土壤侵蚀的核示踪技术

如何使用测绘技术进行土壤侵蚀监测近年来，随着人口的增加和城市化的快速发展，土地资源的利用与保护成为一个日益严重的问题。

而土壤的侵蚀是造成土地资源流失的重要原因之一。

为了有效地监测土壤侵蚀，科学家们开始应用测绘技术，通过对土地表面进行精确测量和分析，以便更好地评估土壤侵蚀的程度，从而制定相应的保护措施。

一、测绘技术在土壤侵蚀监测中的应用测绘技术在土壤侵蚀监测中起到至关重要的作用。

首先，测绘技术可以通过遥感技术获取大范围的土地表面信息，包括土地类型、草被覆盖度、坡度等因素，这些因素与土壤侵蚀密切相关。

通过分析这些信息，可以评估土壤侵蚀的潜在程度，并针对不同类型的土地制定相应的保护策略。

其次，测绘技术可以使用地理信息系统（GIS）进行土壤侵蚀模拟。

通过将测得的土地表面信息与实际的降雨数据等环境因素相结合，可以建立准确的土壤侵蚀模型，预测土壤侵蚀的速度和范围。

这对于土地资源的合理利用和保护意义重大。

二、测绘技术在土壤侵蚀监测中的具体应用1. 遥感技术在土壤侵蚀监测中的应用遥感技术是一种通过获取卫星、航空器或其他遥感设备的影像数据来获取地表信息的技术。

在土壤侵蚀监测中，遥感技术可以用来获取土地覆盖类型、植被指数、土壤质地等信息。

这些信息可以帮助科学家们评估土壤侵蚀程度，并制定相应的防护措施。

2. GPS技术在土壤侵蚀监测中的应用全球定位系统（GPS）是一种通过卫星信号来确定位置的技术。

在土壤侵蚀监测中，科学家们可以使用GPS技术来测量不同位置的土地坡度、流速等参数，从而评估土壤侵蚀的潜力。

通过GPS技术，可以实时获取土壤侵蚀的数据，并及时制定相应的保护措施。

3. 地理信息系统在土壤侵蚀监测中的应用地理信息系统（GIS）可以将地理空间数据与属性数据进行整合和分析，从而生成空间信息。

在土壤侵蚀监测中，GIS可以用于建立土壤侵蚀模型，预测和模拟土壤侵蚀的速度和范围。

通过GIS技术，科学家们可以更好地了解土壤侵蚀的趋势，并采取相应的治理措施。

用137Cs法测定坡耕地土壤侵蚀量与坡长的关系一、实验目的：用137Cs核素示踪法测算两块坡耕地的侵蚀量随坡长增加的变化特征。

二、设计依据：137Cs随降水沉降到地表后, 一旦接触到土壤颗粒, 立即被牢固吸附, 主要吸附于表面积大的粘粒和细粉沙。

137Cs被土壤颗粒吸附后, 基本不淋溶流失和被植物摄取, 它以后的运动主要伴随被吸附的泥沙颗粒运移, 因此是侵蚀泥沙研究的一种很有价值的人工环境核同位素。

一个地区的137Cs累积沉降量为本底值，可用无侵蚀、无堆积土壤剖面的137Cs面积浓度来表征。

某一土壤剖面的137Cs面积浓度低于或高于当地137Cs本底值, 一般表明该土壤剖面处有侵蚀或堆积发生, 根据137Cs的流失量或堆积量, 可以定性分析或定量计算该处的土壤流失量或堆积量。

三、试验器材：米尺、取样桶、塑封袋、记号笔、研磨器、筛、天平、γ能谱测定仪四、实验步骤：1、选取三块坡耕地Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号，三个的坡度都是15°，Ⅰ号的坡长为7米；Ⅱ号的坡长为10米；Ⅲ号的坡长为15米。

2、研究区样品的采集采用双剖面法, 沿顺坡方向布置了2条间距为2 m 的剖面线,每个剖面上坡地布置4个采样点,下坡地布置5个采样点, 总共取了18 个土壤剖面样品,包括16个全样和2个分层样。

为准确了解137Cs在该土壤中的深度分布, 2个分层样分别采集于坡耕地Ⅰ和坡耕地Ⅱ内。

3、为获得当地的137Cs本底值,在该坡耕地I 顶部平坦农耕地上取了8个全样,取了一个分层样, 取样深度30～60 cm。

分层样采用直径为9.7 cm 的组合取样筒来取样, 取样筒分为两部分, 取样筒手动打入地下,获得的样芯以每5cm分段。

全样采用直径为7. 8 cm 的取样筒来取样。

取样筒也是手动打入地下, 获得的样芯不分层。

4、采集的样品经风干、研磨、过筛和称重后用γ能谱仪测定137Cs含量,样品的137Cs含量根据662 KeV 谱峰面积求算。

用稀土元素示踪法研究黑土侵蚀[摘要]本文应用主要介绍稀土元素示踪法来测定土壤侵蚀的方法和原理,探讨了稳定性稀土元素示踪在黑土地的土壤侵蚀、沉积、分布和泥沙来源研究中的应用条件,证明了示踪REE的生物地球化学行为较为稳定,不易被植物吸收,也不会因水迁移而影响地下水和地表水的水质,因而REE示踪法对生态环境不会形成不利影响;在影响水蚀的下垫面各因素中,土地利用方式、降雨强度对土壤冲刷量的影响最显著,是造成水蚀的主导因素;利用REE示踪法定量测定不同地形部位的相对侵蚀量,方法是比较简单易行、对于准确评价侵蚀泥沙在坡面空间、时间尺度上的分布、转运、沉积,了解土壤侵蚀过程和评价对于坡面、流域的土壤侵蚀模型有重要的指导意义。

为土壤侵蚀垂直研究开辟了新的途径。

[关键词]土壤侵蚀稀土元素坡面土壤侵蚀是当前世界环境问题中的主要问题之一而备受关注。

土壤侵蚀是造成土地退化、土壤理化性质变劣、肥力下降、土地利用率降低、生态环境恶化的根本原因。

由于降雨、坡面层流引起的土壤侵蚀被认为是涉及到坡面土壤的分散、沉积和转移同时发生的过程。

黑土(Black50115)具有深厚的腐殖质层、良好的物理、化学性质和生物学特性,是中国重要的农业土壤资源和商品粮生产基地。

东北黑土总面积约7×104km2,与乌克兰和美国密西西比河流域的黑土并称为世界三大黑土带。

近些年来,黑土区的土壤侵蚀和水土流失已成为关注的焦点问题之一。

土壤流失在导致耕地地力退化和产量下降的同时,也加剧土壤养分、除草剂和农药对地表水和地下水的污染。

据杨瑞珍资料,东北地区耕地水土流失面积为800×l0hm2,占耕地面积的37.4%。

第二次全国土壤普查结果表明,吉林省有200×10km2,农田遭受中度和强度侵蚀,占总耕地面积的37%。

水土流失己经严重制约了黑土区的经济和农业生产,威胁着中国的粮食安全。

1 土壤侵蚀的概念狭义:仅指土壤(本身)在外营力作用下被分离、破坏和移动的过程。

第24卷第3期2006年5月干旱地区农业研究Agricultural Research in the Arid Areas Vol .24No .3May .2006收稿日期:2005-11-05基金项目:国家自然科学基金重点项目(30230090);国家重点基础研究发展规划(973)项目(G2000046807);中国科学院知识创新工程方向资助项目(KZCX2-405)作者简介:魏彦昌(1978—),男,博士生,研究方向为生态系统服务功能与森林土壤学。

E -mail :w eiyanchang @ .放射性核素137Cs 在土壤侵蚀研究中的应用魏彦昌,欧阳志云,苗　鸿,王效科,高　军(中国科学院生态环境研究中心系统生态重点实验室,北京100085) 摘　要:利用放射性核素铯-137(137Cs )进行土壤侵蚀研究能够简便、快速、准确地获取土壤流失、沉积和空间重新分布等详细信息。

本文在简要总结该技术优越性和应用限制的基础上,重点讨论了区域137Cs 输入背景值确定和定量转换模型选择等关键技术,同时对137Cs 法应用的一些基本假设的合理性进行了探讨。

认为改进取样方法,结合3S 和航空测量技术,利用双核素或三核素同时示踪,可以使该技术在研究方法上更加成熟;加强137Cs 与土壤碳和微生物以及其它土壤理化性质指标关系的研究,可以扩展该技术的应用领域。

关键词:铯-137(137Cs );背景值;土壤侵蚀中图分类号:S157.1 文献标识码:A 文章编号:1000-7601(2006)03-0200-07 土壤侵蚀加剧和伴随的土地质量退化是影响区域可持续发展的主要环境问题[1]。

全世界每年的净土壤流失量估计为230亿t ,相当于每十年全球土壤资源就要损耗7%[2]。

土壤侵蚀不仅破坏当地的土地资源、影响农业生产,而且会威胁下游地区的河流水体和景观植被[3]。

土壤侵蚀问题日益严峻,必然促使土壤侵蚀研究工作的发展,以便于提供完善的土壤流失速率信息和可靠的土壤侵蚀评价方法。

应用137 Cs示踪法估算淮北土石山区土壤可蚀性因子K值李肖;唐鹏;林杰;张阳;朱茜;曾广偌;刘创【摘要】选取淮北土石山区——赣榆区为研究区,通过径流小区法和137 Cs核素示踪技术修订EPIC模型,并利用克里金插值技术获取赣榆区土壤可蚀性因子(K值)的空间分布图.结果表明:EPIC模型不能直接应用于淮北土石山区K值的估算,估算值在耕地上波动较大;修订EPIC模型估算K值与实测K值的相对偏差为5.4％,精度较高,适用于淮北土石山区K值的估算;赣榆区K值主要分布在0.032～0.041 t·h·MJ-1·mm-1.4种土类K值平均值:棕壤类为0.034 t·h·MJ-1·mm-1,潮土类为0.037 t·h·MJ-1·mm-1,砂姜黑土类为0.037 t·h·MJ-1·mm-1,盐土类为0.039 t·h·MJ-1·mm-1.【期刊名称】《东北林业大学学报》【年(卷),期】2019(047)006【总页数】9页(P31-39)【关键词】土壤侵蚀;土壤可蚀性因子(K值);EPIC;137Cs示踪法【作者】李肖;唐鹏;林杰;张阳;朱茜;曾广偌;刘创【作者单位】南京林业大学,南京,210000;南京林业大学,南京,210000;南京林业大学,南京,210000;南京林业大学,南京,210000;南京林业大学,南京,210000;江西省吉安市林业科学研究所;江西省吉安市林业科学研究所【正文语种】中文【中图分类】S157.1土壤侵蚀是导致土壤质量退化及水体富营养化等一系列生态危机的主要原因，是全球陆生生态系统面临的重大环境问题[1]。

导致土壤侵蚀的因素有降水、土壤、地形地貌、植被、人为活动等，其中土壤自身的抗侵蚀能力是重要因子之一[2-3]，国际上通常用土壤可蚀性因子(K值)来衡量。

使用测绘技术进行土壤侵蚀监测的方法随着环境问题的日益严重，土地资源的保护成为了全球各国共同关注的焦点。

土壤侵蚀是土地退化的主要原因之一，对农田、水源和生态环境都造成了巨大的威胁。

因此，开展土壤侵蚀监测工作具有重要的理论和实践意义。

本文将探讨使用测绘技术进行土壤侵蚀监测的方法。

测绘技术在土壤侵蚀监测中具有重要作用。

首先，测绘技术可以提供高精度且多维度的地形数据。

通过使用卫星遥感和无人机等技术，可以获取包括高程、坡度、坡向等地形信息。

这些地形信息对于土壤侵蚀的研究和评估非常重要，可以帮助我们了解土地的特征和发展趋势，并为制定合理的防治措施提供科学依据。

其次，测绘技术可以提供土地利用和覆盖信息。

土地利用和覆盖是土壤侵蚀的重要影响因素之一。

利用遥感和地理信息系统技术，我们可以获取土地利用和覆盖的详细信息，如耕地、林地、湿地等，进而分析土地利用类型对土壤侵蚀的影响程度。

这有助于我们理解土地利用变化对土壤侵蚀的影响机理，从而采取相应的管理措施和调整农业生产结构。

此外，测绘技术还可以提供土壤质量和耕地质量评估。

土壤质量是农田生产力和生态系统健康的重要指标。

通过对土地进行测绘和采样分析，可以获取土壤表层和剖面的性质和质量信息，如有机质含量、pH值、有效养分含量等。

这些土壤质量信息能够直接反映土壤的肥力和植被生长状况，从而为土壤侵蚀的监测和评估提供数据支持。

在实际应用中，测绘技术结合地学和土壤学等学科的理论和方法，形成了一套完整的土壤侵蚀监测体系。

这一体系可以通过以下步骤进行：第一步是采集地形数据。

通过卫星遥感和无人机获取地形数据，包括高程、坡度和坡向等指标。

同时结合现场实测数据进行校正和验证，保证数据的准确性和可靠性。

第二步是获取土地利用和覆盖信息。

通过遥感技术获取土地利用和覆盖的数据，利用地理信息系统进行处理和分析。

同时结合实地调查获取的数据进行对比和验证。

第三步是评估土壤质量。

通过采集土壤样品，分析土壤有机质含量、pH值、有效养分含量等重要指标。

示踪剂的原理及应用示踪剂是指通过在特定物质中加入具有独特标识的化合物或放射性同位素等，用于追踪物质在环境中的迁移、转化和分布过程的技术方法。

示踪剂的原理主要有生物标记法、同位素示踪法、化学示踪法等。

下面将重点介绍示踪剂的原理及其应用。

1.生物标记法原理：利用具有特定生物活性或易被生物体吸收、转化的化合物作为示踪剂，通过测定物质在生物体内的含量或与其产生的代谢产物来追踪其在生物体内的运动。

生物标记法示踪剂包括生物活性示踪物质和内部标记物质。

生物活性示踪物质能够在生物体内发生变化，通过与目标物质的特异性作用，将目标物质与示踪物质分离或增强测定信号；内部标记物质是指加入到目标物质中，与目标物质没有特异性反应，但通过测定标记物的含量来追踪目标物的分布和转化。

2.同位素示踪法原理：同位素示踪法是通过替代物质中的一些原子核或化学键中的原子核，使其具有独特的放射性或质量差异，来对物质的运动进行追踪。

同位素示踪法主要包括放射性同位素示踪法和稳定同位素示踪法。

放射性同位素示踪法利用放射性同位素放出的射线来测定目标物质的浓度和分布。

稳定同位素示踪法则通过测定同位素含量的比值来追踪物质在环境中的流动和转化。

3.化学示踪法原理：化学示踪法是通过向目标物质中加入标记性元素或分子团，改变目标物质的物理性质或化学性质，从而追踪其在环境中的行为。

化学示踪法常用的标记方法包括氢-氘代替、碳-氧-硫-氮-氟-磷等同位素或放射性核素的标记，以及添加特定的化合物或染料等标记物质。

在环境科学领域，示踪剂的应用非常广泛。

以下是部分示踪剂应用的案例：2.土壤示踪剂：用于研究土壤侵蚀、污染物迁移、农药残留等。

示踪剂包括稳定同位素、放射性核素、荧光染料等。

3.生物示踪剂：用于研究生态系统中物种迁移、食物链关系、生物地球化学过程等。

常用的示踪剂包括饵料标记、同位素标记和DNA标记等。

5.工业示踪剂：用于追踪工业过程中的物质传输和环境污染。

常用的示踪剂包括颜料、染料、放射性核素等。

REEs示踪技术在土壤侵蚀研究中的应用吴倩云【摘要】近年来,随着示踪技术在土壤侵蚀研究中的广泛应用,稀土元素示踪技术(REEs Tracer Method)已被公认为理想的土壤侵蚀示踪法.与传统的研究方法相比较,REEs示踪技术能够定量监测坡面侵蚀形态的时空演变过程,分析坡面侵蚀分布规律.同时,REEs示踪技术也为确定泥沙来源、评估土壤侵蚀与泥沙治理措施提供了帮助.分析了REEs示踪技术在土壤侵蚀研究中的可行性以及取得的成果,并对其在土壤侵蚀研究中的不足进行分析.%Recently,with the applications of tracer methods used in soil erosion,Rare Tracer Method (REETM) have been largely regarded as ideal tracers method for soil pared to traditional means,it can be used to quantitatively monitor the temporal and spatial variation of slope erosion forms and analyze the law of the slope erosion distributions.Moreover,it was also able to determine the sediments source to evaluate the measures about governing soil erosion and sediments.Both the feasibility of REETM and achievements in soil erosion,were reviewed.Some limitations were also summarized.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2017(045)032【总页数】4页(P124-126,155)【关键词】稀土元素示踪技术;土壤侵蚀;坡面侵蚀形态;泥沙来源【作者】吴倩云【作者单位】重庆师范大学地理与旅游学院,重庆401331【正文语种】中文【中图分类】S157土壤侵蚀具有影响范围大、危害持续时间长等特点[1]，已被公认为全球最严重的环境问题之一。

新型土壤侵蚀磁性示踪剂的研制及其对土壤理化性状的影响胡国庆;董元杰;史衍玺;邱现奎;王艳华【摘要】@@ 我国水土流失日益严重,已成为制约构建和谐社会的重大生态环境问题[1].因此,土壤侵蚀的监测研究显得格外重要且十分紧迫.磁性示踪技术作为土壤侵蚀监测研究的一种新手段,具有很多优点[2,3],近年来逐渐得到广大科研工作者的重视.【期刊名称】《土壤学报》【年(卷),期】2011(048)003【总页数】6页(P644-649)【关键词】土壤侵蚀;磁性示踪剂;理化性状【作者】胡国庆;董元杰;史衍玺;邱现奎;王艳华【作者单位】山东农业大学资源与环境学院,山东泰安,271018;山东农业大学资源与环境学院,山东泰安,271018;青岛农业大学资源与环境学院,山东青岛,266109;山东农业大学资源与环境学院,山东泰安,271018;山东农业大学资源与环境学院,山东泰安,271018【正文语种】中文【中图分类】S157.1我国水土流失日益严重，已成为制约构建和谐社会的重大生态环境问题［1］。

因此，土壤侵蚀的监测研究显得格外重要且十分紧迫。

磁性示踪技术作为土壤侵蚀监测研究的一种新手段，具有很多优点［2－3］，近年来逐渐得到广大科研工作者的重视。

人工磁性示踪剂的研制和应用极大地促进了磁性示踪技术的发展。

Ventura等［4－5］研制了3种不同形状的磁性示踪剂，并通过模拟降雨和放水冲刷试验表明坡面磁化率的变化能准确地反映坡面的侵蚀和沉积分布。

董元杰等［6］利用粉煤灰作为磁性示踪剂可以对坡面土壤侵蚀进行有效的监测。

从相关报道来看，目前利用磁性示踪技术研究的重点是坡面土壤侵蚀的过程和机理［4－6］，而对磁性示踪剂本身的性质及其对土壤理化性状影响的研究却鲜见报道。

本研究通过多种原料组合，利用圆盘造粒法制作了5种磁性示踪剂，并对其基本特性以及对土壤pH、磁化率、容重和渗透性的影响进行了研究，以期能从中筛选出一种或几种理化性状良好且对土壤影响较小的磁性示踪剂，为今后磁性示踪剂的应用提供科学依据。

工程建设弃土弃渣水土流失7Be核素示踪监测技术
贺秀斌;陈晨宇;韦杰;张信宝;李海林
【期刊名称】《水土保持通报》
【年(卷),期】2006(26)6
【摘要】系统介绍了7Be核素侵蚀示踪技术的原理和方法。

7Be核素侵蚀示踪技术提供了短时期季节性或单次降水事件的水土流失信息,可为水土流失监测,土壤侵蚀模型试验研究提供重要信息数据。

7Be核素侵蚀示踪技术具有不受场地限制、简便快捷,省时省力等特点。

对工程建设弃土弃渣水土流失的监测,不用建立把口站或径流小区,只须在雨季后采一次样,或雨季(单次降雨)前后各采集一次样品,利用7Be核素侵蚀示踪技术就可精确估算出其水土流失量。

【总页数】5页(P67-71)
【关键词】核素侵蚀示踪;7Be;弃渣弃土;水土流失监测
【作者】贺秀斌;陈晨宇;韦杰;张信宝;李海林
【作者单位】中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所;中国水电顾问集团华东勘测设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】S157;X837
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1.开发建设项目弃土弃渣水土流失调查分析 [J], 王玲玲;刘兰玉;左仲国;杨二;黄静
2.生产建设项目弃渣(土)场水土流失特征与防治措施 [J], 吕钊;王冬梅;徐志友;王文
静
3.3S技术在公路建设项目取土弃渣场规划设计中的应用 [J], 杨建英;赵强;张晓晖;祁有祥;程复;田佳
4.火力发电和输变电等电力工程建设弃土(渣)及临时堆土水土保持措施综述 [J], 王亚西
5.工程建设弃土弃渣水土流失过程试验研究 [J], 马春艳;王占礼;寇晓梅;谭贞学;刘俊娥;袁殷;张乃畅
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