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磁性示踪在土壤侵蚀研究中的应用进展 总被引：8，自引：0，他引：8
示踪技术在土壤侵蚀研究中已得到了较广泛的应用，尤其是利用核素示踪（如137Cs、7Be、210Pb和REE示踪）定量研究土壤侵蚀规律和侵蚀机理方面取得了一系列成果。近几年利用磁性示踪研究土壤侵蚀成为示踪技术在土壤侵蚀研究中应用的一种新思路。目前，在利用环境磁性的时空差异性来研究区域内侵蚀泥沙来源，以沉积物磁性作为流域环境变迁指示剂以及利用磁性参数的变化研究土壤侵蚀等方面已取得一些成果，同时也有人提出利用人工磁性示踪剂来研究土壤侵蚀强度的空间分异规律，定量描述侵蚀方式的演变及侵蚀过程的发生、发展规律，并在野外进行了小区试验。但总体上磁性示踪在土壤侵蚀研究中的应用还相对较少。就磁性示踪在土壤侵蚀研究中应用的理论基础以及目前的研究现状作了简要论述，并分析提出了其研究方向和应用前景。 相似文献
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7Be在土壤侵蚀示踪中的应用研究进展 总被引：7，自引：0，他引：7
7Be是一种自然产生的放射性核素，由对流层和同温层大气中的氧和氮在宇宙射线作用下分裂生成，其半衰期为53．3天，7Be通过连续的干湿沉降作用到达土表，被土壤颗粒紧密吸附，其土壤环境化学行为与137Cs相似，因此，可以用于示踪某种特定土地利用方式或侵蚀事件下的土壤侵蚀作用的强度，空间分配以及季节性变化，7Be技术可与其它反映中长期土壤侵蚀的放射性核素（137Cs,210Pb)示踪技术相结合，共同表征某个流域的土壤侵蚀状况，对7Be示踪技术现有的土壤侵蚀速率定量估算模型进行了简述，并提出了各自的局限性及今后的研究方向。 相似文献
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青藏高原水力侵蚀定量研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
青藏高原生态环境脆弱,土壤侵蚀是严重的生态问题.定量监测和评价水力侵蚀是生态建设和水土保持规划的基础.为系统掌握青藏高原水力侵蚀定量研究现状,在查阅大量文献资料的基础上,系统整理了81篇相关文献.发现青藏高原定量评价方法包括基于坡面侵蚀模型、137Cs核素示踪法、径流小区和水文站观测3种类型,但总的来说研究明显不够.坡面侵蚀模型主要有美国修正通用土壤流失方程和中国土壤流失方程2种.基于修正通用土壤流失方程、中国土壤流失方程、137Cs核素示踪法、径流小区监测和水文站观测小流域得到的青藏高原土壤侵蚀模数分别为大于30、1～8、小于10、0～109和2～3 t/(hm2.a).经过分析发现,青藏高原土壤侵蚀定量研究存在4个方面的问题:模型计算中参数的选择存在问题,137Cs核素示踪法方面背景值不确定性太大,径流小区和小流域监测资料奇缺,没有全区评价结果.今后需要加强小区小流域自动化监测、137Cs背景值采样测试和综合评判以及137Cs核素示踪法土壤侵蚀测定.在这两项定量测定的基础上对全青藏高原土壤侵蚀进行定量评价,为水土保持规划和生态文明建设服务. 相似文献
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坡地系统土壤侵蚀定量评价方法 总被引：6，自引：0，他引：6
区域性土壤侵蚀的定量评在涉及到泥沙输移的非连续性难题和众多的非确定性因素，目前应用较普遍的小区定量难以适用。所提出的定量评价方法是利用ＧＩＳ技术、模糊数学、将以分布参数为特征的区域坡地系统划分成若干类具有集中参数特征的基本侵蚀单元，结合ＵＳＬＥ方程来模拟空间上不同侵蚀背景条件下土壤侵蚀的强度，并可以确定影响土壤侵蚀的主要因子及其排序，该方法适用性强，可用于不同空间尺度的土壤侵蚀定量评价。 相似文献
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现代侵蚀作用核素示踪研究新进展 总被引：11，自引：1，他引：10
利用放射性核素示踪环境地球化学过程是国际地球科学的前缘课题。介绍了利用宇宙线成因的短寿命散落核素7Be示踪土壤季节性侵蚀及其与湖泊沉积耦合关系的最新研究进展;证实了利用核爆炸散落核素137Cs示踪累计性土壤侵蚀和沉积计年的可靠性;阐述了226Ra和228Ra在土壤中比活度的形态变化分异具有很好的侵蚀－堆积示踪价值;揭示了在不同生物化学条件下,210Pb的行为特征和影响因素,并将210Pbex示踪碳酸盐岩区域土壤侵蚀速率结果与湖泊沉积速率相耦合,证明了利用210Pb示踪土壤侵蚀的可行性。 相似文献
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地球表面每时每刻都在经历各式各样的侵蚀作用,了解侵蚀过程及其速率大小有助于人们认识许多重要的地质作用和过程.本文介绍的内容是长江流域河流沉积物宇宙成因核素10Be的研究工作,目的是在于定量估算长江流域及其子流域的平均侵蚀速率,更好地理解沉积物的由源到汇过程以及评价人类活动对水土流失的影响提供自然背景,分析样品来自于长江主要干流和支流的表层现代沉积.研究表明,长江干流10Be含量从金沙江流域到长江口呈现出由高到低的趋势,不同的是支流10Be含量值偏低而且比较稳定.这很可能受核素产生率和侵蚀速率两个因素的共同影响.在长江上游干流沉积物中10Be含量最高,随着低含量物质的不断从支流汇入,产生“西高东低”的现象.10Be侵蚀速率估算表明长江干流金沙江上游段平均侵蚀速率较低,在44.7～48.1m/Ma之间;长江中游段(枝江至彭泽)长江干流侵蚀速率数据变化较大,在65.7 ～ 175m/Ma的范围内波动;到长江口平均侵蚀速率比较稳定,在50～60m/Ma之间变化.与干流相比,长江支流侵蚀速率显著偏高.侵蚀速率最高的地区在大渡河-岷江流域,平均侵蚀速率在300m/Ma之上;侵蚀速率最低的区域发生在乌江流域,平均的侵蚀速率在10 ～ 30m/Ma之间.比较长江流域10Be和水文估算的侵蚀速率可以看出,水文估算总体上反映的侵蚀速率要普遍高于10Be反映的侵蚀速率.大渡河-岷江流域地表侵蚀速率高主要与构造活动、地貌发育、岩石特征以及气候条件等自然因素有关.嘉陵江、汉江等流域水文数据估算侵蚀速率明显超过10Be估算的结果,可能与地形地貌等地质因素对侵蚀作用的影响显著下降,以及人类长期活动导致水土流失加剧有关. 相似文献
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西南喀斯特区土层浅薄、成土速率低等特点决定了其允许土壤流失量小,土壤一旦流失,极难恢复,土壤侵蚀及其造成的石漠化现象已成为制约该区可持续发展最严重的生态环境问题。文章首先明晰西南喀斯特区土壤侵蚀特征,从坡面、小流域和区域三个尺度上系统概括西南喀斯特区土壤侵蚀的相关研究进展。针对当前喀斯特区土壤侵蚀研究野外径流小区、小流域及区域空间尺度数据缺少和相关研究模型限制性强等不足,建议从不同尺度深入研究喀斯特区土壤侵蚀发生发展规律及时空演化格局,并结合高新遥感、地球物理探测技术及模型,同步监测坡面—小流域—区域土壤流失,对土壤侵蚀进行定量评估,结合不同空间尺度土壤侵蚀特征构建系统性水土保持生态恢复治理模式和监测系统评价体系。 相似文献
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宇宙成因核素~(10)Be揭示的北祁连山侵蚀速率特征 总被引：1，自引：0，他引：1
山脉侵蚀速率的大小和时空分布信息是研究山脉构造—气候相互作用和地貌演化的关键切入点,其大小是受气候还是构造控制争论已久。宇宙成因核素10Be方法为从千年至万年尺度上定量研究流域平均侵蚀速率提供了一种先进和快捷的技术手段,为揭示侵蚀速率与现代气候和构造地貌因子的关系并进行相关分析提供了基础。利用该方法对北祁连山近现代侵蚀速率进行了研究。所采集的9个流域现代河沙样品,结合前人数据进行共同分析,结果显示该区侵蚀速率的变化范围为18.7~833 mm/ka,北祁连山中段的侵蚀速率约为323 mm/ka,该区侵蚀速率与降雨量没有明显的对应关系,但与流域平均坡度呈现很好的非线性关系,揭示坡度是该区侵蚀速率的最主要控制因素。通过对比北祁连山地表平均侵蚀速率和该区域的断层垂直滑动速率发现整体上该区域地表侵蚀速率要低于祁连山北缘断层的垂直滑动速率,反映了北祁连山正处于地形抬升和生长的过程之中。 相似文献
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全球气候变暖导致三江源地区雪线上升,冰川后移,降水和径流减少,草场退化,土壤沙化,使本来就十分脆弱的生态环境更加恶化。根据三江源地区当前所处的实际情况,在分析三江源地区土壤侵蚀环境背景以及土壤侵蚀营力作用的基础上,归纳总结了三江源地区土壤侵蚀类型与特征,重点研究了冻融侵蚀分布范围和强度、分布规律以及评价指标体系。结果表明：三江源地区各种土壤侵蚀类型中,冻融侵蚀分布范围最广;不同强度的冻融侵蚀空间分布差异显著。 相似文献
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测定了黄河口三角洲获取的表层样ZK1(高潮滩)、ZK2(潮上带)与ZK3(陆上三角洲)的^(7)Be含量,利用降雨量-^(7)Be大气沉降通量公式估算了黄河三角洲区域的^(7)Be大气沉降量,而后根据^(7)Be的比活度分布、沉积环境以及沉积物粒度探讨了研究区的侵蚀特征。实验结果表明:ZK3的^(7)Be最大可测得深度为6 mm,ZK2为2~4 mm,ZK1为0~2 mm,3个样点的^(7)Be比活度均在0~2 mm内达到最大值。ZK3的^(7)Be比活度随深度呈指数式衰变,且其面积活度值与沉积通量估算值相符,表明ZK3处沉积环境稳定,也验证了沉降公式在黄河三角洲的适用性。进一步结合沉积速率与沉积时间对3个样点进行对比分析发现,黄河三角洲的高潮滩和潮上带在风暴潮来临时分别经历海水和风力的侵蚀作用,2018年11月20日至2019年5月3日样点ZK1处沉积平衡(B)为−0.4 cm,样点ZK2处沉积平衡(B)为−0.2 cm,反映了风蚀作用强度弱于海水侵蚀作用。研究区在冬半年内表现为净侵蚀但整体地势变化平缓,且侵蚀强度应具有冬半年大于夏半年的季节性特征。 相似文献
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三维剖面地质界线是构建三维地质结构模型的重要基础数据,其不确定性会影响三维模型的几何形态和属性分布。以单一分布为假设前提的统计学不确定性分析方法掩盖了其他概率分布特征对模型的影响。突破单一误差分布条件的假设前提,本文使用Monte Carlo方法模拟了不同概率分布情况下地质剖面数据中地质界线的抽样采集,以及地质界线空间分布的不确定性;依托地质界线空间位置与地质属性的耦合关系,提出了用地质属性概率分布实现地质界线空间不确定性的定量可视化,并结合实际地质剖面探讨了多种概率分布条件下地质界线的空间不确定性。实例研究表明,基于Monte Carlo模拟的不确定性分析方法可以突破单一误差分布假设条件,结合地质属性概率可充分揭示出建模数据的内在不确定性与模型外在要素形态之间的耦合关系。 相似文献
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祁连山石羊河上游山区土壤侵蚀的环境因子特征分析 总被引：3，自引：1，他引：2
在GIS技术支持下, 运用通用水土流失方程USLE, 对祁连山北坡东段的哈溪林区的土壤侵蚀量及空间分布进行了模拟运算, 并定量分析了各种环境因子与土壤侵蚀之间的关系. 结果显示: 研究区平均土壤侵蚀模数为25.1 t·hm-2·a-1, 微度和轻度侵蚀面积占总面积的80%, 而强度到剧烈侵蚀产生的侵蚀量占78.3%; 各土地类型土壤侵蚀模数由高到低依次是裸地>草地>农田>灌丛>乔木林, 裸地侵蚀量占到总侵蚀量的54.9%; 乔木林和灌木林95%以上侵蚀面积属微度侵蚀区, 农田中度到剧烈侵蚀的面积比例达到35.9%, 高于草地和其他植被类型, 而草地剧烈侵蚀面积比例高于农田. 海拔高度范围与土壤流失量之间的关系与植被的海拔分布范围明显相关; 土壤平均侵蚀模数随坡度的增加而增大, 土壤侵蚀量主要分布在15°～45°的坡度范围, 不同植被覆盖下土壤流失随坡度变化的趋势可在一定程度上反映该类植被对土壤流失的防止作用. 相似文献
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为配合正在安徽省郎溪县开展的1∶50 000土地质量地球化学调查评价项目,给郎溪县土地质量地球化学调查与评价提供丰富的遥感层面数据,同时为地方政府对土地利用规划、农作物种植、农业林业生产管理、地质灾害治理和生态环境保护等方面提供数据支撑,本文基于RUSLE模型、GIS与RS技术获取了郎溪县2010年、2020年土壤侵蚀空间分布及2011—2020年的平均土壤侵蚀空间分布,探究在强降水事件及长时序、常态化下郎溪县土壤侵蚀的时空变化及其主要影响因素。结果表明：郎溪县土壤侵蚀等级较高区域主要集中于东北侧和西南侧丘陵山区,2010年平均土壤侵蚀模数为549.148 t/(km2·a),2020年为704.924 t/(km2·a),土壤侵蚀减弱区域占全县面积的9.3%,土壤侵蚀增加区域占全县面积的44.0%,因此,2020年强降水事件对郎溪县土壤侵蚀影响显著,且土壤侵蚀加剧的主要影响范围集中于微度侵蚀和轻度侵蚀层面,并多发于高植被覆盖且低地势耕地区域。2011—2020年间的平均土壤侵蚀模数为443.923 t/(km2·a),... 相似文献
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《地壳构造与地壳应力文集》2016,(0)
就地宇宙成因核素定年法在地球科学相关研究中有着广泛的应用,主要集中在对晚新生代地质事件的发生年代以及地质活动中相关速率的限定。本文将主要概述就地宇宙成因核素定年原理,并结合国内外相关研究介绍就地宇宙成因核素~(10)Be在地学研究中获取地质事件年代(包括暴露年龄和埋藏年龄)、定量约束地表风化侵蚀、以及河流水系下切侵蚀等相关速率的应用现状。 相似文献
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《地壳构造与地壳应力文集》2016,(1)
就地宇宙成因核素定年法在地球科学相关研究中有着广泛的应用,主要集中在对晚新生代地质事件的发生年代以及地质活动中相关速率的限定。本文将主要概述就地宇宙成因核素定年原理,并结合国内外相关研究介绍就地宇宙成因核素~(10)Be在地学研究中获取地质事件年代(包括暴露年龄和埋藏年龄)、定量约束地表风化侵蚀、以及河流水系下切侵蚀等相关速率的应用现状。 相似文献
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区域土壤侵蚀定量研究的国内外进展 总被引：27，自引：0，他引：27
由于水土保持宏观决策的需要、土壤侵蚀学科自身的进步和全球变化研究的促进,过去的10多年来,国内外研究者对区域尺度土壤侵蚀研究给予了高度重视。已经开展的主要研究包括:全球和区域（包括国家尺度）土壤侵蚀调查、区域土壤侵蚀过程和尺度效应、区域土壤侵蚀因子和区域土壤侵蚀模型等。将区域土壤侵蚀作为现代陆地地表过程的一部分,充分考虑全球变化的影响,集成土壤侵蚀研究成果与遥感和GIS技术,开发分布式区域土壤侵蚀模型,成为区域土壤侵蚀定量评价研究的基本趋势。在对国内外区域土壤侵蚀定量评价研究评述的基础上,提出我国近期在区域土壤侵蚀方面研究的重点问题为：区域土壤侵蚀过程及其尺度效应的量化描述、区域土壤侵蚀模型开发、区域土壤侵蚀动态模拟与趋势预测、区域土壤侵蚀与全球变化关系研究和区域土壤侵蚀数据处理与管理方法。 相似文献
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瓦里关山与观风山近地面空气7Be浓度季节性变化对比 总被引：4，自引：0，他引：4
7Be广泛应用于大气物质传输、表土季节性迁移和微粒混合作用的示踪。它在不同地域空气中的浓度分布构成了多领域研究的基础。7Be在对流层空气中的浓度随地表海拔高度而增加。基于瓦里关山和观风山的位置差异和海拔高差,对比观测其近地面空气7Be浓度变化不仅有益于区域尺度的大气和地表环境过程的示踪,而且对全球尺度的研究也将具重要意义。2002-10-09～2004-01-21,利用美国环境测量实验室的低水平核素表层大气采样系统在瓦里关山和观风山同步连续进行每周1个大气气溶胶样品的采集工作。7Be的比活度系用多道能谱仪进行γ谱测定,测量误差小于6%。中美两实验室对逐周样品测量结果表明两实验室的数据具有很好的可比性。两个站点7Be浓度逐周变化趋势总体相似,具有2～6周的短周期波动,波峰与波谷具有良好的对应关系,其高值或低值波动延迟或超前的差异与区域尺度的天气过程传播一致。瓦里关山和观风山7Be的年均浓度分别为(14.7±1.5)mBq/m3和(4.1±0.9)mBq/m3,前者约为后者的3.6倍。近地面空气7Be浓度与同期降水量的比较表明,在周时间尺度上,两者呈现出较好的预期负相关变化;而在月平均尺度上,两地7Be浓度变化比较稳定。位于内陆地区的瓦里关山受低海拔气团上升的影响较小,其空气中7Be浓度变化较真实地反映了中纬度、高海拔地区的背景水平。观风山地区虽然受到低纬度海洋性上升气团的影响,但7Be浓度变化仍然显示出低纬度、较高海拔地区的预期水平。 相似文献
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认识环境核素在不同地域空气中的浓度分布和沉降到地表环境的通量对气溶胶污染物全球扩散模型的建立和验证、沉积过程示踪和沉积计年、流域侵蚀示踪参比,以及生态系统受天然辐照的评价等多个领域都是关键的依据.自2001年以来在贵阳观风山等地逐周连续采样,对近地面空气和降水中210Pb和7Be浓度的观测结果表明:①因气象条件变化,近地面空气210mPb和7Be周浓度具有2～6周变幅不等的短周期波动.210Pb空气浓度在年内的总趋势呈现出受气温变化的总体影响和降水的短暂调控;而7Be空气浓度出现连续不断的峰-谷交替.②两核素在近地面空气周浓度的低值同步,210Pb/7Be比率较高(≥0.8),显示出海洋性贫210Pb-7Be气团的入侵影响;它们高的周浓度也同步耦合,比率较低(≤0.7),显示出高层大气富7Be气团的输入.③210Pb和7Be的周降水浓度及水-气分配系数在秋末春季较高,而春末-秋季明显偏低.周降水浓度随同期空气浓度呈增高趋势,其季节分界分别为0.2 Bq/L和1 Bq/L;而Kd值随同期空气浓度增大呈降低趋势.210Pb和7Be的降水沉降主要分布在每年的春夏季;周沉降量随同期降水量呈增大趋势,7Be增大的斜率约为210Pb的3倍;当近于零降水时,它们在降水中的初始比率约为2.5.它们出现高或者较高的周降水沉降都伴随当周或邻周空气浓度的急剧下降;降水中210Pb/7Be比率主要分布在≤0.5,并与空气中210Pb/7Be比率基本同步,显示出两核素被降水清洗的效率基本相近.④2008年冰冻极端天气过程中,210Pb-7Be空气浓度同步低谷并存在气溶胶低浓度与高比活度耦合.⑤观风山7Be周空气浓度显示低纬度、较高海拔地区的预期水平;短周期波动反映强下沉气流和低海拔上升气团影响分别在观风山和瓦里关山的滞后性. 相似文献
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为了探讨不同暴露时间对利用原地生宇生核素估算地表基岩至大侵蚀速率(maximum erosion rates,指假设样品达到侵蚀平衡状态下的侵蚀速率)的差异,本文选择青藏高原东南部稻城古冰帽区至少暴露年代(minimum exposure ages,指利用宇生核素暴露测年法所估算的在不考虑侵蚀速率影响时的暴露年代)为500 ka、100ka、10 ka的样品进行估算,并对前人的研究结果进行统计.研究表明:①研究区地表基岩在500 ka尺度、100 ka尺度和10 ka尺度的至大侵蚀速率分别约为1 mm/ka、5mm/ka和40 mm/ka,该结果与前人研究结果相一致.②文献统计显示百万年尺度和万年尺度地表岩石侵蚀速率可相差100倍.因此,基于原地生字生核素所估算的侵蚀速率是在某个暴露时间(假设该暴露时间已达到侵蚀平衡状态)内的至大侵蚀速率,而不同的暴露时间尺度所估算的结果相差较大,因此在进行区域至大侵蚀速率对比时一定要注意样品的至少暴露年代尺度是否一致.本研究可为青藏高原地区地表侵蚀速率的研究提供参考. 相似文献