7Be示踪坡面土壤侵蚀过程及机理研究

Abstract

阐明7Be示踪土壤侵蚀机理是7Be示踪技术应用于土壤侵蚀研究的基础，也是土壤侵蚀研究的热点和难点所在。本文通过对不同历时条件下土壤吸附雨水中7Be及其随径流运移的规律研究，评价7Be能否作为示踪剂研究土壤侵蚀过程及在不同降雨历时条件下7Be示踪土壤侵蚀的精度，阐明7Be示踪坡面土壤侵蚀的机理。利用7Be示踪并结合野外调查和室内分析，分别研究了浅沟集水区和直形坡在次降雨及季节性侵蚀条件下土壤侵蚀的空间分布特征。主要研究结果如下：1. 土壤对雨水中7Be的吸附能力受吸附时间和土壤质地的影响。粘粒和粉砂粒对7Be的吸附量可达到85%。因此，7Be可以用于示踪壤质土土壤侵蚀研究，但利用7Be示踪土壤侵蚀时，必须考虑降雨历时和土壤质地的影响。2. 7Be在土壤剖面中的赋存量存在明显的季节性，分布范围集中在0-2 cm。7Be含量随土壤剖面深度的增加逐渐减少。由于坡面上不同部位的径流强度、侵蚀强度及侵蚀方式不同，导致不同部位7Be的剖面分布存在差异。3. 在浅沟集水区，侵蚀性降雨发生前，土壤7Be面积浓度在坡面空间分布差异性不显著，而侵蚀性降雨发生后，坡面土壤7Be面积浓度存在显著差异，表明表层土壤发生了显著的再分布现象。浅沟集水区表层（0-2 cm）土壤侵蚀空间分布特征是在坡面上部在0--10 m坡长内，侵蚀强度较弱，且局部有沉积发生；在坡面下部侵蚀严重；细沟侵蚀在接近浅沟沟槽附近区域较强；浅沟侵蚀强度随坡长增加呈波动起伏。浅沟集水区土壤侵蚀强度随坡长的增加呈增加趋势。4. 在直形坡，季节性侵蚀发生后土壤7Be含量在坡面分布发生了显著变化，季节性侵蚀发生后土壤7Be含量随坡长增加而减少，同时季节性侵蚀发生前后土壤7Be含量的差值也随坡长的增加而减少。直形坡季节性侵蚀发生后，坡面土壤侵蚀的空间分布特征是随着坡长增加，土壤侵蚀强度整体上呈增加趋势。在坡面上部距分水岭0--5 m范围内以沉积为主，在坡长8--15 m范围内土壤侵蚀最严重。</span