[发明专利]一种观测随浅层地下水位升降过程中土壤中氮磷等元素淋洗量的方法

摘要

本发明公开一种观测随浅层地下水位升降过程中土壤中氮磷等元素淋洗量的方法，该方法用一种观测随浅层地下水位升降过程中土壤中氮磷等元素淋洗量装置进行观测，在盛土桶里装入土壤，在盛水桶内加入浅层地下水，地下水上升至盛土桶内，开启水龙头放水后，关闭水龙头，测量地下水淋洗土体的高度，计算出该土体体积，通过测得的土壤容重，地下水位升降前后测得的土壤中的氮元素或磷元素的含量，即可计算出随浅层地下水位升降过程中土壤中氮磷等元素淋洗量。本发明可实时监测随着浅层地下水位升降过程中土壤中氮或磷等元素的淋洗量，弥补了目前不能定量观测随浅层地下水位升降过程中深层土氮或磷等元素的流失量问题。

主权项

一种观测随浅层地下水位升降过程中土壤中氮磷等元素淋洗量的方法，是用一种观测随浅层地下水位升降过程中土壤中氮磷等元素淋洗量装置对随浅层地下水位升降过程中土壤中氮或磷等元素淋洗量进行观测，其步骤如下：A.在向盛土桶（1）里装入土壤前，先测定所取土壤不同土层的土壤容重，同时取出所取土壤原地的浅层地下水，然后在盛土桶（1）里按自然土层分布分层装入所取的土壤，该土壤在盛土桶（1）内存放30天，然后取下盛土桶（1）上各土层的橡皮塞（3），分别从各取土样孔中取出土样，分别测定不同土层土壤中的氮元素或磷元素含量；随后，在盛水桶（8）内加入所述的地下水，加入的地下水的量需使该地下水上升到盛土桶（1）内，测量自盛水桶（8）底面至地下水水面的地下水位高度，记为H1；B.地下水升到盛土桶（1）内2～3天，然后开启出水龙头（7）放水，当地下水位下降至盛土桶（1）底面之上时，关闭出水龙头（7），测量自盛水桶（8）底面至地下水水面的地下水位高度，记为H2，同时，取下在盛土桶（1）上地下水位升降区域内的一个橡皮塞（6），从该橡皮塞（6）位置的取土样孔中取出土样，测定其土壤中的氮元素或磷元素的含量，记为S2；或地下水位升到盛土桶（1）内2～3天，然后开启出水龙头（7）放水，当地下水位下降至盛土桶（1）底面之下时，关闭出水龙头（7），测量自盛水桶（8）底面至盛土桶（1）底面的高度，记为H3，同时，取下在盛土桶（1）上地下水位升降区域内的一个橡皮塞（6），从该橡皮塞（6）位置的取土样孔中取出土 样，测定其土壤中的氮元素或磷元素的含量，记为S3；C.根据如下公式Ⅰ或公式Ⅱ，计算随浅层地下水升降过程中土壤中氮或磷元素的淋洗量；①地下水位下降至盛土桶（1）底面之上时，用公式Ⅰ计算随浅层地下水位升降过程中土壤中氮元素或磷元素的淋洗量：公式Ⅰ：M1＝[(S1‑S2)r1]×[(H1‑H2)Q]公式Ⅰ中：M1为地下水位下降至盛土桶（1）底面之上时随浅层地下水位升降过程中土壤中氮元素或磷元素的淋洗量，单位为g，S1为步骤A在向盛水桶（8）加入浅层地下水前测得的土壤中氮元素或磷元素含量，单位为mg/kg，并且S1所取土样的取土样孔与步骤B测定S2时所取土样的取土样孔相同，S2为步骤B测得的土壤中氮元素或磷元素含量，mg/kg；r1为步骤A在向盛土桶（1）里装入土壤前，先测得的土壤容重，并且该土壤容重是在盛土桶（1）地下水位升降区域内的土壤的土壤容重，单位为g/cm3；H1为步骤A所述的地下水位高度，单位为m；H2为步骤B所述的地下水位高度H2，单位为m；Q为盛土桶的底面积，单位为m2；②当地下水位下降至盛土桶（1）底面之下时，用公式Ⅱ计算随浅层地下水位升降过程中土壤中氮元素或磷元素的淋洗量：公式Ⅱ：M2＝[(S1‑S3)r2]×[(H1‑H3)Q]公式Ⅱ中：M2为地下水位下降至盛土桶（1）底面之下时随浅层地下水位升降过程中土壤中氮元素或磷元素的淋洗量，单位为g，S1为步骤A在向盛水桶（8）加入浅层地下水前测得的土壤中氮元素或 磷元素含量，单位为mg/kg，并且S1所取的土样的取土样孔与步骤B测定S3所取土样的取土样孔相同，S3为步骤B测得的土壤中氮元素或磷元素含量，mg/kg；r2为步骤A在向盛土桶（1）里装入土壤前，先测得的土壤容重，并且该土壤容重是在盛土桶（1）地下水位升降区域内的土壤的土壤容重，单位为g/cm3；H1为步骤A所述的地下水位高度，单位为m；H3为步骤B所述的自盛水桶（8）底面至盛土桶（1）底面的高度，单位为m；Q为盛土桶的底面积，单位为m2；所述的观测随浅层地下水位升降过程中土壤中氮磷等元素淋洗量装置是在盛土桶（1）的桶壁沿盛土桶（1）轴向方向自桶壁顶端至桶壁底端设置有无色透明的观测区（2），在无色透明的观测区（2）上自上而下设置有取土样孔，距离盛土桶（1）桶口最近的取土样孔与盛土桶（1）桶口相距200mm～300mm，其余取土样孔间距为100mm，每个取土样孔孔口设置有橡皮塞（3），盛土桶（1）的底面设置有一个以上的渗水孔（6），盛土桶（1）内的底面上设置有尼龙网；盛土桶（1）底面的外部固定连接有3个以上的支撑脚（5），盛土桶（1）放置在盛水桶（8）内，在盛水桶（8）的桶壁沿盛水桶（8）轴向方向设置有凹形开口（10），凹形开口底边（11）至盛水桶（8）底面的高度与盛土桶（1）的支撑脚（5）高度相等，两条凹形开口竖直边（12）分别与相对应的无色透明的观测区竖直边（9）密封连接，凹形开口底边（11）与无色透明的观测区（2）的底边密封连接，盛水桶（8）的侧壁下部设置有出水龙头（7）。