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关于新疆地区水土流失方面的研究
阅读:400次 更新时间:2023-03-13

水土监测以及气象环境监测摘要:

    水土监测是治理水土流失的基础性工作,水土以及气象环境的监测工作对水土流失的治理起到事半功倍的作用,促进生态环境的改善。监测工作不到位,数据质量不高或者不全,治理水土流失的效果也自然不会好。本文将从FRT50采集器采集到的气象和水土监测数据进行分析水土流失的原因,并提出解决方法。

 一、水土监测以及气象环境监测引言

    土地是不可再生资源,据科学研究推算,在自然状态下要形成1m厚的土壤,需要1.2万年至4万年,即形成1cm厚的土层需要120年至400年。土地资源对人类是至关重要的;土地是人类赖以生存和发展的物质基础;它对一个国家和民族的重要性不言而喻。水土流失对我国会造成非常大的影响:造成耕地面积减少、土壤肥力下降、农作物产量降低,人地矛盾突出,还会导致土地退化,毁坏耕地;导致江河湖库淤积,加剧洪涝灾害;恶化生存环境,加剧贫困。

 二、水土监测以及气象环境监测设备

    监测的环境是新疆天山山脉附近地区,水土监测以及气象环境监测设备采用的是富奥通科技(北京)有限公司的FRT50采集器,FWS600风速风向温湿度气压雨量气象仪,FRT ST01土壤温湿度传感器,FRT TB100总辐射表传感器,采集器将所有传感器数据汇总并通过无线方式一分钟采集一条的频率上传到后台进行数据记录。

    FRT-DT50数据采集器是一款结构紧凑、性能稳定、运行可靠的数据采集器;它由测量与控制设备、通讯端口、供电系统以及轻质量外壳组成,具有多种用途。还具有功耗低,可二次开发的功能,通过控制脚本等功能。数据采集仪可以测量大多数的水文、气象、环境和工业领域的传感器。

    FWS600一体式气象仪,可以同时监测风速,风向,温度,湿度,气压,雨量,并且安装方便,结构紧凑,功耗低,运行可靠,性能优越,数据精度高,提供多种数据协议。

    FRT ST01土壤温湿度传感器是新一代土壤水分温度传感器,输出信号稳定,不漂移,不跳动。采用进口环氧树脂,优质不锈钢耐酸碱腐蚀,钢针隔离,不易电解,具备电源线、地线、信号线多项保护功能,可防止因反接、错接等造成的损毁。测量精度高,性能可靠,受土壤含盐量影响比较小,可适应各种土质。

    FRT TB100总辐射表传感器,FRT TB100型太阳总辐射传感器是一款符合ISO 9060和WMO技术标准的太阳总辐射表,属于二级总辐射测量传感器,用于测量水平面从2π球面度立体角(半球向)接收的太阳总辐射,单位W/ m²。

    FRT TB100太阳辐射表采用半导体薄膜热电堆技术、无源工作方式,主要用于气象观测、建筑物理学测量、气候和太阳光采集实验等。

为防止其他因素干扰现场建立围挡,保护监测设备,保证数据准确性。


FRT-DT50数据采集器


FWS 600一体式气象传感器


一、水土监测以及气象环境监测数据分析

以下为富奥通科技(北京)有限公司传感器提供的数据:

该地区日昼夜温差大,平均温差达10摄氏度以上,全年温差也非常大,夏季温度可达40摄氏度以上,冬季温度可以低至-30摄氏度以下。

单日温度数据曲线图

全年温度数据曲线图

光照时间长,夏季日平均光照时间长达15小时。


单日辐射数据曲线图

风速大,该地区风速长期在10m/s左右,风速可达近20m/s。

全年风速曲线图


土壤温度变化大,全年土壤温差可达35摄氏度以上。


全年土壤温度曲线图

壤湿度低,全年土壤湿度不超过8%RH 


全年土壤湿度曲线图

水土监测以及气象环境监测数据分析总结:

    根据以上数据可以看出,该地区的土壤存在比较严重的土壤流失情况,土壤湿度全年都处于非常低的情况,无法存储水分,造成的原因主要有以下几点:

    1. 风蚀。是由于风力作用将土壤表层物质被带走,造成的土壤的流失,特别是大风日数在100天以上的我国北方风蚀地区,风蚀危害更为严重。干燥的土壤和地表上空相对稳定的风力是发生严重风蚀的主要条件。

    2. 冻融侵蚀。青藏高原的地理、地质和气候都具有特殊性,冻融侵蚀是由于土壤及其母质孔隙中或岩石裂缝中的水分在冻结时,体积膨胀,使裂隙随之加大、增多所导致整块土体或岩石发生碎裂,消融后其抗蚀稳定性大为降低,在重力作用下岩土顺坡向下方产生位移的现象。冻土侵蚀主要分布在冰川侵蚀线以下及海拔3000米以上的区域

    3. 除了以上两点常见侵蚀现象以外,该地区还存在日照强度大,日照时间长,降雨量少的现象,导致该地区土壤长期处于干旱状态,更容易造成风蚀的现象;该地区的土壤温度全年温差大,温差超过35℃,疏松干燥的土壤空气含量多而水分少,土壤热容量小,导热率也小,当土壤得到热量或失去热量时,上层土壤和下层土壤间的热量交换少而慢,所以温度变化剧烈。当地的温度高达30摄氏度,不利于普通植物的生长,植被的减少也会让土壤更加疏松更容易增加风蚀的危害

一、推荐治理措施

    根据以上的数据分析结论,我们可以通过以下几个方面的治理措施来进行改善当地的水土流失情况:

    1、生物措施
    采取种植一些耐温耐寒的植物,进行植树种草等生物措施,凡不适合耕种的土地,应退耕还林、还草,以恢复地表植被,并进行合理放牧,保持当地的植被覆盖范围。增加土壤有机质的稳固,提高抗侵蚀的能力。

    2、工程措施
    修建淤地坝、小水库、修筑水平梯田、平整土地、修基本农田和抽引水灌溉等,减少水土流失;修建小型水库可以存水,然后用存下的水进行合理的灌溉,让土壤更加合理的吸收水分。修建梯田有利于土壤的存水,存土,存肥的能力。
    3、宣传措施

    对一些部门、企事业单位和个人对水土保持的重要性和紧迫性认识不足的进行长期的宣传,开启相关的讲座,并对相应的人员进行培训和技术传授,尤其是水土保持的基本国策意识和法制观念不强的地区加强宣传力度。

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