[發明專利]一種土壤風蝕圈內土壤風蝕量的測量方法

有效

• 申請號: 201710046164.1
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106813892B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 鄒學勇;程宏;張春來;亢力強
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 北京瑞成興業知識產權代理事務所(普通合伙)11288
• 代理人: 李慧

技術領域

本發明涉及一種土壤風蝕量的測量方法，特別是一種土壤風蝕圈內土壤風蝕量的測量方法。

背景技術

風是引發土壤風蝕和塑造地表形態的原動力，也是導致干旱地區土地退化的主要誘因。這種作用表現為風對地表物質的侵蝕、搬運和堆積過程，在廣闊的干旱、半干旱和部分半濕潤區乃至濕潤區均有分布。由風蝕導致土地退化已經成為全球性的環境問題和農業生產制約因素。干旱區由于具有干燥多風、地表植被稀疏甚至完全裸露等自然特征，因而那里的風力作用很強，成為荒漠地貌發育的主要外營力，形成了與流水、冰川及重力等其他外營力塑造的地形完全不同的風成景觀。風蝕作用指地表物質在風力作用下脫離原空間位置的過程。包括吹蝕作用和磨蝕作用。吹蝕作用是指表層土壤被風吹揚而離開原地的過程。吹蝕作用的產生取決于近地表的風力狀況(流態、流速)和表層土壤的物理化學特性。磨蝕作用是指風通過攜帶的沙粒對地表的沖擊和摩擦過程。潔凈的風(非挾沙氣流)即使風速超過臨界侵蝕風速，通常也只能對處于松散狀態(無粒間粘結力)的一定粒徑范圍內的顆粒具有吹蝕作用，對于多數地表則無顯著的侵蝕作用。但是，風如挾沙形成挾沙氣流，則以其所攜帶的土壤顆粒為工具，對地表產生巨大的沖擊力和摩擦力。試驗證明，風所挾帶的以高速躍移的顆粒通過沖擊方式可以推動直徑6倍于它或重量200余倍于它的顆粒；處于不同膠結程度的土壤結殼或土塊，也會因受被吹揚顆粒的滾動或滑動摩擦，特別是跳躍顆粒的撞擊而發生崩解和破碎，加劇風蝕；各種風蝕地貌主要是由挾沙氣流塑造形成的。

目前測量土壤風蝕量的方法通常使用土壤風蝕盤，使用土壤風蝕測定盤進行野外土壤風蝕量測定的方法步驟通常為首先選定平整的測定，然后測定該定測定地的土壤含水量，此后按照風蝕測定盤體積大小取相應體積的土壤，然后測定土壤機械組成，在室外測定期結束后，將盤中土壤取出測定含水量，測定土壤機械組成，并按照一定的公式測定出土壤風蝕量以及同粒徑土壤風蝕量等土壤風蝕量的測量參數。如中國專利CN103558143A公開了一種土壤風蝕測定盤，由套設在一起的中盤、內圈、外圈以及鋪在中盤盤底的布料構成，中盤為圓筒狀潘，中盤底部鉆設有分布均勻的透水孔，內圈和外圈均為彈性不封閉圈，在內圈和外圈上分別開設有缺口，布料積壓嵌在內圈和中盤之間，與盤底緊貼。再如中國專利申請CN205483488U公開了一種用于測量擾動土風蝕量的裝置，包括柱狀結構，鐵絲網，彈性布料，轉動桿，轉動電機和平移電機以及激光探頭，在需要測量土壤數據的時候，通過控制轉動電機和平移電機江激光探頭置于柱狀結構的正上方，測量完畢后，將激光探頭移出柱狀結構的正上方，以避免探頭對風蝕的影響。

這些現有技術設定的土壤風蝕盤體積通常不能過大，因此不能反映更大區域內土壤風蝕的情況，不能反映整個地區典型的土壤風蝕狀況，并且測量過程沒有融合風向風速等信息。特別是現有技術不能消除所測量區域上風向帶來的風蝕物沉積量，因此無法獲得真正意義上的所測量區域的土壤風蝕量精準數據。本發明能夠克服現有技術的不足，從而為后續的風向風速與土壤風蝕量關系的研究以及土壤風蝕治理提供更有效的數據來源。

發明內容

為了克服現有技術存在的上述問題，本發明提供一種土壤風蝕圈內土壤風蝕量的測量方法。

本發明解決其技術問題采用的技術方案包括提供一種土壤風蝕圈內土壤風蝕量的測量方法，其技術方案如下：

一種土壤風蝕圈內土壤風蝕量的測量方法，其特征在于包括如下步驟：首先，設置土壤風蝕圈，然后，測量風速風向，最后，計算與土壤風蝕量相關的物理參數以及土壤風蝕圈內的土壤風蝕量。

優選的，一種土壤風蝕圈內土壤風蝕量的測量方法包括如下步驟：所述設置土壤風蝕圈包括：第一步：設置“土壤風蝕圈”；所述測量風速風向包括：第二步：在第一步設置的“土壤風蝕圈”中心安裝風速風向測量裝置，在“土壤風蝕圈”內部和邊緣設置的收集部件；第三步：進行風速風向統計；所述計算與土壤風蝕量相關的物理參數以及土壤風蝕圈內的土壤風蝕量包括：第四步：進行土壤風蝕物流量修正；第五步：確定不同風速對土壤風蝕物流量的貢獻；第六步：計算各風向上土壤風蝕物通量；第七步：計算“土壤風蝕圈”內土壤風蝕量。

優選的，第一步通過在需要測量土壤風蝕量的地塊內設置1個“土壤風蝕圈”實現，“土壤風蝕圈”的設置的范圍大于65m×65m，“土壤風蝕圈”直徑大于25m，“土壤風蝕圈”周圍設置為不可蝕區域。