土壤侵蚀研究中核示踪技术的应用

核示踪技术是研究土壤侵蚀的一种新技术。本文简述了土壤侵蚀研究中核示踪技术的应用现状,并介绍了一种新方法———稳定性稀土元素（ＲＥＥ）示踪法。该方法可定量测定坡面不同地形部位的相对侵蚀量,揭示侵蚀过程中相对侵蚀量沿坡面的变化趋势,还可反映野外全坡长小区土壤侵蚀的分布模式。应用结果表明,稀土元素在土壤侵蚀时空分布、泥沙运移、沉积过程以及小流域泥沙来源等研究领域均有广阔的应用前景。     

REE示踪条带施放法研究坡面土壤侵蚀垂直分布规律

通过室内模拟和野外小区试验,采用中子活化分析手段,进行了运用ＲＥＥ 示踪条带施放法研究坡面土壤侵蚀垂直分布的可行性分析。结果表明：示踪元素条带施放法研究土壤侵蚀,可定量分析黄土坡面不同坡段的相对侵蚀量,具有满意的试验精度,并揭示了产沙强度随坡长存在３ 种变化模式。     

REE示踪法研究土壤侵蚀的室内模拟试验

通过动用ＲＥＥ示踪法对土壤侵蚀垂直分布的模拟试验研究，讨论了ＲＥＥ示踪法的基本原理，ＲＥＥ的选择与施放方法，模拟试验布设技术及示踪法的应用前景，室内试验表明：ＲＥＥ示踪法不仅可定量测定不同地形部位的相对侵蚀量，而且可提示降雨过程中各地形部位相对侵蚀量的变化趋势，为野外试验的顺利实施提供了可靠的科学依据。     

稀土元素示踪坡面次降雨条件下的侵蚀过程

为定量研究次降雨条件下坡面侵蚀形态的演变过程,该文利用REE-INAA（稀土元素-中子活化分析）方法,将REE元素沿坡面垂直分层布设并结合室内模拟降雨试验,研究了次降雨条件下面蚀和细沟侵蚀的转变和动态发育过程。结果表明：降雨初期坡面主要发生面蚀,细沟出现后,坡面侵蚀将加快加剧,细沟侵蚀深度随之迅速增加。坡面侵蚀中面蚀量约占总侵蚀量的30%左右,细沟侵蚀量占70%左右。单位深度范围内最上层土壤侵蚀量最大,向下依次递减。可以将坡面侵蚀形态演变过程划分为面蚀、细沟发育和细沟稳定3个阶段,各阶段转化都有明显的拐点出现。因此,利用REE-INAA方法可以对土壤侵蚀演变过程进行较准确地定量研究。     

稀土元素示踪法在坡面侵蚀产沙垂直分布研究中的应用

简要分析了核示踪法在土壤侵蚀研究中的应用现状，并以稀土元素(REE)示踪法为例，结合不同坡度、不同流量的室内放水冲刷模拟试验对坡面侵蚀产沙垂直分布特征进行了研究，研究结果表明：在坡度较小的情况下，坡面各不同部位的相对侵蚀量沿下坡方向呈现出先减小后增大的趋势；在坡度较大而流量较小的情况下，坡面各坡段的相对侵蚀量与坡度较小的情况相似，当流量较大时，坡面各不同坡段的相对侵蚀量呈现出随坡长的增大而减小的趋势。但坡面最下端坡段的相对侵蚀量总是随着冲刷历时的延长而呈现出下降趋势，而其余各坡段的相对侵蚀量则呈现出缓慢的波动式上升。试验结果还表明REE示踪法可以比较满意地说明坡面侵蚀过程中的泥沙来源情况，是一种研究坡面侵蚀产沙特征的有效方法。     

基于GIS与137Cs技术的土壤侵蚀微观研究

坡地侵蚀的研究是进行流域侵蚀研究的基础，影响坡地土壤侵蚀的因素很多，但最主要的是地形因子。通过^137Cs技术和GIS技术，以黄土高塬沟壑区的多个自然汇流坡面为研究对象，从微观角度探讨了在自然坡面条件下不同地形因子对坡面土壤侵蚀的影响，根据土壤侵蚀在坡面上的垂直分异规律．对不同部位土壤侵蚀量的差异及不同地形因子对土壤侵蚀的影响大小进行了初步探索性研究。结果表明：在微观尺度内，坡度、坡长等常规因子对土壤侵蚀的影响并不像径流小区测定的那样明显，似乎已经退居到次要位置。借助GIS对土壤侵蚀进行微观研究，可以发现一些用常规方法很难发现的规律，有助于我们更加深刻地认识土壤侵蚀的变化规律。     

高速公路弃土场边坡沟蚀规律研究——以湖北沪蓉西高速公路为例

为探讨公路弃土场边坡沟蚀发生发展规律,以湖北沪蓉西高速公路(宜长段)为例,从弃土场沟蚀发育特征、发生发展规律和与沟间侵蚀的关系3方面对弃土场沟蚀规律进行探讨.结果表明,弃土场边坡沟蚀与降雨有密切的关系,沟蚀在坡面土壤侵蚀量占的比重越来越大;弃土场坡面沟蚀发展呈加剧发展趋势,随着观测时间的变化,细沟侵蚀在整个坡面土壤侵蚀量中占的比重越来越小,而相对浅沟侵蚀和切沟侵蚀所占的比重越来越大.     

地形测针板在坡面土壤侵蚀研究中的应用

采用放水冲刷法,通过5.2、7.2 L/m in两个不同的放水流量,在4 m长坡面(坡度20°)和3 m长沟坡(坡度50°)组成的坡沟系统土槽上进行了冲刷试验,用地形测针板法和坡面侵蚀沟测量法对坡沟系统的侵蚀产沙状况进行了对比研究。结果表明:采用地形测针板法不仅能测量计算坡面的土壤侵蚀量,而且能与W indows Surfer结合给出坡面侵蚀前后的三维立体图,较为直观地反映了坡面各不同空间部位的侵蚀量大小,且测量精度较传统的侵蚀沟测量法提高6~7个百分点。地形测针板法操作简便、易于掌握,是一种可靠的研究坡面土壤侵蚀空间分布的有效方法。     

土壤侵蚀示踪稀土元素的中子活化分析技术

介绍了应用ＲＥＥ示踪法研究土壤侵蚀的中子活化分析方法。试验结果表明，与ＲＥＥ示踪法相结合的中子活化分析技术，用以定量地测定各种不同地形部位的相对侵蚀量，具有较高的精确度及灵敏度，其相对误差均小于１５％，室内外试验分析结果证明了该方法对土壤侵蚀的量化研究提供可靠的分析手段。     

基于M-DEM的黄土人工锄耕坡面水系分维特征研究

该文旨在微观尺度上对地表微地形水系形成过程及其几何分形特征进行研究与分析,为研究坡面流水侵蚀过程及其防治提供科学依据。通过构建90mm/h雨强、15°坡度下不同水蚀阶段(雨前—溅蚀—片蚀—细沟侵蚀)黄土人工锄耕坡面微地形数字高程模型,设置不同集水面积阈值提取微地形水系,并基于格网法计算相应的水系分维值。结果表明:(1)分形理论用于研究微地形水系及其形成过程具有可行性;(2)降雨前、溅蚀、片蚀和细沟侵蚀阶段的最适集水面积阈值分别为15,20,25,30cm2,对应的最佳分维值分别为1.067,1.088,1.068,1.079;(3)人工锄耕坡面在各侵蚀阶段均处于侵蚀发育的幼年期。该研究不仅为微观层面研究黄土耕作坡面水系分维提供方法指导,也可为进一步揭示土壤侵蚀机理提供数据支持。     

Effects of crop-slope interaction on slope runoff and erosion in the Loess Plateau

Crops are the most important ground cover on slope farmland and have a significant impact on the soil erosion. But soil erosion on slope farmland is also affected by many other factors, such as topography and rainfall. In order to explore the effect of crop growth on soil erosion on different slope gradient of slope farmland, and analyze the interaction of crop growth and slope gradient on soil erosion, this study used artificial simulated rainfall to observe the runoff rates and soil loss amounts under different slope gradients for maize, soybeans, and winter wheat in different growth stages. Results showed that crops and slope gradient both significantly affected production and development of slope runoff. Compared with bare land, mean runoff rate on slopes was reduced by 24%, 32%, and 94% respectively, and sediment yield was decreased by 44%, 55%, and 99% respectively on maize, soybean, and winter wheat fields. Inhibitory effects of crops on slope runoff rate and sediment yield were enhanced with crop growth and decreased with increasing slope gradient. Crop growth and coverage could offset the impact of increasing slope gradient on runoff and sediment to some extent and reduced water and soil loss on slopes. Sediment yield was produced largely when the slope gradient was greater than 10 degrees on maize and soybean fields, but soil erosion was effectively inhibited when the slope gradient was less than 15 degrees on winter wheat fields. Crop planting can effectively reduce the impact of slope gradient on soil erosion, especially during the flourishing period of crop growth.     

坡面侵蚀分布特征动态变化过程的REE示踪法研究

本文利用REE示踪技术 ,初步探讨了野外全坡长小区在次降雨过程中 ,坡面侵蚀时空分布的动态变化过程。结果表明 :利用REE示踪法不仅可以准确地测定坡面不同地形部位的相对侵蚀量 ,还可通过对侵蚀过程样的分析 ,较为客观揭示降雨侵蚀过程中坡面各部位相对侵蚀量的时空变化趋势。坡面各部位相对侵蚀量随时间的变化可能存在三种模式 ,增长递减型、递增型和波动型。其最大侵蚀部位主要集中在坡面中段 ,并随降雨的持续 ,存在向坡面下部移动的趋势。     

Robust erosion measurement in agricultural fields by colour image processing and image measurement

Soil erosion is defined as a displacement of solid particles originating from soil, rock and other sediments by the forces of wind and water. Erosion affects soil micro‐topography and surface roughness and may lead to clogging of drainage systems, flooding and destruction of the upper part of the soil structure, thereby causing damage to cultivated land. Thus, quantification of changes in the amount and rate of soil erosion is vital for agricultural planning as well as for setting up different soil‐conservation systems. This paper describes an image‐based scheme for quantifying amounts of erosion and estimating the change in volume of raised beds resulting from irrigation or rainstorms in cultivated fields. Unlike existing methods that are labour‐intensive and error‐prone, the proposed approach is autonomous, accurate and can be applied with low‐cost digital cameras. Emphasis is placed on robustness to actual field conditions, including variations in illumination and shading and imaging from general vantage points. To accommodate varying field conditions, we propose the use of colour image‐processing, illumination‐invariant algorithms and linear photogrammetric models. Linear models eliminate the complex task of approximating camera‐position parameters, and introduction of colour‐driven image processing facilitates a computationally robust algorithm for volume estimation. Thus, the end‐product is a model that can be used by those who are unskilled in photogrammetry and image processing, with little or no guidance. Experiments show that estimates of volume and erosion reach accuracy levels of about 0.07 m³ ha^?1.     

吉林省土壤侵蚀敏感性评价

以通用土壤流失方程(USLE)为理论基础,在GIS的支持下采用地图代数方法,对吉林省的土壤侵蚀敏感性进行影响因子的逐一评价和综合评价。针对吉林省土壤侵蚀的实际情况,借鉴国内外的相关研究成果,选择了降雨侵蚀力、地形起伏度、植被类型和土壤质地等4个因子。通过分析与综合评价,明确了吉林省土壤侵蚀发生的可能程度、地区范围和空间分布规律,并进一步探讨了针对不同土壤侵蚀敏感区的有效控制水土流失的对策。研究结果将为吉林省的生态环境分区管理,合理开发利用土地资源,有效控制土壤侵蚀的发生和发展提供重要的依据。     

土壤侵蚀调查与制图方法的初步研究

讨论土壤侵蚀调查的目的、方法、内容和提交的成果。土壤侵蚀调查目的是研究土壤侵蚀类型及其区域差异,揭示发生发展规律,为水土保持及其规划服务。土壤侵蚀类型的划分应该科学性和生产性相结合,侵蚀方式、形态和强度相结合,用遥感资料为侵蚀调查提供大量的有用信息。以地形图作基础,遥感技术和地面调查结合是土壤侵蚀制图的有效手段,它快速、准确,节省人力、财力,能广泛应用。     

接种根瘤菌和腐殖酸肥处理下的土壤风蚀效应分析

土壤风蚀是中国北方农牧交错带土地退化的主要原因之一。微生物和腐殖酸都能够改变土壤物理性质，可作为抗风蚀的材料有效利用，其抗风蚀效果和经济效果与其他方法有很大的不同。在此基础上通过风洞实验探讨微生物（接种根留菌）处理下和施用腐殖酸肥处理下抗风蚀效应，以及不同处理下的风蚀量对比。从结果分析得出，一方面，通过接种根瘤菌和施用腐殖酸肥料，改良土壤结构来抗风蚀，效果明显。技术易于推广．且成本较低（相对于PAM），另一方面它们能增加土壤肥力．带来经济效益。     

Drill and crop performances as affected by different drill configurations for no-till seeding

The stable rare earth element (REE) tracer method was evaluated in this study as a new method for studying soil erosion. Erosion and sedimentation amounts for a slope section can be estimated for each rainfall event using multiple tracers. The REE tracer method can be used for quantitative estimates of the distribution of soil erosion from specific areas and for determining sources of sediment in a small watershed.