宁南黄土高原土壤^137Cs分布与相关影响因子研究

利用137Cs示踪方法,对宁南黄土高原阳洼流域纵断面土壤137Cs分布及相关影响因子进行了初步研究。结果表明:流域纵断面137Cs面积活度随坡面海拔和水平距离的变化,表现为一种不规则的波动振荡趋势。随海拔降低,纵断面上、中部137Cs面积活度逐步下降,有明显的土壤侵蚀发生;坡面下部137Cs面积活度最高,泥沙沉积的再分布现象明显。流域内林草地剖面土壤137Cs呈指数型分布,坡耕地、梯田137Cs在耕层内呈均一分布,其分布模式与各土地类型土壤有机质的分布状态完全一致。相关分析表明,两者在P<0.01水平达到极显著相关(r2=0.336,n=417)。土壤137Cs的损失和土壤有机质的移动具有相同的物理路径和运移机制;农耕坡地土壤137Cs面积活度随坡度增加有逐步降低的趋势;土地利用方式、坡度、耕作活动是影响纵断面土壤137Cs空间异质性的主要因素。137Cs示踪方法是研究土壤侵蚀空间分布的一种有效工具。

无侵蚀非农耕地土壤^(137)Cs深度分布入渗过程模型

在阐明土壤中137Cs扩散与迁移过程的基础上,建立了无侵蚀非农耕地土壤137Cs深度分布入渗过程模型,再现了重庆开县和陕北子长两个剖面137Cs深度分布的变化过程。重庆开县剖面137Cs深度分布(2004年)为指数衰减形态,表层土壤137Cs浓度最高,137Cs深度分布形态系数ho=0.0997cm?1,入渗系数D=0.8006cm2·a-1。陕北子长剖面137Cs深度分布(2001年)为非指数衰减形态,次表层土壤浓度最高,全剖面拟合的深度分布形态系数ho=0.0825cm?1,入渗系数D=1.24cm2·a-1。子长剖面137Cs深度分布为非指数衰减形态的原因主要是表层和次表层土壤随深度增加土壤孔隙度或水分入渗速率急剧降低,导致137Cs入渗速率随深度增加而降低,137Cs入渗系数(D)为负值。

土地利用/覆盖变化对地表蚀积过程的影响——来自^(137)Cs示踪的证据

土地利用/覆盖变化不仅影响地表137Cs总量的再分配,而且显著影响土壤137Cs剖面分布。坝上地区各类土地利用/覆盖条件下137Cs总量的再分配,显示该区总体处于风蚀环境,其中农田和撂荒地是风蚀最严重的土地利用类型;137Cs剖面分布则指示了土地利用/覆盖变化过程中的土壤风蚀/堆积过程的转换,蚀积过程的转换证实了风蚀重灾区退耕还林还草,特别是退耕还草,对控制土壤风蚀、改善生态环境的重要意义。分析还认为,利用137Cs示踪方法计算土壤风蚀/堆积速率时,应格外注意样地的土地利用/覆盖变化过程。