【摘要】：黃土高原是中國(guó)典型生態(tài)環(huán)境脆弱帶,土壤侵蝕易受氣候變化和人類活動(dòng)的影響,是目前世界上土壤侵蝕最為嚴(yán)重的地區(qū)。在黃土高原土壤侵蝕研究中,我們有必要了解土壤侵蝕的地質(zhì)背景、演變過(guò)程、驅(qū)動(dòng)機(jī)制及其環(huán)境效應(yīng)。全新世(近1萬(wàn)年)以來(lái),黃土高原氣候、自然植被和人類活動(dòng)等侵蝕環(huán)境發(fā)生明顯變化,研究該時(shí)期侵蝕環(huán)境演變、土壤侵蝕過(guò)程及對(duì)黃河下游沉積的影響是認(rèn)識(shí)歷史時(shí)期黃土高原土壤侵蝕與生態(tài)環(huán)境相互作用的關(guān)系的重要基礎(chǔ)。本研究目的在于通過(guò)研究黃河中下游侵蝕環(huán)境演化,探討全新世以來(lái)(特別是過(guò)去2000年),氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)黃土高原的土壤侵蝕的作用過(guò)程,分析黃河中下游河道變遷及黃河三角洲的相互作用關(guān)系,揭示黃河中下游環(huán)境演變動(dòng)力學(xué)機(jī)制。我們收集了黃河中下游流域的歷史文獻(xiàn)記錄、地質(zhì)地貌證據(jù)、氣象水文觀測(cè)站數(shù)據(jù)、遙感衛(wèi)星影像等數(shù)據(jù),重建了全新世以來(lái)的氣候、水文、植被、泥沙、三角洲沉積的時(shí)間序列及環(huán)境變化基本格局;運(yùn)用土壤侵蝕模型模擬了過(guò)去2000年以來(lái)黃土高原歷史特征時(shí)期的土壤侵蝕情景;探討了黃河下游河道變遷與三角洲形成的基本過(guò)程及黃土高原土壤侵蝕與黃河三角洲的相互作用,并提出黃河中下游河流地貌演化的基本模式。通過(guò)以上研究,主要得到了如下的重要結(jié)論:(1)侵蝕環(huán)境演變與土壤侵蝕過(guò)程。全新世黃土高原氣候整體受東亞季風(fēng)控制,全新世早期、中期和晚期轉(zhuǎn)化時(shí)間為8.5 ka和3.1 ka,表現(xiàn)出冷暖交替的氣候特征,全新世早期-中期-晚期的氣候特征為干冷-濕熱-干冷;黃土高原自然植被演化受氣候變化影響,整體演化特征為擴(kuò)張-繁盛-萎縮。全新世晚期以來(lái),人類活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境影響逐漸強(qiáng)烈。過(guò)去1萬(wàn)年來(lái),季風(fēng)活動(dòng)逐漸增強(qiáng),黃土高原最顯著的特點(diǎn)為黃土堆積減緩,古土壤形成增強(qiáng),進(jìn)入侵蝕強(qiáng)烈期。全新世早期,土壤侵蝕較之前時(shí)期增強(qiáng),但侵蝕強(qiáng)度處于較低水平,平均土壤侵蝕模數(shù)小于10t?ha~(-1)?yr~(-1),屬于微度侵蝕;全新世中期,尤其在氣候最佳期(8.5 ka-5.0 ka),土壤侵蝕強(qiáng)度較之前增強(qiáng);全新世晚期,黃土高原土壤侵蝕強(qiáng)度急劇增加。近2000年,尤其是唐朝之后,黃土高原侵蝕達(dá)到全新世最強(qiáng)烈時(shí)期,東漢、隋唐、明清和現(xiàn)代的土壤侵蝕模數(shù)分別為28、39、43和30t?ha~(-1)?yr~(-1)。全新世晚期之前,黃土高原人口數(shù)量極少,對(duì)自然環(huán)境的影響有限,土壤侵蝕為自然過(guò)程,主要受氣候變化影響。全新世晚期強(qiáng)烈的土壤侵蝕為氣候波動(dòng)和人類活動(dòng)的結(jié)果,人類活動(dòng)逐漸成為主導(dǎo)因素。(2)黃河中下游侵蝕-沉積相互作用關(guān)系。全新世以來(lái)黃河中游土壤侵蝕、下游泥沙輸移和三角洲形成具有相似的階段性變化特征:全新世早期,黃土高原土壤侵蝕強(qiáng)度微弱,輸沙量低,黃河三角洲侵蝕-沉積動(dòng)態(tài)發(fā)展;全新世中期,土壤侵蝕強(qiáng)度增強(qiáng),輸沙量增加,三角洲形成速率增加,但相對(duì)緩慢;全新世晚期,土壤侵蝕急劇增強(qiáng),泥沙輸移急劇增強(qiáng),三角洲形成速率加快。黃河中游土壤侵蝕與下游輸沙、沉積演變受氣候變化和人類活動(dòng)共同影響。全新世早期,東亞季風(fēng)加強(qiáng),降雨量增加,黃土高原土壤侵蝕增強(qiáng),導(dǎo)致輸沙量增大,但該時(shí)期,全球海平面上升,三角洲主要為侵蝕狀態(tài);全新世中期,氣候暖濕,植被恢復(fù),侵蝕性降雨量大,土壤侵蝕較之前時(shí)期增強(qiáng),下游沉積及三角洲形成速率增加;全新世晚期,尤其是近2000年來(lái),由人類活動(dòng)誘發(fā)的強(qiáng)烈土壤侵蝕,導(dǎo)致下游沉積及三角洲形成速率加快。全新世以來(lái),黃河下游沉積對(duì)中游土壤侵蝕變化靈敏,主要受控中游土壤侵蝕。全新世晚期之前,侵蝕、泥沙輸移和沉積變化主要受氣候變化影響,全新世晚期,人類活動(dòng)逐漸成為河流地貌演化的主導(dǎo)因素。
【圖文】：

黃土高原是中國(guó)農(nóng)業(yè)文明的發(fā)祥地，在歷史時(shí)是期重要的農(nóng)業(yè)地區(qū)，黃河中下游長(zhǎng)期是中國(guó)的政治文化中心。根據(jù)中國(guó)歷史朝代更替，本研究中所指時(shí)間范圍與朝代更替一致，，即東漢時(shí)期（25 AD-220 AD）、隋唐時(shí)期（581 AD-907 AD）和明清時(shí)期（1368AD-1911 AD），在上述時(shí)期之間朝代更換頻繁。根據(jù)模擬秦漢、隋唐、明清和現(xiàn)代（2000 AD  2010 AD）年平均土壤侵蝕模數(shù)分別為 28、40、43 和 301 1t ha yr 。計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)(He et al. 2004; 景可和陳永宗 1983)中估算接近，模擬結(jié)果可靠。3）空間分析方法本文利于 RUSLE 模型計(jì)算黃土高原歷史時(shí)期土壤侵蝕�；� Zhang(2002)降雨侵蝕力方法計(jì)算歷史時(shí)期降雨侵蝕力，利用克里金空間插值法，重建連續(xù)表面降雨侵蝕力，采樣精度為 90 m；利用 ArcGIS 重采樣工具，將土壤、地形、植被和土地利用類型等數(shù)據(jù)重采樣，精度為 90 m。2.4 技術(shù)路線

14 近1 萬(wàn)年以來(lái)特征時(shí)期黃土高原土壤侵蝕及其對(duì)黃河下游沉積的影響第三章 不同時(shí)間尺度黃土高原侵蝕環(huán)境特征3.1 全新世侵蝕環(huán)境演變3.1.1 近 1 萬(wàn)年來(lái)黃土高原侵蝕環(huán)境演變3.1.1.1 全新世以來(lái)的氣候變化特征黃河中下游流域氣候受東亞季風(fēng)控制，進(jìn)入全新世后，根據(jù)降雨和氣溫的變化，將全新世劃分為為以下幾個(gè)階段（圖 3.1）：（1）全新世早期（10.0 ka - 8.5 ka），該時(shí)期氣候干冷，但夏季季風(fēng)逐漸增強(qiáng)，降雨量增加，氣溫升高；（2）全新世中期（8.5 ka -3.1 ka），該時(shí)期東亞季風(fēng)強(qiáng)烈，降雨量大、氣溫高，其中 8.5 ka -5.0 ka 為氣候最佳期，降雨量高于目前水平 30%；（3）全新世晚期（3.1 ka - 今），該時(shí)期東亞季風(fēng)減弱，氣候急劇惡化，整體為干冷，同時(shí)該時(shí)期氣候波動(dòng)強(qiáng)烈。8.5 ka 和 3.1 ka 為整體全新世氣候轉(zhuǎn)換期，但轉(zhuǎn)換時(shí)間存在區(qū)域性差異，東南早于西北。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S157

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2605595