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青藏高原因其独特的自然地理位置成为全世界瞩目的焦点。随着全球气候变 暖，导致草场退化、土壤沙漠化、永冻冻土消融等系列环境问题，加剧了高原土 壤生态的不稳定性，给生态环境和人类活动带来负面影响。纳木错是世界上海拔 最高的内陆湖，流域内地貌类型多样，是研究地貌类型和土壤发育的理想场所。 本文在对于纳木错流域地貌类型单元划分的基础上，选取反映土壤发育特征的土 壤形态学指标、土壤粒度指标、土壤肥力指标、土壤地球化学指标以及土壤发育 年代指标，对不同地貌单元内的土壤发育和侵蚀状况进行了综合研究，揭示其演 变规律和发展趋势。同时对纳木错流域内的土壤侵蚀特征，特别是动物侵蚀（高 原鼠兔）对土壤发育的影响进行了探讨。 根据“构造——地貌形态成因”的区域分异原则，结合野外实地考察、1： 25 万的区域地质图、1：10 万的地形图等相关研究资料，将纳木错流域的地貌类 型划分为 5 个地貌单元：分别是冰碛地貌、湖成地貌、风沙地貌、河流-山谷地 貌以及冰缘地貌。 冰碛地貌内土壤发生层中的腐殖质层和过渡层随着海拔的降低而逐渐增厚， 土壤层次从单一结构过渡到复合结构。土壤的发育程度受海拔高度和地形因素的 影响较大，进而影响植被群落类型和覆盖度分布。常量元素特征值显示土壤淋溶 淀积层中离子浓度稍大于腐殖质层中的离子浓度，土壤化学淋溶作用微弱。随着 土壤剖面深度的增加，有机质/有机碳比值呈现出非常规的变化，冻融作用是其 主要的影响因素。土壤的成土速率约 0.024 cm/y，土壤发育缓慢。 湖成地貌内土壤颗粒较小，有机质和粘粒含量较高，土壤母质因素是土壤发 育的主要原因。土壤平均成土速率约 0.03 cm/y。选取的高湖相土壤剖面均形成 于晚更新世晚期（15~ 40 ka BP），两个剖面中系列特征显示曾在晚更新世晚期某 时段内曾出现过三次冷暖、干湿交替的过程。 风沙地貌和河流山谷地貌内的土壤中未发现粘粒和细粉砂物质。风沙地貌的 青藏高原纳木错流域地貌特征与土壤发育的研究 II 土壤颜色相对单一，而河流地貌单元地势广阔，土壤母质多样，呈现出的土壤颜 色复杂的现象。由于风的吹蚀和磨蚀作用，风沙地貌内土壤以砂粒为主，砾石磨 圆度较低。河流-山谷地貌内土壤以中沙和细砂为主，砾石磨圆度较高，但外形 不规则。土壤肥力特征、地球化学元素特征反映其数值的变化幅度较大，主要受 植被和母质的影响。 动物活动（高原鼠兔）对土壤发育的影响显著，在高寒草甸植被和土壤退化 过程中起到了促进的作用，高原鼠兔的侵蚀模式以点状侵蚀、链状侵蚀和面状侵 蚀为主，侵蚀程度和范围依次增加。研究结果可作为区域生态环境建设和恢复的 理论依据。

目 录 摘 要........................................................................ I ABSTRCT.................................................................... III 1 绪论....................................................................... 1 1.1 研究背景与科学意义................................................... 1 1.2 地貌学和土壤发生学国内外研究进展..................................... 2 1.2.1 地貌学国内外研究进展........................................... 2 1.2.2 土壤发生学国内外研究进展....................................... 4 1.2.3 青藏高原地貌演变和土壤发育的研究及相互关系..................... 7 1.3 选题依据与拟解决的问题............................................... 9 1.3.1 选题依据....................................................... 9 1.3.2 拟解决的问题和研究内容........................................ 10 1.4 研究方法和技术路线.................................................. 11 1.4.1 研究方法...................................................... 11 1.4.2 技术路线...................................................... 12 2 研究区域自然地理概况...................................................... 13 2.1 区域地质构造特征.................................................... 14 2.2 区域地貌特征........................................................ 15 2.3 区域气候特征........................................................ 15 2.4 区域植被特征........................................................ 16 2.5 区域土壤特征........................................................ 17 3 纳木错流域地貌单元划分和地貌特征.......................................... 19 3.1 地貌单元划分的基础和原则............................................ 19 3.1.1 地貌单元划分的基础............................................ 19 3.1.2 地貌单元划分的原则............................................ 20 3.2 地貌单元划分方法.................................................... 21 3.3 纳木错流域地貌单元分布范围、特征和土壤类型.......................... 21 3.3.1 冰碛地貌分布范围、特征和土壤类型.............................. 21 3.3.2 湖成地貌分布范围、特征和土壤类型.............................. 23 3.3.3 风沙地貌分布范围、特征和土壤类型.............................. 24 3.3.4 河流-山谷地貌分布范围、特征和土壤类型......................... 26 3.3.5 冰缘地貌分布范围、特征和土壤类型.............................. 26 3.4 小结................................................................ 29 4 纳木错流域不同地貌单元内土壤发育特征...................................... 31 4.1 土壤发育指标选取.................................................... 31 4.1.1 土壤形态学特征................................................ 31 4.1.2 土壤粒径分布特征.............................................. 32 4.1.3 土壤肥力特征.................................................. 32 4.1.4 土壤地球化学元素特征.......................................... 33 4.1.5 土壤年代学特征................................................ 33 4.2 试验测试方法........................................................ 34 4.3 冰碛地貌单元土壤发育特征............................................ 35 青藏高原纳木错流域地貌特征与土壤发育的研究 4.3.1 土壤形态学特征................................................ 36 4.3.2 土壤粒径分布特征.............................................. 38 4.3.3 土壤肥力特征.................................................. 40 4.3.4 土壤地球化学特征.............................................. 43 4.3.5 影响土壤有机质和有机碳的因素.................................. 44 4.3.6 土壤发育年代.................................................. 48 4.4 湖成地貌单元的土壤发育特征.......................................... 48 4.4.1 土壤形态学特征................................................ 50 4.4.2 土壤粒径分布特征.............................................. 51 4.4.3 土壤肥力特征.................................................. 52 4.4.4 土壤地球化学特征.............................................. 54 4.4.5 土壤发育年代.................................................. 56 4.5 风沙地貌单元的土壤发育特征.......................................... 56 4.5.1 土壤形态学特征................................................ 57 4.5.2 土壤粒径分布特征.............................................. 58 4.5.3 土壤肥力特征.................................................. 59 4.5.4 土壤地球化学元素特征.......................................... 60 4.6 河流-山谷地貌单元的土壤发育特征..................................... 60 4.6.1 土壤形态学特征................................................ 61 4.6.2 土壤粒径分布特征.............................................. 62 4.6.3 土壤肥力特征.................................................. 63 4.6.4 土壤地球化学元素特征.......................................... 64 4.7 小结................................................................ 65 5 动物侵蚀对纳木错土壤发育的影响............................................ 67 5.1 青藏高原土壤侵蚀特点................................................ 67 5.2 纳木错区域土壤侵蚀特点.............................................. 68 5.3 纳木错区域高原鼠兔侵蚀特性.......................................... 70 5.4 高原鼠兔活动对纳木错土壤发育的影响.................................. 71 5.4.1 实验内容和方法................................................ 71 5.4.2 高原鼠兔活动对纳木错土壤发育的影响............................ 72 5.5 纳木错流域高原鼠兔侵蚀模式和防治措施................................ 81 5.5.1 纳木错流域高原鼠洞侵蚀模式.................................... 81 5.5.2 土壤侵蚀和植被退化防治措施.................................... 83 5.6 小结................................................................ 84 6 主要结论和展望............................................................ 85 6.1 主要结论............................................................ 85 6.2 不足与展望.......................................................... 86 参考文献.................................................................... 89 个人简历................................................................... 101 攻读博士期间发表学术论文................................................... 103 致 谢...................................................................... 105 目 录 图表目录 图 1. 1 技术路线图..............................................................................................................12 图 2. 1 纳木错流域示意图..................................................................................................13 图 2. 2 纳木错区域地质图..................................................................................................14 图 3. 1 纳木错地貌单元示意图..........................................................................................21 图 3. 2 纳木错流域冰碛地貌..............................................................................................22 图 3. 3 纳木错流域湖成地貌..............................................................................................24 图 3. 4 纳木错流域风沙地貌..............................................................................................25 图 3. 5 纳木错流域河流-山谷地貌.....................................................................................26 图 4. 1 冰碛土壤样点分布图..............................................................................................35 图 4. 2 冰碛地貌单元内土壤不同层次砾石含量 ..............................................................38 图 4. 3 冰碛地貌单元内土壤总有机碳分布特征 ..............................................................40 图 4. 4 冰碛地貌单元内土壤总氮和碱解氮分布特征 ......................................................41 图 4. 5 冰碛地貌单元内土壤电导率变化特征 ..................................................................42 图 4. 6 冰碛地貌单元内土壤含水量变化特征 ..................................................................42 图 4. 7 土壤有机碳和有机质含量相关性 ..........................................................................45 图 4. 8 土壤有机碳、有机质含量以及两者比值随土壤剖面的变化 ..............................47 图 4. 9 湖成地貌土壤样品采集位置 ..................................................................................49 图 4. 10 平均粒径、中值粒径、粉砂含量、总有机碳含量、电导率、含水量、酸度值 与剖面深度之间的变化趋势.........................................................................................54 图 4. 11 风沙土壤样点分布 ................................................................................................57 图 4. 12 土壤肥力特征........................................................................................................59 图 4. 13 河流-山谷地貌单元内土壤样品分布图...............................................................61 图 5. 1 高原鼠兔活动与土壤景观 ............................................................................ 71 图 5. 2 高原鼠兔洞穴周边土壤采集样点图 .............................................................. 72 图 5. 3 土壤样品颜色信息（蒙赛尔系统） .............................................................. 73 图 5. 4 高原鼠兔洞穴周边土壤砾石（> 2mm）百分含量..............................................75 图 5. 5 土壤质地构成（Ⅰ区和Ⅱ区） ...............................................................................76 图 5. 6 土壤有机碳含量对比..............................................................................................77 图 5. 7 土壤全氮含量对比..................................................................................................78 图 5. 8 土壤碱解氮含量......................................................................................................78 图 5. 9 土壤含水量对比......................................................................................................79 图 5. 10 土壤酸度对比........................................................................................................79 图 5. 11 土壤电导率对比....................................................................................................80 图 5. 12 青藏高原鼠兔活动对高寒草甸退化的影响........................................................81 图 5. 13 高原鼠兔的土壤侵蚀模式....................................................................................82 表 2. 1 纳木错流域主要植物群落类型 ..............................................................................16 表 2. 2 纳木错流域主要土壤类型及分布范围 ..................................................................17 表 3. 1 中国基本地貌类型划分标准 ..................................................................................20 表 3. 2 纳木错流域冰缘地貌的主要成因、分布范围和主要特点 ..................................28 表 4. 1 土壤剖面记录表......................................................................................................36 表 4. 2 不同海拔梯度土壤剖面的土体构型和土层厚度 ..................................................37 表 4. 3 冰碛地貌单元内土壤粒径分布（< 2 mm）.........................................................39 表 4. 4 土壤肥力因素相关性分析......................................................................................43 表 4. 5 冰碛地貌单元土壤主要离子特征 ..........................................................................44 表 4. 6 湖成地貌单元内土壤剖面 C 和 D 的主要宏观形态特征..................................50 表 4. 7 湖成地貌单元内土壤剖面 C 和剖面 D 的粒度分布特征和质地组成.............52 表 4. 8 湖成地貌单元内土壤剖面 C 与 D 的肥力特性..................................................53 表 4. 9 湖成地貌单元内土壤地球化学元素特征 ..............................................................55 青藏高原纳木错流域地貌特征与土壤发育的研究 表 4. 10 湖成土壤 14C 测年结果........................................................................................56 表 4. 11 湖成土壤光释光定年结果 ....................................................................................56 表 4. 12 风沙地貌单元内土壤形态特征............................................................................58 表 4. 13 土壤粒径分布特征................................................................................................58 表 4. 14 风沙地貌单元内土壤重金属元素含量................................................................60 表 4. 15 河流-山谷地貌单元内土壤形态学特征...............................................................62 表 4. 16 河流-山谷地貌单元内土壤粒径分布特征...........................................................63 表 4. 17 河流-山谷地貌单元内土壤肥力特征...................................................................64 表 4. 18 河流-山谷地貌单元内的土壤重金属元素含量...................................................64 表 5. 1 纳木错流域不同地貌单元内土壤侵蚀动力和侵蚀特征 ......................................70 表 5. 2 土壤颜色干湿条件对比（蒙赛尔系统） ...............................................................74