曹 棋 宋效东 杨顺华 吴华勇 张甘霖†

（1 土壤与农业可持续发展国家重点实验室（中国科学院南京土壤研究所），南京 210008）（2 中国科学院大学，北京 100049）

第四纪网纹红土（Plinthitic red earth，PRE）作为红壤关键带的重要组成部分，一般认为形成于距今0.85～0.40 Ma［1］，是南方红壤普遍出现的下伏层次，也是第四纪环境研究的最佳信息载体［2］。网纹红土经历了强烈的风化成土和网纹化过程，质地黏重，孔隙形态以窄缝状为主，雨季降水不易下渗，地表径流常引起坡面冲刷，致使土层变薄，水土流失严重［3-6］。同时，网纹红土含有较多明显可见的白色网纹和红色基质，其所承载的生物信息明显不同，这对第四纪环境研究具有重要意义［7］。网纹红土层的存在影响着区域的水分循环和微生物群落的分布，主要表现为土壤剖面上的水分和微生物垂直分布特征。然而，以往有关网纹红土的研究多侧重土壤理化性质、地磁特征等方面，对于网纹红土的层次识别及分布情况的研究相对较少。此外，红壤各层次之间变化差异不明显，识别较为困难，传统的剖面挖掘和钻井勘探对土体具有破坏性，且费时费力，无法判别水平方向的变异，很大程度上影响了调查的范围和深度。因此，亟需一种快速、准确、无损的方法来研究红壤地区网纹红土层的分布情况。

探地雷达（ground-penetrating radar，GPR）是一种成熟且应用广泛的浅表层地球物理测量方法，该技术从19世纪70年代后期开始逐步应用于土壤学研究［8-10］，如公路下面土壤层次信息探测［11］、 森林冻土层厚度及季节性变化研究［12］、基于探地雷达图像的土壤层次与砾石含量解译［13］、GPR与ERI技术相结合的碳储量估计［14］等。……