[发明专利]一种喀斯特地区地表地下土壤流失监测装置及其使用方法

权利要求书

1.一种喀斯特地区地表地下土壤流失监测装置，其特征在于：它包括倾斜的带有若干裂隙的岩层（1），在岩层（1）表面上有一层地表土壤层（4），在地表土壤层（4）的中间设有若干方形的土壤监测层（2），土壤监测层（2）与地表土壤层（4）之间有方框形的阻断沟（3），在土壤监测层（2）的表面种植有植物，在土壤监测层（2）的侧壁上插有若干监测管件（6）。

2.根据权利要求1所述的喀斯特地区地表地下土壤流失监测装置，其特征在于：所述阻断沟（3）的宽度不小于80cm，在阻断沟（3）的底部中间设有环状的凸台（5），在凸台（5）与土壤监测层（2）之间为环状的收集沟（8），凸台（5）与地表土壤层（4）之间为环状的排水沟（7），在收集沟（8）的低端设有与收集沟（8）连通的收集池（9），在排水沟（7）的低端设有与排水沟（7）连通的外部来水引出口（10），收集池（9）与排水沟（7）之间通过凸台（5）隔离。

3.根据权利要求2所述的喀斯特地区地表地下土壤流失监测装置，其特征在于：所述收集沟（8）和排水沟（7）的深度均为10cm，宽度为10cm。

4.根据权利要求1所述的喀斯特地区地表地下土壤流失监测装置，其特征在于：所述监测管件（6）为管状结构，直径为5～12cm，监测管件（6）的顶端为斜锥管端（63），另一端为封闭端（61），在斜锥管端（63）的斜面上和监测管件（6）的上半段侧壁上均设有若干收集孔（62），监测管件（6）的分布密度为土壤监测层（2）表面积或者水平投影面积的8～50%并均匀分布。

5.根据权利要求4所述的喀斯特地区地表地下土壤流失监测装置，其特征在于：所述收集孔（62）的直径为5～8mm。

6.根据权利要求1～5任一项所述的喀斯特地区地表地下土壤流失监测装置的使用方法，其特征在于：所述方法步骤为：

一、在坡地上选取地面沿坡向大致平整的地块，连续设置两个以上矩形地块即土壤监测层（2），每个地块面积在1m2上，可以是正方形或长方形，如果是长方形则长边沿坡向方向延伸、短边沿等高线延伸；

二、在选取的地块四周向下切不小于80cm宽的沟槽即阻断沟（3），沟槽侧壁应当平整，沟槽切出后，地块独立于周边土地即地表土壤层（4）；

三、沟槽下切深度应当根据当地土层厚度与岩石为依据，沟槽底面应到达岩土交接面以下；

四、在沟槽即阻断沟（3）的底面靠近土壤监测层（2）的一侧，深挖10cm的收集沟（8），用于收集土壤监测层（2）上的来水和土壤；在阻断沟（3）底面的外侧也深切出排水沟（7），用于阻挡周边水分、土壤对土壤监测层（2）的水分、土壤收集的影响，使得在阻断沟（3）的底部形成一个“凸”字形结构；

五、在土壤监测层（2）的地表上种植植物；

六、在土壤监测层（2）的土壤内部根据阻断沟（3）能够开挖的深度插入若干的监测管件（6），用于收集土壤监测层（2）内部向下流失的水分和土壤；

七、收集沟（8）用于收集土壤监测层（2）表面和由周边立面流出的水分和土壤；

八、根据降雨次数设计监测时间，每一场雨过后监测一次，每次监测收集监测管件（6）内部的水分和土壤，以及收集池（9）内部的水分、土壤，收集后记录各部分的总量，并将养分指标和土壤泥沙指标分别取样带回实验室；

九、在实验室完成水分和土壤的养分指标的检测；土壤泥沙的含量经过烘干得到土壤样品泥沙含量，根据采样比例计算出每次流失的总量。