一种测定表土属性变化与侵蚀效应的试验方法与流程

文档序号:11106647阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种测定表土属性变化与侵蚀效应的试验方法,选取研究区典型土类试验坡面,对试验土壤进行相同次数的干湿交替处理,对所述试验土壤每次干燥处理后,测定土壤理化性质指标,然后立即进行湿润处理,测定土壤侵蚀量;所述方法的特征在于:

所述试验坡面为剪除表层植被的原位区,试验初始土壤含水量达到最大田间持水量;对所述原位区的干湿交替处理次数不少于3次;所述湿润处理采用人工冲水达到最大田间持水量,所述持水量>20%;所述干燥处理采用土壤在25~35℃的气温阈值条件下自然曝晒,并结合土壤温度水分控制系统冷风机、立式风道部件,使土壤含水量达到凋萎系数,所述含水量<10%;

干燥处理后测定所述土壤理化性质指标包括但不限于土壤容重、水分含量、有机质含量、团聚体、颗粒组成、紧实度、微结构;湿润处理时测定冲刷水流量(m3/h)、含沙量(g/L)、干土重WLDS(g);

定期测定原位区的太阳辐射、土壤温度、土壤热量、紧实度和地表形态变化;所述地表形态变化包括但不限于地表裂缝变化;所述土壤侵蚀效应由地形变化量表征。

2.根据权利要求1所述的测定表土属性变化与侵蚀效应的试验方法,其特征在于:所述土壤侵蚀效应通过近景摄影测量技术计算,具体步骤为:

S1、设置控制点,获取试验照片:湿润处理前,在原位区边界间隔设置若干控制点,各控制点坐标(x,y,z)借助GPS测定;在每次冲水之前后,分别采用相机从不同角度定焦拍取原位区地形变化照片;

S2、处理照片生成点云数据集:对覆盖原位区的照片集进行地形数据处理,并依据控制点坐标生成真实坐标的3D点云模型;

S3、计算坡面侵蚀效益:将生成的点云模型数据生成不同干湿交替条件下数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM),定量计算干湿交替过程中裂缝发育情况,然后通过对比不同阶段DEM分析原位区地形变化量,最终计算得出侵蚀效应。

3.根据权利要求2所述的测定表土属性变化与侵蚀效应的试验方法,其特征在于:所述相机为数码单反相机,有效像素1200万以上。

4.根据权利要求1、2、3任一项所述的测定表土属性变化与侵蚀效应的试验方法,其特征在于:所述方法中对原位区干湿交替处理时利用土壤温度水分控制系统控制环境温度、土壤含水量条件指标;所述土壤温度水分控制系统通过加热器、压缩机组、冷风机、立式风道、温度传感器和温度控制器部件对温度进行控制;湿润处理时通过人工放水人工冲水达到最大田间持水量;通过冷风机、立式风道部件使土壤含水量小于10%。

5.根据权利要求4所述的测定表土属性变化与侵蚀效应的试验方法,其特征在于:实验期间,每日9:00~19:00,每间隔2小时定期测定原位区的太阳辐射、土壤温度、土壤热量、紧实度和地表形态变化;所述太阳辐射量采用Procheck辐射测量仪测量;所述土壤温度、土壤热量采用KD2Pro热特性测量仪测量;所述紧实度采用土壤紧实度仪测量;所述地表形态变化由相机记录。

6.根据权利要求1、2、3、5任一项所述的测定表土属性变化与侵蚀效应的试验方法,其特征在于:设立多个原位区,对每个原位区干湿交替处理的时间间隔不同;设第一个原位区每次干湿交替处理的间隔为1天,则第i个原位区每次干湿交替处理的间隔分别4*(i-1)+1天。

7.根据权利要求7所述的测定表土属性变化与侵蚀效应的试验方法,其特征在于:布置3个原位区,每个原位区每次干湿交替处理的间隔分别是1天、5天、9天。

8.根据权利要求1、2、3、5、7任一项所述的测定表土属性变化与侵蚀效应的试验方法,其特征在于:原位区尺寸大小2m×1.2m,对原位区进行5次干湿交替处理。

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