一种喀斯特地区土壤地下漏失的分析方法技术

本发明专利技术公开了一种喀斯特地区土壤地下漏失的分析方法，包括以下步骤：在研究区内选择多个典型观测点；在每个观测点设置1个样方,在岩石界面与土壤表面接触处划线标记；土壤样品采集方法采用“土层+岩‑土界面”进行，根据研究所需时间尺度，即次降雨、月、季或年，土壤发生了漏失后，以划线标记为基准点测量土层蠕移位移；同时，采集发生漏失或研究周期后的土壤样品，分析其土壤颗粒组成；采用传统的检测方法，吸管法或激光粒度法；土壤蠕移位移及土壤漏失分析。本发明专利技术结合划线标记与土壤颗粒分析—吸管法对喀斯特地区裂隙土层蠕移位移与土壤颗粒粒级质量分数变化进行分析，进而揭示喀斯特地区土壤地下漏失的过程。

【技术实现步骤摘要】
一种喀斯特地区土壤地下漏失的分析方法
本专利技术属于土壤侵蚀与土壤学领域，具体涉及基于划线标记与土壤颗粒分析相结合一种喀斯特地区土壤地下漏失的分析方法，专用于喀斯特地区土壤地下漏失的研究。
技术介绍
喀斯特地区特殊的“二元”结构及多孔介质特征使得降雨过程中径流在浅层孔(裂)隙、管道、漏斗中的流动会带走土壤，造成“土壤漏失”。土壤地下漏失是喀斯特石漠化地区一种特殊的水土流失方式。外国早在20世纪60年代就有研究指出土壤地下漏失的现象，但由于地下漏失直接观测难度大，且目前尚无切实可行的研究方法和手段，导致人们对地下漏失的机理了解不深。当前研究学者研究喀斯特地区土壤侵蚀的方法主要有河流泥沙观测、人工模拟降雨、坡地径流小区观测、核素示踪、洞穴沉积物和地下河监测等方法。这些方法对于定量揭示喀斯特坡地水土地下漏失方面具有局限性，很难揭示土壤地下漏失过程与机理。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种喀斯特地区土壤地下漏失的分析方法，该方法结合划线标记与土壤颗粒分析—吸管法对喀斯特地区裂隙土层蠕移位移与土壤颗粒粒级质量分数变化进行分析，进而揭示喀斯特地区土壤地下漏失的过程，该方法解决了当前喀斯特地区土壤地下漏失直接观测难度大的技术瓶颈，同时，该方法所需的工具主要为卷尺、铲子、小锄头、土样带、烧杯、锥形瓶、搅拌棒、天平，价格低廉，容易获取，具有可控可靠性、实际应用价值高、操作简单等优势。本专利技术的目的及要解决的主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种喀斯特地区土壤地下漏失的分析方法，包括以下步骤：(1)根据研究内容，在研究区内选择多个典型观测点，观测点所在地块需较平整或微凹，防止发生地表侵蚀；(2)在每个观测点设置1个样方,在岩石界面与土壤表面接触处划线标记；(3)石漠化区岩石出露明显，考虑到岩石界面对土壤漏失影响，土壤样品采集方法采用“土层+岩-土界面”进行，即分别采集土层剖面的土壤样品和岩-土界面处土壤样品，土界面处土壤为靠近岩石界面2cm内的土壤，二者均以统一的分层厚度采集土壤样品，放入土样袋供后期颗粒分析用；(4)用于土壤颗粒含量背景值的土壤样品采集分为两种情况：①以剖面原状土壤颗粒含量分布情况作为背景值；②以10-20cm深度范围内土壤颗粒充分搅拌混合并填充作为背景值；(5)采集得到的土壤样品标记后采用标准土样袋带回，在实验室内自然风干；根据研究所需时间尺度，即次降雨、月、季或年，土壤发生了漏失后，以划线标记为基准点测量土层蠕移位移；同时，采集发生漏失或研究周期后的土壤样品，分析其土壤颗粒组成；(6)土壤蠕移位移及土壤漏失分析：①蠕移位移：求取发生漏失后土层蠕移位移均值，即为土壤漏失量；②土壤漏失过程：对比漏失后土壤颗粒组成与背景值土壤颗粒组成的分布情况，可判断土壤的蠕移漏失是由何种粒级颗粒漏失导致，也可以界定岩-土界面处的土壤漏失情况。所述步骤(2)的样方大小视野外情况而定，选择2×2m—5×5m。所述步骤(2)划线标记采用油漆及尖锐小刀刻画。所述步骤(3)土壤样品分层厚度采用2cm，采集到16cm或自定。所述步骤(5)土壤颗粒组成分析采用传统的检测方法，吸管法或激光粒度法。本专利技术结合划线标记与土壤颗粒分析—吸管法对喀斯特地区裂隙土层蠕移位移与土壤颗粒粒级质量分数变化进行分析，进而揭示喀斯特地区土壤地下漏失的过程，这将会对喀斯特地区土壤地下漏失及石漠化治理等研究起重要推动作用。本专利技术具有以下优点：(1)效果优良：本技术能定量揭示喀斯特土壤地下漏失过程与机理；(2)实用范围广：本专利技术在喀斯特地区具有普遍适用性；(3)操作简便：该技术的程序简单，操作方便；(4)成本低廉：本实验所需的设备价格低廉，容易获取。附图说明图1为本专利技术的喀斯特地区土壤地下漏失研究方法技术路线图；图2为本专利技术的观测点设置示意图；图3为本专利技术的土壤样品采集方法示意图之一；图4为本专利技术的土壤样品采集方法示意图之二；图5为本专利技术的岩石界面与土壤表面接触处划线标记示意图；图6为本专利技术的土层蠕移位移观测示意图；图中：1为观测点样方，2为岩-土界面处土壤，3为剖面土壤，4为测量工具-直尺，5为分层厚度-2cm，6为岩石界面，7为划线标记，8为土层蠕移位移。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步描述。一种喀斯特地区土壤地下漏失的分析方法，包括以下步骤：(1)根据研究内容，在研究区内选择多个典型观测点，观测点所在地块需较平整或微凹，防止发生地表侵蚀；(2)在每个观测点设置1个样方,在岩石界面与土壤表面接触处划线标记；(3)石漠化区岩石出露明显，考虑到岩石界面对土壤漏失影响，土壤样品采集方法采用“土层+岩-土界面”进行，即分别采集土层剖面的土壤样品和岩-土界面处土壤样品，土界面处土壤为靠近岩石界面2cm内的土壤，二者均以统一的分层厚度采集土壤样品，放入土样袋供后期颗粒分析用；(4)用于土壤颗粒含量背景值的土壤样品采集分为两种情况：①以剖面原状土壤颗粒含量分布情况作为背景值；②以10-20cm深度范围内土壤颗粒充分搅拌混合并填充作为背景值；(5)采集得到的土壤样品标记后采用标准土样袋带回，在实验室内自然风干；根据研究所需时间尺度，即次降雨、月、季或年，土壤发生了漏失后，以划线标记为基准点测量土层蠕移位移；同时，采集发生漏失或研究周期后的土壤样品，分析其土壤颗粒组成；(6)土壤蠕移位移及土壤漏失分析：①蠕移位移：求取发生漏失后土层蠕移位移均值，即为土壤漏失量；②土壤漏失过程：对比漏失后土壤颗粒组成与背景值土壤颗粒组成的分布情况，可判断土壤的蠕移漏失是由何种粒级颗粒漏失导致，也可以界定岩-土界面处的土壤漏失情况。所述步骤(2)的样方大小视野外情况而定，选择2×2m—5×5m。所述步骤(2)划线标记采用油漆及尖锐小刀刻画。所述步骤(3)土壤样品分层厚度采用2cm，采集到16cm或自定。所述步骤(5)土壤颗粒组成分析采用传统的检测方法，吸管法或激光粒度法。实施例：参见图1-6，一种喀斯特地区土壤地下漏失的研究方法，包括以下步骤：(1)以本专利技术方法，在贵州省贵阳市花溪区青岩镇上坝村选取碳酸盐岩为白云岩的石漠化坡地，进行土壤地下漏失研究。(2)以本专利技术方法，在研究区上坝村白云岩石漠化坡地选择多个观测点(即裂隙)，记录其基本情况如表1所示。表1观测点裂隙基本情况(3)在拟定的6个观测点，在矩形样方(2m×2m)内岩石界面与土壤表面处进行划线标记，本例以红色油漆进行标记。同时，采用“以剖面原状土壤颗粒含量分布情况作为背景值”的方法，以分层厚度2cm分别进行剖面土壤样品及岩-土界面处土壤样品采集并带回室内风干备用。(4)在104.5mm、151.2mm、332.7mm降雨量后，采用标准直尺测量土层发生的蠕移位移大小，同时也以分层厚度2cm分别进行剖面土壤样品及岩-土界面处土壤样品采集并带回室内风干备用。(5)参考中国科学院南京土壤研究所编著《土壤物理分析》科学出版社(1978)中吸管法对背景值土壤样品及降雨事件后的土壤样品进行土壤颗粒组成分析。本例中土壤颗粒分级包括砂粒(2-0.05mm)、粉粒(0.05-0.002mm)和黏粒(<0.002mm)，具体粒级包括2-1mm、1-0.25mm、0.25-0.05mm、0.05-0.01mm、0.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喀斯特地区土壤地下漏失的分析方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)根据研究内容，在研究区内选择多个典型观测点，观测点所在地块需较平整或微凹，防止发生地表侵蚀；(2)在每个观测点设置1个样方，在岩石界面与土壤表面接触处划线标记；(3)石漠化区岩石出露明显，考虑到岩石界面对土壤漏失影响，土壤样品采集方法采用“土层+岩‑土界面”进行，即分别采集土层剖面的土壤样品和岩‑土界面处土壤样品，土界面处土壤为靠近岩石界面2 cm内的土壤，二者均以统一的分层厚度采集土壤样品，放入土样袋供后期颗粒分析用； (4)用于土壤颗粒含量背景值的土壤样品采集分为两种情况：①以剖面原状土壤颗粒含量分布情况作为背景值；②以10‑20 cm深度范围内土壤颗粒充分搅拌混合并填充作为背景值； (5)采集得到的土壤样品标记后采用标准土样袋带回，在实验室内自然风干；根据研究所需时间尺度，即次降雨、月、季或年，土壤发生了漏失后，以划线标记为基准点测量土层蠕移位移；同时，采集发生漏失或研究周期后的土壤样品，分析其土壤颗粒组成；(6)土壤蠕移位移及土壤漏失分析：①蠕移位移：求取发生漏失后土层蠕移位移均值，即为土壤漏失量；②土壤漏失过程：对比漏失后土壤颗粒组成与背景值土壤颗粒组成的分布情况，可判断土壤的蠕移漏失是由何种粒级颗粒漏失导致，也可以界定岩‑土界面处的土壤漏失情况。...

【技术特征摘要】
1.一种喀斯特地区土壤地下漏失的分析方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)根据研究内容，在研究区内选择多个典型观测点，观测点所在地块需较平整或微凹，防止发生地表侵蚀；(2)在每个观测点设置1个样方，在岩石界面与土壤表面接触处划线标记；(3)石漠化区岩石出露明显，考虑到岩石界面对土壤漏失影响，土壤样品采集方法采用“土层+岩-土界面”进行，即分别采集土层剖面的土壤样品和岩-土界面处土壤样品，土界面处土壤为靠近岩石界面2cm内的土壤，二者均以统一的分层厚度采集土壤样品，放入土样袋供后期颗粒分析用；(4)用于土壤颗粒含量背景值的土壤样品采集分为两种情况：①以剖面原状土壤颗粒含量分布情况作为背景值；②以10-20cm深度范围内土壤颗粒充分搅拌混合并填充作为背景值；(5)采集得到的土壤样品标记后采用标准土样袋带回，在实验室内自然风干；根据研究所需时间尺度，即次降雨、月、季或年，土壤发生了漏失后，以划线标记为基准点测量土层蠕移位移；同时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭旭东，戴全厚，丁贵杰，李昌兰，杨宇琼，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州,52