基于137Cs和210Pbex的共和盆地塔拉滩土壤侵蚀研究

摘要

土壤侵蚀已成为世界上一个日益严重的环境问题，给生态和人类可持续发展带来了严重影响。共和盆地内的塔拉滩，土壤侵蚀流失情况日益严重，已成为制约区域经济发展的重要因素。利用核素示踪技术定量研究土壤侵蚀具有常规技术无可比拟的优势，为此用简便、快速、高精度的环境放射性核素示踪技术来研究塔拉滩土壤侵蚀具有理论价值和实际意义。
　　同位素复合示踪可降低核素分布的变异性，提高分析精度，本文对共和盆地塔拉滩地区进行137Cs和210Pbex同位素复合示踪研究。结果表明塔拉滩137Cs和210Pbex含量在垂直剖面上的分布基本服从指数递减规律；137Cs侵蚀点面积活度变化范围为1.59-1179.64 Bq·m-2，210Pbex侵蚀点面积活度变化范围为476.62-2164.47 Bq·m-2，210Pbex平均面积活度比137Cs大。
　　采用相关的侵蚀模型，137Cs模型求得的土壤侵蚀速率变化范围为401.23-3272.84 t·km-2·a-1，均值为1436.46 t·km-2·a-1。210Pbex模型求取的土壤侵蚀速率范围为1157.71-1705.75 t·km-2·a-1，均值为1417.63 t·km-2·a-1。因为137Cs已经历了一个多半衰期，本底值低，对侵蚀沉积造成的核素变化敏感，其各采样点间土壤侵蚀速率变化较大。而210Pbex是天然放射性同位素，自然本底值很高，随侵蚀流失的核素对侵蚀速率的影响波动不大，其采样点间侵蚀速率变化较小。210Pbex模型所测平均侵蚀速率与137Cs模型所得值不同，比137Cs模型所测值小，但相差很小。两核素计算结果有一定的相关性，表明210Pbex在示踪土壤侵蚀研究方面具有一定的可行性。由于运用137Cs来示踪土壤侵蚀的研究较为成熟，而运用210Pbex示踪土壤侵蚀的研究才刚开始，所以本文以137Cs土壤侵蚀速率为主，210Pbex模型所测得侵蚀速率的准确性与正确性有待进一步验证。
　　对塔拉滩土壤侵蚀影响因子进行分析，由于气温较低，冷热变化大；降水少，蒸发量大，干燥度高；风频高，风力大。造成塔拉滩土壤侵蚀以风蚀为主，水蚀较弱。塔拉滩近50年间，平均气温缓慢上升，降水量、平均风速和大风日数变化不大，造成土壤越来越干燥，容易发生土壤风蚀。利用水利部国家标准衡量，共和盆地塔拉滩大部分区域属于轻度侵蚀，少部分为中度侵蚀，北部侵蚀比南部大。

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第一章 绪论

1.1 土壤侵蚀类型

1.2土壤侵蚀的现状与危害

1.3 选题依据与核素示踪技术的研究背景（研究目的和意

1.4核素示踪原理

1.5国内外研究进展

1.6研究方法

1.7 技术路线

第二章 研究区概况及样品采集与测试

2.1研究区范围及位置

2.2研究区自然概况

2.3共和盆地的社会经济状况

2.4土壤样品的采集

2.5 样品核素活度测定

2.6 背景值确定

第三章 研究区核素的活度（深度）分布特征

第四章 核素土壤侵蚀模型选择

4.1农耕地土壤侵蚀的 137Cs计算模型

4.2 非农耕地土壤侵蚀的 137Cs计算模型

4.3土壤侵蚀的 210Pbex计算模型

4.4 137Cs和 210Pbex计算模型的选择

第五章 土壤侵蚀速率的估算

5.1 研究区 137Cs土壤侵蚀速率

5.2 研究区 210Pbex土壤侵蚀速率

5.3 两种核素示踪土壤侵蚀速率的比较

5.4 土壤侵蚀的分类分级

5.5 土壤侵蚀速率影响因子分析

第六章 结论

6.1 结论

6.2 不足与展望

参考文献

致谢

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