基于地球化学指纹分析的边境坡立土壤剖面揭示历史侵蚀事件

本研究针对岩溶区土壤侵蚀历史重建难题，创新性地采用地球化学指纹技术（Finger Pro、CR、CI、CTS）解析广西边境坡立（BP）土壤剖面，首次量化了岩溶/非岩溶坡地物质贡献比例（非岩溶土壤平均占比>78%），在1.0-1.4米层位发现炭屑关联的沉积动态转变，为岩溶区土地可持续管理提供了新的环境变化档案分析方法。

　　

岩溶地区如同大地的"骨质疏松症"，其薄层土壤与特殊水文结构使得侵蚀过程极具破坏性。边境坡立（BP）作为岩溶与非岩溶地貌的交界带，其土壤剖面如同记录地质历史的"年轮"，但长期以来缺乏有效解读方法。广西的研究团队在《CATENA》发表的研究，通过地球化学指纹技术破解了这一难题。

研究采用X射线荧光光谱（XRF）分析石灰岩（L）和粉砂岩（S）坡地及BP剖面的44种元素组成，运用Finger Pro模型进行源解析，结合保守性检验（CR）、一致性指数（CI）和复合指纹技术（CTS）量化贡献率。样本来自广西马山县西北部典型亚热带气候区，年均降水量1723mm。

区域地质背景
研究区被弧形断层分割为岩溶与非岩溶山地，BP底部土壤同时接收两侧侵蚀物质。

主量元素剖面变化
BP剖面中SiO₂、Al₂O₃、TFe₂O₃含量最高，CaO/MgO呈现L>BP>S的梯度变化，K₂O/Na₂O则表现为BP>S>L。易淋溶元素（Ca、Mg）在BP剖面底部的富集暗示早期强风化阶段。

BP土壤物质来源
判别分析显示模型拟合优度>90%，非岩溶物质主导表层土壤（>78%），但近岩溶山体的深层岩溶物质贡献可达50%，表明历史时期存在显著侵蚀格局转变。1.0-1.4米深度出现的炭屑层与物质贡献突变，可能对应人类活动或极端气候事件引发的沉积重组。

该研究首次证实BP剖面能记录千年尺度的侵蚀动态，其建立的元素指纹库（特别是Ti/Zr比值）为岩溶区沉积溯源提供了新工具。发现非岩溶区对BP土壤的持续主导贡献，颠覆了传统认知，对理解岩溶区碳循环和制定差别化水土保持策略具有重要价值。方法学上创新的多模型验证框架（CR-CI-CTS）为全球类似地貌研究提供了范式。