【摘 要】
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岩溶区水土流失导致一系列生态环境问题,已受到诸多学者的关注。岩溶生态脆弱区的生态恢复与重建是一项庞大的系统工程,而水土流失的防治则是关键一环,有效的防治土壤侵蚀需要对岩溶地区的土壤侵蚀规律和机制进行深刻的了解和把握。洼地作为流域物质的“储存库”,详细记录了土壤侵蚀的变化信息。因此,本文选取重庆市北碚区中梁山（Zhong Liang Mountain）岩溶洼地为研究对象,采集了一个深度为325 cm
【基金项目】
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国家重点研发专项“喀斯特槽谷区石漠化综合治理模式评价与优化及区域推广”（2016YFC0502306）；
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岩溶区水土流失导致一系列生态环境问题,已受到诸多学者的关注。岩溶生态脆弱区的生态恢复与重建是一项庞大的系统工程,而水土流失的防治则是关键一环,有效的防治土壤侵蚀需要对岩溶地区的土壤侵蚀规律和机制进行深刻的了解和把握。洼地作为流域物质的“储存库”,详细记录了土壤侵蚀的变化信息。因此,本文选取重庆市北碚区中梁山（Zhong Liang Mountain）岩溶洼地为研究对象,采集了一个深度为325 cm的ZLM沉积剖面。首先,综合运用137Cs、210Pb、AMS14C三种测年方法,建立了ZLM剖面的年代序列。其次,在可靠的年代序列的基础上,采用多种指标（包括粒度、磁化率、元素Ti、化学蚀变指数CIAm、Al/K）研究方法,并结合代用指标的气候环境指示意义,并与区域地质载体记录对比研究,重建洼地小流域近744年以来气候环境变化历史;最后,结合重金属Zn、Pb、TOC、δ13C以及史志资料记载的重庆地区的人口数和耕地面积,重建该区域人类活动历史,并对ZLM沉积剖面记录的土壤侵蚀可能受到的气候变化与人类活动的影响进行探讨。主要得出以下结论:（1）通过稳定补给速率模型（Constant rate of supply mode）对ZLM剖面上部0-55 cm进行210Pb年代计算,在325-60 cm选取7份炭屑进行AMS14C测年,并使用校准曲线Int Cal13对AMS14C进行校正（误差范围为2σ）,建立了ZLM剖面可靠的年代序列。结果表明ZLM沉积剖面覆盖最近744年,可探讨数十年到百年尺度上的土壤侵蚀及环境变化。（2）ZLM沉积剖面记录的平均土壤侵蚀模数为151.14 t km-2yr-1。根据土壤侵蚀模数的变化,可将剖面划分为七个阶段,具体表现为:1274-1410AD:25.98 t km-2yr-1;1410-1640AD:177.04 t km-2yr-1;1640-1720AD:47.93 t km-2yr-1;1720-1890AD:273.97 t km-2yr-1;1890-1963AD:94.71 t km-2yr-1;1963-1993AD:349.30 t km-2yr-1;1993-2018AD:122.45t km-2yr-1。结果表明,在1410-1640 AD、1720-1890 AD和1963-1993AD三个阶段土壤流失严重,在1963-1993AD达到顶峰。（3）本文选择沉积物中粒径、χfd（频率磁化率）和元素Ti含量指示流域降水变化,元素Cu和Fe含量指示流域温度变化,化学蚀变指数（CIAm）和Al/K比值指示流域化学风化强度,开展多种代用指标的综合对比分析,进而探讨气候环境演变历史。结果表明:在1274-1483AD期间,ZLM沉积剖面各代用指标都显示,季风整体上呈现增强的变化趋势;1483-1530AD,气温降低,降水减少;1530-1620AD,降水增加,气温变化以1575AD为转折,前期升高后期降低;1620-1856AD,气温升高,降水波动增加;1856AD以来,气温升高,降水无显著增加趋势。15世纪以来,其他地质载体的研究结果显示,季风整体上减弱,降水减少,温度降低,这与本文重建的气候变化存在显著不同。另外,气候变化与ZLM剖面沉积物记录侵蚀速率之间存在一些不耦合。这表明气候不是导致研究区土壤侵蚀变化的主要原因。（4）ZLM剖面沉积物中TOC、重金属Zn和Pb含量显著增加可能受到人类活动的影响。农业活动的改变尤其是玉米的种植可能是引起ZLM剖面沉积物中δ13C值趋向偏重变化的原因。且上述指标与重庆地区人口的增加和耕地指数的变化趋势较为一致,进一步表明了近700年来人类活动逐渐成为研究区地表环境改造的主要力量。历史时期1410-1640AD(177.04 t km-2yr-1)和1720-1890AD(273.97t km-2yr-1)土壤侵蚀模数较高可能归因于两次湖广填四川。随着人口的增加,需要更多的粮食维持生计,迫使人们进行开垦,土壤侵蚀加剧。1963-1993AD土壤侵蚀模数急剧增加,根据气象站点的数据显示,在此期间降水量没有显著的变化趋势,进一步表明,强烈的人为干扰可能对土壤侵蚀模数起主要作用。综上所述,岩溶地区的水土流失可能是一个受人类活动长期影响的过程,其时间尺度不是近期几十年的尺度,时间尺度可能是几百年。
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