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内容大纲
土壤侵蚀是全球性生态环境问题之一，其造成的水土流失导致土壤退化和生产力下降，威胁粮食安全，而土壤侵蚀量的定量监测与评价是开展有效防治的前提和基础。本书主要包括土壤磁化率概念、表现特征，以及采样技术和测定方法；土壤磁化率在土壤侵蚀研究中的应用原理及理论基础，以及土壤磁化率与土壤侵蚀强度在不同时空尺度上的对应关系。同时，介绍了运用磁化率指标识别坡面上侵蚀区和沉积区的技术、坡面多年平均土壤流失量估算方法，以及利用磁化率变化对小流域尺度上多年平均土壤流失量进行反演的技术和利用磁物质示踪土壤侵蚀过程和强度的技术方法。最后，通过几个研究案例，系统讲述了利用磁化率识别、追踪和估算土壤侵蚀的全过程。
本书可作为水土保持与荒漠化防治、自然地理学、土壤学、生态学等专业研究生的学习参考书，也对从事土壤侵蚀和水土保持及相关领域的研究人员有重要参考价值。 -
作者介绍
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目录
前言
第1章 土壤磁化率及其环境意义
1.1 土壤磁学及其特征概述
1.1.1 土壤磁性与土壤磁学
1.1.2 土壤磁性特征及表现
1.1.3 影响土壤磁性的因素
1.2 土壤磁化率概念
1.2.1 定义及物理意义
1.2.2 土壤粒径与磁化率
1.3 土壤磁化率表征指标
1.3.1 体积磁化率
1.3.2 质量磁化率
1.3.3 频率磁化率
1.4 土壤磁化率技术发展过程
1.4.1 磁化率技术在土壤侵蚀应用中的发展
1.4.2 常见磁化率仪器类型
1.5 磁化率技术在地学中的应用
1.5.1 磁化率与环境演变
1.5.2 磁化率与环境污染
1.5.3 磁化率与沉积物来源
1.5.4 磁化率与土壤再分配
1.6 基于磁化率技术的土壤侵蚀研究进展
1.6.1 土壤侵蚀与剖面磁性分异特征
1.6.2 土壤磁性与土壤侵蚀量估算
1.6.3 基于文献分析的磁化率技术应用研究
1.7 本章小结
参考文献
第2章 土壤侵蚀过程及其特征
2.1 土壤侵蚀基本概念
2.1.1 土壤侵蚀与水土流失
2.1.2 自然侵蚀与加速侵蚀
2.1.3 允许土壤流失量及其确定
2.1.4 沟间地侵蚀与沟谷侵蚀
2.1.5 产流产沙和径流泥沙
2.2 土壤侵蚀过程
2.2.1 水力侵蚀过程
2.2.2 风力侵蚀过程
2.2.3 重力侵蚀过程
2.2.4 复合侵蚀过程
2.3 土壤侵蚀类型
2.3.1 分类目的和意义
2.3.2 分类原则
2.3.3 主要侵蚀类型
2.4 土壤侵蚀影响因素
2.4.1 自然因素
2.4.2 人为因素
2.4.3 因素间的交互作用
2.5 侵蚀与土壤剖面演化
2.5.1 土壤剖面发育
2.5.2 侵蚀与剖面变化
2.5.3 沉积与剖面变化
2.5.4 侵蚀与土壤再分配
2.6 土壤侵蚀与泥沙运移
2.6.1 流域侵蚀产沙及影响因素
2.6.2 泥沙输移比
2.6.3 沉积泥沙的指纹特征
2.7 土壤侵蚀强度
2.7.1 土壤侵蚀强度表述
2.7.2 土壤侵蚀强度分级
2.7.3 区域水土流失评价
2.8 本章小结
参考文献
第3章 磁化率技术在侵蚀中的应用原理
3.1 土壤磁化率与成土环境
3.1.1 成土母质与土壤磁化率
3.1.2 发育过程与土壤磁化率
3.2 土壤侵蚀与土壤磁化率剖面特征
3.3 土壤侵蚀与磁化率变化
3.3.1 土壤侵蚀与土壤颗粒分选
3.3.2 侵蚀过程对磁化率的影响
3.3.3 沉积过程对磁化率的影响
3.4 磁化率技术应用原理
3.4.1 基本假设
3.4.2 土壤侵蚀与土壤磁化率剖面
3.4.3 土壤侵蚀识别与评价
3.5 参考基点及其选定
3.5.1 参考基点及选择原则
3.5.2 参考基点的数量
3.6 本章小结
参考文献
第4章 土壤磁化率采样及测定技术
4.1 野外采样用具准备
4.1.1 扰动土采样用具
4.1.2 原状土采样用具
4.2 野外采样方案设计
4.2.1 样点代表性确定原则
4.2.2 样点类型选择原则
4.2.3 样点数量确定原则
4.3 土壤样品采集及保存
4.3.1 扰动土样采集步骤
4.3.2 原状土样采集步骤
4.3.3 土壤样品保存方法
4.3.4 注意事项
4.4 磁化率土样预处理过程
4.4.1 扰动土预处理方法
4.4.2 原状土预处理方法
4.5 磁化率仪及测定过程
4.5.1 巴廷顿磁化率仪介绍
4.5.2 磁化率测定
4.5.3 注意事项
4.6 土壤磁化率计算
4.7 本章小结
参考文献
第5章 磁化率与侵蚀在空间上的关系印证
5.1 研究背景及意义
5.2 土样采集与分析
5.2.1 研究区概况
5.2.2 野外采样与样品处理
5.2.3 室内实验分析
5.2.4 数据分析
5.3 坡面土壤磁化率统计分布特征
5.3.1 农地、人工林地坡面土壤磁化率基本统计特征
5.3.2 农地、人工林地坡面土壤磁化率剖面统计特征
5.4 农地坡面土壤磁化率与侵蚀强度对应关系
5.4.1 不同坡位土壤磁化率顺坡分布特征
5.4.2 不同坡位土壤磁化率剖面分布特征
5.4.3 基于土壤磁化率的侵蚀量/沉积量估算
5.5 本章小结
参考文献
第6章 磁化率与侵蚀在时间上的关系印证
6.1 水土流失与人类活动
6.1.1 毁林开荒与陡坡开垦
6.1.2 城市与居民点扩展
6.1.3 生产建设项目与道路建设
6.2 东北黑土区开垦历史
6.2.1 小规模局部开发阶段
6.2.2 大范围土地开垦阶段
6.2.3 现代化农业新时代
6.3 开垦时间与土壤性质
6.3.1 土壤物理性质变化
6.3.2 土壤化学性质变化
6.3.3 土壤剖面性质变化
6.4 磁化率与侵蚀强度时间耦合原理
6.4.1 磁化率与土壤侵蚀的关系
6.4.2 开垦时间与侵蚀强度变化
6.4.3 侵蚀强度随时间变化解析
6.5 坡面土壤侵蚀规律研究
6.5.1 研究思路
6.5.2 技术路线
6.5.3 土样采集与处理
6.6 不同开垦坡面土壤磁化率分布特征
6.6.1 不同开垦年限土壤磁化率统计分析
6.6.2 不同开垦年限土壤磁化率坡面分异特征
6.6.3 不同坡面部位土壤磁化率分异特征
6.7 不同开垦坡面磁化率与侵蚀强度的关系
6.7.1 开垦时间与平均侵蚀强度
6.7.2 开垦时间与土壤侵蚀的空间差异性
6.8 本章小结
参考文献
第7章 基于磁化率技术的侵蚀估算方法
7.1 基本假设
7.1.1 土壤侵蚀与耕作
7.1.2 耕作均一化模型
7.2 样品采集与处理方法研究
7.2.1 研究思路
7.2.2 土样采集与处理
7.3 土壤磁化率坡面分异特征
7.3.1 表土磁化率增强的普遍规律性
7.3.2 侵蚀导致表土磁化率变化的特征
7.3.3 沉积导致表土磁化率变化的特征
7.4 坡面侵蚀与沉积识别技术
7.4.1 参考点土壤剖面磁化率
7.4.2 坡面侵蚀区识别
7.4.3 坡面沉积区识别
7.5 基于磁化率变化的侵蚀量估算
7.5.1 土壤侵蚀深度估算
7.5.2 土壤沉积厚度估算
7.5.3 土壤净侵蚀量估算
7.6 磁化率技术在小流域泥沙来源时空特征辨析中的应用
7.6.1 小流域沉积物磁化率与泥沙级配的关系
7.6.2 小流域沉积物剖面磁化率分异特征
7.6.3 小流域沉积物磁化率与年降水量的关系
7.6.4 小流域沉积物的物质来源
7.7 本章小结
参考文献
第8章 土壤磁化率与风蚀因子的关系初探
8.1 研究背景及意义
8.1.1 北方草原地区风蚀研究意义
8.1.2 风蚀监测研究方法简述
8.1.3 磁化率的风蚀监测潜力
8.2 样品采集与处理方法
8.2.1 研究思路
8.2.2 土样采集与处理
8.3 风蚀土壤磁化率基本特征
8.4 放牧强度与土壤磁化率
8.5 土壤性质（粒度、有机质）与磁化率
8.6 基于土壤磁化率的风蚀研究意义
8.7 本章小结
参考文献
第9章 土壤磁化率与风水复合侵蚀的关系初探
9.1 研究背景及意义
9.1.1 风水复合侵蚀研究意义
9.1.2 风水复合侵蚀研究方法简述
9.1.3 基于磁化率的侵蚀研究概况
9.1.4 研究思路
9.2 样品采集与处理方法
9.2.1 研究区概况
9.2.2 野外采集与处理
9.2.3 室内实验程序
9.2.4 数据与结果分析
9.3 耕地与草地的磁化率统计特征
9.4 耕地与草地磁化率空间分布特征
9.4.1 χlf与χfd%的坡向分布特征
9.4.2 χlf与χfd%的垂向分布特征
9.5 磁化率与土壤粒级的关系
9.5.1 土壤机械组成特征
9.5.2 土壤磁化率与粒级含量的相关性
9.5.3 土壤磁化率贡献机制
9.6 讨论
9.6.1 耕地与草地对水蚀的响应
9.6.2 耕地与草地对风蚀的响应
9.6.3 人类活动对土壤侵蚀的影响
9.6.4 磁化率在风水复合侵蚀研究中的应用
9.7 本章小结
参考文献
第10章 基于磁化率技术的土壤厚度识别
10.1 MS2D型磁化率探头工作原理
10.1.1 MS2D型磁化率探头简介
10.1.2 MS2D型磁化率探头工作原理
10.2 研究方法概述
10.2.1 供试土壤和磁性材料的基本性质
10.2.2 模拟土壤剖面实验——探索磁探法的工作机理
10.2.3 数据分析
10.3 磁化率与土层厚度之间的转换公式
10.3.1 磁探法中的κ-H关系
10.3.2 磁探法的测量精度
10.4 应用案例
10.4.1 材料与方法
10.4.2 结果与讨论
10.5 磁探法本质与应用条件
10.5.1 磁探法的本质
10.5.2 磁探法的应用条件
10.5.3 磁探法的不足与展望
10.5.4 磁探法与其他方面的比较
10.6 本章小结
参考文献
第11章 基于磁化率技术的侵蚀过程反演
11.1 流域侵蚀与沉积
11.1.1 流域源-汇区域侵蚀沉积特征
11.1.2 流域源-汇区域侵蚀物质关系
11.1.3 利用沉积泥沙研究流域土壤侵蚀
11.2 复合指纹技术与原理
11.2.1 复合指纹技术理论基础
11.2.2 常用指纹因子及其诊断能力
11.2.3 泥沙来源复合“指纹”示踪技术
11.3 沉积物磁化率特征
11.3.1 黄土沉积物
11.3.2 海洋沉积物
11.3.3 湖泊沉积物
11.4 磁化率技术在喀斯特坡面土壤侵蚀中的应用案例
11.4.1 材料与方法
11.4.2 喀斯特坡面土壤磁化率空间特征统计分析
11.4.3 喀斯特坡面土壤磁化率剖面特征与解析
11.4.4 喀斯特坡面土壤侵蚀/沉积识别与分析
11.4.5 基于磁化率（χlf）变化识别坡面石漠化与水土流失关系
11.4.6 本节结论
11.5 复合指纹技术在喀斯特流域土壤侵蚀中的应用案例
11.5.1 材料与方法
11.5.2 洼地沉积物特征
11.5.3 沉积剖面断代/定年
11.5.4 流域侵蚀反演
11.5.5 本节结论
11.6 本章小结
参考文献
第12章 磁铁矿粉作为黄土高原侵蚀示踪剂有效性的初步试验
12.1 研究背景及意义
12.2 研究目标
12.3 材料与方法
12.3.1 供试土壤与磁性示踪剂的基本性质
12.3.2 土壤与示踪剂的混合
12.3.3 磁化率测量
12.3.4 土壤团聚体分析
12.3.5 土壤渗透实验
12.3.6 土壤冲刷实验
12.3.7 显微镜观察
12.3.8 数据分析
12.4 结果与讨论
12.4.1 土壤与磁铁矿粉示踪剂的特征
12.4.2 磁性示踪剂在不同粒级土壤团聚体中的分布
12.4.3 磁性示踪剂在土壤剖面中的迁移特征
12.4.4 坡面土壤中磁性示踪剂的分离特征
12.5 本章小结
参考文献
第13章 磁铁矿粉作为我国主要土壤侵蚀示踪剂的可行性研究
13.1 研究背景及意义
13.2 研究目标
13.3 材料与方法
13.3.1 土壤和磁性示踪剂
13.3.2 土壤示踪方法
13.3.3 土壤磁化率测定
13.3.4 土壤团聚体粒度分布测定
13.3.5 土壤渗透实验
13.3.6 土壤冲刷实验
13.3.7 数据分析
13.4 结果
13.4.1 不同粒径土壤团聚体的磁性示踪特征
13.4.2 淋溶过程后土壤剖面中磁性示踪剂的迁移特征
13.4.3 标记土壤在冲刷过程后磁性示踪剂的分离特征
13.5 讨论
13.5.1 标记土壤磁性的均匀性
13.5.2 长期淋溶条件下示踪剂沿土壤剖面向下迁移的问题
13.5.3 坡面径流条件下土壤团聚体与示踪剂的潜在同步示踪能力
13.5.4 示踪剂标记试验土壤的侵蚀研究意义
13.6 本章小结
参考文献
第14章 基于磁性示踪剂的土壤漏失追踪
14.1 喀斯特地区侵蚀环境特征
14.1.1 土壤侵蚀背景
14.1.2 土壤侵蚀特征
14.1.3 侵蚀危害与现存问题
14.2 土壤漏失研究进展
14.2.1 地下漏失现象与概念
14.2.2 地下漏失强度
14.2.3 土壤漏失研究方法
14.2.4 存在问题与展望
14.3 土壤磁化率在喀斯特地区地下漏失研究中的应用
14.3.1 试验目的及研究区概况
14.3.2 试验准备及程序
14.3.3 裂隙土壤垂直迁移模拟
14.3.4 数据分析与结论
14.4 本章小结
参考文献
第15章 成果、问题及未来研究展望
15.1 近期主要研究成果
15.1.1 磁化率与侵蚀在空间上的对应关系
15.1.2 磁化率与侵蚀程度在时间上的对应关系
15.1.3 磁化率在土壤再分配研究中的贡献
15.1.4 利用土壤磁化率估算土壤侵蚀量
15.1.5 土壤磁化率采样及测定方法优化
15.1.6 土壤厚度探测技术及应用
15.1.7 复合指纹技术中的环境指示价值
15.2 存在的不足
15.2.1 参考点的选定问题
15.2.2 研究时段起点确定
15.2.3 时间尺度问题
15.2.4 泥沙沉积信息的反演问题
15.3 未来重点研究方向
15.3.1 参考面的选择规范问题
15.3.2 侵蚀估算中的时间断代问题
15.3.3 磁性示踪物质的筛选与优化
参考文献
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