黄河三角洲、长江三角洲、珠江三角洲是广为人知的三大河口三角洲。河口三角洲是地球表层深受气候变化和人类活动双重影响、陆海相互作用非常强烈的海岸带区域,也是复杂、动态的人文.自然生态系统,具有重要的经济社会区位意义。20世纪90年代以来,河口三角洲的生态系统演变及其与脆弱性、可持续性和可恢复性的关系一直是全球性的研究热点。土壤是河口三角洲生态系统的重要组成部分和健康保障基础。从21世纪初开始,我们从热带至亚热带先后研究了我国东南沿海香港地区、珠江三角洲和长江三角洲土壤及其环境,系统性的研究成果业已出版;2012年以后,我们着力研究处于北方温带的黄河三角洲土壤及其环境。本书正是有关研究成果的系统性总结。
我们之所以开展黄河三角洲土壤及其环境的研究,不仅出于对由黄河泥沙长期向渤海淤积而快速形成的这块新生陆地土壤发生发育、理化性状及其空间分布规律全面认识的需要,而且出于对海岸带陆海相互作用和区域人类活动影响下土壤及近海沉积物地球化学特征与环境质量变化的系统认识需要;同时,通过基于区域性调查记录和基础数据的比较分析,识别黄河三角洲、长江三角洲、珠江三角洲之间土壤质量与功能的差异;旨在为黄河三角洲高效生态经济区发展和河口三角洲生态文明建设提供多维区域尺度的土壤与环境方面的客观信息和科学依据。
据此,我们开展了黄河三角洲高效生态经济区土壤及其环境质量的调查分析研究;其调查范围包括东营和滨州两市全部,潍坊北部寒亭区、寿光市、昌邑市,德州乐陵市、庆云县,淄博高青县和烟台莱州市,共涉及6个设区市的19个县(市、区),总面积2万余平方千米。采集了典型类型土壤剖面42个,土壤样品182个,毗邻渤海海域表层沉积物样品26个。系统分析了土壤及其红黏层的基本理化性质,土壤重金属元素与稀土元素,土壤有机氯农药和石油烃等有机污染物,土壤及其胶体的矿物组成、化学组成、磁学性质等地球化学特征,土壤和沉积物放射性铅同位素和稳定性碳、氮同位素。
基于上述的土壤调查和分析结果,结合历史资料和文献记载,形成了本书。全书共分九章,文后为附录。第l章,黄河三角洲主要土壤类型及其分布和利用,在介绍黄河三角洲形成过程、地形地貌等基础上,揭示了黄河三角洲土壤的发生发育特征,提出了由5个土纲、5个土类、10个亚类和16个土属组成的土壤分类系统,揭示了区域土壤由陆至海的空间分布规律和土地利用的空间格局;第2章,黄河三角洲潮滩到内陆土壤基本性质与养分特征,按照由陆到海的空间过渡,系统分析了黄河三角洲农用地、湿地和滩涂土壤表层和剖面各层土壤的基本性质与养分特征,揭示了潮滩到内陆土壤的性质演变规律;第3章,黄河三角洲土壤黏土矿物和磁学特征,主要包括土壤矿物组成,常量、中量和微量元素组成,常温和变温磁学性质,进一步量化表征了土壤发生发育特征;第4章,黄河三角洲土壤稀土元素的环境地球化学特征,主要包括土壤稀土丰度、分布模式和分馏特征,并联系土壤铁氧化物、理化性质和生物气候特点,明确了稀土元素分馏的主控因素;第5章,黄河三角洲土壤重金属的环境地球化学特征,运用参考因子法和累积频率曲线法,估算了黄河三角洲土壤重金属的环境地球化学基线,探明了土壤重金属的分布特征及主要来源;第6章,黄河三角洲土壤有机氯农药和石油烃的分布特征,主要包括土壤有机氯农药的含量、分布与来源、土壤石油烃含量、分布及其影响因素;第7章,黄河三角洲土壤红黏层的地球化学特征,通过实地调查,结合地理信息系统、铅同位素和理化性质分析,揭示了土壤剖面中红黏层的时空分布和形貌特征;以风化指数、特征元素比值和土壤胶体性质,阐明了红黏层的地球化学特征;以重金属和碳氮为对象,剖析了黄河三角洲土壤红黏层的环境意义;第8章,黄河三角洲滨海土壤与沉积物碳氮源汇关系及影响因素,基于碳、氮稳定性同位素分析,指示了滨海土壤与沉积物的碳氮来源及其关系;第9章,黄河三角洲、长江三角洲、珠江三角洲土壤功能的区域差异。从土壤肥力功能、环境功能和健康功能三方面,指明了三大三角洲土壤功能的差异。在随后的附录中,提供了黄河三角洲42个土壤剖面的详细信息,包括采集地点、剖面照片、成土母质、土壤类型、土地利用方式、土壤发生层及其特征描述、pH和有机质含量等。
本书与已经出版的著作《长江、珠江三角洲土壤及其环境》《香港地区土壤及其环境》形成了一个整体,有助于系统认识我国大江大河三角洲及海岛型土壤自然特征及其环境变化。本书吸收了国家自然科学基金重点项目“土壤一植物-微生物系统中毒害污染物的界面过程与生物修复机理”(41230858)和中国科学院战略性先导科技专项A类项目子课题“人类活动与黑潮输入双重影响下我国近海生态环境的综合评估”(XDA11020305)的部分研究成果。本书的出版得到了这些项目和中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室(烟台海岸带研究所)的经费支持。本书的主要执笔人为:骆永明、李远、章海波、涂晨。全书由骆永明研究员、李远博士统稿,骆永明定稿。
第1章 黄河三角洲主要土壤类型及其分布和利用
1.1 黄河三角洲的形成及其地形地貌特征
1.2 黄河三角洲土壤形成与发生发育特征
1.3 黄河三角洲主要土壤类型及其分布规律
1.4 黄河三角洲地区土地利用方式及其空间格局
主要参考文献
第2章 黄河三角洲潮滩到内陆土壤基本性质与养分特征
2.1 滩涂土壤的基本性质与养分特征小
2.2 湿地土壤的基本性质与养分特征
2.3 农用地土壤的基本性质与养分特征
2.4 潮滩到内陆土壤性质的演变规律
主要参考文献
第3章 黄河三角洲土壤黏土矿物和磁学特征
3.1 黄河三角洲土壤矿物学和氧化物特征
3.2 黄河三角洲土壤常温磁学特征
3.3 黄河三角洲土壤变温磁学特征
主要参考文献
第4章 黄河三角洲土壤稀土元素的环境地球化学特征
4.1 黄河三角洲土壤稀土元素的丰度
4.2 黄河三角洲土壤稀土元素的地球化学特征
4.3 黄河三角洲土壤稀土元素分馏的主控因素
主要参考文献
第5章 黄河三角洲土壤重金属的环境地球化学特征
5.1 黄河三角洲土壤重金属的环境地球化学基线及其应用
5.2 黄河三角洲土壤重金属的空间及剖面分布特征
5.3 黄河三角洲土壤重金属污染源解析
主要参考文献
第6章 黄河三角洲土壤有机氯农药和石油烃的分布特征
6.1 黄河三角洲土壤有机氯农药的分布特征
6.2 黄河三角洲土壤石油烃的分布特征
主要参考文献
第7章 黄河三角洲:匕壤红黏层的地球化学特征
7.1 黄河三角洲土壤红黏层的时空分布及形貌特征
7.2 黄河三角洲土壤红黏层的发育与形成
7.3 黄河三角洲土壤红黏层的环境意义
主要参考文献
第8章 黄河三角洲滨海土壤与沉积物碳氮源汇关系及影响因素
8.1 黄河三角洲滨海土壤碳氮来源
8.2 黄河三角洲滨海沉积物碳氮来源
8.3 黄河三角洲滨海土壤与沉积物碳氮之间的相互关系
8.4 陆海相互作用下黄河三角洲滨海土壤与沉积物碳氮循环的生态环境意义
8.5 黄河三角洲滨海土壤与区域生态社会格局及陆海统筹的可持续发展
主要参考文献
第9章 黄河三角洲、长江三角洲、珠江三角洲土壤功能的区域差异
9.1 三角洲土壤肥力功能差异
9.2 三角洲土壤环境功能差异
9.3 三角洲土壤健康功能差异
9.4 三角洲土壤功能与生态系统健康
主要参考文献
附录 黄河三角洲地区主要土壤类型剖而特征