青藏高原東部表層土壤色度的空間變化特征及其環(huán)境意義

陳梓炫，楊勝利，粟婭婷，劉曉靜，陳慧，周建濤，李普爽，楊軍懷，王樹源，夏敦勝

蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院西部環(huán)境教育部重點實驗室，蘭州 730000

土壤顏色通常是環(huán)境變化和成壤過程綜合作用的結(jié)果。顏色作為土壤最為直觀的特征之一，其變化與氧化鐵種類及含量、有機質(zhì)、碳酸鈣、土壤含水量等理化性質(zhì)密切相關(guān)[1-4]，廣泛應(yīng)用于第四紀氣候與環(huán)境變化歷史的重建[5-11]。在大空間尺度上，土壤類型和顏色是大氣環(huán)流格局下氣候要素對土壤性質(zhì)制約作用的結(jié)果，其隨著氣候要素的空間變化而有規(guī)律地變化[1-2]。

近年來，許多學(xué)者對不同地區(qū)的現(xiàn)代土壤和沉積物色度與氣候因素之間的相關(guān)性開展了一系列研究[5,12-17]，揭示了土壤顏色與成壤強度和氣候因素是密切相關(guān)的[5,12-17]。我國大范圍表土色度與氣候因子的分析表明，土壤色度與降水和溫度有良好的函數(shù)關(guān)系，可用于黃土古土壤序列的古降水和古溫度歷史的重建[5]。黃土高原的土壤色度研究也發(fā)現(xiàn)黃土的紅度（a*）與緯度變化呈現(xiàn)線性相關(guān)，表明a*可以作為黃土風(fēng)化強度的有效指標[7]。新疆天山地區(qū)現(xiàn)代地表的沉積物顏色分析表明，色度參數(shù)與降水量相關(guān)性較好，與溫度相關(guān)性較差[14]。從青海到新疆地區(qū)的現(xiàn)代沉積物顏色指標與降水量有較好的相關(guān)性，與溫度相關(guān)性不顯著[15]。青藏高原現(xiàn)代表土的色度特征分析表明不同地區(qū)降水的差異影響了表土的顏色變化[16]。近年來，我國熱帶和亞熱帶地區(qū)的土壤色度研究也取得了重要進展。研究發(fā)現(xiàn)來自亞熱帶的土壤色度參數(shù)與氣候因子存在相關(guān)性[12-13,17-20]，可用于指示氣候的變化[17-20]。此外，還有學(xué)者探討了土壤顏色的垂直地帶性變化，發(fā)現(xiàn)土壤色度與海拔和氣候具有較好的相關(guān)關(guān)系[13]。中國黃土-古土壤序列的研究表明土壤顏色的變化很好地記錄了冰期-間冰期氣候旋回變化特征，是季風(fēng)氣候變化的良好代用指標[21-30]，可以揭示軌道和千年尺度的氣候變化[5,8,28]；并且可以在一定程度上彌補磁化率在古氣候重建上的局限[3,29]。

青藏高原東部地區(qū)是研究亞洲季風(fēng)系統(tǒng)各個要素及其相互作用的關(guān)鍵區(qū)域[31-34]，其上廣泛分布的黃土沉積是重建高原環(huán)境變化歷史的良好地質(zhì)載體[34-36]。了解高原現(xiàn)代表土色度特征與氣候因素的關(guān)系可以為高原黃土的降水、濕度、溫度等重建提供重要參考。然而，與其他地區(qū)相比[12-17]，由于其特殊的高海拔環(huán)境和復(fù)雜的地形，青藏高原東部地區(qū)尚未開展類似的研究，對該地區(qū)的土壤色度空間變化特征及其與現(xiàn)代氣候因子的關(guān)系缺乏明確的認知，影響了我們對青藏高原東部黃土古環(huán)境重建和季風(fēng)演化的深入研究。

本研究通過系統(tǒng)采集青藏高原東部地區(qū)的大量表層土壤樣品，開展詳細的土壤顏色指標分析，明確青藏高原東部表土的顏色特征和空間變化；同時結(jié)合現(xiàn)代氣象資料，探討土壤顏色指標與氣候要素的關(guān)系。研究結(jié)果對于認識高原地區(qū)土壤顏色與氣候因素的關(guān)系，重建青藏高原黃土古環(huán)境歷史及研究亞洲季風(fēng)演化歷史都具有重要意義。

1 研究區(qū)概況

青藏高原東部地區(qū)與黃土高原和四川盆地相接，是向青藏高原內(nèi)部過渡的地帶，大部分地區(qū)的海拔為3 000～4 500 m。該區(qū)地形復(fù)雜多變，是典型的高山峽谷區(qū)。植被類型以高山草甸和高山草原為主，西北部則有荒漠植被，東南部則以針葉林和闊葉林為主；土壤類型以黃壤、黃棕壤山地褐土、山地棕壤、亞高山/高山草甸土、高山寒漠土為主，成土母質(zhì)有坡積殘積物、洪積物、沖積物和風(fēng)塵沉積物等[37-39]。青藏高原東部地區(qū)是季風(fēng)影響顯著的區(qū)域之一。區(qū)域內(nèi)干濕季明顯，降水主要集中在夏季，年平均降水范圍為300～900 mm，年平均溫度范圍為-6～15 ℃。

2 樣品采集和實驗分析

2.1 樣品采集和氣象數(shù)據(jù)

本文研究區(qū)的緯度范圍為27°～37°N，經(jīng)度范圍度為96°～104°E，海拔為1 600～4 700 m。由于母質(zhì)顏色有很大的差異，為了盡量減少母質(zhì)的差異和其他搬運動力帶來的不確定性影響，在野外根據(jù)地貌部位、沉積特征、成壤特征選擇以主體為風(fēng)成沉積的土壤樣品進行采集。通過多次野外考察，在青藏高原東部地區(qū)共采集了184個現(xiàn)代表層土壤樣品（圖1）。采樣深度為5～10 cm，同時使用GPS記錄樣品的經(jīng)緯度和海拔高度。采樣位置均遠離城鎮(zhèn)、道路和人類活動密集的地區(qū)，盡量避免人為擾動的影響。

圖 1 青藏高原東部表層土壤采樣位置和風(fēng)成沉積照片F(xiàn)ig.1 Surface soil sampling and the aeolian deposits in the eastern Tibetan Plateau

本文使用的氣象數(shù)據(jù)主要來源于WorldClim數(shù)據(jù)集（http://www.worldclim.com/），空間分辨率為1 km2，版本為2.1，時間為1970—2000年。

2.2 土壤顏色測量

樣品分析在蘭州大學(xué)西部環(huán)境教育部重點實驗室完成，使用日本柯尼卡美能達公司生產(chǎn)的 CM-700 d型分光測色儀進行顏色測量。測試儀器的波長范圍為400～700 nm，分辨率為10 nm，測試口徑為8 mm，色度值的標準差值小于0.04。本文采用CIEL*a*b*表色系統(tǒng)來描述土壤的顏色變化[40]。該表色系統(tǒng)主要是通過亮度（L*）、紅度（a*）和黃度（b*）來定量描述樣品的顏色變化。其中L*代表亮度，變化范圍為0（黑）和100（白）之間；a*代表紅度，其值在-60（綠色）和60（紅色）之間變化；b*代表黃度，變化于-60（藍色）和60（黃色）。 為了減少土壤粗糙度和土壤濕度對土壤顏色的影響，全部樣品在實驗室進行風(fēng)干并研磨至200目以下。測試過程中保證背景光源恒定。取適量樣品放在載玻片上進行壓實和壓平，使用已校正的儀器對樣品3個表面平整區(qū)域進行測量，得到3組L*、a*和b*數(shù)據(jù)結(jié)果并求其平均值。

3 結(jié)果

青藏高原東部的表層土壤色度測量結(jié)果表明L*、a*、b*的變化范圍較大（表1，圖2）。L*、a*、b*的變異系數(shù)分別為15%、27%、20%，a*的變異系數(shù)最大，說明樣品中a*的變化程度較大，其次為b*。表1和圖2展示了青藏高原東部表層土壤色度參數(shù)隨緯度、經(jīng)度和海拔的變化特征。

3.1 土壤顏色沿緯度變化特征

對不同緯度范圍內(nèi)的樣品（表1，圖2a）分析表明，相比27°～ 30°N，30°～ 34°N范圍內(nèi)的L*、a*和b*平 均 值 較 低，34°～ 37°N范 圍 內(nèi) 的a*、b*和a*/b*的平均值要低于其他范圍，但L*的平均值較高。在圖2a中，青藏高原東部表層土壤L*整體隨緯度呈現(xiàn)開口向上的拋物線特征，即南部和北部L*較高，中部L*較低。a*和b*的變化隨緯度的升高呈現(xiàn)顯著下降的趨勢（圖2b ，2c），而a*/b*隨緯度的變化趨勢不明顯，波動較大（圖2d）。

圖 2 青藏高原東部表層土壤的色度參數(shù)隨緯度、經(jīng)度和海拔的變化h、i、l使用線性函數(shù)進行擬合，其余使用二階函數(shù)進行擬合。Fig.2 Variations of color parameters of surface soil with latitude, longitude and altitude in the ETPh, i, and l are fitted with linear functions, and the rest are fitted with second-order functions.

表 1 青藏高原東部表層土壤不同緯度、經(jīng)度和海拔范圍的色度參數(shù)Table 1 The changes in color of surface soil with latitude, longitude, and altitude ranges in the ETP

3.2 土壤顏色沿經(jīng)度變化特征

對不同經(jīng)度范圍（表1，圖2）內(nèi)的樣品分析表明，相比96°～99°E，99°～101°E的L*平均值差異較小，b*平均值較高，而a*和a*/b*平均值較低。在101°～104°E范圍內(nèi)，L*、a*、b*和a*/b*平均值都要低于其他范圍。在圖2e中，青藏高原東部表層土壤的L*整體趨勢隨經(jīng)度的變化不顯著，a*大體隨經(jīng)度的升高呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢（圖2f）。b*隨經(jīng)度的升高呈現(xiàn)開口向下的拋物線特征（圖2g），而a*/b*隨經(jīng)度的升高呈現(xiàn)較顯著的降低趨勢（圖2h）。

3.3 土壤顏色沿海拔變化特征

對不同海拔范圍內(nèi)的樣品分析表明（表1，圖2），相比1 500～3 000 m的海拔范圍，3 000～4 000 m范圍內(nèi)L*、a*和b*平均值較低，但a*/b*波動幅度較大。在4 000～4 600 m范圍內(nèi)L*、a*、b*和a*/b*平均值較3 000～4 000 m范圍高。在圖2i中，土壤的L*大體隨海拔的升高而呈現(xiàn)降低的趨勢；a*和b*都隨著海拔的升高呈現(xiàn)顯著降低后升高的趨勢（圖2j，k），但a*在3 500 m以上的增長趨勢相對明顯（圖2j）；a*/b*隨著海拔的升高呈現(xiàn)顯著升高的趨勢（圖2l）。

4 討論

4.1 高原東部土壤色度空間變化特征

青藏高原東部表土的土壤色度參數(shù)變化顯著，其中L*、a*、b*和a*/b*的變化范圍分別為28.27～62.87、1.68～10.89、9.45～30.28、0.11～0.70。這些色度參數(shù)總體上隨著緯度、經(jīng)度和海拔表現(xiàn)出不同的變化特征。土壤亮度在不同的地區(qū)存在不同的空間分布特征[13-16]。在中緯度的新疆地區(qū)，沉積物的L*在空間上表現(xiàn)出隨緯度（41°～ 45°N）的增加而減少的特征[14]，而青海到新疆地區(qū)的研究則表明L*隨緯度（35°～46°N）的增加而先增加后減少[15]。在青海到西藏地區(qū)，L*的變化與東南向西北遞減的降水分布存在密切聯(lián)系[16]。在青藏高原東部地區(qū)，土壤L*具有顯著的緯向變化特征。L*總體上先隨緯度的增加而減少，后隨緯度的增加而增加，呈現(xiàn)開口向上的拋物線特征（圖2a）。圖3展示了土壤色度與氣候因素的空間分布。在圖3a和圖3b中，L*的高值樣品主要集中于研究區(qū)的最南部和最北部，這與圖2結(jié)果一致。較低的L*主要分布于中等降水量的研究區(qū)中心區(qū)域。總體而言，L*的高值主要分布于高降水高溫的區(qū)域和低降水區(qū)域，中等降水區(qū)域以較低的L*為主；L*從研究區(qū)中心區(qū)域向邊緣呈現(xiàn)整體升高的現(xiàn)象。從西北部向東南部的一定區(qū)域內(nèi)，L*的分布與降水梯度的變化有較高的一致性，說明降水對L*的變化有重要的影響。從L*和年平均溫度的分布來看，L*的高值在空間上與溫度的分布一致性較差，說明溫度的分布對L*的分布影響較小。海拔是影響土壤顏色變化的一個重要因素[2,13,41]。云南地區(qū)[13]和武夷山[41]土壤顏色與海拔關(guān)系研究分析表明，土壤亮度主要隨著海拔的升高而降低。在青藏高原東部地區(qū)，土壤L*也呈現(xiàn)隨海拔升高而降低的趨勢（圖3a），說明海拔較高的地區(qū)L*較低，而海拔較低的地區(qū)L*則較高。

一般認為a*對大范圍空間尺度氣候帶明顯的氣候要素響應(yīng)敏感，具有顯著的緯向變化特征[7,12-15,17]。在新疆地區(qū)，a*則隨緯度的增加向北而減少[14]，而青海到新疆地區(qū)的a*則隨緯度的增加而先增加后減少[15]。在黃土高原，a*整體上隨緯度的增高而降低[7]。大范圍的土壤色度研究表明a*也隨緯度（20°～65°N）的增加而降低[17]。在青藏高原東部地區(qū)，a*具有一定的緯向和經(jīng)向的變化特征，總體隨著緯度和經(jīng)度的升高而降低（圖2b，f）。在圖3c和3d中，a*的高值主要分布于研究區(qū)的西南部地區(qū)，而低值則分布于東北部地區(qū)?？傮w上，a*的分布表現(xiàn)出從西南部向東北部逐漸降低，與較大空間尺度的溫度分布有很好的一致性，說明較大空間尺度的溫度分布對a*的分布具有重要的影響。然而，a*從南到北的變化與降水分布的一致性較差，但從西北往西南則呈現(xiàn)a*逐漸變大的趨勢，這與降水分布一致性相對較好。研究表明b*的變化與a*基本一致，也具有明顯的緯向變化特征[14-15,17]。在青藏高原東部地區(qū)，b*與a*呈現(xiàn)相似的分布特征（圖3e，f），其高值主要分布在溫度較高的研究區(qū)西南部地區(qū)?？傮w而言，a*和b*的空間分布與較大空間尺度的溫度分布相對一致。a*和b*整體上隨著海拔的升高呈現(xiàn)先減小后升高的趨勢（圖2j，k），中高海拔地區(qū)發(fā)育較低的a*和b*，與云南地區(qū)的土壤色度研究相似[13]。

大范圍的土壤色度研究表明a*/b*具有顯著的緯向變化特征，其值隨著緯度的增加而呈現(xiàn)近似線性的降低[10,17]。青藏高原東部的表層土壤a*/b*的緯向變化相對復(fù)雜，但經(jīng)向變化特征和海拔變化特征相對明顯。a*/b*隨經(jīng)度的增加而逐漸降低，但隨海拔的升高而升高。從a*/b*的空間分布來看（圖3g，h），a*/b*的高值主要分布在研究區(qū)的西部和西南部地區(qū)，低值主要分布在研究區(qū)東部。a*/b*整體從西北向研究區(qū)中心呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢，這與降水逐步增高一致，說明a*/b*的變化與降水的變化存在密切的聯(lián)系；但研究區(qū)中心往東則呈現(xiàn)明顯的降低（圖3g）。與溫度的分布相比，a*/b*的整體分布與溫度的分布有很大差異（圖3h），說明溫度對a*/b*的分布影響相對較小。

在中國東部地區(qū)，由于季風(fēng)降水的影響，氣溫和降水自南向北逐漸遞減，土壤類型和土壤色度也隨緯度呈現(xiàn)規(guī)律性的變化；而在中緯度半干旱-干旱地區(qū)則由東向西隨著降水量的逐漸降低也呈現(xiàn)土壤類型和土壤色度的規(guī)律性變化[1-2,5,14-15]。土壤色度的空間變化主要反映了氣候因素對土壤過程的控制作用。在青藏高原東部地區(qū)，土壤色度隨緯度、經(jīng)度和海拔呈現(xiàn)一定的規(guī)律性變化。然而，由于海拔對水熱條件的重新分配和地形的阻擋作用，降水和溫度的空間變化有明顯的分異（圖3），這導(dǎo)致了該區(qū)域較復(fù)雜的水熱組合條件，使得土壤色度與緯度、經(jīng)度和海拔之間的相關(guān)性較其他地區(qū)復(fù)雜。從研究區(qū)北部到中部的土壤L*的變化主要反映了現(xiàn)代降水量梯度自北向南的增加，而a*和b*的緯度變化反映了研究區(qū)東南部和西北部溫度的顯著差異（圖3d，f）。土壤色度隨經(jīng)度和海拔也呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律，但其變化相對復(fù)雜。從現(xiàn)代降水和溫度的分布來看，該地區(qū)現(xiàn)代降水自東向西的“凸?fàn)睢边f減分布以及復(fù)雜的溫度和海拔分布導(dǎo)致經(jīng)度上的水熱組合多變，這導(dǎo)致了L*、a*、b*和a*/b*隨經(jīng)度和海拔的復(fù)雜變化。這些說明了土壤色度的緯向、經(jīng)向和海拔的變化是對青藏高原東部復(fù)雜的地理環(huán)境下的水熱組合變化響應(yīng)的結(jié)果。因此，了解土壤色度的空間變化可以為該地區(qū)古氣候重建提供重要的參考依據(jù)，甚至對評估缺乏氣象站區(qū)域的氣候和成壤環(huán)境也具有較大的潛力。

圖 3 青藏高原東部表層土壤的色度參數(shù)與年平均降水、年平均溫度空間分布Fig.3 Spatial distribution of surface soil color, annual average precipitation, and annual average temperature in the ETP

4.2 土壤顏色與現(xiàn)代氣候的關(guān)系

土壤亮度L*通常被認為主要與有機質(zhì)的含量、碳酸鈣含量以及鐵氧化物種類和含量等有關(guān)[3,42-45]，其變化與降水存在密切的聯(lián)系[5,8]。當(dāng)氣候環(huán)境干旱時，降水量較少，土壤產(chǎn)生的有機質(zhì)含量較少，利于碳酸鹽沉淀，這使得土壤亮度升高；當(dāng)降水和溫度較高時，植被發(fā)育較好，土壤有機質(zhì)積累，使得土壤亮度迅速變暗。圖3a中可見300～400 mm降水范圍內(nèi)分布高值的L*，400～500 mm降水范圍內(nèi)以高值的L*和部分低值的L*分布為主，500～600 mm以低值的L*分布為主；但600～700 mm降水范圍內(nèi)以低值和部分高值的L*為主，高值的L*主要出現(xiàn)在東南部，而700 mm以上的降水量以分布高值的L*為主?？傮w上，在600 mm降水以下，青藏高原東部表層L*隨著降水的增加而降低，表明隨著降水的增加，成壤作用增強，土壤中有機質(zhì)含量增多，L*逐漸降低；而在600～700 mm的降水量范圍，土壤L*的高值出現(xiàn)頻率增高，隨后降水的增加導(dǎo)致土壤普遍發(fā)育較高的L*，這可能與以往研究認為在高溫和高降水的氣候條件下，有機質(zhì)的分解高于其積累導(dǎo)致土壤亮度增加有關(guān)[46]。相比年平均降水量，年平均溫度對土壤亮度的影響相對復(fù)雜?？傮w而言，較高溫度地區(qū)的L*整體相對較高，而溫度偏低且有一定降水的條件下適合產(chǎn)生較低的L*，這可能與以往認為低溫有利于有機質(zhì)的積累有關(guān)[47]，但偏低的溫度和較少的降水則以高值的L*為主，與土壤發(fā)育程度較低有關(guān)。在青藏高原東部干旱-半濕潤地區(qū)，土壤L*主要受控于年平均降水量的變化，年平均溫度的影響相對復(fù)雜，這與以往在新疆地區(qū)[14-15]和青藏高原內(nèi)部[16]研究基本一致。大范圍的土壤色度研究也支持L*與氣候的關(guān)系僅存在于溫帶濕潤-干旱區(qū)[5]。然而，云南地區(qū)的土壤色度研究表明L*與降水和溫度都有很好的相關(guān)性[13]，這些都說明不同地區(qū)的L*與氣候的關(guān)系是具有區(qū)域差異的，這可能與不同區(qū)域氣候條件下的土壤母質(zhì)、有機質(zhì)、腐殖質(zhì)、碳酸鹽積累和分解密切相關(guān)。

紅度a*的變化主要受控于土壤中赤鐵礦的含量，而黃度b*的變化則主要受控于土壤中針鐵礦的含量，這兩者與土壤水熱組合狀況有密切的聯(lián)系[22,28,48]。短期降水和長期干旱的氣候環(huán)境會使得土壤處于強氧化環(huán)境，這對赤鐵礦的形成最為有利[22,48-49]，而針鐵礦更多形成于濕潤的氣候條件，且與還原環(huán)境有關(guān)[22,48-49]。在熱帶-亞熱帶氣候條件下，土壤處于強氧化環(huán)境，降水量和溫度增加會引起紅度的快速升高[5,12]；而在半干旱-干旱地區(qū)，a*隨著溫度和降水的急劇增加而增長緩慢，a*對干冷環(huán)境變化不敏感，這被認為是赤鐵礦的形成受到抑制[5,12,50-51]。在青藏高原東部地區(qū)，表層土壤的a*在300～500 mm的降水量之間基本處于低值，在500～700 mm降水量之間出現(xiàn)a*的高值和低值分布（圖3c），說明a*與年平均降水量存在一定的聯(lián)系；值得注意的是，500～850 mm 降水量內(nèi)的a*高值在溫度較高的東南部區(qū)域要比溫度較低的研究區(qū)西北部和東部區(qū)域顯著，說明較高的溫度對a*有重要的影響，較冷的環(huán)境可能影響了赤鐵礦的生成。然而，a*的變化與溫度的分布只在較大的空間尺度是顯著的，表現(xiàn)在研究區(qū)暖濕的東南部和干冷的西北部的顯著差異；而在較冷的研究區(qū)西北部a*的變化與溫度的分布比較復(fù)雜，但與降水的變化存在一定聯(lián)系。此外，研究區(qū)北部較高的溫度地區(qū)未出現(xiàn)a*的高值，可能是與較少的降水導(dǎo)致土壤發(fā)育較弱有關(guān)。研究表明b*值與a*的變化大體是一致的，且與溫度和降水的變化相關(guān)，但與降水關(guān)系更顯著[5,17]；與a*相比，b*的受控因素更為復(fù)雜，對氣候的響應(yīng)關(guān)系不明確[17,27,29,52]。青藏高原東部b*的變化在600 mm降水量以下呈現(xiàn)低值且變化較小（圖3e），說明b*與降水的相關(guān)性較差；但研究區(qū)東南部b*與a*同樣呈現(xiàn)高值，說明大空間尺度的b*同樣對溫度的響應(yīng)較敏感?？傮w而言，青藏高原東部的a*和b*的變化對較大空間尺度的溫度變化響應(yīng)敏感；而在較冷的環(huán)境下，a*和b*對溫度的響應(yīng)相對不敏感，但a*與降水的變化存在一定的聯(lián)系。

作為古氣候研究的良好氣候代用指標，a*/b*主要反映了赤鐵礦和針鐵礦的比值[10,42]，而赤鐵礦和針鐵礦在成壤環(huán)境中是相互競爭且相互制約的，它們的含量和比值對氣候響應(yīng)非常敏感[46,49,53]。有研究表明a*/b*可以揭示大范圍的空間氣候變化，a*/b*與年平均降水呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系[17]。在圖3g中，研究區(qū)西北部300～500 mm降水范圍內(nèi)以a*/b*的低值為主，500～600 mm降水范圍內(nèi)以a*/b*的高值為主，說明a*/b*隨降水的升高而升高且赤鐵礦占據(jù)有利的優(yōu)勢；之后a*/b*隨著降水的升高而出現(xiàn)低值，說明這有利于針鐵礦的增長，可能與降水增多導(dǎo)致土壤濕度增加有關(guān)。研究還發(fā)現(xiàn)大范圍的a*/b*變化對溫度的響應(yīng)較降水敏感，a*/b*隨溫度的增加而增加[17]。然而，青藏高原東部表土a*/b*的空間分布與溫度分布一致性較差（圖3h），說明土壤中赤鐵礦和針鐵礦的比值對溫度的響應(yīng)相對復(fù)雜?？傮w而言，青藏高原東部土壤的a*/b*對溫度的響應(yīng)復(fù)雜，對降水的響應(yīng)相對敏感，a*/b*與區(qū)域氣候條件控制下赤鐵礦和針鐵礦的競爭和制約有關(guān)。

5 結(jié)論

（1）青藏高原東部表土的土壤亮度（L*）的變化范圍為28.27～62.87，紅度（a*）的變化范圍為1.68～10.89，黃度（b*）的變化范圍為9.45～30.28，紅度與黃度的比值（a*/b*）的變化范圍為0.11～0.70。青藏高原東部土壤色度參數(shù)變化波動較大，在空間上呈現(xiàn)不同的變化特征。

（2）表層土壤的L*、a*和b*在該區(qū)域呈現(xiàn)較顯著的緯向變化特征，而a*/b*的緯向變化特征較復(fù)雜。a*、b*、a*/b*具有一定的經(jīng)向變化特征，而L*則隨經(jīng)度的變化較小。較低的海拔主要發(fā)育較高的L*、a*和b*。土壤色度參數(shù)的空間變化是青藏高原東部復(fù)雜地理環(huán)境下的水熱組合變化的結(jié)果。

（3）青藏高原東部表層土壤的L*和a*/b*可以用于揭示干旱-半濕潤區(qū)域的降水變化。a*和b*的變化對大尺度、大區(qū)域的溫度變化響應(yīng)較敏感，在較冷環(huán)境下a*與降水的關(guān)系較溫度更密切。

青藏高原東部現(xiàn)代表土色度與氣候因素密切相關(guān)，其空間變化特征一定程度上反映了該地區(qū)現(xiàn)代氣候因子的空間變化；另一方面由于該地區(qū)地形和氣候復(fù)雜多變，部分色度指標與氣候關(guān)系復(fù)雜，在重建青藏高原東部黃土古環(huán)境變化歷史時需要謹慎。