【摘要】：全球氣候變化與區(qū)域響應(yīng)研究是當(dāng)今科學(xué)界廣為關(guān)注的研究課題。中國(guó)南方第四紀(jì)紅土是特定氣候條件下的產(chǎn)物，且形成時(shí)間跨度大，蘊(yùn)含著豐富的古氣候信息，是研究中國(guó)南方古氣候、古環(huán)境變化的重要信息載體。本文通過大規(guī)模面上調(diào)查，選擇長(zhǎng)江中下游地區(qū)為研究區(qū)域，以長(zhǎng)江沿岸宣城、郎溪、九江等地的第四紀(jì)紅土剖面為重點(diǎn)研究剖面，通過研究土壤粒度和元素地球化學(xué)特征，揭示了研究區(qū)域第四紀(jì)紅土的成因及物源；并采用光釋光（OSL）測(cè)年技術(shù)，研究了典型第四紀(jì)紅土上部黃棕色土—紅土二元結(jié)構(gòu)土壤剖面的年代學(xué)特征與古氣候演變意義；還對(duì)第四紀(jì)紅土剖面L*-a*-b*顏色特征進(jìn)行深入研究，探討紅度（a*）作為古氣候指標(biāo)的可行性；并對(duì)長(zhǎng)江流域第四紀(jì)晚期由于古氣候演變?cè)斐沙赏聊纲|(zhì)多元性，對(duì)現(xiàn)代土壤發(fā)生、分類和分布的影響進(jìn)行了分析和研究。主要獲得如下結(jié)果： （1）第四紀(jì)紅土剖面（P-GD、P-JJ、P-LX1和P-XZ1），從頂部的黃棕色土，至均質(zhì)紅土和網(wǎng)紋紅土，無(wú)明顯沉積間斷。全剖面粒度細(xì)小而均勻，不含2mm的礫石，，砂粒（63μm）含量低，粗粉砂（10-63μm）富集明顯，細(xì)粉砂（2-10μm）和粘粒（2μm）含量高。研究剖面各層次粒度組成特征和粒度頻率分布曲線，均與下蜀黃土和北方黃土相似；常量元素組成特征，也與下蜀黃土和北方黃土相近；剖面各層次，微量元素分配曲線基本重合，與下蜀黃土和北方黃土也十分相似。這些結(jié)果均表明，研究剖面各層（黃棕色土、均質(zhì)紅土和網(wǎng)紋紅土）物源相似，均具有類似下蜀黃土的風(fēng)積成因特性。 （2）選擇典型黃棕色土—紅土二元結(jié)構(gòu)土壤剖面，采用光釋光（OSL）測(cè)年技術(shù)，進(jìn)行年代學(xué)研究。結(jié)果表明，黃棕色土底部年齡小于60ka B. P.，主體形成于末次冰期；網(wǎng)紋紅土年齡約為80 134ka B.P.，形成于末次間冰期；而均質(zhì)紅土的年齡約為60-80ka B. P.，處于末次間冰期向末次冰期過渡時(shí)期。 （3）中國(guó)南方第四紀(jì)紅土剖面（P-LX1、P-JJ、P-XN和P-YW）的紅度（a*），隨剖面深度增加而逐漸增大，但在網(wǎng)紋層出現(xiàn)了較大的波動(dòng)。全剖面a*與粘粒（2μm）和游離鐵（Fed）含量、鐵的游離度（Fed/Fet），及其它風(fēng)化指標(biāo)呈極顯著正相關(guān)性（ρ0.01）。在空間分布上，中國(guó)紅土的a*隨緯度的降低而升高，與年平均降水量和年平均氣溫呈顯著正相關(guān)關(guān)系。這說明中國(guó)南方紅土的a*，可指示地表水熱條件，有氣候指示意義。紅土a*反映了赤鐵礦的含量。由于紅土赤鐵礦含量與風(fēng)化成土作用強(qiáng)度密切相關(guān)，a*可作為氣候指標(biāo)。第四紀(jì)紅土網(wǎng)紋層，赤鐵礦受強(qiáng)烈水分活動(dòng)影響而溶蝕，鐵質(zhì)流失，土層發(fā)白，使得a*偏低。因此，a*并不總是能指示風(fēng)化強(qiáng)度。但由于赤鐵礦比磁赤鐵礦更穩(wěn)定，紅土a*是比磁化率更好的古氣候指標(biāo)。 （4）長(zhǎng)江流域第四紀(jì)紅土剖面（P-GD、P-JJ、P-LX1和P-XZ1），物質(zhì)均勻而連續(xù)，但風(fēng)化強(qiáng)度有隨深度增加而增強(qiáng)的趨勢(shì)。尤其是從剖面下部的埋藏紅土→黃棕色土，清晰地記錄了一次重大的古氣候轉(zhuǎn)型事件：其時(shí)，氣候由濕熱變?yōu)楦衫�，�?dǎo)致紅土發(fā)育終止，代之以廣泛的風(fēng)塵沉積。結(jié)合OSL年代學(xué)和土壤發(fā)生學(xué)研究成果，可解析古氣候事件：研究剖面的黃棕色土層，形成于末次冰期，對(duì)應(yīng)于深海氧同位素曲線的MIS2階段；均質(zhì)紅土，形成于末次間冰期至末次冰期的過渡時(shí)期，對(duì)應(yīng)于MIS3階段；網(wǎng)紋紅土形成于末次間冰期，對(duì)應(yīng)于MIS5階段。但由于網(wǎng)紋紅土強(qiáng)度風(fēng)化，無(wú)法進(jìn)一步區(qū)分其中的亞氣候事件。 （5）在長(zhǎng)江流域，末次古氣候輪回，對(duì)現(xiàn)代土壤發(fā)生和分類有重要影響。比如，宣城市一小山坡分布的序列土壤剖面：P-YL1、P-YL2和P-YL3。P-YL1發(fā)育于末次冰期黃棕色土；P-YL2發(fā)育于均質(zhì)紅土；P-YL3發(fā)育于末次間冰期網(wǎng)紋紅土。按照中國(guó)傳統(tǒng)土壤分類，這三個(gè)剖面應(yīng)為典型地帶性土壤：黃棕壤、黃紅壤和紅壤；按中國(guó)系統(tǒng)分類，分別為酸性淋溶土、濕潤(rùn)淋溶土和富鐵土。末次古氣候輪回，造成成土母質(zhì)的多元性，使得不同地帶性土壤出現(xiàn)在同一個(gè)小區(qū)域,有的與現(xiàn)代氣候條件不適應(yīng)。說明土壤的發(fā)生和分布，除了受現(xiàn)代氣候的控制，還深受古氣候演變的影響，尤其是在中亞熱帶氣候變化敏感地區(qū)。
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1989; 楊學(xué)震等, 2005）。隨著全球變化研究不斷深入，土壤對(duì)氣候變化記錄研究受到重視，越來越多的學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了大量古環(huán)境方面的研究（龔子同, 1989; 席承藩, 1990; 胡雪峰和龔子同, 1998; Hu et al., 2010; Hu et al., manucript），“全球土壤變化”成為一些國(guó)際性組織今后長(zhǎng)期研究的國(guó)際性課題。第四紀(jì)紅土位于我國(guó)熱帶亞熱帶地區(qū)，完整的剖面沉積序列分為四個(gè)部分，自上而下依次為：黃棕色土層、均質(zhì)紅土層、網(wǎng)紋紅土層和砂礫石層。第四紀(jì)紅土位于我國(guó)的熱帶亞熱帶地區(qū)，由于緯度效應(yīng)，紅土是水熱條件充沛、生物作用活躍地質(zhì)時(shí)期的產(chǎn)物，必然蘊(yùn)涵了形成過程中環(huán)境變遷的豐富信息，記錄了我國(guó)熱帶亞熱帶地區(qū)古環(huán)境演化的重要信息。

.5.1 紅土、紅色風(fēng)化殼與地帶性分布紅色風(fēng)化殼具有垂直分帶和水平分帶，垂直分帶表現(xiàn)為紅色風(fēng)化殼剖面上直分層，這些層次同時(shí)形成，只是風(fēng)化程度從上到下逐漸減弱；水平分帶是色風(fēng)化殼的水平地帶性，同一紅土期，從南部的熱帶地區(qū)向北至暖溫帶地區(qū)次發(fā)育磚紅色風(fēng)化殼、紅壤紅色風(fēng)化殼和磚紅土風(fēng)化殼（圖 1-2），它們是同土期在不同氣候帶發(fā)育的不同類型的紅色風(fēng)化殼。第四紀(jì)以來，中更新世是紅色風(fēng)化殼發(fā)育最盛期，磚紅土風(fēng)化殼也只發(fā)育于海南和兩廣南部；紅壤土殼可分布到秦嶺以南，向東至大別山地區(qū)，這里許多剖面都可以看到網(wǎng)紋紅土嶺-大別山以北，只發(fā)育了紅化土風(fēng)化殼。南方紅色風(fēng)化殼的水平分帶與黃土土壤序列是同一風(fēng)化過程在不同氣候帶的具體表現(xiàn)，通過確定紅色風(fēng)化殼的分帶的變化過程，可以恢復(fù)氣候變化在不同地域的環(huán)境特征，這正是南方紅全球變化領(lǐng)域的研究?jī)r(jià)值之所在。
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：P532;S155.25

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王昊;安徽宣城網(wǎng)紋紅土理化特性及其古環(huán)境意義[D];華東師范大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2614246