[發(fā)明專(zhuān)利]一種礫石土耕作侵蝕測(cè)定的雙示蹤劑法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610257943.1
• 申請(qǐng)日: 2016-04-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105954491B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建輝;賈立志;張澤洪;魏宇航
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院;水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01N33/24
• 分類(lèi)號(hào): G01N33/24;G01N5/00
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11385
• 代理人: 董芙蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測(cè)定礫石土耕作位移方法，尤其涉及一種礫石土耕作侵蝕測(cè)定的雙示蹤劑法。

背景技術(shù)

磁性示蹤技術(shù)作為一種新型的測(cè)定耕作侵蝕的方法，由于其測(cè)定精度高，方便快捷，設(shè)備簡(jiǎn)單，工作量小等優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用于耕作侵蝕速率測(cè)定中。作為示蹤劑的磁鐵粉主要形態(tài)為細(xì)顆粒狀，然而由于礫石土中礫石含量高，磁鐵粉無(wú)法與礫石充分混合，這會(huì)導(dǎo)致通過(guò)磁性示蹤方法得出的耕作侵蝕速率小于礫石土的實(shí)際的耕作侵蝕速率。本發(fā)明通過(guò)磁性示蹤劑法和物理示蹤法相結(jié)合的手段，用磁性示蹤劑和物理示蹤劑分別測(cè)定礫石土中細(xì)粒和礫石的耕作侵蝕量，并用加權(quán)平均的方法計(jì)算礫石土的耕作侵蝕速率。因此本發(fā)明能夠更加準(zhǔn)確地測(cè)定礫石土耕作侵蝕速率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述不足，提供了一種礫石土耕作侵蝕測(cè)定的雙示蹤劑法。

本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種礫石土耕作侵蝕測(cè)定的雙示蹤劑法，其特征在于：采用磁性示蹤方法與物理示蹤方法結(jié)合的手段分別計(jì)算礫石土中細(xì)粒的耕作位移以及礫石的耕作位移，并根據(jù)礫石土中細(xì)粒與礫石的含量百分比進(jìn)行加權(quán)計(jì)算出礫石土的耕作位移，進(jìn)而計(jì)算出耕作侵蝕速率，按以下步驟進(jìn)行：

a)、先用挖坑法測(cè)定待測(cè)坡面土壤容重，并用篩分法測(cè)定礫石土礫石含量以及細(xì)粒含量分別用P₁和P₂表示；

b)、擬定示蹤標(biāo)記小區(qū)寬1.00m，長(zhǎng)0.2m，深0.2m，長(zhǎng)方體示蹤標(biāo)記小區(qū)的長(zhǎng)邊垂直于耕作方向；在待測(cè)定區(qū)挖掘長(zhǎng)略大于1m，寬略大于0.2m，深0.2m的土坑；土坑的長(zhǎng)邊平行于坡地等高線(xiàn)，將挖出的土壤單獨(dú)堆放，然后將木板或金屬板做成的1.00×0.20×0.25m³容積的活動(dòng)框盒放入土坑內(nèi)；

c)、磁性示蹤劑采用磚瓦窯煅燒后的磚瓦渣和煤渣，物理示蹤劑采用染色的礫石塊，粒徑在6-13mm之間，染色礫石塊的總重量在2-3kg之間；

d)、先去除與磁性示蹤劑加物理示蹤劑之和相當(dāng)體積的土壤，將染色的礫石與步驟(b)中挖出的土壤均勻混合之后再與磁性示蹤劑均勻混合，按原田間土壤容重回填于框盒內(nèi)，并以壓實(shí)的方式完成，然后去掉四周的活動(dòng)框盒；

e)、用磁化率儀測(cè)定耕作前磁性示蹤劑標(biāo)記小區(qū)的磁性強(qiáng)度，再按照傳統(tǒng)的耕作方式開(kāi)始從上坡向下耕作，耕作路徑完全覆蓋示蹤區(qū)；

f)、耕作之后，將一個(gè)長(zhǎng)60cm，寬20cm，深10～20cm的金屬框垂直于原示蹤標(biāo)記小區(qū)插入耕作的土壤，插入深度以耕作深度為準(zhǔn)；

g)、在金屬框內(nèi)從原示蹤標(biāo)記小區(qū)基部以0.05m或0.10m為間距沿下坡方向連續(xù)取樣，直至無(wú)磁性示蹤劑以及染色石塊分布為止，所取每個(gè)樣品過(guò)2mm篩子，其中小于2mm細(xì)粒放入塑料小桶中均勻混合之后用磁化率儀測(cè)定磁性強(qiáng)度，在大于2mm的礫石顆粒中挑選出所有染色礫石，石塊被帶回實(shí)驗(yàn)室沖洗干凈，然后置入烘箱內(nèi)保持在60℃下4-5小時(shí)至烘干后稱(chēng)重；

h)、根據(jù)測(cè)得的磁性示蹤劑以及物理示蹤劑的空間分布，可按下式計(jì)算土壤位移量：

式中：T_m為通過(guò)小區(qū)基線(xiàn)(x＝0)的每單位耕作寬度總土壤位移量(kg/m)；C_(x)為耕作后測(cè)定的土壤磁性強(qiáng)度(×10^-5SI)或耕作后回收的染色礫石重量(kg)；C₀為耕作前標(biāo)記區(qū)的土壤磁性強(qiáng)度(×10^-5SI)或耕作前標(biāo)記區(qū)的小石子重量(kg)；M_s為耕作層的土壤比質(zhì)量(kg/m²)；L為取樣的最大距離(m)；

i)、根據(jù)以上篩分法測(cè)得的礫石土中礫石含量以及細(xì)粒含量分別為P₁和P₂，運(yùn)用物理示蹤法測(cè)得的礫石土中礫石的耕作位移量為T(mén)_m1，運(yùn)用磁性示蹤法測(cè)得的礫石土中細(xì)粒的耕作位移量為T(mén)_m2，則礫石土的每單位耕作寬度總土壤位移量為T(mén)_m0為：

T_m0＝P₁T_m1+P₂T_m2

j)、根據(jù)土壤位移量按下式計(jì)算耕作侵蝕速率：

R單次耕作的土壤耕作侵蝕速率(t/hm²)；T_m0耕作引起的礫石土位移量(kg/m)；L給定坡段的長(zhǎng)度(m)。