风-成壤成因的中国东部土壤磁化率与气候条件的关系.docxVIP

风-成壤成因的中国东部土壤磁化率与气候条件的关系 0 土壤-古土壤序列 自20世纪80年代以来，环境磁学以其速度快、便利、破坏等优点而广泛应用于环境、气候等领域（thompson和老鹰，1986；verosubandros，1995；ivor，2003；张宇芬等，2005；blaha等al.，2011；leis等al.，2012）。特别是，研究了中国黄土-古土壤序列的磁化率变化曲线可以与深海氧梯度变化曲线的比较（heilandli，1984）。之后，他对中国黄土-古土壤序列的磁化率进行了深入的研究，取得了许多良好的效果（zhuleetal.，1995；韩茂等，1997；黄晓刚、孙继敏，2005；刘金峰等，2005；乔岩松等，2006；邓成龙等，2007；刘东阳等，2010；石培宏等，2010）。虽然中国黄土剖面中的磁化率在古土壤层的改善机制中尚未得到统一认识，但古土壤层的磁化率普遍增强。因此，中国黄土-古土壤序列的磁化率是夏季风强度的替代品，通过量化和其他磁化率等磁学指标，估计和估计下降的水强度或表示成土强度（kukla，1987；zhouetal.，1990；aetal.，1991；mahe和thompson，1995；riebhompson，1998；floiddo等al.，1999；hao等al.，2008；sunal.（2010）。然而，越来越多的研究表明，影响土壤侵蚀性质的因素很多（谢翠云等人，2012）。例如，岩芯和燃烧对土壤侵蚀率有重要影响（吕厚源，刘东生，2001；孙东怀等，2001；饶志国等，2007；邓少福等人，2011）在这种背景下，许多科学家仔细研究了全球黄土-古土壤序列和其他土壤结构（mahe，2011；sunandal.，2011；wrele等al.，2011；ja和其他al.（2012）。 在全球范围一些湿润地区, 黄土-古土壤序列的磁化率变化特征与中国黄土-古土壤序列呈相反的变化趋势, 而其他大量研究也表明磁性在成土作用过程中有时被增强而有时被削弱, 同样, 磁化率与降水量等气候因素之间的关系也相对复杂, 时而正相关时而负相关有时甚至没有关系 (Kukla et al., 1988;Begét et al., 1990;Heller et al., 1993;Chlachula et al., 1998;Maher, 1998;Porter et al., 2001;Balsamet al., 2004;Yin and Guo, 2006;刘秀铭等, 2007;Liu et al., 2013) .因此, 更多的研究, 尤其是大空间尺度的现代过程研究 (吕厚远等, 1994;Lu et al., 2008;Borges et al., 2011) , 对理解黄土-古土壤序列磁化率变化机制、成土作用与磁化率之间的关系以及相应的古气候古环境重建具有重要意义. 本研究选取中国东部 (中国陆地地形上地势最低、最易受东亚季风影响的地貌第3阶梯) 从北到南涵盖中国主要气候带 (中温带、南温带、北亚热带、中亚热带、南亚热带、北热带、中热带) 广泛发育的风化-成壤成因表层土壤为研究对象, 分析其磁化率、频率磁化率及非磁滞剩磁磁化率与降水量、年均温等气候条件之间的关系, 试图回答中国黄土-古土壤序列古土壤层磁化率普遍增强的“成壤模式”机制是否适用于大空间尺度的其他气候区域和风化-成壤作用成因的表层土壤的磁化率 (包括低频磁化率、频率磁化率和非磁滞剩磁磁化率) 的环境指示意义等问题. 1 样品的预处理和磁化率测试 所研究的79个表层土壤样品均在2005年秋季 (9~11月间) 采集, 研究区及采样点分布如图1所示.采样点的年降水量480.8~2 458.5mm, 年均气温-0.1~25.6℃.为了避免人类活动和非当地来源物质的影响, 在样品采集过程中尽量选取远离城市的自然植被覆盖土壤, 同时采样点都分布在丘陵坡地等正地形上, 一般选取已与当地气候环境条件达到平衡的地带性土壤, 采样深度视土壤发育情况而定, 一般为2~4cm.在样品采集过程中尽量详细记录采样点基岩岩性.所研究样品成壤母岩岩性不一, 包括玄武岩 (44个) 、花岗岩 (16个) 、沉积岩 (10个) 、流纹岩 (2个) 、碳酸岩 (2个) , 还有5个样品在采集时未见到基岩, 难以确定其基岩岩性.对所有样品结果进行初步相关分析后, 选择发育于沉积岩、花岗岩和玄武岩的表层土壤样品进行详细分析. 所有样品自然晾干后去除明显可见的植物残体 (包括干叶、根系等) 和砂砾, 用玛瑙研钵稍加研磨, 准确称重后装入2×2×2cm3的无磁性立方盒进行磁性测试.低频磁化率是外场作用下物质磁化的能力, 磁化率与样品中磁性矿物的种类、粒度和含量直接相关, 是磁性矿物含量的