1.1　选题依据与意义

我国西南喀斯特地区是“世界上最大的喀斯特连续带”，主要分布在以贵州为中心的滇、黔、桂、潮、鄂、川渝地区，总面积达54万km2[1，2]。与世界上另两大集中连片的喀斯特片区——欧洲中南部和北美东部相比，我国西南喀斯特地区因人口超载和社会经济落后双重压力而陷入“生态脆弱—贫困—掠夺式土地利用—资源环境退化—进一步贫困”的恶性循环[3，4]。因此，在国家西部大开发的战略大旗下，选择土壤侵蚀和土地退化严重的贵州这一中心喀斯特地区，研究近地表土壤侵蚀风化具有极其重要意义。

从风化壳地球化学角度考虑，土壤物理侵蚀与化学风化之间存在紧密的联系，侵蚀作用会加速或者减慢风化作用，风化作用为侵蚀作用提供了前提，风化成土速率还是制定土壤侵蚀允许流失量的主要理论依据。地表的物理侵蚀和风化作用为物质的循环提供了动力，作为岩溶环境分异强烈的贵州喀斯特地区，其地表的岩石和土壤的风化侵蚀过程必然控制着喀斯特地表的地球化学组成，但是由于该地区流域水动力条件、流域地形地貌、生态环境以及季节气候差异等一系列因素，流域的物理侵蚀和化学风化在不同的局部地区有很大的不同，极大增加了研究难度，因此研究碳酸盐岩地区土壤侵蚀风化、元素迁移变化及其控制机理对理解该地区地表物质循环、喀斯特地区水土流失以及区域环境演化的趋势均具有重要的意义。

近半个世纪以来，用人工核试验产生的核素137Cs来评估中时间尺度（约50年）的土壤侵状况的方法已经在国际上得到了广泛的认可和应用，但是喀斯特地区由于其特殊的自然地理条件使得该方法的适用性存在一定争议。因此在该地区深入、系统地进行137Cs示踪的侵蚀研究非常具有必要性，不仅可以掌握喀斯特地区侵蚀类型、强度特点，更是为下一步大量的开展此类研究提供有力的理论依据。

近10年来，随着GIS技术的快速发展，包括空间数据分析、处理速度的提高，高分辨率遥感数据的广泛使用，“3S”技术在土壤侵蚀研究中起着越来越重要的作用。“3S”评价土壤侵蚀具有信息量丰富、可以快速获取及动态监测侵蚀变化的优点。核素示踪技术具有操作简便、经济、可靠的特点。两种方法结合起来使用可以实现研究区多时空尺度的侵蚀评估。但是目前这种联合评价方法还主要应用在黄土高原、川中丘陵地区，喀斯特碳酸盐岩地区的此类研究并不多见。

我国贵州等地广布的岩溶地貌上覆土层的来源和成因是一个有争议的问题，主要原因为碳酸盐岩易溶蚀，残余酸不溶物含量极低，同时在宏观上它与下伏碳酸盐岩的接触界面清晰，缺乏过渡层，野外缺乏直接的地质证据证明下伏碳酸盐岩与上覆土层的演化关系[5]。宇生核素10Be具有较长的半衰期（1.5Ma），地球化学行为稳定，近年来在我国主要用于黄土的定年、堆积演化等相关研究。本书使用10Be示踪技术对研究区连续碳酸盐岩石灰土剖面展开研究，评估该地区长期的土壤侵蚀速率及成土速率，再结合核素137Cs得到的短期侵蚀速率，对探寻研究区土层来源和成因、气候环境变化等都方面都有具有重要的意义。