根据甘肃东部11个剖面黄土微结构、湿陷系数、凝聚力的测定和西安刘家坡剖面孔隙测定,研究了黄土孔隙度、湿陷性、抗剪强度及颗粒成分在垂向上的变化规律和成因。结果表明,孔隙度高、湿陷强和抗剪强度弱的层位是风化成壤弱的黄土层,孔隙度低、湿陷弱和抗剪强度大的层位是红色古土壤或风化成壤强的黄土层。黄土地层工程物理性质在垂向上具有波动变化特征。第四纪冷干与温湿气候的交替和由此产生的成壤过程变化,是造成黄土地层工程物理性质波动变化的根本原因。黄土湿陷性是在干旱与半干旱地区弱的成壤过程中产生的,是草原地带灰黄色土壤具有的特征。在不同地区,湿陷性黄土分布深度存在差别。干旱区分布深度比湿润区大。在干旱区,强湿陷黄土分布深度可达12m,中等湿陷黄土可达17m,弱湿陷黄土可达20m以上。
以黄土高原26年生人工刺槐(Robinia pseudoacacia)林为对象,在调查了5个样地和测定125个碳含量数据的基础上,分析了造林后土壤有机碳密度的变化特征与造林对土壤碳增汇的效应。结果表明:在研究的0~80cm土层范围内,26年生刺槐林林地土壤有机碳密度(4.093 kg.m-2)与荒地(4.533 kg.m-2)相比,减少了0.440 kg.m-2,说明黄土高原荒地刺槐造林不能提高土壤有机碳密度。对土壤分层研究表明:荒山刺槐造林明显改变了原土壤有机碳密度分布,表现为:在0~10 cm土层范围,有机碳密度显著提高(33.4%);在10~30 cm土层范围内,有机碳密度则明显降低(45.5%)。通过土壤层中总有机碳密度的研究显示,由于根系有机碳不断积累,林地总有机碳密度(5.214 kg.m-2)比荒地(4.688 kg.m-2)明显增加,土壤中总碳增汇率为11.2%,说明黄土高原刺槐造林具有显著的碳汇能力。
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