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最新研究發現:中國東北黑土地是大風吹來的!源頭很遙遠

2024-03-24科學

世界上適合耕作的土地,有黃土、紅土、黑土等土質之分。其中以黑土最為肥沃,因為其土壤蘊含著豐富的有機物質,為農作物提供了得天獨厚的生長條件,所以黑土地的農作物畝產量要高於其他土質。

在中國,東北黑土地是最大的黑土分布區,它是大自然賜予我們的一片寶藏,一直以來,我們都認為是當地的地表土層經過自然風化並摻雜植物腐殖質形成的,與東北地區的地理位置、氣候條件和植被狀況密切相關。但是,一項最新的研究發現,它很可能是大風吹來的。

【科技日報】3月22日報道,中國科學院地質與地球物理研究所的科研人員此前在東北黑土區開展了大範圍的野外調查和樣品采集工作,透過分析采集的黑土樣品發現,這裏的黑土物質最初都是由風力搬運而來的。表層的黑土主要形成於距今約1萬年以來的全新世,而下層的黑土則主要形成於末次冰期,且時長分布範圍較寬(距今1.2萬年‒6.5萬年)。或者是說東北黑土地的土層大部碎形成於距今6.5萬年以內。

怎麽會得出這樣的研究結果呢?該所的科研人員對采集到的東北黑土及下伏沈積物樣品進行了粒度分析與光釋光測試,發現位於東北西部的黑土與中國黃土高原北部的砂黃土類似,表現出典型的風成特征。

而位於東北地區東部的黑土則與沖積平原上的次生黃土類似,具有後期水力改造的特征。

這說明中國東北地區的黑土層很可能像黃土高原的成因一樣,是由強風從西部和北部的沙漠戈壁灘上搬運過來的。至於其來源地,分析認為其源頭很遙遠,最遠可至東歐及西伯利亞,以及蒙古北部和貝加爾湖一帶,這裏有一條世界上分布最廣的黑土帶,在西風作用下恰好可以到達中國東北平原。

而且科研人員還發現黑土平均中值粒徑以及砂含量結果顯示,東北黑土自西向東粒度整體由粗變細,其空間分異方向與東北地區塵暴季節的風向完全一致,也說明沙塵暴是東北地區表層土壤的最重要塑造者。相關研究成果已線上發表於國際學術期刊【Catena】。

中科院地質地球所博士生張師豪對此解釋說:「盡管東部黑土存在局地的水力改造,但是並沒有改變大範圍內粒度的空間分異格局,黑土物質最初都是由風力搬運而來的。」

深入的研究還發現:在末次冰期,東北黑土區的地貌條件並不穩定,地表土層曾受到不同程度的侵蝕,或與當時冰期增強的風蝕以及周邊山脈的冰川融水產生的水蝕有關。

到了全新世,東北地區氣候變得溫暖濕潤,地表植被豐富,使得風力搬運而來的沙塵物質得以保存,並透過與當地植物的代際堆積發育為富含有機質的黑土。

這項研究對東北黑土地保護具有重要意義,考慮到植被對於風塵物質堆積和土壤發育的重要性,專家認為適當的植被恢復將有利於東北黑土資源的持續使用和有效開發。

東北黑土區是中國重要的糧食生產基地,富含有機質和礦物質,為農作物的生長提供了良好的土壤環境。而且東北黑土地是大平原,地勢平坦,非常適合進行機械化作業,這大大提高了農業生產效率。

再者,東北地區的四季分明,冬季害蟲難過冬,病蟲害相對較少,作物得以一年一熟,冬季休耕又使土地得到充分的休養,這些都為國家的糧食安全提供了有力保障,所以我們必須珍惜並利用好這片寶貴的黑土地。

訊息來源: 【科技日報】3月22日報道【中國科學家揭示東北黑土成因】