一种砾石土耕作侵蚀测定的双示踪剂法
【专利摘要】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。
【专利说明】
-种硕石±耕作侵蚀测定的双示踪剂法
技术领域
[0001] 本发明设及测定碱石±耕作位移方法，尤其设及一种碱石±耕作侵蚀测定的双示 踪剂法。
【背景技术】
[0002] 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，然而由于碱石±中碱石含量高，磁铁粉无法与碱石充分混合，运会导 致通过磁性示踪方法得出的耕作侵蚀速率小于碱石±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碱石±中 细粒和碱石的耕作侵蚀量，并用加权平均的方法计算碱石±的耕作侵蚀速率。因此本发明 能够更加准确地测定碱石±耕作侵蚀速率。
【发明内容】
[0003] 本发明是为了解决上述不足，提供了一种碱石±耕作侵蚀测定的双示踪剂法。
[0004] 本发明的上述目的通过W下的技术方案来实现:一种碱石±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碱石±中细 粒的耕作位移W及碱石的耕作位移，并根据碱石±中细粒与碱石的含量百分比进行加权计 算出碱石±的耕作位移，进而计算出耕作侵蚀速率，按W下步骤进行：
[0005] a)、先用挖坑法测定待测坡面±壤容重，并用筛分法测定碱石±碱石含量W及细 粒含量分别用Pi和P2表示；
[0006] b )、拟定示踪标记小区宽1. OOm，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Im,宽略大于0.2m，深0.2111的±坑;±坑的长边平行于坡 地等高线，将挖出的±壤单独堆放，然后将木板或金属板做成的1.00 X 0.20 X 0.25m3容积 的活动框盒放入上坑内；
[0007] C)、磁性示踪剂采用砖瓦害般烧后的砖瓦渣和煤渣，物理示踪剂采用染色的碱石 块，粒径在6-13mm之间，染色碱石块的总重量在2-3kg之间；
[000引d)、先去除与磁性示踪剂加物理示踪剂之和相当体积的±壤，将染色的碱石与挖 出的±壤均匀混合之后再与磁性示踪剂均匀混合，按原田间±壤容重回填与框盒内，并W 压实的方式完成，然后去掉四周的活动框盒；
[0009] 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；
[0010] 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±壤，插入深度W耕作深度为准；
[00川 g)、在金属框内从原示踪标记小区基部Wo.05m或0.1 Om为间距沿下坡方向连续取 样，直至无磁性示踪剂W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的碱石颗粒中挑选出 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6(TC下4-5小时至烘干 后称重；
[0012] h)、根据测得的磁性示踪剂W及物理示踪剂的空间分布，可按下式计算±壤位移 量：
[0013]
[0014] 式中：Tm为通过小区基线(X = O)的每单位耕作宽度总±壤位移量化g/m);C(x)为耕 作后测定的±壤磁性强度（Xl(T5SI)或耕作后回收小石子重量化g);Co为耕作前标记区的 ±壤磁性强度（Xl(T5SI)或耕作前标记区的小石子重量（kg) ;Ms为耕作层的±壤比质量 化g/m2) ;L为取样的最大距离(m);
[001引i)、根据W上筛分法测得的碱石±中碱石含量W及细粒含量分别为Pi和P2,运用物 理示踪法测得的碱石±中碱石的耕作位移量为Tml,运用磁性示踪法测得的碱石±中细粒的 耕作位移量为Tm2，则碱石±的每单位耕作宽度总±壤位移量为Tmo为：
[0016] TmO = PlTml+P2Tm2
[0017] 1'V庶巧+墙仿移量按下式计算耕作侵蚀速率：
[001 引
[0019] R单次耕作的±壤耕作侵蚀速率(t/W) ;Tm日耕作引起的碱石上位移量(kg/m) ;L给 定坡段的长度(m)。
[0020] 本发明的碱石±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 分别测定碱石±中细粒和碱石的耕作侵蚀速率，W碱石±中细粒W及碱石的含量作为标准 加权计算，进而获得碱石±耕作侵蚀速率。
[0021] 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碱石±的耕 作侵蚀位移量小于实际位移量W及物理示踪方法无法准确测定碱石±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。本发明主要解决碱石±耕作侵蚀位 移难W测定的问题，为防止碱石±坡耕地水±流失，维持碱石±生产力等方面提供科学依 据。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合实施例对本发明进一步详述。
[0023] -种碱石±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 的手段分别计算碱石±中细粒的耕作位移W及碱石的耕作位移，并根据碱石±中细粒与碱 石的含量百分比进行加权计算出碱石±的耕作位移，进而计算出耕作侵蚀速率，按W下步 骤进行：
[0024] a)、先用挖坑法测定待测坡面±壤容重，并用筛分法测定碱石±碱石含量W及细 粒含量分别用Pi和P2表示；
[00巧]b )、拟定示踪标记小区宽1. OOm，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Im,宽略大于0.2m，深0.2111的±坑;±坑的长边平行于坡 地等高线，将挖出的±壤单独堆放，然后将木板或金属板做成的1.0 O X 0.20 X 0.25m3容积 的活动框盒放入上坑内；
[0026] C)、磁性示踪剂采用砖瓦害般烧后的砖瓦渣和煤渣，物理示踪剂采用染色的碱石 块，粒径在6-13mm之间，染色碱石块的总重量在2-3kg之间；
[0027] d)、先去除与磁性示踪剂加物理示踪剂之和相当体积的±壤，将染色的碱石与挖 出的±壤均匀混合之后再与磁性示踪剂均匀混合，按原田间±壤容重回填与框盒内，并W 压实的方式完成，然后去掉四周的活动框盒；
[0028] 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；
[00巧]f )、耕作之后，将一个长60畑1，宽20cm，深10~20cm的金属框垂直于原示踪标记小 区插入耕作的±壤，插入深度W耕作深度为准；
[0030] g)、在金属框内从原示踪标记小区基部Wo. 05m或0.1 Om为间距沿下坡方向连续取 样，直至无磁性示踪剂W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的碱石颗粒中挑选出 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6(TC下4-5小时至烘干 后称重；
[0031] h)、根据测得的磁性示踪剂W及物理示踪剂的空间分布，可按下式计算±壤位移 量：
[0032]
[003；3] A中：Im刃脚i^/J、险巷线U = U慮每单位耕作宽度总上壤位移量化g/m) ;C(x)为耕 作后测定的±壤磁性强度（Xl(T5SI)或耕作后回收小石子重量化g);Co为耕作前标记区的 ±壤磁性强度（Xl(T5SI)或耕作前标记区的小石子重量（kg) ;Ms为耕作层的±壤比质量 化g/m2) ;L为取样的最大距离(m);
[0034] i)、根据W上筛分法测得的碱石±中碱石含量W及细粒含量分别为Pi和P2,运用物 理示踪法测得的碱石±中碱石的耕作位移量为Tml,运用磁性示踪法测得的碱石±中细粒的 耕作位移量为Tm2，则碱石±的每单位耕作宽度总±壤位移量为Tmo为：
[0035] TmO = PlTml+P2Tm2
[00361 1?^庶+廊够量按下式计算耕作侵蚀速率：
[0037
[0038] R单次耕作的±壤耕作侵蚀速率(t/hm2) ;Tm〇耕作引起的碱石±位移量化g/m) ;L给 定坡段的长度(m)。
[0039] W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。
【主权项】
1. 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Pi和P2表不； 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lm，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 X 0.20 X 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的金属框垂直于原不踪标记小区插 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〇.〇5m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°C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：1?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（X 1(T5SI)或耕作后回收小石子重量(kg) ;C〇为耕作前标记区的土壤 磁性强度（X1(T5SI)或耕作前标记区的小石子重量（kg) ^8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PjPP2,运用物理示 踪法测得的砾石土中砾石的耕作位移量为T ml，运用磁性示踪法测得的砾石土中细粒的耕作 位移量为Tm2，则砾石土的每单位耕作宽度总土壤位移量为T m〇为： Tm〇 = PlTml+P2Tin2 j )、根据土壤位移量按下式计算耕作侵蚀速率：R单次耕作的土壤耕作侵蚀速率(t/hm2) ;Tm〇耕作引起的烁石土位移量(kg/m) ;L给定坡 段的长度(m)。
【文档编号】G01N5/00GK105954491SQ201610257943
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】张建辉, 贾立志, 张泽洪, 魏宇航
【申请人】中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所