[发明专利]一种土壤横向侵蚀质量测量方法

说明书

本发明公开了一种土壤横向侵蚀质量测量方法，包括：通过采样管采集土壤样品；将采样管中的土壤样品转移至样品管中，样品管的底部设有底部开口且样品管的侧壁设有与底部开口连通的侧部开口；布设土壤横向侵蚀质量测量装置，并将样品管置于土壤横向侵蚀质量测量装置中，样品管下方设有压力传感器；通过土壤横向侵蚀质量测量装置对样品管中的土壤样品进行波浪测试，并通过压力传感器实时采集波浪测试期间的连续压力信息；根据连续压力信息计算土壤样品的土壤横向侵蚀速率。采用本发明，可实现滨海湿地和水库区在波浪作用下土壤横向侵蚀速率的准确量化。

技术领域

本发明涉及生态工程技术领域，尤其涉及一种土壤横向侵蚀质量测量方法。

背景技术

在波浪等强水动力因素作用下，滨海湿地前缘以及水库湖泊消落带形成台阶状陡坎地貌。随着动力因素持续作用或增强，陡坎基部沉积物会发生淘蚀甚至崩塌，从而引起植被前缘整体蚀退，威胁海岸带和内陆水域的安全。沉积物侵蚀意味着植被面积的减少和生态服务功能的损失。滨海湿地成熟植被带具有消浪减波，维持生物多样性等重要生态服务功能。水库消落带的稳固对于维护水库运行安全有重要意义。因此，沉积物在波浪冲刷下的稳定性，对于滨海滨湖生态系统的安全和栖息地的维持发挥不可替代的作用。近年来在江苏的盐沼海岸，福建厦门和广东湛江的红树林海岸以及三峡库区消落带岸坡均有波浪冲刷导致的强烈侵蚀现象，对滨海湿地的生物多样性和生态服务功能及其水库运行安全产生了负面影响和一定的威胁。因此波浪引起的沉积物侵蚀过程和内在机制研究，对于滨海湿地和水库安全具有重要的理论和实际意义。

在该背景下，为探究土壤对波浪冲刷的耐受程度，准确量化波致土壤侵蚀速率是亟待解决的技术问题。由于野外波浪条件下土壤侵蚀过程影响因素较多，其耦合作用复杂，因此需要采用室内控制实验(波浪水槽)进行测量。现有的波浪水槽实验测量土壤侵蚀速率时，波、流作用下土壤垂向侵蚀测量通常采用测量近底床临界流速和侵蚀深度等方法，该方法仅适用于检测侵蚀面为低坡度斜面的光滩，无法适用于坡度接近垂直的盐泽(沼泽)前缘地，即现有技术中并不存在波致土壤竖直表面横向侵蚀速率的测量方法。

综上所述，设计一种土壤横向侵蚀质量测量方法，对实现滨海湿地和水库区波致土壤侵蚀研究，减缓岸坡侵蚀具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种土壤横向侵蚀质量测量方法，可实现滨海湿地和水库区在波浪作用下土壤横向侵蚀速率的准确量化。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种土壤横向侵蚀质量测量方法，包括：通过采样管采集土壤样品；将所述采样管中的土壤样品转移至样品管中，所述样品管的底部设有底部开口且所述样品管的侧壁设有与所述底部开口连通的侧部开口；布设土壤横向侵蚀质量测量装置，并将所述样品管置于所述土壤横向侵蚀质量测量装置中，所述样品管下方设有压力传感器；通过所述土壤横向侵蚀质量测量装置对所述样品管中的土壤样品进行波浪测试，并通过所述压力传感器实时采集波浪测试期间的连续压力信息；根据所述连续压力信息计算土壤样品的土壤横向侵蚀速率。

作为上述方案的改进，所述通过采样管采集土壤样品的步骤包括：避开乔木主根位置，将所述采样管竖直立于土壤表面；敲击所述采样管，使所述采样管保持竖直嵌入土壤中；当所述采样管嵌入土壤中的深度大于预设深度时，挖除所述采样管周围的土壤，取出所述采样管及所述采样管中容纳的土壤样品。

作为上述方案的改进，敲击所述采样管时，在所述采样管顶部放置一块水平板，通过敲击所述水平板以使所述采样管保持竖直嵌入土壤。

作为上述方案的改进，所述将采样管中的土壤样品转移至样品管中的步骤包括：将所述样品管竖直嵌入所述采样管的土壤样品中且嵌入深度大于预设深度，所述样品管的内径小于所述采样管的内径；将所述采样管及样品管置于圆柱台上，敲击所述采样管以使所述采样管与所述采样管中容纳的土壤样品发生相对运动直至分离，所述圆柱的直径小于所述采样管的内径；截取所述样品管中深度为预设深度的土壤样品，使样品管的底部开口及侧部开口处形成侵蚀平面。