【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種地塊內(nèi)土壤風(fēng)蝕量的測(cè)量方法
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種土壤風(fēng)蝕量的測(cè)量方法,特別是一種實(shí)際地塊內(nèi)土壤風(fēng)蝕量的測(cè)量方法。
技術(shù)介紹
土壤風(fēng)蝕是發(fā)生在廣闊的干旱、半干旱和部分半濕潤(rùn)區(qū)乃至濕潤(rùn)區(qū)的一種自然現(xiàn)象,它與風(fēng)、土壤物理化學(xué)特性和人為活動(dòng)干擾土壤原生結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。土壤風(fēng)蝕導(dǎo)致土地退化已經(jīng)成為全球性的環(huán)境問(wèn)題和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制約因素。目前,國(guó)際上有關(guān)土壤風(fēng)蝕的研究焦點(diǎn)主要集中在地塊的土壤風(fēng)蝕量。地塊是指具有同類(lèi)屬性的最小土地單位,地塊的判別主要依據(jù)土壤類(lèi)型、土地利用類(lèi)型、地表覆被和地形的一致性,它在空間尺度上并無(wú)明確的界定。地塊在生產(chǎn)實(shí)踐中是土地利用類(lèi)型的基本單元,地塊土壤風(fēng)蝕量測(cè)量是針對(duì)下墊面相對(duì)均勻的某一土地利用類(lèi)型的地塊開(kāi)展的測(cè)量,是制定科學(xué)防治土壤風(fēng)蝕措施的依據(jù),直接關(guān)系到農(nóng)戶(hù)如何合理地利用和保護(hù)土地資源,在生產(chǎn)實(shí)踐中最具實(shí)用價(jià)值。由多種土地利用類(lèi)型和不同特征下墊面的地塊所構(gòu)成的更大尺度的區(qū)域性土地,其土壤風(fēng)蝕量及其空間分異特征是各級(jí)政府和行業(yè)部門(mén)制定土地資源保護(hù)措施和開(kāi)發(fā)利用計(jì)劃、制定水土保持措施對(duì)策、實(shí)施生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)的關(guān)鍵要素,對(duì)這類(lèi)大尺度的區(qū)域性土壤風(fēng)蝕量估算必須依賴(lài)于精準(zhǔn)的地塊土壤風(fēng)蝕量測(cè)量。然而,作為土壤風(fēng)蝕原動(dòng)力的風(fēng),無(wú)論是風(fēng)速還是風(fēng)向都是隨機(jī)發(fā)生的,而且風(fēng)對(duì)土壤的侵蝕方向以及對(duì)土壤風(fēng)蝕物的搬運(yùn)方向具有極大的不確定性,形成了土壤風(fēng)蝕的無(wú)邊界性,這也是國(guó)內(nèi)外對(duì)地塊土壤風(fēng)蝕量測(cè)量所面臨的巨大困難。目前測(cè)量土壤風(fēng)蝕量的方法通常分為:1)使用土壤風(fēng)蝕測(cè)定盤(pán)進(jìn)行野外土壤風(fēng)蝕量測(cè)定,方法步驟通常為首先選定平整的測(cè)定,然后測(cè)定該定測(cè)定地的土壤含水量,此后按照風(fēng) ...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種地塊內(nèi)土壤風(fēng)蝕量的測(cè)量方法,其特征在于包括如下步驟:首先,設(shè)置被測(cè)地塊及土壤風(fēng)蝕圈,然后,測(cè)量風(fēng)速風(fēng)向,此后,計(jì)算與土壤風(fēng)蝕通量相關(guān)物理量以及土壤風(fēng)蝕飽和長(zhǎng)度,最后,進(jìn)行地塊轉(zhuǎn)換以及地塊內(nèi)的土壤風(fēng)蝕量的計(jì)算。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種地塊內(nèi)土壤風(fēng)蝕量的測(cè)量方法,其特征在于包括如下步驟:首先,設(shè)置被測(cè)地塊及土壤風(fēng)蝕圈,然后,測(cè)量風(fēng)速風(fēng)向,此后,計(jì)算與土壤風(fēng)蝕通量相關(guān)物理量以及土壤風(fēng)蝕飽和長(zhǎng)度,最后,進(jìn)行地塊轉(zhuǎn)換以及地塊內(nèi)的土壤風(fēng)蝕量的計(jì)算。2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種地塊內(nèi)土壤風(fēng)蝕量的測(cè)量方法,其特征在于包括如下步驟:所述設(shè)置被測(cè)地塊及土壤風(fēng)蝕圈包括:第一步:設(shè)定被測(cè)地塊,確定被測(cè)地塊邊界;第二步:在第一步設(shè)置的地塊上風(fēng)向位置設(shè)置一個(gè)“土壤風(fēng)蝕圈”;所述測(cè)量風(fēng)速風(fēng)向包括:第三步:在第二步設(shè)置的“土壤風(fēng)蝕圈”中心安裝風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量裝置,在“土壤風(fēng)蝕圈”內(nèi)部和邊緣設(shè)置的收集部件;第四步:進(jìn)行風(fēng)速風(fēng)向統(tǒng)計(jì);所述計(jì)算與土壤風(fēng)蝕通量相關(guān)物理量以及土壤風(fēng)蝕飽和長(zhǎng)度包括:第五步:進(jìn)行土壤風(fēng)蝕物流量修正;第六步:確定不同風(fēng)速等級(jí)對(duì)土壤風(fēng)蝕物流量的貢獻(xiàn);第七步:計(jì)算各風(fēng)向上土壤風(fēng)蝕物通量;第八步:根據(jù)第七步獲得的各收集部件在不同風(fēng)速等級(jí)條件下的土壤風(fēng)蝕物通量,以主風(fēng)向上的收集部件為標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算該方向上的每個(gè)收集部件位置的土壤風(fēng)蝕物盡通量;第九步:根據(jù)第八步獲得的各收集部件在不同風(fēng)速等級(jí)條件下,主風(fēng)向上各位置的土壤風(fēng)蝕物盡通量,擬合土壤風(fēng)蝕物通量與距離“土壤風(fēng)蝕圈”上風(fēng)向邊界長(zhǎng)度的關(guān)系,確定地塊內(nèi)土壤風(fēng)蝕物盡通量達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度,也就是“土壤風(fēng)蝕飽和長(zhǎng)度”;第十步:根據(jù)第九步獲得的各收集部件在不同風(fēng)速等級(jí)條件下的土壤風(fēng)蝕飽和長(zhǎng)度,確定其它方向在不同風(fēng)速等級(jí)條件下的土壤風(fēng)蝕飽和長(zhǎng)度;所述進(jìn)行地塊轉(zhuǎn)換以及地塊內(nèi)的土壤風(fēng)蝕量的計(jì)算包括:第十一步:將不規(guī)則形狀的被測(cè)地塊轉(zhuǎn)換為具有相等面積的規(guī)則形狀的地塊;第十二步:根據(jù)第九步、第十步和第十一步計(jì)算結(jié)果,以及各風(fēng)向上地塊邊界間的距離,計(jì)算地塊內(nèi)的土壤風(fēng)蝕量。3.根據(jù)權(quán)利要求2的一種地塊內(nèi)土壤風(fēng)蝕量的測(cè)量方法,其特征在于:所述第一步中所述的地塊是指在空間上連續(xù),地塊邊界范圍內(nèi)具有相同的土壤類(lèi)型、土地利用類(lèi)型、地表覆被和地形特征的土地單元,地塊大小為可勘測(cè)的任意大小。4.根據(jù)權(quán)利要求2的一種地塊內(nèi)土壤風(fēng)蝕量的測(cè)量方法,其特征在于:所述第二步中所述“土壤風(fēng)蝕圈”設(shè)置在被測(cè)地塊的上風(fēng)向緊鄰地塊邊界處,“土壤風(fēng)蝕圈”的設(shè)置規(guī)格的范圍大于65m×65m,“土壤風(fēng)蝕圈”直徑大于25m,“土壤風(fēng)蝕圈”周?chē)鸁o(wú)需做不可蝕處理。5.根據(jù)權(quán)利要求2的一種地塊內(nèi)土壤風(fēng)蝕量的測(cè)量方法,其特征在于:所述第三步中所述風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量裝置的測(cè)風(fēng)立桿總高度范圍為2.0-10.0米,在測(cè)風(fēng)立桿總高度范圍上按照“下密上稀”的規(guī)則分別設(shè)置5-10個(gè)風(fēng)速感應(yīng)器,以及1個(gè)高度大于測(cè)風(fēng)立桿高度的風(fēng)向感應(yīng)器,風(fēng)向感應(yīng)器置于測(cè)風(fēng)立桿頂端,土壤風(fēng)蝕圈內(nèi)沿主風(fēng)向設(shè)置多對(duì)收集部件,在“土壤風(fēng)蝕圈”邊緣其它方位分別設(shè)置一對(duì)收集部件,每對(duì)收集部件并列安置、開(kāi)口方向相反,每對(duì)收集部件編號(hào)用k和-k表示,以“土壤風(fēng)蝕圈”中心為分界點(diǎn),開(kāi)口朝向“土壤風(fēng)蝕圈”外側(cè)的收集部件用k表示,開(kāi)口相反的收集部件用-k表示,用于測(cè)量土壤風(fēng)蝕發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的土壤顆粒流量,根據(jù)測(cè)量的精度要求以及數(shù)據(jù)量要求確定測(cè)量時(shí)間,測(cè)量時(shí),將每個(gè)收集腔內(nèi)的沙塵倒出,稱(chēng)取質(zhì)量,并換算成單位為g/cm2·hr。6.根據(jù)權(quán)利要求2的一種地塊內(nèi)土壤風(fēng)蝕量的測(cè)量方法,其特征在于:所述第四步通過(guò)如下實(shí)現(xiàn):記錄風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù),根據(jù)所述數(shù)據(jù)按照風(fēng)向分組,每一個(gè)風(fēng)向?yàn)橐唤M,其中靜風(fēng)不予統(tǒng)計(jì),設(shè)置統(tǒng)計(jì)時(shí)間周期,然后,在多組風(fēng)向統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)支持下,計(jì)算每個(gè)風(fēng)向不同風(fēng)速等級(jí)的累計(jì)時(shí)間,所述累計(jì)單位為小時(shí)。7.根據(jù)權(quán)利要求2的一種地塊內(nèi)土壤風(fēng)蝕量的測(cè)量方法,其特征在于:所述第五步中對(duì)土壤風(fēng)蝕物修正時(shí),首先,在大型風(fēng)沙環(huán)境風(fēng)洞內(nèi),確定與地塊相同地表狀態(tài)條件下,不同風(fēng)速時(shí)的收集部件的收集效率λi,其中i表示第i個(gè)風(fēng)速等級(jí),對(duì)收集部件所收集的土壤風(fēng)蝕物流量進(jìn)行修正q(k,-k)=q′(k,-k)/λi,式中q(k,-k)為每個(gè)收集部件被修正后的實(shí)際土壤風(fēng)蝕物流量,q′(k,-k)為每個(gè)收集部件測(cè)得的土壤風(fēng)蝕物流量。8.根據(jù)權(quán)利要求2的一種地塊內(nèi)土壤風(fēng)蝕量的測(cè)量方法,其特征在于:所述第六步確定不同風(fēng)速對(duì)土壤風(fēng)蝕物流量的貢獻(xiàn)是在測(cè)量過(guò)程中一段期間會(huì)出現(xiàn)不同的風(fēng)速,需要確定不同風(fēng)速情況下收集部件測(cè)量的土壤風(fēng)蝕物流...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:鄒學(xué)勇,張春來(lái),程宏,亢力強(qiáng),
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人:北京師范大學(xué),
類(lèi)型:發(fā)明
國(guó)別省市:北京,11
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。