红壤坡地土壤侵蚀定位土芯Eu示踪方法研究

利用人工模拟降雨装置和径流小区观测法相结合,详细阐述了Eu定位土芯的布设、取样及分析方法。试验研究结果表明,Eu定位土芯中子活化分析技术可以准确地测定不同地形部位的土壤侵蚀量。坡面侵蚀泥沙的分布表现为沉积、侵蚀交错出现,呈现波形变动,符合多项式的变化,相关关系也较好。休闲裸坡地上,整个坡面大都表现出上坡的上中部为侵蚀运移,下坡为沉积。布样80d后,发现测定流失泥沙结果与模型拟合结果的相关关系较好,准确度也较高。因此建议一般应在Eu土芯布样3个月后取样为好。预测结果和实际情况也比较相近,最大误差为7.671t/hm2,取样误差为1mm。     

基于土壤侵蚀定位土芯元素示踪法和GIS技术红壤小流域坡地土壤肥力的综合评价

利用定位土芯稀土元素(Eu)示踪法及中子活化技术,对蒋家塘小流域坡地土壤侵蚀空间分 布规律进行了研究,并利用模糊数学的方法,建立了影响蒋家塘小流域侵蚀土壤肥力因素单因子评价模型,利用层次分析法确定各评价因子的权重,并用加权法得到 每个评价单元的土壤肥力综合指数,根据其数值的大小,将土壤肥力分为高(>0.45)、中( 0.25～0.45)和低(<0.25)3级.借助地理信息系统软件ARCVIEW3.1对蒋家塘小流域坡地土壤 侵蚀状况和土壤肥力状况进行了分析,结果表明地形部位较高,坡度较大,植被较少或裸 露的坡顶及上坡部位,土壤侵蚀量较大,侵蚀程度严重;而在地形部位较缓,植被覆盖度较 大的坡段土壤侵蚀量较小,侵蚀较轻.植被覆盖度较小,顺坡种植的坡段,土壤侵蚀量较大 ,土壤侵蚀严重;而植被覆盖度较大,等高梯田种植的坡段土壤侵蚀量较小,土壤侵蚀较轻 ;下坡部位土壤往往发生沉积.在整个小流域中,侵蚀程度严重(>100 t/hm2*a)的坡地面积比例为15.67%,侵蚀程度中等(10～100 t/hm2*a)的坡地比例为22.13%,侵蚀程度较轻(1～10 t/hm2*a)坡地比例为5.60%,无侵蚀(<1 t/hm2*a)的坡地比例为34 .23%.土壤肥力较高的坡地面积比例为22.00%,中等的为34.75%,低下的为20.85%.蒋家塘 小流域坡地土壤肥力水平多数处于中下等水平,占总流域面积的55.60%,占坡地面积71 .62%. 水土流失是造成土壤肥力降低,土壤贫瘠化的一个最重要的原因,侵蚀严重的地方,土壤肥 力低下,侵蚀较轻或沉积的地方,土壤肥力较高,土壤侵蚀模数与土壤肥力指数之间的相关指数为0.801(n=33),达极显著水平.     

红壤坡地不同利用方式土壤侵蚀模型研究

利用土壤侵蚀定位土芯Eu示踪新方法所获得的大量侵蚀及其因子实测数据,建立了红壤坡地不同土地利用方式下土壤侵蚀空间分异和坡面侵蚀预测模型,模型的可操作性强,所需因子数据用常规方法即可获得,因而可用来预测不同土地利用方式下土壤侵蚀的空间分布和坡面侵蚀。     

红壤坡地次降雨通用土壤侵蚀模型研究

针对土壤侵蚀规律定量研究的经验模型通用性欠缺和机理性模型参数多且较为复杂的缺点,结合我国南方红壤区的降雨、土壤、地形等特征,探索建立一个结构简单、使用方便,同时具有一定通用性的红壤坡地次降雨通用土壤侵蚀模型。该模型包括地表径流系数、降雨侵蚀力、土壤可蚀性、地形和水土保持措施等五个因子,并给出了各因子的计算方法。利用在江西省水土保持生态科技园内的10组实测资料对模型进行验证,计算值与实测值平均相对误差21.67%。结果表明,本研究提出的次降雨通用土壤侵蚀模型是合理的,可为南方红壤地区土壤侵蚀预报与治理提供参考。     

红壤坡地水土流失规律研究

通过在第四纪红壤坡地建立标准径流小区进行试验,模拟了径流量与降雨量的线性相关方程,建立了降雨量、降雨强度与土壤侵蚀量的幂函数相关方程,得出了不同治理措施引起土壤侵蚀的临界降雨值,找出了第四纪红壤坡地水土流失的一般规律.     

黄土坡地不同利用方式土壤侵蚀的时空分布规律研究

本研究利用定位土芯Eu(europium)示踪新方法,研究黄土坡地不同利用方式下土壤侵蚀的 时空分布规律.结果表明,该方法对以片蚀和细沟侵蚀为主的黄土坡地是适用的;土壤侵蚀 的时间分布与降雨量的年时间分布相一致,过程性暴雨期表现为全年土壤侵蚀的高峰期;在 复合坡面,随坡面的陡、缓、凹,土壤侵蚀表现强、弱、沉积;相同坡度和坡长条件下,幼龄核桃园的土壤侵蚀速率＞刺槐林地＞荒草地＞苜蓿地.     

利用稀土元素示踪法研究黄土高原土壤侵蚀空间分布规律

本介绍一种利用核素示踪技术研究黄土高原不同地形部位土壤侵蚀量的监测新方法。试验结果表明，与中子活化分析技术相结合的ＲＥＥ示踪法可以定量地测定坡面不同地形部件瓣相对侵蚀量，且有较高的精确度及灵敏度，同时也可揭示侵蚀过程中相对锓蚀量沿坡面的变化趋势；还可反映野外全坡长小区土壤锓蚀的分布模式。室内我试验证明，该方法为土壤侵蚀的量化研究开辟了新的途径。     

黄土高原土壤侵蚀与稀土元素示踪研究

提出了一种研究土壤侵蚀的新方法－－稀土元素示踪法。该法通过多种稀土元素示踪，可以观测任一所给定坡段次暴雨的侵蚀量的沉积量，因而在土壤侵蚀垂直分布定量分析，特殊地形部位的土壤侵蚀及小流域泥沙来源等研究领域有广阔应用前景。     

红壤坡地果园水土保持效应的对比研究

通过在典型的红壤坡地建立标准径流小区进行试验，采用统计学方法对不同水土保持措施下地表径流量和土壤侵蚀量的变化情况进行了定量分析。研究结果表明，提高植被覆盖度和辅以必要的工程措施是南方红壤坡地水土保持的有效途径，尤其是在水平梯田裸露的梯壁上植草后，其拦蓄地表径流和控制土壤侵蚀的能力分别提高22．5，30．62倍。     

土壤侵蚀稀土元素示踪法操作技术研究

作为研究土壤侵蚀垂直分布的一种新方法，较详细地描述了稀土元素示踪法的原理与操作技术；通过实例说明了诸如示踪元素的选择原则，施放量的计算，施放方法及其注意事项等实际应用中可能遇到的各种问题的解决方法；给出了利用本法研究土壤侵蚀的精度计算公式。室内外试验的结果表明：我们所提出的ＲＥＥ示踪法研究土壤侵蚀操作技术是正确可行的，能够满足研究工作的需要。     

坡面土壤侵蚀垂直分布定量分析研究

通过野外侵蚀小区实验，进一步证明了稀土元素示踪法在土壤侵蚀垂直分布研究中的可应用性。在一个侵蚀小区上，实验揭示出产沙强度随坡长存在三种变化模式，增长型，增长－－递减型和波动型，其形成机理可能与径流过程有关。利用稀土元素在坡面的再分布，初步建立了估算坡面沟蚀率的关系式。稀土元素点穴施放法尚存在问题，有待深入研究。     

不同利用方式红壤坡地土壤水分分配及水肥流失研究

研究了南方红壤坡地三种典型利用方式（休闲荒地、常规农作和茶园）的土壤水分分布特征及水肥流失情况。结果表明：①不同土地利用方式下的土壤水分含量变化与降雨量变化密切相关,土壤水分含量高低顺序为休闲荒地〉茶园〉常规农作。②常规农作产流不稳定,产流量明显高于休闲荒地和茶园,休闲荒地和茶园的产流无差异。③随径流损失的养分以氮素损失为主,养分损失量高低顺序为：常规农作〉茶园〉休闲荒地。从涵养水源、水土保持及经济效益综合考虑,南方红壤坡地利用以茶园利用为宜。     

不同土地利用方式对红壤坡地水土流失的影响

以红壤坡地长期定位试验(1998-2011年)为研究对象,研究自然林、草地、农作、油茶林和湿地松5种土地利用方式对坡地径流量和泥沙流失量的影响,以及不同坡地径流量和泥沙流失量的变化趋势。结果表明:观测年限内5种土地利用方式的产流量大小顺序为农作区>油茶林区>湿地松区>草地区>自然林区,年均产流量分别为287.4,124.7,85.7,51.2,21.3m3/hm2。泥沙流失量大小顺序为农作区>湿地松区>油茶林区>草地区>自然林区,年均产沙量分别为117.7,16.7,15.3,6.9,5.4kg/hm2。5种红壤坡地利用方式年际径流量都呈现下降趋势,农作区下降幅度最大(年均33.8m3/hm2),自然林、草地利用方式下降幅度平缓。农作区的泥沙流失量与径流量的规律并不一致,年际间波动较大,自然林、草地、油茶林和湿地松4种方式在试验后期(2001-2011年)年泥沙流失量较小,稳定保持在0～50kg/hm2。从水土保持角度出发,红壤坡地采用油茶林和湿地松利用方式,短期内(5年)水土流失就可降低到较稳定阶段;采用自然植被恢复或者草地利用方式,1～2年内水土流失量就降低到较低水平;农作区径流量虽然随着试验年限的延长呈现显著降低趋势,但是泥沙的流失风险较大(年际波动较大),不适宜在坡地耕作。     

基于环境同位素的红壤坡地水分运移研究

应用土壤学、水文学研究手段,结合环境同位素示踪技术,从形态学、能量学两个角度,分析了红壤坡地油茶生态系统土壤水分的运移规律以及壤中流的发生机制。结果表明,降雨入渗过程初期0—40cm土层土壤水分受降雨入渗及蒸散发影响最大;40—90cm为过渡层次,水分呈上下交替运移。与浅根系荒草地相比,深根系的油茶林更利于壤中流的发生,同一土壤层次油茶林壤中流产流量较大,但峰值流量较低,产流过程开始早,结束晚;浅根系植被的荒草地降雨多以地表径流形式流失,难以入渗蓄水;同一植被状况,产流量、峰值流量、滞后和拖尾均为上层(0—40cm)小于下层(40—110cm)。稳定性氢氧同位素测定结果表明,壤中流的发生条件之一是存在相对的饱和层,且产流主要来自驱替而出的原有土壤水分。     

土地利用方式对红壤坡地地表径流氮素流失的影响

为探明长期(1995年开始)不同土地利用方式对红壤坡地径流氮素流失的影响,通过2011年10月-2012年9月连续12个月23次径流水质动态分析,研究自然林、草地、农作、油茶林和湿地松5种坡地利用类型下径流水中氮素迁移特性及其泥沙和植物残体氮的年流失总量。结果表明:(1)径流水中氮素流失量随土地利用方式的不同表现出明显差异,径流水中氮素流失负荷为85.1~655.5g/hm2,大小顺序为农作油茶林湿地松草地自然林。(2)径流中氮素以无机态氮(DIN)为主,其中硝态氮是DIN的主要形态,占全氮的31.5%~54.8%,是铵态氮(NH+4-N)的1.8~5.8倍,可溶性有机氮(DON)含量较低,仅占径流TN的10.1%~17.1%,远小于颗粒态氮(PN)所占全氮比值(21.4%~37.2%)。(3)泥沙和植物残体氮素年流失量分别为37.0~154.2g/hm2和28.1~249.6g/hm2,占各利用方式下氮流失总量的17.0%~77.1%,其中自然恢复林地所占比例最高(77.1%),而其他利用方式泥沙和植物残体氮素年流失量(17.0%~30.3%)远低于通过径流水流失的氮量(69.7%~83.0%)。总体来看,径流量是导致土地利用方式间氮迁移通量产生差异的主要驱动因素。     

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。     

基于Cs-137示踪的西江流域典型丘陵坡地土壤侵蚀研究

为快速、有效评估西江流域丘陵山地中长期土壤侵蚀状况,初步掌握区域土壤侵蚀与沉积规律,定量化西江流域土壤侵蚀强度,采用放射性核素Cs-137示踪方法,结合相关土壤侵蚀定量估算模型,探讨了西江流域梧州段典型丘陵山地人工林坡地和坡耕地的土壤侵蚀状况。结果表明,研究区Cs-137背景值为968.19Bq/m~2,Cs-137含量在坡面土壤中随土壤深度增加而递减,呈较好的线性关系。人工林地与坡耕地坡面土壤均呈侵蚀现象,人工林谷底表现为堆积现象。人工林地与坡耕地坡面土壤的侵蚀强度表现为上坡中坡下坡。人工林坡面年均土壤侵蚀模数为3 889t/(km~2·a),坡耕地坡面年均土壤侵蚀模数为4 257t/(km~2·a),坡耕地侵蚀模数大于人工林坡地,二者均为土壤中度侵蚀。在西江流域土地开发过程中,要加强对丘陵山地土壤的利用规划,防止过度开发;同时,要营造有效的水土保持措施,减少土壤侵蚀的形成,促进区域经济和环境的可持续发展。     

不同利用方式红壤坡地土壤水分分配及水肥流失研究

研究南方红壤坡地3种典型利用方式（休闲荒地、常规农作和茶园）的土壤水分分布特征及水肥流失情况。结果表明:①不同土地利用方式下的土壤水分含量变化与降雨量变化密切相关,土壤水分含量高低顺序为休闲荒地>茶园>常规农作。②常规农作产流不稳定,产流量明显高于休闲荒地和茶园,休闲荒地和茶园的产流无差异。③随径流损失的养分以氮素损失为主,养分损失量高低顺序为:常规农作>茶园>休闲荒地。从涵养水源、水土保持及经济效益综合考虑,南方红壤坡地利用以茶园利用为宜。     

核素示踪法研究农耕地土壤侵蚀的定量模型及其评价

应用^137Cs示踪技术估算农耕地土壤侵蚀量的定量模型主要有两类：径流小区上建立的经验关系式及各种理论模型。文章主要对各种主要模型作了简要介绍，并对各种模型的优点、局限性进行了比较和评价；指出今后在模型的建立和应用中注意的问题。