《土壤侵蝕的核示蹤技術(shù)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《土壤侵蝕的核示蹤技術(shù)（27頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、土 壤 侵 蝕 的 核 示 蹤 技 術(shù) 報(bào) 告 人 : 楊 明 義 單 位 : 水 保 所 重 點(diǎn) 室 核 示 蹤 技 術(shù) 的 優(yōu) 勢(shì) 簡(jiǎn) 單 、 快 速 、 量 化 程 度 高 ； 不 需 要 特 殊 野 外 設(shè) 施 ； 適 合 不 同 地 貌 類 型 ； 能 用 于 較 大 時(shí) 空 尺 度 的 土 壤 侵 蝕 規(guī) 律 研 究 。 核 示 蹤 技 術(shù) 的 特 點(diǎn) 半 衰 期 不 同 不 同 時(shí) 間 尺 度 的 侵 蝕 速 率 分 布 深 度 不 同 不 同 侵 蝕 方 式 的 演 變 土 壤 侵 蝕 核 示 蹤 技 術(shù) 原 理 常 用 于 土 壤 侵 蝕 研 究 的 核 素 種 類 人 工

2、放 射 性 核 素 ： 137Cs 天 然 放 射 性 核 素 ： 210Pbex、 7Be 穩(wěn) 定 性 同 位 素 示 蹤 ： 稀 土 元 素 （ REE） 核 爆 產(chǎn) 生137Cs 干 、 濕 沉 降土 壤 細(xì) 顆粒 吸 附 隨 侵 蝕 泥 沙 運(yùn) 移 至 溝 網(wǎng) 、河 流 系 統(tǒng)重 新 沉 積 樣 品 采 集測(cè) 量侵 蝕 、 沉積 量 分 析 137Cs模 型地 表 137Cs示 蹤 土 壤 侵 蝕 示 意 圖 土 壤 侵 蝕 核 示 蹤 技 術(shù) 原 理土壤 Be-7分 布Cs-137分 布 侵蝕過程 核 素 測(cè) 量 裝 備 8192道 能 譜 儀 野 外 土 壤 采 樣 布 局平 展

3、坡 面 ： 網(wǎng) 格 法起 伏 坡 面 ： 斷 面 法 0m 100m 200m 300m 400m N Sample site 研 究 內(nèi) 容 展 示 v 137Cs示 蹤 研 究 小 流 域 土 壤 侵 蝕 空 間 分 布 特 征v 7Be、 137Cs復(fù) 合 示 蹤 研 究 次 降 雨 坡 面 侵 蝕 方 式 演 變v 利 用 穩(wěn) 定 性 REE示 蹤 研 究 坡 面 侵 蝕 垂 直 分 異 規(guī) 律 分 層 布 設(shè) REE研 究 坡 面 侵 蝕 方 式 演 變 規(guī) 律 既 分 層 又 分 段 布 設(shè) REE研 究 坡 面 侵 蝕 方 式 演 變 規(guī) 律v 7Be示 蹤 坡 面 風(fēng) 蝕 速

4、率 137Cs示 蹤 研 究 小 流 域 土 壤 侵 蝕 與 沉 積 空 間 分 布 特 征 小 流 域 地 形 與 采 樣 點(diǎn) 分 布 圖0m 100m 200m 300m 400m N Sample site (A) 小 流 域 Cs-137空 間 分布 圖模型轉(zhuǎn)換 Cs-137示 蹤 土 壤 侵 蝕 速 率 的 計(jì) 算 模 型 )()()()1()( tAdRPtIdttdA 農(nóng) 耕 地 侵 蝕 量 137Cs計(jì) 算 模 型 ： 侵 蝕 點(diǎn)沉 積 點(diǎn) tt tdttetdC exAR 0 )()( 未 擾 動(dòng) 土 壤 侵 蝕 量 137Cs計(jì) 算 模 型 ：Y t P X h 10196

5、3 1 100 0( ) ln( )侵 蝕 點(diǎn)沉 積 點(diǎn) R AC t e dt A APRdS A e dSexd t t tt u refS ref R hS( ) ( ) /0 01 7Be、 137Cs復(fù) 合 示 蹤 研 究 次 降 雨 坡 面 侵 蝕 方 式 演 變 背 景 剖 面 中 Be-7和 Cs-137分 布 特 征 人 工 降 雨3m 1.5m的農(nóng) 耕 地 坡 面5 1.5m的林 地 坡 面 農(nóng) 耕 地 徑 流小 區(qū) 徑 流 泥沙 中 7Be和137Cs核 素含 量 的 變 化林 地 徑 流小 區(qū) 徑 流泥 沙 中 7Be和 137Cs核素 含 量 的變 化1 ( )h0D

6、 S dh W Cf h 農(nóng) 耕 地 徑 流 小 區(qū) 次 降 雨 過 程 中 片 蝕 與 細(xì) 溝 侵 蝕 的 變 化 Runoff time increment Be-7 content in sediment Cs-137 content in sediment Sediment weight Sheet erosion by Be-7 Rill erosion Sheet erosion Rill erosion min. Bq kg-1 g % 0-5 37.39 1.16 3.3 0.11 507 501 6 98.8 1.2 5-7 29.82 1.00 3.6 0.11 517 4

7、16 101 80.5 19.5 7-9 23.12 0.84 3.4 0.10 1288 823 465 63.9 36.1 9-11 13.44 0.64 4.0 0.11 1441 551 890 38.2 61.8 11-13 15.54 0.71 3.9 0.11 1623 736 887 45.3 54.7 13-15 15.77 0.74 4.0 0.12 783 369 414 47.1 52.9 15-17 17.36 0.74 3.5 0.11 531 279 252 52.5 47.5 17-19 14.94 0.72 3.4 0.11 1595 736 859 46.1

8、 53.9 19-21 14.84 0.68 3.6 0.11 965 453 512 46.9 53.1 21-23 10.35 0.59 3.9 0.11 2595 874 1721 33.7 66.3 23-25 10.09 0.61 4.4 0.12 2730 930 1800 34.1 65.9 25-27 12.85 0.69 4.5 0.13 1730 777 953 44.9 55.1 27-29 10.31 0.58 4.3 0.12 850 313 537 36.8 63.2 Total output 17155 7759 9396 45.2 54.8 0 200 400

9、600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 0-5 5-7 7-9 9-11 11-13 13-15 15-17 17-19 19-21 21-23 23-25 25-27 27-29 時(shí) 間 段 (min) 侵 蝕 量 (g ) 片 蝕 量 細(xì) 溝 侵 蝕 量 Runoff time increment Be-7 content in sediment Cs-137 content in sediment Sediment weight Sheet erosion by Be-7 Erosion amounts by Cs-137 Rill erosion S

10、heet erosion Rill erosion min. Bqkg -1 g % 0-3 50.54 2.16 16.2 0.36 258 258 280 0 100.0 0 3-6 43.48 1.77 15.3 0.31 321 278 329 43 86.7 13.3 6-8 53.99 3.02 24.2 0.59 155 168 249 -13 108.5 -8.5 8-10 36.43 1.68 17.4 0.34 296 218 344 78 73.7 26.3 10-12 37.39 1.86 20.1 0.39 262 199 347 63 76.1 23.9 12-13

11、 36.85 2.08 24.6 0.48 226 171 366 55 75.5 24.5 13-14 15.28 1.06 19.3 0.33 328 103 417 225 31.5 68.5 14-15 9.95 0.75 13.7 0.24 420 86 377 334 20.5 79.5 15-17 12.77 0.76 12.7 0.21 595 157 492 438 26.5 73.5 17-19 7.67 0.59 12.8 0.21 850 136 703 714 16.0 84.0 19-21 8.66 0.63 12.9 0.21 645 117 534 528 18

12、.1 81.9 21-23 7.52 0.60 13.5 0.22 676 107 584 569 15.8 84.2 23-25 9.96 0.88 18.1 0.32 330 69 380 261 21.0 79.0 Total output 5362 2068 5402 3294 38.6 61.4 林 地 徑 流 小 區(qū) 次 降 雨 過 程 中 片 蝕 與 細(xì) 溝 侵 蝕 的 變 化 分 層 布 設(shè) REE研 究 坡 面 侵 蝕 方 式 演 變 規(guī) 律 Eu層 ,1cm Sm層 , 2cm Ce層 , 3cm La層 ,6cm Nd層 ,8cm 圖 1 試 驗(yàn) 土 槽 REE示 蹤 元

13、 素 布 設(shè) 示 意 圖 =15 5m 分 層 布 設(shè)稀 土 元 素 ，模 擬 侵 蝕過 程 。 各 層 侵 蝕 率 時(shí) 間 變 化 圖 (I=63.39mmh-1) 0.00.40.81.21.6 5 20 32 42 50 58time(min)erosion rate(kg/min) EuSmCeLaNd 細(xì) 溝 產(chǎn) 生 片 蝕 和 細(xì) 溝 相 對(duì) 百 分 比 隨 時(shí) 間 變 化 圖(I=61.2mmh-1)片 蝕 和 細(xì) 溝 相 對(duì) 百 分 比 隨 時(shí) 間 變 化圖 (I=63.39mmh-1)0%20%40%60%80%100%0 10 20 30 40 50 60 70time(m

14、in)percent(%) sheet erosion percentrill erosion percent 0%20%40%60%80%100%0 8 16 24 32 40 48 56time(min)percent(%) sheet erosion percentrill erosion percent REE示 蹤 研 究 坡 面 侵 蝕 時(shí) 空 演 變 過 程 分 層分 段布 設(shè)稀 土元 素示 意圖0.01m0.19m2m 1.5m 1m 0.5m =22Yb區(qū)Ce區(qū) Sm區(qū)空 白 土La區(qū)Tb區(qū)Nd區(qū)Eu區(qū) 小 區(qū) 寬 度 ： 室 內(nèi) 1m 區(qū) 區(qū) 區(qū) 區(qū) 各 示 蹤 帶 侵 蝕

15、 率 曲 線 圖 0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.5 0 10 20 30 40 50 60Time/minErosion rate/(kgmin-1 ) sheet erosion rill erosions ection section section section細(xì) 溝 產(chǎn) 生 連 續(xù) 降 雨 下 不 同 侵 蝕 方 式 、 不 同 坡 段 侵 蝕 泥 沙 對(duì) 總 泥 沙 貢 獻(xiàn)率 的 變 化 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 20 40 60 時(shí)刻 （m in ） 貢 獻(xiàn) 率 （ ） 片 蝕 細(xì) 溝 區(qū) 區(qū) 區(qū) 區(qū) 137

16、Cs和 210Pbex復(fù) 合 示 蹤 黑 土 坡 耕 地 土 壤 侵 蝕 速 率原 理 ：Cs-137： 50年 來 的 侵 蝕 速 率 210Pbex： 近 100年 的 侵 蝕 速 率 識(shí) 別 不 同 時(shí) 間 尺 度 的 土 壤 侵 蝕 信 息 開 墾 近 百 年 的 坡 耕 地 開 墾 50多 年 的 坡 耕 地 137Cs 210Pbex 直 型 坡 核 素 空 間 分 布 等 值 線 圖 直 型 坡 面 137Cs和 210Pbex的 空 間 分 布 直 型 坡 侵 蝕 速 率 空 間 分 布 等 值線 圖 137Cs 210Pbex 凸 型 坡 核 素 空 間 分 布 等 值 線

17、圖 凸 型 坡 面 137Cs和 210Pbex的 空 間 分 布 凸 型 坡 侵 蝕 速 率 空 間 分 布 等 值線 圖 研 究 方 法 利 用 風(fēng) 洞 實(shí) 驗(yàn) 構(gòu) 建 包 含 風(fēng) 蝕 分 選 因 子 的 7Be示 蹤 估 算 土 壤 風(fēng) 蝕速 率 的 模 型 風(fēng) 洞 實(shí) 驗(yàn) 10 m/s 12 m/s 表 層 土 壤 顆 粒 比表 面 積 的 變 化 風(fēng) 蝕 模 型7Be示 蹤 坡 面 土 壤 風(fēng) 蝕 速 率 , 0 01 ref refBe r Be BeA AR h ln Ph lnP A A 砂 性 土 壤 坡 面 A采 樣 點(diǎn) 示 意 圖 (北 向 ） 粘 性 土 壤 坡 面 B采 樣 點(diǎn) 示 意 圖（ 西 北 向 ）利 用 7Be示 蹤 研 究 野 外 坡 面 風(fēng) 蝕 強(qiáng) 度 空 間 分 布 規(guī) 律 砂 性 土 壤 坡 面 A侵 蝕 速 率 等 值 線 圖 粘 性 土 壤 坡 面 B侵 蝕 速 率 等 值 線 圖 利 用 7Be示 蹤 研 究 野 外 坡 面 風(fēng) 蝕 強(qiáng) 度 空 間 分 布 規(guī) 律 風(fēng) 蝕 速 率 ： 砂 性 土 壤 坡 面 A粘 性 土 壤 坡 面 B砂 性 土 壤 坡 面 A7Be含 量 等 值 線 圖 粘 性 土 壤 坡 面 B 7Be含 量 等 值 線 圖 謝 謝 ！敬 請(qǐng) 批 評(píng) 指 正