通过对陕西黄土高原不同地貌单元和土地利用方式不同地区土壤的野外调研,选择有代表意义的剖面开展研究工作并系统采样;利用显微镜对薄片进行详细观察,准确识别土壤微形态特征,用适当测年样品判断土壤发育历史,对比不同剖面及不同时期土壤微形态特征,查明土壤微形态在时间和空间上的变化规律;结合自然环境和土地利用情况,提取土壤微形态所含的自然环境、人类活动和土地利用信号,建立识别和评价人类活动的微形态指标体系,准确理解土壤微形态与土地利用、土地退化和环境演变之间的内在关系。本研究从土壤微形态的角度研究土地利用和环境演变,为土地利用及变化的研究提供了新的思路和开辟了一条新的研究途径,丰富了地理学和土壤学的研究内容;对于准确提取土壤中包含的有关信息、深入认识和评价人为因素在土壤形成和发展过程中的地位和作用有重要的科学意义,可提高我国在这一领域的研究水平,实现与世界水平同步。
课题组对陕西黄土高原南部进行了野外调查,选择了近20余种土地利用方式下土壤进行解剖和系统采样。建立了适合黄土区土壤样品固化的方法,这也为松散沉积物的固化和制片提供了经验。将数字成像技术和照片无缝拼技术引入土壤微形态观察中,不仅实现了土壤微形态实时的观察和图像采集,且扩大了视域范围,积累大量土壤微形态图像。将GIS的一些技术和方法(ArcGIS、Qwin、Sisc、NIS-E BR等软件)引入土壤微形态定量研究中,并探讨了其在应用中的有关问题。课题对多个土壤剖面的微形态(如孔隙、粗颗粒、土壤形成物)特征及时空变化进行了深入研究,根据壤微形态证据对关中地区"塿土"的成因提出了新认识;从颗粒微形态角度论证了黄土高原东南缘黄土的物质来源与黄土高原区不同;总结了不同土地利用方式下土壤的微形态特征和时空变化规律,并探讨了其发育过程及影响因素。项目的研究成果把土壤微形态与土地利用联系了起来,这在该地区以往的研究中几乎没有,国内类似的研究也很少且仅限于土壤孔隙方面,国外类似的报道也有限。这些研究内容具有一定的创新性,其研究水平据国内领先地位,促进了土壤科学地理科学的发展,具有重要的科学价值。