一、~(137)Cs应用于我国土壤侵蚀研究评述(论文文献综述)
冯冬霞,廖海清,杨芳,王希欢,贾世琪,赵茜宇,张艺,柏杨巍[1](2021)在《中国土壤和湖泊沉积物中钚同位素分布特征和应用研究》文中研究表明钚(Pu)是与核工业密切相关的、以痕量或超痕量存在于环境中的重要放射性核素。综述了近年来中国土壤和湖泊沉积物中239+240Pu的分布特征、迁移行为及其在环境地球化学中的应用。结果显示:中国土壤和湖泊沉积物中239+240Pu沉降通量分别为7.31~554.00和4.80~240.60 MBq/km2,因研究区域所处环境及纬度的差异而变化;240Pu/239Pu同位素比值分别为0.048~0.307和0.164~0.193,平均值分别为0.181±0.026和0.179±0.021;全球大气核试验沉降是中国土壤和湖泊沉积物中239+240Pu的主要来源。作为重要的长寿命放射性核素,在今后的研究中应加强Pu同位素与其他放射性核素示踪技术(137Cs、210Pb和7Be示踪法等)、遥感技术以及传统研究方法相结合,有利于提升大尺度环境区域中Pu的分析精度,提高239+240Pu放射性核素示踪技术的示踪效率。
潘明航[2](2021)在《黄土高原多沙粗沙区典型坝控流域泥沙来源研究》文中指出黄土高原是黄河泥沙的重要来源地,其中粗泥沙的源头治理是黄河中游水土保持工作的重中之重。淤地坝作为黄土高原重要的水土保持措施,在拦蓄侵蚀泥沙的同时,还记录了小流域沉积泥沙的产沙过程和来源信息,通过这些信息可对小流域侵蚀产沙特征和泥沙来源进行研究,对资料缺乏区域的土壤侵蚀研究有重大意义。本文以皇甫川罕将沟流域为例,通过对草地、坡耕地、沟壁和坝地沉积剖面土壤样品采集以及室内测定分析,分析了研究时段内流域侵蚀性降雨等相关信息,以及泥沙源地和剖面沉积泥沙的理化性质;基于历史降雨资料、实测淤积厚度、以及粉砂粘粒径分布,建立了坝地沉积旋迥层的时间序列,研究了该流域的侵蚀产沙特征及产沙强度变化;采用复合指纹识别技术进行了坝控流域泥沙源地贡献率的定量计算,可为流域水土流失综合治理、水土保持措施合理配置等提供重要科学依据。主要结论如下:(1)罕将沟流域的降雨量、侵蚀性降雨量和降雨侵蚀力年内分布极为不均,不同剖面深度的沉积泥沙粒径差异明显。2007~2016年侵蚀性降雨量呈上升趋势,多年月平均降雨侵蚀力在7月最大,为486.19(MJ·mm)/(hm2·h)。6~9月的降雨量、侵蚀性降雨量和降雨侵蚀力分别占全年总量的72.8%、80.1%和85.5%,雨旱两季差异明显。砂粒(>0.05mm)为源地和淤积剖面泥沙的主要粒径,不同剖面深度的沉积泥沙粒径差异明显。随着时间推移,该坝控流域内沉积泥沙的粒径有细化趋势。(2)基于历史降雨资料、实测淤积厚度、以及粉砂粘粒径分布建立了罕将沟淤地坝的侵蚀产沙时间坐标,分析了小流域的侵蚀产沙特征及产沙强度变化。2007~2017年,该淤地坝共拦蓄泥沙99.20×104t,多年平均侵蚀模数为16889.65t/(km2.a),属剧烈侵蚀区。随着淤积的进行,流域年侵蚀模数呈下降趋势。次侵蚀产沙量与次侵蚀性降雨量、年侵蚀产沙量与年侵蚀性降雨量间均呈显着相关关系(P<0.05)。该流域在中雨(20~25mm)和大雨(25~50mm)的相似降雨条件下,其侵蚀模数随着淤积的进行具有减小的趋势。(3)基于草地、坡耕地、沟壁以及沉积剖面泥沙样品理化指标的测定分析,采用复合指纹识别技术解析了该流域的泥沙来源。该流域泥沙来源的最佳指纹因子组合为Cr+As+Mo+Cd,正确判别率达90.7%。沟壁是淤地坝淤积泥沙的主要贡献源,贡献率达65.8%,其次坡耕地,贡献率为29.0%,草地的泥沙贡献率最小,为5.2%。(4)利用所得的各源地的泥沙贡献率,分析了研究时段内各泥沙源地的侵蚀产沙量变化。2007~2017年,草地、坡耕地和沟壁的多年平均侵蚀模数分别为1053.80 t/(km2·a)、4904.66 t/(km2.a)和10931 t/(km2.a)。随着旋廻层深度的增加各源地次产沙量均呈上升趋势。随着淤积的进行,中雨(10~25mm)和大雨(25~50mm)的相似降雨条件下泥沙源地的产沙量均呈下降趋势,且大雨(25~50mm)下降更为明显。
祝元丽[3](2021)在《东北低山丘陵区土壤侵蚀格局及其对土地利用变化的响应研究》文中指出东北低山丘陵区是我国黑土资源集中分布区域的重要组成部分,具有显着的农业利用优势,对保障新形势下我国的粮食和生态安全至关重要。建国以来,黑土区大规模、高强度的土地开发利用以及开垦过程中水土保持措施的缺失导致该地区成为我国土壤侵蚀问题最严重的地区之一。尤其是低山丘陵区,因其漫川漫岗的地形条件,成为土壤侵蚀发生的重灾区,严重影响了耕地生产力和区域生态系统服务功能。因此,提高土壤侵蚀表征指标的精度、揭示区域土壤侵蚀强度的空间分布格局,是遏制黑土退化,实现黑土资源可持续利用的关键科学问题之一。目前,区域土壤侵蚀格局的研究多围绕土壤侵蚀模型展开,其中土壤可蚀性这一关键因子的量化主要依赖于低密度点状土壤信息数据,难以准确表征其空间连续分布特征,从而使土壤侵蚀强度计算和空间格局分析的精度大大降低。同时,黑土退化是自然和人为因素共同作用的结果,不合理的土地利用是加剧区域土壤侵蚀的重要因素之一。以往的研究局限于针对不同土地利用类型的土壤侵蚀量估算,不足以全面揭示土壤侵蚀对土地利用变化的响应关系。针对以上问题,建立高时效、高空间分辨率的土壤可蚀性量化与空间表征方法,在对土壤侵蚀格局进行高精度空间表征和侵蚀热点区识别的基础上,揭示土地利用对耕地土壤侵蚀空间分异特征的影响,是探讨黑土退化机理,制定黑土区耕地利用与保护政策的基础,可以为国家黑土地保护重大工程的实施提供理论和数据支撑。本文选择东北低山丘陵区的长春市九台区为研究区,旨在从县域尺度开展土壤侵蚀格局及其对土地利用变化响应关系的研究。通过建立以多时相哨兵二(Sentinel-2)遥感为核心的土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)高精度反演方法,为土壤可蚀性因子高精度量化和高分辨率空间表征提供数据支撑;并将基于高光谱遥感反演的土壤可蚀性因子数据引入通用土壤流失方程(Revised Universal Soil Loss Equation,RUSLE),实现研究区土壤侵蚀强度的测算和空间格局分析,识别侵蚀热点区;最后基于地理加权回归(Geographical Weighted Regression,GWR)模型,探究土壤侵蚀格局与土地利用变化因子的关系,分析土地利用强度和耕地景观破碎度对土壤侵蚀的影响,为区域水土保持措施的精准落位和宏观土地管理政策的制定提供依据。取得如下主要研究成果:(1)基于高光谱遥感反演的土壤可蚀性因子空间表征SOC含量与土壤可蚀性之间具有极显着的相关性,因此常被作为核心指标进行RUSLE方程中土壤可蚀性因子的计算。但受限于研究区高分辨率SOC数据的缺失,以及传统湿式化学方法进行大尺度、多频次SOC量化的高成本,目前尚缺乏土壤可蚀性因子高效测算和空间精细表征的方法体系。针对此瓶颈,本文立足于哨兵二卫星遥感反演地表土壤参数的最新研究进展,建立以多时相哨兵二图谱特征为核心的SOC高精度量化和高分辨率空间制图方法,为土壤可蚀性因子的空间可视化提供数据支撑。研究结果表明:通过哨兵二裸土像元提取与多时相合成、偏最小二乘法SOC反演模型构建、预测值不确定性分析等核心手段,实现了基于多时相哨兵二裸土图谱特征的SOC含量预测(R2=0.62,RMSE=0.17),生成了研究区10米分辨率的耕地表土SOC分布图。与单一日期遥感反演相比,多时相裸土像元光谱数据集可以提供鲁棒性更强、耕地覆盖范围更大、精度更高的SOC预测模型;与基于近地高光谱数据的SOC预测模型对比发现,星陆双基SOC高光谱反演预测中起决定性作用的波段呈高度一致性(均为短波红外波段),进一步印证了以哨兵二数据进行SOC含量预测的稳定性和可行性。以像元级SOC分布数据为基础,进一步建立了土壤可蚀性因子测算和高分辨率空间表征新方法,生成了研究区土壤可蚀性因子的空间分布图,为RUSLE模型的深化应用和土壤侵蚀空间格局分析奠定了坚实的数据基础。(2)研究区土壤侵蚀空间格局及侵蚀热点区坡面土壤有机碳迁移-再分布规律高精度、高时效的土壤侵蚀格局空间表征和侵蚀热点区识别对于查明区域土壤侵蚀程度和范围以及区域水土保持措施的精准落位至关重要。本文以RUSLE模型框架为基础,在高分辨率土壤可蚀性因子的数据支撑下,开展研究区土壤侵蚀量的估算和其空间分布特征研究,把不同侵蚀强度理解为各种侵蚀强度镶嵌而成的侵蚀景观,进行了土壤侵蚀景观格局的分析。并在土壤侵蚀热点区,进行了坡面尺度下土壤侵蚀驱动的SOC空间迁移、再分布和转化规律研究。研究发现:2019年研究区耕地土壤总体侵蚀状况以微度和轻度侵蚀为主,受极强度和剧烈侵蚀影响的耕地范围所占比例相对较小,土壤侵蚀模数的平均值为7.09t·hm-2·a-1。综合土壤侵蚀空间聚集性和热点分析结果来分析土壤侵蚀空间分布特征发现:研究区耕地土壤侵蚀强度较严重的地区集中分布于东南部以及东北部的坡耕地。随着海拔高度和地形坡度的增加,微度和轻度侵蚀地区所占比例逐渐减小,而极强度和剧烈侵蚀所占比例逐渐增大,这与地势复杂区水力和耕作侵蚀互作引发的SOC时空迁移和流失导致的土壤可蚀性升高密切相关。微度和轻度土壤侵蚀类型的分布较为集中,但是形状比较复杂,极强度和剧烈侵蚀的分布零散,并且景观形状较为简单。为进一步探究土壤侵蚀与土壤团聚结构、SOC稳定性的耦合作用机理,本文在土壤侵蚀热点区选取典型坡耕地,从坡面尺度对土壤侵蚀-沉积过程驱动的SOC迁移和再分布规律进行探索。通过对坡面不同位置(即稳定区、侵蚀区和沉积区)土壤团聚体粒级、各粒级SOC含量和碳稳定同位素比值(δ13C)进行测定,发现侵蚀引起的沿下坡方向细颗粒土壤物质的优先迁移导致沉积区的粘土+粉土颗粒百分比升高,以及各粒级SOC含量升高和“年轻”不稳定SOC含量(以δ13C指征)的同步增加。该研究结果说明精准农田管理背景下的坡耕地土壤管理与保护需要考虑侵蚀强度和土壤碳库的高度空间异质性,采取因地制宜的土壤固碳和水土保持措施。(3)土地利用强度和耕地景观破碎度变化的耕地土壤侵蚀空间响应本文在分析研究区1996-2019年土地利用变化主要特征的基础上,采用GWR模型从土地利用强度和景观破碎度的角度分析土地利用变化对低山丘陵区耕地土壤侵蚀的影响。研究发现:九台区在1996-2019年土地利用发生了较大的变化,尤其是1996-2009年,耕地的流失与补充交替进行,建设用地面积逐渐增加而生态用地则逐渐减少。在自然因素和社会经济因素的双重影响下,耕地的变化频率最高,并且由林地转化而来的耕地具有最大的平均土壤侵蚀模数。利用GWR模型分析外部因素对耕地土壤侵蚀强度和空间差异性的影响,结果表明地形坡度对土壤侵蚀的影响最显着,具有很强的正效应;土地利用强度与耕地景观破碎度的增加均对耕地土壤侵蚀状况具有明显的促进作用,尤其是在研究区坡耕地的主要分布区(沐石河街道、波泥河街道、上河湾镇、城子街道、胡家回族乡、土们岭街道),这与此区域大量林地被占用转换为坡耕地,造成土地利用强度增大,边缘耕地逐渐破碎化这一现象密切相关。最后,根据研究区土壤侵蚀格局现状和对土地利用变化的响应,本文针对性地提出东北低山丘陵区耕地土壤侵蚀防治的措施建议,为低山丘陵区土地资源的可持续利用和人地关系协调发展提供科学依据。
于文竹[4](2021)在《基于模型模拟及核素示踪的三江源土壤侵蚀研究》文中指出三江源属于青藏高原,是长江、黄河以及澜沧江的源头,它深刻影响着我国的气候及气象条件。开展三江源的土壤侵蚀研究对保护青藏高原生态环境、提高区域持续发展水平意义重大。基于三江源区内气象数据、土壤数据以及遥感影像等数据,运用RUSLE模型、RWEQ模型和冻融分级评价模型对三江源的水力侵蚀、风力侵蚀和冻融侵蚀进行模拟,分别估算了三江源水力侵蚀强度分布、风力侵蚀强度分布以及冻融侵蚀强度分布,并依据对应的分级标准对各类侵蚀进行强度分级,进而定量分析三江源三大侵蚀空间分布特征。并对三江源区进行野外勘测,选取合适的样点采集土壤,采用137Cs示踪技术对三江源区内土壤侵蚀进行定量计算,将实测侵蚀结果与模型估算结果进行对比,得出主要结论如下:(1)三江源区整体水力侵蚀分布面积较少,发生水力侵蚀的区域主要分布在源区中南部及源区东北部,侵蚀多呈分散状态且所占面积不大。三江源区水力侵蚀分布最广泛的为微度侵蚀所占面积为20.9万km2,占源区总面积的48.04%;其次为轻度侵蚀,所占面积为12.73万km2,占源区总面积的29.27%;中度以上侵蚀分布较少,依次为中度侵蚀、极强度侵蚀、强度侵蚀,所占比例依次为9.02%(3.92万km2)、5.18%(2.25万km2)、5.00%(2.18万km2)。面积分布最少的为剧烈侵蚀1.52万km2,仅占源区总面积的3.49%。(2)三江源流域整体发生风力侵蚀的面积较少,研究区域内大多数地区不发生风力侵蚀或为微度侵蚀及轻度侵蚀,少数地区发生强度侵蚀及极强度侵蚀。发生风力侵蚀的区域主要分布在源区西部及源区东北部,侵蚀多呈分散状态且所占面积不大。三江源区风力侵蚀分布面积最大的为微度侵蚀及轻度侵蚀,所占面积分别为38.45万km2、40.29万km2,分别占源区总面积的38.45%及40.29%;其次为中度侵蚀,所占面积为13.11万km2,占源区总面积的13.11%;分布较少的为强度侵蚀及极强度侵蚀,面积为4.54万km2、3.61万km2,分别占源区总面积的1.97%、1.57%。(3)三江源区整体冻融侵蚀分布面积较广,整个源区冻融强度指数评价在1.63到4.44之间。三江源中部玉树县、囊谦县附近及源区东部地区侵蚀强度较大;而源区西部杂多县附近及北部玛多县附近冻融侵蚀强度较低。三江源区冻融侵蚀分布最广泛的为中度侵蚀,面积为13.60万km2,占源区总面积的38.12%;其次为剧烈侵蚀及强度侵蚀,面积分别为6.07万km2及6.56万km2,占源区总面积的7.99%、7.40%;分布较少的为微度侵蚀及轻度侵蚀,面积为4.06万km2、5.39万km2,分别占源区总面积的11.39%及15.11%。(4)三江源主要侵蚀为冻融侵蚀,侵蚀面积达25.61万km2,面积占比为58.87%,冻融侵蚀主要集中于源区西部。其次为水力侵蚀区和水力风力混合侵蚀区,侵蚀面积分别为5.32万km2和6.51万km2,面积占比为12.24%和14.96%,这两种侵蚀区主要集中于源区东部以及中南部。风力单相侵蚀区、水力冻融和风力冻融双相侵蚀区以及水力风力冻融三相侵蚀区分布面积较少,占比均在1~2万km2左右,主要集中分布于源区中北部。源区内侵蚀区分布具有一定的垂直差异特征,高海拔地区主要分布为冻融侵蚀区,低海拔地区主要分布为双相及三相复合侵蚀区。三江源各类侵蚀区除冻融侵蚀区为大块片状分布,其余各侵蚀区均为聚集型散点状分布,冻融侵蚀以及复合侵蚀是三江源源区最主要的侵蚀类型。(5)三江源高寒草原植被下各样点137Cs强度相差较大,范围为678.62~16059.21 bq·m-2,侵蚀模数范围为1210.68~11045.06 t/(km2·a)。绝大部分样点都发生了中度及中度以上的侵蚀,少部分样点发生了中度以下侵蚀,还有少部分样点未发生侵蚀而产生了堆积。三江源高寒草甸植被下各样点137Cs强度范围为374.33~15084 bq·m-2,侵蚀模数范围为70.13~12680.68 t/(km2·a)。其中绝大部分样点发生了中度以下的侵蚀,少部分样点未发生侵蚀而产生了堆积,极少部分样点发生了中度以上侵蚀。三江源地区的土壤侵蚀不仅受植被覆盖的影响,还受其他多种因素共同影响。将实测结果与模型模拟结果进行比对,可证明文章所用模型具有一定的适用性。
赵玉婷[5](2021)在《黄河源区高寒草地生态安全评价》文中研究说明随着全球生态环境危机的爆发,确保生态系统安全是整个人类社会可持续发展的新主题,生态安全评价体系构建已成为国际生态系统研究的热点和难题。草原是陆地上最重要生态系统之一,率先在生态脆弱且提供重要生态安全屏障的草原区开展生态安全评价,不仅有利于区域生态安全管理,更有益于为研发具有自主知识产权的生态安全评价方案提供有益的支撑。黄河源区素有“中华水塔”之称,是中国重要的生态屏障。高寒草地作为黄河源区的主体,在源区生态安全中承担着至关重要的作用,由于过度放牧和气候变化等因素的影响,黄河源区高寒草地退化日益严重,草地净初级生产力、土壤有机碳含量、土壤侵蚀程度和水源涵养功能都发生了显着地变化,对黄河源区的生态安全构成严重威胁。因此,亟待定量、准确地评价黄河源区高寒草地生态系统的生态安全格局及动态变化,这不仅有利于黄河源区生态保护决策,而且有助于黄河中下游地区生态安全管理和区域发展。本研究以草地界面理论为基础(任继周等,2000),提出了基于草地生态健康、草地生态系统服务需求和草地生态风险的高寒草地生态安全评价体系。在此框架体系下,以草地净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)和草地土壤有机碳含量(Soil organic carbon content,SOC)作为影响草地健康的核心指标,草地水源涵养功能用于评价黄河源区生态系统服务需求,草地土壤侵蚀程度作为评价高寒草地生态系统受到胁迫的风险。评价指标的真实性是影响生态安全评价结果准确的关键,因此,本研究通过在黄河源区系统取样,采集生物量实测数据293个,土壤有机碳实测数据628个,137Cs实测数据521个,以实测数据为基础,结合气候因子、植被因子、土壤质地因子和地形地貌因子,采用机器学习算法分别构建黄河源区NPP、SOC和土壤侵蚀量的自定义模型并验证,选取最优模型的模拟结果作为指标值。采用In VEST模型定量评价了2001-2020年黄河源区的产水量。在此基础上,结合熵值法确定指标权重,综合评价了黄河源区的生态安全格局及动态变化。主要研究结果如下:(1)构建了NPP自定义模型,模型精度优于CASA模型(R2=0.43,RMSE=155.56 g C m-2yr-1)和MOD17A3产品(R2=0.18,RMSE=196.35 g C m-2yr-1),可实现对黄河源区NPP的精准计算。由植被指数、气候因子、土壤质地和地形地貌组成的32个环境变量中,影响黄河源区NPP的最主要的因子是植被盖度、降雨量、FPAR、蒸散发量和ε。黄河源区NPP在空间上由东南向西北递减,年均值和总值分别为527.39 g C m-2yr-1和61.61 T g C(最优模型模拟结果)。2001-2020年期间,黄河源区NPP总量增加了12.07%,92.35%的区域NPP都呈现增加趋势。(2)相关性分析显示,植被盖度、降雨量、蒸散发、土壤粉粒和土壤砂粒对土壤有机碳的贡献较大,结合机器学习算法,基于岭回归-随机森林算法的SOC自定义模型的估测精度最高(R2=0.71,RMSE=2.05 g/kg),该模型是符合当地实际的创新性成果。由此模型估算的黄河源区SOC平均值为73.2 g/kg,2001-2020年期间,黄河源区65.52%的区域SOC呈增加趋势,32.27%的区域呈现降低趋势,土壤有机碳降低的区域主要分布在高寒草甸类型上。(3)基于参数选择和实测数据验证都表明国际通用的RUSLE模型不适用于黄河源区土壤侵蚀现实,亟待研发适合研究区土壤侵蚀现实的新模型。在土壤侵蚀的机制上,7个环境变量具有重要作用,采用521个137Cs实测数据,筛选的变量与随机森林算法结合模拟的土壤侵蚀估测值精度最高(R2=0.41,RMSE=6.09t ha-1 y-1);该模型充分考虑了黄河源区风速和冻融对土壤流失的影响,相较于RUSLE模型更精确,由此填补了研究区土壤侵蚀模拟方法的空白。基于新模型模拟的土壤侵蚀量整体下降,在空间上呈现明显的空间异质性,研究区土壤侵蚀呈现明显的下降趋势,为制定新的生态管理策略提供数据基础和数据依据。(4)产水量在空间上从东南向西北递减,呈现阶梯式分布。黄河源区年产水量约为5.09X1010m3,2001-2020年,黄河源区产水量整体呈现增加的趋势,其中,9.44%的区域显着增加,其他区域(90.56%)产水量呈现轻微增加的趋势。(5)构建了以草地生态系统理论指导的具有自主知识产权的适用于当地的生态安全评价模型。模型表达式为:ESI=NPPnormalX0.396+SOCnormalX0.219+WYnormalX0.246+SEnormalX0.139模型结果显示,从2001年到2020年,生态安全指数在空间上从东南向西北递减,黄河源区生态安全指数平均水平为0.58。处于安全和较安全水平的区域面积高达57.38%;欠安全和不安全的区域占黄河源总面积的22.21%,生态安全改善的区域占全区总面积的39.30%,生态安全状态恶化的区域占比高达32.73%。生态安全评价结果为黄河源区及黄河中下游地区生态保护决策提供了数据基础。
王采娥[6](2021)在《三江源区山坡退化高寒草甸和灌丛植被、土壤养分空间格局及土壤侵蚀研究》文中认为在全球气候变化,人类干扰作用下,青藏高原三江源区“黑土滩”极度退化草地加剧扩张,并向山坡蔓延,形成“黑土山”退化山坡,导致更严重的水土流失,“黑土山”生态治理更加困难,因此需要对退化山坡进行深入研究,揭示其生态过程和驱动机制。研究高寒山坡地形下退化植被和土壤变化对认识三江源区“黑土山”退化山地形成生态学机制,及提出有效的生态恢复措施有重要参考价值。本研究通过选定小流域范围调查山坡退化情况,并重点选取典型山坡高寒草甸和灌丛为研究对象,基于RUSLE模型,结合复合核素示踪方法,提取青海省达日县窝赛乡植被、坡度和土壤侵蚀等信息,划分草地退化等级、坡度等级和土壤侵蚀强度等级并测定土壤养分含量,同时结合植物群落特征,研究土壤养分、植被和土壤侵蚀模数的空间分布及变化。主要获得以下研究结果:(1)青海省达日县窝赛乡退化山坡下坡位较上坡位退化严重。植被覆盖度上坡位显着大于下坡位(P<0.05);秃斑块覆盖度和石头覆盖度上坡位显着小于下坡位(P<0.05)。植被覆盖度与秃斑块覆盖度之间呈显着的负相关(r=-0.686,P<0.05),与石头覆盖度之间具有极显着的负相关(r=-0.635,P<0.01)。(2)窝赛乡中度退化(MD)草地分布面积最广,占草地总面积的64.6%,约343.7 km2。轻度退化(LD)、重度退化(SD)草地分别占22%和12.65%;未退化(ND)和极重度退化(ED)草地占0.21%和0.34%。区域草地退化指数(GDI)为1.73,接近中等退化等级。西南和东北地区GDI为2.91,退化比较严重;北部、南部地区退化较轻。(3)NMDS表明中度退化草甸、灌丛山坡不同坡位的物种组成差异性大,草甸山坡与灌丛山坡物种组成相似度较高。植物群落多样性随坡长呈单峰分布格局,即随坡长增加,Shannon-wiener指数、Simpson指数、Pielou指数和Margalef指数先增加后减少。灌丛山坡植物群落丰富度显着高于草甸山坡(P<0.05),重度退化草甸山坡植物群落均匀度指数和丰富度指数显着低于其他山坡(P<0.05)。(4)草甸山坡地上生物量随坡长增加先增大后减少,呈单峰曲线(P<0.05)。轻度退化灌丛山坡地上生物量与坡长呈极显着负相关(P<0.01),中度退化灌丛山坡地上生物量与坡长呈单峰曲线(P<0.05)。山底地下生物量显着低于其他坡位(P<0.05)。地下生物量随土壤深度下降逐渐降低,随坡长增加逐渐增大。(5)草甸山坡土壤OM、TN、NH4+-N含量从山顶到山底逐渐减少,TP、NO3--N含量分布均匀。灌丛山坡土壤OM、TN、NH4+-N、TP含量从山顶到山底逐渐减少,NO3--N分布均匀。退化山坡山顶的土壤养分含量显着高于山底(P<0.05)。土壤养分空间分布最优模型有高斯、球状和线性模型,结构比C0/(C0+C)小于75%,具有较强的空间自相关性,随机性变异较少,总的空间异质性程度低。土壤养分空间插值表明其空间分布异质性较大。(6)不同退化程度草甸、灌丛山坡土壤养分含量差异显着(P<0.05)。轻度退化山坡TP含量显着小于其他退化山坡(P<0.05)。灌丛山坡TN、OM、NH4+-N、NO3--N含量显着大于草甸山坡(P<0.05),轻度退化灌丛山坡OM显着大于中度退化灌丛山坡(P<0.05)。重度退化草甸山坡OM显着大于中度退化草甸山坡(P<0.05)。轻度、中度退化草甸山坡TN含量显着大于重度退化山坡(P<0.05)。轻度退化草甸山坡NH4+-N显着小于中度退化、重度退化山坡(P<0.05)。(7)137Cs和210Pbex土壤侵蚀速率具有极显着相关性(P<0.01)。草甸山坡137Cs和210Pbex平均侵蚀模数分别为4165.7 t·km-2·a-1、3056 t·km-2·a-1,为中度侵蚀。灌丛山坡137Cs和210Pbex平均侵蚀模数1809.8 t·km-2·a-1、1743.2 t·km-2·a-1,为轻度侵蚀。研究区137Cs和210Pbex平均侵蚀模数3195.6 t·km-2·a-1、2578.4 t·km-2·a-1。平均侵蚀模数:草甸>灌丛,137Cs侵蚀模数>210Pbex侵蚀模数。受坡型影响,“直-凹”坡型较“凹-直、凹凸”和复合坡型具有更低的侵蚀模数。(8)窝赛乡以微度侵蚀为主,占75.6%,约389.4 km2。侵蚀主要发生在5-25°的山坡,占总侵蚀面积的77%,剧烈侵蚀主要发生在坡度大于25°山坡。中度退化草地面积占草地总面积的64.6%,中度退化草地面积中坡度在8-25°的草地面积占中度退化草地总面积的69%;未退化草地易在坡度>35°区域发生微度侵蚀;不同退化程度草地均发生了微度侵蚀。综上所述,青藏高原三江源区“黑土山”高寒山坡植被、土壤退化严重。地形、坡度、降雨和人类干扰等是造成窝赛乡出现大面积“黑土山”的主要作用因子。生境梯度上,窝赛乡小流域内高寒山坡土壤养分、植物群落和侵蚀强弱等呈异质性分布且具有一定的相关性。灌丛山坡植被和土壤退化程度及侵蚀强度均弱于高寒草甸,得益于灌丛植被拦截降水,减缓径流,抑制水土流失。因此,未来的恢复治理过程中,可考虑提高植被覆盖度,采取灌木地带和封禁等措施,从根本上控制水土流失。
张彩云[7](2021)在《岩溶洼地沉积物记录的土壤侵蚀对环境变化和人类活动的响应》文中进行了进一步梳理岩溶区水土流失导致一系列生态环境问题,已受到诸多学者的关注。岩溶生态脆弱区的生态恢复与重建是一项庞大的系统工程,而水土流失的防治则是关键一环,有效的防治土壤侵蚀需要对岩溶地区的土壤侵蚀规律和机制进行深刻的了解和把握。洼地作为流域物质的“储存库”,详细记录了土壤侵蚀的变化信息。因此,本文选取重庆市北碚区中梁山(Zhong Liang Mountain)岩溶洼地为研究对象,采集了一个深度为325 cm的ZLM沉积剖面。首先,综合运用137Cs、210Pb、AMS14C三种测年方法,建立了ZLM剖面的年代序列。其次,在可靠的年代序列的基础上,采用多种指标(包括粒度、磁化率、元素Ti、化学蚀变指数CIAm、Al/K)研究方法,并结合代用指标的气候环境指示意义,并与区域地质载体记录对比研究,重建洼地小流域近744年以来气候环境变化历史;最后,结合重金属Zn、Pb、TOC、δ13C以及史志资料记载的重庆地区的人口数和耕地面积,重建该区域人类活动历史,并对ZLM沉积剖面记录的土壤侵蚀可能受到的气候变化与人类活动的影响进行探讨。主要得出以下结论:(1)通过稳定补给速率模型(Constant rate of supply mode)对ZLM剖面上部0-55 cm进行210Pb年代计算,在325-60 cm选取7份炭屑进行AMS14C测年,并使用校准曲线Int Cal13对AMS14C进行校正(误差范围为2σ),建立了ZLM剖面可靠的年代序列。结果表明ZLM沉积剖面覆盖最近744年,可探讨数十年到百年尺度上的土壤侵蚀及环境变化。(2)ZLM沉积剖面记录的平均土壤侵蚀模数为151.14 t km-2yr-1。根据土壤侵蚀模数的变化,可将剖面划分为七个阶段,具体表现为:1274-1410AD:25.98 t km-2yr-1;1410-1640AD:177.04 t km-2yr-1;1640-1720AD:47.93 t km-2yr-1;1720-1890AD:273.97 t km-2yr-1;1890-1963AD:94.71 t km-2yr-1;1963-1993AD:349.30 t km-2yr-1;1993-2018AD:122.45t km-2yr-1。结果表明,在1410-1640 AD、1720-1890 AD和1963-1993AD三个阶段土壤流失严重,在1963-1993AD达到顶峰。(3)本文选择沉积物中粒径、χfd(频率磁化率)和元素Ti含量指示流域降水变化,元素Cu和Fe含量指示流域温度变化,化学蚀变指数(CIAm)和Al/K比值指示流域化学风化强度,开展多种代用指标的综合对比分析,进而探讨气候环境演变历史。结果表明:在1274-1483AD期间,ZLM沉积剖面各代用指标都显示,季风整体上呈现增强的变化趋势;1483-1530AD,气温降低,降水减少;1530-1620AD,降水增加,气温变化以1575AD为转折,前期升高后期降低;1620-1856AD,气温升高,降水波动增加;1856AD以来,气温升高,降水无显着增加趋势。15世纪以来,其他地质载体的研究结果显示,季风整体上减弱,降水减少,温度降低,这与本文重建的气候变化存在显着不同。另外,气候变化与ZLM剖面沉积物记录侵蚀速率之间存在一些不耦合。这表明气候不是导致研究区土壤侵蚀变化的主要原因。(4)ZLM剖面沉积物中TOC、重金属Zn和Pb含量显着增加可能受到人类活动的影响。农业活动的改变尤其是玉米的种植可能是引起ZLM剖面沉积物中δ13C值趋向偏重变化的原因。且上述指标与重庆地区人口的增加和耕地指数的变化趋势较为一致,进一步表明了近700年来人类活动逐渐成为研究区地表环境改造的主要力量。历史时期1410-1640AD(177.04 t km-2yr-1)和1720-1890AD(273.97t km-2yr-1)土壤侵蚀模数较高可能归因于两次湖广填四川。随着人口的增加,需要更多的粮食维持生计,迫使人们进行开垦,土壤侵蚀加剧。1963-1993AD土壤侵蚀模数急剧增加,根据气象站点的数据显示,在此期间降水量没有显着的变化趋势,进一步表明,强烈的人为干扰可能对土壤侵蚀模数起主要作用。综上所述,岩溶地区的水土流失可能是一个受人类活动长期影响的过程,其时间尺度不是近期几十年的尺度,时间尺度可能是几百年。
王永平[8](2021)在《滇池东大河小流域土壤侵蚀及养分流失的同位素示踪研究》文中认为土壤侵蚀是全球最主要的生态环境问题之一,其生态破坏后果严重,同时制约着社会和经济的快速发展。滇池作为云南省境内第一大淡水湖,流域内水土流失问题严重,受到各界的广泛关注,解决水土流失问题,恢复当地生态环境已成当务之急。从小流域尺度上探究不同土地利用类型下的土壤侵蚀及养分流失特征,能够为当地土地利用变化对滇池流域面源污染及土地退化的影响研究提供可靠的参考依据,对减缓生态压力、改善生态环境、评价退耕还林以来的水土保持效益具有重要的现实意义。本研究选取滇池南部的东大河小流域为研究靶区,通过137Cs、210Pbex双同位素联合示踪技术对该流域内土壤侵蚀进行定量分析及评价,旨在探究不同土地利用下的土壤侵蚀特征,并在土壤侵蚀的基础上,与养分流失相结合,揭示不同土地利用类型对土壤侵蚀及养分流失的影响,并通过土壤养分含量化学计量特征反映土壤质量现状。主要研究结果如下:(1)基于137Cs、210Pbex背景值模型、采样方法及背景值剖面特征,确定了东大河小流域137Cs、210Pbex背景值分别为972.05Bq·m-2;22161.24Bq·m-2。不同土地利用类型对土壤侵蚀具有一定的影响,210Pbex示踪的侵蚀模数略高于137Cs示踪结果,但两种同位素示踪土壤侵蚀结果吻合度较高。不同土地利用类型中平均土壤侵蚀模数表现为耕地(1637.01t·km-2·a-1)>撂荒地(1121.23t·km-2·a-1)>草地(962.65t·km-2·a-1)>林地(673.15t·km-2·a-1)的规律,其中林、草地中出现了沉积,表明林、草地具有较好的水土保持效果,有利于流域内的生态恢复。此外,流域内不同土地利用类型的总侵蚀量主要受土地利用类型的面积影响。除部分耕地处于中度侵蚀状态外,其他3种土地利用类型均处于中度侵蚀以下,但平均侵蚀模数仍旧高于当地容许土壤侵蚀量,土壤侵蚀现象依然严重。(2)林、草地侵蚀主要受自然因素的影响,在10~25°坡度范围内,林、草地中侵蚀模数较大,在耕地中,土壤侵蚀模数与坡度呈明显的正相关关系;林地中植被覆盖度小于0.4时,侵蚀较为严重,因此在退耕还林工程实施过程中,应优先退耕坡度较大的耕地,并且适当加强10~25°坡度范围内的山坡防护,并对植被覆盖度较低的地区采取适当密植的措施。(3)不同土地利用类型对土壤养分含量分布和流失量具有一定影响,其中总有机碳(TOC),总氮(TN)相关性较为显着,在不同土地利用类型中的流失规律也均表现出耕地>草地>撂荒地>林地的规律,总磷(TP)与TOC、TN流失规律不同并且与二者的含量并无显着相关性,TP在4种土地利用类型中的流失规律为:耕地>撂荒地>草地>林地。表明在东大河小流域内,土壤TP的分布特征与迁移规律与TOC、TN不同。3种养分流失与土壤侵蚀具有较好的线性相关关系,土壤侵蚀对养分流失影响较大。林地中的土壤侵蚀以及3种养分的流失量均为最小,反映出林地对土壤侵蚀及养分流失减缓作用明显,有必要继续推广退耕还林工程。4种土地利用类型中,除草地土壤TP处于4级水平外,其他养分均处于3级以上水平,表明土壤虽受侵蚀影响但养分状况仍相对良好。(4)土壤碳氮比(C/N)、氮磷比(N/P)、碳磷比(C/P)数值较低,表明在各种用地类型中,土壤能够为植物生长提供充足的氮素供应,且在生长过程中主要受氮素影响;土壤中有机质矿化速率较快,磷的有效性较高。综上表明流域内虽存在土壤养分流失现象,但土壤养分供应水平相对较好。
王俊杰,苏正安,周涛,王丽娟,王晓艺,刘翊涵,伍佐[9](2020)在《137Cs和210Pbex双核素示踪“三北”防护林区退耕前后坡地土壤侵蚀变化》文中研究指明为查明"三北"防护林建设前后农耕地和退耕地土壤保持效益变化,该研究利用137Cs和210Pbex双核素示踪技术,选择了防护林建设较为成功的张家口坝上地区(风力侵蚀区)作为典型区,研究了农耕地以及退耕地土壤137Cs和210Pbex的剖面变化规律及其示踪的土壤侵蚀变化。结果表明:1)由于耕作的混匀作用,农耕地土壤剖面中137Cs和210Pbex均呈均匀态分布;退耕地土壤剖面中137Cs和210Pbex则表现为表层(0~5cm)比活度最高、下层(5~25cm)均相对较低且分布相对均匀的形态,这表明退耕后坡地土壤137Cs和210Pbex剖面形态均会发生一定变化,退耕驱动土壤137Cs和210Pbex剖面变化导致运用土壤核素估算侵蚀模型在该区域难以适用;2)基于土壤137Cs和210Pbex剖面变化规律,利用210Pbex质量平衡方程,提出了退耕地土壤210Pbex土壤侵蚀估算模型;3)利用137Cs比例模型估算退耕地土壤侵蚀速率为(27.94±11.92)t/(hm2·a),农耕地侵蚀速率为(29.11±14.42)t/(hm2·a),而利用修正后的210Pbex转换模型估算得到"三北"防护林区退耕地造林前平均侵蚀速率为(82.16±14.36)t/(hm2·a),造林后平均侵蚀速率为(-41.28±33.91)t/(hm2·a);农耕地造林前平均侵蚀速率为(68.55±22.11)t/(hm2·a),造林后平均侵蚀速率(-8.52±47.32)t/(hm2·a)。这表明137Cs示踪技术主要表征了1963年以来该区坡地土壤侵蚀和沉积的平均结果,而210Pbex示踪技术则可以较好地示踪防护林建成前后的土壤侵蚀变化。此外,研究结果也表明,相比于"三北"防护林建成之前,建成之后该区农耕地和退耕地的土壤侵蚀速率均呈显着下降趋势,且均由前期的风沙侵蚀转变成了风沙沉积。
刘君洋,王明力,杨建军,缪成波[10](2020)在《基于MCM模型和137Cs的准东地区土壤侵蚀分析》文中提出运用中国大陆CRI修正模型(MCM)估算了新疆准东地区27个样点的137Cs本底值,计算了沙地、裸地、耕地、林地和草地的土壤侵蚀量并对其进行验证,探讨了MCM模型在研究区的应用潜力。结果表明:(1)各样点的137Cs总量在130.10~2671.54 Bq·m-2,平均值为1076.31 Bq·m-2,研究区中部和北部土壤多属侵蚀状态,而南部土壤多属沉积状态;(2)MCM模型估算的137Cs背景值含量介于979.87~1249.60 Bq·m-2,平均值为1140.20 Bq·m-2,结果较为合理;(3)位于研究区中部的荒漠-平原区的耕地、草地和未利用地土壤侵蚀模数分别为24.66、34.30 t·hm-2·a-1和77.84 t·hm-2·a-1,表明基于MCM模型计算的土壤侵蚀模数能较好的反映研究区土壤侵蚀状况;(4)不同土地类型的土壤侵蚀模数存在显着差异,沙地>裸地>草地>耕地>林地,研究区年平均侵蚀模数75.86 t·hm-2·a-1。基于MCM模型估算的137Cs背景值在本研究区测算的土壤侵蚀模数较为合理,具有广泛的应用前景。
二、~(137)Cs应用于我国土壤侵蚀研究评述(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、~(137)Cs应用于我国土壤侵蚀研究评述(论文提纲范文)
(1)中国土壤和湖泊沉积物中钚同位素分布特征和应用研究(论文提纲范文)
1 土壤和湖泊沉积物中239+240Pu分布特征 |
1.1 239+240Pu沉降通量的分布特征 |
1.1.1 土壤 |
1.1.2 湖泊沉积物 |
1.2 240Pu/239Pu同位素比值的空间分布特征 |
1.2.1 土壤 |
1.2.2 湖泊沉积物 |
2 Pu同位素的环境地球化学应用 |
2.1 Pu同位素在近代沉积物计年中的应用 |
2.2 Pu同位素在土壤侵蚀研究中的应用 |
3 结语 |
(2)黄土高原多沙粗沙区典型坝控流域泥沙来源研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 小流域土壤侵蚀研究进展 |
1.2.2 小流域泥沙来源研究进展 |
1.2.3 黄土高原泥沙来源研究进展 |
1.3 研究目的与内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 研究区概况与研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地形地貌 |
2.1.2 气候特征 |
2.1.3 植被特征 |
2.1.4 土壤结构 |
2.2 典型淤地坝选择 |
2.3 土壤样品采集 |
2.3.1 剖面样品的采集 |
2.3.2 潜在泥沙源地样品采集 |
2.4 土壤样品的处理与测定 |
2.4.1 土壤粒径的测定 |
2.4.2 土壤总磷、总氮的测定 |
2.4.3 土壤重金属的测定 |
2.5 研究方法 |
2.5.1 降雨侵蚀力的计算 |
2.5.2 土壤容重的确定 |
2.5.3 重金属含量计算 |
2.5.4 淤地坝沉积泥沙量的计算 |
2.5.5 复合指纹算法的泥沙贡献率的计算 |
3 坝控小流域源地及坝地淤积基本信息分析 |
3.1 坝控流域侵蚀性降雨量及降雨侵蚀力分布特征 |
3.1.1 侵蚀性降雨量分布特征 |
3.1.2 降雨侵蚀力分布特征 |
3.2 坝控流域源地土壤理化性质分析 |
3.2.1 源地土壤粒径分布特征 |
3.2.2 源地土壤总氮总磷分布特征 |
3.2.3 源地土壤常量微量元素统计分析 |
3.3 淤地坝剖面淤积信息分析 |
3.3.1 淤地坝剖面泥沙粒径垂直变化特征 |
3.3.2 淤地坝剖面泥沙养分垂直变化特征 |
3.3.3 淤地坝剖面泥沙常量微量元素统计分析 |
3.4 小结 |
4 坝控小流域土壤侵蚀产沙过程反演 |
4.1 淤地坝库容曲线的确定 |
4.2 淤地坝沉积泥沙容重的确定 |
4.3 淤地坝侵蚀产沙时间坐标的建立 |
4.4 淤地坝运行期间淤积量计算 |
4.5 坝控小流域侵蚀产沙特征反演 |
4.5.1 流域次侵蚀模数变化特征 |
4.5.2 流域年侵蚀模数变化特征 |
4.5.3 流域侵蚀产沙变化趋势 |
4.5.4 相似降雨条件下侵蚀模数变化 |
4.5.5 流域侵蚀产沙与降雨的关系 |
4.6 小结 |
5 典型坝控小流域泥沙来源 |
5.1 判定潜在泥沙源地 |
5.2 最佳复合指纹识别因子组合的筛选 |
5.3 泥沙源地对沉积剖面的泥沙贡献率 |
5.4 泥沙源地贡献率变化 |
5.5 泥沙源地侵蚀产沙量变化 |
5.5.1 各源地次侵蚀产沙量 |
5.5.2 泥沙源地次产沙量变化特征 |
5.5.3 相似降雨条件下泥沙源地产沙量变化 |
5.6 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(3)东北低山丘陵区土壤侵蚀格局及其对土地利用变化的响应研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状与进展 |
1.2.1 东北黑土区土壤侵蚀研究概述 |
1.2.2 土壤侵蚀模拟与定量研究进展 |
1.2.3 基于高光谱反演的土壤可蚀性因子量化研究进展 |
1.2.4 土地利用变化对土壤侵蚀影响的研究概述 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 理论基础及研究方法 |
2.1 基本概念与理论基础 |
2.1.1 基本概念 |
2.1.2 理论基础 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 星陆双基土壤参数高光谱反演 |
2.2.2 空间格局分析方法 |
2.2.3 碳稳定同位素示踪 |
2.2.4 地理加权回归模型 |
第3章 研究区概况及数据获取 |
3.1 研究区概况 |
3.1.1 地理位置 |
3.1.2 自然概况 |
3.1.3 社会经济概况 |
3.1.4 东北低山丘陵区面临的土壤侵蚀问题 |
3.2 研究数据收集与处理 |
3.2.1 土地利用数据 |
3.2.2 野外土壤样品采集及理化性质测定 |
3.2.3 土壤可见光-近红外高光谱数据 |
3.2.4 哨兵二遥感光谱数据集 |
3.2.5 其他数据的获取 |
第4章 基于高光谱遥感反演的土壤可蚀性因子的空间表征 |
4.1 土壤有机碳与土壤可蚀性因子的相关性 |
4.2 基于单日期哨兵二遥感影像数据的土壤有机碳预测模型 |
4.2.1 建模与验证过程 |
4.2.2 预测模型验证结果 |
4.3 基于多时相哨兵二遥感影像复合土壤像素的土壤有机碳反演 |
4.3.1 裸地范围的划定 |
4.3.2 生成空间连续的多时相裸土像元数据集 |
4.3.3 预测模型精度检验结果 |
4.4 基于近地土壤高光谱传感的土壤有机碳预测验证 |
4.4.1 基于实验室高光谱数据的土壤有机碳反演结果 |
4.4.2 对比验证 |
4.5 土壤可蚀性因子空间表征 |
4.6 本章小结 |
第5章 东北低山丘陵区典型县域土壤侵蚀空间格局 |
5.1 土壤侵蚀模型的选取 |
5.2 土壤侵蚀因子的计算 |
5.2.1 降雨侵蚀力因子 |
5.2.2 地形因子 |
5.2.3 植被覆盖与管理因子 |
5.2.4 水土保持措施因子 |
5.3 土壤侵蚀空间格局 |
5.3.1 土壤侵蚀总体现状分析 |
5.3.2 地形/土壤因素对土壤侵蚀的影响分析 |
5.3.3 土壤侵蚀景观格局特征 |
5.3.4 土壤侵蚀空间格局特征 |
5.4 侵蚀热点区典型坡面土壤有机碳空间迁移-再分布机制研究 |
5.4.1 坡面不同位置土壤团聚体粒级分布和土壤质地变化 |
5.4.2 基于碳稳定同位素示踪的SOC稳定性对土壤侵蚀的响应 |
5.4.3 面向土壤侵蚀防治的坡耕地土壤固碳和保护建议 |
5.5 本章小结 |
第6章 土地利用变化的土壤侵蚀空间响应 |
6.1 土地利用变化研究 |
6.1.1 土地利用数量变化特征 |
6.1.2 土地利用转换分析 |
6.1.3 耕地土壤侵蚀对不同土地利用类型变化的响应 |
6.2 基于格网的土地利用强度与耕地景观指数时空分异分析 |
6.2.1 网格单元的划分 |
6.2.2 土地利用强度与耕地利用景观指数时空分异分析 |
6.3 基于GWR模型耕地土壤侵蚀的土地利用因子分析 |
6.3.1 GWR模型解释变量的选择与数据处理 |
6.3.2 GWR模型回归结果分析 |
6.4 东北黑土区坡耕地土壤侵蚀防治措施建议 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究不足与展望 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(4)基于模型模拟及核素示踪的三江源土壤侵蚀研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究内容及方法路线 |
1.2.1 研究内容 |
1.2.2 研究方法及技术路线 |
1.3 相关研究进展 |
1.3.1 土壤侵蚀研究进展 |
1.3.2 核素~(137)Cs示踪法研究进展 |
1.4 特色与创新 |
第二章 研究区域概况 |
2.1 地势地貌状况 |
2.2 气候状况 |
2.3 植被覆盖状况 |
2.4 人文状况 |
第三章 三江源水力侵蚀研究 |
3.1 水力侵蚀定量计算模型 |
3.2 RUSLE模型各指标因子 |
3.2.1 降雨侵蚀力因子 |
3.2.2 土壤可蚀性因子 |
3.2.3 地形因子 |
3.2.4 植被覆盖与管理因子 |
3.2.5 水土保持措施因子 |
3.3 各指标因子计算过程及结果 |
3.4 水力侵蚀计算结果 |
第四章 三江源风力侵蚀研究 |
4.1 风力侵蚀定量计算模型 |
4.1.1 风蚀气候因子指数计算公式 |
4.1.2 风蚀气候因子指数空间分布 |
4.2 风力侵蚀计算结果及相关分析 |
第五章 三江源冻融侵蚀研究 |
5.1 冻融侵蚀分级评价 |
5.1.1 综合评价指数计算方法 |
5.1.2 气温年较差分级指标计算方法 |
5.1.3 分级评价指标及其标准 |
5.1.4 综合评价指数权重及侵蚀强度分级 |
5.2 冻融侵蚀计算结果及相关分析 |
5.2.1 冻融侵蚀各指标计算结果 |
5.2.2 冻融侵蚀强度 |
第六章 三江源复合侵蚀研究 |
6.1 复合侵蚀区范围界定 |
6.1.1 冻融侵蚀区范围界定 |
6.1.2 其他侵蚀区范围界定 |
6.2 复合侵蚀区分布分析 |
第七章 ~(137)Cs核素示踪土壤侵蚀 |
7.1 ~(137)Cs核素活度测定 |
7.1.1 取样点选取 |
7.1.2 实验室处理及测定 |
7.2 ~(137)Cs土壤侵蚀模数计算 |
7.2.1 ~(137)Cs背景值确定 |
7.2.2 ~(137)Cs示踪土壤模型 |
7.3 不同植被下的示踪结果分析 |
7.3.1 高寒草原植被下的示踪结果分析 |
7.3.2 高寒草甸植被下的示踪结果分析 |
7.4 核素示踪与模型模拟结果对比 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(5)黄河源区高寒草地生态安全评价(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 生态安全评价研究进展 |
1.3 已有研究中存在的问题 |
1.4 研究内容和技术路线 |
第二章 研究区与数据来源 |
2.1 研究区 |
2.1.1 研究区概况 |
2.1.2 气候特征 |
2.1.3 土壤特征 |
2.1.4 植被特征 |
2.1.5 社会经济概况 |
2.2 系统取样与数据源获取 |
2.2.1 实验设计与取样方法 |
2.2.2 地形和遥感数据的获取与处理 |
2.2.3 气象数据及其空间插值 |
第三章 近20 年黄河源区NPP模型模拟及时空分布 |
3.1 引言 |
3.2 NPP模型模拟研究方法 |
3.2.1 MOD17A3 数据产品 |
3.2.2 CASA模型 |
3.2.3 NPP自定义模型构建 |
3.2.4 模型精度评价 |
3.2.5 Mann-Kendall(MK)动态趋势分析 |
3.3 NPP模型模拟结果评价 |
3.3.1 MOD17A3 产品和CASA模型精度评价 |
3.3.2 NPP自定义模型环境变量影响因素分析 |
3.3.3 影响黄河源区NPP的环境变量筛选结果 |
3.3.4 基于生物量实测数据的模型验证 |
3.4 基于最优模型的NPP时空动态分布 |
3.4.1 NPP空间分布格局 |
3.4.2 NPP动态趋势分析 |
3.5 讨论 |
3.5.1 机器学习模型估算草地NPP的适用性评价 |
3.5.2 黄河源区NPP变化的驱动力分析 |
3.5.3 黄河源区NPP模型模拟的不确定性分析 |
3.6 小结 |
第四章 黄河源区土壤有机碳模拟模型构建及时空格局 |
4.1 引言 |
4.2 土壤有机碳自定义模型模拟研究 |
4.2.1 土壤有机碳自定义模型构建 |
4.2.2 模型精度评价 |
4.2.3 Mann-Kendall(MK)动态趋势分析 |
4.3 自定义模型模拟结果评价 |
4.3.1 土壤有机碳实测数据和环境变量的统计分析 |
4.3.2 土壤有机碳实测数据与环境变量相关性分析 |
4.3.3 影响土壤有机碳的环境变量筛选结果 |
4.3.4 基于土壤有机碳实测数据的模型验证 |
4.4 基于最优模型的土壤有机碳时空动态分布 |
4.4.1 土壤有机碳空间分布 |
4.4.2 土壤有机碳动态趋势分析 |
4.5 讨论 |
4.5.1 环境变量对土壤有机碳的影响作用 |
4.5.2 土壤有机碳模型模拟适用性评价 |
4.5.3 黄河源区土壤有机碳驱动机制存在不确定性 |
4.6 小结 |
第五章 近20年黄河源区土壤侵蚀模型模拟及其时空变化 |
5.1 引言 |
5.2 黄河源区土壤侵蚀模型模拟方法与评价 |
5.2.1 RUSLE模型 |
5.2.2 土壤侵蚀自定义模型构建 |
5.2.3 模型精度评价 |
5.2.4 Mann-Kendall(MK)动态趋势分析 |
5.3 土壤侵蚀模型模拟结果 |
5.3.1 RUSLE模型模拟结果 |
5.3.2 土壤侵蚀自定义模型环境变量影响因素分析 |
5.3.3 影响土壤侵蚀的环境变量筛选结果 |
5.3.4 基于~(137)Cs实测数据的模型验证 |
5.4 土壤侵蚀时空动态分析 |
5.4.1 土壤侵蚀空间分布格局 |
5.4.2 土壤侵蚀动态趋势分析 |
5.5 讨论 |
5.5.1 环境变量对土壤侵蚀的影响作用 |
5.5.2 自定义土壤侵蚀模型的不确定性 |
5.5.3 应制定黄河源区土壤侵蚀治理优先级策略 |
5.6 小结 |
第六章 基于In VEST模型的黄河源区产水量动态模拟 |
6.1 引言 |
6.2 黄河源区高寒草地产水量估算 |
6.2.1 产水量模型原理 |
6.2.2 产水量模型数据源及处理方法 |
6.3 黄河源区产水量时空动态分析 |
6.3.1 黄河源区产水量空间分布格局 |
6.3.2 黄河源区产水量动态趋势变化 |
6.4 小结 |
第七章 黄河源区生态安全评价体系构建 |
7.1 引言 |
7.2 构建黄河源区高寒草地生态安全体系 |
7.2.1 熵值法确定指标权重 |
7.2.2 构建生态安全综合指数 |
7.3 黄河源区高寒草地生态安全综合评价 |
7.3.1 生态安全指标体系 |
7.3.2 生态安全指数空间分布 |
7.3.3 黄河源区高寒草地生态安全指数趋势变化 |
7.4 讨论 |
7.4.1 黄河源区生态政策中存在的问题 |
7.4.2 生态安全评价指标之间可能存在协同效应 |
7.4.3 生态安全评价模型敏感性分析有待进一步开展 |
7.5 小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 研究创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(6)三江源区山坡退化高寒草甸和灌丛植被、土壤养分空间格局及土壤侵蚀研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 山地植物群落分布格局的研究 |
1.2.2 山地土壤养分分布格局的研究 |
1.2.3 土壤侵蚀研究进展 |
1.3 研究意义 |
第二章 研究内容与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 研究内容 |
2.3 技术路线 |
2.4 研究方法 |
2.4.1 窝赛乡山坡退化基本普查 |
2.4.2 植物群落调查 |
2.4.3 土壤采样 |
2.5 数据分析和统计方法 |
2.5.1 植被分析方法 |
2.5.2 地统计学分析 |
2.5.3 土壤侵蚀模数的计算 |
2.5.4 数据处理与分析 |
第三章 山坡退化草甸、灌丛植物群落特征 |
3.1 窝赛乡草地退化现状分析 |
3.1.1 窝赛乡植被退化等级划分 |
3.1.2 山坡退化情况调查统计 |
3.2 山坡退化植物群落特征 |
3.2.1 草甸山坡植物群落特征 |
3.2.2 灌丛山坡植物群落特征 |
3.2.3 草甸、灌丛山坡不同坡位物种组成相似性 |
3.3 山坡退化植物群落物种多样性 |
3.3.1 草甸山坡植物群落物种多样性 |
3.3.2 灌丛山坡植物群落物种多样性 |
3.4 山坡退化地上生物量、地下生物量特征 |
3.4.1 草甸山坡地上生物量的分布特征 |
3.4.2 草甸山坡地下生物量的分布特征 |
3.4.3 灌丛山坡地上生物量的分布特征 |
3.4.4 灌丛山坡地下生物量的分布特征 |
3.5 小结 |
第四章 山坡退化放射性核素和土壤养分的空间分布特征 |
4.1 ~(137)Cs、~(210)Pbex的剖面分布特征 |
4.1.1 背景值的确定 |
4.1.2 草甸山坡~(137)Cs、~(210)Pbex的剖面分布特征 |
4.1.3 灌丛山坡~(137)Cs、~(210)Pbex的剖面分布特征 |
4.2 不同退化山坡~(137)Cs、~(210)Pbex空间分布特征 |
4.2.1 草甸山坡~(137)Cs、~(210)Pbex的空间分布特征 |
4.2.2 灌丛山坡~(137)Cs、~(210)Pbex的空间分布特征 |
4.3 土壤养分空间异质性分布特征 |
4.3.1 草甸山坡土壤养分空间异质性分布特征 |
4.3.2 灌丛山坡土壤养分空间异质性分布特征 |
4.4 不同退化山坡土壤理化性质分析 |
4.4.1 不同退化山坡土壤养分分析 |
4.4.2 不同退化山坡土壤pH和容重分析 |
4.4.3 不同退化山坡土壤pH空间异质性分布 |
4.5 小结 |
第五章 基于~(137)Cs、~(210)Pbex核素和RUSLE土壤侵蚀模型研究 |
5.1 基于RUSLE模型的各因子获取 |
5.1.1 降雨侵蚀力R值 |
5.1.2 土壤可蚀性K值 |
5.1.3 坡度坡长LS值 |
5.1.4 植被管理因子C值 |
5.1.5 水土保持因子P值 |
5.2 基于RUSLE模型的土壤侵蚀模数的计算 |
5.2.1 窝赛乡土壤侵蚀模数 |
5.2.2 窝赛乡土壤侵蚀强度分级 |
5.3 土壤侵蚀空间分布格局分析 |
5.3.1 不同坡度下土壤侵蚀空间分布特征 |
5.3.2 不同坡度下草地退化空间分布特征 |
5.3.3 不同退化草地土壤侵蚀空间分布特征 |
5.4 基于~(137)Cs、~(210)Pbex核素的侵蚀模数与RUSLE侵蚀模型分析 |
5.4.1 草甸山坡~(137)Cs、~(210)Pbex核素的土壤侵蚀速率研究 |
5.4.2 灌丛山坡~(137)Cs、~(210)Pbex核素的土壤侵蚀速率研究 |
5.4.3 ~(137)Cs、~(210)Pbex侵蚀结果比较及与RUSLE侵蚀模型对比分析 |
5.5 土壤侵蚀与土壤养分、植被的关系 |
5.5.1 土壤侵蚀与养分元素的关系 |
5.5.2 植被多样性与土壤侵蚀的关系 |
5.6 小结 |
第六章 讨论 |
6.1 山坡退化过程中植物群落变化特征 |
6.2 山坡退化过程中土壤养分变化及空间异质性 |
6.3 山坡退化过程中土壤侵蚀影响因素的分析 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间参与的科研项目 |
附录 |
(7)岩溶洼地沉积物记录的土壤侵蚀对环境变化和人类活动的响应(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 环境代用指标及其指示意义 |
1.2.2 岩溶区土壤侵蚀研究 |
1.3 科学问题 |
1.4 研究内容 |
1.5 技术路线 |
第2章 研究区概况与研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 自然地理概况 |
2.1.2 人文环境 |
2.2 样品采集 |
2.3 年代序列的建立 |
2.3.1 ~(137)Cs测年基本原理 |
2.3.2 ~(210)Pb测年基本原理 |
2.3.3 ~(137)Cs和 ~(210)Pb测试方法 |
2.3.4 ~(14)C年代学 |
2.4 洼地小流域沉积速率与侵蚀模数 |
2.5 样品的分析测试 |
2.5.1 粒径的测定 |
2.5.2 磁化率的测 |
2.5.3 元素的测定 |
2.5.4 TOC的测定 |
2.6 数据的分析与处理 |
第3章 ZLM沉积剖面时间序列及侵蚀模数研究 |
3.1 ZLM沉积剖面年代序列的建立 |
3.2 土壤沉积物记录的洼地小流域土壤侵蚀变化 |
3.3 本章小结 |
第4章 ZLM剖面代用指标的结果及其环境指示意义 |
4.1 代用指标研究结果 |
4.1.1 粒径分析 |
4.1.2 磁化率指标 |
4.1.3 元素地球化学指标 |
4.2 环境变化历史 |
4.2.1 ZLM沉积物记录的环境变化历史 |
4.2.2 区域环境变化对比 |
4.3 本章小结 |
第5章 沉积物记录的人类活动变化 |
5.1 人类活动变化的重建 |
5.2 土壤侵蚀变化的控制因素 |
5.2.1 历史时期的土壤侵蚀 |
5.2.2 现代土壤侵蚀 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 论文创新点 |
6.3 不足和展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(8)滇池东大河小流域土壤侵蚀及养分流失的同位素示踪研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 国内外研究进展 |
1.1.1 ~(137)Cs示踪土壤侵蚀研究进展 |
1.1.2 ~(210)Pb_(ex)示踪土壤侵蚀研究进展 |
1.1.3 土壤养分流失研究进展 |
1.2 研究背景与意义 |
1.3 研究内容 |
第二章 研究区概况与研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 气候条件 |
2.1.3 地形地貌特征 |
2.1.4 土壤植被特征 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 样品采集 |
2.2.2 样品测试与分析 |
2.2.3 土壤总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)的测定 |
2.2.4 土壤总有机碳、总氮、总磷的流失量计算 |
2.2.5 东大河流域土地利用现状 |
2.3 数据处理 |
2.4 技术路线 |
第三章 东大河流域不同土地利用类型的土壤侵蚀特征 |
3.1 东大河流域土壤~(137)Cs与~(210)Pb_(ex)背景值 |
3.1.1 土壤~(137)Cs背景值 |
3.1.2 土壤~(210)Pb_(ex)背景值 |
3.2 不同土地利用类型土壤~(137)Cs与~(210)Pb_(ex)剖面特征 |
3.2.1 不同土地利用类型土壤~(137)Cs剖面分布特征 |
3.2.2 不同土地利用类型~(210)Pb_(ex)剖面分布特征 |
3.3 不同土地利用类型的土壤侵蚀 |
3.3.1 不同土地利用类型的土壤中~(137)Cs、~(210)Pb_(ex)含量 |
3.3.2 不同土地利用类型的土壤侵蚀模数 |
3.3.3 东大河小流域土壤侵蚀影响因素 |
3.4 本章小结 |
第四章 东大河流域不同土地利用类型土壤养分分布及流失特征 |
4.1 不同用地类型土壤碳、氮、磷剖面特征 |
4.1.1 不同用地类型土壤TOC剖面特征 |
4.1.2 不同用地类型土壤TN剖面特征 |
4.1.3 不同用地类型土壤TP剖面特征 |
4.2 不同用地类型土壤碳、氮、磷含量及流失特征 |
4.2.1 不同用地类型土壤碳、氮、磷含量分布特征 |
4.2.2 不同用地类型土壤碳、氮、磷流失特征 |
4.3 不同用地类型土壤碳、氮、磷化学计量特征 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 不足与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(10)基于MCM模型和137Cs的准东地区土壤侵蚀分析(论文提纲范文)
1 研究区与研究方法 |
1.1 研究区概况 |
1.2 样品采集与测定 |
1.3 计算方法 |
1.3.1 MCM模型 |
1.3.2 耕地土壤侵蚀速率计算 |
1.3.3 非耕地土壤侵蚀速率计算 |
2 结果与讨论 |
2.1 基于MCM模型计算的137Cs本底值和实测137Cs分布特征 |
2.2 土壤侵蚀速率估算 |
3 结论 |
四、~(137)Cs应用于我国土壤侵蚀研究评述(论文参考文献)
- [1]中国土壤和湖泊沉积物中钚同位素分布特征和应用研究[J]. 冯冬霞,廖海清,杨芳,王希欢,贾世琪,赵茜宇,张艺,柏杨巍. 环境工程技术学报, 2021
- [2]黄土高原多沙粗沙区典型坝控流域泥沙来源研究[D]. 潘明航. 西安理工大学, 2021
- [3]东北低山丘陵区土壤侵蚀格局及其对土地利用变化的响应研究[D]. 祝元丽. 吉林大学, 2021(01)
- [4]基于模型模拟及核素示踪的三江源土壤侵蚀研究[D]. 于文竹. 兰州大学, 2021(09)
- [5]黄河源区高寒草地生态安全评价[D]. 赵玉婷. 兰州大学, 2021(09)
- [6]三江源区山坡退化高寒草甸和灌丛植被、土壤养分空间格局及土壤侵蚀研究[D]. 王采娥. 兰州大学, 2021(09)
- [7]岩溶洼地沉积物记录的土壤侵蚀对环境变化和人类活动的响应[D]. 张彩云. 西南大学, 2021(01)
- [8]滇池东大河小流域土壤侵蚀及养分流失的同位素示踪研究[D]. 王永平. 山东理工大学, 2021
- [9]137Cs和210Pbex双核素示踪“三北”防护林区退耕前后坡地土壤侵蚀变化[J]. 王俊杰,苏正安,周涛,王丽娟,王晓艺,刘翊涵,伍佐. 农业工程学报, 2020(24)
- [10]基于MCM模型和137Cs的准东地区土壤侵蚀分析[J]. 刘君洋,王明力,杨建军,缪成波. 干旱区研究, 2020(05)