近十年来核素示踪技术在土壤侵蚀研究中的应用进展

随着核素示踪技术在土壤侵蚀研究中应用的深入,土壤侵蚀研究进入了一个快速发展阶段。本文阐述了近十年来137Cs2、10Pbex7、Be、复合示踪及REE-INAA示踪等几种主要核素示踪技术在土壤侵蚀速率、泥沙沉积速率、泥沙来源和坡面侵蚀过程等研究中的应用新进展,并对今后的研究方向和发展趋势进行了分析。     

毛乌素沙地樟子松林恢复过程的土壤有机质含量变化特征

为明确毛乌素沙地樟子松林恢复过程的土壤有机质含量变化特征,采用时空互代的方法,以裸地为对照,选择立地条件相似的分别种植于1960s,1970s,1980s的樟子松林土壤作为研究对象,研究了林下土壤有机质含量随恢复年限的变化规律和垂直变化特征,并进一步分析了其丰缺度。结果表明:(1)不同恢复年限樟子松林土壤有机质含量呈现随土层深度的增加逐渐降低的现象,即具有明显的表层富集特征。(2)随着林龄的增加樟子松林中土壤有机质含量变化存在先增加后减小的变化趋势,但变化幅度逐渐减小。(3)相比于裸地,研究区不同恢复年限樟子松林均提高了土壤有机质含量,但总体上土壤有机质含量仍处于缺乏水平。     

黄土高原坡改梯综合效益分析——以燕沟流域为例

 退耕坡地是近年来黄土高原整治生态环境和控制水土流失的关键措施,但对于如何退耕,学术界存在多种不同观点,实践方面存在多种不同模式。以延安燕沟流域坡改梯为例,利用2005年延安站的逐日气象数据和燕沟流域地貌、土壤及土地利用等资料,借助WIN-YIELD软件,对不同地形坡度条件下坡改梯在作物增产、保水减沙效益以及燕沟流域坡改梯实践效果进行模拟、对比和实证分析。结果表明:地形坡度越大,坡改梯作物增产、保水和减沙效益越显著;坡度小于5°的坡耕地可以不进行梯田改造,坡度大于15°的坡耕地应及早实施坡改梯或退耕还林(草)。     

退耕还林还草 实现黄土丘陵区农田生产力的跃迁

以国家科技攻关项目中黄土丘陵沟壑区安塞县纸坊沟小流域(8．27km^2)示范区和宝塔区燕沟流域(47km^2)示范区生态农业建设实际,论述了该地区退耕还林还草,改变广种薄收落后生产方式、促进农业生态系统,特别是农田系统生产力大幅度提高的过程及成效。纸坊沟小流域通过逐步退耕,10年农田粮食平均单产提高了近2倍;而燕沟流域在与地方紧密结合、集中投入的条件下,大面积退耕还林(果)还草,建设基本农田,仅3年,粮食单位面积产量提高了1．7倍,实现了农田生产力跃迁。事实表明,水土流失严重的黄土丘陵区,大面积退耕坡耕地还林还草,不仅是控制水土流失、改善生态环境的需要,也是改变传统生产方式,大幅度提高农田等土地生产力,实现区域农业和经济可持续发展的根本措施。     

集中流作用下黄土坡面剥蚀率对侵蚀动力学参数的响应

集中流引起的细沟侵蚀是黄土高原坡耕地主要侵蚀方式之一,对坡面集中水流动力学特性研究有利于掌握坡面集中流剥蚀产沙的根本原因,但目前哪种集中流水动力学参数最能准确揭示侵蚀动力过程机理尚不明确。该文采用室内集中流放水冲刷试验,以黄土高原典型黄绵土为研究对象,研究坡面平均和瞬时剥蚀率与相应水流剪切力、水流功率、单位水流功率以及过水断面单位能量之间的关系。结果表明,除了瞬时过水断面单位能量拟合效果较差外,其他平均和瞬时水力学参数均能够较好地与坡面剥蚀率建立不同的拟合关系。所有参数中平均水流功率是描述本试验条件下的最优水力学参数。由于细沟发育过程中大量坍塌的出现,导致整个径流剪切力和水流功率与剥蚀率之间的关系曲线整体上升,出现了临界剪切力和临界水流功率为负值的情况。通过与仅考虑水流对坡面直接作用参数所得结果对比,表明坍塌等作用在细沟发育过程中具有重要影响,对剥蚀率的贡献可达90.93%。研究可为控制和预防集中流侵蚀发生提供科学依据。     

稀土元素在玉米体内的吸收及富集状况研究

利用仪器中子活化分析测定玉米不同生长期不同部位的单一稀土含量。结果表明：稀土元素在玉米植株体内主要是向结实及生命活动旺盛部位运转，玉米植株在生长各阶段对元素Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ的吸收最为敏感。这３种元素可能是作物体内活性物质的主要激活剂。     

外源REE对生态环境影响研究

通过示踪区植物对稀土元素的吸收和分布研究，以及对利用稀土元素示踪法研究土壤侵蚀的野外径流小区径流池中清水样品的稀土元素含量分析，证明示踪ＲＥＥ的生物地球化学行为较为稳定，不易被植物吸收，也不会因水迁移而影响地下水和地表水的水质。     

川中紫色丘陵区土壤侵蚀研究进展

长江上游是我国水土流失的重点治理区之一，尤其是川中丘陵区由于人口多。垦殖率高，水土流失严重，严重影响到该地区农业的可持续发展，该区开展土壤侵蚀研究已有60年之久，回顾并总结过去的研究成果对于今后更好地开展研究工作十分必要。在简要回顾了川中丘陵区土壤侵蚀研究历史与现状的基础上．从土壤侵蚀基础研究和土壤侵蚀防治技术及效益两个方面，对土壤侵蚀主要影响因子、侵蚀与产沙和水土保持耕作措施、田间工程措施等目前研究的最新进展作了归纳和总结，并提出了研究中存在的主要问题及未来展望。     

西藏几种土壤有机无机复合状况及其热性质的研究

在西藏七种土壤结合态腐殖质分组测定的基础上，进行了相应不同有机无机复合体的差热和热重分析，结果表明：供试土壤的有机无机复合度普遍较低，复合碳中松结态和紧结态相对占有优势。土壤原样及其不同结合形态有机无机复合体在３１０℃和４３０℃左右均有一放热峰，部分土样在５７０℃左右出现另一放热峰，相应于各放热峰伴有失重。综合ＤＴＡ，ＴＧ分析以及有机质分组测定结果得出：与土壤矿物呈稳结态与紧结态复合的有机质是３１     

黄土丘陵区生态恢复重建过程中流域降雨及其水沙变化特征研究

以燕沟流域为研究对象，着重研究生态恢复重建过程中流域系统的降雨和水沙变化特征，并对高度治理流域的总体减沙水平做了分析。结果表明：治理流域增强了土壤接受降雨的人渗能力，提高了流域自身林草涵养水分以及流域地表对径流的调蓄能力，因而增加了流域生态建设可用的径流资源量。燕沟流域1997年以来的年降雨量具有一定的代表性．说明燕沟流域的输沙模数逐年锐减，对近年来流域所实施生态环境建设和流域植被重建工程起到了显著的水土保持效果，与治理前相比，减沙效益约为83．7％。