关中平原黄土中第1层古土壤发育时的土壤水分研究
Research in Soil Moisture during Development of S_1 Paleosol in Guanzhong Plain
查看参考文献46篇
文摘
|
根据关中平原西安地区和宝鸡地区调查和实验分析资料,研究了该区黄土中第1层红褐色古土壤发育时的土壤有效水含量、重力水分布、水循环和水分平衡等问题。结果表明,该层古土壤CaCO_3与元素Sr迁移深度达到了4.2 m,位于古土壤黏化层底界之下的风化黄土层发育厚度为2.2 m,淋滤裂隙发育深度为3.9 m,Fe_2O_3含量较高的红色铁质黏土胶膜迁移到了土壤黏化层底界之下约1 m深处的黄土中,迁移到了4.2 m深处的CaCO_3结核中方解石结晶良好。这些指标显示,在西安和宝鸡地区该层古土壤发育的最温湿阶段,土壤重力水带分布深度至少达到了4.2 m,当时该区4.2 m深度范围内土层水分充足,在植被生长季节和每年绝大部分时间里土层平均含水量一般为22%左右,在蒸发与植被吸收、树冠截留以及地表径流损失之后剩余的可利用有效水含量为14%左右,当时土壤水分充足,没有土壤干层发育,能够满足茂盛森林植被发育的需要。西安和宝鸡附近S_1古土壤发育时的最湿润时期土壤重力水带分布深度比现今大2 m左右,土壤水是酸性的。在关中平原S_1古土壤发育时,土壤水分的收入量大于支出量,土壤水分为正平衡,土壤水循环正常,每年雨季一般有较多的水分通过土壤入渗补给地下水,这也是当时土层含水量高的原因。关中平原与洛川等地2003丰水年的重力水分布深度与含水量证实了S_1古土壤发育时的土壤水研究结果是可靠的。多项指标显示,在S_1古土壤发育的最温湿阶段,夏季风气团能够频繁越过秦岭山脉到达关中平原地区,秦岭南北均为亚热带气候,这表明当时秦岭失去了温带与亚热带气候分界线的作用。S_1古土壤发育过程经历了5万余年的漫长时间,在最温湿阶段之外的其它阶段,发育森林草原等植被是可能的。本项研究确定的土壤古水分水指标对国内外的研究有重要应用价值。 |
其他语种文摘
|
Based on field investigation in the Guanzhong plain and Baiji area,this study analyzed available water content,distribution of gravity water,water cycle and balance in the first paleosol layer (S_1)using laboratory analysis.The results show that the migration depth of CaCO_3 and Sr is up to 4.2 m.The development thicknesses of weathering loess under the bottom of argillic horizon and leaching fracture are 2.2 mand 3.9 mrespectively.The migration depth of red ferruginous clay adhesive film rich in Fe_2O_3 is 1 munder the bottom of argillic horizon.The crystal calcite of CaCO_3 concretion is well developed.These indexes indicate that the developmental condition of the first paleosol layer was warm and humid,the distribution depth of gravity water is up to 4.2 mat least and the content of water is adequate in the range of 4.2 m.The average moisture content of S_1 is about 22%during vegetation growing season and in most time every year.Meanwhile,the available water content is about 14% after evaporation,absorption,crown interception and surface runoff loess.When there was sufficient soil moisture and no dried earth layer developed in the Guanzhong Plain,paleosol can provide enough water to satisfy the need of forest to grow.The distribution depth of gravity water during the development of S_1 was 2 mthicker than that nowadays and the soil water was acid.The input volume of soil water was higher than output volume during the development of S_1,indicating the value of soil moisture balance is positive and atmospheric precipitation during rainy season could supply the underground with much water.This was why there is high content of soil water at that time.The fact that the distribution depth and content of gravity water in Guanzhong Plain and Luochuan ws sufficient in 2003 can demonstrate that the research results of soil water during the development of S_1 is reliable.These indexes indicate that,during the most humid and moisture stage of S_1 paleosol development,summer atmosphere surpassed the Qingling Mountains to the Guanzhong plain and the subtropical climate was prevailing over the northern and southern sides of Qingling Mountains,suggesting the Qingling Mountains be no longer the boundary between the subtropical zone and the temperate zone in China.The development of the first paleosol layer lasted more than 50,000 years and it is possible to develop forest steppe vegetation outside the range of humid and warm.This study not only broadens a new content for Quaternary research but determines the important application value of paleowater content in paleosol study at home and abroad. |
来源
|
地质学报
,2015,89(12):2389-2399 【核心库】
|
关键词
|
S_1古土壤
;
化学成分迁移
;
土壤古湿度
;
有效水含量
;
水分存在形式
;
植被发育条件
;
关中平原
|
地址
|
1.
陕西师范大学旅游与环境学院, 黄土与第四纪地质国家重点实验室, 西安, 710062
2.
陕西师范大学旅游与环境学院, 西安, 710062
3.
武警工程大学, 西安, 710086
|
语种
|
中文 |
文献类型
|
研究性论文 |
ISSN
|
0001-5717 |
学科
|
自然地理学;农业基础科学 |
基金
|
中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室基金
;
国家自然科学基金
;
陕西省自然科学基础研究计划项目
|
文献收藏号
|
CSCD:5599064
|
参考文献 共
46
共3页
|
1.
安芷生. 最近130ka中国的古季风-II.古季风变迁.
中国科学,B辑,1991,21(11):1209-1215
|
被引
80
次
|
|
|
|
2.
陈宝群. 特大丰水年洛川人工林地土壤水分特征研究.
干旱区地理,2006,29(4):532-536
|
被引
9
次
|
|
|
|
3.
陈发虎. 陇西黄土高原末次冰期有机碳同位素变化及其意义.
科学通报,2006,51(11):1310-1317
|
被引
20
次
|
|
|
|
4.
丁仲礼. 晚更新世季风沙漠系统千年尺度不规则变化及其机制问题.
中国科学,D辑,1996,26(5):386-391
|
被引
12
次
|
|
|
|
5.
杜娟. 西安地区不同植被土壤含水量及水分恢复.
水土保持学报,2006,20(6):60-63
|
被引
3
次
|
|
|
|
6.
郭正堂. 130ka来黄土-古土壤序列的典型微形态特征与古气候事件.
中国科学,D辑,1996,26(5):392-399
|
被引
31
次
|
|
|
|
7.
郭正堂. 渭南黄土沉积中十五万年来的古土壤及其形成时的古环境.
第四纪研究,1994,14(3):256-269
|
被引
80
次
|
|
|
|
8.
樊启顺. 晚第四纪柴达木盆地东部古湖泊高湖面光释光年代学.
地质学报,2010,84(11):1652-1600
|
被引
13
次
|
|
|
|
9.
胡东生. 中国庐山晚第四纪沉积地层同位素的环境示踪及表层过程.
地质学报,2013,87(12):1922-1930
|
被引
1
次
|
|
|
|
10.
黄锡荃.
水文学,1998:228-236
|
被引
2
次
|
|
|
|
11.
刘东生.
黄土与环境,1985:350-351
|
被引
6
次
|
|
|
|
12.
刘秀铭. 风积地层中铁矿物随环境变化及其启示.
第四纪研究,2014,34(3):443-457
|
被引
31
次
|
|
|
|
13.
李天杰.
土壤地理学,1983:134-151
|
被引
2
次
|
|
|
|
14.
林本海. 最近800ka黄土高原夏季风变迁的稳定同位素证据.
科学通报,1992,37(18):1691-1693
|
被引
55
次
|
|
|
|
15.
吕洪波. 山东鲁山混合岩表面发现第四纪冰川剥蚀的直接证据——颤痕.
地质学报,2012,86(3):514-520
|
被引
13
次
|
|
|
|
16.
吕厚远. 末次间冰期以来黄土高原南部植被演替的植物硅酸体记录.
第四纪研究,1999,19(4):336-347
|
被引
58
次
|
|
|
|
17.
彭少麟. 森林演替过程中根系分布的动态变化.
中山大学学报(自然科学版),2006,44(5):65-69
|
被引
2
次
|
|
|
|
18.
孙东怀. 最近150ka黄土高原夏季风气候格局的演化.
中国科学,D辑,1996,26(2):417-422
|
被引
23
次
|
|
|
|
19.
孙湘君. 黄土高原南缘最近10万年来的植被.
植物学报,1996,38(12):982-988
|
被引
22
次
|
|
|
|
20.
唐克丽. 黄土高原全新世黄土-古土壤演替及气候演变的再研讨.
第四纪研究,2004,24(2):129-138
|
被引
39
次
|
|
|
|
|