河北坝上高原小滦河流域古土壤碳库地质成因和稳定性评价

土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库,以往研究主要针对现代土壤碳库,而古土壤的碳库特征研究相对薄弱。本文以河北坝上高原小滦河流域古土壤为研究对象,通过光释光(OSL)年代学、元素地球化学、团聚体分析方法,研究了风成沙地稀疏草地单元和河湖残积灌草混合单元内古土壤碳库特征。结果表明:古土壤形成时代为5.7~3.3 ka的全新世温暖期,气候温暖湿润,雨水充足,发育以松和蒿属为主要建群种的针叶林-草原植被。碳库以有机碳(SOC)为主,平均有机碳密度为3.85 kg/m^(2),有机碳库储量为153.1×10^(7)kg。河湖相沉积物微团聚体的含量较高,对古土壤层碳库的物理保护作用较强,碳库稳定性较高;风积相沉积物微团聚体含量相对较低,加速有机碳的分解,碳库稳定性较差。提出不同沉积单元的土地利用保护方式,减少土壤有机碳的分解流失,支撑当地碳达峰、碳中和工作推进。

青藏高原东部黄河切开若尔盖湖盆的沉积证据与年代研究

对青藏高原东部若尔盖盆地内外实地考察,在玛曲瓶颈段黄河二级阶地前沿陡坎,发现了含有古深湖相和古河床河漫滩相地层序列的典型沉积剖面。通过沉积物粒度特征分析和光释光(optically stimulated luminescence,OSL)测年,研究结果表明:(1)剖面下部淡蓝灰色古深湖相沉积层为深水厌氧环境下形成的湖相沉积物,而覆盖其上的杂色卵石层夹淡黄橙色透镜状沙层则是古河床河漫滩相沉积物,指示了强动力流水作用过程。这2组地层的不整合接触关系,是黄河切开若尔盖湖盆导致古湖水外泄的直接证据。(2)剖面古深湖相沉积层顶部和古滨浅湖相沉积层底部的OSL测年结果表明,古黄河在37 ka BP切开若尔盖湖盆,导致湖水外泄,35 ka BP湖水变浅消失,黄河沟通了若尔盖盆地水系。(3)晚更新世东昆仑大断裂强烈的新构造运动和37 ka温暖湿润气候的综合影响使得尚处于玛曲断陷谷地草原的古黄河源溯源侵蚀加剧,由西向东在玛曲城南瓶颈段切开了若尔盖古湖盆,导致古湖水外泄,从而沟通了若尔盖湖盆的水系,使之成为黄河源。该研究结果对于深入理解青藏高原东北部河湖水系演变及黄河水系的形成具有重要的科学意义。