东北典型黑土区泥沙沉积速率及其空间变化研究

Quantifying sedimentation and its spatial distribution at watershed scale is significant for studying sediment transportation、stream restoration、water-sediment control, etc., it is also an important also difficult part in soil erosion study. This study plan to apply fingerprinting and Caesium-137 methods together in the typical black soil region in Northeast China. This study plan to estimate the sediment dynamic change through quantifying sediment source contributions、soil deposit rate and their spatial distribution, at the same time, to discuss the possibility of combining fingerprinting and Caesium-137 methods for sediment deposition study in the study area. The findings would be helpful for quantifying watershed scale sediment deposition and discover the sediment dynamic change laws in the black soil region, Northeast China; it would also provide useful information for soil and water conservation management and black soil protection.

泥沙沉积定量评价和沿程空间变化研究对揭示流域泥沙输移规律、进行河道治理和水沙调控等具有重要意义，是土壤侵蚀研究的重点和难点。本项目拟以泥沙沉积明显的东北漫岗丘陵黑土区的典型流域为研究对象，通过指纹识别和Caesium-137示踪相结合的方法，确定流域的土壤沉积速率，揭示侵蚀泥沙来源、侵蚀-沉积的空间格局和泥沙输移特征，并为东北黑土区泥沙沉积研究提供新的方法。研究结果将有助于定量评价流域尺度泥沙沉积特征，有助于深入认识东北黑土区土壤侵蚀与泥沙输移规律，对水土保持规划和黑土地保护具有重要意义。

本项目严格按照任务书计划进度安排开展各项研究工作，依托主要研究结果凝练取得3项主要成果：.（1）东北黑土区流域侵蚀泥沙来源. 通过沿径流方向采集子流域和主河道沉积断面，使用复合指纹识别法分析了坡面（不同土地利用方式和不同耕作措施）和沟道（切沟）侵蚀泥沙来源区对流域不同沉积区的贡献率；通过采集子流域沉积样品和子流域出口水库沉积泥沙样品，计算了坡面和沟道的贡献率。根据水库沉积泥沙和坡面侵蚀量，计算了小流域泥沙输移比。.（2）东北黑土区河道断面泥沙沉积速率. 依据已有土壤侵蚀的成果，结合泥沙来源分析结果，确定了坡面和切沟的侵蚀速率；通过采集子流域到主河道出口沉积断面样品，使用137Cs技术确定了每个断面的沉积速率；计算每个子流域和河道断面的沉积速率；确定子流域和河道断面泥沙输移比。.（3）东北黑土区流域泥沙沉积的空间变化. 根据137Cs方法计算的沉积速率和复合指纹识别法确定的泥沙来源的贡献率，结合坡面侵蚀和沉积研究成果，分析了流域泥沙沉积空间格局，进而探讨研究区泥沙输移规律。. 成果对137Cs技术和复核指纹识别方法在东北黑土区泥沙沉积研究的应用提供了技术支撑，对上述方法应用到水库和大较大流域尺度上进行了试验，为确定坡面和沟道的侵蚀速率提供支撑。培养了博士研究生2名，该项目成果发已表3篇SCI，中文核心期刊1篇，申请发明专利1项。