三峡库区坡耕地次降雨侵蚀量~7Be法研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 苏明 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2010-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 文安邦 |
| 关键词 | 三峡库区 ~7Be示踪技术 土壤侵蚀 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 中文摘要 | 三峡库区是长江上游重点水土流失区域之一，区内广布紫色砂页岩风化形成的初育土，抗蚀性差，坡耕地和裸地侵蚀强烈，水土流失面积占库区土地总面积的66．1％。由于该区传统的侵蚀泥沙观测资料较少，基础薄弱、手段有限，远不能满足实践的需要。大气沉降核素~7Be具有连续性沉降且半衰期短、集中分布在表层0～20mm且主要随土壤颗粒运移发生再分布的特点，使其能作为示踪次降雨或短时期内土壤侵蚀的核素。三峡库区内~7Be示踪土壤侵蚀的一些基础性问题及利用~7Be示踪结合人工降雨技术定量研究坡面侵蚀过程的报道较少。本文采用野外采样与室内分析相结合的方法，分析研究了该区域~7Be本底值面积活度年际变化特征、不同季节~7Be在土壤剖面中的分布特征、~7Be在坡耕地中的顺坡分布变化。结合~7Be在土壤中的分布特征，采用模型定量测算了坡耕地次降雨过程中坡面蚀和细沟侵蚀量，研究得出如下结论：1．三峡库区土壤剖面~7Be分布特征三峡库区不同月份中~7Be在土壤剖面中的分布特征从整体上看是相似的，即~7Be在土壤中的分布深度范围在0～20mm，其中在表层土壤中~7Be含量最大，向下随深度的增加~7Be含量急剧减少，利用指数曲线拟合每次本底值分层样，拟合曲线的R~2值介于0．80～0．93之间，土壤~7Be含量随深度增加明显呈指数减少。但是在不同月份~7Be深度分布存在一定差异，即在降雨集中的月份，~7Be在土壤中的分布深度较降雨少的月份要深，这与雨季降雨量大，降雨入渗较深有关。2．三峡库区~7Be本底值变化及其空间分布特征三峡库区全年土壤中~7Be本底值面积活度介于133．9Bq／m~2～328．6Bq／m~2，平均为238．5 Bq／m~2。~7Be面积活度较高月份集中在降雨量大的月份，证明了~7Be主要是通过湿沉降到达地表。~7Be在坡耕地上的顺坡分布特征表现为，降雨量大的时间段坡耕地和休耕地~7Be顺坡平均面积活度均高于降雨量小的时段，验证了~7Be主要通过降水沉降到达地表：同时，降雨量较小的时间段，坡耕地和休耕地上~7Be在顺坡不同部位分布的差异均不显著；在降雨量较大的时间段内，坡耕地和休耕地上~7Be在顺坡不同部位分布有显著差异，坡耕地在顺坡5-10m处发生明显侵蚀；休耕地由于苎麻篱的拦沙作用，坡面~7Be面积活度呈现减少～增加～减少～增加的变化特征。3．三峡库区坡耕地次降雨坡面侵蚀过程结合~7Be在土壤表层0~20mm范围内分布的特点，利用杨明义模型定量测算次降雨过程中面蚀量和细沟侵蚀量，区分了坡面不同侵蚀方式的转变过程，分析探讨了坡面面蚀速率和细沟侵蚀速率。同时通过比较计算结果和实际观测数据得出实测细沟出现时间和模型计算的细沟出现时间基本吻合，最大面蚀速率出现时间早于最大细沟侵蚀速率出现时间，并且在降雨强度和降雨历时基本相同的情况下，坡度较缓的小区出现细沟侵蚀的时间比坡度较大的小区要晚，且坡度较缓小区的总产沙量小于坡度较大小区，由此得出坡面侵蚀除了同降雨、下垫面情况有关外，还同坡度有关。通过计算值与实测值的分析比较表明~7Be示踪结合人工降雨技术，可以比较精确的将坡面径流产沙中面蚀量和细沟侵蚀量定量区分开来，且能较好的区分坡面不同侵蚀方式的转变过程。 |
| 英文摘要 | 三峡库区是长江上游重点水土流失区域之一，区内广布紫色砂页岩风化形成的初育土，抗蚀性差，坡耕地和裸地侵蚀强烈，水土流失面积占库区土地总面积的66．1％。由于该区传统的侵蚀泥沙观测资料较少，基础薄弱、手段有限，远不能满足实践的需要。大气沉降核素~7Be具有连续性沉降且半衰期短、集中分布在表层0～20mm且主要随土壤颗粒运移发生再分布的特点，使其能作为示踪次降雨或短时期内土壤侵蚀的核素。三峡库区内~7Be示踪土壤侵蚀的一些基础性问题及利用~7Be示踪结合人工降雨技术定量研究坡面侵蚀过程的报道较少。本文采用野外采样与室内分析相结合的方法，分析研究了该区域~7Be本底值面积活度年际变化特征、不同季节~7Be在土壤剖面中的分布特征、~7Be在坡耕地中的顺坡分布变化。结合~7Be在土壤中的分布特征，采用模型定量测算了坡耕地次降雨过程中坡面蚀和细沟侵蚀量，研究得出如下结论：1．三峡库区土壤剖面~7Be分布特征三峡库区不同月份中~7Be在土壤剖面中的分布特征从整体上看是相似的，即~7Be在土壤中的分布深度范围在0～20mm，其中在表层土壤中~7Be含量最大，向下随深度的增加~7Be含量急剧减少，利用指数曲线拟合每次本底值分层样，拟合曲线的R~2值介于0．80～0．93之间，土壤~7Be含量随深度增加明显呈指数减少。但是在不同月份~7Be深度分布存在一定差异，即在降雨集中的月份，~7Be在土壤中的分布深度较降雨少的月份要深，这与雨季降雨量大，降雨入渗较深有关。2．三峡库区~7Be本底值变化及其空间分布特征三峡库区全年土壤中~7Be本底值面积活度介于133．9Bq／m~2～328．6Bq／m~2，平均为238．5 Bq／m~2。~7Be面积活度较高月份集中在降雨量大的月份，证明了~7Be主要是通过湿沉降到达地表。~7Be在坡耕地上的顺坡分布特征表现为，降雨量大的时间段坡耕地和休耕地~7Be顺坡平均面积活度均高于降雨量小的时段，验证了~7Be主要通过降水沉降到达地表：同时，降雨量较小的时间段，坡耕地和休耕地上~7Be在顺坡不同部位分布的差异均不显著；在降雨量较大的时间段内，坡耕地和休耕地上~7Be在顺坡不同部位分布有显著差异，坡耕地在顺坡5-10m处发生明显侵蚀；休耕地由于苎麻篱的拦沙作用，坡面~7Be面积活度呈现减少～增加～减少～增加的变化特征。3．三峡库区坡耕地次降雨坡面侵蚀过程结合~7Be在土壤表层0~20mm范围内分布的特点，利用杨明义模型定量测算次降雨过程中面蚀量和细沟侵蚀量，区分了坡面不同侵蚀方式的转变过程，分析探讨了坡面面蚀速率和细沟侵蚀速率。同时通过比较计算结果和实际观测数据得出实测细沟出现时间和模型计算的细沟出现时间基本吻合，最大面蚀速率出现时间早于最大细沟侵蚀速率出现时间，并且在降雨强度和降雨历时基本相同的情况下，坡度较缓的小区出现细沟侵蚀的时间比坡度较大的小区要晚，且坡度较缓小区的总产沙量小于坡度较大小区，由此得出坡面侵蚀除了同降雨、下垫面情况有关外，还同坡度有关。通过计算值与实测值的分析比较表明~7Be示踪结合人工降雨技术，可以比较精确的将坡面径流产沙中面蚀量和细沟侵蚀量定量区分开来，且能较好的区分坡面不同侵蚀方式的转变过程。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-02-04 |
| 源URL | [http://192.168.143.20:8080/handle/131551/4883]  |
| 专题 | 成都山地灾害与环境研究所_山地表生过程与生态调控重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 苏明. 三峡库区坡耕地次降雨侵蚀量~7Be法研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：成都山地灾害与环境研究所
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