荒草地小区土壤侵蚀的7Be示踪研究

通过裸露地小区和荒草地小区7Be示踪对比研究,发现坡面植被覆盖对利用7Be示踪估算坡面土壤侵蚀速率有较大影响.在Walling等提出的7Be示踪估算裸露坡面土壤侵蚀速率模型中引入植被因子,估算有植被覆盖坡面的土壤侵蚀速率,结果显示修正后模型计算值与小区实测值比较接近,说明增加植被因子后的模型能够很好估算有植被覆盖坡面的土壤侵蚀速率,有关结果可为深入研究植被覆盖与土壤侵蚀之间的响应关系提供有效手段.     

7Be示踪坡耕地次降雨细沟与细沟间侵蚀

对于坡面细沟与细沟间侵蚀过程的了解是建立侵蚀预报模型的基础,但传统方法难以对其进行深入研究。利用7Be示踪技术并结合人工模拟降雨,考虑坡脚沉积作用,研究了25°坡耕地径流小区次降雨过程中细沟与细沟间侵蚀动态。结果表明：根据流出径流小区泥沙7Be含量变化计算坡面明显细沟出现时间,由于坡脚沉积作用使得A、B两试验小区这一时间比实际细沟出现分别延迟了45 min和11 min;根据坡面-侵蚀泥沙中7Be总量守恒和泥沙质量平衡原理,坡面细沟间侵蚀及细沟侵蚀在坡面总侵蚀、坡脚沉积区泥沙及流出径流小区泥沙中的比例被定量区分开;总体上,细沟间侵蚀量在径流泥沙中的比例逐渐减少,而细沟侵蚀量逐渐增加。两试验小区中7Be示踪计算坡面细沟侵蚀量和坡脚沉积量与实测值相比相对误差均较小,因此7Be示踪技术可以对土壤侵蚀进行较为准确地定量研究。     

坡面细沟侵蚀垂直分布特征研究

基于土壤侵蚀ＲＥＥ示踪法的技术需要，对全坡长小区细沟侵蚀垂直分布特征进行了分析研究。在野外实地量测的基础上，首先提出了表征细沟侵蚀形态，强度的三个参数，即细沟平面密度细沟平均深度及细沟侵蚀强度，并对上述参数垂直变化特征进行了分析、计算，最后分析了全坡长小区细沟相对侵蚀量在垂直方向上的变化，初步得出细沟侵蚀强烈地段在坡面的中下部位，约占坡面细沟侵蚀总量的７０％以上。     

基于7Be示踪和细沟沟网分形维数研究坡面土壤侵蚀

本文试图结合7Be示踪和分形理论定量化描述降雨对坡面的侵蚀过程。7Be示踪结果显示,降雨初期,坡面细沟间侵蚀贡献率高,细沟侵蚀贡献率低,随着降雨的进行,细沟间侵蚀贡献率降低,而细沟侵蚀贡献率增大并处优势,在降雨后期,细沟间侵蚀贡献率又有增大的趋势。整个降雨过程坡面细沟沟网分形维数整体呈增大趋势,在细沟发育中前期增加快,后期增加变缓,中间有波动。细沟沟网分形维数与总侵蚀量和细沟侵蚀量均呈正相关,分维变与相对应总侵蚀量和细沟侵蚀量也均呈正相关,但与细沟侵蚀量的相关性最好,说明细沟沟网分形维数可表征细沟发育过程和坡面侵蚀强度的变化。     

黄土峁坡农地侵蚀与坡长的关系

采用~(137)Cs法测定土壤侵蚀量和细沟量测的综合研究表明,黄土峁坡的长坡农地,在细沟最大深度未抵达犁底层的坡长范围内,侵蚀速率与坡长呈正相关,大于此坡长后不呈正相关.犁耕层和犁底层组成的双层土壤结构,控制了峁坡农地的细沟发育,决定了侵蚀速率与坡长的关系.径流小区的坡面径流汇聚和细沟发育情况往往与实际峁坡农地差异较大,依据径流小区观测资料统计得出的峁坡农地的侵蚀速率与坡长呈正相关的结论,不适用于长坡农地.     

黄土高原农耕地坡面侵蚀过程的7Be示踪试验研究

定量研究坡面次降雨条件下不同侵蚀类型随时间的变化规律,利用传统研究方法很难解决,利用7Be在土壤表层剖面中呈指数减少的趋势,且主要分布在0～10 mm的表层范围内的特点,利用137Cs在耕层土壤剖面中分布比较均匀的趋势,运用复合示踪法定量研究了坡面次降雨条件下不同侵蚀类型的发生、发展.研究结果表明,7Be可以更敏感地反映侵蚀过程中所发生的坡面片蚀状况,并将坡面片蚀和细沟侵蚀类型随时间的变化定量区分开来.另外,利用7Be示踪法计算了细沟侵蚀量,并与传统研究方法得出的结果进行了比较.     

黄土高原农耕地坡面侵蚀过程的^7Be示踪试验研究

定量研究坡面次降雨条件下不同侵蚀类型随时间的变化规律,利用传统研究方法很难解决,利用7Be在土壤表层剖面中呈指数减少的趋势,且主要分布在0～10mm的表层范围内的特点,利用137Cs在耕层土壤剖面中分布比较均匀的趋势,运用复合示踪法定量研究了坡面次降雨条件下不同侵蚀类型的发生、发展。研究结果表明,7Be可以更敏感地反映侵蚀过程中所发生的坡面片蚀状况,并将坡面片蚀和细沟侵蚀类型随时间的变化定量区分开来。另外,利用7Be示踪法计算了细沟侵蚀量,并与传统研究方法得出的结果进行了比较。     

晋西黄土丘陵沟壑区坡面土壤侵蚀及预报研究

细沟间侵蚀是指坡面上细沟未形成之前或细沟形成之后细沟间的土壤侵蚀过程。细沟间侵蚀量预报是整个坡面水土流失预报的一个重要组成部分。本文以晋西黄土丘陵沟壑区的土壤侵蚀为背景,以野外及室内试验资料为基础,论述了降雨动能、土壤抗剪强度、坡度、植被、表土结皮对细沟间土壤侵蚀的影响,提出了坡面一次降雨细沟间侵蚀总量的预报模型。本模型与径流及细沟侵蚀量预报模型结合,可形成一个较为完整的坡面水蚀总量预报模型。     

坡面细沟发生临界水动力条件初探

通过玻璃水槽试验和土槽放水冲刷试验对坡面细沟侵蚀发生的临界水动力条件进行了初步研究。结果表明 ,坡面径流在顺坡向下流动过程中以滚波形式运动并发生叠加是造成侵蚀方式发生变化的主要原因。由于径流流动过程中发生滚波叠加 ,造成在径流流路上出现局部水深增加 ,导致侵蚀切应力激增 ,当切应力大于该处的土壤抗蚀力时便发生侵蚀 ,并最终造成细沟沟头的出现。通过对土槽冲刷试验的结果分析 ,运用能量守恒原理建立了径流能耗和径流侵蚀产沙率之间的关系 ,给出了给定土壤条件下坡面细沟侵蚀率估算模型。结果表明 ,坡面土壤侵蚀的发生具有一定的临界条件 ,当径流能耗大于 7 3 8(J)时坡面开始有细沟侵蚀发生     

鲁中山区小流域坡面土壤侵蚀的磁性示踪法研究

在木质径流小区布设人工磁性示踪剂,利用模拟降雨和自然降雨研究了连续降雨条件下的鲁中山区小流域坡面侵蚀形态的演变以及径流小区侵蚀泥沙量与坡面磁化率变化值的相关性。结果表明,坡面侵蚀方式以溅蚀、面蚀和细沟侵蚀为主。坡面顶部以溅蚀为主,为净侵蚀区;细沟侵蚀在坡面中下部最先发育,试验结束时细沟侵蚀部位已上溯至坡面中上部;坡脚处为侵蚀、沉积的交汇处。坡面的侵蚀程度以细沟发生部位最严重,坡面顶部其次,坡脚处最轻。在模拟降雨和自然降雨条件下,侵蚀泥沙量与坡面磁化率降幅完全吻合,呈极显著性相关,R2分别为0.851 4和0.832 0。因此,磁性示踪法可以准确的监测坡面的侵蚀沉积状况。     

工程建设弃土弃渣水土流失7Be核素示踪监测技术

系统介绍了7Be核素侵蚀示踪技术的原理和方法。7Be核素侵蚀示踪技术提供了短时期季节性或单次降水事件的水土流失信息,可为水土流失监测,土壤侵蚀模型试验研究提供重要信息数据。7Be核素侵蚀示踪技术具有不受场地限制、简便快捷,省时省力等特点。对工程建设弃土弃渣水土流失的监测,不用建立把口站或径流小区,只须在雨季后采一次样,或雨季(单次降雨)前后各采集一次样品,利用7Be核素侵蚀示踪技术就可精确估算出其水土流失量。     

利用风洞实验研究~7Be示踪估算土壤风蚀速率的可行性

以黄土高原水蚀风蚀交错带沙黄土为研究对象,利用室内风洞模拟实验对7Be示踪估算土壤风蚀速率的可行性进行探讨。由于风蚀过程易带走土壤细颗粒,且7Be在土壤细颗粒中含量较高,所以利用7Be水蚀模型计算的土壤风蚀速率高于实测值。实验中发现样点风蚀后和风蚀前土壤颗粒比表面积之比与样点风蚀后7Be含量之间存在幂函数关系,基于此,提出颗粒校正系数(P)的计算式,并将P引入到7Be水蚀模型对其进行修正。计算分析发现,和实测值相比,利用修正模型计算的土壤风蚀速率误差均不超过5%,这说明经过修正的7Be水蚀模型能较准确地估算土壤风蚀速率,利用7Be示踪技术估算土壤风蚀速率是可行的。研究为进一步利用7Be示踪技术调查黄土高原水蚀风蚀交错带土壤风蚀问题奠定了基础。     

~7Be在生态系统中的行为研究进展

本文对7Be随降水到达地表后,土壤对7Be的吸附解吸机理以及影响吸附解吸的因子、植被对7Be的截留和吸收、径流泥沙中7Be的分配比例等7Be再分配问题的研究成果进行了综述,简要介绍了7Be在土壤侵蚀研究中的应用进展,并对今后的研究方向提出一些建议。     

作为颗粒运移的示踪剂的土壤7Be, 137Cs, 226Ra和228Ra的地球化学种类

A brunisolic soil collected from an erosive forest land(HF-1-1) and a yellow soil from and accumulative shallow basin(HF-6-1) in the watershed of Lake Hongfeng (HF) were used for activity measurements of ^7Be,^137Cs,^226Ra and ^228Ra in different geochemical speciation.More than 85% of ^7Be,^137Cs,^226Ra and 228Ra in the soils were bound to organic Fe-Mn oxy-hydroxide and residual fractions.They could move with soil particlesw and be used as tracers for the erosion and /or accumulation of soil particles.^7Be gohemical specition in the soils agreed with its trace for seasonal particle transport.^137Cs geohemial speciaiton was suitable for tracing soil particle accumulation and for sediment aating.^226Ra and ^228Ra were ombined in crystalline skeleton of clay minerals and mainly remained as residues in the soils and little was bound to the soluble,exchangeable and carbonate fractions.The differentiation of ^226 Ra/^228Ra activity ratios in different geoheical fractions in the soils could be used as a parameter to trace accumulation and /or erosion of soil particles.     

大气散落核素复合示踪在土壤侵蚀科学中的应用

介绍了大气散落核素⁷Be、²¹⁰Pb_ex、¹³⁷Cs复合在土壤侵蚀和泥沙来源领域中的研究进展;阐述了核素比率应用的原理、特点及其能更为敏感地反映土壤侵蚀速率和过程等优点;说明多元素复合示踪在推断土壤不同侵蚀过程及估算土壤侵蚀速率方面的作用;论述了建立两核素相关深度曲线确定泥沙起源深度的应用原理和特点及其应用范围,并对各种方法进行了简单的评价.     

三峡库区紫色土坡地~7Be空间分布研究

利用~7Be示踪法研究了三峡库区坡耕地和休耕地在两时段不同降雨强度条件下~7Be本底值变化以及坡面土壤侵蚀空间分布特征.结果表明,两个时间段土壤~7Be本底值面积活度分别为304.0 Bq/m~2和441.7 Bq/m~2,从深度分布看,两次~7Be本底值剖面分布在整体上是相似的,~7Be主要分布在0-18 mm表层,4月13日55.2%的~7Be和5月20日73.6%的~7Be分布在地表0-3mm.随着深度的增加,~7Be含量递减,18mm以下基本不含~7Be.从顺坡分布看,降雨量较小的时间段,坡耕地和休耕地上~7Be在顺坡不同部位分布的差异不显著;在降雨量较大的时间段内,坡耕地和休耕地上~7Be在顺坡不同部位分布有显著差异.坡耕地在顺坡5-10m处发生明显侵蚀,休耕地由于苎麻篱的拦沙作用,坡面~7Be面积活度呈现减少-增加-减少-增加的变化特征.     

7Be在坡面土壤侵蚀中应用的研究进展

7Be是自然界产生的一种放射性核素,半衰期为53.3d,通过干湿沉降到达地表,被土壤颗粒强烈吸附,随土粒的迁移而发生再分布,因此可作为土壤侵蚀的示踪剂。本文就将7Be目前在土壤侵蚀研究中的应用现状做了介绍,并对今后利用7Be示踪土壤侵蚀提出了建议。     

宁镇地区~7Be在黄棕壤坡地中的季节性分布研究

采用野外采样和室内分析相结合的方法,研究宁镇地区黄棕壤坡地7Be的季节性沉降与分布,初步分析了坡地的季节性侵蚀状况。结果表明:研究时段内该地区背景值剖面中的7Be主要分布在土壤表层0-8 mm,7Be在土壤剖面中的分布随深度呈现指数递减;背景值点研究时段前后的7Be含量分别为208.35Bq/m2和250.84 Bq/m2。坡地覆盖植物对7Be沉降的拦截吸收以干枯植物最大,人类耕种植物最小;3块坡地中撂荒地的7Be平均含量最大,时空变异却最小;对季节性侵蚀示踪的结果表明,各坡面均在凸地形发生侵蚀,凹地形发生沉积。     

宇宙线散落核素7Be在山区表土层中的分布特征及侵蚀示踪原理

宇宙线散落核素⁷Be具稳定的物质来源和53.3天的半衰期,提供了示踪环境微粒季节性迁移的必要条件;其在土粒中主要存在于Fe-Mn氧化物及有机质结合相,适应于季节性微粒迁移示踪;它在表土层中的垂直分布特征提供了示踪微粒季节性迁移的充分条件。⁷Be在表土层中的累计值、表观比活度、最大渗透深度及相对侵蚀(或堆积)速率是土粒迁移的示踪参数。