论文部分内容阅读
本文利用野外采样、布设试验，室内分析相结合的方法，对大气沉降核素7Be示踪土壤侵蚀的一些关键基础性问题进行了研究，得出以下主要结论：
1.监测了7Be的沉降特征，分析了7Be沉降量与研究区降雨量的关系，初步探讨了黄土高原7Be的干沉降量
通过分析研究区多次雨水中的7Be含量，发现雨水中7Be比活度在0.2～2.6Bq/L之间，平均值为0.88Bq/L，雨水中7Be比活度与降雨量没有明显的相关关系。次降雨过程中降雨量与单位面积7Be湿沉降量相关性较好，相关系数为0.69，而单位体积雨水中的7Be含量对次降雨过程中单位面积的沉降量的影响较小。7Be的沉降量具有明显的季节性，雨季沉降量大，冬春季较少，月累计降雨量与7Be月沉降量呈明显正相关，相关系数为0.97。初步分析发现在黄土高原7Be月干沉降量为32～48Bq/m2，占月沉降总量的14％～75％。
2.研究了黄土高原地被物中7Be的分布规律
春末地表不同层次的地被覆盖物中干枯植物中的7Be量最大，为224.9±5.5Bq/kg，是半分解覆盖物和活植物3倍之多。所研究的不同植物种中7Be含量的差异性很大，总体趋势为草本＞半灌木及小灌木＞种植作物，变异系数为0.6。在整个植物生长期，7Be含量逐渐增大，秋季达到最大，采样间隔期植物中7Be的增量在生长的中前期变化不大，到生长后期，增量突然增大，最后采样间隔期7Be的增量占整个生长期植物截留吸收7Be量的51％。坡面单位面积上植物截留7Be量随生长期增长和覆盖度的增大而增大，坡面7Be的植被截留率约为3％～7％。
3.研究了7Be在土壤、径流及径流泥沙中的分布特点
研究区内土壤中7Be背景值在185～582Bq/m2之间，7Be在土壤剖面中的含量随深度增加呈指数递减，74％的7Be分布在地表0～7mm；土壤中的7Be主要被粘粒所吸附，小于0.001mm的粘粒中7Be含量达120.07±18.9Bq/kg；表层土壤上的枯枝落叶等有机残渣物对7Be有很强的吸附性，雨季前后有机残渣物中7Be含量分别是土壤含量的3倍和9倍。土壤对7Be的吸附存在时间差异性，浸泡4h后吸附量基本稳定。
春、秋季不同径流小区坡面不同部位7Be的含量存在差异，荒草地和灌木地小区7Be的空间分异可能与小区内植被覆盖度的均匀性和局部微地貌的变化有关；坡耕地小区7Be含量的变化则是由土壤的侵蚀-沉积过程和侵蚀强度的空间分异所致。Walling的7Be示踪土壤侵蚀速率模型可以直接计算坡耕地上土壤的片蚀速率，结果可表征雨季土壤侵蚀强度的空间分布，而对于植被覆盖度较大的灌木地和草地则不能直接引用Walling模型，需要考虑植被因子对7Be的在分配作用。
小区径流中7Be含量的差异较大，平均值为0.92Bq/L，变异系数为0.4；不同次降雨过程中，小区径流中7Be含量无明显的规律。侵蚀泥沙中7Be含量较大，不同次降雨，不同径流小区相差较大，主要受侵蚀量的影响。对三个径流小区中7Be在土壤、植被、径流及泥沙中分布探讨发现，对于裸露的坡耕地小区，有3％的7Be随径流流失，17％随侵蚀泥沙流失；荒草地和灌木地径流小区在雨季几乎没发生土壤侵蚀，侵蚀泥沙几乎没有带走7Be，荒草地小区上3％随径流流失，34％被植被截留吸收；灌木地小区上2％随径流流失，35％的被植被截留吸收。
4.修正了7Be示踪土壤侵蚀速率模型中的参数，提出了7Be背景值的采集原则通过上面所提出的研究结果，对Walling模型进行了修正，引入了植被覆盖因子和径流因子，利用修正模型计算坡耕地小区侵蚀速率发现，径流因子可导致模型的误差达到14％。最后提出了7Be背景值的采集原则及应注意的问题。