一种砾石土耕作侵蚀测定的双示踪剂法

摘要

本发明公开了一种砾石土耕作侵蚀测定的双示踪剂法，由于砾石土的砾石含量非常高，大粒径砾石无法与磁铁粉充分混合，仅用磁性示踪法无法准确地测定砾石土中砾石的耕作位移，然而仅用物理示踪法则无法准确测定砾石土中细粒的耕作位移，因此本发明专利采用物理示踪法与磁性示踪法结合的手段分别计算砾石土中砾石的耕作位移以及细粒的耕作位移，并且根据砾石土中砾石以及细粒含量的百分比进行加权平均计算出耕作导致的砾石土的耕作位移。本发明改进了磁性示踪方法测定的砾石土的耕作侵蚀位移量小于实际位移量以及物理示踪方法无法准确测定砾石土中细粒的耕作位移的缺点，具有操作简单、测定快捷、测定精度高的特点。

说明书

技术领域

本发明涉及测定砾石土耕作位移方法，尤其涉及一种砾石土耕作侵蚀测定的双示踪剂法。

背景技术

磁性示踪技术作为一种新型的测定耕作侵蚀的方法，由于其测定精度高，方便快捷，设备简单，工作量小等优点被广泛地应用于耕作侵蚀速率测定中。作为示踪剂的磁铁粉主要形态为细颗粒状，然而由于砾石土中砾石含量高，磁铁粉无法与砾石充分混合，这会导致通过磁性示踪方法得出的耕作侵蚀速率小于砾石土的实际的耕作侵蚀速率。本发明通过磁性示踪剂法和物理示踪法相结合的手段，用磁性示踪剂和物理示踪剂分别测定砾石土中细粒和砾石的耕作侵蚀量，并用加权平均的方法计算砾石土的耕作侵蚀速率。因此本发明能够更加准确地测定砾石土耕作侵蚀速率。

发明内容

本发明是为了解决上述不足，提供了一种砾石土耕作侵蚀测定的双示踪剂法。

本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种砾石土耕作侵蚀测定的双示踪剂法，其特征在于：采用磁性示踪方法与物理示踪方法结合的手段分别计算砾石土中细粒的耕作位移以及砾石的耕作位移，并根据砾石土中细粒与砾石的含量百分比进 行加权计算出砾石土的耕作位移，进而计算出耕作侵蚀速率，按以下步骤进行：

a)、先用挖坑法测定待测坡面土壤容重，并用筛分法测定砾石土砾石含量以及细粒含量分别用P₁和P₂表示；

b)、拟定示踪标记小区宽1.00m，长0.2m，深0.2m，长方体示踪小区的长边垂直于耕作方向；在待测定区挖掘长略大于1m，宽略大于0.2m，深0.2m的土坑；土坑的长边平行于坡地等高线，将挖出的土壤单独堆放，然后将木板或金属板做成的1.00×0.20×0.25m³容积的活动框盒放入土坑内；

c)、磁性示踪剂采用砖瓦窑煅烧后的砖瓦渣和煤渣，物理示踪剂采用染色的砾石块，粒径在6-13mm之间，染色砾石块的总重量在2-3kg之间；

d)、先去除与磁性示踪剂加物理示踪剂之和相当体积的土壤，将染色的砾石与挖出的土壤均匀混合之后再与磁性示踪剂均匀混合，按原田间土壤容重回填与框盒内，并以压实的方式完成，然后去掉四周的活动框盒；

e)、用磁化率仪测定耕作前磁性示踪剂标记小区的磁性强度，再按照传统的耕作方式开始从上坡向下耕作，耕作路径完全覆盖示踪区；

f)、耕作之后，将一个长60cm，宽20cm，深10～20cm的金属框垂直于原示踪标记小区插入耕作的土壤，插入深度以耕作深度为准；

g)、在金属框内从原示踪标记小区基部以0.05m或0.10m为间距沿下坡方向连续取样，直至无磁性示踪剂以及染色石块分布 为止，所取每个样品过2mm筛子，其中小于2mm细粒放入塑料小桶中均匀混合之后用磁化率仪测定磁性强度，在大于2mm的砾石颗粒中挑选出所有染色石块，石块被带回实验室冲洗干净，然后置入烘箱内保持在60℃下4-5小时至烘干后称重；

h)、根据测得的磁性示踪剂以及物理示踪剂的空间分布，可按下式计算土壤位移量：

式中：T_m为通过小区基线(x＝0)的每单位耕作宽度总土壤位移量(kg/m)；C(_x)为耕作后测定的土壤磁性强度(×10^-5SI)或耕作后回收小石子重量(kg)；C₀为耕作前标记区的土壤磁性强度(×10^-5SI)或耕作前标记区的小石子重量(kg)；M_s为耕作层的土壤比质量(kg/m²)；L为取样的最大距离(m)；

i)、根据以上筛分法测得的砾石土中砾石含量以及细粒含量分别为P₁和P₂，运用物理示踪法测得的砾石土中砾石的耕作位移量为T_m1，运用磁性示踪法测得的砾石土中细粒的耕作位移量为T_m2，则砾石土的每单位耕作宽度总土壤位移量为T_m0为：

T_m0＝P₁T_m1+P₂T_m2

j)、根据土壤位移量按下式计算耕作侵蚀速率：

$R=\frac{10T_{m0}}{L}$

R单次耕作的土壤耕作侵蚀速率(t/hm²)；T_m0耕作引起的砾石土位移量(kg/m)；L给定坡段的长度(m)。

本发明的砾石土耕作侵蚀测定的双示踪剂法，采用磁性示踪剂和物理示踪剂结合分别测定砾石土中细粒和砾石的耕作侵蚀 速率，以砾石土中细粒以及砾石的含量作为标准加权计算，进而获得砾石土耕作侵蚀速率。

本发明与现有技术相比的优点是：本发明改进了磁性示踪方法测定的砾石土的耕作侵蚀位移量小于实际位移量以及物理示踪方法无法准确测定砾石土中细粒的耕作位移的缺点，具有操作简单、测定快捷、测定精度高的特点。本发明主要解决砾石土耕作侵蚀位移难以测定的问题，为防止砾石土坡耕地水土流失，维持砾石土生产力等方面提供科学依据。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步详述。

一种砾石土耕作侵蚀测定的双示踪剂法，采用磁性示踪方法与物理示踪方法结合的手段分别计算砾石土中细粒的耕作位移以及砾石的耕作位移，并根据砾石土中细粒与砾石的含量百分比进行加权计算出砾石土的耕作位移，进而计算出耕作侵蚀速率，按以下步骤进行：

a)、先用挖坑法测定待测坡面土壤容重，并用筛分法测定砾石土砾石含量以及细粒含量分别用P₁和P₂表示；

b)、拟定示踪标记小区宽1.00m，长0.2m，深0.2m，长方体示踪小区的长边垂直于耕作方向；在待测定区挖掘长略大于1m，宽略大于0.2m，深0.2m的土坑；土坑的长边平行于坡地等高线，将挖出的土壤单独堆放，然后将木板或金属板做成的1.00×0.20×0.25m³容积的活动框盒放入土坑内；

c)、磁性示踪剂采用砖瓦窑煅烧后的砖瓦渣和煤渣，物理示踪剂采用染色的砾石块，粒径在6-13mm之间，染色砾石块的 总重量在2-3kg之间；

d)、先去除与磁性示踪剂加物理示踪剂之和相当体积的土壤，将染色的砾石与挖出的土壤均匀混合之后再与磁性示踪剂均匀混合，按原田间土壤容重回填与框盒内，并以压实的方式完成，然后去掉四周的活动框盒；

e)、用磁化率仪测定耕作前磁性示踪剂标记小区的磁性强度，再按照传统的耕作方式开始从上坡向下耕作，耕作路径完全覆盖示踪区；

f)、耕作之后，将一个长60cm，宽20cm，深10～20cm的金属框垂直于原示踪标记小区插入耕作的土壤，插入深度以耕作深度为准；

g)、在金属框内从原示踪标记小区基部以0.05m或0.10m为间距沿下坡方向连续取样，直至无磁性示踪剂以及染色石块分布为止，所取每个样品过2mm筛子，其中小于2mm细粒放入塑料小桶中均匀混合之后用磁化率仪测定磁性强度，在大于2mm的砾石颗粒中挑选出所有染色石块，石块被带回实验室冲洗干净，然后置入烘箱内保持在60℃下4-5小时至烘干后称重；

h)、根据测得的磁性示踪剂以及物理示踪剂的空间分布，可按下式计算土壤位移量：

式中：T_m为通过小区基线(x＝0)的每单位耕作宽度总土壤位移量(kg/m)；C_(x)为耕作后测定的土壤磁性强度(×10^-5SI)或耕作后回收小石子重量(kg)；C₀为耕作前标记区的土壤磁性强 度(×10^-5SI)或耕作前标记区的小石子重量(kg)；M_s为耕作层的土壤比质量(kg/m²)；L为取样的最大距离(m)；

i)、根据以上筛分法测得的砾石土中砾石含量以及细粒含量分别为P₁和P₂，运用物理示踪法测得的砾石土中砾石的耕作位移量为T_m1，运用磁性示踪法测得的砾石土中细粒的耕作位移量为T_m2，则砾石土的每单位耕作宽度总土壤位移量为T_m0为：

T_m0＝P₁T_m1+P₂T_m2

j)、根据土壤位移量按下式计算耕作侵蚀速率：

$R=\frac{10T_{m0}}{L}$

R单次耕作的土壤耕作侵蚀速率(t/hm²)；T_m0耕作引起的砾石土位移量(kg/m)；L给定坡段的长度(m)。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及实施例内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。