关于周原全新世土壤剖面木炭屑
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关于周原全新世土壤剖面木炭屑

作者:未知    学术文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2015/12/30

野火普遍存在于自然界中,它既直接影响生态环境结构和功能的演替,又维持并促进生态环境平衡。 详细内容请看下文周原全新世土壤剖面木炭屑

目前许多科学家利用历史记录、现代火记录、火疤木研究以及沉积物中孢粉、炭屑分析等方法,试图恢复过去野火发生的过程。但文献资料和火疤木时间跨度较短,难以用于探讨更长尺度的生态环境演变和气候动态变化。反映火灾历史时木炭屑记录要求对完整剖面的沉积物连续取样,以避免多次火灾事件的木炭屑混在一起或某些火灾事件被忽略掉,利用沉积物木炭屑分析探讨长期区域野火活动对生态环境的影响有其独特优势。本研究选择黄土高原南部关中盆地周原扶风地区典型剖面木炭屑、磁化率和总有机碳等多项指标,探讨了全新世野火活动与生态环境演变的关系。

1 研究区域概况与研究方法

周原扶风地区位于黄土高原南部、关中盆地西部,研究区匠阳村剖面位于扶风县北台塬面上,海拔高度685m,出露于约4~5m高的陡坎,临近先周歧邑遗址外围。该剖面黄土-古土壤序列发育完整连续且层位稳定,界限分明,结合野外观察记录和实验室内分析,可将本剖面全新世地层划分为0~40cm现代表土层(MS)、40~80cm黄土层(L0)、80~160cm上部古土壤层(S10)、160~190cm黄土夹层(Lx)、190~242cm下部古土壤层(S20)、242~265cm过渡层(Lt)和265cm以下典型的马兰黄土层(L1)。对匠阳村剖面进行详细野外观察并自地表向下每2cm为单位共连续采集190个样品。根据地层学原理,参考前人在渭南和洛川剖面对全新世底界和黄土层底界界线以及眉县清湫村剖面序列的研究,初步确定匠阳村剖面年代序列。称取风干样品10g,用研钵研至粒径2mm后用WCL-1型磁化率仪测量其磁化率。取烘干样品50g,研磨至200目以下取0.15g置于仪器配备的方舟中,加入10 mol/L盐酸3滴,充分反应后采用德国High TOC-2型仪器测定其总有机碳含量。每样品取土50g,采取重液悬浮法,在光学显微镜下根据炭屑长轴分50μm、50~100μm和100μm 3个等级统计炭屑数,每样品统计百粒至几千粒不等,样品分析时加入已知计数花粉以换算木炭屑浓度。

2 结果与分析

黄土剖面磁化率被认为与当地受东南季风控制的降水量变化密切相关。图1表明匠阳村磁化率随深度不同存在明显变化,其变化范围为30×10-6~170×10-6cgs,最低值(30~80×10-6cgs)出现在马兰黄土层(L1)及钙积过渡层(Lt),最高值(140~170×10-6cgs)出现在2个古土壤层S10和S20层位上,现代黄土层(L0)次之(120×10-6cgs)。匠阳村剖面总有机碳含量变化明显,尤其是古土壤层S10含量4.5 g/kg,反映当时生物成壤作用强烈,而马兰黄土层则降低至2g/kg以下,受到当时冰期干旱气候限制,生物成壤作用很弱。匠阳村剖面木炭屑总浓度变化为200~2000粒/g,剖面100μm木炭屑浓度变化为1~350粒/g,50~100μm中值粒径木炭屑浓度为10~400粒/g,50μm木炭屑浓度为150~1200粒/g,剖面各种粒径木炭屑浓度波动与地层层序变化相吻合。马兰黄土堆积时期各粒级木炭屑浓度较高,全新世早、中期各类型木炭屑浓度减少,且粗、中粒级减少最为明显,全新世晚期木炭屑浓度大幅增加且峰谷交替,木炭屑浓度出现峰值。

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