Palynological assemblages of Holocene typical black soil profile from northern Songnen Plain and its restricts to environmental evolution
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摘要:
古气候和古环境演化是研究黑土形成演化最关键的问题之一。重建古植被、古气候、古环境，预测黑土区气候环境的演变已成为黑土地研究的热点。在松嫩平原北部克山县典型黑土剖面中采集到15件孢粉样品进行孢粉学研究，并对部分相同层位土壤样品中总有机碳进行了AMS14C测年。系统分析、鉴定和研究表明，克山县黑土剖面自下而上可划分为3个孢粉组合，下部孢粉组合以Planted Poaceae-Echinate Asteraceae-Tamarix-Polypodiaceae为代表，中部孢粉组合以Tamarix-Chenopodium-Polypodiaceae-Echinate Asteraceae为代表，上部孢粉组合以Pinus-Chenopodium为代表。综合第四纪地质地貌、孢粉、AMS14C、元素地球化学分析认为，典型黑土主要形成于中全新世7500 a B.P.以来的大暖期，形成于松嫩平原温暖半湿润的气候环境，植被为以草本灌木为主的草原植被。新构造运动是控制典型黑土区自然环境演变的主要内动力，晚更新世黄土状亚粘土为克山县典型黑土的成土母质，黑土发育过程即为成土母质黑化的过程。
Abstract:Paleoclimate and paleoenvironmental evolution is one of the most critical issues in the study of the formation and evolution of black soil.Reconstruction of paleo-vegetation, paleo-climate and paleo-environment, and prediction of the evolution of the climate and environment in the black soil area have become hot spots in black soil research.Fifteen sporopollen samples were collected from a typical black soil profile in the Keshan County of the northern Songnen Plain for pollen research, and total organic carbon in some soil samples from the same stratum was AMS14C dating.Systematic analysis, identification, and research have shown that three sporo-pollen assemblages from bottom to top were developed in the black soil profile of Keshan County.The lower pollen assemblage is represented by Planted Poaceae-Echinate Asteraceae-Tamarix-Polypodiaceae, the middle pollen assemblage is represented by Tamarix-Chenopodium-Polypodiaceae-Echinate Asteraceae, and the upper pollen assemblage is represented by Pinus-Chenopodium.Comprehensive Quaternary geology and geomorphology, pollen, AMS14C, and element geochemistry analysis all suggest that the typical black soil was mainly formed in the Great Warm Period since the 7500 a B.P.of the Middle Holocene.Which formed in the warm and semi-humid climate of the Songnen Plain, the vegetation is mainly grassland vegetation with herbaceous shrubs.Neotectonic movement is the main internal driving force that controls the evolution of the natural environment in the typical black soil area.The Late Pleistocene yellow clay is the parent material of the typical black soil in the Keshan black soil area, and the development process of the black soil is the process of of soil blackening.
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表 1 克山县黑土剖面PM2010描述
Table 1. Description of typical black soil profile PM2010 from Keshan County
距表层深度/cm 发生层 详细描述 0~30 Ah层 润，黑色，轻壤，有团粒结构，较松，多根孔，含大量草根，大量木本根系 30~100 AhB层 润，灰黑色—棕黄色，壤质粘土，有小团块结构，紧实，少量木本根系 
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表 2 克山县黑土剖面PM2012描述
Table 2. Description of typical black soil profile PM2012 from Keshan County
距表层深度/cm 发生层 详细描述 0~10 AP层 较干，黑色，中壤，有团粒结构，较松，多根孔，含大量草根及木本根系 10~20 P层 润，黑色，重壤，有层状结构，含少量草根及木本根系 20~50 Ab层 润，黑色，粘土，有团粒结构，较紧实，含少量草根及木本根系 50~120 ABt层 润，黑色—棕黄色，粘土，有小团块结构，紧实，少量木本根系 120~140 Bt层 润，棕黄色，粘土，棱块结构，紧实，无根系 140~160 Bs层 湿，棕黄色，粘土，块状，紧实，无根系
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表 3 克山县黑土剖面PM2012 AMS14C年代测定结果
Table 3. AMS14C dating results of typical black soil profile PM2012 in Keshan County
样品编号 深度/cm 距今年代/a B.P. 树轮校正年龄/cal.a B.P. 14C年龄 σ PM2012-2 15~20 1080±25 991 35 PM2012-3 35~40 2870±25 2993 44 PM2012-4 55~60 3820±25 4211 51 PM2012-5 75~80 4635±30 5396 48 PM2012-6 95~100 5600±30 6369 36 PM2012-7 115~120 6615±30 7509 35 PM2012-9 155~160 11010±60 12879 80
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表 4 典型黑土土壤剖面PM2010、PM2012元素分析结果
Table 4. Major and trace elements contents of typical black soil PM2010 and PM2012 profile
样号 深度/cm 主量元素/% 微量元素/10-6 Sr/Cu Rb/Sr Mg/Ca Al2O3/MgO FeO/MnO FeO MnO MgO CaO Al2O3 Sr Cu Ba PM2010-1 0~10 2.68 0.130 1.44 1.43 15.78 184 26.3 630 6.99 0.64 0.85 10.99 20.67 PM2010-2 10~20 2.73 0.164 1.44 1.43 15.81 182 24.7 654 7.39 0.65 0.85 10.98 16.63 PM2010-3 20~30 2.70 0.132 1.45 1.37 15.71 179 25.5 644 7.03 0.66 0.89 10.80 20.41 PM2010-4 30~40 2.56 0.111 1.38 1.21 15.72 161 25.4 633 6.35 0.73 0.96 11.43 23.15 PM2010-5 40~50 2.68 0.119 1.47 1.23 15.83 170 26.8 622 6.34 0.70 1.00 10.78 22.53 PM2010-6 50~60 2.64 0.106 1.46 1.26 15.69 172 25.0 621 6.89 0.69 0.97 10.78 24.86 PM2010-7 60~70 2.67 0.124 1.48 1.22 15.75 169 26.8 635 6.32 0.71 1.02 10.68 21.50 PM2010-8 70~80 2.66 0.126 1.48 1.23 15.69 169 26.1 640 6.48 0.71 1.02 10.58 21.01 PM2010-9 80~90 2.61 0.144 1.45 1.18 15.73 163 26.6 641 6.13 0.73 1.03 10.88 18.10 PM2010-10 90~100 2.57 0.140 1.48 1.24 15.62 176 27.2 653 6.48 0.67 1.00 10.56 18.35 PM2012-1 0~10 2.35 0.111 1.27 1.40 15.38 180 22.0 622 8.18 0.61 0.77 12.07 21.11 PM2012-2 10~20 2.51 0.098 1.41 1.55 15.44 195 23.4 612 8.35 0.58 0.76 10.92 25.65 PM2012-3 20~30 2.38 0.087 1.37 1.44 15.48 188 23.6 610 7.95 0.60 0.80 11.28 27.39 PM2012-4 30~40 2.45 0.084 1.44 1.48 15.39 196 24.8 621 7.90 0.58 0.82 10.70 29.07 PM2012-5 40~50 2.45 0.086 1.45 1.46 15.44 192 26.9 617 7.12 0.60 0.84 10.65 28.53 PM2012-6 50~60 2.48 0.080 1.47 1.39 15.49 189 26.7 611 7.09 0.63 0.89 10.56 30.94 PM2012-7 60~70 2.49 0.081 1.47 1.37 15.43 188 25.0 611 7.51 0.63 0.90 10.47 30.89 PM2012-8 70~80 2.54 0.073 1.51 1.38 15.41 187 26.1 610 7.16 0.63 0.92 10.18 34.62 PM2012-9 80~90 2.49 0.062 1.51 1.34 15.29 186 26.4 605 7.04 0.64 0.95 10.13 40.03 PM2012-10 90~100 2.53 0.058 1.58 1.31 15.28 186 26.3 599 7.06 0.63 1.02 9.66 43.24 PM2012-11 100~110 2.38 0.048 1.49 1.21 15.20 164 24.3 594 6.73 0.72 1.03 10.22 49.15 PM2012-12 110~120 2.41 0.053 1.51 1.27 15.19 182 25.3 602 7.18 0.64 1.00 10.05 45.12 PM2012-13 120~130 2.47 0.057 1.56 1.27 15.20 186 25.9 596 7.17 0.63 1.03 9.74 43.61 PM2012-14 130~140 2.44 0.063 1.49 1.21 15.15 176 24.9 606 7.08 0.67 1.03 10.17 38.48 PM2012-15 140~150 2.37 0.101 1.49 1.21 15.29 179 25.9 607 6.92 0.66 1.03 10.27 23.47 PM2012-16 150~160 3.31 0.090 1.37 1.16 14.82 171 24.4 597 7.00 0.67 0.99 10.78 36.56
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图(7)
表(4)
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