Abstract Soil erosion is one of the largest global problems of environmental protection and sustainable development, causing serious land degradation and environmental deterioration. The need for fast and accurate soil rate assessment of erosion and deposition favors the application of alternative methods based on the radionuclide measurement technique contrary to long-term conventional methods. In this paper, we used gamma spectrometry measurements of 137Cs and unsupported 210Pbex in order to quantify the erosion on the Titel Loess Plateau near the Tisa (Tisza) River in the Vojvodina province of Serbia. Along the slope of the study area and in the immediate vicinity eight representative soil depth profiles were taken and the radioactivity content in 1 cm thick soil layers was analyzed. Soil erosion rates were estimated according to the profile distribution model and the diffusion and migration model for undisturbed soil. The net soil erosion rates, estimated by 137Cs method range from −2.3 t ha−1 yr−1 to −2.7 t ha−1 yr−1, related to the used conversion model which is comparable to published results of similar studies of soil erosion in the region. Vertical distribution of natural radionuclides in soil profiles was also discussed and compared with the profile distribution of unsupported 210Pbex measurements. The use of diffusion and migration model to convert the results of 210Pbex activities to soil redistribution rates indicates a slightly higher net erosion of −3.7 t ha−1 yr−1 with 98% of the sediment delivery ratio.

中文翻译：

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137Cs和210Pbex方法在塞尔维亚北部伏伊伏丁那Titel黄土高原土壤侵蚀研究中的应用

摘要 水土流失是全球最大的环境保护和可持续发展问题之一，造成土地退化和环境恶化。对侵蚀和沉积的快速和准确的土壤速率评估的需要有利于应用基于放射性核素测量技术的替代方法，这与长期常规方法相反。在本文中，我们使用 137Cs 和无支撑 210Pbex 的伽马光谱测量来量化塞尔维亚伏伊伏丁那省蒂萨（蒂萨）河附近蒂特尔黄土高原的侵蚀。沿着研究区的斜坡和紧邻的附近采集了八个代表性土壤深度剖面，并分析了 1 厘米厚土层中的放射性含量。根据剖面分布模型和原状土壤扩散迁移模型估算土壤侵蚀速率。通过 137Cs 方法估计的净土壤侵蚀率范围从 -2.3 t ha-1 yr-1 到 -2.7 t ha-1 yr-1，与使用的转换模型有关，该模型与土壤侵蚀类似研究的已发表结果相当在该区域。还讨论了土壤剖面中天然放射性核素的垂直分布，并与无支持的 210Pbex 测量的剖面分布进行了比较。使用扩散和迁移模型将 210Pbex 活动的结果转换为土壤再分配率表明 -3.7 t ha-1 yr-1 的净侵蚀略高，98% 的沉积物输送率。137Cs 方法估计的范围从 -2.3 t ha-1 yr-1 到 -2.7 t ha-1 yr-1，与使用的转换模型有关，该模型与该地区类似的土壤侵蚀研究的已发表结果相当。还讨论了土壤剖面中天然放射性核素的垂直分布，并与无支持的 210Pbex 测量的剖面分布进行了比较。使用扩散和迁移模型将 210Pbex 活动的结果转换为土壤再分配率表明 -3.7 t ha-1 yr-1 的净侵蚀略高，98% 的沉积物输送率。137Cs 方法估计的范围从 -2.3 t ha-1 yr-1 到 -2.7 t ha-1 yr-1，与使用的转换模型有关，该模型与该地区类似的土壤侵蚀研究的已发表结果相当。还讨论了土壤剖面中天然放射性核素的垂直分布，并与无支持的 210Pbex 测量的剖面分布进行了比较。使用扩散和迁移模型将 210Pbex 活动的结果转换为土壤再分配率表明 -3.7 t ha-1 yr-1 的净侵蚀略高，98% 的沉积物输送率。还讨论了土壤剖面中天然放射性核素的垂直分布，并与无支持的 210Pbex 测量的剖面分布进行了比较。使用扩散和迁移模型将 210Pbex 活动的结果转换为土壤再分配率表明 -3.7 t ha-1 yr-1 的净侵蚀略高，98% 的沉积物输送率。还讨论了土壤剖面中天然放射性核素的垂直分布，并与无支持的 210Pbex 测量的剖面分布进行了比较。使用扩散和迁移模型将 210Pbex 活动的结果转换为土壤再分配率表明 -3.7 t ha-1 yr-1 的净侵蚀略高，98% 的沉积物输送率。