本文选取54个在福建省内采集的湿润亚热带土壤剖面,通过磁学测量、色度测量和漫反射光谱分析,系统地了解湿润亚热带地区土壤剖面磁性的土壤层次分异和空间分异,并对针铁矿、赤铁矿含量进行半定量研究,以及探讨次生磁性矿物针铁矿和赤铁矿对气候的响应,得出以下结论:(1)研究区内南亚热带和中亚热气候控制下的土壤剖面的磁性特征及其变化规律存在明显的差异,南亚热带气候控制下的土壤剖面虽发育于不同的母岩之上,但大多数剖面磁化率(c)自下而上均呈现出增长的趋势。土壤剖面磁性增强主要是由于磁性矿物种类和含量以及磁性颗粒含量和大小发生变化。中亚热带地区土壤剖面根据磁性特征大致可以分为两类,一类与南亚热带地区土壤剖面类似,磁化率随着剖面深度的增加而减小;另一类磁化率则随着剖面深度的增加而增大,在成壤过程中亚铁磁性矿物的粗磁性颗粒发生溶解或细粒磁性颗粒淋失;这两类磁性特征剖面在中亚热带地区交错分布,没有明显区域分界线和分布规律。(2)对同一气候控制下发育不同母岩上距离相近的南平北(NPN)和南平南纺(NF)剖面磁性特征的研究表明,发育于强磁性母岩之上的土壤剖面,剖面磁性在成土过程中有所下降,而发育于弱磁性母岩之上的土壤剖面,磁性从母质层到淋溶层呈增强趋势,母质是湿润亚热带土壤剖面磁性特征的主导因素之一。湿润亚热带地区土壤深受母质影响,适用于温带地区的传统磁学参数(磁化率、饱和等温剩磁(SIRM)和硬剩磁(HIRM)等磁学参数及其比值)不能反映该区域的气候变化规律;次生磁性矿物对温度和降水等气候因子的响应更为直接。(3)利用色度和漫反射光谱两种方法对针铁矿和赤铁矿含量进行测量,将两种方法的测量结果进行相互的验证,从而准确地实现针铁矿和赤铁矿的半定量化。其中,红度(a~*)与赤铁矿的漫反射光谱特征峰峰高(h(Hm))均能较好地反映赤铁矿(Hm)的含量;黄度与红度的比值(b~*/a~*)和针铁矿(Gt)和赤铁矿漫反射光谱特征峰峰高的比值(h(Gt/Hm))能比a~*与h(Hm)更好地反映土壤中针铁矿和赤铁矿的相对含量,黄度(b~*)指示不能很好地反映针铁矿的含量;相较于b~*,针铁矿漫反射光谱特征峰峰高(h(Gt))能较好地指示针铁矿的含量。湿润亚热带地区土壤剖面淋溶层和淀积层之间的b~*、a~*和b~*/a~*与h(Gt)、h(Hm)和h(Gt/Hm)的相关关系与剖面整体基本一致,表明次生磁性矿物针铁矿和赤铁矿基本不受母质的影响,可以作为湿润亚热带地区的气候代用指标。(4)将表征针铁矿和赤铁矿相对含量的色度参数(a~*、b~*和b~*/a~*)与现代器测气候(降水、温度)数据进行相关性研究。在空间尺度较小的区域中,土壤色度参数变化复杂,针铁矿和赤铁矿在分布空间上与气候关系均不显著。空间尺度较大的区域中,土壤色度参数a~*、b~*和b~*/a~*显现出一定纬向性,赤铁矿的含量与纬度的高低存在一定的正相关;针铁矿与纬度的高低关系不明确;赤铁矿含量和针铁矿与赤铁矿相对含量的比值(Gt/Hm)在纬度上具有连续性。赤铁矿与年均降水相关性略高于Gt/Hm,但由于在高湿环境下,针铁矿的强竞争力以及针铁矿和赤铁矿可能发生溶解,Gt/Hm作为降水的代用指标更为合适;Gt/Hm与温度的相关性最高,可以作为温度的代用指标。在空间分布中赤铁矿和Gt/Hm对温度的响应程度均要高于对降水的响应程度,Gt/Hm对气温反映更为敏感,有利于促进温度与土壤磁性关系的研究。