雖然土壤侵蝕發(fā)生在所有大陸上，是一個(gè)自然過程，但人類活動(dòng)大大加速了這一過程。一般來說，土壤侵蝕在陡峭、傾斜的土地上更為常見。它通常是由自然因素造成的，包括強(qiáng)風(fēng)或暴雨。然而，不可持續(xù)的人類活動(dòng)，如中國(guó)內(nèi)蒙古地區(qū)的過度開墾和過度放牧，可導(dǎo)致這一過程加速兩到三個(gè)數(shù)量級(jí)。

土壤侵蝕使土地容易失去肥沃的表土，再加上相關(guān)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失，這對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、糧食保障和環(huán)境（主要是水資源）構(gòu)成了威脅。土壤是高達(dá)95%的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之源，因此，土壤的健康和可用性直接影響著食物的質(zhì)量和數(shù)量。世界上大約有四分之一的人口直接依賴于正在退化的土地生產(chǎn)的食物。這些土壤的退化速度也在逐年增加，導(dǎo)致全世界每年損失數(shù)百萬公頃的土地。

被侵蝕的土壤還影響著水質(zhì)和水生生物，因?yàn)橥寥罆?huì)被徑流輸送到河流和湖泊等水域中，從而堵塞水庫，導(dǎo)致從田地中沖出的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在水中積累，造成藻類暴發(fā)。這不僅危害了水質(zhì)，也會(huì)損害水生生物的棲息地。此外，即使在較大的水體中，如海洋，沉積物也可能大量積累，增加附近水域的濁度，降低能見度，進(jìn)一步威脅水生生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性，往往導(dǎo)致植物群死亡。

土壤侵蝕的其他后果包括生態(tài)系統(tǒng)功能退化、山體滑坡和洪水的風(fēng)險(xiǎn)增加、重大生物多樣性喪失、城市基礎(chǔ)設(shè)施破壞，以及人口因環(huán)境惡化而遷移。

被侵蝕的土壤可能幾代人都無法補(bǔ)救，因此必須評(píng)估土壤侵蝕和沉積率，改善土地管理并實(shí)施土壤保護(hù)措施——這就是核技術(shù)可以助力的地方。沉降放射性核素技術(shù)和特定化合物穩(wěn)定同位素技術(shù)最常用于解決土壤侵蝕問題。沉降放射性核素技術(shù)有助于評(píng)估和量化土壤侵蝕率，而特定化合物穩(wěn)定同位素技術(shù)方法則可確定受侵蝕影響最嚴(yán)重的地區(qū)。

依據(jù)這些核應(yīng)用的結(jié)果，可以實(shí)施土壤保持措施，如梯田種植、等高種植、等高條植、最低限度耕作、不耕作、覆土、覆蓋作物、侵蝕脊和侵蝕溝。請(qǐng)見馬達(dá)加斯加和烏干達(dá)的例子。

沉降放射性核素散布在世界各地。最常見的沉降放射性核素是銫-137（Cs-137），主要是在20世紀(jì)50-60年代的核武器試驗(yàn)中釋放出來的。銫-137散布在世界各地的大氣中，然后被雨水沉淀下來，隨著時(shí)間的推移進(jìn)入表土。

盡管土壤中的沉降放射性核素?cái)?shù)量非常少，且對(duì)人體無害，但科學(xué)家可通過敏感的γ射線能譜測(cè)定法進(jìn)行測(cè)量，并利用其數(shù)量評(píng)估土壤侵蝕率。當(dāng)表土受到侵蝕影響時(shí)，銫-137的濃度就會(huì)降低，而在被侵蝕的土壤沉積的地方，銫-137的濃度則會(huì)增加。通過追蹤沉降放射性核素的重新分布情況，專家們可以確定有多少土壤從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移，并沉積在另一個(gè)地方。為了解釋這些數(shù)據(jù)，需要確定一個(gè)未受到侵蝕或沉積影響的地點(diǎn)。這個(gè)地點(diǎn)的沉降放射性核素?cái)?shù)量?jī)H因放射性衰變而減少，因此可作為基準(zhǔn)，將受侵蝕和沉積的地點(diǎn)與該基準(zhǔn)地點(diǎn)進(jìn)行比較，以計(jì)算出被侵蝕或沉積的土壤量。

除了銫-137外，另外兩種沉降放射性核素也可用于示蹤土壤侵蝕，即鉛-210（Pb-210）和鈹-7（Be-7）。

使用沉降放射性核素進(jìn)行土壤侵蝕評(píng)估比傳統(tǒng)方法更便捷、經(jīng)濟(jì)、省力，例如在不同規(guī)模的地塊上進(jìn)行空間尺度的土壤流失量體積測(cè)量或沉積物輸出測(cè)量。沉降放射性核素技術(shù)在研究土地利用對(duì)土壤侵蝕的影響和土壤保護(hù)措施的效率方面尤為有用。這些信息對(duì)于制定土壤保護(hù)戰(zhàn)略、選擇合適的保護(hù)措施和實(shí)施土壤保護(hù)計(jì)劃是不可或缺的。

沉降放射性核素技術(shù)雖然涵蓋了土壤侵蝕評(píng)估的眾多方面，但并未涵蓋全部。因此，在確定較大區(qū)域（如流域）的沉積物和侵蝕熱點(diǎn)的來源時(shí)，要使用特定化合物穩(wěn)定同位素法——這是專門為此目的而設(shè)計(jì)的評(píng)估測(cè)試方法。

特定化合物穩(wěn)定同位素技術(shù)用來測(cè)量碳-13（C-13）穩(wěn)定同位素，以區(qū)分土壤有機(jī)物的不同來源。這是因?yàn)槊糠N植物都有不同的碳-13特征，當(dāng)植物組織腐爛時(shí)，這些特征會(huì)保存在土壤中。這使我們能夠識(shí)別生態(tài)系統(tǒng)和土地使用情況，從而了解土壤有機(jī)物分布。碳-13分析需要植物組織的成分，而這些成分是穩(wěn)定的，不會(huì)在土壤中分解。源自植物根部的脂肪酸最適合這一目的。當(dāng)植物組織腐爛時(shí)，脂肪酸成為土壤有機(jī)物的一部分。它們具有獨(dú)特的穩(wěn)定同位素特征，可以像“指紋”一樣進(jìn)行分析和使用。

利用特定化合物穩(wěn)定同位素技術(shù)，科學(xué)家將土壤中化合物的 “指紋 ”與占據(jù)選定研究區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)中的化合物相匹配。通過對(duì)受侵蝕地區(qū)進(jìn)行取樣，科學(xué)家可以確定水庫中被侵蝕的土壤和沉積物的來源，以及極易發(fā)生侵蝕的地區(qū)。這些信息對(duì)于精準(zhǔn)地確定土壤保護(hù)措施的目標(biāo)很有價(jià)值。點(diǎn)擊閱讀緬甸的一個(gè)項(xiàng)目。

• 原子能機(jī)構(gòu)通過其技術(shù)合作計(jì)劃以及與糧農(nóng)組織合作成立的糧農(nóng)組織/原子能機(jī)構(gòu)糧農(nóng)核技術(shù)聯(lián)合中心，助力60多個(gè)國(guó)家使用核技術(shù)測(cè)量和控制土壤侵蝕。
• 原子能機(jī)構(gòu)和糧農(nóng)組織提供了關(guān)于使用沉降放射性核素評(píng)估土壤侵蝕和土壤保持措施有效性的導(dǎo)則，以分享土壤保持最佳實(shí)踐，以及關(guān)于使用特定沉降放射性核素的具體情況，如銫-137和鈹-7。
• 原子能機(jī)構(gòu)還出版了關(guān)于使用特定化合物穩(wěn)定同位素技術(shù)進(jìn)行沉積物追蹤的導(dǎo)則。
• 在非洲、亞洲和太平洋地區(qū)以及拉丁美洲和加勒比地區(qū)，原子能機(jī)構(gòu)與科學(xué)家分享核技術(shù)知識(shí)，并通過地區(qū)項(xiàng)目協(xié)助其防治土地退化和水庫沉積，以及提高土壤生產(chǎn)力以改善糧食保障。
• 原子能機(jī)構(gòu)與聯(lián)合國(guó)防治荒漠化公約（UNCCD）合作，推廣現(xiàn)有的最佳土壤管理方法，尤其是在容易發(fā)生土壤侵蝕或受其影響的地區(qū)。
• 原子能機(jī)構(gòu)努力實(shí)現(xiàn)聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)15.3——土地退化中和，該目標(biāo)旨在防治荒漠化、恢復(fù)退化的土地和土壤，并努力建立一個(gè)不再出現(xiàn)土地退化的世界。