[發(fā)明專利]風蝕區(qū)土壤侵蝕標尺及其應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110402092.2
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN102565302A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 祁有祥;楊建英;趙廷寧;辜再元
• 申請（專利權(quán)）人: 北京北林綠源生態(tài)技術(shù)研究院有限責任公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;王加嶺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬荒漠化監(jiān)測領(lǐng)域，涉及一種適用于風蝕區(qū)土壤侵蝕速率監(jiān)測的土壤侵蝕標尺。

背景技術(shù)

我國是世界上受沙漠化危害最嚴重的國家之一，每年因沙漠化造成的直接經(jīng)濟損失超過540億元。風沙危害嚴重地區(qū)，風沙蠶食可利用土地，掩埋村舍，甚至造成人員傷亡。目前，全國已有1000萬畝耕地、3525萬畝草地和9585萬畝林地與灌草地沙化，全國有2.4萬多個村莊，1400公里鐵路、3萬公里公路和5萬多公里灌渠常年遭受沙害威脅，形勢十分嚴峻。因此，加強風蝕地區(qū)土壤侵蝕監(jiān)測，研究風沙運動規(guī)律，對制定行之有效的防治風沙危害的措施具有重要的實踐意義。目前還沒有研究者普遍認可和廣泛采用的野外風蝕地區(qū)土壤侵蝕監(jiān)測工具，常用的方法是預埋水泥樁、竹簽等簡易參照物，采用傳統(tǒng)測量工具監(jiān)測風蝕狀況，現(xiàn)用工具和方法大多存在操作不便、精度不夠、效率不高等問題。當前在風沙運動相關(guān)研究方面，還缺少科學可行的侵蝕速率監(jiān)測工具。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種風蝕區(qū)土壤侵蝕標尺。

本發(fā)明提供的風蝕區(qū)土壤侵蝕標尺，其為由四個首尾順次相連的第一側(cè)面、第二側(cè)面、第三側(cè)面和第四側(cè)面以及兩個底面組成的柱體，其中，四個側(cè)面為凸弧面，第一側(cè)面和第二側(cè)面相交的棱為第一棱，第二側(cè)面和第三側(cè)面相交的棱為第二棱，第三側(cè)面和第四側(cè)面相交的棱為第三棱，第四側(cè)面和第一側(cè)面相交的棱為第四棱，其中，所述柱體關(guān)于第一棱和第三棱所在的平面對稱，第二側(cè)面對應的第二弧線所在圓的半徑大于第三弧線所在圓的半徑，第一側(cè)面和第二側(cè)面分別在其與第一棱相交的一側(cè)涂覆與側(cè)面本體不同的顏色，第二側(cè)面和第三側(cè)面分別在其與第二棱相交的一側(cè)、第三側(cè)面和第四側(cè)面分別在其與第三棱相交的一側(cè)和/或第四側(cè)面和第一側(cè)面分別在其與第四棱相交的一側(cè)設置刻度。

本發(fā)明，將上述的柱體定義為凸弧面棱柱。

優(yōu)選的，第二側(cè)面對應的第二弧線的弧長大于第三側(cè)面對應的第三弧線的弧長。

其中，所述第一弧線和第二弧線的夾角為5～15°；所述第三弧線和第四弧線的夾角為30～45°。本發(fā)明，兩條弧線的夾角是指分別以兩弧線的交點做切線，所求出的兩條切線的夾角。

其中，所述刻度包括正值刻度、0刻度和負值刻度，優(yōu)選的，0刻度位于正值刻度和負值刻度中間。其中，最小刻度優(yōu)選為毫米。

其中，正值刻度所在區(qū)域的顏色和負值刻度所在區(qū)域的顏色不同，優(yōu)選，二者的原色區(qū)分度應當大。如，黑和紅、藍和黑、紅和藍、黃和紅、黃和黑等。更優(yōu)選地，正值刻度所在的區(qū)域的顏色為黑色，負值刻度所在區(qū)域的顏色為紅色。

本發(fā)明中，可用本領(lǐng)域公知的方法進行顏色處理，如噴涂、浸染等，或采用符合要求的著色材料加工而成。

本發(fā)明提供的標尺優(yōu)選由硬質(zhì)塑料、鋁合金或竹材等材料制成，更優(yōu)選由硬質(zhì)塑料材料制成。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)風蝕區(qū)的風力侵蝕特點，設計本發(fā)明侵蝕標尺的長度，優(yōu)選總長度設計成40cm，黑色正值部分為20cm，紅色負值部分為20cm。這樣的長度基本可用于所有的風蝕區(qū)的土壤侵蝕速率監(jiān)測。

用本發(fā)明提供的風蝕區(qū)土壤侵蝕標尺進行土壤侵蝕速率的監(jiān)測，其包括如下步驟：

1)在預選監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，按照行列式布設侵蝕標尺，侵蝕標尺垂直埋于監(jiān)測樣地表面，0刻度線與地表齊平，正值部分掩埋在地表以下，使侵蝕標尺尖銳一端(即相鄰兩側(cè)面角度較小的棱)迎向風向，并依次編號；

2)按照預定的監(jiān)測方案要求，采用人工讀數(shù)或借助數(shù)碼照相機拍照并讀數(shù)的方法依次讀出各侵蝕標尺度數(shù)。讀數(shù)為正，表示侵蝕標尺受侵蝕而裸露；讀數(shù)為負，表示侵蝕標尺被堆積掩埋；

3)計算出監(jiān)測樣地平均土層侵蝕厚度，乘以監(jiān)測樣地土壤容重和面積，可計算出土壤侵蝕量。

本發(fā)明侵蝕標尺外形設計充分應用流體力學原理和風沙運動一般規(guī)律，采用了凸弧面棱柱的外形設計，盡可能避免了因侵蝕標尺的布設，而引起外營力流體力學特征的變化，以降低測量誤差；可規(guī)避采用傳統(tǒng)測量工具量測量測過程中的量具因素、人為因素、視覺因素和環(huán)境因素，提高工作效率和測量精度；本發(fā)明的標尺的齊地線定義為0刻度線，標識柱黑色部分刻度為正，表示侵蝕標尺被掩埋，紅色部分刻度為負，標識侵蝕標尺受侵蝕裸露，判斷簡單直觀。

附圖說明

圖1為本發(fā)明標尺的主視圖，其中不同陰影表示不同的顏色。

圖2所示為本發(fā)明標尺的底面，其中S1、S2、S3和S4分別表示第一側(cè)面、第二側(cè)面、第三側(cè)面和第四側(cè)面所對應的弧線。

具體實施方式