黄土高原水蚀风蚀交错带坡耕地土壤风蚀规律的~7Be示踪研究

发布时间：2017-06-24 21:16

  本文关键词：黄土高原水蚀风蚀交错带坡耕地土壤风蚀规律的~7Be示踪研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：黄土高原水蚀风蚀交错带受风蚀和水蚀的共同作用,土壤侵蚀比较严重,是黄土高原最强烈的区域。目前学者们对风水复合侵蚀的区域划分、机理、过程、时空分布、侵蚀强度、驱动因素等开展了大量研究,相对其中水蚀研究而言,土壤风蚀研究十分有限,坡耕地风蚀研究更是鲜有报道。本次实验以神木县水蚀风蚀交错带六道沟小流域为实验区,通过探讨当地3种代表性土壤(粉壤土(偏砂、偏粘、红色),沙土、粉粘土、)的~7Be背景值含量及剖面分布特征,判断其对示踪土壤水蚀和风蚀的适用性;通过建立不同坡度风蚀小区,利用~7Be示踪技术在小区尺度分析不同坡度坡面土壤风蚀规律;选择典型坡耕,通过分析坡耕地的~7Be含量和风蚀模数等值线空间分布,在田块尺度判定研究区的有效合成风向,微地貌变化和上风向障碍物状况。本研究主要得到以下结论:(1)在研究区建立3种土壤类型的~7Be背景值小区,分析雨季和风季土壤中的~7Be背景值含量和剖面分布特征。结果表明:对各土壤类型,不论雨季或风季,~7Be含量均随采样深度的增加呈指数递减;雨季土壤的~7Be含量和分布深度大于风季,雨季土壤的张弛质量深度小于风季。具体地,对~7Be含量,粉粘土、沙土、粉壤土(偏粘)雨季的背景值比风季分别高2.4、1.1和0.7倍,说明雨季~7Be的沉降明显高于风季。对~7Be分布深度,风季,粉壤土(偏粘)~7Be分布深度最大,其主要分布在0-12.5 mm范围内;雨季,沙土~7Be分布深度最大,主要分布在0-15 mm范围内。风季沙土的张弛质量深度最大,其值为10.2 kg/m2。雨季粉粘土的张弛质量深度最大,值为3.7 kg/m2。(2)在研究区建立不同坡度小区,分析不同坡度坡面风蚀速率的空间分布,结果显示:5°小区的~7Be含量最大,值为231.2 Bq/m2,25°小区的~7Be含量最小,值为145.3Bq/m2,不同坡度坡面~7Be的等值线在坡面的形态有较大区别,且数值差别较大。各小区(除0°小区)坡面不同部位均出现低值或高值的闭合区域。0°和15°小区中部~7Be含量由西南方向向东北方向逐渐增大。5°小区~7Be含量由坡面下部向上部呈先增大后减小的趋势,中部~7Be含量由西南方向向东北方向先增大后减小,10°小区~7Be含量从坡面下部向上呈逐渐减小的趋势。依据风蚀速率估算模型计算得到各坡面风蚀速率值,25°小区风蚀速率最大,为2790.7 t/(km2·a),5°小区风蚀速率最小,为1536.5 t/(km2·a);除0°小区之外,风蚀速率随坡度的增大而增加。各小区坡面不同部位封闭的高土壤侵蚀中心,说明该区域分布有小土丘,此封闭侵蚀中心下部等值线的形状和方向说明,该上凸小土丘导致气流在其上风向一定范围内气流加速,侵蚀加剧;闭合的低侵蚀中心,表明该处有洼地分布;风蚀速率为负值的区域,表明风携带的土壤颗粒在此处发生沉积。各坡度小区下风向的八向集沙仪结果显示北方的单宽输沙量最大,可见北风在各具侵蚀力的风向中最具侵蚀力。(3)在研究区选择两个方向偏北、位于迎风坡面、土壤类型分别为的砂壤和粘壤的坡耕地,通过~7Be风蚀速率估算模型计算两坡面的风蚀速率,结果显示:砂壤土坡面的平均风蚀速率为1560.8 t/(km2?a),平均每年被风吹蚀的表土层厚度约为1.2 mm;粘壤土坡面的平均风蚀速率为694.3 t/(km2?a),平均每年被风吹蚀的表土层厚度约为0.6mm,表明不同颗粒组成的土壤易蚀程度不同,本研究中砂壤粘壤。风蚀速率在两坡面均呈现从坡脚到坡顶逐渐增大的变化规律。风蚀速率等值线变化指示了研究区的有效合成风向,微地貌变化和上风向障碍物情况。两坡面上部风蚀速率等值线分布特征表明造成迎风坡面土壤风蚀分布的有效合成风为北风。砂壤土坡面上风向存在挡风的障碍物,坡面中部有一直径约10 m的类圆形洼地分布。粘壤土坡面中部有小土丘分布,改变了其上风向约10 m的风蚀速率。
【关键词】：~7Be示踪技术 坡度 风蚀速率 空间分布 有效合成风向
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S157.1
【目录】：

• 摘要7-9
• ABSTRACT9-13
• 第一章 绪论13-20
• 1.1 研究目的与意义13-15
• 1.2 国内外研究进展15-20
• 1.2.1 土壤风蚀及其研究方法15-16
• 1.2.2 农田土壤风蚀研究进展16-17
• 1.2.3 ~7Be核素示踪技术在土壤侵蚀中的应用17-19
• 1.2.3.1 ~7Be的产生、沉降及其示踪土壤侵蚀的原理17-18
• 1.2.3.2 ~7Be技术在土壤侵蚀中的应用18-19
• 1.2.4 ~7Be估算土壤风蚀速率的模型19-20
• 第二章 研究内容及方法20-27
• 2.1 研究区概况20
• 2.2 研究内容20-21
• 2.2.1 不同种类土壤的~7Be背景值及其剖面分布特征20-21
• 2.2.2 不同坡度小区土壤风蚀情况与坡度的关系21
• 2.2.3 坡耕地土壤风蚀速率的空间分布21
• 2.3 研究方法及技术路线21-27
• 2.3.1 研究方法21
• 2.3.2 ~7Be背景值及其剖面分布特征21-22
• 2.3.3 不同坡度小区土壤风蚀情况与坡度的关系22-24
• 2.3.4 坡耕地土壤风蚀速率的空间分布24-25
• 2.3.5 样品测定分析25-26
• 2.3.6 技术路线26-27
• 第三章 不同类型土壤的~7Be背景值及其剖面分布特征27-34
• 3.1 ~7Be在土壤剖面中的分布特征及其季节变化27-32
• 3.1.1 ~7Be背景值的确定27
• 3.1.2 风季和雨季~7Be在土壤剖面中的分布特征27-32
• 3.2 小结32-34
• 第四章 不同坡度小区土壤风蚀规律研究34-42
• 4.1 风季后不同坡度小区~7Be含量的空间分布34-36
• 4.1.1 ~7Be背景值及剖面分布34
• 4.1.2 风季后不同坡度坡面~7Be含量的空间分布34-36
• 4.2 风季后不同坡度坡面风蚀速率的空间分布36-40
• 4.3 小结40-42
• 第五章 典型坡耕地土壤风蚀速率的空间分布42-47
• 5.1 ~7Be背景值及其剖面分布42
• 5.2 坡面风蚀速率及其空间分布特征42-44
• 5.2.1 坡面~7Be含量的空间分布特征42-43
• 5.2.2 坡面风蚀速率空间分布特征43-44
• 5.3 风蚀速率等值线空间分布的意义44-45
• 5.4 小结45-47
• 第六章 主要研究结论47-49
• 参考文献49-54
• 致谢54-55
• 作者简介55-56
• 西北农林科技大学学历教育硕士学位授予信息表56

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 冬梅,赵士杰;我国农田土壤风蚀及防治措施的研究现状[J];农村牧区机械化;2004年04期

2 王淑琴 ,高秀芳;柠条对土壤风蚀水蚀的防护作用[J];现代农业;2005年07期

3 王升堂,程宏,赵延治;旱作农区土壤风蚀过程、影响因素及其防治技术措施[J];国土与自然资源研究;2005年03期

4 刘汉涛;麻硕士;窦卫国;范贵生;赵满全;;国内外移动式风洞在土壤风蚀试验中的应用[J];农机化研究;2006年12期

5 马洁;徐静;;中国北方土壤风蚀问题研究的进展与趋势[J];科技信息(科学教研);2007年17期

6 周小明;;中国北方土壤风蚀问题研究的进展与趋势[J];科协论坛(下半月);2007年04期

7 赵勇;裴源生;翟志杰;;分布式土壤风蚀模拟与应用[J];水利学报;2011年05期

8 范清成;王飞;穆兴民;刘振东;李锐;;保护性耕作对土壤风蚀的影响[J];中国水土保持科学;2011年03期

9 张伟;岳德鹏;杨贵森;徐晓桃;李宁;殷建;;“3S”技术在我国土壤风蚀研究中的应用进展[J];中国水土保持;2011年07期

10 孙亮初;对防止土壤风蚀的几点意见[J];新疆农业科学简报;1957年15期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 赵勇;裴源生;翟志杰;;分布式土壤风蚀模拟与应用研究——以徒骇马颊河流域为例[A];变化环境下的水资源响应与可持续利用——中国水利学会水资源专业委员会2009学术年会论文集[C];2009年

2 于爱忠;黄高宝;;内陆河灌区不同耕作方式下土壤风蚀主要影响因子研究[A];中国农作制度研究进展2008[C];2008年

3 岳耀杰;高路;张峰;赵金涛;;基于地面实测的土壤风蚀遥感定量反演研究——以毛乌素沙地榆阳沙区为例[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年

4 刘铁军;荣浩;何京丽;刘艳萍;高永;;地质统计学法在土壤风蚀研究中的计算方法探讨[A];全国水土保持与荒漠化防治及生态修复交流研讨会论文集[C];2009年

5 赵永来;麻硕士;陈智;;利用可移动式风洞测试植被盖度对土壤风蚀的影响[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第一分册[C];2005年

6 陈建强;赵满全;陈智;;保护性耕作条件下农田土壤的风蚀特性试验研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会（CSAE 2009）论文集[C];2009年

7 刘目兴;;土壤风蚀可蚀性研究综述及其在风蚀预报中的应用[A];土壤资源持续利用和生态环境安全——中国土壤学会第十一届二次理事扩大会议暨学术会议论文集[C];2009年

8 王金莲;赵满全;;集沙仪的研究现状分析[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年

9 赵满全;刘汉涛;麻硕士;赵士杰;佘大庆;;农牧交错区农田留茬和秸秆覆盖对地表风蚀的影响[A];2006中国科协年会农业分会场论文专集[C];2006年

10 赵满全;刘汉涛;麻硕士;赵士杰;佘大庆;;农牧交错区农田留茬和秸秆覆盖对地表风蚀的影响[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集[C];2006年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 记者王衡、聂建江;亚洲最大土壤风蚀风洞建成[N];人民日报;2003年

2 李峰 王进东;我省建成亚洲最大土壤风蚀风洞[N];甘肃日报;2003年

3 记者　马德明;我省首个风沙源治理水利科技支撑项目通过鉴定[N];河北经济日报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 李永平;黄土高原不同防护类型农田土壤风蚀防控效应研究[D];西北农林科技大学;2009年

2 周建忠;土壤风蚀及保护性耕作减轻沙尘暴的试验研究[D];中国农业大学;2004年

3 海春兴;河北坝上土地利用与土壤风蚀的动力学过程研究[D];北京师范大学;2003年

4 李晓丽;阴山北麓土壤风蚀的影响因素及运动特性的试验研究[D];内蒙古农业大学;2007年

5 臧英;保护性耕作防治土壤风蚀的试验研究[D];中国农业大学;2003年

6 赵沛义;作物残茬生物篱防治农田土壤风蚀及其影响机理研究[D];内蒙古农业大学;2009年

7 杨秀春;旱作农田土壤风蚀防治的保护性耕作技术研究[D];北京师范大学;2004年

8 孙悦超;内蒙古后山地区不同地表覆盖条件下土壤抗风蚀效应测试研究[D];内蒙古农业大学;2008年

9 王淮亮;基于数字图像处理的风蚀地表颗粒特征研究[D];内蒙古农业大学;2013年

10 陈智;阴山北麓农牧交错区地表土壤抗风蚀能力测试研究[D];内蒙古农业大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘红;基于风蚀模型的河北省土壤风蚀评价[D];河北师范大学;2015年

2 刘章;黄土高原水蚀风蚀交错带坡耕地土壤风蚀规律的~7Be示踪研究[D];西北农林科技大学;2016年

3 陈建强;保护性耕作农田土壤风蚀特性风洞试验研究[D];内蒙古农业大学;2010年

4 屈志强;植物配置对土壤风蚀影响的研究[D];北京林业大学;2007年

5 郑东旭;农田保护措施防治沙尘暴效果及土壤风蚀模型的研究[D];河北农业大学;2004年

6 范清成;保护性耕作对农田土壤风蚀影响的风洞实验研究[D];中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心）;2011年

7 张伟;基于遥感的土壤风蚀模型研究与应用[D];北京林业大学;2012年

8 陈健;河北坝上农田土壤风蚀及释尘研究[D];河北师范大学;2012年

9 康玉梅;河北坝上缓坡耕地土壤风蚀特征研究[D];河北师范大学;2013年

10 赵云;黄土区保护性耕作防土壤风蚀的风洞模拟实验研究[D];西北农林科技大学;2013年

  本文关键词：黄土高原水蚀风蚀交错带坡耕地土壤风蚀规律的~7Be示踪研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：479571