水土流失监测

水土流失与荒漠化监测课程练习姓氏：康职称：水土保持与荒漠化防治年份：2007年号码：教员：杨志坚成就：2011年1月主题1:坡面径流群落的设计与观测方法一、实践的目的水土流失与荒漠化监测实习是水土保持与荒漠化防治专业教学计划的重要组成部分。通过专业课程教学实践、生产实践和科学实践的有机结合，使学生通过水土保持监测的现场培训巩固知识，进一步提高独立工作和解决实际问题的能力，满足社会需求。通过加强对坡面径流小区建设、维护管理、数据收集、审核和整理的控制，为获取准确合理的水土保持定点监测数据提供了全面保障，做好数据整理和结果分析，为生态环境建设提供科学可靠的数据依据。二、实习时间2011年1月4日1 10三。实践场所福州金山水土保持科教园，四.实习的主要内容(1)坡面径流小区径流场的选择应在地形、坡向、土壤、地质、植被、地下水和土地利用的代表性地段进行。坡面应尽可能处于自然状态，不得有影响径流的障碍物，如土坑、道路、坟墓、堆等。径流场坡面应均匀一致，无明显坡度，植被覆盖和土壤特性应一致。植被和地表垃圾应该得到很好的保护，不应该被破坏。径流场应相对集中，交通便利，便于水文气象观测和人工降雨试验。考虑其他因素。(2)坡耕地标准径流区的设计与实施在我国，坡耕地标准径流区是一个垂直投影长度为20m、宽度为5m、坡度为5或15的斜坡。犁过和耙过之后，它在垂直和水平方向上被整平，在没有植被覆盖的情况下被废弃至少一年。应以15的坡度为准。径流小区各组成部分示意图(3)因子径流场的设计与实现根据试验需要，提出了坡地标准径流小区的设计和实施方法。实地调查和分析。(4)径流泥沙观测方法A.径流观测方法流量观测方法可根据径流场可能产生的最大流量和最小流量进行选择。常用的方法有容积法、水表法、溢流堰法和混合法。观测仪器：水位计、浮子式水位计、超声波水位计、水表、配水箱等B.沉积物取样和测定方法沉积物取样最常见的方法是在观察室水库或流动水中进行人工取样，或者使用自动沉积物取样来测量沉积物浓度。取样器可以采用瓶式或其他形式。用体积法观测径流时，雨后可取一个样品。取样前，应测量储层中泥浆水的总体积，然后搅拌泥浆水并分层取样。取样后，进行室内过滤、干燥和称重，计算沉淀物含量。(5)降雨等小气候观测方法通过雨量计观测，主要仪器有雨量计、虹吸式雨量计和翻斗式雨量计。五、实践结果与分析1径流场建设根据近年来的建设情况，坡面径流场径流小区的设计和建设应特别注意以下几个方面：1.1选址水土保持监测站的合理选址是监测数据质量控制的首要条件。除了严格执行SL277-2002 水土保持监测技术规程的要求外，坡面径流场的选址还需注意其他相关细节。坡面径流场的选址确定后，径流场应尽可能在同一坡向、同一坡位建设若干径流小区，以避免不同地形造成的降雨或土层厚度对径流的影响径流小区是土壤侵蚀定点监测的最基本单元。地块的设计和建设标准直接影响观测数据的准确性。径流小区主体包括四个部分，即小区岸、集水池、引水管和测水设备(分桶和集桶)。住宅区的保护屋脊采用高标准砖结构砂浆抹灰。保护埂宽度为0.15米，基础深度为0.30米，高出地面0.30米。地基两侧的相同填料必须夯实，以防止径流渗漏。防护堤的顶部做成具有一定倾角的单侧刃形斜坡，斜面朝外。如果住宅区相连，相连的防护堤应做成V形，以便排水。同时，应注意避免踩踏造成保护垄的损坏，防止保护垄处的雨水溅入居民区内部，影响观测精度。分流桶和集流桶是降雨径流后接收径流的常用测水设备，其体积大小和分流系数应根据径流小区面积和径流特性，按50 a洪水标准3确定。在北京，通常使用9孔分流管。在一些社区，分流孔均匀分布在分流桶周围，一个孔与收集桶相连。因此，分流筒是否水平放置直接影响分流的均匀性。通过近几年的观测，不均匀分流(一些分流孔不流出)会造成观测数据的很大误差。因此，有必要经常检查对开桶的水平度。为了消除非水平分流筒造成的分流误差，分流孔可以均匀设置在对接收集筒的一侧。这样，即使导流筒不能保持水平，导流的不均匀性也会大大降低，观测数据的精度也会提高。2径流场管理和维护一个综合的坡面径流场应该包括几种不同类型的径流小区、气象场、实验室和其他大量的设施和设备。径流场的科学管理和维护直接影响观测数据的可靠性。2.1径流场管理监测站主要雇佣当地人员对居民区进行维护和观察。为此，中心站每年组织对观测人员和相关技术人员的培训，加强人员和设备管理，以确保聘用人员的稳定性和监测工作的连续性。2.2径流小区的维护(1)标准地：每年按照当地传统耕作方法耙平地面，准备成苗床状态，然后保持裸露。春耕深(15 20)厘米，并根据当地习俗进行适当中耕，一般中耕(3 5)。保持没有明显的杂草生长或结皮。每次降雨径流观测结束后，应及时回填土壤，消除径流冲刷产生的细沟。(2)自然斜坡区：每隔15天用垂直摄像设备观察植被覆盖情况。如果覆盖率不符合设置要求(主要超过设计覆盖率)，则应在尽量减少社区土壤扰动的情况下进行处理，以确保观测期间植被覆盖率符合设计要求。(3)农业耕作社区：坡耕地的耕作、种植和管理应根据当地种植习惯进行。(4)水土保持措施社区：鱼鳞坑、梯田、横栏等水土保持措施。应保持良好状态。暴雨后应密切关注损害情况。如有损坏，应及时修理。否则，将严重影响后期观测数据的科学性和合理性。每次细胞处理和维护完成后，要及时记录，填写细胞处理记录表。3数据观察3.1气象观测根据水蚀区土壤侵蚀的特点，监测点的气象观测主要是降雨观测等气象资料在观测期间，应该密切注意天气。当径流即将发生时，监测人员必须在现场观察径流的发生。当条件允许时，可以观察径流的开始和结束时间。径流终止后，观察各群落的冲刷情况(侵蚀严重的群落应记录侵蚀沟渠及其分布情况)和植被覆盖率(%):测量导流桶和径流桶内的泥浆和水深。测量水深后，使用全深度剖面取样器在收集桶的不同部位收集(3 5)个径流样本，将其放入小桶中，搅拌小桶以混合水样，收集2瓶(750毫升取样瓶)浑水样本，并将其送回实验室，通过沉淀干燥法测量沉积物浓度4。清理蓄水箱内的淤泥，测量含水量，确定蓄水箱内的土壤流失量，并做好相关表格的记录。及时清理分(径向)流桶，检查阀门关闭情况、分(径向)流桶及其居住情况，为下一次观察做好准备。3.3水质和土壤含水量的观测48小时内将水质分析样品送至相关检测机构进行水质检测(总磷、总氮和CODMn)。应特别注意严格按照水文观测要求保存和运输水质分析样品。土壤含水量每隔10天采用土壤钻孔取样干燥法或TDR快速测定法进行观测，并在产流后进行测量。如果土壤钻孔用于取样，则需要回填土壤以消除钻孔。3.4土壤理化及其他指标观测播种前、汛期前后测定土壤有机质、团聚体结构和肥力分析。秋季后，测定植株覆盖率、树木成活率、地径、树高、郁闭度、果实产量和籽粒产量。4数据汇编4.1数据输入和上传在完成所有现场观测和室内测量后，观测员将按照一定的顺序将各种数据输入到站内客户端，并通过局域网或拨号方式发送到区县水土保持站的数据管理分中心。负责监测的业务人员将对上传数据的合理性进行分析、审核和电子签名，并通过局域网或拨号上传至水土保持站监测中心的数据管理系统。4.2数据集成观测数据的编制是对监测点测得的原始数据按照统一的格式进行汇总、分析和统计，并提炼出系统、完整、准确的编制结果的过程。综合数据主要包括两部分：原始观测数据，包括各监测点的各种观测数据，如降雨量和强度、集水桶径流深度、水样含沙量、土壤含水量、水质检测结果、社区维护和处理记录等相关数据；结果数据，包括系统计算的土壤侵蚀模数和径流模数的分析测试结果以及各种水土保持措施的效益数据等。数据编制原则要求每次降雨后，应对所有记录数据进行检查，对所有成果数据进行合理性分析，并做好编号和记录编制工作。每年，所有原始记录(如雨量纸和监测点的现场记录)都按照日期进行分类、装订和归档。建议进行拷贝备份：所有成果数据从数据库中导出，根据日期和内容进行分类，装订成册，通过电子备份进行管理。4.3数据管理监测数据和结果由水土保持中心站统一管理。未经中心站同意，水土保持站的任何单位和个人不得向社会提供资料。监测结果实行定期公告制度，每年发布一次水土保持监测公报，根据情况不定期发布水土流失监测公报。主题2:监测森林水管理和土壤保持的效益一、实践的目的水土流失与荒漠化监测实习是水土保持与荒漠化防治专业教学计划的重要组成部分。通过专业课程教学实践、生产实践和科学实践的有机结合，使学生通过水土保持监测的现场培训巩固知识，进一步提高独立工作和解决实际问题的能力，满足社会需求。大气降水经过森林环境后，表现为森林及其土壤对降水的储存和调节过程。该函数具有时空性、增长性、可变性、复杂性、耦合性和可预测性等特征。各层次的贡献大小和模式随着森林群落的生长发育和降雨性质的变化而变化。利用地表径流、汇流、土壤入渗、冠层、枯落物、树干持水能力以及森林和土壤水库对降雨径流的储存和调节等指标，从不同角度评价了森林水管理和土壤保持的效益。二、实习时间2011年1月4日1 10三。实践场所福建农林大学后山田家炳楼水土保持实验室806号四.实习的主要内容(1)树冠截留的确定林冠截留降雨：林冠降雨-林冠降雨-树干径流林冠降雨观测方法：在林外设置雨量计，或在林内架设电杆(铁塔)，用滑轮吊起雨桶观测净大气降雨量(自记雨量计)森林中的雨水：在森林中放置多个雨水管，或者放置一个截雨盘(几米长，15-50厘米宽，深15-20厘米，并设置分流装置)观测森林降雨量。树干径流：沿着树干的降雨量是通过拦截来测量的(切割的聚乙烯塑料管环形缠绕在树干的底部，导管通向水接收装置)。或：不同叶片保水特性的测定在校园周围选择10-30种树种，随机收集每片叶子约0.5公斤(2-3次重复)，称新鲜重量m新鲜，在水中浸泡8小时，也称为重量m，表示雨后被水浸透的叶子的重量。称重后，平铺在通风的地方，分别在1小时、3小时和15小时后称重，显示雨后不同时间段的保水性变化。不同叶片的最大持水量用最大持水量P=(m后-m新鲜)/m新鲜来表示。分析比较了不同树种叶片的最大持水率。分析了不同树种不同时期的叶片失水情况。(2)枯枝落叶层持水能力和截留能力的测定：在林地设置0.2米0.2米小样方。在样地中，首先测量枯枝落叶层的厚度(厘米)。然后，将样地内所有枯枝落叶取下，分别去除土壤颗粒，称重，在铝盒中从每个样地取样3-5个样品，然后干燥称重，测量枯枝落叶层的干重和含水量。枯落物层持水能力和持水能力的测定：在林地某一区域的枯落物上清除土壤颗粒后，称取样品，然后在水中浸泡12小时后称取样品，以测定其最大持水能力。枯落物层截留水量=最大持水量-自然状态下的含水量(3)土壤持水能力的测定在林地代表性地段挖80厘米深的土壤剖面，用环刀将0-20、20-40、40-60、60-80厘米的原状土样分层，带回室内测定土壤含水量。五、实践结果与分析(1)树冠截留的确定不同叶片保水特性的测定鲜叶鲜重鲜重米(鲜)方1:275.0克方2:259.4克鲜叶湿重m(后部)样方1:298.5克样方2:284.7克雨后被水浸透的叶片重量=鲜叶湿重米(后)-鲜叶鲜重米(鲜)样本1雨后被水浸透的树叶重量=298.5-275.0=23.5克样本2雨后被水浸透的树叶重量=284.7-259.4=25.3克(2)枯枝落叶层持水能力和截留能力的测定凋落物层的湿重样本1:13.5克萨姆样品2枯枝落叶层持水量=19.5-10.3=9.2克枯落物层截留水量=最大持水量-自然状态下的含水量样品1中枯落物层的含水率=7.4-4.1=3.3g