粤北石漠化地区土壤侵蚀的137Cs法研究

张素红; 李森; 吴波; 严平; 魏兴琥

粤北石漠化地区土壤侵蚀的137Cs法研究

1.
中国林业科学研究院林业研究所,国家林业局林木培育重点实验室,北京 100091
2.
佛山大学资源与环境科学研究所, 广东佛山 528000
3.
北京师范大学防沙治沙教育部工程研究中心,中国沙漠研究中心,北京 100875
基金项目:
国家科技支撑计划项目(2007BAC03A10)及国家自然科学基金项目(30471421)共同资助
中图分类号: S714.7

Study of Soil Erosion Using 137Cs Method in Rocky Desertification Region of Northern Guangdong

1.
Research Institute of Forestry, Chinese Academy of Forestry
2.
Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation, State Forestry Administration, Beijing 100091, China
3.
Institute of Resource and Environment Science, Foshan University, Foshan 528000, Guangdong, China
CLC number: S714.7

摘要: 据2005年10月的野外调查及对TM卫星影像解译分析结果,研究了粤北不同程度的石漠化地区、不同利用类型土地的137Cs区域分布以及土壤侵蚀速率特征。结果表明:粤北石漠化地区土壤137Cs活度的平均值为(6.54±0.57) Bq·kg-1,土壤中137Cs水平随石漠化程度增加有先降低然后升高的趋势,表明在重度石漠化阶段,过高的基岩裸露率导致其周围土壤对137Cs的集中吸附,137Cs在某些沉积小环境内逐渐富集。研究区137Cs背景值为(1 433.60±131.40) Bq·m-2,低于北半球的平均值,137Cs剖面分布基本符合指数分布,最高值出现在2~4 cm深度范围内。在轻度、中度石漠化地区,非耕作土壤侵蚀速率的平均值分别为1 369.0、1 833.5 t·km-2·a-1;耕作土壤侵蚀速率远高于非耕作土壤,坡度对土壤侵蚀影响非常明显。
- 石漠化
- / ¹³⁷Cs法
- / 背景值
- / 侵蚀速率
- / 粤北
Abstract: Soil erosion is a main factor determining the ceasium-137 (137Cs) content and its redistribution in soil. Based on the field investigation in October, 2005 and the interpretation and analysis of TM images, this paper discussed the distribution of 137Cs in karst mountainous region in northern Guangdong, the soil erosion rate and erosion characters in rocky desertification land of different degrees. The 137Cs activity in soils in rocky desertification region of northern Guangdong averages (6.54±0.57) Bq·kg-1, and the 137Cs level in soils tends to decrease at first and then increase with the increase of the degree of rocky desertification, which shows that in severe rocky desertification stage, the soil particles around the bare rock adsorb the 137Cs collectively and the 137Cs is gradually enriched in depressions. The 137Cs reference inventory in the study region is (1 433.60±131.40) Bq·m-2, which is lower than the mean value of northern hemisphere. The 137Cs distribution in soil profile roughly conforms to an exponential distribution pattern, and the highest point appears in the range of 2-4 cm deep. The mean erosion rates of non-cultivated soil at slight and moderate rocky desertification land are 1 369.0 and 1 833.5 t·km-2·a-1 respectively. The erosion rate of cultivated soil is much higher than that of non-cultivated soil, and is much affected by slope.
- rocky desertification
- / ¹³⁷Cs method
- / ¹³⁷Cs reference inventory
- / soil erosion rate
- / Northern Guangdong

[1]	王世杰. 喀斯特石漠化概念演绎及其科学内涵的探讨[J]. 中国岩溶, 2002, 21 (2): 101-105
[2]	李阳兵, 王世杰, 容丽. 关于喀斯特石漠化和石漠化概念的讨论[J]. 中国沙漠, 2004, 24 (6): 689-695
[3]	周德全, 王世杰, 张殿发. 关于喀斯特石漠化研究问题的探讨[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2003, 22(2): 127-132
[4]	李林立, 况明生. 我国西南岩溶地区土地石漠化及对策[J]. 国土开发与整治, 2002, 12(9): 61-64
[5]	李阳兵,王世杰,王济. 岩溶生态系统的土壤特性及其今后研究方向[J]. 中国岩溶, 2006, 25 (4): 285-289
[6]	赵中秋,后立胜,蔡运龙. 西南喀斯特地区土壤退化过程与机理探讨[J]. 地学前缘, 2006, 13(3): 185-189
[7]	涂成龙,何腾兵, 林昌虎, 等. 贵州西部喀斯特石漠化地区草地土壤有机质和氮素变异特征初步研究[J]. 水土保持学报,2006, 20(2): 50-53
[8]	李元寿,王根绪, 王军德, 等. ¹³⁷Cs示踪法研究青藏高原草甸土的土壤侵蚀[J]. 山地学报, 2007, 25(1): 114-121
[9]	张明礼,杨浩,高明,等. 利用¹³⁷Cs示踪技术研究滇池流域土壤侵蚀[J]. 土壤学报, 2008, 45(6): 1017-1025
[10]	吴永红,张虎林,寇权, 等.基于GIS与¹³⁷Cs技术的土壤侵蚀微观研究[J]. 水土保持研究, 2007, 14(2): 40-42
[11]	张信宝, D L 赫吉特, D E 沃林.¹³⁷Cs法测算黄土高原土壤侵蚀速率的初步研究[J]. 地球化学, 1991 (3): 212-218
[12]	严平, 董光荣, 张信宝,等. 青海共和盆地土壤风蚀的¹³⁷Cs法研究Ⅱ——¹³⁷Cs 背景值与风蚀速率测定[J]. 中国沙漠, 2003, 23(4): 391-397
[13]	阎百兴,汤洁.黑土侵蚀速率及其对土壤质量的影响[J].地理研究, 2005, 24(4): 499-506
[14]	濮励杰,包浩生,彭补拙,等.¹³⁷Cs应用于我国西部风蚀地区土地退化的初步研究——以新疆库尔勒地区为例[J]. 土壤学报, 1998, 35(4): 441-449
[15]	Ritchie J C,McHenry J R. Application of radioactive fallout caesium-137 for measuring soil erosion and sediment accumulation rates and patterns: a review [J]. Journal of Environmental Quality. 1990, (19): 215-233
[16]	Walling D E, Quine T A. Use of caesium-137 as a tracer of erosion and sedimentation[M]// Handbook for the Application of the Caesium-137 Technique [M]. Department of Geography, University of Exeter, Exeter, 1993: 15-34
[17]	Yang H, Chang Q, Du M Y, et al. Quantitative model of soil erosion rates using ¹³⁷Cs for uncultivated soil [J]. Soil Science, 1998, 163(3): 248-256
[18]	Mitchell J K, Bubenzer G D, McHenry J R, et al. Soil loss estimation from fallout cesium-137 measurements[M]//Debit M,Garbles. Assessment of Erosion. Chichester (UK): John Willey & Sons, 1980: 393-401
[19]	Walling D E, Quine H. Improved models for estimating soil erosion rates from cesium-137 measurements [J]. Journal of Environment Quality, 1999, 28(2): 611-622
[20]	Zhang X B, Quine T A, Walling D E. Soil erosion rates on sloping cultivated land on the Loess Plateau near Ansai, Shaanxi Province, China: An investigation using ¹³⁷Cs and rill measurements [J]. Hydro Processes, 1998, 12: 171-189
[21]	张素红,李森,王金华,等. 近30年来粤北岩溶山区石漠化土地景观动态分析[J]. 林业科学研究,2008, 21(6): 761-767
[22]	Chappell A. Modeling the spatial variation of processes in redistribution of soil: digital models and ¹³⁷Cs in the southwest Niger [J]. Geomorphology, 1996, 17: 249-261
[23]	严平.¹³⁷Cs法在土壤风蚀研究中的应用 . 兰州: 中国科学院, 1999: 27-30
[24]	Tang X Y, Yang H, Du MY, et al. Identification of ¹³⁷Cs reference sites in Southeastern China [J]. Pedosphere, 2006, 16(4): 468-476
[25]	Yan P, Dong Z B, Dong G R, et al. Preliminary results of using ¹³⁷Cs to study wind erosion in the Qinghai-Tibet plateau [J]. Journal of arid environments, 2001, 47: 443-452
[26]	齐永青,张信宝,贺秀斌,等. 中国¹³⁷Cs本底值区域分布研究[J]. 核技术, 2006, 29 (1): 42-50
[27]	王玉宽,文安邦,张信宝. 长江上游重点水土流失区坡耕地土壤侵蚀的¹³⁷Cs法研究[J]. 水土保持学报, 2003, 17 (2): 77-80
[28]	濮励杰,包浩生,Higgitt D L. 土地退化方法应用初步研究－以闽西沙县东溪流域为例[J]. 自然资源学报, 1999, 14 (1): 55-61
[29]	曹慧,杨浩,唐翔宇,等. ¹³⁷Cs技术对长江三角洲丘陵区小流域土壤侵蚀初步估算[J]. 水土保持学报, 2001, 15 (1): 13-15
[30]	张燕,张洪,彭补拙,等. 不同土地利用方式下农地土壤侵蚀与养分流失[J]. 水土保持通报, 2003, 23 (1): 23-27, 31
[31]	朱永懿,杨俊诚,陈景坚.中国对¹³⁷Cs在农业环境中行为的研究进展[J]. 中国核科技报告, 1997 (00): 1-7
[32]	齐孟文,王琳.土壤侵蚀¹³⁷Cs测定的示踪法原理及常用模型[J]. 中国水土保持, 2004 (7): 16-17
[33]	严平,高尚玉,董光荣.土壤颗粒组成影响¹³⁷Cs含量的初步实验结果[J]. 中国沙漠, 2002, 22(2): 150-153
[34]	韦启璠.我国南方喀斯特区土壤侵蚀特点及防治途径[J]. 水土保持研究, 1996, 24 (2): 42-47
[35]	柴宗新.试论广西岩溶区的土壤侵蚀[J]. 山地研究, 1989, 7 (4): 255-259
[36]	陈廉杰.森林土壤允许流失量的研究[J]. 水土保持学报, 1993, 7 (1): 18-22
[37]	陈晓平.喀斯特山区环境土壤侵蚀特征的分析研究[J]. 土壤侵蚀与水土保持学报, 1997, 13 (4): 31-36

[1]	张素红 , 李森 , 王金华 , 郝俊民 , 吴波 . 近30年来粤北岩溶山区石漠化土地景观动态分析. 林业科学研究, 2008, 21(6): 761-767.
[2]	苏志尧 , 陈北光 . 粤北珍稀濒危植物的区系特点和保护对策. 林业科学研究, 1999, 12(1): 23-30.
[3]	刘纯鑫 , 刘天颐 , 黄少伟 , 罗锐 , 杨会肖 , 王爱平 . 英德火炬松种子园子代在粤北的生长规律研究. 林业科学研究, 2012, 25(5): 670-676.
[4]	韩博 , 李志勇 , 郭浩 , 张俊佩 . 干旱胁迫下5种幼苗光合特性的研究. 林业科学研究, 2014, 27(1): 92-98.
[5]	郭红艳 , 崔明 , 周金星 , 但新球 , 丁访军 , 吕相海 . 贵州岩溶峡谷区石漠化对土壤碳库的影响. 林业科学研究, 2014, 27(6): 822-829.
[6]	徐利霞 , 杨水平 , 姚小华 , 李生 , 任华东 . 石漠化地区3个树种幼苗在水分胁迫下的光合特性与抗旱性关系. 林业科学研究, 2006, 19(6): 785-790.
[7]	李金垚 , 潘雯 , 王佳 , 薛亮 , 张显松 , 李生 . 土壤活性有机碳及碳库管理指数对石漠化治理措施的响应. 林业科学研究, 2022, 35(5): 156-163. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.005.017
[8]	张萍 , 杨光滢 , 喻生根 , 袁普森 , 郑义和 , 陈艾 . 大岗山林区水体、空气、噪声环境背景值研究*. 林业科学研究, 1994, 7(1): 38-43.
[9]	陈步峰 , 林明献 , 曾庆波 , 周光益 , 李意德 , 邱坚锐 . 尖峰岭热带林集水区一组水质背景值及水质生态效应. 林业科学研究, 1998, 11(3): 231-236.
[10]	张应中 , 赵奋成 , 林军 , 赖旭恩 , 黄永权 , 蔡坚 . 湿加松在粤北山区早期生长表现初报. 林业科学研究, 2007, 20(4): 556-562.
[11]	赵志刚 , 张朝斌 , 丘英华 , 郭俊杰 , 何永佳 , 翁启杰 , 曾杰 . 粤北西南桦种源试验林星天牛危害分析与早期综合评价. 林业科学研究, 2011, 24(6): 768-773.
[12]	邱治军 , 吴仲民 , 王旭 , 邹滨 , 罗鑫华 . 冰雪灾害对粤北九峰阔叶林枯落物量及水文功能的影响. 林业科学研究, 2011, 24(5): 591-595.
[13]	张天霖 , 邱治军 , 吴仲民 , 陈志红 , 胡辉 , 周光益 , 赵厚本 , 李兆佳 , 蔡章林 . 粤北针阔混交林不同器官碳氮磷钾的生态化学计量特征. 林业科学研究, 2021, 34(2): 149-157. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.02.016
[14]	盛炜彤 , 范少辉 . 人工林长期生产力保持机制研究的背景、现状和趋势. 林业科学研究, 2004, 17(1): 106-115.
[15]	王君厚 , 周士威 , 刘奉觉 . 胡杨叶片基态渗透值的研究*. 林业科学研究, 1990, 3(5): 499-502.
[16]	郎漫 , 聂浩 , 李平 . 采伐方式对森林土壤氮初级转化速率和净氮转化速率的影响. 林业科学研究, 2023, 36(5): 32-40. doi: 10.12403/j.1001-1498.20220542
[17]	杨曾奖 . 桉苗水培营养配方和pH值的选择. 林业科学研究, 1990, 3(5): 495-498.
[18]	马浩 , 李佩健 , 沈熙环 . 毛泡桐种源育种值早期预测的研究. 林业科学研究, 1998, 11(2): 179-185.
[19]	陶粮 , 庞广昌 . 基因分化值和基因调控信息量研究. 林业科学研究, 1989, 2(2): 163-170.
[20]	李录林 , 刘文桢 , 赵中华 , 王鹏 , 石小龙 . 应用π值法则评价小陇山林区林分状态. 林业科学研究, 2018, 31(6): 1-6. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.06.001

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