土壤剖面的概念范文1
关键词：土壤地理学；教学内容；实验；改革
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）03-04-158-02
土壤地理学是土壤学与地理学、环境科学、地球化学、生态学等多个学科的交叉学科，属于高等师范院校自然地理与环境专业、人文地理与城乡规划专业与高等农业院校农业资源与环境专业必修的主干课程之一。该课程学习的目的是使学生认识土壤圈圈层特点及其在陆地生态系统中的地位，土壤的基本特征、形成演化及土壤剖面形态特征以及土壤野外描述，不同空间的土壤分布规律，土壤景观的认识以及土壤系统分类等基本知识[2]。通过这些知识的学习，帮助学生认识土壤资源、土壤资源的变化以及人类影响下土壤资源的演化趋势进行预测。
对于师范院校来说，土壤地理学可以分为两大部分来学习，包括理论与实验实习两大部分。理论部分包括土壤学基本概念的学习，如土壤的基本理化性质、土壤的形成、分类体系等，接着是土壤的地理分布规律的学习。在试验实习部分主要涉及到土壤的李欢分析手段与方法以及土壤野外调查与制图的基本理论与方法。总的来说土壤地理学教学、实验、实习是培养学生独立分析问题和解决问题的能力，初步培养学生的科研思维，也是学生毕业后能够胜任中学地理教学以及组织学生进行第二兴趣小组，开展课外活动的能力。土壤地理学的实验、实习也为日后学生从事研究生工作、学习打下了良好的基础。
1 教学中存在的问题
1.1 传统教学模式与当今社会需求不相适应[3] 传统的土壤地理学教学内容陈旧，应与当前社会需求相适应。随着科研的不断提升，土壤方面的热点问题不断涌现，最新的科学研究热点问题、最新的研究方法应及时补充到大学教材中去。这样才会达到科研促进教学的目的。如土壤碳库变化、古土壤解译古气候、土壤中碳氮元素循环等。
1.2 传统的教学方式不能达到较好的教学效果 教学过程中，多是采用老师教授，学生听的方式[4]。尤其是在大学授课当中，两节课的大课所涵盖的内容多、知识量大，学生很难对课中所讲解的内容全盘理解和接受。并且在讲授过程中，土壤地理学的一些理论，如土壤发生学原理、土壤分类体系等，比较枯燥、乏味，很多学生对于空洞乏味的讲授毫不感兴趣，缺乏兴趣，以致学生不爱听课，或是听课当中开小差，玩手机现象较多。针对这一现象，土壤地理学在授课过程中应多增加实习授课，在实习过程中讲授理论。如土壤剖面的观察，让学生亲自参加土壤剖面的挖掘过程，并且讲授挖掘剖面所要注意的事项，如挖掘剖面方向的选择，要大致计算好太阳角度的变化，计算好剖面挖掘的时间，这样才会使得剖面挖掘完给土壤剖面照相才不会有阴影。让学生在参与土壤剖面挖掘的过程中，随着挖掘的难易程度就能感受到土壤的硬度，对剖面挖掘好后土壤层次的划分打下了基础。若只是在课堂中采用土壤剖面照片进行讲授，学生很能理解土壤的结构、颜色、质地等，在野外实习中，通过学生自己亲自挖取土壤剖面，在剖面中讲授土壤相关的物理性质，学生会理解的更加透彻，从而增加了学生的兴趣，为以后从事科研工作打下良好的基础。
2 实验教学存在的问题
2.1 实验仪器缺乏 目前各师范院校地理科学专业开设的实验课程主要包括3个项目。分别是物理性质的测定，如容重、水分、土壤颗粒组成的测定以及土壤pH的测定。而关于土壤地理学中的实验例如土壤氮、磷、钾、有机质等传统实验都没有开设。而大多数师范院校在开设地理科学专业的同时，配备的实验课非常少，远远不能满足土壤地理学实验的需求。因此，师范院校应该在土壤地理学仪器购置时，应投入一定的资金力度，比如建立一个土壤地理学实验室，不仅可以满足传统教学的需求，对于学生日后做毕业论文，也提供了一个良好的实验平台。
2.2 传统的实验教学模式
2.2.1教学模式 目前大多数院校开设的土壤地理学实验多是验证性的实验，学生只要按照实验方法、步骤去做，都可以完成，教师处于主导地位，而学生缺乏自己思考的空间，缺乏对学生创新和解决实际问题的能力的培养[5]。传统的教学模式主要是学生被动的记忆、被动的接受知识，增加了学生的记忆负担。因此，应该除了传统土壤地理学实验项目的开设以外，还应增加探究性实验，例如不同立地条件下土壤养分状况对比研究、不同区域土壤结构分析等，使得学生在掌握实验分析的同时，去设计整个实验的设计过程，初步培养和锻炼学生的逻辑思维。
2.2.2 实验的前期准备 前期的实验器材以及实验药品的配置，都是实验员准备，学生完全不知道药品怎么配，尤其是对于地理科学专业的学生，由于没有分析化学的基础，缺乏对药品试剂配置的基本能力[6]。但是土壤地理学侧重土壤与地理环境之间的关系研究，只有学生之前了解样品采集地的地理发生、发育环境，才能对实验所做的数据进行合理的分析，从而得出合理的结论。用老师准备好的实验样品，学生就不会对样品采集地的环境有所了解，学生就会对所做的数据凭空分析，造成一定的误差。因此，在开设实验分析项目之前，让学生参与样品采集的过程，样品的前处理过程以及药品的配置。
2.2.3 实验考核方式 学生完成实验后，大多数都是抄写实验报告，而我们的考核方法大多是以学生抄写的实验报告作为打分的依据。并且实验过程中，都是小组的形式，很多学生不动手，不参与实验。在实验过程中，应把实验的考核等同与基础理论课的考试，不能对实验课的考核流于形式，确实有学生实验操作能力不够或者实验过程中不参与的，可以给予挂课或者不合格处理，下学期继续补考。这样有了严格的实验考核机制，学生才会重视实验。
2.3 缺少研究性实验 基础性实验可以锻炼培养学生的基本实验操作与技能，比如实验仪器的使用，实验技能的训练等，但对于学生兴趣的培养、创新精神的锻炼确有着明显的不足。研究性实验可以围绕当前土壤地理学的科研热点，引导学生选题、进而解决问题、分析问题，最终使得学生学会研究成果的表述[7]。这样一个过程不仅培养了学生的独立思考问题的能力、解决实际问题的能力，也使学生学会了怎样去学习。
3 组织好土壤地理调查实习
土壤地理学属于交叉学科，是理论性和实践性很强的课程，学生在平时理论课讲授过程中只接受了书本上的理论知识的教育，对土壤类型的认识，土壤剖面的观察，仅限于图片，很难对土壤地理学的知识有深刻的理解。首先在野外实习过程中，要带领学生到野外观察土壤剖面，这个土壤剖面要让亲自参与挖掘过程，要在老师的严格指导下，按照专业的标准，挖取标准的剖面。其次，要划分土壤发生层次，土壤发生层次要依据土壤颜色、质地、结构、水分、新生体等进行划分。接着要按照野外土壤剖面描述手册的要求，对土壤发生层的各层次进行描述。最终采取土壤样品。这样一套土壤地理学的剖面描述、观察、采样，学生全程参与，不仅掌握了土壤地理学理论课中很多难理解的知识，而且学会了土壤样品的一种采集方法。在实习过程中，还可以利用简单的野外工具做室外实验，如利用稀盐酸看土壤样品是否有气泡冒出，进而推测该样品是否有碳酸钙的存在。
我们可以开展一些特色的教学实习，如结合伊犁本地特色，伊犁气候、水资源丰富，是盛产苹果的区域。我院地理科学专业还可以与当地林果业相关部门合作，通过老师的指导，开发一些无公害苹果、树上干杏、桃等，从而理解这些无公害生产需要怎样的土壤条件，从而使学生掌握野外土壤调查的基本技能。
4 实验与实习有机结合起来
目前大多数院校开始的土壤地理学实验课程，实验分析中所需的样品都是老师事先准备好的，学生没有参与前期样品的采集过程，或者说分析的样品与后期野外实习采样的样品不是同一个样品。这样学生在实验过程中，对所得到的数据分析中，很难对土壤所处的地理环境很好的把握与理解，势必造成一定程度的误差，因此，应把学生在野外采集的样品作为室内分析实验的样品，从而为分析结果提供准确可靠的保障。
总之，土壤地理学是地理科学专业的专业基础课程，也是学习自然地理学的基本专业知识，只有安排好教学、实验、实习，使得三者有机的结合起来，才能培养学生的专业基础知识、扎实的实验操作技能及初步的科研思维，为以后学习打下良好的基础。
参考文献
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[6]李春红，冯维波.地理专业《土壤地理学》实验教学的改革探讨[J].科技创新导报，2011，10（30）：198-199.
土壤剖面的概念范文2
一、机会难得，学习气氛浓厚。
参加这次培训的同志们都很珍惜这次难得的学习机会，在最短的时间内完成了职工到学生的角色转换，认真、虚心、诚恳地接受培训，态度端正、学习专注，专心致志，全神贯注，认真的聆听和记录，及时完成作业，如饥似渴地接受着新鲜的理念。大家都觉得机会是如此的难得，学习气氛十分浓厚，仿佛回到了学生时代。
二、异彩纷呈，讲座全面系统。
专家、教授的讲座就象是一顿丰盛的大餐，精美地呈现在我们的面前，真是听君一席话，胜读十年书。深入浅出的学习了林木种子的生产和经营中的林木开花结实、林木良种基地、种实的采集和调制、种子品质检验的意义、种实的贮藏、种子的休眠与催芽，苗木培育中的苗圃的建立与经营、苗圃土壤耕作、播种苗的培育、营养繁殖苗的培育、移植苗的培育、苗木出圃与质量评价、组织培育苗育技术、几种技术在育苗中的应用，土壤学中的土壤学基本概念及物质组成、土壤有机质、壤质地、结构、孔性、土壤酸碱性及林木生、土壤养分。还做了种实的识别及解剖、种子样品抽样技术、种子净度的测定、种子重量的测定、种子发芽能力的测定、种子优良度的测定、种子生活力测定、种子含水量的测定、种子活力测定、苗木快繁技术与工厂化育苗案例与实践、土壤有机质的测定（重铬酸钾容量法）、土壤质地的测定、土壤容重、比重、孔隙度的测定、土壤pH，电导率测定等实验，受益良多。各位专家、教授毫无保留的把自己在学习和工作中的经验拿出来与大家分享，可谓是异彩纷呈。
三、学无止境，更新学习观念。
土壤剖面的概念范文3
关键词：桉树；红椎；杉木；混交林；纯林；生长量
1引言
桉树是热带和亚热带地区短周期工业原料林树种之一，与松树、杨树和相思树一起被称为世界四大速生树种[1]。由于采伐利用周期短、经济见效快，福建漳州地区在过去的近20年时间里桉树种植的面积已形成一定的规模。桉树的发展一方面提高了森林覆盖率，另一方面也满足了社会对木材的需求。但是，由于对桉树生长速度和经济利益的片面追求，桉树人工林经营方式单一，桉树品种集中连片栽植，致使出现病虫害、土壤肥力下降等问题，影响桉树林可持续经营和林地持续利用[2，3]。许多林学家研究和林业生产实践均表明，树种混交造林是改善人工林群落结构和促进人工林生态良性化的有效途径[4]。漳州长泰岩溪林场在2008年开展了桉树、红椎和杉木混交林研究，旨在探索桉树人工林生长良好和地力维持的混交模式，为闽南山地桉树林科学经营提供参考。
2试验点概况
长泰岩溪国有林场地处东经117°37′～117°50′，北纬24°41′～24°50′，气候属于南亚热带海洋性季风气候，年均温21.1℃，最冷月均温12.4℃，最热月月均温28.5℃，绝对最低温-2.1℃，绝对最高温40.9℃，>10℃有效积温7394.7℃，年日照时数2037.4h，无霜期328d，年降雨量1563mm，相对湿度80%，年蒸发量1267.8mm。试验地位于林场良山工区，海拔255～370m，坡度23°，东坡，林地土壤为花岗岩发育的红壤，土层厚度在80cm，腐殖质层较薄，土壤呈酸性，立地类型为Ⅲ类地，林下植被主要有胡枝子、马樱丹、狗脊、芒萁骨、毛紫珠、白花旋钩子、东方乌毛蕨、菝契、青蒿和葛藤等。
3研究方法
3.1试验设计和造林
2008年3月，在良山工区11大班4小班杉木林采伐迹地上开展桉树、红椎、杉木3种树种插花混交造林试验，混交比例为桉树∶红椎∶杉木=1∶1∶2，桉树纯林作为对照，试验随机设计，3次重复，混交林和纯林各3块小区，每小区面积20m×20m。造林用的桉树苗为本场培育的组培营养袋苗，苗木平均苗高20cm。红椎苗来自金山林场种子营养袋苗，苗木平均苗高25cm，杉木苗为本场培育的裸根苗，苗木平均苗高35cm。混交林整地株行距2m×2m，桉树纯林为2m×3m，挖穴规格均为60cm×30cm×30cm。造林前施基肥，用量0.5kg/穴，硫酸钾复合肥（氮、磷、钾=15∶15∶15）。造林时桉树使用毒死蜱浸泡苗木以防白蚁危害，用量0.5kg/8000株，红椎苗和杉木苗没有浸泡。造林后第1年全面锄草1次、劈草2次，第2年全面劈草2次，第3年全面劈草1次。
3.2资料收集
造林后每年调查试验林生长状况。2014年2月，对试验林全面调查，调查内容包括生长因子和土壤理化性质。其中生长因子调查为测定每木树高、胸径，统计平均木高、胸径、材积和单位蓄积，桉树单株材积公式V=0.00003546D1.782514957H1.25610514，红椎单株材积公式V=0.00005276D1.882161H1.009317，杉木单株材积公式V=0.000058061860D1.9553351H0.89403304。土壤理化性质调查：在试验地中随机布设3个土壤剖面，每剖面分0～20cm、20～40cm两个土层，每土层取一个环刀，并取约500g土样放入自封袋中带回室内进行土壤理化性质测定。土壤物理性质测定指标有土壤容重、孔隙度和持水量，土壤化学性质测定指标包括有机质、全氮、水解性氮、全磷、速效磷和速效钾。土壤水分物理性质和化学性质测定参照文献[5，6]。
4结果与分析
4.1桉树混交林生长状况分析
在人工林经营中，单一树种连续多代纯林模式存在的生产力下降和病虫害等问题已在杉木和木麻黄等常规造林树种中得到证实，进行合理的树种配置混交是改善人工林生长状况和生态环境条件的一种主要途径。从表1可知，桉树与红椎、杉木混交，其单株平均生长量高于桉树纯林，平均胸径、树高、材积分别增加了342%、186%和1092%。经方差分析，混交林和纯林中桉树平均胸径和单株材积存在显著差异（FH=538，FD=1015*，FV=1608*，F005（1，4）=771，F001（1，4）=212），说明桉树混交造林促进了桉树个体生长，有利于培育桉树中、大径材。这主要是由于桉树生长较快，在混交林中较短时间内占据林分主林层，有较为充足的空间进行生长。混交林中桉树蓄积量与桉树纯林相比减少了136%，这是因为混交林中桉树个体数量较少所致。但混交林总蓄积量比桉树纯林提高了191%，说明混交林蓄积量比纯林略有增长。
4.2桉树混交林土壤理化性质分析
4.2.1桉树混交林和桉树纯林土壤物理性质
土壤物理性质主要是对土壤疏松通透程度的表征，结构较为良好的山地土壤其团聚体含量高，透气性能好，对植物根系生长有利。从表2看出，桉树混交林地土层与桉树纯林土层相比，同一层次土壤的容重较小，而最大持水量、毛管持水量和孔隙度较大。如在0～20cm土层里，混交林土壤容重与纯林土壤相比降低了3.6%，最大持水量和毛管持水量分别提高了1.4%和4.4%，非毛管孔隙度、毛管孔隙度和总孔隙度分别增加了13.8%、12.1%和12.4%。说明混交林土壤与纯林土壤相比持水能力和通气性较好，这种土壤有助于林木根系伸展以及微生物活动。桉树混交林土壤结构较佳的原因可能在于不同树种的根系在地下空间分布的深度有差别，各层根系穿插使土层疏松透气。
4.2.2桉树混交林和桉树纯林土壤化学性质
土壤化学性质各项指标的大小体现土壤肥力的高低，特别是有机质和速效性的营养元素直观说明土壤养分状况。从表3看出，桉树混交林土壤的化学性质测定的指标高于桉树纯林的土壤。如在0～20cm土层中，混交林土壤有机质比纯林土壤高16.5%，水解性氮、速效磷和速效钾分别增加了2.3%、9.7%和2.9%。可见，混交林土壤肥力要略高于纯林。这可能是因为桉树纯林生长较快对土壤肥力的消耗较大，而桉树混交林中桉树数量较少，加上红椎和杉木生长较为缓慢对土壤养分的吸收较慢有关。
5结语
桉树与红椎、杉木混交结果表明，混交林中桉树平均单株生长量和总蓄积量均高于桉树纯林，桉树混交林土壤持水性、通透性和肥力优于桉树纯林。
桉树由于生长迅速、干形通直、蓄积量和出材量大、木材用途广泛等优点而深受栽培区林农和林业生产单位青睐，漳州地区由于水热条件充足，桉树生长环境得天独厚。但是，过去由于只重视生长量，在营林措施上多为桉树单一树种甚至单一品种大面积造林，而且第二茬依旧是桉树纯林，这种经营方式导致近年来开始出现了桉树病虫害发生和地力衰退等问题。因此，转变经营观念，重视生态栽培是桉树林培育在新形势下的要求。在实际林业生产中，需要改变桉树大面积连片纯林的造林模式，通过混交或轮栽途径可改善人工林结构及林地肥力状况，确保桉树林可持续发展和林地持续利用。
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土壤剖面的概念范文4
摘要：随着城市建设的日益发展，市民对城市公园的多样化、绿地使用的舒适度要求越来越高。作为城市绿地灵动点睛的水景亦成为设计建设的重中之重，故合理利用及开发水体也成为公园建设成败的关键。设计师习惯于运用水体的特性（动与静、形与色等之间的对比手法）来增加公园的灵动性，而合理的驳岸设计不仅能直接提升公园的景观效果，更能增强景观界面的连续性和整体性。本文以四川省遂宁市圣莲岛荷花博览公园为例，分析目前城市公园水体中常见的驳岸类型及应用方式。
1、驳岸的概念及作用
1.1驳岸的概念
园林工程中将驳岸定义为建于水体边缘和陆地交界处，为保护岸线不被冲刷或水淹及免遭人为因素破坏而设置的构筑物[1]。
1.2水体驳岸作用：
（1）支撑墙后的土壤，避免因土体变形而产生的滑坡现象；
（2）减少由于雨水冲刷、水体的流动、水位高差变化及人为破坏而造成对岸线的影响；
（3）驳岸形式的多样性增强城市公园滨水空间的立体化和动态化;
（4）有利于培育完善的水体生态系统。
2、常见公园水体驳岸的类型及特点
根据景观艺术的风格类型、使用功能、地形地貌、设计风格以及施工需求与成本控制，公园水体的驳岸一般可分为生态式、斜式、台阶式及立式驳岸。
2.1生态式驳岸
生态驳岸是指恢复后的自然河岸或具有自然河岸可渗透性的人工驳岸，它可以充分保证河岸与河流水体之间的水分交换和调节，同时也具有一定的抗洪强度[1]。它的一般构造如下图所示：
图1 生态式驳岸(土工固袋)剖面图（作者自绘）
图2 生态式驳岸示意图（图片来源于网络）
生态驳岸不仅具有显著的生态保护效益，也还具有如下特征：①保护性，生态驳岸不仅能满足工程要求的稳定性、抗冲刷性，更重要的是材料具有高空隙率、渗透性强等特性，充分保证了河畔植被与河流水体之间的水气循环[2]，从而大大降低了由于人为因素而对水陆生态系统的破坏概率。②材料选择的多样性: 干垒块石、木桩(杉木桩、柏木桩等)、高镀锌石笼搭配粒径200~300mm连砂石、土工布垄袋等均为生态型驳岸较为理想的主材，可在不同项目的设计施工中选择适合的材料。如水体流速较快以及地基条件较差时，可以选用钢丝网箱作为主要的护岸材料，先在网箱内放置土工固袋作为护垫，然后将按特定比例拌合的碎石、种植土、肥料及草籽等材料放于其中；当水体流速较慢，水位较浅时，木桩(上海地区较常用)为比较理想的主材；当河床地基条件能够满足工程需求时，可选用干垒块石。如，在遂宁市荷花博览公园的项目中，部分荷花直接栽植于涪江内，但是涪江水流流速较快，长期的水体冲刷导致荷花种植区域内堆积大量淤泥从而导致地基承载力较差，同时鱼类等水生动物及其他两栖类动物栖息场所对土壤地基的破坏，经综合考虑，土工固袋为较理想主材。选用钢丝网箱配合土工固袋的生态驳岸具有抗冲刷能力强、整体性好、应用比较灵活、施工工期短、能随地基变形而变化等特点，适宜于建于圣莲岛岛体外侧。
2.2斜式驳岸
斜式驳岸一般适用于空间较为富足的滨水空间，整体呈斜坡状（图3）。由于其斜坡坡度较缓，使人们较为容易地接触到景观水面，故斜式驳岸具有显著的亲水性。斜式驳岸在应用上较为广泛，可以与亲水栈道、亲水平台、景观亭等园林景观小品的结合使用将其自身的特点发挥到极致。如，利用植物造景或是栈道平台打造观景视廊，提升滨水景观效果，并保障了较高的安全性，故该类水景驳岸成为人们较受欢迎的停留点（图4）。
图3 斜式驳岸剖面图（作者自绘）
图4 斜式驳岸示意图（图片来源于网络）
2.3台阶式驳岸
台阶式驳岸为刚性基础驳岸，多以钢筋混凝土墙、浆砌块石等主要材料与台阶、亲水平台相结合。台阶式驳岸具有较强的抗冲刷能力,它的构造方式一般如下:
图5 台阶式驳岸剖面图（作者自绘）
图6 台阶式驳岸示意图（图片来源于网络）
台阶式驳岸运用广泛,主要具有两大特性:①抗冲刷能力较好。②适应水位变化。设计中因水域面积较窄或受高差限制等因素无法处理成缓坡的情况下，需采用跌级的方式结合花池挡墙、多级台阶等多种形式消化较大高差[4]。由于台阶式驳岸能保证不同时期、不同水位高差变化的景观效果，因此能大大降低由于季相变化、水位高差调整而减少人们参与拥抱大自然活动的概率，如遇涨水时期，人们可以驻足于台阶与台阶之间的缓冲平台眺望远景；即使在枯水期，人们也可以静坐于台阶上眺望水面，感受不同的高差处理所带来的景观空间感。
2.4立式（垂直式）驳岸
立式驳岸也称为垂直式驳岸，与斜式驳岸相较,侧面垂直于池底,其立面图如下:
图7 立式驳岸剖面图（作者自绘）
图8 立式驳岸示意图（图片来源于网络）
立式驳岸主要有两大特性: ①稳定性与抗洪能力较强：立式驳岸一般适用于坡度较陡、容易塌方、缺少放坡空间或者是陆地与水面高差较大的滨水景观带,具有较强的稳定性和抗洪能力。②与滨水步道结合：为了减少因混凝土墙阻隔而造成的陆地与水面之间缺乏互动性、人工痕迹较为明显等弊端此类驳岸在实际运用过程中往往需结合滨水步道、公园广场或者利用如香蒲、芦竹、菖蒲、水生美人蕉等适合浅水区种植的挺水植物等景观元素来增加驳岸与水体的统一性和协调性。
3.水体驳岸设计的原则
为了使驳岸能与公园水体建设有机的融为一体，驳岸设计应遵循以下原则。
（1）就地取材，因地制宜
驳岸主材的设计需优先考虑当地便于采购的材料，这样不仅有利于对整个项目工程成本的控制，也有助于当地民众能轻易接受。
（2）生态优先
在尊重原始地形地貌的基础上，充分发挥自然优势，将滨水区植被与堤内植被连成一体，构成一个完整的公园滨水生态系统。
（3）协调统一
把陆地、驳岸、水体作为一个有机整体，相互衔接、呼应，各具特色，联成整体[4]。
4.遂宁圣莲岛荷花博览公园驳岸设计
4.1项目简介
圣莲岛，俗称猫儿洲，2013年2月以来，遂宁市委、市政府先后做出批示和进行专题研究，提出要进一步弘扬遂宁的观音文化，在市城区以圣莲岛为依托打造世界荷花博览园，改善目前圣莲岛环境的同时促进遂宁市的旅游业发展，将圣莲岛打造成遂宁市展示观音文化和荷花的一张精美、声名远播的城市名片。以遂宁圣莲岛荷花博览园为例，根据需要体现不同的景观效果及满足其自身的功能需求，公园集多种驳岸形式为一体，充分体现了环境保护、人与自然和谐共处的设计原则（图9）。
图9 荷花博览园平面图（项目案例）
圣莲岛荷花博览园位于遂宁市船山区，总规划面积为67.4公顷，水域面积为17.4公顷。公园四面环江，被涪江所包围。
4.2驳岸类型
圣莲岛以莲为主题，规划中的“世界荷花博览园”同样是定位于荷花。处处花开，步步莲香，是岛上最为迷人的景观。通过对于荷花景观的深度挖掘，一方面营造出丰富多样的真实荷花景观。在驳岸设计时既要考虑水体的蓄水防洪需求、堤岸的舒适安全，也要结合植物造景的需求，打造观赏荷花的宜人滨水界面。
图10 荷花博览园驳岸分类图（项目案例）
在圣莲岛荷花博览园的设计中，所涉及的水体较为多元化，既有流速相对缓慢的人工水域，也有水流速度较快的自然水域。因此依据水体情况和造景需求的不同，采用的驳岸形式也具有多元化和多样性的特征，不仅具有结合滨水步道的立式驳岸，也具有亲水性和观景效果较佳的斜式驳岸，以及注重生态保护，延续自然滨水岸线的生态型驳岸。多样的驳岸形式也充分体现了在该项目中，设计师如何因地制宜，顺应自然的参与设计。结合不同的驳岸形式，打造出功能各异的公园滨水景观效果。
(1)立式驳岸的应用
为了达到圣莲岛五十年一遇的防洪指标（最高水位为278.00M,黄海高程），故沿着圣莲岛的设计了立式驳岸（即防洪堤），其景观完成面的标高为280.00 M，以满足五十年一遇的防洪要求。同时为了减少的钢筋混凝土对景观效果的干扰和优化视觉体验，故在设计过程中充分利用驳岸的施工完成面宽度，结合不同的铺装纹理，展现体态各异的景观肌理(图11)。
图11 立式驳岸剖面图
(2)生态驳岸的应用
生态驳岸的利用是圣莲岛荷花博览园坚持生态化的设计主题得以充分体现的重要标志(图12)。为了增加荷花种植面积，业主要求必须于垂直驳岸（防洪堤）以外（即外湖），即涪江沿岸种植经济型荷花。经多次踏勘现场发现涪江水流流速较快，容易造成土壤流失、沿岸坡度较陡等不利于荷花的正常生长的因素；并且由于多年的冲刷累积，涪江河床表面多为淤泥层，地基承载力差，不利于设计刚性挡墙。故经过设计人员多次专业研讨及理论论证，最终决定于荷花种植区外侧设置生态驳岸（钢丝网箱结合生态固袋）。这样的设计方式在保证减少种植区范围内土壤的流失的前提下，既解决了由于地基承载力差而出现的不均匀沉降问题，又将驳岸完美的融入到了整个公园的景观环境中，延续了生态型的景观界面。
图12 生态驳岸剖面图
(3)斜式驳岸的应用
圣莲岛荷花博览园的内湖驳岸设计主要以斜式驳岸为主。这种驳岸形式基本上是在尊重原有天然水体的前提下，适当适量开挖，并按1:5坡度放坡，同时充分利用当地的石材与植物以达到生态自然的景观效果(图13)。施工中将当地盛产的连砂石散铺于水体与陆地界面的接驳处，并在浅水区配合栽植适合当地生长的水生植物，如旱伞草、荷花、香蒲、水葱等 。斜式自然驳岸既为小型水生生物提供了栖息、繁衍、避难场所，又丰富了沿湖一带的自然景观。
图13 斜式驳岸剖面图
5、结语
城市公园的建设为人们拥抱大自然提供了优美的交流场所，而丰富多变的驳岸形式，将水体的魅力发挥到了极致。不同的驳岸形式在满足水体水利需求的同时亦带给人们不同的感官效果。总之，驳岸类型的选择，既要满足水体岸线的稳定性，又要尽量减少驳岸对整个生态系统的破坏，这样才能达到“虽由人作，宛自天开” 的自然景观效果。
参考文献
[1]张谊：“论城市水景的生态驳岸处理”，《中国园林》[J]，2003.1，第54页
[2]孙鹏、王志芳，遵从自然过程的城市河流和滨水区景观设计，城市规划[J]，2000（9）：19-22
土壤剖面的概念范文5
关键词:环境;生态技术;屋顶花园;雨水收集
中图分类号:TU986.2
文献标识码:A
文章编号:1005-569X(2010)05-0006-03
1 引言
2009年12月,世界气象组织在哥本哈根公布报告,最近10年是从1850年有准确气象记录以来是全球最热的10年。2009年已成为历史排名第五的最热年份。大气中CO2含量升至390ml/L,离理想值350ml/L已越来越远。作为一名景观设计师,更应在设计的各阶段,同专业设计师通力合作,将先进的、已知的、成熟的环保技术运用到所参与的设计项目中。
2 工程概况
笔者参与的案例项目位于杭州下沙部级开发区西面, 10号路与沿江大道交叉口,紧邻钱塘江180m,拥有天然的景观资源。周围为已建住宅区,区域北部为高校园区,南面为规划沿江次商业区与居住区。
3 总体方案设计
3.1 建筑设计概念简单介绍
拉低商业入口形成广场并连接东侧绿带形成主要视轴,同时在形体上呼应钱塘江奇景。
创造入口意向,分割商住使用分区,并最大化使用沿江的面积。
加入小尺度的分割创造出有趣的内街,在连续的折面上形成丰富的住宅社区气氛。
3.2 景观设计概念简单介绍
钱塘江堤阻挡了地面观江景的视线,因此建议建筑设计做足沿江一侧建筑高度,并充分利用屋顶,使沿江观景面最大化。
利用建筑中两层通高的巨大开口,将沿江绿化带引入内院并延续至整个建筑屋顶,使建筑与绿化带融为一体。
将各种社区功能融入到整个内部景观和屋顶,并与社区服务型商业相结合,创造开放且有趣的社区氛围。
4 景观生态技术的实例运用
4.1 屋顶花园
如果建筑屋顶被绿色覆盖,人们可以在屋面上自由交流、运动、休闲、观看……,是真正的空中花园。但由于建筑屋顶上的风力和荷载,种植大型乔木技术上有一定的难度。植物根系很发达,会穿越钢筋混凝土的屋面,破坏防水层,事情发生后为时已晚,补救和修复工程浩大费时费钱等原因,设计师在设计绿色屋面时要考虑周全。下面就设计时需要解决和注意的问题与同行一起探讨。
4.1.1 屋面风力减弱策略
建筑设计高出屋面120cm的女儿墙,阻挡部分风力。靠近两侧女儿墙设计中层小乔木和灌木篱,以形成绝佳的围合感,大乔木尽可能种植在中间区域。大风季节,树枝的剧烈摇晃造成根系松动而使大树成片死去。因此需要在混凝土板上增加隐形支架固定大乔木(图1、图2)。
4.1.2 屋面减重设计策略
屋面覆土不能太厚,所以种植设计主要以中层小乔木为主,局部点缀大乔木。而普通绿色屋顶大多种植草坪和景天科植物,只需满足20cm左右覆土。如需种植大乔木至少满足120cm左右的覆土需求,结合本项目中屋面阶梯状特点,并在建筑设计的扩初阶段参与进来,同建筑、结构工程师沟通,将大乔木和小乔木的种植位置在景观设计前期就确定下来,创造出最经济节约的空中花园。
图1 乔木与屋顶固定半面图
图2 乔木与屋顶固定剖面图
此外,屋面种植设计引入禾本科植物,其特点为有较高的观赏性,低维护,减少除草剂、农药等的使用,可水生可旱生的浅根系植物。
轻质土壤与轻质填充物混合使用,轻质土壤配比为:腐殖土50%~70%,蛭石10%~40%,沙土10%~20%。
4.1.3 阻根层的运用
关于阻根层是在建筑的防水工程时铺设,还是在绿化施工时铺设,甚至是否有必要铺设,意见有所分歧。特别是对浅土壤的屋顶绿化,植物根部的延伸程度并不是很长,有人认为可以不铺设阻根层。但是,对有些现有建筑物的防水层是否有损伤或老化,情况并不清楚。阻根层所应该起的作用是不让植物根部直接接触防水层。作者认为如果要在这些建筑物上进行绿化,应该在进行绿化施工时铺设阻根层,而且根层的接缝处也不要让植物的根部进入防水层。
4.1.4 排水层
排水层的主要作用是能够在降雨和浇灌时让土壤多余的水分流走,即使在每小时降雨量为100mm时,也不会产生屋面积水。此外,如果是开放式而有人进出的话,还要考虑人的载重,必须要保证排水层不丧失排水功能。有的排水层材料具有保水功能,对薄层土壤的绿化有更好的效果。
4.1.5 保护层
保护层的主要作用是抑制水分蒸发和抑制杂草发芽。如果选用的种植土比较轻,保护层的材料还要有在刮风时防止土壤飞溅,不易燃烧的特性。考虑到景观效果,保护层的外观在质感和色彩上要符合景观要求。
4.1.6 屋顶雨水收集
要满足《绿色建筑评价标准》中的节水指标,统筹、综合利用各种水资源,景观用水不宜采用市政供水和自备地下水井供水,宜利用非传统水源,达到标准一般项时,非传统水源利用率不低于10%,达到优选项时,非传统水源利用率不低于30%。可收集的雨水可分为三类:道路雨水、草地雨水、屋面雨水。三种水源中,最节约成本和利用率最高的是屋面雨水。屋面雨水的收集水量是根据收集后的用途(用量)以及径流系数来决定的。本项目的屋面雨水收集后将用于屋面的景观植物浇灌用。
4.2 暴雨收集池
当下雨时,雨水通过道路事先设计好的坡度,流到两侧雨水口,并迅速排到市政雨水管网中,未经过滤和处理直接流入河流。这是我们常见的,几乎所有的街道都是这样设计的。那我们能不能利用道路的绿化带作为收集池,让雨水先汇集其中,给土壤更多的下渗空间和时间,减弱道路雨水的流速以缓冲对江河的污染。
本项目道路中心带绿化已成熟,沿人行道只种植大乔木,人行道上的绿化带内杂草较多,视为可改造设计部分。首先将绿化带分为暴雨收集池和普通种植池两种,暴雨收集池设计种植水生植物和砾石,并在道路和人行道两侧设有开口,雨水和从此处汇入池内,达到过滤沉淀的设计目的,在池内设计比土壤标高高出5cm的雨水口,当下暴雨时,雨水下渗达饱和后经雨水口排入市政雨水管道。
图3 道路与人行道绿色隔离带剖面
4.3 雨水收集花园
基地东侧面积为5000m2的沿江绿化带,设计概念是将其打造成为商业建筑的后花园。其中绿地部分主要为雨水自然下渗为主,用绿地涵养水源,减少绿化灌溉。因此,全部采用下凹式绿地或增加下凹式绿地进行雨水利用的设施。绿地比周围路面或广场下凹5~10cm,路面和广场多余雨水可经过绿地入渗或外排。增加设施采用PP排水片材、排水型材、排水管材以及渗滤框、渗槽、渗坑等多种形式。在大面积的绿地内也设计了一定数量的雨水口,雨水口高于绿地5cm,只要超越设计标准的雨水才能经雨水口排入市政雨水管道。绿地可进行细致的地形设计,通过减缓地面坡度,增加起伏形成洼地存储等方式来增强渗水能力。为配合这一设计,洼地部分设计了一些禾本科植物,并与周边已建沿江景观带相呼应相联系。
4.4 风力涡轮机
风是一种能够产生清洁能源的可持续资源,它能够降低会产生污染的化石燃料的使用量,环境和气候都将受益。对风力涡轮机的选址和设计给予必要的注意和考虑是至关重要的。风电场可视为景观中的一个巨型雕塑元素,类似大地艺术项目。
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本项目基地紧邻钱塘江,风力较大,设置风力涡轮机发电供给沿江绿化带内的景观灯光和小型建筑的能源使用不失为一个极好的办法,另一方面风力涡轮机的高度和样式为地块提升了可识别性,并能吸引更多的关注者。通过视线和日照分析出风车的适宜高度;通过绿化带和小型建筑的面积估量出所需的用电量;风车的最小间距为叶轮直径的3~4倍。综上所述风车确定为16m,塔架高12m,风轮直径为8m。发电量为10kw/组,根据用电量需求,三组风力涡轮机能满足所用电量。
4.5 生态停车场
生态停车场就是给停车场一个能庇护的树荫和既能满足强度的透水地面又有绿色的停车位。地面采用超级植草地面,是一种集草坪和硬化地面于一身,同时又大大优于传统植草砖的专利技术产品,对于水土保持能起到独特的事半功倍的效果。超级植草地面所有植草孔腔彼此连结,与植草孔腔彼此隔离的预制植草砖相比,草皮成活率将大大提高,绿化率可达到80%~100%,同时不降低地面承载能力。
4.6 LED绿色光源运用
随着社会的发展,电力资源紧缺的威胁在全球蔓延,“绿色照明”作为节约能源和保护环境起到重要作用,整个项目尽可能多的采用LED光源照明,总光源颜色为暖黄色调,能给人们带来温馨和安全感。
4.7 强化生态感知意识
设计能使人们对自然具有感知能力、认识自然的组成元素,能够进一步地让人们体会到现今环境中的不同问题,也是十分重要的手段之一,就像植物园或者其他众多具有教育意义的地方。他们用设计传达世界的状况,也是一种根本的办法,将人们的视野放宽,去认识那些难以观察到却具有深远意义的多元功能的元素。本设计在具观赏和实用功能的雕塑上添加了一些与环保相关的数据,以达到教育及生态知识普及的作用。例如,将1994~2004年的中国人口数据表达在儿童乐园的滑梯上,讲现阶段统计的二氧化碳排放量的数据表达在极限运动场的道具侧面。
4.8 生态景观材料
生态景观材料分为以下三个特质:reduce,reuse,recycle(可减少,可再利用,可再生)。只要满足上述三个特质可视为生态材料。例如,屋顶排水格分PVC和HDPE两种,价格相差不大,那么HDPE的排水格相对PVC排水格就更环保些;硬质铺装能透水的材质当然也比不透水的材料更环保,如透水混凝土、土壤硬化地面、碎石铺地(crash rock)、生态沙、植草格、透水砖、陶土砖;钢比混凝土相对环保些;竹材比木材更环保,因为竹是速生植物,3~4年即可成材,而木材需要几十年甚至上百年的锤炼;透水沥青不会比沥青更贵,只是配比的不同而且是公开的;塑胶实际是透水材料且内部能有组织排水,所以下面的基础最好选用透水混凝土,如果因为造价问题不能选用,那只有在混凝土上每50cm见方设置排水口穿过混凝土以防止因为排水找坡不到位塑胶长期泡水而严重减短寿命。
5 结语
土壤剖面的概念范文6
全球变化研究中的一个重要方面是研究过去、现在和未来的气候环境变化。有人曾形象地指出，新近时期古气候环境的历史是藏在大自然用密码写就的一本本“秘笈”当中的，世界各地的科学家们正在解释和读懂三本这样的“秘笈”：一本是深海沉积，一本是南极和格陵兰的冰盖，还有一本则是中国的黄土高原。黄土高原是具有全球意义的研究对象。
为什么人们如此重视黄土高原？
首先，与极地和深海不同，黄土高原位于人类过去和正在居住的地球的陆地表面；另外，最近的研究还证实，它是迄今为止被发现的历时最长（约2200万年）、最完整的古气候记录的保存者。
中国的土地上拥有这样一本“秘笈”，而且已经读懂了一部分，这令我们深感幸运。当然，还有很多更加引人入胜的故事等待我们去解译。这是一项严肃而又艰巨的任务，也是一次振奋人心的挑战。黄土高原秘密的不断发现，提示着地球科学一个新时期的到来，至少在亚洲大陆上是如此。
作为大自然打造的三个近代气候环境档案库之一，黄土高原的独特之处在于，这里生活着上亿的人口。他们拥有百万年的历史；他们的生活和未来的发展需要科学；他们需要认识自己在自然界所处的位置，需要了解祖先和自身所经历的复杂的环境演化历史。
黄土高原是由黄土构成的。什么是黄土？形象地说，黄土就象人们常见的、发生在我们身边的“沙尘暴”。2002年3月18日北京就出现过一次特大沙尘暴。近年来，人们对北方发生的沙尘暴非常注意。国家也已投入大量资金治理由于不合理利用土地而产生的沙尘暴源地和影响地，以保障我国社会经济的可持续发展。
从沙尘暴的物质成分来看，它与黄土十分接近。黄土是一种风成沉积，主要由粒径为0.01～0.05mm的粉砂级颗粒组成，成分包括石英（约占60%）、长石、云母等和少量重矿物，富含碳酸钙(7%～30%)。黄土多大孔隙、松软且具有湿陷性。
我国古代称沙尘暴类型的降尘为“雨土”，根据孙继敏和张明银的研究，自1966年到1999年，174个气象台站共记录了60次能见度在1公里以内、中等严重程度、持续2天以上的沙尘暴。最近40年来的降尘记录说明，中国黄土高原是亚洲风尘的一个沉降区，以兰州为中心，共发生过24次降尘。这与地质上黄土高原的黄土堆积以兰州为最厚是一致的。中国大陆降尘的次数和厚度都是以兰州为中心的。
以近代沙尘暴作为黄土形成过程的参照来研究，黄土高原是一个巨大的天然实验室。黄土的发生和沉降记录表明，黄土高原是一个积累了至少2200万年、基本连续的实验数据的实验室，一个可供重建2200万年以来黄土高原及其周边地区环境演变历史的实验室，可提供这个地区未来发展的情景(scenario)。
黄土高原这个天然实验室的内容是什么呢？是研究今天干旱化的环境及过去和未来的景象。黄土高原的风尘沉积（黄土和古土壤）可以直接指示其物质来源区的干旱化过程，风力搬运的动力学机制；沉积速率、粒度变化等气候指标还可以和其他两本“秘笈”中的章节相对应。它可以告诉我们黄土沉积的时空特征和规律，也就是它自己的“历史”，同时帮助我们解读其他两本“秘笈”。
二、黄土高原简介
黄土高原分布于北纬34°～35°之间（图1），总面积约380842平方公里，黄河贯穿其中。在同一纬度，欧洲和北美的黄土地带构成全球的小麦和玉米带，西方人称之为“面包篮子(Bread Basket)”。黄土高原占据了全国耕地面积的1/5，养活了全国1/5以上的人口。这里水土流失严重，每年通过黄河输出的泥沙为16亿吨，是尼罗河的30倍、密西西比河的90倍。
在地貌学上，黄土高原可称为一个巨地貌单元。长期的侵蚀和切割形成了黄土高原特有的地形，最常见的为峁、墚和塬。
峁：多分布于黄土高原北部，为圆锥形丘陵，是一种发育在各种黄土堆积上的参丘；
墚：多分布于黄土高原中部，为长条形的脊状地形，是一种叠加的古侵蚀地形；
塬：多分布于黄土高原南部，为平台状地形，由多层叠覆的黄土／古土壤层构成。
黄土高原是中华民族文化的发祥地之一。西安东南的蓝田县发现了110万年前的蓝田直立人(Homoerectus lantianensis)化石和石器。塬区的黄土地层最为完整和连续，因此地质工作多集中于塬区，以此为突破口来解释黄土高原这本“秘笈”并告诉人们它所经历的故事。在近代中国地质学家对黄土高原的研究中，共发生了6次较大规模的破译黄土高原密码的科学事件。
三、六次破译黄土高原的密码
（一）红色土地层的建立——第1次解译密码
黄土作为一个地质单元为早期来华工作的西方地质学家所注意，始自19世纪。庞培利、李希霍芬、奥勃鲁契夫、安特生等认为中国黄土系风力搬运并沉积于草原的产物。中国地质学家于1920年起开展黄土研究。1930年，德日进和杨钟健作了黄土地层与古生物研究，这一工作是开创性的。他们将黄土高原黄土划分为上下两大部分，上部称马兰黄土，下部称红色土。这是一个以“观察地质”为主要工作方法的以分类定名为主要工作内容的时代。他们第一次把中国黄土高原厚达300余米的黄土划分为马兰黄土，红色土A、B、C等四层，并按其中所含古脊动物化石定为现在仍延续使用的第四纪的早、中、晚期，是在前人工作基础上（未分期）的一个突破。尽管囿于当时的认识没有解决红色土的成因问题，但他们严谨的古生物和地层划分工作已经成为后人典范。
（二）古土壤层的发现——第2次解译密码
新中国成立以后，黄土高原的建设和水土保持工作、建筑工程的地基础工作和对人民群众各种疾病的防治等，对黄土研究提出了新的要求，也开始了黄土与环境研究的新阶段。20世纪50年代，土壤学家朱显谟、石元春等对黄土和黄土中古土壤层的研究表明，黄土层中所夹的红色条带，即德日进和杨钟健所称的红色土，实质上是一种褐色土型的古土壤层。在黄土高原的董志塬，洛川塬等地都可以发现多次黄土和古土壤相重叠产出的状况。
对黄土和古土壤序列的认识破译了红色土的红色条带之谜，使人们对黄土有了一个全新的认识，古土壤的确认对黄土成因问题的讨论起了重要的作用。因为黄土和古土壤都是在风力作用下、气候环境的变化下所形成的，但对黄土作为风力搬运的沉积的时间认识则由十多万年，向前推进到了260万年。认识了巨厚的黄土高原是260万年来风力以沙尘暴的形式所形成的；而干旱的沙尘暴时期中间又有多次气候变为温暖湿润的时期。
破译了红色条带为古土壤层之后，使我们对黄土、古土壤层序的认识，从单纯地质学研究范畴、从沉积与剥蚀的概念下解放出来，进一步把生物的地质作用与黄土沉积结合起来。受当时流行的4次冰期理论影响，对黄土的形成环境中分辨出干旱与湿润的存在和多次的旋回等现象，未能作出进一步的解释。虽然黄土／古土壤时间序列已经相当长，且沉积连续、代表气候变化清楚，比研究程度较高的欧洲、美洲和全球其他地区的黄土对全球变化的代表性都强，但还未能明确中国黄土的这一特点。
在这一时期，王挺梅、朱海之等发现黄土在空间分布上具有颗粗细自西北而东南逐渐变细的特点，并把黄土高原的黄土划分为砂黄土、黄土、粘黄土带，这一划分对黄土高原的水土保持工作，和黄河泥沙中粗砂的来源区以及黄河泥沙的治理提供了依据。
黄土地区地基的湿陷性问题研究，也从黄土地层的划分和分布、年龄的新、老关系等研究中得到有益的启发，取得了新的进展。黄土研究在20世纪60年代进行了总结。中科院刘东生与前地质部张宗祜以《中国的黄土》为题，在1961年国际第四纪研究联合会的第六次国际会议上发表了论文。60年代末期，对中国地方性疾病克山病的研究取得了成就。
附图
图1 黄土分布图
（三）古地磁研究的发现——第3次破译密码
20世纪70年代，随着古地磁学、同位素地球化学、年代学等新学科和技术的发展，认识黄土的手段不断进步，破译密码的能力不断加强。黄土的研究从肉眼观察形成概念阶段进入到观察与测量和实验相结合的阶段，这也是一个从实验数据形成概念的阶段。
黄土与古土壤层的磁化率，随黄土与古土壤中所含磁性矿物的种类和丰度而变化。测量结果显示，黄土与古土壤的磁化率可以用来作为反映地质作用、环境变化的气候要素的替代性指标(Proxy Data)。这一进步促使我们将黄土高原沉积与深海沉积进行对比；冰芯的研究结果也与黄土高原进行了对比，是黄土高原研究从建立区域性特征到进行全球对比的起点。这一时期总结性的工作为《黄土与环境》一书的出版。
（四）冬季风和夏季风的标志——第4次破译密码
认识到中国黄土与古土壤的磁化率作为古气候的代用指标以后，人们得到了大陆沉积和深海沉积这两本秘笈的对比。随之而来问题是：黄土为什么和怎样能够记录全球性古气候变化的问题。黄土和古土壤是通过什么机制把全球气候变化记录下来的？安芷生提出黄土和古土壤分别代表古气候环境的冬季风盛行和夏季风盛行的模式对了解黄土与古土壤的形成和解译其环境秘密有着重要的理论意义。
当代气象观测告诉我们，中国的沙尘暴事件受西伯利亚高压的影响，与西北方向吹来的风有关；而黄土高原的降水则主要是受来自东南方向的夏季风的影响，同海水的温度和海洋与大陆之间的距离有关。
黄土高原的主要气候控制因素——冬季风和夏季风如实地把全球冰期和间冰期的气候状况传送到亚洲大陆内部形成黄土高原；而黄土高原的黄土和古土壤层则忠实地把区域性的和全球性的气候信息记录于自身的密码之中。
丁仲礼利用黄土和古土壤中粒径＜2微米／＞10微米（0.002毫米～0.010毫米）的颗粒含量的比值作为冬季风搬运尘颗粒的风力强弱的代用指标，讨论冰期和间冰期的环境的变化。他所得到的曲线，可以与深海沉积中同时期的氧同位素(δ[18]O)曲线进行对比，吻合情况较好（图2）。
宝鸡的黄土剖面有160多米厚，在260万年的时间内共有32次黄土与古土壤的配对。它们代表了32次由暖湿到冷干的变化。这一结果证明了大陆冰期和间冰期的多次性，丰富了以前认为大陆仅有四次冰期的理论。
在大陆上无论是何种冰川，气候变化对其的影响均表现为冰川和冰盖边缘的进退。一进一退，后者往往破坏了前者所保存的信息，所以在地球的大陆上几乎找不到冰川消长的完整物质记录，因而它的记录也很难与深海沉积所记录的冰期与间冰期的结果相比较；而反映气候变化的连续的黄土与古土壤层则弥补了冰川的这一缺陷。黄土高原这本“秘笈”不仅记录了冰期与间冰期这种万年尺度的气候变化，而且还能显示更为微细的千年尺度的气候变化。
郭正堂利用甘肃西峰镇和陕西长武黄土塬区的剖面黄土与古土壤中的析出铁Fe[,2]O和全铁Fe[,2]O[,3]代表的风化强度比值作为夏季风的代用指标。Fe[,2]O和Fe[,2]O[,3]比值的高低说明，夏季风强盛时期，由于温度和湿度的增加，其风化程度加大，在黄土形成时期则相对的风化强度减弱。这一代用指标较常用的以磁化率作为夏季风的代用指标有其优点，也可以与深海δ[18]O同位素研究的结果对比。说明其具有全球意义。
从20世纪80年代以磁化率作为气候的代用指标，到90年代以颗粒比值代表冬季风强度，以风化指数代表夏季风强度，中国黄土研究逐步跨入了多种代用指标并存的时代，亦即是用更多的方法解译黄土高原秘密的时代。这一工作为后来认识上新世红粘土为风成沉积开辟了新的途径。
附图
图2 黄土粒度曲线与深海氧同位素曲线对比
（五）米兰柯维奇周期的启示——第5次破译密码
当前关于驱动第四纪冰期和间冰期古气候变化的学说以米兰柯维奇的天文周期假说较为普及。地球轨道偏心率、地轴倾角和岁差的周期性变化影响地球接受太阳辐射的总量和太阳能量在不同纬度和季节的分配。季节性的太阳光线在高纬度的变化，可以降低夏天的温度。假如夏天温度变凉，夏天的时间变短，则前一冬天的所积冰雪可以保持下来不被溶化。这样一个机制会导致冰川的增大，冰期的到来。轨道的变化在中纬度和高纬度会导致冷与暖的交替出现。Berger计算寒冷期的时间和第四纪冰川发展的冰期相吻合，所以他的结论是地球轨道的变化导致第四纪冰期的出现。
现代计算指出，仅是轨道变化本身不能导致冰川的前进或后退。轨道周期引起的地球系统的其他方面的变化则导致并增加这种变冷的情形；而这样一个相对较弱的初始的颤动可以被放大直到形成巨大的气候变化。有人研究认为，高纬度气候寒冷导致大面积森林消失，使太阳到达地球的能量被反射，导致地球变冷；冰川因而加大再反射更多的太阳能，致使冰期出现。
全球冰量的增加，特别是北极地区冰量的增加会导致西伯利亚高压的增强，这一增强可能会使得亚洲内陆干旱化加剧。黄土高原的形成可能更多地与此有关，而青藏高原的隆起也促进了干旱化的形成和黄土的沉积。
丁仲礼根据宝鸡黄土剖面研究了250万年来黄土与深海记录之间米兰柯维奇周期的比较，最近又详细而深入地对黄土高原中部和南部的宝鸡、灵台、蒲县、平凉、泾川五地的黄土粒度进行了大量的分析并发现，黄土与古土壤序列的变化自180万年以来，和深海的旋回几乎可以一一对比，并且都是在1百万～0.8百万年前以1.3万～4.1万年的周期为主；1百万～0.8百万年有一气候转型，此后以10万年周期为主。这一现象对黄土高原黄土—古土壤序列的形成机制来说可能是十分重要的。他认为这与全球冰量的变化有关。除大陆冰盖和海冰外，根据汪品先等对海岸带冰期时海水下降100米、暴露大片边缘海，增强了内陆干旱、半干旱区的干旱化。丁氏认为华北与北半球的气候变化的耦合是从1.8百万年前开始加强。
黄土高原这本“秘笈”可能和深海那本“秘笈”一样都有一个形成过程“简单”的特点，不像河流、湖泊沉积等形成过程复杂，因而对再造古气候历史比较有利。受米兰柯维奇周期理论的启发，人们对于2.6百万年来、特别是1.8百万年来气候波动的历史和形成这种波动的原因、驱动力已经有了很好的认识和发现。
（六）青藏高原让风吹干了亚洲大陆——第6次破译密码
郭正堂等通过对董志塬的黄土和黄土下的上新世红粘土以及甘肃秦安的中新世晚期古黄土与古土壤序列（即以前称为甘肃系的地层）的研究，认为亚洲内陆荒漠化起源于2200万年以前，由此到620万年之间为较稳定的干旱化和气候波动时期，形成了秦安的黄土。自620万年到500万年是一个干旱时期，500万年到360万年这段时间则是一个相对温暖湿润时期。360万年以后黄土高原粉尘沉积的速率表现为持续增长的趋势，到260万年这种再次增长加强，第四纪黄土大量沉积。
在这研究一阶段，以黄土作为干旱的象微的形成时间向前推进了，增长了近10倍。这在亚洲大陆是一个惊人的发现。
国内学者对中国干旱化历史的认识有两次大的突破。一次是在20世纪20年代，把亚洲干旱的历史由13万年放大到260万年；一次是90年代到现在，把干旱的历史放大到600万～800万年（上新世红粘土的重新认识为黄土），再由600万年又放大到2200万年。（秦安古黄土与古土壤层的发现），其结果有三：一是说明亚洲内陆干旱化发展的历史与全球冰量的增加有很大的可比性，表明大约自2200万年以来北半球冰量的发展也是亚洲内陆干旱化的一个重要驱动力。二是新的认识。对过去上新世红粘土层，即常说的三趾马红粘土，回归为风成黄土，或风尘沉积，对过去的中新世甘肃系（部分）回归为风成的黄土或风尘堆积。这样形成了自2200年来的一个陆地的“风尘堆积系”。大陆的“风尘堆积系”和深海中的深海沉积，构成的全方位的区域性对比，提示我们可能要重新认识新近纪(NEOCENE)或新第三纪亚洲大陆的历史。三是大面积古老风尘堆积的内因驱动力、干旱的发生发展和青藏高原的形成与发展的关系，可能导致以往研究的结果，如360万年的青藏高原的隆升等项研究的进一步深化，也提出新的问题：如何认识2200万年前开始的中国大陆北部的强烈的干旱化？与青藏高原的形成和隆起在时间和空间上的关系如何？这是一个今后应当考虑的问题。
2200万年以来的一段时间虽然在几十亿年的地质时间表中不是很长的一段，但和人类的存在的时间相比较还是相当长的，即使从600万年起来算也有好几倍。这种持续的风力和今天环境中的风力同是地质营力。
风的吹yáng＠①，在地质历史时期有那些情景可以供我们对未来作一参考。孙继敏的工作说明最大或冰盛期时（22000年左右），在风力作用下北方沙漠东西延长近千公里，南北延长数百公里；而全新世适宜期则由于风力减弱，气候温湿，发育土壤，沙漠的范围缩小了很多，比今天的范围还小。
那么，今天我们处于一个什么样的位置呢？我们正处于一个可能出现的两个情景的中间。这就是我们从干旱化和风力作用所认识的地质全球变化的情景。它是一种放大了的人类全球变化（从工业革命以来的含有人类活动全球变化）。人类全球变化从现在的记录来看应是一种加速了的全球变化。但我们可以控制其速度和规模以取得合理的可持续发展。
