東北黑土區(qū)是我國重要的糧食產(chǎn)地，然而在人類活動影響加劇的背景下，東北黑土正受到侵蝕的嚴(yán)重威脅。厘清東北黑土的成因及其沉積背景將有助于針對性開展其侵蝕防治工作。
?中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所新生代地質(zhì)與環(huán)境院重點實驗室博士研究生張師豪，在導(dǎo)師楊石嶺研究員的指導(dǎo)下，對東北黑土區(qū)開展大范圍野外調(diào)查和采樣（圖1），通過粒度分析與光釋光測試，探討了東北黑土的成因和沉積背景。
?圖1 東北黑土區(qū)位置（a）、研究點分布（b）和剖面照片（c）
?東北黑土粒度分布結(jié)果顯示（圖2），西部黑土與黃土高原北部砂黃土類似，具有典型雙峰正偏的分布特征，表現(xiàn)出典型的風(fēng)成特征；東部黑土與沖積平原上的次生黃土類似，體現(xiàn)為多峰的分布特征，具有后期水力改造的特征。黑土平均中值粒徑以及砂含量結(jié)果顯示（圖3），東北黑土自西向東粒度整體由粗變細(xì)，其空間分異方向與東北地區(qū)塵暴季節(jié)（3—5月）風(fēng)向完全一致。綜上所述，盡管東部黑土存在局地的水力改造，但是并沒有改變大范圍內(nèi)粒度的空間分異格局，因此黑土物質(zhì)最初都是由風(fēng)力搬運而來的。
?圖2 （a）東北黑土區(qū)西部黑土與黃土高原北部砂黃土粒度分布對比；（b）東北黑土區(qū)東部黑土與沖積平原次生黃土粒度分布
?圖3 東北黑土平均中值粒徑（a）、砂含量（b）空間分布及塵暴季節(jié)風(fēng)向（c）
?定年結(jié)果顯示東北黑土形成于全新世，而其下伏沉積（黃土、次生黃土、河湖相等沉積）形成于末次冰期且年齡分布范圍較寬（集中在12—65ka）。該結(jié)果表明末次冰期東北黑土區(qū)地貌條件不穩(wěn)定，受到不同程度的侵蝕，這可能同周邊山岳冰川融水導(dǎo)致的水蝕以及增強(qiáng)的風(fēng)蝕密切相關(guān)；而全新世氣候溫暖濕潤、植被發(fā)育，使得風(fēng)塵物質(zhì)得以保存并發(fā)育為富含有機(jī)質(zhì)的黑土。因此，東北地區(qū)風(fēng)塵沉積的發(fā)育與侵蝕與冰期?間冰期氣候旋回有緊密關(guān)聯(lián)。考慮到植被對于風(fēng)塵物質(zhì)堆積和成壤的重要性，適當(dāng)?shù)闹脖换謴?fù)將有利于黑土資源的可持續(xù)開發(fā)。
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