本發(fā)明公開了一種土壤橫向侵蝕質(zhì)量測(cè)量方法，包括：通過(guò)采樣管采集土壤樣品；將采樣管中的土壤樣品轉(zhuǎn)移至樣品管中，樣品管的底部設(shè)有底部開口且樣品管的側(cè)壁設(shè)有與底部開口連通的側(cè)部開口；布設(shè)土壤橫向侵蝕質(zhì)量測(cè)量裝置，并將樣品管置于土壤橫向侵蝕質(zhì)量測(cè)量裝置中，樣品管下方設(shè)有壓力傳感器；通過(guò)土壤橫向侵蝕質(zhì)量測(cè)量裝置對(duì)樣品管中的土壤樣品進(jìn)行波浪測(cè)試，并通過(guò)壓力傳感器實(shí)時(shí)采集波浪測(cè)試期間的連續(xù)壓力信息；根據(jù)連續(xù)壓力信息計(jì)算土壤樣品的土壤橫向侵蝕速率。采用本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)濱海濕地和水庫(kù)區(qū)在波浪作用下土壤橫向侵蝕速率的準(zhǔn)確量化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生態(tài)工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種土壤橫向侵蝕質(zhì)量測(cè)量方法。

背景技術(shù)

在波浪等強(qiáng)水動(dòng)力因素作用下，濱海濕地前緣以及水庫(kù)湖泊消落帶形成臺(tái)階狀陡坎地貌。隨著動(dòng)力因素持續(xù)作用或增強(qiáng)，陡坎基部沉積物會(huì)發(fā)生淘蝕甚至崩塌，從而引起植被前緣整體蝕退，威脅海岸帶和內(nèi)陸水域的安全。沉積物侵蝕意味著植被面積的減少和生態(tài)服務(wù)功能的損失。濱海濕地成熟植被帶具有消浪減波，維持生物多樣性等重要生態(tài)服務(wù)功能。水庫(kù)消落帶的穩(wěn)固對(duì)于維護(hù)水庫(kù)運(yùn)行安全有重要意義。因此，沉積物在波浪沖刷下的穩(wěn)定性，對(duì)于濱海濱湖生態(tài)系統(tǒng)的安全和棲息地的維持發(fā)揮不可替代的作用。近年來(lái)在江蘇的鹽沼海岸，福建廈門和廣東湛江的紅樹林海岸以及三峽庫(kù)區(qū)消落帶岸坡均有波浪沖刷導(dǎo)致的強(qiáng)烈侵蝕現(xiàn)象，對(duì)濱海濕地的生物多樣性和生態(tài)服務(wù)功能及其水庫(kù)運(yùn)行安全產(chǎn)生了負(fù)面影響和一定的威脅。因此波浪引起的沉積物侵蝕過(guò)程和內(nèi)在機(jī)制研究，對(duì)于濱海濕地和水庫(kù)安全具有重要的理論和實(shí)際意義。

在該背景下，為探究土壤對(duì)波浪沖刷的耐受程度，準(zhǔn)確量化波致土壤侵蝕速率是亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。由于野外波浪條件下土壤侵蝕過(guò)程影響因素較多，其耦合作用復(fù)雜，因此需要采用室內(nèi)控制實(shí)驗(yàn)(波浪水槽)進(jìn)行測(cè)量。現(xiàn)有的波浪水槽實(shí)驗(yàn)測(cè)量土壤侵蝕速率時(shí)，波、流作用下土壤垂向侵蝕測(cè)量通常采用測(cè)量近底床臨界流速和侵蝕深度等方法，該方法僅適用于檢測(cè)侵蝕面為低坡度斜面的光灘，無(wú)法適用于坡度接近垂直的鹽澤(沼澤)前緣地，即現(xiàn)有技術(shù)中并不存在波致土壤豎直表面橫向侵蝕速率的測(cè)量方法。

綜上所述，設(shè)計(jì)一種土壤橫向侵蝕質(zhì)量測(cè)量方法，對(duì)實(shí)現(xiàn)濱海濕地和水庫(kù)區(qū)波致土壤侵蝕研究，減緩岸坡侵蝕具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種土壤橫向侵蝕質(zhì)量測(cè)量方法，可實(shí)現(xiàn)濱海濕地和水庫(kù)區(qū)在波浪作用下土壤橫向侵蝕速率的準(zhǔn)確量化。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種土壤橫向侵蝕質(zhì)量測(cè)量方法，包括：通過(guò)采樣管采集土壤樣品；將所述采樣管中的土壤樣品轉(zhuǎn)移至樣品管中，所述樣品管的底部設(shè)有底部開口且所述樣品管的側(cè)壁設(shè)有與所述底部開口連通的側(cè)部開口；布設(shè)土壤橫向侵蝕質(zhì)量測(cè)量裝置，并將所述樣品管置于所述土壤橫向侵蝕質(zhì)量測(cè)量裝置中，所述樣品管下方設(shè)有壓力傳感器；通過(guò)所述土壤橫向侵蝕質(zhì)量測(cè)量裝置對(duì)所述樣品管中的土壤樣品進(jìn)行波浪測(cè)試，并通過(guò)所述壓力傳感器實(shí)時(shí)采集波浪測(cè)試期間的連續(xù)壓力信息；根據(jù)所述連續(xù)壓力信息計(jì)算土壤樣品的土壤橫向侵蝕速率。

作為上述方案的改進(jìn)，所述通過(guò)采樣管采集土壤樣品的步驟包括：避開喬木主根位置，將所述采樣管豎直立于土壤表面；敲擊所述采樣管，使所述采樣管保持豎直嵌入土壤中；當(dāng)所述采樣管嵌入土壤中的深度大于預(yù)設(shè)深度時(shí)，挖除所述采樣管周圍的土壤，取出所述采樣管及所述采樣管中容納的土壤樣品。

作為上述方案的改進(jìn)，敲擊所述采樣管時(shí)，在所述采樣管頂部放置一塊水平板，通過(guò)敲擊所述水平板以使所述采樣管保持豎直嵌入土壤。

作為上述方案的改進(jìn)，所述將采樣管中的土壤樣品轉(zhuǎn)移至樣品管中的步驟包括：將所述樣品管豎直嵌入所述采樣管的土壤樣品中且嵌入深度大于預(yù)設(shè)深度，所述樣品管的內(nèi)徑小于所述采樣管的內(nèi)徑；將所述采樣管及樣品管置于圓柱臺(tái)上，敲擊所述采樣管以使所述采樣管與所述采樣管中容納的土壤樣品發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)直至分離，所述圓柱的直徑小于所述采樣管的內(nèi)徑；截取所述樣品管中深度為預(yù)設(shè)深度的土壤樣品，使樣品管的底部開口及側(cè)部開口處形成侵蝕平面。