[发明专利]一种基于磁化率测量土壤层厚度的测定方法

说明书

本申请提供了一种基于磁化率测量土壤层厚度的测定方法，涉及水土流失监测技术领域。包括：测定样点土壤表土层的原始磁化率K_b；测定磁性件置于表土层的最大磁化率K_m；在样点土壤下方的预设深度埋设磁性件，形成磁层；测定磁层正上方表土层的第一磁化率K₁；间隔预设时间后，测定磁层正上方表土层的第二磁化率K₂；根据土壤层磁化率与土壤层厚度的转换方程，计算土壤层厚度变化值。本申请提供的基于磁化率测量土壤层厚度的测定方法，对样点土壤层扰动极小或无扰动，可快速、精确的得到测定结果，无需任何特殊的人工维护，样点土壤层代表性好，在土壤资源保护、水土流失监测科学研究与野外监测工作中具有较强的实用性。

技术领域

本申请涉及水土流失监测技术领域，尤其涉及一种基于磁化率测量土壤层厚度的测定方法。

背景技术

土壤侵蚀是一种严重的土壤退化过程，制约着世界范围内的农业土壤资源的可持续利用。土壤侵蚀测量的基本原理是直接或间接地监测不同时空尺度下因土壤侵蚀引发的土壤层厚度动态变化。土壤侵蚀的过程十分复杂，这一过程往往不容易进行定量化监测。作为直接测定土壤侵蚀量的方法，侵蚀针法通过测定侵蚀针顶端与土壤表面之间的距离，来测量表层土壤流失或堆积后的表土壤层厚度增加或减少量。具体指，在野外垂直于土壤表面，插入一根侵蚀针，一般是由金属制成、质地坚硬的笔直长针。随着土壤侵蚀现象的发生，侵蚀针所在监测点的土壤会流失或者堆积，相应地，土壤层厚度会发生改变(或减少或增加)。因此，在侵蚀现象发生的前后，利用深度测量尺分别测定侵蚀针到地表的垂直距离。两次测量所获取的垂直距离之差，即是对应土壤层厚度的变化量。

如图1所示为侵蚀针法的具体的测量过程。包括：(1)选定样地土壤剖面；(2)布设侵蚀针；(3)测前放置测量垫圈作为测量参考面；(4)利用深度测量尺测量从侵蚀针裸露在外的端部到测量垫圈上端的竖直距离；(5)比两次测量竖直距离的差值为样点土壤层厚度的变化量，直接反应该点的土壤侵蚀或堆积后的土壤层厚度变化量。

虽然侵蚀针法使用较为广泛，但是，由于侵蚀针局部需埋设在土壤层中，外露的部分会对空气、水的流动状态产生扰动，从而导致监测样点位置出现明显的土壤流失量偏差，随着侵蚀针在野外矗立的时间越久，这个误差越大。另外，裸露在外的侵蚀针部分，很容易受到外部环境的干扰，比如动物和人的活动、其他自然活动，从而使得侵蚀针法测量失效。

发明内容

本申请提供了一种基于磁化率测量土壤层厚度的测定方法，以解决现有技术土壤侵蚀测量工作无法有效开展、测量偏差大等问题。

一种基于磁化率测量土壤层厚度的测定方法，包括：

S1测定样点土壤表土层的原始磁化率K_b；

S2测定磁性件置于所述表土层的最大磁化率K_m；

S3在所述样点土壤下方的预设深度埋设所述磁性件，形成磁层；

S4测定所述磁层正上方所述表土层的第一磁化率K₁；

S5间隔预设时间后，测定所述磁层正上方所述表土层的第二磁化率K₂；

S6根据土壤层磁化率与土壤层厚度的转换方程，计算土壤层厚度变化值。

可选的，在步骤S6中，所述转换方程为：

H＝202.68-93.46e^K*/(-0.0067)-58.69e^K*/(-0.0503)-54.80e^K*/(0.3371)

其中，K^*的计算公式为：