论文摘要:汾胃盆地全新世成壤环境和人类活动影响比较研究
全新世是地球发展史中最新的一页,它是与人类古代社会发展和现今 自然环境最有直接联系的一个地质时期。全新世距今时间最近,与人的关系最为 密切,是人类从愚昧走向文明的时期,是环境演变与人类社会的发展互为因果融 为一体的时期…。因此,从对人类社会的影响来说,全新世的环境演变具有特别 重要的意义。深入研究全新世气候演变的过程、性质和发生原因,特别是对土壤 成壤环境的演变规律研究,对认识现代环境的形成,揭示人类文明对自然界的影 响和预测未来的地理环境有重要意义。 土壤是自然环境的主要构成因素,是气候变化的重要指示物。各区域土壤剖 面的发育程度强弱,在很大程度上反映了各区域历史时期气候变化的状况,所以 本文研究的目的是通过对全新世发育的土壤剖面的理化指标研究,试图从成壤环 境角度,探讨全新世不同地貌条件下土壤的成壤变化规律,并在此基础上揭示该 区域全新世气候的变化过程、环境的演变规律、Rainwash事件面流沉积物对土壤 成壤的过程影响以及人类活动对成壤环境的影响,为认识黄土高原现代土壤侵蚀 和人与自然之间的关系提供一定的科学的参考。 通过大量的野外考察,本研究选取了渭河盆地二级阶地的SLC剖面(含西周 文化遗物),汾河盆地的河流阶地和山前洪积扇上的TSC、DPG、DXF—S剖面(含陶 寺文化遗物)。上述剖面地层稳定,发育连续完整,保存良好,具有典型性。对剖 面自上而下每隔2cm进行高密度采样。分别采集到125、155、140、205个全新世 地层样品。对这些样品进行了磁化率、粒度、及CaCO_3含量的室内分析。 采用土壤一古土壤序列与替代指标分析相结合的手段初步恢复了全新世汾渭 盆地地区的全新世气候演变过程,同时借用现代土壤侵蚀理论对区域内部的成壤 差异进行了分析。 通过本课题的研究,对汾渭盆地全新世成壤环境演变得到以下结论: (一)全新世地层CaCO_3淋溶淀积过程不同。由于不同地貌类型的影响,使 得剖面上的沉积物受到侵蚀、搬运、并在低洼处形成新的沉积。这使特征相似的 剖面,产生了不同的淋溶淀积。本地区在全新世全球变化的气候条件下,受地带 性因素控制,一般来说愈往南部,剖面中CaCO_3淋溶淀积的强度和深度愈大,出 现CaCO_3淀积层;受非地带性因素地貌和人文活动的影响,地形低洼和人文活动 强烈的地方,剖面中CaCO_3淋溶淀积的强度和深度愈大,出现CaCO_3淀积层。反之, 强烈的地方,剖面中CaCO_3淋溶淀积的强度和深度愈大,出现CaCO_3淀积层。反之, 愈向北部CaCO_3淋溶淀积的强度和深度愈小;地形起伏大和人文活动微弱的地方, CaCO_3淋溶淀积的强度和深度愈小。 (二)地貌的差异,是产生面流侵蚀一沉积的根本原因,面流侵蚀是产生可 溶性盐类淋溶淀积不同,成壤环境不同,剖面地层发育厚度巨大差异的驱动力。 研究认为在整个全新世时期,土壤侵蚀过程存在四个强烈的时期,(1)11500~8500 aB.P.之间,季风转变,出现的洪水侵蚀,为土壤侵蚀一堆积过程,侵蚀区在古 洪积扇,沉积区在古洪积扇前沿和河流阶地上,阶地面沉积作用大于古洪积扇前 沿,属于自然侵蚀。(2)850O~405Oa B.P.之间,全新世的大暖期,降水丰沛 造成的面流侵蚀一沉积,侵蚀区在洪积扇中上部,沉积区在洪积扇前沿,属于自 然侵蚀。(3)4O5O~31OOaB.P.之间,古洪积扇仍然为侵蚀区,古洪积扇前沿和 阶地为沉积区,古洪积扇前沿沉积作用加强,该期侵蚀一堆积作用于人类活动有 关,属于自然一人为双重侵蚀。(4)31OO~OaB.P.,人为改变洪积扇前沿的地 形,修建灌溉工程,使洪积扇上部侵蚀,在洪积扇前沿和阶地处沉积,属于自然 一人为双重侵蚀。由此可见,现代黄土高原的土壤侵蚀是历史时期土壤侵蚀的延 续和继承。 (三)全新世成壤环境变化过程在汾渭盆地内部表现的有所不同。全新世早 期成壤加强,中期增加到最大,晚期开始退化。在11500~8500a B.P.的全新世 早期,地层为L_t,气温开始回升,降水量略有增加,夏季风增强,冬季风减弱时 期。气候由寒冷干旱向温暖湿润转变,沙尘暴明显减少,黄土堆积速率减慢,成 壤作用加强。各剖面成壤作用的差异开始产生。8500~3100aB.P的全新世大暖 期,地层表示为SO,夏季风达到最大,气温达到最高,降水量显著增加,土壤发 育强烈。但是由于气候、地貌和人类活动因素的影响,成壤环境的差别扩大,因 此成壤强度不同。31OOaB.P.~现今的全新世晚期,季风转变,夏季风减弱,冬 季风增强,气候干旱化,沙尘暴频繁,土壤退化,形成了现代黄土L_o和表土TS, 成壤环境差异缩小。研究发现,在全新世大暖期,渭河流域和汾河流域的成壤环 境在拉大,而在黄土堆积时期,这种差距在缩小。 本文首次引用土壤侵蚀理论来解释全新世土壤成壤环境的演变,揭示了土壤 侵蚀对壤环境的影响,充分证明,成壤环境变化是多要素共同作用的结果,不仅 仅是受气候条件影响,而且还受到了其他成壤因素的影响。由于首次使用侵蚀理 论来解释全新世成壤环境的演变。因此存在着对侵蚀理论认识水平较低和定量化 说明不够等不足之处,有待于以后深入的探讨和研究。