用 137Cs示踪法研究密云水库周边土壤侵蚀与氮磷流失

运用 ¹³⁷Cs核素示踪技术，研究密云水库周边地区及白河上游地区土壤侵蚀与氮、磷流失状况及其相互之间的量变关系。研究结果表明：从土壤表层(0～20 cm) ¹³⁷Cs分布规律基本符合地形地貌的变化规律，山坡上部的 ¹³⁷Cs含量低于山坡中部与坡下部，但是如果山顶具有缓坡或山角下具有陡坡，则 ¹³⁷Cs含量变化规律相反。根据土壤 ¹³⁷Cs监测数据结果判定该地区基本属于轻度侵蚀和中度侵蚀，部分地区侵蚀情况达到剧烈程度。不同景观与土地利用方式对土壤氮、磷分布有巨大影响：有机质、全氮、水解氮含量均是以灌丛土壤最高，林地次之，与流域内 ¹³⁷Cs分布规律相符合；而农田中全磷、速效磷含量最高。不同区域土壤养分含量不同：水库上游地区土壤氮素、磷素含量均低于水库周边地区。证明不合理的人为活动严重的增强了土壤侵蚀程度与养分流失量。回归模拟了土壤中 ¹³⁷Cs、( ²¹⁰Pb)与全氮、全磷、水解氮、速效磷含量之间的数学模型。这些模型在区域较小、景观单一的范围内可以定量分析、预报预测各采样区的全磷和有效态氮、磷含量的变化趋势。简化了监测与分析测试程序。扩大了核素示踪技术的应用范围。     

基于137Cs的新疆准东地区不同土地利用类型 土壤风蚀特征研究

风力侵蚀是准东干旱与半干旱地区土地沙漠化的关键因素,通过野外考察和土壤~(137)Cs取样分析,对准东地区不同土地利用类型下土壤~(137)Cs分布特征及风力侵蚀进行了初步研究。研究表明,不同土地利用类型土壤~(137)Cs剖面分布特征不同,~(137)Cs基本分布在0~20 cm,甚至更浅,~(137)Cs活度值介于0~65.50 Bq/kg;各样点~(137)Cs总量介于0~1 698.29Bq/m~2,其中背景值为1 698.29 Bq/m~2,不同地类~(137)Cs总量排序为:低平地草甸(背景值样点)灌丛沙堆荒漠草地砾石戈壁盐碱地耕地固定沙地半固定沙地风蚀裸地;估算出耕地和非耕地各样点的风蚀速率,耕地平均风蚀速率为744.50 t/(km~2·a),非耕地风蚀速率介于945.06~4 404.01 t/(km~2·a)之间,平均值为2 589.96 t/(km~2·a)。     

有机酸对液培玉米吸收137Cs和90Sr的影响

利用液培方法研究胡敏酸钠等有机酸盐作用下玉米幼苗对放射性核元素137Cs和90Sr的吸收速率。研究结果表明:利用有机酸盐可以降低玉米幼苗对放射性核元素的吸收速率。1低活度放射性核素水平下,对照(不加有机酸盐)的玉米幼苗中发现了97%放射性核元素137Cs,而高活度放射性核素水平中为61%;有机酸盐不同程度地降低了玉米幼苗中放射性核元素137Cs的量。在低活度水平中四苯硼钠降低137Cs的量最多, 玉米仅吸收12%,而酒石酸钾钠处理中玉米吸收量最高,为45.5%。对137Cs的吸收率,在胡敏酸钠处理中为23.9%, EDTA-Na处理中为41.3%;在高活度放射性核素水平中吸收率的顺序为四苯硼钠11%,胡敏酸钠26%,酒石酸钾钠28.7%,EDTA-Na 37%。2低活度水平下,对照中放射性核元素90Sr的56%被玉米幼苗吸收,而高活度水平中达61%。有机酸盐在低活度水平中降低放射性核元素90Sr的顺序为胡敏酸钠 23.9%,EDTA-Na 26%,酒石酸钾钠28%和四苯硼钠36%;在高活度水平中为四苯硼钠11%,EDTA-Na 24%,胡敏酸钠26%,酒石酸钾钠 31%。3低活度和高活度水平中,四苯硼钠和胡敏酸钠降低玉米幼苗体内的放射性核元素性质为最佳。4所有有机酸盐处理与对照之间的差异都达到极显著水平。     

确定137Cs背景值所需的采样点数与采样面积

137Cs背景值的确定是利用核示踪技术研究土壤侵蚀的前提和根本,直接关系到侵蚀速率计算的准确与否。而大部分研究对137Cs背景值的确定均采取随机采样,没有统一的采样点数与确定的采样面积。本研究利用网格加密采样法,对未扰动地和长期耕种且未平整的农耕地各两块样地的137Cs背景值空间变异进行了分析,结果表明：在未扰动地与农耕地采样地块,137Cs采样点数与背景值空间变异系数都存在指数回归关系;在未扰动地块137Cs背景值存在较大空间变异性,且随着网格面积的扩大137Cs空间变异系数表现为增加趋势,在0.25m2范围内选取最少11个样点才能满足试验精度;在农耕地采样地块,因长期的耕种作用使得137Cs在耕层中混合相对均匀,137Cs背景值空间变异性显著变小,最少选取7个样点就能满足试验精度,且不受采样面积的影响。     

宁镇地区137Cs与210Pbex 坡面分布特征的地统计学分析

为更加深入地揭示核素示踪土壤侵蚀的内在机理,在Arcgis Geostatistics模块的支持下,运用地统计学方法研究了宁镇地区137Cs与210Pbex的空间异质性及其坡面分布特征。研究结果表明:(1)核素所特有的理化性质决定了137Cs与210Pbex的空间异质性及其坡面分布格局的与众不同。137Cs与210Pbex较大的块金值说明了土壤侵蚀及耕作活动等随机性因素对其空间分布的决定性影响,这正是它们能够示踪土壤侵蚀的原因所在。(2)137Cs属中等程度的空间自相关,其坡面分布格局能够较好地反映出地形这一结构性因素在其中所施加的影响,示踪土壤侵蚀的结果也应更为全面、合理,并具有宏观性。210Pbex的空间相关性很弱,说明其对随机性因素的影响有着更为敏感的响应,在揭示坡面侵蚀的细部特征方面应能做得更好。(3)137Cs与210Pbex坡面分布格局存在较大的差异,这一方面说明两者在初始沉降布局、部分理化性质,以及对各种变异影响因素的响应等诸多方面还存在着不小的差异;另一方面也在提示,两者示踪土壤侵蚀进程的结果很难通过数学模型的调整而达成一致。     

137Cs γ射线辐照地被竹的生物学效应

用137Cs γ射线辐射6种地被竹的竹鞭或组培苗,进行辐射生物学效应的初步研究。结果表明:所选低剂量处理对幼芽萌动期没有影响,高剂量处理推迟幼芽萌动期。5、10Gy处理的竹笋破土期没有发生变化,20Gy处理只有翠竹的竹笋破土出苗。翠竹对辐射的耐受性较强,其组培苗致死剂量为20~30 GY,对于菲白竹的组培苗,致死剂量不大于20GY;阔叶箬竹竹鞭的致死剂量在10~20Gy之间,其他3种地被竹的致死剂量均超过80Gy。翠竹、阔叶箬竹、美丽箬竹等辐射后形态没有明显变化,鹅毛竹在5、10Gy的剂量处理下叶片出现了花条纹。     

强度耕作对137Cs、210Pbex和有机质剖面分布的影响

很少有关于直接测定强度耕作侵蚀引起土壤退化过程的报道.我们的目的是确定应用137Cs和210Pbex直接定量评价耕作侵蚀对土壤有机质(SOM)坡面运移影响的可能性.我们在黄土高原陡坡耕地上进行了50次犁耕活动,并将与其相临的另一块陡坡耕地作为对照.在对照坡地不同坡位,137Cs浓度均匀分布于上部0～30 cm土层,而210Pbex浓度在坡上部和坡中部随土层深度增加呈现线性递减,在坡下部呈指数函数递减.0～30 cm土层中土壤有机质含量显著大于30 cm深度以下土层,并在坡中部和坡下部呈现与210Pbex类似的土壤剖面分布特征.与对照坡地比较,50次犁耕活动导致坡上部、坡中部0～45 cm土层的SOM含量分别降低了38%和47%,坡下部0～100 cm土层中的SOM含量却提高了18%.坡上部土壤剖面中137Cs浓度的加权平均值从1.48 Bq/kg降低到0.29 Bq/kg, 坡中部从2.53 Bq/kg减少到0.33 Bq/kg,坡下部从1.48 Bq/kg提高到2.81 Bq/kg.210Pbex浓度的剖面加权平均值在坡上部从27.71 Bq/kg下降到6.15 Bq/kg,在坡中部和坡下部分别从35.46 Bq/kg和25.53 Bq/kg降低到1.57 Bq/kg和19.40 Bq/kg.137Cs和210Pbex的剖面分布与SOM在p<0.001水平呈显著相关,相关系数R2值在对照坡地为0.81～0.86,在犁耕实验坡地为0.86～0.91.实验结果表明,环境放射性核素137Cs和 210Pbex在黄土高原陡坡地遵照同一物理运移机理,可直接应用于定量评价耕作侵蚀与土壤质量的关系.     

紫色丘陵区小流域土壤侵蚀产沙空间分布的 137Cs法初步研究

该文通过紫色丘陵区响水滩小流域不同土地利用类型、不同坡度和坡长、不同地貌部位土壤剖面中 ¹³⁷Cs含量的测定与分析，对其侵蚀空间分布进行了估算。研究结果表明：该流域 ¹³⁷Cs含量的背景值为1870 Bq/m²；流域内坡耕地、林地的年平均侵蚀强度分别为4468、1759 t/(km²·a)；土壤侵蚀量与坡长、坡度均指数相关；丘顶、丘坡和鞍部的年平均侵蚀强度分别为2125、4676、3625 t/(km²·a)。结果表明土地利用类型、坡长和坡度、地貌部位对土壤侵蚀量影响很大，坡耕地是该流域泥沙的主要来源。     

过筛粒径大小对HPGeγ谱仪测定137Cs和210Pb的影响

2.00mm通常被作为实验室测定土壤中环境放射性核素137Cs和210Pb比活度时土壤样品过筛粒径,但有关不同过筛粒径对测量准确性的影响评价鲜有报道。本研究选择了褐土、栗钙土和紫色土等3种代表性土壤,经4种过筛粒径2.00、1.00、0.50和0.25mm处理后,利用HPGeγ谱仪测定了处理土样中的137Cs和210Pb比活度。137Cs测量结果显示,相比2.00mm的粒径,0.25mm粒径能减少样品中137Cs分析精度达到可接受值的时间,同时对比活度测量值具有积极影响;对210Pb而言,过筛粒径的减小会造成分析精度达到可接受值时间的延长,但对比活度的测量值影响并不显著。研究结果在提高利用HPGeγ谱仪准确测定环境样品中的137Cs和210Pb比活度方面具有重要意义。     

浑善达克沙地东南缘坡地风蚀速率变化的137Cs与210Pb复合示踪研究

【目的】坡地是人为活动频繁而生态较脆弱的地区,土壤侵蚀是造成丘陵区坡地土地流失的主要方式,因此探究丘陵区坡地不同位置和不同时间尺度风蚀速率的变化具有重要意义。【方法】以位于浑善达克沙地东南缘农牧交错带、生态环境脆弱、易受到土壤风蚀影响的内蒙古多伦县为研究区,选择一个植被类型为沙化草地的典型坡地,通过测量其坡顶、坡肩、背坡、坡麓等不同位置剖面的¹³⁷Cs和²¹⁰Pb比活度,探讨坡地不同位置的剖面¹³⁷Cs、²¹⁰Pb含量及分布特征,计算坡地不同位置的土壤侵蚀速率。【结果】坡地¹³⁷Cs分布较深,²¹⁰Pb含量随深度增加呈负指数递减,¹³⁷Cs、²¹⁰Pb平均活度值较低,受长期风蚀的影响,样品中砂含量高。【结论】除坡麓处于沉积状态外,坡地不同位置均受到轻度或微度风蚀作用的影响,风蚀速率相对大小为：坡肩>坡顶>背坡>坡麓。20世纪60年代以来土壤侵蚀速率显著降低,生态环境质量总体向好。     

COMPARISON OF THE DEPTH DISTRIBUTION PROCESSES FOR 137Cs AND lePbu IN CULTIVATED SOILS

探讨了^137Cs与^210Pbex在农耕地土壤深度分布过程的差异。基于^137Cs与^210Pbex的不同沉降过程,考虑到核素由犁耕层向犁底层的扩散,对农耕地土壤^137Cs与^210Pbex的深度分布过程进行了理论推导,并以杨凌符家庄麦田剖面的实测数据予以验证,同时讨论了实测符家庄麦田剖面^137Cs与^210Pbex深度分布的规律特征及其原因,以此阐明了^137Cs与^210Pbex在农耕地土壤深度分布过程的差异。^137Cs源于大气核试爆,没有持续沉降补充,犁耕层和犁底层土壤^137Cs深度分布一直处于随时间变化的非稳定态;而210Pbex是天然核素,存在大气沉降的持续补充,犁耕层和犁底层土壤^210Pbex深度分布最终呈稳定态。农耕地土壤^137Cs与^210Pbex深度分布的实测值曲线与理论值曲线的差异,尤其^210Pbex可能与耕作深度的变化历史或土地利用（覆被）变化有关。     

~(137)Cs在土壤中的污染行为与钾盐的防治效果

本研究结果表明 ,在污染水平相同的情况下 ,不同土壤对春小麦吸收137Cs有很大影响 ,植株中137Cs的比活度相差几十倍。在同一种土壤、不同污染水平下 ,春小麦对137Cs的吸收与土壤中137Cs的污染水平呈正相关。在137Cs污染的土壤上施用钾盐可以降低春小麦植株对137Cs的吸收。防治效果与钾盐施用量有关 ,本试验结果为土壤阳离子代换量 1 / 3 0的量施用效果最好 ,使植株中的137Cs比活度降低 84 74%～88 89% ,与不施钾盐的对照组的差异十分显著     

川中丘陵区人工刨地耕作方式下紫色土坡耕地侵蚀速率的137Cs和210Pbex双核素示踪法研究

Purple soils are widely distributed in the Sichuan Hilly Basin and are highly susceptible to erosion, especially on the cultivated slopes. Quantitative assessment of the erosion rates is, however, difficult due to small size of the plots of the manually-tilled land, the complex land use, and steep hillslopes. 137Cs and 210Pbex (excess 210Pb) tracing techniques were used to investigate the spatial pattern of soil erosion rates associated with slope-land under hoe tillage in Neijiang of the Sichuan Hilly Basin. The 137Cs and 210Pbex inventories at the top of the cultivated slope were extremely low, and the highest inventories were found at the bottom of the cultivated slope. By combining the erosion rates estimates provided by both 137Cs and 210Pbex measurements, the weighted mean net soil loss from the study slope was estimated to be 3100 t km-2 year-1, which was significantly less than 6930 t km-2 year-1 reported for runoff plots on a 10°cultivated slope at the Suining Station of soil Erosion. The spatial pattern of soil erosion rates on the steep agricultural land showed that hoe tillage played an important role in soil redistribution along the slope. Also, traditional farming practices had a significant role in reducing soil loss, leading to a lower net erosion rate for the field.     

土壤中~(14)C-甲磺隆的结合残留及其在腐殖质中的分布规律

实验室培养条件下 ,研究了14 C 甲磺隆在 7种不同类型土壤中形成结合残留( 14 C BR)的规律、主要影响因子及14 C BR在腐殖质中的动态分布规律等。结果表明 :( 1 ) 14 C 甲磺隆在 7种土壤中形成的14 C BR含量在培养初期的 2 0d内与土壤pH呈显著负相关且与土壤粘粒含量呈显著正相关 ;而 2 0d后 ,14 C BR含量只与土壤pH呈显著负相关。土壤pH是14 C 甲磺隆在土壤中形成BR的主要影响因子。14 C -甲磺隆在各类土壤中的14 C BR的最大值分别占引入量的 48 5%、46 5%、52 6%、1 9 3 %、49 7%、42 0 %和 46 5% ;( 2 )在整个培养试验过程中 ,14 C 甲磺隆在 7种不同类型土壤中的14 C BR ,主要分布在富啡酸和胡敏素中 ,前者中的相对百分比大于后者 ,而在胡敏酸中的相对百分比较小。土壤中14 C 甲磺隆BR的形成过程中 ,富啡酸的作用 >胡敏素 胡敏酸     

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.     

利用137Cs估算土壤侵蚀速率的定量模型

A quantitative model was developed to relate the amount of ^137Cs loss from the soil profile to the rate of soil erosion,According th mass balance model,the depth distribution pattern of ^137Cs in the soil profile ,the radioactive decay of ^137Cs,sampling year and the difference of ^137Cs fallout amount among years were taken into consideration.By introducing typical depth distribution functions of ^137Cs into the model ,detailed equations for the model were got for different soil,The model shows that the rate of soil erosion is mainly controlled by the depth distrbution pattern of ^137Cs ,the year of sampling,and the percentage reduction in total ^137Cs,The relationship between the rate of soil loss and ^137Cs depletion i neither linear nor logarithmic,The depth distribution pattern of ^137Cs is a major factor for estimating the rate of soil loss,Soil erosion rate is directly related with the fraction of ^137Cs content near the soil surface. The influences of the radioactive decay of ^137Cs,sampling year and ^137Cs input fraction are not large compared with others.     

土壤中~(14)C-葡萄糖的周转及其与土壤特性的关系

研究了1 4 C 葡萄糖在 1 3种土壤中的周转。周转可以分为 3个阶段 :0～ 3d ,周转速率为 1 3× 1 0 - 1 ～ 2 5× 1 0 - 1 /d ,半周转期为 3～ 5d;3～ 2 8d,周转速率为 0 7×1 0 - 2 ～ 1 2× 1 0 - 2 /d ,半周转期为 5 8～ 97d ;2 8～ 2 94d,周转速率为 0 5× 1 0 - 3× 1 4×1 0 - 3/d ,半周转期为 491～ 1 5 0 4d。相关性分析表明 ,1 4 C 葡萄糖周转速率与土壤代谢熵 (qCO2 )呈显著性正相关 ;3～ 2 8d周转速率与土壤理化性质和生物学性质都无显著的相关性 ;2 8～ 2 94d周转速率与土壤总有机碳、全氮、CEC呈显著或极显著负相关 ,与土壤砂粒含量呈显著正相关。这一阶段1 4 C 葡萄糖的周转与土壤性质密切相关。     

伏马菌素B1人工抗原的合成及鼠源多克隆抗血清的制备

本研究合成并鉴定伏马菌素B₁(FB₁)人工抗原,通过动物免疫制备敏感性高、特异性好的鼠源FB₁多克隆抗血清。采用碳二亚胺(EDC)法将FB₁分别与载体蛋白BSA和OVA偶联,合成免疫抗原FB₁-BSA和检测抗原FB₁-OVA,经鉴定后,分别按10和30μg/只的剂量免疫BALB/c小鼠,共免疫4次,每次间隔3周,最后1次免疫30d后,断尾采血,制备多抗血清。利用间接ELISA方法测定抗血清效价,间接竞争ELISA测定敏感性和特异性。结果表明,免疫的6只小鼠效价均达1∶104以上,3号小鼠多抗血清敏感性最好,半数抑制浓度IC₅₀为61.3ng/ml,且具有良好的特异性。本试验成功合成了FB₁人工抗原,并制备了敏感性高、特异性好的鼠源多克隆抗体血清,为FB₁单克隆抗体制备及其免疫学快速检测方法的建立奠定了基础。     

大麦光合产物的分配、再分配与产量形成的关系

本试验以二棱形和六棱型两个大麦品种为材料,应用＾１４Ｃ示踪技术,对大麦各生育期＾１４Ｃ光合产物在各器官中的分配、财分配及其干物质积螺的关系进行了研究。试验表明：１．不同生育期光合产物的根本与再分配方式不同,分蘖和拔节期光合产物主要用于根系、茎叶的生长,只有１３．５％,８．９５％分配到籽粒中,抽穗和灌浆期光合产物主要用于籽粒育实和灌浆,分别有４７．２％和４８．１％,７２．１％和８８．１％分配到籽粒。