[发明专利]一种地块内土壤风蚀量的测量方法

说明书

本发明提供一种地块内土壤风蚀量的测量方法，包括：第一步：设定被测地块及边界；第二步：设置“土壤风蚀圈”；第三步：安装风速风向测量装置和收集部件；第四步：风速风向统计；第五步：土壤风蚀物流量修正；第六步：确定不同风速等级对土壤风蚀物流量的贡献；第七步：计算土壤风蚀物通量；第八步：计算土壤风蚀物尽通量；第九步：拟合土壤风蚀物尽通量与距离“土壤风蚀圈”上风向边界长度的关系，确定地块内土壤风蚀物尽通量达到饱和状态时的长度；第十步：确定其它方向在不同风速等级(i)条件下的土壤风蚀饱和长度；第十一步：将不规则形状的地块转换为等面积圆形地块；第十二步：计算各个风向上不同风速等级的风蚀量和地块内的土壤风蚀量。

技术领域

本发明涉及一种土壤风蚀量的测量方法，特别是一种实际地块内土壤风蚀量的测量方法。

背景技术

土壤风蚀是发生在广阔的干旱、半干旱和部分半湿润区乃至湿润区的一种自然现象，它与风、土壤物理化学特性和人为活动干扰土壤原生结构等因素有关。土壤风蚀导致土地退化已经成为全球性的环境问题和农业生产制约因素。目前，国际上有关土壤风蚀的研究焦点主要集中在地块的土壤风蚀量。地块是指具有同类属性的最小土地单位，地块的判别主要依据土壤类型、土地利用类型、地表覆被和地形的一致性,它在空间尺度上并无明确的界定。地块在生产实践中是土地利用类型的基本单元，地块土壤风蚀量测量是针对下垫面相对均匀的某一土地利用类型的地块开展的测量，是制定科学防治土壤风蚀措施的依据，直接关系到农户如何合理地利用和保护土地资源，在生产实践中最具实用价值。由多种土地利用类型和不同特征下垫面的地块所构成的更大尺度的区域性土地，其土壤风蚀量及其空间分异特征是各级政府和行业部门制定土地资源保护措施和开发利用计划、制定水土保持措施对策、实施生态环境评价的关键要素，对这类大尺度的区域性土壤风蚀量估算必须依赖于精准的地块土壤风蚀量测量。然而，作为土壤风蚀原动力的风，无论是风速还是风向都是随机发生的，而且风对土壤的侵蚀方向以及对土壤风蚀物的搬运方向具有极大的不确定性，形成了土壤风蚀的无边界性，这也是国内外对地块土壤风蚀量测量所面临的巨大困难。

目前测量土壤风蚀量的方法通常分为：1)使用土壤风蚀测定盘进行野外土壤风蚀量测定，方法步骤通常为首先选定平整的测定，然后测定该定测定地的土壤含水量，此后按照风蚀测定盘体积大小取相应体积的土壤，然后测定土壤机械组成，在室外测定期结束后，将盘中土壤取出测定含水量，测定土壤机械组成，并按照一定的公式测定出土壤风蚀量以及同粒径土壤风蚀量等土壤风蚀量的测量参数。2)如中国专利CN103454063A中公开的农田土壤年风蚀量的估算，方法步骤包括：分别采集耕作层表层土壤与耕作层下层土壤，进行干筛筛分分析以检测所述表层土壤和所述下层土壤中可蚀性颗粒和不可蚀性颗粒的含量，代入公式计算，得到土壤年风蚀量。

这些现有技术存在如下问题：设定的土壤风蚀盘体积通常不能过大，一般1m2，因此不能反映地块内土壤风蚀的情况，更不能反映整个地区典型的土壤风蚀状况，并且测量过程没有融合风向风速等信息，不能获得更为精准的数据。中国专利CN103454063A中公开的农田土壤年风蚀量的估算，仅能估算地块内某一时段的平均风蚀量；在该方法中，被测地块内的可蚀性颗粒大小是直接决定土壤风蚀量估算值的关键参数，而目前对不同地块内的可蚀性颗粒大小还不能做到精准的计算。本发明能够克服现有技术的不足，从而为后续的风向风速与土壤风蚀量关系的研究以及土壤风蚀治理提供更有效的数据来源。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述问题，本发明提供一种地块内土壤风蚀量的测量方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案包括提供一种地块内土壤风蚀量的测量方法，其技术方案如下：

一种地块内土壤风蚀量的测量方法，其特征在于包括如下步骤：首先，设置被测地块及土壤风蚀圈，然后，测量风速风向，此后，计算与土壤风蚀通量相关物理量以及土壤风蚀饱和长度，最后，进行地块转换以及地块内的土壤风蚀量的计算。