[实用新型]一种土壤溅蚀测定仪器

说明书

技术领域

本实用新型属于分析及测量控制领域，特别涉及一种直接应用于土壤溅蚀过程溅蚀量的测定、为土壤溅蚀的理论与机制研究提供标准和依据的土壤溅蚀测定仪器。

背景技术

土壤侵蚀是当前主要的全球性环境与生态问题，是现代土壤学、水文科学和生态学研究的重要内容之一。土壤溅蚀(Soil splash erosion)是土壤侵蚀的重要形式和组成部分，是指由于降雨雨滴打击土壤表层，导致土壤颗粒分散和迁移的一种侵蚀过程，是土壤侵蚀过程的前期阶段和关键环节，是影响坡面水蚀的一个重要威胁因素。土壤溅蚀主要发生在坡面产流之前和产流之初，是在降雨-土壤-径流系统之中的作用过程，并受到降雨特性、植被以及地表状况等众多综合因素的交互作用和影响。土壤溅蚀是土壤侵蚀过程的前期阶段，是土壤侵蚀的重要组成部分。因此，土壤溅蚀过程及其机制的研究对于深层次理解土壤侵蚀链及其动态变化有重要意义。因此，土壤溅蚀过程及其机制的研究对于深层次理解土壤侵蚀链及其动态变化有重要意义。土壤溅蚀过程及其机制是土壤溅蚀领域研究的重要内容之一。

为了获取土壤溅蚀过程足够的资料、可靠的原始数据以及科学评价溅蚀强度，传统的研究方法是借助相关实验设备，在野外、室内、天然降雨、模拟降雨的条件下，采用直接、定量方法进行土壤溅蚀的测定。在早期研究方法中，Ellison，Sreenivas以及Morgan等针对溅蚀分离和迁移土壤颗粒进行了测量，之后许多学者均进行了此方面的测定研究。在测定的实验设备方面，Ellison首次将溅蚀杯(Splash cup)应用到雨滴溅蚀的定量研究，随后的土壤溅蚀方面研究中溅蚀杯方法也广泛被许多地区的研究者使用。除了溅蚀杯(Ellison型和Morgan型)之外，测定土壤溅蚀的所广泛采用的实验设备还有溅蚀板(Splash boards)和溅蚀盘(Spl ash trays)，参见图1和图2。然而，在实际测量中各类型的土壤溅蚀实验设备在获得溅蚀率的准确性方面却存在一定差异。传统的溅蚀盘和溅蚀板只能测定固定研究尺度下的溅蚀总量，一般研究者倾向与研究溅蚀样地上坡和下坡方位的溅蚀量，实际上溅蚀物质是向四周分散的；溅蚀杯测定的土壤溅蚀量受到溅蚀杯半径大小的制约，溅蚀杯半径大小以及布设位置与数量对于所测定出的土壤溅蚀量有很大的影响。综上，传统的溅蚀测量仪器无法测定溅蚀土量的距离分布规律以及方位分布规律，并且存在着不可忽视的测量误差，不利于揭示土壤溅蚀过发生发展规律以及对溅蚀强度进行评价，也就无法对土壤溅蚀过程进行深入细化的研究分析，所以设计一种新型的较为精确的土壤溅蚀测量仪器是非常有必要的。

实用新型内容

本实用新型针对传统溅蚀测定设备只能测定固定研究尺度下的溅蚀总量，而对于溅蚀土量的距离分布规律无法测定，并且测量误差大的缺陷，提供一种在固定研究尺度上可以测定溅蚀土壤随距离变化的分布量，从而为深入揭示土壤溅蚀的发生发展规律提供依据的土壤溅蚀测定仪器。

本实用新型采用的技术方案如下：土壤溅蚀测定仪器，由溅蚀环和遮挡装置组成，所述的遮挡装置安装于溅蚀环正上方，其中：所述的溅蚀环由四个相同的直角扇环形溅蚀盘拼接而成，每个直角扇环形溅蚀盘的内径为100cm、外径为300cm，溅蚀盘上部每隔5cm的宽度设置2cm高的同心圆封闭隔断；所述的遮挡装置由四根铁丝立柱外围包裹塑料布构成，铁丝立柱上端为直径2cm的圆环，上部固定开口处的圆形铁丝圈穿过四根铁丝立柱顶端的圆环，使其成为上小下大的圆台锥体。

进一步，所述的溅蚀盘由PVC材料制成，并且溅蚀盘下部为5cm高的嵌入装置，能够使其压入土中，在较小的扰动实验区土壤的条件下对其进行固定。

再者，所述圆台锥体遮挡装置的上圆直径为100cm、下圆直径为310cm、高度为100cm，所述的遮挡装置的上圆和下圆的中心与溅蚀环中心在垂直方向上相重合。遮挡装置安装在溅蚀环正上方后，可以完全遮挡溅蚀环，防止实验样地外的雨滴降落到溅蚀环上，减小气流横向扰动而造成的误差。

其中，遮挡装置上部固定开口处的圆形铁丝圈穿过四根立柱顶端的圆环，通过圆环与铁丝圈的松紧决定遮挡装置的展开与收缩，从而使得遮挡装置能够折叠放置。

传统的溅蚀测定设备只能测定固定研究尺度下的溅蚀总量，对于溅蚀土量的距离分布规律则无法测定。本仪器相比于传统的土壤溅蚀测定仪器主要优点如下：

1.能够搜集研究区域内不同距离与方位的所有溅蚀量，为土壤溅蚀的方位和距离分布规律提供较为准确的实验数据；

2.材质采用PVC板，轻便，可拆卸，易于运输及安装，使其能够在野外原状土壤下直接进行溅蚀量的测量；