指标指示的气候变干过程具有很好的一致性。孢粉组合中藜科植物含量在此时迅速递增,反映黄土高原气候的季节性反差明显加强。青藏高原在~4.5Ma发生的隆升可能是导致这次亚洲内陆干旱化的主要驱动因素,高原对暖湿气流的屏障和加强季节性反差可能是导致干旱化的重要途径。     

植物根系控制黄土土层风化淋溶机制的初步研究

植物群落根系对土壤元素迁移和矿物的风化淋溶具有显著影响. 从描述黄土土层地球化学环境场分异的特征出发, 用原状土柱淋滤实验装置、根系大型挖掘剖面壁法及多元统计学方法, 对陕北黄土丘陵沟壑区植物根系改善土壤环境场效应与土壤风化淋溶速率强化值的关系进行了综合定量研究. 研究结果表明, 植物根系对土壤环境的改善效应主要受有效根(≤1 mm)密度和根量控制, 主成分分析结果表明植物根系对土壤物理性质改善效应大于对土壤化学性质改善效应, 根系控制土壤风化淋溶的主导因素依次是: 根系提高土壤渗透力、增加土壤生物活性物质及稳定土层结构的动力学性质. 在对不同植物根系影响土壤中化学元素迁移和矿物风化速率主导因素综合定量研究的基础上建立了数学模型, 此数学模型将有助于阐明林草群落根系控制土壤风化淋溶作用的生物动力机制, 也可用于林草地对有关变量进行定量评价.     

黄土高原秦安中新世黄土-古土壤序列的蜗牛化石初步研究

通过对秦安中新世黄土-古土壤序列蜗牛化石的初步调查研究表明, 在距今22~6.2 Ma期间长达近16 Ma的黄土-古土壤沉积发育过程中, 无论黄土还是古土壤地层中都保存有较丰富的蜗牛化石种类, 目前发现的15种蜗牛化石全部是陆生种类, 化石个体保存完整, 为原地埋藏的种群, 未发现水生的种类, 多数为第四纪黄土-古土壤序列中的常见种类, 可划分为冷干和温湿两个生态类群, 冷干类主要见于黄土地层中, 温湿类主要分布于古土壤地层中. 自中新世至第四纪期间, 蜗牛化石Metodontia(间齿螺)类和Cathaica(华蜗牛)类的属种具有明显的演化趋势, 新的种类的出现和演化与这一时期大的气候环境的改变在时代上有较好的一致性, 反映了蜗牛生态种类对全球/区域性环境格局变化的响应. 初步研究结果表明, 中新世黄土-古土壤序列与第四纪黄土-古土壤序列有着相似的沉积背景. 研究结果为秦安中新世黄土-古土壤序列沉积环境、气候演化等提供了生物化石证据.     

黄土高原稳定同位素与古环境研究

黄土高原黄土地层已被证明是大陆上最完好的记录了过去环境信息的载体。通过黄土地层的碳,氧同位素作为气候替代指标研究古植被,降雨量,古环境温度及古季风演化方面取得了长足的进展,本文拟就主要研究成果作一综述,并对今后的研究方向做一前瞻。     

轨道调谐建立洛川黄土地层的时间标尺

对黄土高原中部洛川厚140m黄土剖面进行了黄土层间隔5cm、古土壤层间隔3cm的采样,在室内测量了全部样品的磁化率．以磁化率变化作为东亚夏季风气候变化的替代性指标,利用轨道调谐方法建立了黄土－古土壤序列的时间标尺．结果表明,B／M界线处的年龄是772KaB．P,午城黄土与离石黄土分界线的年龄为1348KaB．P,黄土堆积底界的年龄为2471KaB．P．．通过和古地磁场倒转点绝对年龄对比以及与太阳辐射量变化时间序列进行交叉谱分析,证明了新时间标尺的可信性．     

大光斑波形数据在土地覆盖分类的适用性分析

针对GLAS地学激光测高系统是冰、云和陆地高程卫星(ICESat)的唯一监测工具,能够记录地表光斑内的地物信息,是否能应用于黄土高原土地覆盖分类的问题进行了研究。利用粒子群和最小二乘法相结合的方法对GLAS波形数据进行高斯分解,获取高斯波个数、波形总能量、波形信号起始和信号结束位置4个波形参数;基于波形自动分类方法对黄土高原水体、森林、城市用地、其他地类(裸地、低矮植被等)进行分类。通过基于覆盖相同研究区域的30 m地表覆盖数据(Globe Land30),验证分类的准确性。结果表明,GLAS大光斑波形数据对黄土高原的4种地类能够很好地进行区分,总分类精度高达87.68%,Kappa系数为65.79%。研究表明,GLAS波形数据可以作为获取土地覆盖信息的有效数据源,为研究黄土高原土地覆盖变化提供更丰富的数据支持。     

产业发展背景下黄土高原乡村转型与农户生计演化——以陕西省长武县为例

改革开放以来,黄土高原乡村转型明显,农户生计演化日趋剧烈。以黄土高原长武县为例,运用熵权法、贡献度模型和Logistic交互分析等方法,厘清长武县1990年以来乡村转型与农户生计演化历程及其主控因素,揭示乡村转型与农户生计的互动演化关系。研究发现：(1) 1990年以来长武县人地关系发生剧烈变化,其乡镇形成县域服务型、煤业生产型、苹果产业型与政策依赖型四种类型,各类别间乡村转型水平差异显著;农户生计类型逐步多样,分化为固守型路径、渐升型路径、回落型路径、俱进型路径,各路径影响因素差别较大。(2)乡村转型历程中乡镇的经济水平与劳动力是乡村转型的基础,乡镇产业发展决定乡村转型方向,电商因素助力乡镇农业产业链完善。(3)农户生计演化过程中人力资本与乡镇产业基础是农户生计类型改善的前提,“耕地依赖”限制农户生计非农化发展,金融资本与产业发展促进农户生计多元化,社会资本与电商因素促进农户生计演化升级。(4)在乡村转型与农户生计的互动演化过程中,乡镇处于发展的快车道,占据主导地位,大部分农户为被动适应的角色,仅少部分“乡村精英”能与乡村转型进行良性互动。