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Position: Home > Articles > 137Cs and 210Pbex tracing of soil erosions on cultivated and reforested slope lands in Three North-Shelter Forest Region Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering 2020,36 (24) 64-72

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

作  者：
王俊杰;苏正安;周涛;王丽娟;王晓艺;刘翊涵;伍佐
单  位：
中国科学院 水利部成都山地灾害与环境研究所
关键词：
土壤;侵蚀;模型;210Pbex;137Cs;防护林;退耕还林
摘  要：
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著下降趋势,且均由前期的风沙侵蚀转变成了风沙沉积.
译  名：
137Cs and 210Pbex tracing of soil erosions on cultivated and reforested slope lands in Three North-Shelter Forest Region

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