《喀斯特關鍵帶的土壤生物地球化學過程及侵蝕研究》是依託北京科技大學，由季宏兵擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：喀斯特關鍵帶的土壤生物地球化學過程及侵蝕研究
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：季宏兵
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本研究選擇西南喀斯特景觀中數十個典型的風化剖面，研究關鍵帶土壤生物地球化學過程，通過微觀到巨觀的礦物轉變、元素演化，同位素示蹤，研究理解生命與地球物質之間的反饋過程；確立不同時間、空間（氣候）和景觀的喀斯特臨界帶土壤微觀機制，追蹤微生物參與風化成土特徵和過程；確立不同時間、空間（氣候）和景觀的喀斯特臨界帶土壤形成、演化、侵蝕量級與機制，獲得控制關鍵帶的厚度、垂直結構和層級和風化速率的控制因子；準確評價西南喀斯特關鍵帶界面的重要生物地球化學過程，確保喀斯特土壤長期可持續的控制機理。不僅具有重大的科學意義，也將為人類調控喀斯特生態環境提供重要理論基礎。
結題摘要
中國是全球土壤侵蝕狀況最嚴重的國家之一，其中西南地區的石漠化土地面積和水土流失已占該地區面積的相當部分，資源環境退化形勢嚴峻，因此深入理解喀斯特關鍵帶土壤侵蝕的機理及生物地球化學過程是目前最為迫切的需求。本項目通過東南亞及西南喀斯特景觀區中20多個典型的風化剖面，以研究了喀斯特關鍵帶中典型土壤剖面的生物地球化學過程研究；研究不同時間、空間（氣候）和景觀土壤演化的微觀機制研究；以及研究不同時間、空間（氣候）和景觀土壤形成、演化及侵蝕量級與機制為內容。 目前也在下列四個方面取得進展：(1)選擇西南喀斯特景觀中數十個典型的風化剖面，研究關鍵帶土壤生物地球化學過程，通過微觀到巨觀的礦物轉變、元素演化，同位素示蹤，研究理解生物與地球物質之間的反饋過程；(2) 確立不同時間、空間（氣候）和景觀的喀斯特關鍵帶土壤微觀機制，追蹤微生物參與風化成土特徵和過程; (3)確立不同時間、空間（氣候）和景觀的喀斯特關鍵帶土壤形成、演化、侵蝕量級與機制，獲得控制關鍵帶的厚度、垂直結構和層級和風化速率的控制因子；(4)準確評價西南喀斯特關鍵帶界面的重要生物地球化學過程，確保喀斯特土壤長期可持續的控制機理。 獲得如幾項重要成果：（1）發現一些喀斯特土壤的風化侵蝕指標；（2）第一次發現獲得喀斯特土壤中石英顆粒的氧同位素雙峰特徵，即低溫自生石英端元（d18O=17±1‰）和風化的火山和變質端元(d18O=12.5±1‰)；（3）觀察到部分剖面矽、鋰同位素呈現一典型負相關關係； (4) 在同一來源的沉積盆地，發現紅土剖面中不同時代鍶同位素的比值會不同;（5）觀察到喀斯特土壤次生碳酸鹽的存在，獲取生物參與碳酸鹽岩風化證據；（6）獲得很多典型喀斯特景觀土壤侵蝕速率，建立了南方喀斯特土壤侵蝕的137Cs移動邊界模型。 上述研究成果雖然有待完善，但都是原創性的。它不僅具有重大的科學意義，也將為人類調控喀斯特生態環境提供重要理論基礎。
