自然资源部黑土地演化与生态效应重点实验室关于“松嫩平原东部典型黑土剖面孢粉组合、时代及其对古气候的指示”研究进展

一直以来，土壤学家通过研究黄土—古土壤沉积中的土壤碳的同位素年龄及组成来反映古气候及古环境的变化，但是对于黑土的相应研究却很少。自然黑土区是环境演化和气候变化的重要地质记录。选取自然黑土土壤剖面，可以减少人为因素干扰，从而获得土壤剖面元素分布的自然规律，恢复黑土区自然环境演变的基本轮廓。地质学家对黑土质量已经做了很多的研究，但对黑土的形成和演化问题研究较少，“黑土是怎么来的，又是怎么没的”这一问题还未清楚的解决，因此研究黑土区形成的时代及古气候环境演变，清楚黑土是怎么来的，可以为黑土资源的可持续利用、保护及修复提供科学依据。

基于松嫩平原东部海伦地区典型黑土剖面采集到的15件孢粉样品和相同层位土壤样品总有机碳的AMS14C测年数据，重点实验室正高级工程师宋运红利用地质、元素地球化学、同位素地球化学、孢粉组合分析的方法，开展松嫩平原典型黑土形成的地质时期及古气候环境的研究。结果显示：海伦地区典型黑土剖面剖面孢粉化石自下而上可划分为2个孢粉组合。结合AMS14C测年，认为松嫩平原东部海伦地区典型黑土为全新世的产物。典型黑土剖面孢粉的浓度图显示：海伦地区典型黑土剖面表层黑土0-30cm中孢粉的含量较下部母质黄土状亚粘土（30cm以下）中含量明显增加，指示母质黄土状亚粘土中孢粉的浓度低，植被覆盖率低，反映了此时温凉偏干的气候；表层孢粉带孢粉的浓度较高，植被覆盖率高，针叶乔木花粉明显增高，指示黑土形成时湿润的气候，推测当时的植被为疏林～草原植被。综合14C定年、元素地球化学、古植物、孢粉分析认为松嫩平原东部典型黑土主要形成于中全新世7400 a B.P.以来的大暖期，形成于松嫩平原温暖半湿润的气候，植被以草本灌木为主的草原植被。其中4665-2245 a B.P.时段气候有持续变暖的趋势，这是区内黑土形成的鼎盛时期。

相关研究成果于2022年在《地质通报》41卷第9期上发表。