[發明專利]一種利用稀土元素示蹤喀斯特地區土壤漏失的方法有效
| 申請號： | 201810373732.3 | 申請日： | 2018-04-24 |
| 公開（公告）號： | CN108614088B | 公開（公告）日： | 2021-04-13 |
| 發明（設計）人： | 彭旭東;戴全厚;丁貴杰;李昌蘭 | 申請（專利權）人： | 貴州大學 |
| 主分類號： | G01N33/24 | 分類號： | G01N33/24 |
| 代理公司： | 北京化育知識產權代理有限公司 11833 | 代理人： | 尹均利 |
| 地址： | 550025 貴州省*** | 國省代碼： | 貴州;52 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 利用 稀土元素 喀斯特 地區 土壤 漏失 方法 | ||
本發明公開了一種利用稀土元素示蹤喀斯特地區土壤漏失的方法，其特征在于：根據研究內容選擇觀測區，采集并測試所選觀測區各種稀土元素的背景值，選擇示蹤稀土元素和計算釋放量，配制示蹤土樣并通過“條帶法+斷面法”布設，劃線標記表層土壤位置，采集并測試觀測期后所選稀土元素含量，計算和分析土壤地下漏失量。本發明利用稀土元素示蹤喀斯特區土壤流失/漏失，可定量界定喀斯特石漠化區土壤地表流失和地下漏失的貢獻，在喀斯特地區具有普遍適用性，準確度高、操作簡單。
技術領域
本發明屬于土壤侵蝕與水土保持、環境科學領域，具體涉及一種利用稀土元素示蹤喀斯特地區土壤漏失的方法。
背景技術
長期巖溶作用致使喀斯特地貌出現多級多處與水、土、巖和生物聯為一體的地表、地下雙層結構，使該區的水循環過程和土壤侵蝕過程具有特殊性和復雜性，產生一系列特殊的環境地質問題，如水土流失、石漠化、地面沉降和塌陷等。喀斯特地區水土流失是其生態環境退化的重要因素，嚴重制約著該區農業可持續發展，充分揭示喀斯特地區坡地水土流失發生、運移機制是控制石漠化發展的關鍵。
盡管近年來喀斯特地區特殊的土壤流失類型研究備受關注，包括地表流失及地下漏失等，其中地表流失研究通過野外觀測、室內模擬及同位素示蹤等一系列的方法，其侵蝕過程、機理及影響因素都相對系統；但由于喀斯特地下徑流泥沙野外直接觀測難度系數大，且目前尚無切實可行的研究方法和手段，故基于喀斯特地區特殊的地下漏失機理研究較少，目前僅處于定性描述和室內模擬探索階段，且已有研究未能揭示其漏失機制。
稀土元素近年來被證實是研究土壤侵蝕較理想的示蹤元素。利用穩定性稀土元素示蹤技術研究土壤侵蝕分布，基本原理是將示蹤元素氧化物與土壤均勻混合后布設于研究區不同地形部位，使其在整個降雨侵蝕過程中隨徑流泥沙遷移，通過采集侵蝕的泥沙樣品，采用中子活化分析等方法測定示蹤元素含量，據此研究侵蝕泥沙來源及不同地形部位土壤侵蝕差異特征，以此達到判別侵蝕泥沙來源及得出不同地形部位土壤流失量的目的。前述方法主要適用于非喀斯特區并設有徑流小區的坡面，而對于具有特殊侵蝕類型的喀斯特區，地下漏失很難直接接收到漏失掉的水土，因此只能通過示蹤載體在裂隙中的分布來反應裂隙土壤漏失的過程。
發明內容
本發明目的在于提供一種測定精度高、操作簡單、環境友好型的喀斯特地區土壤地下漏失的稀土元素示蹤方法。
本發明的目的主要通過以下技術方案實現：一種利用稀土元素示蹤喀斯特地區土壤漏失的方法，根據研究內容選擇觀測區，采集并測試所選觀測區各種稀土元素的背景值，選擇示蹤稀土元素和計算釋放量，配制示蹤土樣并通過“條帶法+斷面法”布設，劃線標記表層土壤位置，采集并測試觀測期后所選稀土元素含量，計算和分析土壤地下漏失量；
具體包括以下步驟：
(1)根據研究內容，選擇能夠代表研究區土壤發生地表流失或地下漏失的多個典型觀測區，考慮到巖土界面發生土壤流失或漏失的特殊性，所選觀測區需包括部分巖石界面；
(2)采集觀測區稀土元素背景值的土壤樣品，即在觀測區內，以20-50cm網格大小在網格中心位置以分層厚度為2cm分層采集土壤樣品，以靠近巖石界面2cm內的土壤作為巖土界面土樣，并以相同的分層厚度采集巖土界面土壤樣品，上述土壤樣品采集至8-20cm深度范圍內；
(3)選擇多種稀土元素開展試驗，其施放濃度及釋放量分別按下式計算：
Ci＝BCi×a(式1)，
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