利用137Cs技术评价中国黄土高原灵宝柿子湾流域不同土地利用土壤侵蚀

摘要

从河南省下柿子湾流域的农业活动开始，由于土壤侵蚀引起的流域水库的污染，导致土地面积逐渐下降。沉积物和土壤养分物质通过地表径流和水土流失到达水库。过去几十年来，为控制水土流失和沉积，实行了如梯田植被恢复和保护性耕作等水土保持措施，。然而，目前鲜有研究来评估土壤侵蚀的程度，并分析土地利用类型，坡度梯度和土壤粒度对土壤侵蚀速的率影响，以及土壤侵蚀对SOC含量的作用。因此，本研究的目的是了解这些问题，寻求进一步的土壤水分保护措施和流域管理，确保土地有更好的农业生产力。通过量化来自不同土地利用类型的土壤和沉积物损失，并利用137Cs测量来确定处于风险的区域。利用地理信息系统(GIS)将流域划分为7种土地利用类型，划分了每种土地利用的边界。在每个土地利用类型的代表性区域进行了137Cs和土壤物理性质（有机质、土壤颗粒组成和容重等）采样。根据小区域覆盖面积的数据推广到土地利用类型和整个流域。基于这种方法，将21种复合样品分为五种程度的土壤侵蚀，大约12个样品表明净土壤损失，平均为-75.56 t ha-1yr-1，另外9个剖面被认为发生土壤沉积，平均值为22.76t ha-1yr-1。虽然估计每年有大约22633吨的水土流失，年平均沉积物量估计为12561吨。年平均产沙量为2558.07吨，其次为斜坡15°的耕地，其沉积速率（141.8 tha-1yr-1）最高，其次是不同坡度(7°)，112 t ha-1yr-1，但斜坡长度为10m的梯田，净沉积物产量为46.5 t ha-1yr-1，年均沉积物产量排名第一，占全球沉积物产量的近40％，占全球最大面积。由于植被覆盖降低了侵蚀率，因此，尽管地形陡峭，林地被认为减少了侵蚀。边坡长度为4m的坡地和果园土地被发现是土壤沉积的主要地区，分别为11.7和4.1 tha-1yr-1，其中斜坡15°农业用地土壤流失了141.8 t ha-1yr-1。因此，坡地15°度的农田不仅可以改为森林，还可以改为与林地相比增加经济效益的果园或梯田。土壤有机碳(SOC)含量结果表明，SOC库存量随着流域水平尺度下的土壤侵蚀减少而增加。

目录

声明

摘要

Abstract

Contents

LIST OF FIGURES

LIST OF TABLES

Abbreviation

CHAPTER Ⅰ：INTRODUCTION

1．1 General background and research motivation

1．2 Objectives

CHAPTER Ⅱ：LITERATURE REVIEW

2．1 Soil erosion

2．2 Land use type and soil erosion

2．3 Slope and soil erosion

2．4 Sediment budget

2．5 Fallout radionuclides(FRNs) as tools in soil erosion tracer

CHAPTER Ⅲ：METHODS AND MATTEIUALS

3．1 Research approach

3．2 Study area

3．3 Data and tools used

3．4 Field sampling

3．4．1 Land use type classification

3．4．2 Sampling strategy at the land use types

3．4．3 Soil sampling transects and points

3．4．4 Soil sampling at the reference sites

3．5 137Cs determination and analysis

3．6 Soil erosion estimated on farm land

3．7 Soil erosion estimated on uncultivated land

3．8 Statistical analysis

3．9 Determination of SOC content

CHAPTER Ⅳ：RESULTS AND DISCUSSION

4．1 137Cs level in the reference site

4．2 137Cs level in the land use types

4．3 Soil erosion rate at different land use types

4．4 Statistical analysis

4．5 SOC content at different land use types

CHAPTER Ⅴ：CONCLUSION AND RECOMMENDATION

5．1 Conclusion

5．2 Recommendations

References

Acknowledgements