基于湖泊(水库)沉积物分析的土壤侵蚀研究

土壤侵蚀作为全球性的环境问题之一,受自然和人为因素的共同影响。而湖泊(水库)沉积物作为流域物质迁移的“汇”,可以连续、高分辨率地记录流域土壤侵蚀的信息。通过湖泊沉积指标的研究,可以反演流域土壤侵蚀过程、演化规律。与流域人类活动、气候变化等自然因素综合分析,可对流域土壤侵蚀发生机制等做出科学论断,为目前水土流失治理等提供参考依据。介绍了基于湖泊(水库)沉积物的放射性同位素示踪研究、矿物与磁性分析、粒度分析、孢粉、元素地球化学分析方法应用于土壤侵蚀的研究进展,并对其应用前景做了瞻望。     

太白山不同海拔植被带土壤矿物磁性变化规律研究

土壤矿物磁性对环境变化具有重要的指示意义。然而,有关中国中东部东亚季风区内土壤矿物磁性随海拔高度的变化规律的研究和讨论尚不多。我们获取了太白山不同海拔高度5个典型植被带下的表土及土壤剖面样品,测量了这些样品的磁化率(χ_(lf))、频率磁化率(χ_(fd))、非磁滞剩磁(ARM)、饱和等温剩磁(SIRM)、反向磁场等温剩磁(IRM_(-300m T)),探讨了不同植被带中土壤矿物磁性特征及其变化。结果显示:(1)不同植被带下,表土矿物磁性差异显著,χ_(lf)、ARM、SIRM之间表现出良好的相关性,随海拔升高呈降低趋势,而IRM_(-300m T)/SIRM随海拔升高而升高。(2)除栓皮栎林外,其他植被带处的土壤剖面χ_(lf)、χ_(fd)、ARM、SIRM随剖面深度加深而降低,IRM_(-300m T)/SIRM随深度加深而升高;此外,低海拔的栓皮栎林与锐齿栎林处土壤剖面磁性的各个指标远高于高海拔土壤剖面磁性指标。(3)表土总体磁性矿物浓度,较细磁畴的SSD颗粒及亚铁磁性矿物浓度与不同植被带所处温度呈现正相关关系,而与其土壤中的有机质含量呈负相关,但受降雨及坡度影响较小。     

贵州省西南部麦岗水库沉积物的137Cs和210Pb测年与沉积速率研究

对贵州省西南部麦岗水库沉积物柱芯MG4-2,采用210Pb和137Cs法进行了测年与现代沉积速率研究.结果表明,该柱芯中存在这3个明显的137Cs蓄积峰,对应1964,1975,1986年3个计年时标.运用210Pb的恒定补给速率(CRS)模式计算得到的年代,总体上与137Cs法的结果吻合较好,但存在一定的偏差,特别是与1964年的计年时标的偏差较大,这可能是因为沉积物柱芯受到了一些人为扰动所致.两种核素测定的平均沉积速率在数值上有一定的偏差,但都反映了麦岗水库沉积物近几十年以来经历了从慢到快再到慢的沉积过程,初步推测,沉积速率的这种变化与人类活动有一定的关系.两种计年方法结合,相互印证,使计年和沉积速率的研究更为准确.     

基于水库沉积物特征及WaTEM/SEDEM模型的贵州喀斯特小流域土壤侵蚀时空变化

全面认识长时间尺度的贵州喀斯特地区土壤侵蚀时空变化对土壤侵蚀治理具有重要意义。以贵州松官流域为研究对象,使用土壤侵蚀分布式模型WaTEM/SEDEM分6个阶段模拟了过去1986—2015年的土壤侵蚀变化,并将其与松官水库沉积物揭示的侵蚀强度进行了对比。结果表明:利用WaTEM/SEDEM模型模拟得到的产沙量与实测值相近,显示模型在喀斯特地区具有较好的适用性;过去30年间松官流域土壤平均侵蚀模数为21.33t/(hm2·a),侵蚀强度经历了先加剧后减缓的过程,最强烈的侵蚀出现在1996—2000年;流域南部的耕地地区是松官流域土壤侵蚀的主要来源,占土壤侵蚀总量的85.09%,而流域北部的林草地侵蚀较弱;模型结果与沉积物记录具有较好的一致性,皆反映出土地利用相较降雨对土壤侵蚀影响更大,未来对喀斯特地区的水土保持更应关注土地利用的变化。     

黔中喀斯特山区不同土地利用方式下土壤的矿物磁性特征研究

对黔中典型喀斯特地区，对不同土地利用方式下的土壤矿物磁性做了研究。研究结果显示，典型喀斯特地区发育的土壤的磁性矿物组成一致，基本上是以亚铁磁性矿物为主，多畴颗粒（MD Multi-Domain，〉0．04μm）、稳定单畴颗粒（SSD　Stable Single Domain，0．02～O．04μm）和超顺磁颗粒（SP Super Paramagnetism，〈O．02μm）三种颗粒都含有。不同的土地利用方式对土壤的磁性特征有着明显的影响，林地和耕地的磁性矿物中含有较多的细颗粒物质，而撂荒地、草地和灌丛地则相对较少；土壤中细颗粒的磁性物质的含量又与土壤本身的黏粒含量有明显的相关关系；土壤中反铁磁性矿物的含量均较少，其中耕地的反铁磁性物质的含量明显高于其他土壤，可能与长期渍水和耕种翻作有关。