利用137Cs示踪农业耕作土壤侵蚀速率的定量模型

建立了一个根据农业耕作土壤剖面中^137Cs的损失量与土壤侵蚀量之间关系的定量模型,在假设^137Cs在耕层中得到充分的混合而变得均一的基础上,根据质量平衡模型推导而成,模型显示^137Cs的衰变常数,年沉降分量,耕层厚和采样年份对年平均土壤侵蚀速率都有重大影响,模型结果还说明,^137Cs的损失量与年平均土壤侵蚀量之间的关系既非线性关系亦非指数关系,而是一种复杂的曲线关系。     

基于137Cs的土壤沉积速率的定量模型

在假设137Cs在耕层中得到充分混合而变得均一的基础上,根据质量平衡原理建立了一个根据农业耕作土壤剖面中137Cs的沉积量和土壤沉积量之间关系的定量模型.在建立模型的过程中,充分考虑了137Cs的衰变常数,年沉降分量,耕层厚度和采样年份等因素.模型的模拟结果表明,137Cs的沉积量与年平均土壤沉积量之间的关系是一种复杂的曲线关系.     

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。     

应用^137Cs研究小流域泥沙来源

通过在0.17km^2面积的小流域198个点,525个样品表层土壤中^137Cs含量的分析,研究结果表明：（1）不同地貌部位^137Cs含量有明显分异,为^137Cs法定量研究土壤侵蚀与沉积提供了科学依据,（2）小流域泥沙主要来源于沟谷地,占流域总产沙量的72．4％,（3）^137Cs技术测定的是净土壤侵蚀量,可持供更为真实的侵蚀,产沙及沉积信息,虽计算侵蚀量和沉积量有待完善,但可较准确的表达相对侵量的变化与分布趋势,这是^137Cs技术与其他方法相比较显著的特点。     

雅鲁藏布江中游地区土壤蚀的^137Cs示踪法研究

雅江中游地区林草地土壤侵蚀强度的^137Cs示踪法研究表明,林草地土壤剖面的^137Cs总量,可以很好地表征土壤的侵蚀程度。研究区^137Cs本底值介于830.6-1114.0Bq/m^2之间;林草地平均土壤侵蚀强度介于341－1971t/km62.a,影响林草地土壤侵蚀强度的主要因子为林草地覆盖度,其次为坡度。     

红壤丘陵区土壤137Cs含量与土壤颗粒组成的关系研究--以江西省丰城市为例

通过对江西省红壤地区的39个土壤剖面采样数据进行数理统计分析,发现在土壤表层20 cm范围内,不同土层137Cs含量与土壤粒径具有一定的相关性,其中与砂粒含量和粉砂粒含量具有正相关关系,与砾石含量和黏粒含量具有负相关关系。通过逐步回归分析发现,在各土层与137Cs含量关系最为密切是砂砾含量,两者呈现显著的正相关关系。同时建立了137Cs含量与砂砾含量的定量关系模型,并通过方差分析证明该模型可靠,但该模型应用于土壤侵蚀还需要进一步研究。     

~(137)Cs在卧龙自然保护区土壤中的分布特征

对137Cs在卧龙自然保护区内不同生态系统土壤中的分布特征进行测量分析的结果表明:137Cs在耕地土壤中均匀分布,在其余6种非耕地土壤中呈明显的指数递减分布;非耕地土壤在0~10 cm土层内存在一个137Cs富集层,富集层以下137Cs含量有一个骤降的过程;137Cs在耕地土壤中的分布深度大于耕层厚度20 cm,在非耕地土壤中的分布深度在24 cm左右;137Cs的面积浓度在高山草甸土壤中最大,在适温灌丛土壤中最小,前者是后者的2.6倍。     

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。     

宁南黄土高原土壤^137Cs分布与相关影响因子研究

利用^137Cs示踪方法,对宁南黄土高原阳洼流域纵断面土壤^137Cs分布及相关影响因子进行了初步研究。结果表明：流域纵断面^137Cs面积活度随坡面海拔和水平距离的变化,表现为一种不规则的波动振荡趋势。随海拔降低,纵断面上、中部^137Cs面积活度逐步下降,有明显的土壤侵蚀发生;坡面下部^137Cs面积活度最高,泥沙沉积的再分布现象明显。流域内林草地剖面土壤^137Cs呈指数型分布,坡耕地、梯田^137Cs在耕层内呈均一分布,其分布模式与各土地类型土壤有机质的分布状态完全一致。相关分析表明,两者在P〈0．01水平达到极显著相关（r^2=0．336,n=417）。土壤^137Css的损失和土壤有机质的移动具有相同的物理路径和运移机制;农耕坡地土壤^137Cs面积活度随坡度增加有逐步降低的趋势;土地利用方式、坡度、耕作活动是影响纵断面土壤^137Cs空间异质性的主要因素。^137Cs示踪方法是研究土壤侵蚀空间分布的一种有效工具。     

晋陕蒙能源基地榆神府矿区水土流失综合评价

苏南丘陵区存在多种利用当地土地资源方式，诸多利用方式也改变了土壤的性能，一般是人类干预下的耕地的土壤侵蚀及养分流失高于处在自然半自然状态下的非耕地。为了定量了解由土壤侵蚀引起的养分流失，首先应掌握土壤侵蚀的强度，^137Cs示踪法可以对此提供帮助。使用此法需解决2个问题：确定研究区域的^137Cs背景值与建立估算土壤侵蚀的模型，我们在这方面做了合理的尝试。以此为基础，估算了各种利用方式下土壤养分流失量；为了与黄土和红壤区土壤侵蚀的危害相比较，提出了等值侵蚀模数的概念，以便揭示苏南地区土壤侵蚀的潜在危害性。通过研究初步确认耕地尤其是水田可能是太湖水体营养元素的主要农业来源。     

福建沙县东溪流域土地退化特征初步研究

综合运用^137Cs,土壤磁测等新技术手段,结合土壤结构水稳性,CEC等部分土壤理化指标,对闽西沙县东溪流献殷勤 地不同部位的土地退化特征进行初步的定量研究,结果表明：（1）土壤中^137Cs含量与坡度呈很强的对数关系（R＝－0．83）,表明土地退化随坡度的增加而加剧,（2）土壤表层磁化率富集系数与坡度呈较强的对数关系（R＝－0．63）,表明土地退化随坡度的增加而加剧;（3）不同地貌部位以及不同的土地利用类型之间,其土壤部分理化指标,在不同的显性水平上,呈现一定的退化特征。     

运用β多样性的测度方法探讨不同人为干扰强度对米槠林乔木层的影响

定量转换模型的选用是137Cs技术测量土壤侵蚀速率的一个关键,从最初的经验公式到现在的理论模型,形成了定量转换模型的两大主要类型。对常用模型建立的原理、适用范围和不足之处进行了分析。其中的质量平衡模型(包括不同的版本)因基于137Cs沉降、吸附、再分布等物理过程和相对精确而受到众多研究者的青睐。其局限性表现在:为方便计算而过度简化与实际过程或为充分考虑实际过程而过多引入无法准确测定的参数。剖面分布模型和扩散迁移模型与质量平衡模型有相似的缺点。由于各模型的假设原理和计算公式不尽相同,使用相同137Cs损失值估算出来的侵蚀速率差值甚至可以超过一个数量级。现有理论模型的完善和操作性较强的模型开发将是137Cs技术发展的主要方向之一。     

侵蚀泥沙研究的137Cs核示踪技术

^137Cs是上世纪50-70年代大气核试验产生的核尘埃，1963年产出量最大，半衰期30．1a。^137Cs主要伴随降水降落到地表，随即被土壤颗粒吸附，^137Cs以后的迁移主要伴随被吸附土壤颗粒的运移。上世纪80年代以来，^137Cs示踪技术已广泛应用于侵蚀泥沙研究中。简要介绍了^137Cs示踪技术的基本原理，和在黄土高原、长江上游等地侵蚀速率测定，泥沙来源调查，塘库沉积物断代等研究中的一些应用实例。     

用Cs-137示踪法研究浙江天台县典型坡面的土壤侵蚀规律

Cs-137示踪法具有简单、快速、准确的优点,已广泛应用于土壤侵蚀研究.本文在非耕地土壤侵蚀模型的基础上,在浙江省天台县典型区域内,得出Cs-137基准值为2382.02 Bq/m2,土壤Cs-137剖面分布函数为 Cs = 243.73e-0.113z,同时分析了非耕地典型坡面上不同部位的侵蚀与沉积规律.结果表明:土壤侵蚀主要发生在土壤表层20 cm以内的范围,坡地土壤净流失上部大于中下部,在距坡脚附近有土壤沉积现象.坡面不同部位的土壤侵蚀速率并不随着坡长的增加而简单地增大,而是随地表植被结构和覆盖度的不同而变化.     

南方红壤区土壤~(137)Cs在不同土地利用类型下的分布研究

137Cs作为土壤侵蚀的示踪剂得到广泛的应用,研究发现不同地区土壤中,137Cs分布有一定差别。以南方红壤为研究对象,对滇池流域不同土地利用下137Cs分布状况进行了研究。结果显示:137Cs空间分布的变化规律受地形空间分异因素的影响。在水平方向上,137Cs空间分布的差异是由于含137Cs土壤颗粒中重新分布和迁移流失造成的;在垂直方向上,剖面分布特征明显,不同土地利用类型由于人类活动以及自然下渗作用而有含量与深浅的差别。这对137Cs示踪土壤侵蚀的模型选择、土壤侵蚀程度判断甚至重新建模都具有积极的指导意义。     

土壤侵蚀137Cs测定的示踪法原理及其常用模型

简要介绍了^137Cs示踪法在土壤侵蚀研究中的应用，内容包括^137Cs示踪的基本原理，用于耕地及非耕地土壤侵蚀的常用模型，如非耕地的指数分布模型，耕地的比例模型、容量模型和质量平衡模型，同时对以上几种耕地模型的建模假设、计算公式和应用限制进行了对比分析。     

共和盆地塔拉滩土壤侵蚀潜在危险度评价

以青藏高原东北部的共和盆地塔拉滩草原为研究对象,采用地球化学放射性同位素——137Cs侵蚀模型来进行土壤侵蚀量的估算;通过野外调查以及土壤资料获得土壤容重和有效土层厚度;在ArcGIS 9.3下,由土壤年均侵蚀量、土层厚度和土壤容重得到抗蚀年限图.根据土壤侵蚀的特点参照水利部标准对土壤侵蚀潜在危险度进行分级,研究表明:共和盆地塔拉滩的土壤侵蚀潜在危险度以轻险型为主,面积为1 692.98 km2,占塔拉滩总面积的61.64％,从土壤侵蚀潜在危险指数(SEPDI)来看,为2.42,属于轻度危险区域.     

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.     

137Cs 示踪技术背景值研究进展与建议

利用环境核素137Cs示踪技术研究土壤侵蚀被越来越多的科研人员所采用,而背景值的确定是利用该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。本文从137Cs背景值采样点的选取方式,137Cs全球空间分布预报模型以及影响137Cs沉降因素等方面进行了总结性综述,对137Cs背景值研究应注意的问题和今后研究重点提出了建议。     

应用137Cs示踪技术估算土壤侵蚀的若干问题探讨

[目的]探讨用~(137)Cs示踪技术估算土壤侵蚀量方法(以下简称"~(137)Cs示踪方法")所存在的几个关键问题,促进该方法的标准化和系统化。[方法]对大量已发表的相关文献进行分析,根据作者的研究经验,归纳出~(137)Cs示踪方法在实践应用中所存在的核心问题。[结果]~(137)Cs示踪方法中关于~(137)Cs在空间是均匀分布的假设存在不合理性,不能直接用于定量估算单钻点取样的土壤侵蚀量。~(137)Cs活度的空间变化存在随机性的成分。敏感度和不确定性分析结果证明~(137)Cs活度的空间随机变化量是~(137)Cs示踪方法不确性的最大来源。[结论]可以用多钻点样本平均值来减少~(137)Cs随机变化量所引起的侵蚀估算误差。以统计学为基础的试验设计和采取独立样本的办法可以消除该误差。虽然~(137)Cs模型已被广泛应用,但由于缺乏长期观测资料诸多模型还处在理论研究阶段,没有得到严格的验证和评判。因为不同模型估算的侵蚀量差别甚大,模型验证和筛选对该方法的成功运用至关重要。