基于室外降雨模拟和室内土壤测试的土壤理化演变分析方法技术

本发明专利技术提供一种基于室外降雨模拟和室内土壤测试的土壤理化演变分析方法，所述方法包括：选取至少两种质地不同的土壤进行恒定雨强下的降雨模拟实验，得到恒定雨强下土壤养分流失特征；选取至少两种质地不同的土壤进行变化雨强下的降雨模拟实验，得到变化雨强下土壤养分流失特征；选取至少两种质地不同的土壤，分别添加不同梯度的有机肥，进行降雨模拟实验，得到不同有机质含量在土壤侵蚀过程中对土壤理化特征；结合恒定雨强下土壤养分流失特征、变化雨强下土壤养分流失特征和不同有机质含量在土壤侵蚀过程中对土壤理化特征，采用统计分析方法对试验结果进行分析得到土壤理化演变特性。

Analysis method of soil physical and chemical evolution based on outdoor rainfall simulation and indoor soil testing

The invention provides an outdoor rainfall simulation and indoor soil test based on soil physicochemical evolution analysis method, the method includes selecting at least two kinds of different texture soil under the constant rainfall intensity rainfall simulation by constant rainfall intensity of soil nutrient loss characteristics; select at least two different soil texture changes the rainfall intensity of rainfall simulation, obtained rainfall intensity of soil nutrient loss characteristics; select at least two different soil texture, organic fertilizer with different gradient, the rainfall simulation experiment, different organic matter content in the soil erosion process on soil physicochemical characteristics; combined with the constant rainfall intensity of soil nutrient the loss characteristics, changes in rainfall intensity and soil nutrient characteristics of different organic matter content in the soil erosion process on soil physicochemical characteristics, using statistical analysis The experimental results were analyzed and the characteristics of soil physical and chemical evolution were obtained.

【技术实现步骤摘要】
基于室外降雨模拟和室内土壤测试的土壤理化演变分析方法
本专利技术涉及土壤侵蚀研究
，特别是指一种基于室外降雨模拟和室内土壤测试的土壤理化演变分析方法。
技术介绍
近年来，土壤是地球表层重要的环境要素之一，它既是环境物质的输出源，也是环境物质的接收载体，在地表环境演化过程中起着至关重要的作用。土壤侵蚀是限制当今人类生存与发展的全球性环境灾害，严重制约着全球社会经济持续发展。全球水土流失面积约16.43×106km2，占地表总面积的10.95％。据估算，中国因土壤侵蚀造成的经济损失每年在100亿元以上。因此，防治土壤侵蚀、改善生态环境、实现人与自然协调和资源-环境-社会经济可持续发展，已成为全世界普遍关注的重大环境问题。降雨及其产生的径流是引起土壤侵蚀的主要动力，随降雨过程的进行，地面土壤水分特征、地表径流状况等都不断发生变化，坡面土壤侵蚀则相应地随侵蚀动力与抗侵蚀性特征的变化而予以响应。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于室外降雨模拟和室内土壤测试的土壤理化演变分析方法，能够快速准确的分析土壤理化演变。为解决上述技术问题，本专利技术的实施例提供一种基于室外降雨模拟和室内土壤测试的土壤理化演变分析方法，所述方法包括：选取至少两种质地不同的土壤进行恒定雨强下的降雨模拟实验，得到恒定雨强下土壤养分流失特征；选取至少两种质地不同的土壤进行变化雨强下的降雨模拟实验，得到变化雨强下土壤养分流失特征；选取至少两种质地不同的土壤，分别添加不同梯度的有机肥，进行降雨模拟实验，得到不同有机质含量在土壤侵蚀过程中对土壤理化特征；结合恒定雨强下土壤养分流失特征、变化雨强下土壤养分流失特征和不同有机质含量在土壤侵蚀过程中对土壤理化特征，采用统计分析方法对试验结果进行分析得到土壤理化演变特性。优选的，所述恒定雨强下土壤养分流失特征，包括：恒定雨强下的土壤养分随径流的流失特征和土壤养分随泥沙的流失特征。优选的，所述选取至少两种质地不同的土壤进行恒定雨强下的降雨模拟实验，得到恒定雨强下土壤养分流失特征，包括：设置第一雨强、第二雨强、第一坡度和第二坡度，将所述至少两种质地不同的土壤分别置于不同的雨强和坡度下进行测试分析；获取两种雨强下不同坡度条件下至少两种质地不同的土壤的径流水中总氮含量变化状况、径流水中总氮流失量变化状况、径流水中总磷含量变化状况和径流水中总磷流失量变化状况，所述径流水中总氮含量变化状况、径流水中总氮流失量变化状况、径流水中总磷含量变化状况和径流水中总磷流失量变化状况为所述土壤养分随径流的流失特征；优选的，所述选取至少两种质地不同的土壤进行恒定雨强下的降雨模拟实验，得到恒定雨强下土壤养分流失特征，包括：设置第一雨强、第二雨强、第一坡度和第二坡度，将所述至少两种质地不同的土壤分别置于不同的雨强和坡度下进行测试分析；获取两种雨强下不同坡度条件下至少两种质地不同的土壤的径流泥沙中总氮含量变化状况、径流泥沙中总氮流失量变化状况、径流泥沙中总磷含量变化状况和径流泥沙中总磷流失量变化状况，所述径流泥沙中总氮含量变化状况、径流泥沙中总氮流失量变化状况、径流泥沙中总磷含量变化状况和径流泥沙中总磷流失量变化状况为所述土壤养分随泥沙的流失特征。优选的，所述变化雨强下土壤养分流失特征，包括：变化雨强下的径流中土壤养分流失特征和土壤表层养分动态流失特征。优选的，所述选取至少两种质地不同的土壤进行变化雨强下的降雨模拟实验，得到变化雨强下土壤养分流失特征，包括：采用历时变化雨强并设置第一变化雨强、第二变化雨强、第一坡度和第二坡度，将所述至少两种质地不同的土壤分别置于不同的坡度和变化雨强下进行测试分析；获取不同雨强条件下至少两种质地不同的土壤径流中总氮流失特征和径流中总磷流失特征，所述土壤径流中总氮流失特征和径流中总磷流失特征为所述变化雨强下的径流中土壤养分流失特征。优选的，所述选取至少两种质地不同的土壤进行变化雨强下的降雨模拟实验，得到变化雨强下土壤养分流失特征，包括：采用历时变化雨强并设置第一变化雨强、第二变化雨强、第一坡度和第二坡度，将所述至少两种质地不同的土壤分别置于不同的坡度和变化雨强下进行测试分析；获取不同雨强条件下至少两种质地不同的土壤表层总氮动态流失特征、土壤表层总磷动态流失特征和土壤表层有机质动态流失特征，所述土壤表层总氮动态流失特征、土壤表层总磷动态流失特征和土壤表层有机质动态流失特征为所述土壤表层养分动态流失特征。优选的，，所述不同有机质含量在土壤侵蚀过程中对土壤理化特征，包括：低有机质土壤表层全氮量的动态变化特征和高有机质土壤表层全氮量的动态变化特征。优选的，，所述选取至少两种质地不同的土壤进行变化雨强下的降雨模拟实验，得到变化雨强下土壤养分流失特征，包括：所述至少两种质地不同的土壤包括低有机质含量土壤和高有机质含量土壤；获取不同雨强条件下低有机质含量土壤雨强渐大表层土壤全氮的动态变化状况和雨强渐小表层土壤全氮的动态变化状况，所述低有机质含量土壤雨强渐大表层土壤全氮的动态变化状况和雨强渐小表层土壤全氮的动态变化状况为所述低有机质土壤表层全氮量的动态变化特征；获取不同雨强条件下高有机质含量土壤雨强渐大表层土壤全氮的动态变化状况和雨强渐小表层土壤全氮的动态变化状况，所述高有机质含量土壤雨强渐大表层土壤全氮的动态变化状况和雨强渐小表层土壤全氮的动态变化状况为所述高有机质土壤表层全氮量的动态变化特征。优选的，所述降雨模拟实验设置三种雨强。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：上述方案中，通过获取恒定雨强下土壤养分流失特征、变化雨强下土壤养分流失特征和不同有机质含量在土壤侵蚀过程中对土壤理化特征，能够快速准确得到土壤理化演变特征。附图说明图1为本专利技术实施例的基于室外降雨模拟和室内土壤测试的土壤理化演变分析方法流程图；图2a为本专利技术实施例60mmh‐1雨强下径流水中总氮含量变示意图；图2b为本专利技术实施例120mmh‐1雨强下径流水中总氮含量变化示意图；图3为本专利技术实施例60mmh‐1雨强下径流水中总氮流失量变化示意图；图4为本专利技术实施例120mmh‐1雨强下径流水中总氮流失量变化示意图；图5为本专利技术实施例60mmh‐1雨强下径流水中总磷含量变化示意图；图6为本专利技术实施例120mmh‐1雨强下径流水中总磷含量变化示意图；图7为本专利技术实施例60mmh‐1雨强下径流水中总磷流失量变化示意图；图8为本专利技术实施例120mmh‐1雨强下径流水中总磷流失量变示意图；图9为本专利技术实施例60mmh‐1雨强下泥沙中总氮流失量变化示意图；图10为本专利技术实施例120mmh‐1雨强下泥沙中总氮流失量变化示意图；图11为本专利技术实施例60mmh‐1雨强下泥沙中速效磷流失量变示意图；图12为本专利技术实施例120mmh‐1雨强下泥沙中速效磷流失量变示意图；图13为本专利技术实施例1号土总氮浓度对径流降雨过程动态变化示意图；图14为本专利技术实施例2号土总氮浓度对径流随降雨过程动态变化示意图；图15为本专利技术实施例1号土壤总磷浓度对径流随降雨过程动态变化示意图；图16为本专利技术实施例2号土壤总磷浓度对径流随降雨过程动态变化示意图；图17为本专利技术实施例L-CK雨强渐大表层土壤全氮的动态变化示意图；图18为本专利技术实施例L-CK雨强渐小表层土壤全氮的动态变化示意图。具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于室外降雨模拟和室内土壤测试的土壤理化演变分析方法，其特征在于，所述方法包括：选取至少两种质地不同的土壤进行恒定雨强下的降雨模拟实验，得到恒定雨强下土壤养分流失特征；选取至少两种质地不同的土壤进行变化雨强下的降雨模拟实验，得到变化雨强下土壤养分流失特征；选取至少两种质地不同的土壤，分别添加不同梯度的有机肥，进行降雨模拟实验，得到不同有机质含量在土壤侵蚀过程中对土壤理化特征；结合恒定雨强下土壤养分流失特征、变化雨强下土壤养分流失特征和不同有机质含量在土壤侵蚀过程中对土壤理化特征，采用统计分析方法对试验结果进行分析得到土壤理化演变特性。

【技术特征摘要】
1.一种基于室外降雨模拟和室内土壤测试的土壤理化演变分析方法，其特征在于，所述方法包括：选取至少两种质地不同的土壤进行恒定雨强下的降雨模拟实验，得到恒定雨强下土壤养分流失特征；选取至少两种质地不同的土壤进行变化雨强下的降雨模拟实验，得到变化雨强下土壤养分流失特征；选取至少两种质地不同的土壤，分别添加不同梯度的有机肥，进行降雨模拟实验，得到不同有机质含量在土壤侵蚀过程中对土壤理化特征；结合恒定雨强下土壤养分流失特征、变化雨强下土壤养分流失特征和不同有机质含量在土壤侵蚀过程中对土壤理化特征，采用统计分析方法对试验结果进行分析得到土壤理化演变特性。2.根据权利要求1所述的基于室外降雨模拟和室内土壤测试的土壤理化演变分析方法，其特征在于，所述恒定雨强下土壤养分流失特征，包括：恒定雨强下的土壤养分随径流的流失特征和土壤养分随泥沙的流失特征。3.根据权利要求2所述的基于室外降雨模拟和室内土壤测试的土壤理化演变分析方法，其特征在于，所述选取至少两种质地不同的土壤进行恒定雨强下的降雨模拟实验，得到恒定雨强下土壤养分流失特征，包括：设置第一雨强、第二雨强、第一坡度和第二坡度，将所述至少两种质地不同的土壤分别置于不同的雨强和坡度下进行测试分析；获取两种雨强下不同坡度条件下至少两种质地不同的土壤的径流水中总氮含量变化状况、径流水中总氮流失量变化状况、径流水中总磷含量变化状况和径流水中总磷流失量变化状况，所述径流水中总氮含量变化状况、径流水中总氮流失量变化状况、径流水中总磷含量变化状况和径流水中总磷流失量变化状况为所述土壤养分随径流的流失特征。4.根据权利要求2所述的基于室外降雨模拟和室内土壤测试的土壤理化演变分析方法，其特征在于，所述选取至少两种质地不同的土壤进行恒定雨强下的降雨模拟实验，得到恒定雨强下土壤养分流失特征，包括：设置第一雨强、第二雨强、第一坡度和第二坡度，将所述至少两种质地不同的土壤分别置于不同的雨强和坡度下进行测试分析；获取两种雨强下不同坡度条件下至少两种质地不同的土壤的径流泥沙中总氮含量变化状况、径流泥沙中总氮流失量变化状况、径流泥沙中总磷含量变化状况和径流泥沙中总磷流失量变化状况，所述径流泥沙中总氮含量变化状况、径流泥沙中总氮流失量变化状况、径流泥沙中总磷含量变化状况和径流泥沙中总磷流失量变化状况为所述土壤养分随泥沙的流失特征。5.根据权利要求1所述的基于室外降雨模拟和室内土壤测试的土壤理化演变分析方法，其特征在于，所述变化雨强下土壤养分流失特征，包括：变化雨强下的径流中土壤养分流失特征和土壤表层养分动态流失...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国强，王溥泽，阿膺兰，刘廷玺，彭岩波，薛宝林，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京,11