【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生态修复，具体涉及一种土壤有机质流失量测定装置及方法。
技术介绍
1、随着国家“碳中和”、“碳达峰”重大战略的实施，森林生态系统作为陆地最大的碳汇受到了前所未有的重视。为了进一步提高森林碳汇潜力，相关学者及技术人员一方面需要提出提升森林生物量的措施，另一方面还要开发降低森林土壤碳排放的技术方法。微生物呼吸作为土壤碳排放的重要来源，森林有机质能够通过调控微生物基质利用率来影响土壤碳排放强度。需要注意的是，近年来极端降雨天气频发加剧了森林有机质流失量，进而增强对土壤碳排放量的调控强度。因此，精准测定林地有机质流失量越来越关键。
2、目前已有技术集中于分别开发人工降雨模块、径流量采集等方面的技术或方法。人工模拟降雨装置按照实验的需求可以分为室内和室外两种，其中室内包含吊顶式人工模拟降雨系统、人工模拟降雨大厅，而室外主要有井架式人工模拟降雨系统。在降雨条件下径流量采集方面，现有方法多考虑地表径流，往往忽视壤中流的收集，壤中流是因土壤中存在植物根系洞穴、裂隙等较大的通道，导致雨水通过未饱和的土壤汇集，一般是在土壤表层或分层土层内的界面上侧向流动的水流，又称表层流，是径流的组成部分，所以在降雨条件下分析径流量时，壤中流是不可缺少的分析部分。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中在分析降雨条件下径流量时，缺少对壤中流部分的分析导致对径流量的采集不准确的问题，本专利技术提供了一种土壤有机质流失量测定装置及方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案
3、一种土壤有机质流失量测定装置，包括人工降雨模块和径流量采集模块；
4、所述径流量采集模块包括：
5、淋溶框，所述淋溶框顶面开口，内部垂直顶面设置有纱网，所述纱网将淋溶框内部划分为第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔用于盛放待测土壤；所述人工降雨模块的出水口设置在淋溶框开口上方；
6、调节支架，所述淋溶框倾斜设置在所述调节支架上，所述调节支架用于调节淋溶框底面的坡度，所述第一容纳腔的高度高于第二容纳腔的高度；
7、径流收集组件，包括地表径流收集槽和壤中流收集槽，所述地表径流收集槽和壤中流收集槽均设置在所述第二容纳腔内，所述地表径流收集槽的槽口与待测土壤表面相切，壤中流收集槽设置在所述淋溶框的底壁上。
8、进一步地，所述调节支架包括底座，在所述底座的上表面设置有多个限位槽，在所述底座上方设置有斜面，所述斜面的底端与底座的一端铰接，在所述底座和斜面之间还设置有与多个限位槽匹配的支撑框，所述支撑框的一侧与斜面铰接，相对的另一侧设置在限位槽内。
9、进一步地，所述斜面上设置有防滑结构。
10、进一步地，所述防滑结构是设置在斜面底端的防滑挡板，或是设置在斜面上表面的防滑波纹。
11、进一步地，所述人工降雨模块包括箱体，在所述箱体的一侧设置有进水池，在进水池内部设置有水泵，所述水泵的输出端设置有出水管道，所述出水管道的端部设置有喷头，在所述出水管道的中间位置还设置有流量控制阀，所述喷头位于所述淋溶框开口上方。
12、进一步地，所述第二容纳腔的顶部设置有用于防止模拟雨水直接进入收集槽的挡水塑料薄膜。
13、一种根据上述土壤有机质流失量测定装置的测定方法，包括如下步骤：
14、采集距地表一定厚度的待测土壤放置于淋溶框的第一腔室内；
15、调整调节支架让淋溶框处于设定坡度，并控制人工降雨模块模拟不同的降雨强度，对装有待测土壤的淋溶框进行喷淋实验并记录不同降雨强度下的喷淋时间；
16、收集地表径流与壤中流，根据所述地表径流与壤中流中有机质的含量计算出不同降雨强度下待测土壤有机质流失量；
17、通过调节支架重新调节淋溶框的坡度，并控制人工降雨模块模拟不同的降雨强度，测定不同坡度下相同待测土壤的有机质流失量测定。
18、进一步地，所述相同待测土壤均包括相同土壤高度、含水量、有机质含量。
19、进一步地，所述计算出不同降雨强度下待测土壤有机质流失量的步骤包括：测定地表径流与壤中流中的颗粒态有机碳、溶解态有机碳的含量；通过地表径流与壤中流及其有机碳与有机质的比例关系计算出不同降雨强度下待测土壤有机质流失量。
20、本专利技术提供的一种土壤有机质流失量测定装置及方法具有以下有益效果：
21、本专利技术装置包括人工降雨模块和径流量采集模块，径流量采集模块包括淋溶框、调节支架及径流收集组件，淋溶框顶面开口，内部垂直顶面设置有纱网，纱网将淋溶框内部划分为第一容纳腔和第二容纳腔,第一容纳腔和第二容纳腔的设置可以方便放置待测土壤和收集径流量；径流收集组件包括地表径流收集槽和壤中流收集槽，地表径流收集槽和壤中流收集槽均设置在第二容纳腔内，地表径流收集槽的槽口与待测土壤表面相切，壤中流收集槽设置在淋溶框的底壁上。本方案通过调节支架调节淋溶框中土壤的坡度实现对林区复杂土壤的有效模拟，分别对地表径流收和壤中流进行收集，提高了对径流量采集的准确度。该技术创造性的将人工降雨装置与不同路径径流量采集有机结合，显著提高不同降雨强度下林地有机质流失量测定精度，进而在规模化林地生态修复工程实践及森林碳汇潜力提升中发挥重要的作用。
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1.一种土壤有机质流失量测定装置，其特征在于，包括人工降雨模块和径流量采集模块；
2.根据权利要求1所述的土壤有机质流失量测定的装置，其特征在于，所述调节支架(8)包括底座，在所述底座的上表面设置有多个限位槽，在所述底座上方设置有斜面，所述斜面的底端与底座的一端铰接，在所述底座和斜面之间还设置有与多个限位槽匹配的支撑框，所述支撑框的一侧与斜面铰接，相对的另一侧设置在限位槽内。
3.根据权利要求2所述的土壤有机质流失量测定的装置，其特征在于，所述斜面上设置有防滑结构。
4.根据权利要求3所述的土壤有机质流失量测定的装置，其特征在于，所述防滑结构是设置在斜面底端的防滑挡板(13)，或是设置在斜面上表面的防滑波纹。
5.根据权利要求1所述的土壤有机质流失量测定的装置，其特征在于，所述人工降雨模块包括箱体(3)，在所述箱体(3)的一侧设置有进水池(14)，在进水池(14)内部设置有水泵，所述水泵的输出端设置有出水管道，所述出水管道的端部设置有喷头，在所述出水管道的中间位置还设置有流量控制阀，所述喷头位于所述淋溶框(1)开口上方。
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