东北典型黑土区气候_地貌演化与黑土发育关系.doc

地理研究第 27 卷 第 3 期2008 年 5 月Vol 地 理 研 究 第 27 卷 第 3 期 2008 年 5 月 Vol1 27 , No1 3 May , 2008 GEO GRA P H ICAL R ES EA RC H 东北典型黑土区气候 、地貌演化与黑土发育关系 明1 , 张旭东1 , 蔡强国2 , 王 勇3 , 范昊明4 , 周金星1 崔 ( 1 . 中国林业科学研究院林业研究所 , 北京 , 100091 ; 21 中国科学院地理科学与资源研究所 , 北京 100101 ; 31 西南大学地理科学学院 , 重庆 400715 ; 41 沈阳农业大学 水利学院 , 沈阳 110161) 摘要 : 通过野外实地调查 , 利用地层学方法结合孢粉分析结果 , 研究了黑土区地层地貌的发 育历史 、地层序列以及古气候变化 , 重建黑土 、黑钙土的发育历史及发育所需的地貌 、气候 条件 。结果表明 , 黑土从温暖湿润的晚更新世早期便开始在嫩江的二 、三级阶地上发育 , 而 黑钙土则从全新世初开始在嫩江的一级阶地上发育 , 这时气候处于暖干期 , 且一级阶地地势 较低 , 水位相对较高 , 容易接受上方高地淋洗下来的钙 , 从而在土壤中形成比较典型的淀积 层 。可见 , 地貌条件及气候因素对黑土 、黑钙土的形成发育起到至关重要的作用 。研究结果 为黑土区的水土保持及土壤改良研究提供理论基础 , 同时为正确评估黑土层的侵蚀速率及制 订合理的改良措施提供科学的参考 。 关 键 词 : 黑土 ; 黑钙土 ; 成土过程 ; 土壤侵蚀 ; 气候变化 ; 地貌演化 文章编号 : 100020585 (2008) 0320527209 东北的黑土区是我国重要的商品粮基地 , 黑土以其深厚的腐殖质层 、高肥力 、良好的 理化性质及生物特性[ 1 ] , 而素有 “土中之王”的美称 。但经过多年不合理的开垦 、耕作 , 加之特有的气候 、地貌条件[ 2～4 ] , 该区土壤侵蚀严重 , 黑土资源出现明显的退化现象 , 主 要表现为黑 土层 逐年 变 薄 、侵 蚀沟 发育 、土 壤结 构恶 化 及 有 机 质 等 养 分 含 量 明 显 降 低 等[ 5～9 ] 。可见 , 在防治水土流失的同时对土壤进行合理改良 , 使黑土层逐渐增厚是实现黑 土资源可持续利用的必要途径[ 10 ] 。 关于黑土的发育过程及形成年代 , 很少有研究者进行详细的研究 , 而从一些研究者提 到过的黑土区在 2500 年间[ 8 ] 或者 1100 年间[ 11 ] , 形成了 60cm 左右的黑色腐殖质层 , 即 20 ～40 年即可形成 1cm 土层 , 以及黑土每形成 1c m 需要 300 年的时间[ 6 ] 、300 ～400 年时 间[ 5 ] 以及 120～400 年时间[ 12 ] 的观点来看 , 不同学者之间的数据相差一个数量级 , 并且对 于各自提出的论点并没有给予充分的论证 。所以 , 黑土的形成 、发育条件及速率成为非常 值得探讨的关键问题 。本文主要通过对黑土区地层地貌的发育历史 、沉积物的年代划分以 及古气候变化的研究 , 探讨黑土及黑钙土的发育历史及发育所需的气候 、地貌条件 , 旨在 为黑土区的水土保持及土壤改良研究提供理论基础及科学的参考 。 1 研究区概况 东北典型黑土区 (图 1) 是松嫩平原的重要组成部分 , 主要分布于嫩江流域 , 是由集 中连片的黑土 、黑钙土 、草甸黑土组成的 。黑土土类主要集中分布于嫩江的二 、三级阶地 收稿日期 : 2007208202 ; 修订日期 : 2008203205 基金项目 : 国家重点基础研究发展计划 973 项目资助 ( 2007 CB407207) 作者简介 : 崔明 ( 19792) , 女 , 辽宁人 , 助理研究员 。研究方向为土壤侵蚀与 GIS 应用 。 E2mail : flo ra _ cm2007 @fo x mail1 co m 下游的冲积低平原上 。本区属寒温带大陆性季风气 候 , 四 下游的冲积低平原上 。本区属寒温带大陆性 季风气 候 , 四 季 分 明 , 冬 季 漫 长 寒 冷 干 燥 , 夏季较 短 , 炎 热 多 雨 , 年 平 均 气 温 01 4 ℃左 右 , 冬 夏 温 差 较 大 。年 降 水 量 在 400 ～ 600 mm 之 间 , 主 要 集 中 在 7 、8 月 份 , 可 达 全年降水量的一半以上 。 2 地貌组成与分布 嫩江及其支流共发育有三级阶地 , 在河 流两