环境磁学是通过调查沉积物中磁性矿物基本特征判断沉积环境的研究方法,其被广泛应用于古气候和古环境研究。而要利用土壤的磁性变化特征反演古气候变化过程,土壤磁性对环境因子(降水量、温度)的响应机制研究是避不可少的,其也是土壤磁学研究的重要内容。对北半球温带和热带地区土壤的调查表明,当年均降水量超过1000~1200mm的条件下,土壤磁化率与降水量的相关关系由正转负。但研究区内高降水量地区通常对应高温地区,因此土壤磁性变化的受控机制还有待进一步厘清。气候因子在山地的垂直分异显著,通常随着海拔升高,降水量相应增大,而气温降低。在较小空间范围内山麓与山顶能够形成明显不同的水热组合环境,从而更有利于区分温度和降水对土壤磁性的影响。本文通过对中亚热带季风区山地土壤系统的环境磁学分析,结合粒度、元素地球化学和漫反射光谱,分析不同海拔高度土壤剖面的风化发育特征和磁学性质。并将其与黄土高原土壤剖面的磁学性质进行对比,以期在前人研究的基础上探讨不同水热条件下土壤磁性变化特征及其对气候因子的相应。通过研究主要有以下认识:(1)研究区土壤样品的粒度组分以粉砂(4~63μm)为主;土壤剖面平均粒径(M_Z)与标准偏差(σ_g)均值变化范围分别为5.40~7.09φ和1.55~2.52,且各剖面的最大值与最小值差值均较小,说明各土壤剖面整体粒径较细,且较为均匀,并且土壤结构以及沉积动力环境较稳定。研究区不同海拔高度土壤剖面底端样品的常量元素含量相比于A层样品平均值显示:Si O₂均呈现亏损,而Fe₂O₃和Al₂O₃则相对富集,说明研究剖面均经历了一定程度的脱硅富铁铝化作用。土壤风化参数结果显示:各剖面的化学风化指数(CIA)介于71.26~78.87,均值为75.69,表明研究区土壤剖面整体处于中等风化阶段;风化淋溶系数(ba值)介于0.43~0.65,均值为0.53,呈现较低值,表明研究区土壤剖面在发育过程中均经历了较强的淋溶作用;硅铝率(Sa)和硅铝铁率(Saf)呈现一致变化,高海拔剖面呈现较低值,而在低海拔剖面呈现较高值,表明前者土壤风化发育程度相对较高,而后者土壤风化发育程度相对较低。(2)中亚热带季风区山地土壤中次生载磁矿物主要是磁铁矿,并含有大量赤铁矿和针铁矿。研究区不同海拔高度的土壤剖面磁性矿物浓度差异显著:随着海拔升高,磁化率(χ_lf)均值总体上呈现增大变化。山顶地区土壤剖面χ_lf均值达194.15×10^-8m~3kg^-1,山麓地区剖面χ_lf均值仅为18.33×10^-8m~3kg^-1,表明前者磁铁矿含量明显高于后者,而后者赤铁矿相对含量较高。该结果支持较低的气温有利于成壤成因磁铁矿的形成,而较高的温度有利于成壤成因赤铁矿的形成。(3)金华山南坡低海拔土壤剖面和高海拔土壤剖面均显示,其成壤成因的磁铁矿具有较粗的粒径,且较母质中的原生磁铁矿颗粒粗;而海拔介于400~800m剖面的成壤成因磁铁矿则显示,较其母质中的原生磁铁矿颗粒细;结合后者非磁滞剩磁磁化率(χ_ARM)与磁化率(χ_lf)的拟合斜率明显增大;这表明可能存在一个相对有利于超顺磁(SP)和单畴(SD)磁铁矿颗粒,尤其是SD颗粒生成的气候区间。(4)过高的年降水量(MAP>1000~1200 mm)可以约束土壤中强磁性矿物的形成速度。温度在土壤中亚铁磁性矿物的损失过程中扮演了更重要的角色:即高温条件极大地限制了细粒(SP和SD)磁铁矿的生成速度,同时加快了其向赤铁矿的转化,从而导致土壤中亚铁磁性颗粒的大量损失,并表现为地层磁化率的显著降低。因此,以往在湿润地区开展的土壤环境磁学研究中,降水量对磁化率的影响被高估了。