丁敏[1]2015年在《关中盆地东部与西部全新世成壤强度演变与气候变化高分辨率对比研究》文中认为黄土高原的风尘沉积物可靠地记载了第四纪以来完整的古环境信息,全新世是人类大发展时期,其环境与人类及社会发展的关系极为密切。关中盆地位于黄土高原南部,是季风演变的敏感区域,对全球变化有其特有的响应模式,其在盆地东部与西部的响应也有所不同。论文对全新世时期关中盆地东、西部区域环境差异及其机理进行对比研究,其成果为预测未来黄土高原南缘环境演变和季风变化规律提供基础数据,研究具有重要的科学意义。在野外考察的基础上,选择关中盆地东部的YHC剖面和盆地西部的LC剖面作为代表性剖面,对其不同观察尺度下的形态结构、理化性质(色度、磁化率、粒度、吸湿水、烧矢量、CaCO3含量、pH)和地球化学参数(常量元素和微量元素)进行了系统的观察和分析,在综合分析第一手实验数据基础上,尝试性对环境替代指标进行了R/S分析、偏相关分析和区域验证分析,探讨有关环境替代指标的本质和环境敏感性、盆地东部与西部土壤风化程度及演变模式,重建关中盆地东部和西部全新世时期环境变化和夏季风进退的过程。通过区域和全球的广泛对比,查验关中盆地环境演变的区域响应。本文的研究获得下列主要结论:(1)不同剖面的理化性质参数研究发现:①环境替代指标在全新世剖面中均表现出系统性变化,磁化率、红度、黄度、粘粒、烧矢量、吸湿水从L1→Lt→S0阶梯式增加,到L0又下降;亮度、pH、CaCO3含量表现出相反的变化趋势。关中盆地东部与西部全新世剖面各理化指标也存在一些异常波动。②成壤强度西部LC剖面高于东部YHC剖面,区域差异明显。(2)对不同剖面的地球化学过程分析认为:①常量微量元素含量、元素迁移率和化学分子比均对环境变化反应敏感,不但能够揭示土壤-古土壤的旋回性波动变化,明确验证了关中盆地东部YHC和西部LC剖面理化性质揭示的次级变化,是否为次级气候事件:LC剖面210~200cm、160cm为次级事件,290cm为碳酸盐淀积造成的假象;YHC剖面150~140cm和110~100cm的剧烈波动为气候波动事件。②各种元素含量、迁移率和风化指数一致揭示,关中西部LC剖面的风化程度高于关中东部YHC剖面。元素迁移率、硅铝系数、CIA共同揭示,关中西部LC剖面达到中等风化程度,So形成时发生了微弱的脱硅富铝化作用;东部YHC剖面处于低等风化阶段和中等风化的过渡阶段,未发生脱硅现象,镁的淋溶微弱。(3)对沉积物的微观结构观察认为:①基于偏光图像提取的土壤孔隙定量化参数(土壤孔隙度、孔隙分形维数、面积、圆度、长度、宽度等)与其它成熟环境替代指标可以进行良好的对比,能够揭示全新世的环境变化规律。②关中盆地西部LXY剖面S0中,镜下发现有大量清晰的木本植被的根孔,粘化层中有许多棕红-棕黄色光性粘粒胶膜聚集和大量铁锰锈斑;关中盆地东部YHC剖面未发现上述特征形成物。(4)关中盆地东、西部的风化成壤存在显着差别。R/S分维分析和区域分析相结合进行的综合分析发现:①关中盆地土壤发育主要受控于降水,即夏季风指标。缺乏有效的温度,即冬季风替代指标。②成壤强度具有明显差别(LC>YHC)。全新世大暖期成壤最强时,关中西部LC剖面达到棕壤甚至黄棕壤的发育程度,YHC仅发育到褐土阶段,并讨论了形成机制。(5)全新时期关中盆地气候的演变和对全球变化的的响应具有这样的规律:①关中盆地西部和东部全新世气候变化规律基本一致:早全新世,夏季风增强,成壤改造开始;中全新世是全新世最为暖湿的阶段;晚全新世,夏季风再度减弱,气候变冷变干。②关中盆地东部与西部剖面记录到不同的气候突变事件。关中盆地西部LC剖面记录的7670~7200 a B.P,事件,是以小幅度降温为主的夏季风减弱事件,区域水文系统响应不明显。盆地东部YHC剖面记录到的4400-3800a B.P.和3100 a B.P.事件以降水骤减为特征,流域水文系统响应敏感,渭河流域和干支流普遍发生洪水。③关中盆地东西部全新世大暖期鼎盛期开始的时间、夏季风进退快慢均存在一定差异,可能跟秦岭对季风的差异性阻挡有关。论文的主要创新点是:在综合分析第一手实验数据基础上,尝试性对各种环境替代指标进行R/S分维分析和区域验证,以及多指标间的相互验证,得出新的认识:①关中盆地土壤发育主要受控于降水,即夏季风指标,关中盆地东部与西部成壤强度具有明显差别(LC>YHC)。全新世大暖期成壤最强时,关中西部LC剖面达到棕壤甚至黄棕壤的发育程度,YHC仅发育到褐土阶段。②关中盆地东部和西部全新世气候变化规律基本一致,但记录到不同的气候突变事件,关中盆地西部LC剖面记录的7670~7200 a B.P,事件,是以小幅度降温为主的夏季风减弱事件;盆地东部YHC剖面记录到的4400-3800a B.P.和3100 a B.P.事件以降水骤减为特征。
杜娟[2]2014年在《关中平原土壤耕作层形成过程研究》文中指出我国人为土的研究兴起于20世纪60年代,现行的人为土分类主要为旱耕人为土与水耕人为土两类,都是在长期农业生产活动影响下产生的土壤类型。目前人为土研究已有的成果多集中于土壤学视角下的对现有耕地的研究,而对历史时期诸如耕作、堆积、施肥、灌溉等农业活动对人为土的影响以及在这些措施下土壤发生的具体变化尚缺乏深入的研究。关中平原的(?)土是具有明显区域特征的人为土类型,它区别于自然土壤的根本属性在于其具有人类活动影响下的深厚的土壤耕作层。本文以关中平原土壤耕作层为研究对象,以历史时期农业生产活动为线索,采用文献记录提取与土壤剖面分析相结合的方法,探讨了关中平原土壤命名与分类、土壤结构、质地、水分、肥力等的历史演变过程以及耕作、施肥、灌溉活动对土壤耕作层形成的影响,并进行了区域内的对比分析。土壤的认知过程时刻相伴于农业生产活动,并在土壤利用与改良过程中相互推进。关中平原历史上的土壤命名与分类表现出明显的历史阶段性,主要分为以下四个阶段:先秦时期以土壤外观特征及质地结构为标准的土壤分类,秦汉至明清时期立足于生产特性为目的土壤描述,近代以土壤生产性状及土壤发生学分类法相结合的土壤分类,以及新中国时期农业土壤、耕作土壤、人为土等土壤概念的产生及系统分类法的应用。关中平原(?)土具有上部人为堆垫熟化层与下部自然土层迭加的剖面结构。上部人为堆垫熟化层是自然作用下新近堆积的粉尘与农业施加土粪致使土壤耕作层逐年迭加增厚的结果。堆垫熟化层可分为现代耕作层、古熟化层、古耕层、古耕腐殖质层等多层结构。关中平原不同历史阶段的不同区域,耕作土层的性状也有所差异,产生以黄土、垆土、(?)土等不同土类为主的土壤耕作层。历史上以生产工具、治田方式、耕作技术、作物种类选择为主的耕作活动是改良土壤环境,创造土壤耕作层优良结构的主要作用力。随着农业历史的演进,耕作活动对土壤耕作层扰动的频率和强度呈逐渐增强的趋势,以致越接近于近代,土壤的熟化程度越高,土壤耕作层人为化特征越明显。土粪施加是关中平原土壤耕作层堆垫增厚的关键环节,在关中古代的土壤培肥过程中,休耕、草肥、蚕屎、人畜粪尿、旧墙土、绿肥种植是主要方式。汉至明代,农业生产中都实行以土拌粪的施肥过程,但表现出较强的种植方式与作物选择的倾向性,在区田法以及蔬菜瓜果类经济作物的种植中才有施加土粪的记录。清至民国时期,复种指数的显着提高对地力要求更高,积制与施加土粪的过程明显增强,这也是关中(?)土上部覆盖层快速堆垫的时期。在人为堆垫过程的同时总是伴随着自然粉尘的堆积作用,但随着农业发展水平及土地生产力需求的提高,土粪在土壤耕作层成土化物质组成中的比例也会提高。关中平原水利灌溉的功效除补给水分以外,更为重要的作用在于灌溉携带的河流泥沙参与到土壤耕作层的形成与熟化过程中,促进了盐碱土、沼泽土、潮土等的改良与土壤灌淤层的形成,这在关中东部平原区表现十分明显。淤积造田、放淤压盐、引水洗盐是灌淤改良土壤的主要方式,不同水利灌区的土壤性质是决定灌淤效果的关键因素。泾水至石川水之间,盐碱土分布面积小,盐渍化程度低是灌淤成效显着的基本保障,也是引泾灌区灌溉活动得以持续发展的有利条件。在石川水至洛水之间,无论郑国渠东段,还是龙首渠都未能持续利用,说明历史时期灌淤对土壤的改良作用受地形、地貌、土壤等自然因素与灌排技术水平的极大限制。关中平原泾、渭、洛河都属于多泥沙河流,灌淤土的形成及灌淤层厚度和灌溉活动的持续性呈正相关关系,在灌溉持续时间最长的引泾灌区,也是关中平原灌淤土分布面积广,灌淤层厚度大的区域。关中平原灌淤土形成的另一个重要特征是以耕、耙、耱等耕作技术及施加土粪为标志的堆垫熟化作用参与了成土化过程,耕作层的形成是灌溉淤积与人为堆垫共同作用的结果。关中西部的油土,东部的(?)土以及渭河以南的立槎土、水稻土是区域内主要的人为土类型。气候、地形、母质是造成土壤成土化过程差异的主要因素,同时也是制约和影响人类农业生产方式的主要因素。相比较而言,关中西部油土的熟化程度更高,主要由于关中西部较好的水热条件及悠久的耕作历史,以及粉尘沉降与施加土粪构成了以黄土类物质为主的单一成土母质,而东部较为干旱的气候及以河流泥沙沉积为主的物质来源的不断补充导致东部地区(?)土的成土化作用较弱,熟化程度较低。黄土台塬上的红油土、红(?)土的熟化程度不及阶地平原上的黑油土、灰(?)土,这与阶地平原上地形优势引起的人口密度高、灌溉条件好、作物种类多样化及肥粪运输便利等农业生产条件的优越性有密切关系。
张战平[3]2001年在《陕西岐山全新世黄土与环境演变》文中研究指明全新世是人类文明迅速发展进步的时期。现代环境是全新世环境的延续和发展。研究全新世环境,特别是气候的演变过程,对认识现代环境的形成和预测未来的人类的生存环境有重要意义。 目前,学术界公认,黄土高原的黄土地层剖面记录着第四纪环境变化的丰富信息。近年来的研究表明,关中盆地具有多层古土壤的全新世黄土剖面,是过去一万多年环境变化的良好的信息载体,成为研究该区全新世环境演变的重要依据。 在野外考察的基础上,本文选择陕西岐山五里铺黄土剖面进行了深入的研究。该剖面发育连续、完整,其全新世土壤S_0分裂为两层:即s_0~1和S_0~2,其间夹有一层黄土L_X。对该剖面从上向下每2cm高密度连续采样,共采得160块样品。笔者对这些样品分别进行了磁化率、粒度、全铁、有机质和碳酸盐分析,得到了系统的基础资料。 根据野外考察和以上实验分析的结果,通过分析论证,揭示了陕西岐山地区全新世环境演变的基本规律。总的来说,其演变过程可以概括为下述几个主要阶段: (1)在 11500-8500aB.P.的全新世早期,温度上升,降水增多,为夏季风增强,冬季风减弱的时期。当时年平均气温由8.3℃左右逐渐上升到12.2℃左右,年平均降水量由500mm左右上升到730mm左右。 (2)8500-6000aB.P.,气候温暖湿润,夏季风达到最大强度,降水显着增多。当时年平均气温最高可达14.3℃,比现今高2-3℃;年平均降水量最高可达800mm,比现今高100-150mm。在该期的7000aB.P.左右,有短暂的气候恶化,但随后又恢复到温湿状态。这一时期对应着全新世大暖期的最佳期。 (3)6000-5000aB.P.,气候恶化,夏季风减弱,冬季风加强,气温降低,降水减少。当时年均温最低可达4℃左右,年均降水量最少为320mm左右。 (4)5000-3100aB.P.,气温回升,夏季风增强,冬季风减弱,降水增多。当时年平均气温最高达14’C左右,降水量最多可达760mm左右。另外,在此阶段的4000aB.P.左右,有过短暂的气候恶化。 u)31 00aB.P.一现代,气候恶化,夏季风减弱,冬季风增强,降水减少,气温下降,当时气温在 11,2 ’C上下波动,降水量在650mm左右,比较干旱。 另外,在上述各个主要变化阶段中,还迭加着次一级频率较高的波动。
孙素梅[4]2008年在《关中西部漆水河全新世古洪水平流沉积层理化性质研究》文中研究表明全新世是距离现今最近与人类关系最为密切的时期,用时也是人类文化飞速发展的时期。关中盆地西部地处黄土高原,区内全新世黄土-古土壤序列蕴藏了丰富的环境变化信息。同时,关中盆地是中华文化的发源地之一,也是我国古代文明的中心。先人在关中地区先后发展了老官台文化,仰韶文化、龙山文化及之后的夏商周文化。先人部落的不断迁移是对全新世环境变化的响应。因此,深入研究关中西部漆水河流域全新世特大洪水的产生背景及洪水沉积物的理化性质有重要意义。本文基于野外考察,分别在漆水河和湋河交汇处的黄土台塬区采取了武功浒西庄东剖面,在岐山附近的黄土台塬上采取梁村剖面。其中岐山梁村剖面为典型的全新世黄土-古土壤剖面,对其分析可以揭示这个区域内全新世环境变化过程及全新世古洪水产生的环境背景。武功浒西庄东剖面是古洪水平流沉积层。对它们进行磁化率、烧失量、碳酸钙、粗颗粒(>0.1mm)、粘粒/粉沙比指标做了较为详细的室内测定及分析。主要获得认识有:漆水河古洪水平流沉积层与黄土-古土壤沉积层指标的对比。古洪水平流沉积层中磁化率、烧失量、粘粒/粉沙对应关系较好。磁化率变化范围幅度比较大,在古洪水平流沉积层中SWD2,SWD4磁化率数值较高,高于古土壤中磁化率含量。在SWD1,SWD3,SWD5平流沉积层中磁化率数值较古土壤层位低,但仍要高于马兰黄土中磁化率含量。也就是在细颗粒沉积层中磁化率较高,而在较粗的颗粒沉积物中磁化率数值较小。洪水沉积是在静水条件下沉积,其颗粒较细,分选性好,有机质含量较高。在HXZ-E剖面中,粘粒/粉沙值介于马兰黄土与古土壤之间。主要以粘粒和粉沙为主,在SWD1,SWD3,SWD5平流沉积层以粉沙为主,枯粒/粉沙数值较小仍大于黄土中粘粒/粉沙值,其粉沙含量仍小于黄土。在SWD2,SWD4中以粘粒为主的粘土质平流沉积物,其粘粒/粉沙比较大,与古土壤中粘粒/粉沙比相当。在每层平流沉积层下部数值较小,而在上部数值较大。原因就是平流沉积层上部洪水间歇期有成壤作用。烧失量在较细的平流沉积层中最高,要高于古土壤沉积层的烧失量含量。在较粗的粉沙质平流沉积层中烧失量含量较古土壤数值要低,但仍高于马兰黄土及全新世黄土烧失量含量。并且烧失量由于从上中游地区带来较多的悬移质易形成高峰。平流沉积层中碳酸钙含量比古土壤中含量都要高,但低于马兰黄土中碳酸钙含量,介于两者之间。对比流域内梁村和关中西部其它剖面研究得出关中地区西部全新世气候有明显的波动变化,可以分为以下几个阶段:(1)11500 a B.P.以前为末次冰期,气候寒冷干旱,成壤作用弱,黄土堆积作用较强。(2)全新世初期(11500 a B.P.至8500 a B.P.),气候表现为从干冷的末次冰期向温暖的冰后期过渡,气温回升,降水量增加,但气候仍以干冷为主;(3)8500~6000a B.P.,为全新世以来温度最高、降水量最大时期,气候适宜。在这种气候条件下,成壤作用较强。(4)6000~5000 a B.P.,是全新世以来温度最低、降水量最少的干冷时期,在这种冷干气候条件下,沉积速率增大,成壤作用微弱。(5)5000~3100 a B.P.,气候变现为温度升高,降水增大的变化,但温度和湿度总体上不如以上提及的最适宜期。这个时期在浒西庄剖面发育了四次古洪水平流沉积。(6)3100 a B.P.至今,此阶段季风转变,气候急剧恶化,气候再次出现温度降低,降水减少的变化:在气候条件趋于冷干,加上人类活动的干扰,沙尘暴活动增强,沉积速率增大,成壤作用弱。这个时期发育了浒西庄第五次古洪水平流沉积。总体上,前四期的古洪水发生在气候不稳定期,旱涝都有发生,第五期古洪水是在气候彻底转折情况下,人类活动影响森林,植被覆盖的情况下发生的。历史上的大禹治水就是发生在4200~4000 a B.P.左右,特大洪水冲毁了古代人的聚落村庄,使得人类从河流低处向着黄土台塬高地迁移。漆水河谷前四期的古洪水发生促使人类的活动范围迁移到了漆水河中上游及漆水河两岸的更高地点居住。3100 a B.P.左右气候突变,更加干旱,先周人弃豳地而南迁,迁移至漆水河支流湋河流域中游的周原地区建立岐邑,即历史上所谓的“古公迁岐”事件,此时人类对流域内植被和土壤的严重扰动,更加剧了漆水河第五期古洪水事件。
王艳娟[5]2010年在《关中西部地区全新世的气候环境演变》文中提出第四纪最重要突出的的特征就是人类的出现和发展,自然环境是人类赖以生存的基础,气候环境的演变直接关系到人类的发展方向。全新世作为最近一个时期,因其气候环境变化与现代环境关系密切而在古气候环境研究中占有重要的地位。本课题对地处黄土高原的关中西部地区进行研究,其区域内全新世以来的黄土-古土壤序列真实地记载和反映了该地质时期本地区的气候环境演变。在广泛的野外观测研究基础上,对宝鸡五丈塬全新世黄土剖面做了认真的地层划分和岩性描述,以及地貌观察。通过对宝鸡五丈塬剖面的取样、实验及其黄土-古土壤的磁化率分析,结合长安区鱼包头村剖面的粒度分析为参考,并与其他作者的研究剖面进行对比,讨论该地区黄土-古土壤沉积序列、沉积规律、沉积速率与东亚季风在该区的演变特征,重建关中西部地区全新世气候变化序列,进一步揭示该地区全新世气候环境变化规律。通过研究剖面与参考剖面、周边地区2个剖面及其他地区5个剖面的对比,结合前人的研究,阐明了该地区全新世气候呈波动变化,在早、中、晚期表现为由冷转暖、温暖湿润、干燥凉爽的变化特征。根据分析,该地区全新世气候变化分为7个阶段:10000~8700 aB.P.(干冷向温湿转变)、8700~8100 aB.P.(短暂的转冷波动)、8100~6000 aB.P.(较温暖湿润)、6000~4500 aB.P.(温暖湿润)、4500~3100aB.P.(气候剧烈波动)、3100~1700 aB.P.(由暖转冷)、1700 aB.P.~现今(干燥凉爽)。而该地区全新世大暖期的起讫时间为8700~3100 aB.P.,期间气候亦呈波动变化,可分为4个阶段,与关中地区其他剖面所反映的大暖期气候变化规律相一致。在大暖期期间,8600~8300aB.P.、5700 aB.P.、5300 aB.P.、4000aB.P.等几个显着降温事件产生了范围较广的影响,对人类文明的发展起到了不可忽视的影响。
席小慧[6]2005年在《全新世大暖期辽西与黄土高原地区环境演变及人地关系比较研究》文中研究表明目前由于CO2等温室气体增加而导致的全球性气候变暖引起的全球环境变化以及对未来人类产生的影响是举世关注的大问题。为了更好地预测未来环境状况,若干学者建议选择地质史上的全新世大暖期相似作为判别下世纪气候与环境变化规律的指标。辽西地区和黄土高原地区作为我国生态环境严重恶化和社会经济相对落后的两个地区,其环境变化过程和规律及人地关系研究不仅对预测未来可能出现的环境变化,而且对区域未来人地关系理论的研究具重要的理论意义。本文首先着重从环境因子中起主导作用的气候因素的演变重建辽西地区和黄土高原地区全新世大暖期不同时间尺度上的环境变化及发展规律,然后以大暖期时期人类文明发展历程为主线,探讨人地关系的演化过程。最后综合对比研究辽西地区和黄土高原地区全新世大暖期环境变化及人地关系的异同之处。通过对比发现两地区在整体演化方向和演化阶段上具有很大的相似性,但具体在某阶段上表现却有所不同。
张月鸿[7]2004年在《汾渭平原全新世成壤环境演变的高分辨率研究》文中提出全新世与人类密切相关,是国际过去气候变化(PAGES)研究的重点,许多研究方法和信息载体已经引入了全新世环境演变的研究,并且取得了很大的进展。目前气候、气候变迁、引起气候变化的驱动力、未来气候的可预报性及人类活动对气候环境的影响程度等问题的研究都是国际全新世环境演变研究的热点。黄土高原的黄土-土壤序列是全新世高分辨率研究公认的良好信息载体,其中的汾渭平原又是我国古代文明发源地之一,人类活动的古遗址分布广泛,土壤剖面中记录了不同时期人类活动的影响,是研究全新世气候环境演变和人类活动对成壤过程、成壤环境影响程度的理想区域。 本文在了解国际国内的地学界和环境学界全新世环境演变研究进展的基础上,选定汾渭平原全新世成壤环境演变高分辨率研究作为课题,从第四纪地质和土壤学角度开展研究。经过细致缜密的野外考察,分别选择了汾渭平原东、中、西3个全新世典型黄土-土壤剖面进行高分辨率采样,确定磁化率、全Fe、Cu、Cr、Rb、Sr、Ba、Rb/Sr和Rb/Ba等理化指标进行分析实验,获得了汾渭平原全新世环境演变的高分辨率的数据信息。通过探讨各种指标在剖面中的变化特点和分布规律,研究了其对成壤环境的指示作用和所反映的全新世气候环境演变规律,并通过大量图、表、数据分析,结合剖面沉积成壤过程揭示了汾渭平原全新世以来的成壤过程、成壤环境演变以及人类活动对成壤过程及演变的影响。主要获得以下成果: (1) 叁个剖面的各项地球化学指标表明:末次冰期(-11500 a B.P)成壤作用很弱,土壤湿度很低,几乎没有淋溶和粘化作用,植被覆盖稀疏,沙尘暴活动频繁,气候十分干冷;全新世早期(11500-8500 a B.P.)以阶段性升温为特点,该阶段气候从马兰黄土代表的末次冰期的干冷气候向温暖的冰后期过渡,气温回升,降水量增加,植被开始恢复,沙尘暴明显减少,成壤程度有一定加强,粉尘在堆积过程中经受了较弱的粘化作用和淋溶作用;全新世中期适宜期(8500-3100 aB.P.)是全新世最温暖、最适宜的时期,该阶段汾渭平原,降水量增加,温度升高,生态环境适宜,植被繁茂,风成沉积物的成壤作用强烈,土壤湿度较大,发生了显着的淋溶作用和粘化作用,在汾渭平原形成了较厚的褐土层;全新世晚期(3100 aB.P至今)以西北季风为主导,气候比较干旱寒冷,汾渭平原进入了一个相对干旱少雨期,风尘堆积速率高,淋溶作用大大减弱;表土层人为扰动作用明显,常见各种侵入体。 (2)全新世大暖期并不是一个持续、稳定的温暖湿润期,其间气候存在着一定波动。扶风JYC剖面6000一5000 a B.P.的黄土夹层Lx就代表了一个显着的气候恶化期,各分析指标都表明:在该阶段风尘堆积占优势,成壤作用减弱,土壤湿度降低,淋溶作用减弱,气候变的相对冷干。 (3)在气候变化总体规律一致的背景上,由于小气候和微地貌的差别,仍然存在较明显的区域差异。在秦岭北麓渭河二级阶地这样的特殊环境中,SLC剖面在全新世初和大暖期末,由于东南季风和西北季风的强弱转换,夏季风降水的变化晚于冬季风影响的陆地温度的变化,在11500 aB.P.和3100aB.P.左右该地降水变化对于温度变化有大约200一300年的滞后。 (4)DXF一S剖面在古土壤S。上部约220一1 60。m处含夏商文化遗物,各化学指标的变化均指示在该层位土壤较大暖期前期成壤明显减弱,土壤湿度降低,淋溶作用相应减弱。通过深入的研究论证,本文认为这一阶段的弱成壤的形成可能与当时人类活动有很大的关系,很可能是夏商时代的人类活动(耕垦、聚落建设等)对当时地表土壤和植被干扰增强,破坏了原有的土壤侵蚀一堆积平衡,加速水土流失,从而导致土壤退化,成壤减弱,相应的在该层中部200一1 80 cm层位,发现了面流沉积物质,并据此推断了当时人类在洪积扇活动范围的变化。另外在DXF一S剖面还发现叁层全新世地表径流、水文事件记录。各地球化学指标都显示为相对低值,应该是当时水流的冲蚀、淋滤作用造成了土壤中化学元素的流失。但由于规模较小,并未影响这些气候代用指标整体的指示作用。这些沙砾应该是被水流从洪积扇的中上部地表带来沉积于该剖面,表明当时有超渗产流出现,发生了小规模面状侵蚀和堆积,这些事件不只是简单的反映了当时气候湿润或有较大的暴雨洪水事件,很可能表明当时有气候的转型或短尺度的突变事件作为背景。 (5)通过本文各指标的研究,进一步认识了汾渭平原全新世土壤的类型、成因与质量演变。对于过渡层Lt,各理化指标都表明其成壤作用较马兰黄土有所增加,但仍属于风成黄土,是沙尘暴带来的粉尘堆积后经弱的粘化作用、淋溶作用和微弱的土壤生物作用之后的产物,水土资源向良性发展,但土壤质量仍然较差;叁个剖面的全新世古土壤S。的土壤类型均为褐色土,认为是由于气候温湿,成壤速率大于黄土粉尘的堆积速率与土壤侵蚀速率而形成的,粘化层发育,土壤湿度较大,生物活动较强,水土生物资源条件优越;现代黄土L。和表土TS是最新的黄土沉积层,在气候冷干的背景下,迭加了人为土地利用不合理的影响,水土资源表现出明显退化,土壤质量下降。
贾耀锋[8]2003年在《关中盆地东部全新世环境演变及其对人类文化的影响》文中研究说明全新世气候期是人类文化飞速发展的时期,近十几年来众多学者对全新世气候环境演变和人类文化发展之间的关系进行了深入的探讨,发现二者之间存在着密切的关系。老官台文化遗址属于人类进入新石器以后出现较早的文化遗址,那么老官台文化是在一种什么样的气候环境条件下发展的,之后又在全新世气候环境演变的背景条件下,作为老官台文化遗址发掘地的关中盆地东部人类文化发展去向如何?基于这方面的考虑,我们选择了关中盆地东部全新世环境演变及其对人类文化的影响作为本次研究的主要内容。 老官台剖面位于陕西华县县城西南约3km处的老官台村,地处渭河南岸的第二级阶地上,海拔600m左右。3m多厚的全新世黄土剖面出露于附近一个砖窑取土后的新鲜陡坎处。从剖面的沉积特征可以看出,剖面全新世黄土沉积连续,较完整清晰地记录和保存了该地区全新世以来的环境演变轨迹和人类活动的信息。另外,剖面点选在属新石器早期文化-老官台文化遗址中心的外围,所以老官台剖面也是研究全新世环境演变和人地关系演进的理想剖面。为了尽可能准确地获取该地区全新世以来的环境演变和人地关系演进的真实环境背景,本次研究在野外详细观测和大量室内实验分析的基础上,审慎地选取了多项用于再现古气候环境的代用指标进行了分析,这些指标包括粒度、磁化率、微量化学元素(包括Fe、Rb、Co、Li、Cr;Sr、Ba、Cd、Sb;Bi、Mn;Cu、Zn、Pb、Ni)、碳酸钙和土壤pH值等。除对传统的气候代用指标进行研究以外,本文重点研究和探讨了微量化学元素、土壤pH值等指标的气候环境意义;同时对保存于本剖面的人类活动遗存(如木炭屑、陶片等)也作了详细的统计和研究。通过对这些气候代用指标的研究和比较,本文较清楚地研究和再现了关中盆地东部地区的气候环境演变和人类文化演进过程,最后探讨了环境演变和人类文化演进之间的关系。主要得到以下几方面的认识: (1)11500~8500 a B.P.,综合多气候代用指标分析的结果表明:本期气候表现为温度升高、降水增大的好转时期,但总体上仍以干冷为主;结合很少发现较粗颗粒木炭屑的情况推断当时的植被是草原或森林草原;研究发现在后期粉尘沉积过程中有洪流沉积。受气候等条件影响的本区人口数量仍较少,为旧石器文化向新石器文化的转型期。 ()8500~6000 a B.P,综合多气候代用指标的分析结果表明:本期气候为全新世以来温度最高、降水量最大的最适宜期,在这种适宜的气候条件下,发育了森林景观。本期中期即 7500~7000 a B.P出现了老官台文化,中后期即本区老官台文化之后,出现了仰韶早期文化。 门)6000~5000 a B.P,综合多气候代用指标的分析结果表明:本期气候为全新世以来温度最低、降水量最少的最干冷时期,在这种干冷气候条件下,在前期气候最适宜期发育的森林植被发生了退化,当时的植被可能以森林草原为主。气候的变化强化了人地关系,并刺激了本区古文化的发展,致使本区在早期出现了仰韶文化最繁荣的庙底沟类型文化,后期随资源环境的持续恶化,本区出现了仰韶文化晚期的西王村类型文化。 (4)5000~31 00 a B.P,综合多气候代用指标的分析结果表明:本期气候表现为温度升高、降水增大的变化,但温湿程度总体上不如前面的最适宜期;植被可能恢复到森林景观;在早中期粉尘沉积过程中有洪流沉积。早期为本区的龙山文化期;期间的洪水事件可能进一步强化了人地关系,并进而推动了本区人类文化的发展而进入夏商人类文明时期。 (5)31 00 a B.P.~今,综合多气候代用指标和本期人类活动明显加强情况的分析表明:本期气候再次出现温度降低、降水量减少的变化,在趋于干冷气候条件下,在前期气候较适宜期发育的森林植被发生了退化,当时的植被可能为森林草原或干草原。人类文明得到了进一步的发展,同时人类对环境影响的强度和范围也日益加大。
赵景波, 侯甬坚, 杜娟, 陈云[9]2003年在《关中平原全新世环境演变》文中研究表明根据陕西歧山等剖面高分辩率孢粉分析和古土壤类型研究得知 ,全新世大暖期关中地区发育的土壤为淋溶型森林土壤 ,而非过去所认为的半干旱气候下的森林草原型的黑垆土 ;该区全新世可分为叁个时期 9个阶段 ,全新世早、晚期分别包括 2个阶段 ,中期包括 5个阶段 ;植被类型以落叶阔叶林为主 ,间有森林草原出现 ;中全新世气候最佳阶段年均温比今高约 3℃ ,年均降水量比今多 2 0 0mm左右。
谭志海[10]2004年在《渭河流域全新世生态环境变化和野火活动记录》文中研究说明全新世生态环境演变是一个复杂的过程,受多种因素制约,只有通过多种气候替代指标综合分析,才有助于科学地恢复全新世生态环境演变的过程。磁化率、TOC反映气候干冷、温湿的变化;木炭屑反映野火发生的强度、频率,进而反映全新世气候的干-湿、冷-暖变化。我们清楚认识到,作为生态环境干扰因素之一野火,在气候变化背景下,成为驱动渭河流域生态环境演化的一个直接因素,随着人类活动范围的扩大,人为火促成的野火活动已成为加速全新世生态环境演化的一个重要因素,因此,研究野火活动及人类活动与生态环境演化关系,对了解和认识全新世生态环境演化具有重要意义。 渭河流域是华夏文明的发祥地之一,史前时期相继发展了大地湾文化、仰韶文化、龙山文化、夏商文化、先周文化、寺洼文化等,它是人类最早进行农牧业活动的一个重要区域。随着人口增长,人类长期砍伐、焚毁林木、开垦土地等活动的范围逐渐扩大,人们通过使用火促成的野火活动更加频繁,进而影响着全新世生态环境演化过程。本研究通过多种手段探讨全新世野火活动及人类活动与生态环境演变的关系。 本研究通过大量野外考察选取了渭河流域北至南方向上叁个全新世黄土-土壤剖面。叁个剖面地层稳定,发育连续完整,保存良好,具有典型性,分别对叁个剖面进行高密度采样,并对剖面样品分别进行磁化率、TOC、木炭屑室内分析和测定,其中通过对野火活动记录最理想的代用指标木炭屑统计和鉴定,结合生态环境的替代指标磁化率、TOC分析和测定来试图讨论野火活动的历史,对生态景观的影响,气候的变化以及人为火促成的野火活动对生态环境的干扰等,来进一步说明野火活动与生态环境演变的关系,对了解渭河流域全新世生态环境演变具有重要意义。同时,分析人类活动与生态环境相互作用及人地关系演变进程。其研究成果为: (1)通过木炭屑、TOC、磁化率、历史文献等多项指标结果分析渭河流域全新世环境变化:在马兰黄土堆积时期,在总体较冷、干的背景下(相对全新世而言),更多地显示了波动性,此时粉尘堆积过程显着,生物成壤作用微弱,呈现半荒漠草原环境;全新世早期(11,500~8,500 a B.P)处于从干冷向温湿转变的一个渐变过程,与马兰黄土堆积时期相似,气候干旱而不稳定;全新世中期(8,500~3,100a B.P)全新世以来最温湿的时期,植被茂盛,古土壤发育强烈,有机质积累丰富,但此时期并不是持续的温暖湿润期,存在着一个气候恶化阶段。全新世晚期(3,100a B.P~0)又一次相对干早的阶段,风尘堆积加速,生物化学成壤作用减弱,生物有机量大幅度降低。3,100 a B.P后在黄土层与、表土层(TS)木炭屑数量又大幅度上升,达到峰值,可能因历史时期人类活动的扩大产生大量的木炭屑,同时使得土壤环境进一步退化,加重气候干早程度。 (2)通过木炭屑、Toc、磁化率、历史文献等多项指标结果分析木炭屑记录与总有机碳(Toc)的关系。作为生态环境变化的替代指标总有机碳(Toc)和木炭屑往往在土层中相伴而生,它们对生态环境指示作用范围既有联系,又有区别;总有机碳(Toc)实质上包含了生物成壤作用形成的腐殖质中有机碳的含量和野火形成的木炭屑有机碳的成分,它是无定形碳,它主要反映土坡有机质积累状况,TOC含量的高低与气候变化和植被覆盖度变化呈现正相关;而木炭屑具有形状的木质结构,外形边缘清楚可见,在显微镜下能够清楚辨认,,通过木炭屑浓度变化定量分析并可以恢复地质历史中野火发生的频率、强度及其动态演化过程。可见,总有机碳(Toc)并不能完全指示生态环境中野火活动;而木炭屑才是直接指示野火活动。 (3)通过木炭屑、Toc、磁化率、历史文献等多项指标结果分析野火的发生与环境变化关系。末次冰期马兰黄土堆积时期(15,oooa B.P一11,500 a B.P)呈现半荒漠草原生态环境,气候寒冷干旱,区域性和当地性野火常有发生;全新世早期(11,50oa B.P~8,500a.B.P)本时期处于从干冷向温湿过渡阶段,此时与马兰黄土堆积时期相似,野火活动频繁发生;全新世中期(8,500一3,100 a B.P),全新世最为温湿的时期,植被茂盛,古土壤发育强烈,呈现森林和森林草原景观,此时本地似乎野火活动极少发生,但是,大量细粒木炭屑出现则指示源区远源成分较大,与区域范围的沙尘同源,不排除渭河流域个别地方可能有野火发生,与人类放火毁林,开垦土地,种植农作物的结果。标志着渭河流域的自然景观开始逐步被人工景观所替代:全新世晚期(3,100 a B.P~0),成为全新世又一个相对干早的阶段,生物化学成壤作用减弱,木炭屑浓度大幅度增加,野火活动频繁发生,特别是3,IOOaB.只随着人类活动范围扩大,放火毁林、开垦土地等活动频繁发生,导致木炭屑大量出现,渭河流域正在由自然景观向半自然、半人工景观过渡。1500aB.P以后,前半期木炭屑浓度大大减少,可能是荒地开垦殆尽,几乎呈现为农田人工景观,而后半期大颗粒木炭屑浓度增加了,可能由于近代人口增长,人们生活用火和垃圾增加的结果。 本研究特色与创新点在于通过沉积物中木炭屑记录,来反映野火活动与全新世生态环境动态演?
参考文献:
[1]. 关中盆地东部与西部全新世成壤强度演变与气候变化高分辨率对比研究[D]. 丁敏. 陕西师范大学. 2015
[2]. 关中平原土壤耕作层形成过程研究[D]. 杜娟. 陕西师范大学. 2014
[3]. 陕西岐山全新世黄土与环境演变[D]. 张战平. 陕西师范大学. 2001
[4]. 关中西部漆水河全新世古洪水平流沉积层理化性质研究[D]. 孙素梅. 陕西师范大学. 2008
[5]. 关中西部地区全新世的气候环境演变[D]. 王艳娟. 长安大学. 2010
[6]. 全新世大暖期辽西与黄土高原地区环境演变及人地关系比较研究[D]. 席小慧. 辽宁师范大学. 2005
[7]. 汾渭平原全新世成壤环境演变的高分辨率研究[D]. 张月鸿. 陕西师范大学. 2004
[8]. 关中盆地东部全新世环境演变及其对人类文化的影响[D]. 贾耀锋. 陕西师范大学. 2003
[9]. 关中平原全新世环境演变[J]. 赵景波, 侯甬坚, 杜娟, 陈云. 干旱区地理. 2003
[10]. 渭河流域全新世生态环境变化和野火活动记录[D]. 谭志海. 陕西师范大学. 2004
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