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河流、阶地与土壤|青藏土壤科考前线报道

土壤观察 2021-04-27

The following article is from 土壤时空 Author 杨飞

导  读


青藏高原有亚洲水塔之称,是长江、黄河、澜沧江、雅鲁藏布江等多条大江大河的发源地。如果说,一方水土养一方人,长江黄河是孕育中华文明的母亲河,那么雅鲁藏布江则是藏区人民的母亲河。雅鲁藏布江是西藏文明诞生和发展的摇篮,是藏区主要的农耕区和人口集中分布区。

图&文 | 杨飞、谷俊

来源:土壤时空(2020年9月3日)


近日,张甘霖老师带领藏南小分队深入高山大川,实地考察土壤,首站便选在了雅鲁藏布江沿岸。当车驶入雅江林芝宽谷地带,一派壮观景象便映入眼帘。此处河道宽数公里,江心洲、河间地遍布,植被类型丰富,一派欣欣向荣,这里是国家湿地保护区(图1,图2)。



图1 雅鲁藏布江米林宽谷湿地景观


图2 张老师向队员讲解河谷地貌与土壤形成过程


河流携带的大量泥沙,是河床土壤形成与生态系统建立的根基。植被的生长又反过来促进了细土物质的积累。发育于江心洲与河间地的土壤往往比较年轻,以砂质为主,并受地下水的影响。考察的第一个土壤是河间湿地土壤,壤砂质地,地下水位较低,已有微弱的B层发育,弱块状结构与氧化还原特征反映了土壤已经历较长时间的发育(图3左)。在地下水位较高的河间地带,往往发育有潜育土(图3右)。



图3 发育于河间地的普通潮湿寒冻雏形土(左)与普通暗沃正常潜育土(右)


河流与山相接处常见风沙地貌,沙丘或爬于山坡之上(图4),或缠绵于山脚(图5)。砂粒经水流运输,当地的风力系统便可将砂粒搬运至山地构成的风力屏障(图6),沉积于山坡或山脚。风沙可对生态系统及人类生存环境产生毁灭性影响,常可在风沙活动地区见到草方格或石方格(图7),对改善风沙活动起到了较好的成效。固定的沙丘常会着生耐旱植被,植物的进一步发育及演替会促进土壤的发育,特别是土壤有机质的积累可显著提升土壤的结构、持水能力与养分状况。



图4 雅鲁藏布江支流附近山上的爬坡沙丘


图5 雅鲁藏布江边山前巨大沙丘


图6 河间地大风扬沙(唐古拉山下通天河)


图7 固沙石方格初现效果(雅江支流附近山坡)


在地形平稳的河流二级阶地,植被覆盖度可达80%,土壤通体质地为砂质,十分均一,可能是风沙不断沉积的结果,土壤几乎无结构发育,上部土体根系丰富,表层有机质含量明显高于母质层(图8)。为进一步理解土壤形成的年代和速率,我们采集了用于光释光测年的样品。


图8 雅鲁藏布江二级阶地景观(左)及其上发育的普通干润砂质新成土(右)


图9 雅江河流阶地形成巨大“墙壁”


汽车继续行驶,远远看到一面巨大的“墙壁”,第一印象便是深厚的黄土剖面(图9)。剖面上部十余米的沉积层较为均一,因太高无法判断是砂质沉积物还是黄土。张老师建议下次带足装备再来一探究竟。不久,再遇一断面(图10),这次活力小伙谷俊迫不及待地跑上前去一探究竟,发现剖面下方主要为砂质层,中间夹杂碎屑层。初步推断为为古河道抬升,河流阶地地表平稳,但经历了地表抬升过程,往往记录了河流历史阶段的沉积过程。砂质冲积物是暖期河流携带的泥沙沉积所致,而碎屑质冲积物可能是冰川快速消融期的产物。沉积层理的解译为我们理解地质过程和历史气候提供了材料,也是我们理解成土母质和土壤发育的基础。


图10 雅江河流阶地,谷俊在判断沉积物类型


图11 雅鲁藏布江沿岸多级阶地


沿雅江河谷是西藏主要的农耕区,广泛种植青稞、小麦、油菜、大豆、玉米等作物。近年来大棚种植蔬菜也有不错的收益。农田大部分均开垦于河流阶地。河流阶地因地形平稳,适宜耕作,灌溉便利。灌溉水中有富含细颗粒物,带来大量矿质养分,土壤肥沃。这里绝大部分地区从未施用化肥,农作物仍长势不错(图12,图13)。



图12 河流阶地被开发为农田(雅江中游)


图13 河流阶地上的村庄和农田(谷俊摄)


藏区河谷农业种植历史悠久,到底多久呢?据当地藏族老大爷介绍“不知道种了多久,反正我爷爷的爷爷的爷爷就开始种了”。好在土壤会告诉我们答案,我们在阶地农田土壤中发现了大量木炭,均来自木本植被,暗示着这里曾经可能也是森林,森林烧伐后开始农业耕作。我们采集了大量土壤中的木炭,相信14C定年结合土壤分析会为我们揭开谜底。


图14 河流阶地上人为长期利用的雏形土(左),土体中富含木本木炭(右)


图15 藏族人民在这片土地上繁衍生息


河流带给人民的不仅有宝贵的水,还有肥沃的土壤。这些水土资源是保障藏族同胞在此生存繁衍、生活无忧的根基。我们本次科考的任务正是正确认识这些资源的形成与禀赋,唯此我们才能更好地保护他们,才能永续地利用它们,才能在绿水青山间提升人民的福祉。


原文责任编辑 文慧颖

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