本發(fā)明涉及一種土壤風(fēng)蝕量的測量方法，特別是一種土壤風(fēng)蝕圈內(nèi)土壤風(fēng)蝕量的測量方法。

背景技術(shù)：

風(fēng)是引發(fā)土壤風(fēng)蝕和塑造地表形態(tài)的原動力，也是導(dǎo)致干旱地區(qū)土地退化的主要誘因。這種作用表現(xiàn)為風(fēng)對地表物質(zhì)的侵蝕、搬運(yùn)和堆積過程，在廣闊的干旱、半干旱和部分半濕潤區(qū)乃至濕潤區(qū)均有分布。由風(fēng)蝕導(dǎo)致土地退化已經(jīng)成為全球性的環(huán)境問題和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制約因素。干旱區(qū)由于具有干燥多風(fēng)、地表植被稀疏甚至完全裸露等自然特征，因而那里的風(fēng)力作用很強(qiáng)，成為荒漠地貌發(fā)育的主要外營力，形成了與流水、冰川及重力等其他外營力塑造的地形完全不同的風(fēng)成景觀。風(fēng)蝕作用指地表物質(zhì)在風(fēng)力作用下脫離原空間位置的過程。包括吹蝕作用和磨蝕作用。吹蝕作用是指表層土壤被風(fēng)吹揚(yáng)而離開原地的過程。吹蝕作用的產(chǎn)生取決于近地表的風(fēng)力狀況(流態(tài)、流速)和表層土壤的物理化學(xué)特性。磨蝕作用是指風(fēng)通過攜帶的沙粒對地表的沖擊和摩擦過程。潔凈的風(fēng)(非挾沙氣流)即使風(fēng)速超過臨界侵蝕風(fēng)速，通常也只能對處于松散狀態(tài)(無粒間粘結(jié)力)的一定粒徑范圍內(nèi)的顆粒具有吹蝕作用，對于多數(shù)地表則無顯著的侵蝕作用。但是，風(fēng)如挾沙形成挾沙氣流，則以其所攜帶的土壤顆粒為工具，對地表產(chǎn)生巨大的沖擊力和摩擦力。試驗(yàn)證明，風(fēng)所挾帶的以高速躍移的顆粒通過沖擊方式可以推動直徑6倍于它或重量200余倍于它的顆粒；處于不同膠結(jié)程度的土壤結(jié)殼或土塊，也會因受被吹揚(yáng)顆粒的滾動或滑動摩擦，特別是跳躍顆粒的撞擊而發(fā)生崩解和破碎，加劇風(fēng)蝕；各種風(fēng)蝕地貌主要是由挾沙氣流塑造形成的。

目前測量土壤風(fēng)蝕量的方法通常使用土壤風(fēng)蝕盤，使用土壤風(fēng)蝕測定盤進(jìn)行野外土壤風(fēng)蝕量測定的方法步驟通常為首先選定平整的測定，然后測定該定測定地的土壤含水量，此后按照風(fēng)蝕測定盤體積大小取相應(yīng)體積的土壤，然后測定土壤機(jī)械組成，在室外測定期結(jié)束后，將盤中土壤取出測定含水量，測定土壤機(jī)械組成，并按照一定的公式測定出土壤風(fēng)蝕量以及同粒徑土壤風(fēng)蝕量等土壤風(fēng)蝕量的測量參數(shù)。如中國專利CN103558143A公開了一種土壤風(fēng)蝕測定盤，由套設(shè)在一起的中盤、內(nèi)圈、外圈以及鋪在中盤盤底的布料構(gòu)成，中盤為圓筒狀潘，中盤底部鉆設(shè)有分布均勻的透水孔，內(nèi)圈和外圈均為彈性不封閉圈，在內(nèi)圈和外圈上分別開設(shè)有缺口，布料積壓嵌在內(nèi)圈和中盤之間，與盤底緊貼。再如中國專利申請CN205483488U公開了一種用于測量擾動土風(fēng)蝕量的裝置，包括柱狀結(jié)構(gòu)，鐵絲網(wǎng)，彈性布料，轉(zhuǎn)動桿，轉(zhuǎn)動電機(jī)和平移電機(jī)以及激光探頭，在需要測量土壤數(shù)據(jù)的時(shí)候，通過控制轉(zhuǎn)動電機(jī)和平移電機(jī)江激光探頭置于柱狀結(jié)構(gòu)的正上方，測量完畢后，將激光探頭移出柱狀結(jié)構(gòu)的正上方，以避免探頭對風(fēng)蝕的影響。

這些現(xiàn)有技術(shù)設(shè)定的土壤風(fēng)蝕盤體積通常不能過大，因此不能反映更大區(qū)域內(nèi)土壤風(fēng)蝕的情況，不能反映整個(gè)地區(qū)典型的土壤風(fēng)蝕狀況，并且測量過程沒有融合風(fēng)向風(fēng)速等信息。特別是現(xiàn)有技術(shù)不能消除所測量區(qū)域上風(fēng)向帶來的風(fēng)蝕物沉積量，因此無法獲得真正意義上的所測量區(qū)域的土壤風(fēng)蝕量精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。本發(fā)明能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而為后續(xù)的風(fēng)向風(fēng)速與土壤風(fēng)蝕量關(guān)系的研究以及土壤風(fēng)蝕治理提供更有效的數(shù)據(jù)來源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供一種土壤風(fēng)蝕圈內(nèi)土壤風(fēng)蝕量的測量方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案包括提供一種土壤風(fēng)蝕圈內(nèi)土壤風(fēng)蝕量的測量方法，其技術(shù)方案如下：

一種土壤風(fēng)蝕圈內(nèi)土壤風(fēng)蝕量的測量方法，其特征在于包括如下步驟：首先，設(shè)置土壤風(fēng)蝕圈，然后，測量風(fēng)速風(fēng)向，最后，計(jì)算與土壤風(fēng)蝕量相關(guān)的物理參數(shù)以及土壤風(fēng)蝕圈內(nèi)的土壤風(fēng)蝕量。

優(yōu)選的，一種土壤風(fēng)蝕圈內(nèi)土壤風(fēng)蝕量的測量方法包括如下步驟：所述設(shè)置土壤風(fēng)蝕圈包括：第一步：設(shè)置“土壤風(fēng)蝕圈”；所述測量風(fēng)速風(fēng)向包括：第二步：在第一步設(shè)置的“土壤風(fēng)蝕圈”中心安裝風(fēng)速風(fēng)向測量裝置，在“土壤風(fēng)蝕圈”內(nèi)部和邊緣設(shè)置的收集部件；第三步：進(jìn)行風(fēng)速風(fēng)向統(tǒng)計(jì)；所述計(jì)算與土壤風(fēng)蝕量相關(guān)的物理參數(shù)以及土壤風(fēng)蝕圈內(nèi)的土壤風(fēng)蝕量包括：第四步：進(jìn)行土壤風(fēng)蝕物流量修正；第五步：確定不同風(fēng)速對土壤風(fēng)蝕物流量的貢獻(xiàn)；第六步：計(jì)算各風(fēng)向上土壤風(fēng)蝕物通量；第七步：計(jì)算“土壤風(fēng)蝕圈”內(nèi)土壤風(fēng)蝕量。

優(yōu)選的，第一步通過在需要測量土壤風(fēng)蝕量的地塊內(nèi)設(shè)置1個(gè)“土壤風(fēng)蝕圈”實(shí)現(xiàn)，“土壤風(fēng)蝕圈”的設(shè)置的范圍大于65m×65m，“土壤風(fēng)蝕圈”直徑大于25m，“土壤風(fēng)蝕圈”周圍設(shè)置為不可蝕區(qū)域。

優(yōu)選的，不可蝕區(qū)域該區(qū)域根據(jù)土壤風(fēng)蝕圈所在地塊的土地性質(zhì)不同通過不同的方式形成，對于耕地和草地，主要是通過人工種植草，風(fēng)蝕季節(jié)留茬一定高度形成；對于沙地和流沙地，通過植入草方格等半隱蔽式沙障，并將周邊固定的方式形成；對于戈壁灘和含有沙礫的土地，通過就地取材，采用礫石覆蓋或者化學(xué)乳劑固定的方式。

優(yōu)選的，第二步中所述風(fēng)速風(fēng)向測量裝置的測風(fēng)立桿總高度范圍為2.0-10.0米，在測風(fēng)立桿總高度范圍上按照“下密上稀”的規(guī)則分別設(shè)置5-10個(gè)風(fēng)速感應(yīng)器，以及1個(gè)高度大于測風(fēng)立桿高度的風(fēng)向感應(yīng)器，風(fēng)向感應(yīng)器置于測風(fēng)立桿頂端，土壤風(fēng)蝕圈內(nèi)沿主風(fēng)向設(shè)置多對收集部件，在“土壤風(fēng)蝕圈”邊緣其它方位分別設(shè)置一對收集部件，每對收集部件并列安置、開口方向相反，每對收集部件編號用k和-k表示，以“土壤風(fēng)蝕圈”中心為分界點(diǎn)，開口朝向“土壤風(fēng)蝕圈”外側(cè)的收集部件用k表示，開口相反的收集部件用-k表示，用于測量土壤風(fēng)蝕發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的土壤顆粒流量，根據(jù)測量的精度要求以及數(shù)據(jù)量要求確定測量時(shí)間，測量時(shí)，將每個(gè)收集腔內(nèi)的沙塵倒出，稱取質(zhì)量，并換算成單位為g/cm²·hr。

優(yōu)選的，第三步通過如下實(shí)現(xiàn)：記錄風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)，根據(jù)所述數(shù)據(jù)按照風(fēng)向分組，每一個(gè)風(fēng)向?yàn)橐唤M，靜風(fēng)不予統(tǒng)計(jì)，設(shè)置統(tǒng)計(jì)時(shí)間周期，然后，在多組風(fēng)向統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)支持下，計(jì)算每個(gè)風(fēng)向不同風(fēng)速等級的累計(jì)時(shí)間，所述累計(jì)單位為小時(shí)。

優(yōu)選的，第四步中對土壤風(fēng)蝕物修正時(shí)，首先，在大型風(fēng)沙環(huán)境風(fēng)洞內(nèi)，確定與“土壤風(fēng)蝕圈”相同地表狀態(tài)條件下，不同風(fēng)速時(shí)的收集部件的收集效率λ_i，λ_i表示第i個(gè)風(fēng)速等級，對收集部件所收集的土壤風(fēng)蝕物流量進(jìn)行修正q_(k,-k)＝q′_(k,-k)/λ_i，式中q_(k,-k)為每個(gè)收集部件被修正后的實(shí)際土壤風(fēng)蝕物流量，q′_(k,-k)為每個(gè)收集部件測得的土壤風(fēng)蝕物流量。

優(yōu)選的，第五步確定不同風(fēng)速對土壤風(fēng)蝕物流量的貢獻(xiàn)是在測量過程中一段期間內(nèi)由于出現(xiàn)不同的風(fēng)速，而需要確定不同風(fēng)速情況下收集部件測量的土壤風(fēng)蝕物流量之間的關(guān)系，在測量時(shí)間足夠長、測得風(fēng)速等級足夠多的情況下，直接使用測量數(shù)據(jù)計(jì)算各風(fēng)速等級對土壤風(fēng)蝕物流量的貢獻(xiàn)，在測量時(shí)間較短、測得風(fēng)速等級不足的情況下，在大型風(fēng)沙環(huán)境風(fēng)洞內(nèi)測定不同等級風(fēng)速下收集部件測量的土壤風(fēng)蝕物流量，選擇與“土壤風(fēng)蝕圈”內(nèi)一定高度一定風(fēng)速為基準(zhǔn)的對應(yīng)風(fēng)速，確定實(shí)際風(fēng)速與基準(zhǔn)風(fēng)速下土壤風(fēng)蝕物通量的比值，利用這些比值估算不同等級風(fēng)速對土壤風(fēng)蝕物流量的貢獻(xiàn)，待獲得充足測量數(shù)據(jù)后，再對此前的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，并直接使用測量數(shù)據(jù)計(jì)算各風(fēng)速等級對土壤風(fēng)蝕物流量的貢獻(xiàn)。

優(yōu)選的，第六步是為了得到在垂直高度上連續(xù)的土壤風(fēng)蝕物通量，需要對各風(fēng)速等級條件下經(jīng)過修正的收集腔測量得到的土壤風(fēng)蝕物流量進(jìn)行函數(shù)擬合q_i＝f_i(h)，然后在土壤風(fēng)蝕物通量一般占土壤風(fēng)蝕物通量總量的95％以上的[1，200]的土壤風(fēng)蝕物通量的積分高度上積分獲得土壤風(fēng)蝕物通量此時(shí)的土壤風(fēng)蝕物通量單位為kg/(m·hr)，式中h為高度(cm)。

優(yōu)選的，第七步的計(jì)算是根據(jù)第六步獲得的各收集部件在不同風(fēng)速等級條件下的土壤風(fēng)蝕物通量，計(jì)算多個(gè)方位土壤風(fēng)蝕量，對于未測量的另外多個(gè)風(fēng)向產(chǎn)生的土壤風(fēng)蝕量，根據(jù)每個(gè)風(fēng)向等級風(fēng)速及其持續(xù)時(shí)間，參照測量的臨近風(fēng)向的等級風(fēng)速和持續(xù)時(shí)間，按比例估算出風(fēng)蝕量Q_af′，最后得到“土壤風(fēng)蝕圈”內(nèi)的總土壤風(fēng)蝕量Q＝Q_af+Q_af′。

優(yōu)選的，收集部件包括下部基座，多個(gè)收集腔，金屬盒，多個(gè)收集腔包括多個(gè)收集腔開口，多個(gè)收集腔開口之間具有通風(fēng)通道，實(shí)際使用時(shí)，收集部件垂直豎立，下部基座埋入地下以固定收集部件，金屬盒位于所述收集部件后方，頂蓋可以打開并且在使用時(shí)與收集部件的下部基座一起埋入地下，收集腔開口為正方形，每個(gè)收集腔上方有一個(gè)狹長的開口，開口用大于250目的易于焊接的金屬材料覆蓋。

采用本發(fā)明設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)了“土壤風(fēng)蝕圈”內(nèi)土壤風(fēng)蝕量的高精度測量，能夠測量更大區(qū)域內(nèi)土壤風(fēng)蝕的情況，甚至整個(gè)地區(qū)典型的土壤風(fēng)蝕狀況，并且測量過程融合風(fēng)向風(fēng)速等信息，獲得更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，從而為后續(xù)的風(fēng)向風(fēng)速與土壤風(fēng)蝕量關(guān)系的研究以及土壤風(fēng)蝕治理提供了更有效的數(shù)據(jù)來源。

附圖的簡要說明

附圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測量土壤風(fēng)蝕量的風(fēng)速風(fēng)向測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的土壤風(fēng)蝕物收集部件的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的土壤風(fēng)蝕圈及其尺寸參數(shù)和設(shè)置規(guī)格。

附圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的土壤風(fēng)蝕物垂直結(jié)構(gòu)函數(shù)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明，但并不用來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

參見附圖1，用于測量土壤風(fēng)蝕量的風(fēng)速風(fēng)向測量裝置的機(jī)構(gòu)示意圖，設(shè)置在“土壤風(fēng)蝕圈”中心位置，主要用于測量“土壤風(fēng)蝕圈”地面上方的風(fēng)速梯度和風(fēng)向變化，能夠自動輸出所測量的風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)據(jù)。風(fēng)速測量數(shù)據(jù)為每10分鐘取一個(gè)平均值，連續(xù)測量，數(shù)據(jù)單位為米每秒(m/s)，取一位小數(shù)。該風(fēng)速風(fēng)向測量裝置包括測風(fēng)觀測支架、安裝在支架上的風(fēng)速傳感器10、風(fēng)向傳感器15，以及風(fēng)速測量控制存儲器16。其中所述風(fēng)速測量控制存儲器16包括CR10X數(shù)據(jù)采集部(主要由CR10X數(shù)據(jù)控制模塊、CR10X數(shù)據(jù)測量模塊組成)、通信接口、供電電路和避雷器；CR10X數(shù)據(jù)采集器用于接收風(fēng)速傳感器10、風(fēng)向傳感器15傳來的信號，并通過它的測量模塊和控制模塊對所接收的信號進(jìn)行分析處理與存儲，并由通信接口232串行口輸出到PC機(jī)或計(jì)算機(jī)。所述測風(fēng)觀測支架包括底座1，安裝在底座上首尾順次連接的伸縮管2，9和12，利用鎖緊器4將伸縮管首尾順次連接形成測風(fēng)觀測支架主體，安裝在各個(gè)伸縮管上的若干個(gè)傳感器支桿3，用來安裝風(fēng)速傳感器10等各類傳感器，還可以預(yù)留幾個(gè)傳感器支桿，以備以后需要時(shí)使用。在伸縮圓管與地基之間設(shè)有六根鋼絲繩5，以及3根用于固定底座1和6根用于固定纖繩的插釬，鋼絲繩5和插釬用于防止支架傾倒。該測量裝置的底座1具有良好的機(jī)動性、可裝配性和可運(yùn)載性，同時(shí)所有零部件具有良好的剛度、機(jī)械強(qiáng)度以及耐候性，另外傳感器支架可以保證傳感器定位于空間三維的任意位置并鎖定。相鄰兩根伸縮圓管由鎖緊器4鎖緊，風(fēng)速傳感器10通過軸承安裝在其中一個(gè)傳感器支桿上，外面設(shè)有防沙罩，防沙罩可以是迷宮形狀的，從而使得本測量裝置適用于風(fēng)沙天氣的風(fēng)速和風(fēng)向觀測。風(fēng)向傳感器15可以采用現(xiàn)有成熟機(jī)構(gòu)的風(fēng)向傳感器，通過軸承安裝在頂端部的伸縮管12的頂端，外面設(shè)有防沙罩。在傳感器支桿頂端安裝避雷針13。鋼絲繩5，卸扣6，拉線內(nèi)環(huán)7和拉線環(huán)8形成了防風(fēng)拉結(jié)構(gòu)，用于固定支架。其中拉線環(huán)8通過插銷固定于伸縮管上，卸扣6使鋼絲繩5形成一個(gè)固定環(huán)形結(jié)，拉線內(nèi)環(huán)7由卸扣6連接鋼絲繩5和拉線環(huán)8。任何現(xiàn)有技術(shù)的防風(fēng)拉結(jié)構(gòu)都是可行的。

附表1列出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)向方位代碼與度數(shù)對照表，其中風(fēng)向用16個(gè)方位代碼表示，靜風(fēng)的方位代碼為17。

附表1風(fēng)向方位代碼與度數(shù)對照表

參見附圖2，用于測量土壤風(fēng)蝕量的土壤風(fēng)蝕物收集部件的結(jié)構(gòu)示意圖，收集部件測量的是每個(gè)收集腔的土壤風(fēng)蝕物流量(單位為g/(cm²·min))，并且在垂直高度上不連續(xù)。該收集部件高845mm，其中，收集腔開口及收集腔開口之間的通風(fēng)通道高度600mm，下部基座高度245mm。實(shí)際使用時(shí)，收集部件垂直豎立，下部基座埋入地下以固定收集部件。為了方便取出下方的5個(gè)收集腔，在收集部件后方有一個(gè)頂蓋可以打開的金屬盒，金屬盒的高度255mm、長度260mm、寬度150mm，也與收集部件的下部基座一起埋入地下。每個(gè)收集部件有10個(gè)收集腔，收集腔開口都是20mm×20mm，每個(gè)收集腔上方有一個(gè)長188mm、寬14mm的開口，開口用360目鋼絲網(wǎng)焊接覆蓋，一方面利于通風(fēng)導(dǎo)流，另一方面阻止收集的沙塵物質(zhì)泄露。10個(gè)收集腔開口分別被設(shè)置在距離地面0-20mm、30-50mm、70-90mm、110-130mm、160-180mm、220-240mm、290-310mm、380-400mm、480-500mm、580-600mm處。

該實(shí)施例涉及土壤風(fēng)蝕圈內(nèi)土壤風(fēng)蝕量的測量方法，包括如下步驟：

第一步：設(shè)置參見附圖3所示的“土壤風(fēng)蝕圈”。在需要測量土壤風(fēng)蝕量的地塊內(nèi)設(shè)置1個(gè)“土壤風(fēng)蝕圈”，“土壤風(fēng)蝕圈”的設(shè)置規(guī)格為140m×140m，設(shè)置測量裝置的位置所對應(yīng)的“土壤風(fēng)蝕圈”的直徑范圍如圖所示，“土壤風(fēng)蝕圈”周圍設(shè)置為不可蝕區(qū)域，該區(qū)域根據(jù)土壤風(fēng)蝕圈所在地塊的土地性質(zhì)不同通過不同的方式形成，對于耕地和草地，主要是通過人工種植草，風(fēng)蝕季節(jié)5-10cm高度留茬形成；對于沙地和流沙地，主要是通過植入草方格等半隱蔽式沙障，并將周邊固定的方式形成；對于戈壁灘和含有沙礫的土地，通過就地取材，采用礫石覆蓋或者化學(xué)乳劑固定等方式。

第二步：在第一步設(shè)置的“土壤風(fēng)蝕圈”中心安裝風(fēng)速風(fēng)向測量裝置，該風(fēng)速風(fēng)向測量裝置的測風(fēng)立桿總高度5.0米，在測風(fēng)立桿上分別設(shè)置高度為0.1m、0.5m、1.0cm、1.5m、2.0m、3.0m和5.0m的風(fēng)速感應(yīng)器，以及1個(gè)高度5.2m的風(fēng)向速感應(yīng)器，風(fēng)向速感應(yīng)器置于測風(fēng)立桿頂端，在“土壤風(fēng)蝕圈”內(nèi)部和邊緣設(shè)置的收集部件，土壤風(fēng)蝕圈內(nèi)沿主風(fēng)向設(shè)置8對收集部件，在“土壤風(fēng)蝕圈”邊緣其它6個(gè)方位分別設(shè)置一對收集部件。每對收集部件并列安置、開口方向相反。每對收集部件編號用(k，-k)表示(k＝1，2，3，……，14)，以“土壤風(fēng)蝕圈”中心為分界點(diǎn)，開口朝向“土壤風(fēng)蝕圈”外側(cè)的收集部件用(k)表示，開口相反的收集部件用(-k)表示，用于測量土壤風(fēng)蝕發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的土壤顆粒流量，測量時(shí)間為每月15日14:00時(shí)和每月末日14:00時(shí)，測量時(shí)，將每個(gè)收集腔內(nèi)的沙塵倒出，稱取質(zhì)量，并換算成單位為g/cm²·hr，此處因?yàn)槭占蝗肟诿娣e為2cm×2cm，時(shí)間按照實(shí)際發(fā)生土壤風(fēng)蝕的時(shí)間換算成小時(shí)；

第三步：風(fēng)速風(fēng)向統(tǒng)計(jì)。根據(jù)風(fēng)速風(fēng)向記錄數(shù)據(jù)，按照風(fēng)向分組，每一個(gè)風(fēng)向?yàn)橐唤M，共16組(靜風(fēng)不予統(tǒng)計(jì))，一個(gè)月為一個(gè)統(tǒng)計(jì)時(shí)間周期。然后，在16組風(fēng)向統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)支持下，計(jì)算每個(gè)風(fēng)向不同風(fēng)速等級的累計(jì)時(shí)間。風(fēng)速統(tǒng)計(jì)間隔為1米/秒即<1.0、1.0-1.9、2.0-2.9、……、34.0-34.9m/s的累計(jì)時(shí)間(單位：小時(shí))。

第四步：土壤風(fēng)蝕物流量修正。首先，在大型風(fēng)沙環(huán)境風(fēng)洞內(nèi)，確定與“土壤風(fēng)蝕圈”相同地表狀態(tài)條件下，不同風(fēng)速時(shí)的收集部件的收集效率λ_i(第i個(gè)風(fēng)速等級)。對收集部件所收集的土壤風(fēng)蝕物流量進(jìn)行修正q_(k,-k)＝q′_(k,-k)/λ_i，式中q_(k,-k)為每個(gè)收集部件被修正后的實(shí)際土壤風(fēng)蝕物流量，q′_(k,-k)為每個(gè)收集部件測得的土壤風(fēng)蝕物流量。

第五步：確定不同風(fēng)速對土壤風(fēng)蝕物流量的貢獻(xiàn)。在測量過程中，半個(gè)月期間會出現(xiàn)不同的風(fēng)速，這就需要確定不同風(fēng)速情況下收集部件測量的土壤風(fēng)蝕物流量之間的關(guān)系，在測量時(shí)間足夠長、測得風(fēng)速等級足夠多的情況下，能夠直接使用測量數(shù)據(jù)計(jì)算各風(fēng)速等級對土壤風(fēng)蝕物流量的貢獻(xiàn)，在測量時(shí)間較短、測得風(fēng)速等級不足的情況下，在大型風(fēng)沙環(huán)境風(fēng)洞內(nèi)測定不同等級風(fēng)速下收集部件測量的土壤風(fēng)蝕物流量，選擇與“土壤風(fēng)蝕圈”內(nèi)5.0m高度10m/s風(fēng)速為基準(zhǔn)的對應(yīng)風(fēng)速，確定q_5.5/q₁₀、q_6.5/q₁₀、q_7.5/q₁₀、……、q_9.5/q₁₀、……、q_34.5/q₁₀的比值，利用這些比值估算不同等級風(fēng)速對土壤風(fēng)蝕物流量的貢獻(xiàn)，待獲得充足測量數(shù)據(jù)后，再對此前的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，并直接使用測量數(shù)據(jù)計(jì)算各風(fēng)速等級對土壤風(fēng)蝕物流量的貢獻(xiàn)；

第六步：參照圖4進(jìn)行土壤風(fēng)蝕物通量計(jì)算。為了得到在垂直高度上連續(xù)的土壤風(fēng)蝕物通量(單位為kg/(m·hr))，需要對各風(fēng)速等級條件下經(jīng)過修正的收集腔測量得到的土壤風(fēng)蝕物流量進(jìn)行函數(shù)擬合q_i＝f_i(h)，然后積分獲得土壤風(fēng)蝕物通量此時(shí)的土壤風(fēng)蝕物通量單位為kg/(m·hr)，式中h為高度(cm)，土壤風(fēng)蝕物通量的積分高度之所以設(shè)定為[1，200]，是因?yàn)樵诖烁叨确秶鷥?nèi)土壤風(fēng)蝕物通量一般占土壤風(fēng)蝕物通量總量的95％以上。

第七步：“土壤風(fēng)蝕圈”內(nèi)土壤風(fēng)蝕量計(jì)算。根據(jù)第六步獲得的各收集部件在不同風(fēng)速等級條件下的土壤風(fēng)蝕物通量，計(jì)算八方位土壤風(fēng)蝕量Q_af＝(Q_-8–Q₁)+(Q_-12–Q₉)+(Q_-13–Q₁₀)+(Q_-14–Q₁₁)+(Q_-1–Q₈)+(Q_-9–Q₁₂)+(Q_-10–Q₁₃)+(Q_-11–Q₁₄)，其中等式右邊的八項(xiàng)分別代表8個(gè)風(fēng)向產(chǎn)生的侵蝕量，由于氣象部門界定了16個(gè)方向的風(fēng)向，對于未測量的另外8個(gè)風(fēng)向產(chǎn)生的土壤風(fēng)蝕量，根據(jù)每個(gè)風(fēng)向等級風(fēng)速及其持續(xù)時(shí)間，參照測量的臨近風(fēng)向的等級風(fēng)速和持續(xù)時(shí)間，按比例估算出風(fēng)蝕量Q_af′，最后得到“土壤風(fēng)蝕圈”內(nèi)的總土壤風(fēng)蝕量Q＝Q_af+Q_af′。

以上對本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明實(shí)施例的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只適用于幫助理解本發(fā)明實(shí)施例的原理；同時(shí)本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在具體實(shí)施方式以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本發(fā)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。