土地退化方法应用初步研究——以闽西沙县东溪流域为例.docVIP

土地退化方法应用初步研究——以闽西沙县东溪流域为例 提 要 综合运用 137s、土壤磁测等新技术手段，结合土壤结构水稳性、E 等部分土壤理化指标，对闽西沙县东溪流域坡地不同部位的土地退化特征进行初步的定量研究，结果表明：①土壤中 137s 含量与坡度呈很强的对数关系 R=－0.83)，表明土地退化随坡度的增加而加剧；②土壤表层磁化率富集系数与坡度呈较强的对数关系 R=－0.63)，表明土地退化随坡度的增加而加剧；③不同地貌部位以及不同的土地利用类型之间，其土壤部分理化指标，在不同的显著性水平上，呈现一定的退化特征。关键词 137s 土壤磁测 土壤侵蚀与土地退化 坡地分 类 中图法 S157 土地退化是当今全球变化研究的重要内容。本世纪以来，由于人口的迅猛增加带来的食物需求以及人类不合理的开发利用土地，已引起全球土地资源的不断退化和生态环境的日益恶化[1]。近年来，国内外与此相关的研究方兴未艾，取得了一定的成果。但研究方法多局限于建立野外观测或试验站；建立数学模型或对 USLE、EPP 等进行参数修正后应用于区域土壤侵蚀与土地退化的定量研究等，不仅耗费了人力、财力和时间，而且由于方法本身的局限，其方法和成果又往往难以推广到其它地区。因此，尝试综合运用多种快速、简便方法，进行区域土地退化定量研究，对于丰富土地退化研究的理论和方法，准确制定区域土地退化防治对策，促进土地资源可持续发展，具有重要的理论与实践意义。 本文选择闽西沙县东溪流域为研究区，综合运用 137s、土壤磁测等新技术手段，并结合土壤结构水稳性、E 等部分土壤理化指标，对该区坡地不同部位以及不同土地利用类型的土地退化特征进行初步的定量研究，取得了初步研究成果。1 研究区概况 福建省沙县东溪流域位于福建省中部偏西，闽江上游沙溪河下游。东溪由富口、高桥和夏茂三条支流汇流而成，流域面积为 836.2k2。沙县地处东径 117°32′～118°06′，北纬 26°06′～26°46′之间，总面积 1885.63k2，以地面积最广，具有“八一水一分田”的地表特点，是闽西北地区重要的粮食和林业生产基地。2 研究方法2.1 137s 测试技术 环境中 137s 的惟一在于大气核试验或核泄漏[2、3]，其首次进入大气环境为 1945 年全球第一次核试验[4]，大剂量的 137s 进入大气环境则开始于 1952 年 11 月高当量的核爆炸[5]，在这些核试验中，137s 和其它放射性元素一并进入大气层参与全球的大气环流[6]，又从平流层进入对流层并随大气降水在地表沉积[6、7]。37s 被迅速而牢固地吸附于土壤粘粒和有机质团粒结构[7]，基本上不发生化学反应[8]，137s 在地表的运动和再分布主要伴随土壤的物理运动而进行。因此，137s 独特的性质使其成为土壤侵蚀和堆积定量研究的较好的示踪剂。 137s 具有γ放射性，其发射的γ射线能量为 661.6Kev，半衰期为 30.17 年。用高纯锗γ谱仪分别测定样品和标准源能谱，用道边界法进行分析，计算其峰面积。本次实验测量在英国 Durha 大学进行，设备由高纯锗γ探测器、前置放大器、高压、主放、液氮容器、微机多道分析器、AD 转换等部分组成。γ探测器是美国 RTE公司生产的高纯锗同轴探测器；高压由美国 RTE 生产的 459 型，工作电压 1.5kV；主放由美国 RTE 生产的 572 型，放大倍数 24 倍；微机多道分析器采用 RTE 生产的 4096 道多道分析器；使用本系统测定 137s，实际测得分辨率时，－601.33eV 全能峰 FH=2.1keV，峰康比为 491，长期稳定性好。2.2 土壤磁化率的测定 土壤磁学是一门新兴的土壤学科分支，在研究土壤发生分类、土壤肥力演变规律、土壤调查制图、植物营养诊断、生物磁性以及土壤改良、土壤侵蚀以及空间分布等领域开辟了一条新的途径。本研究磁化率的测定采用英国 Durha 大学提供的英国 Bartingtn 公司生产的 S2 型磁测仪。将野外采集样品装入 10l 塑料管内直接置于仪器测定。由于土壤磁性受土壤容重、水分等因素的影响，本研究共采集样品 102 个，分两次测定，第一次测定在野外进行；第二次将样品带回英国 Durha 大学实验室采用同一仪器测定，将两次测得的同一样品的数据进行校正后用于分析。2.3 有关土壤理化指标分析 土壤的自然特性是土地退化的基础，人类活动的不合理影响则加速土地退化的过程。因此，选择一定的土壤理化指标可分析区域土地退化的程度。本研究选取土壤的团粒结构的水稳性、土壤的阳离子交换性能等作为分析本区土地退化的指标。 1) 团粒结构水稳性的测定土壤结构与土壤肥力有密切关系，许多学者对不同粒径的水稳性土壤结构对土