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为解决非有机湖沼物质(LM)形成土壤的分类及成土过程问题,研究人员对墨西哥特斯科科受人类活动影响的非有机 LM 形成的土壤展开研究。结果发现其土壤类型多样,成土过程复杂。该研究为土壤分类提供了新依据。
在土壤研究的广袤领域中,探寻土壤的起源与演化一直是科学家们关注的焦点。以往,对于由有机湖沼物质(LM)形成的土壤,研究成果颇丰,从其矿物组成到在不同环境下的变化,都有较为深入的探索。然而,非有机湖沼物质形成土壤的研究却如同被遗忘的角落,少有人问津。
墨西哥的特斯科科湖,这片历史悠久的水域,见证了诸多文明的兴衰。1325 年,特诺奇蒂特兰城在此建立,而后发展为如今的墨西哥城。但随着时间的推移,频繁的洪水和疾病给城市带来了巨大困扰,100 多年前,政府不得不采取人工排水措施,让这片湖泊逐渐干涸。此后,各种人类活动不断干预这片土地,2014 年新墨西哥城机场项目的建设,改变了当地的水流状况,虽然该项目最终因环境和社会因素于 2019 年取消,但它对土壤的影响已不可忽视。
在这样的背景下,当地土壤发生了复杂的变化。早期形成的土壤类型不断演变,从最初的新成土(Entisols)发展为始成土(Inceptisols),甚至出现了软土(Mollisols) 。然而,这些研究大多存在局限性,多在特定区域进行,未能充分考虑土壤的地理空间特性,导致对土壤的分类和形成过程难以准确把握。为了揭开这些谜团,来自墨西哥相关机构的研究人员开展了一项深入研究,其成果发表在《CATENA》上。
研究人员在特斯科科湖区域(Zona Federal Lago de Texcoco,ZFLT)展开调查,该区域位于墨西哥盆地山谷,气候属于半干旱的 BS KW(w)型。研究过程中,他们详细分析土壤样本,通过实地测量和实验室分析,获取土壤的各项性质数据,包括盐分含量、交换性钠百分比等,还对土壤中的沉积物成分进行鉴定,以此来确定土壤的分类和形成过程。
研究结果
- 土壤特性:特斯科科湖地区的土壤盐分含量极高,在 2 - 90 dS?m?1之间,交换性钠百分比(ESP)超过 90% 。同时,在同一土壤系列中,火山灰和湖沼沉积物在不同深度和厚度均有分布,沉积物中还含有硅藻、介形虫或鲕粒等。
- 土壤分类:依据土壤分类系统(Soil Taxonomy,ST)和世界土壤资源参考基础(World Reference Base for Soil Resources,WRB),该地区土壤类型多样。ST 分类下有新成土、始成土、火山灰土(Andisols)和软土;WRB 分类下则有盐土(Solonchaks)、冲积土(Fluvisols)、粗骨土(Regosols)、碱土(Solonetz)、黑钙土(Phaeozems)、钙化土(Calcisols)、人为土(Anthrosols)和技术土(Technosols)等,且部分土壤带有多达 11 个限定词。
- 成土过程:研究发现,该地区土壤的形成过程包括盐渍化(Salinization)、碱化(Solonization)、脱碱化(Solodization)、黑土化(Melanization)、人为土化(Anthrosolization)、钙化(Calcification)、潜育化(Gleyization)和硫化(Sulphurization) 。这些过程在 WRB 分类中大多有所体现。
研究结论与讨论
研究表明,人类活动对非有机湖沼物质形成土壤的分类影响显著。湖泊干涸、差异排水以及盐生草的引入等活动,在相对较小的区域内造就了丰富多样的土壤类型。但目前的分类系统仍存在不足,在区分这些土壤与其他诊断材料时,还需要更多的后缀和标准。
这项研究意义重大,它为非有机湖沼物质形成土壤的分类和形成过程研究提供了重要参考,有助于完善全球土壤分类体系。同时,也让人们更加了解人类活动对土壤演化的影响机制,为土地合理利用、生态环境保护以及应对土壤相关问题提供了科学依据,为后续进一步深入研究土壤演变规律奠定了坚实基础。