[发明专利]一种土壤剖面采样结构及其挖掘方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种土壤剖面采样结构及其挖掘方法，属于土壤采样方法领域。

背景技术

众所周知，土壤学界对土壤的调查主要采取野外踏查和取样测定，土壤样品采集主要通过土钻取土法和土壤剖面取土法完成。土钻取土法适用于常态地貌地区和土壤中石砾含量较低的喀斯特区域，而喀斯特地区土壤中石砾含量往往较高，用土钻难以进行取样，特别是深层土壤取样。因此，在开展喀斯特地区土壤调查研究过程中，土壤剖面取样法是土壤样品采集的最佳方法。

传统方法适用于挖掘较浅的土壤剖面，而对于50～100cm甚至更深的土壤剖面，由于受到剖面结构和挖掘方法的限制，挖掘的土壤剖面不仅空间较大，而且挖掘断面为倾斜面，不垂直，不便于剖面的修整和观测。在喀斯特地区，石漠化较为严重，大量的岩石裸露导致土被不连续，土块较小，不适宜挖掘较大尺寸的土壤剖面。同时，土壤剖面尺寸较大不仅会增大挖掘工作量、影响工作进度，也会增大剖面和弃土占地产生的青苗损坏补偿费；在水稻田中挖掘剖面时，因较大面积破坏了水田的犁底层，致使水田漏水，土壤剖面挖掘工作很难得到当地民众的支持。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种土壤剖面采样结构及其挖掘方法，其挖掘空间相对传统方法更小，结构更简单，明显降低占地面积，减少损失，减少人力物力财力的投入，节约挖掘时间。

本发明的技术方案是：一种土壤剖面采样结构，包括剖面呈两级阶梯状分布的方形深坑和方形浅坑，所述方形深坑长、宽、深分别为60cm、50cm、100cm，所述方形浅坑长、宽、深分别为60cm、50cm、40cm，方形深坑的一个内侧表面设置为土壤样品采样区，方形深坑和方形浅坑外各设置50cm的弃土区。

该土壤剖面采样结构设计考虑了喀斯特地区的特点，结构简单、占地面积较小、工作量较小，既适合于喀斯特地区，也适合于常态地貌地区，在土壤普查过程中可以全面推广该技术。

一种土壤剖面采样挖掘方法，包括方形浅坑和方形深坑的挖掘，所述方形浅坑挖掘采用T形挖掘头和圆形铲刀头，所述方形深坑挖掘采用挖掘时先采用T形挖掘头和圆形铲刀头挖掘表层，再采用梯形铲刀头和圆形铲刀头挖掘深层。

所述T形挖掘头、圆形铲刀头、梯形铲刀头与活动手柄采用螺纹连接组合的方式组成一套土壤剖面挖掘工具。活动手柄由空心钢材做成，两端设有螺纹，表面设有刻度；梯形铲刀头、圆形铲刀头、T形挖掘头由耐力抗剪优质钢材做成，其一端连接一段设有外螺纹的短柄。

梯形铲刀不仅能利用其自身重力冲击挖掘出一定大小的垂直土壤剖面，不受土壤中石砾的影响，而且还能利用活动手柄上的刻度进行剖面深度测量和土壤层次划分，省去因无法确定剖面深度而频繁使用钢卷尺度量的工序。

圆形铲刀不仅能直接挖掘剖面、并铲除剖面坑中的土壤，而且可以利用其两端的锯齿和刀口去除剖面挖掘过程中遇到的灌丛、杂草、根系等。

T形挖掘头适合于较浅剖面或较深剖面的浅层挖掘工作，石砾含量较大时宜使用尖头挖掘，石砾含量较小时宜使用窄片头挖掘。

由于采用方形深坑作为采样区，所以要求土壤剖面的垂直度较好，因此在使用T形挖掘头和圆形铲刀头快速挖掘表层后，再使用梯形铲刀配合圆形铲刀形成垂直度较好的内壁表面。

方形浅坑由于只是作为采样人员的工作区域，因此使用T形挖掘头和圆形铲刀头快速挖掘即可。

如图1所示的活动手柄结构示意图，活动手柄采用空心钢管制作，长500mm，内径为320mm，其两端的螺纹长50mm，活动手柄上的刻度间隔为100mm。

如图2所示的梯形铲刀头，梯形铲刀头上底边长60mm，下底边长120mm；梯形铲刀头下底边设有刀口，梯形铲刀头上设有外螺纹短柄，螺纹长50mm，短柄长100mm。

如图3和图4所示的圆形铲刀头，圆形铲刀头上设有外螺纹短柄，螺纹长50mm，短柄长100mm，圆形铲刀头上一侧设有锯齿，另一侧和圆形段均设为刀口。

如图5和图6所示的T形挖掘头，T形挖掘头上设有外螺纹短柄，螺纹长50mm，短柄长100mm，T形挖掘头一端为尖头，一端为窄片头。

与现有技术比较，本发明相对传统方法土壤剖面空间更小，结构更简单，取样断面垂直，便于修整、观测土壤剖面和取样，并且可以明显降低占地面积，减少损失，减少人力物力财力投入，节约挖掘时间。

附图说明

图1为活动手柄结构示意图；

图2为梯形铲刀头的结构示意图；

图3和图4为圆形铲刀头的结构示意图；