ICS65.020.01

CCSB01

15

內蒙古自治區(qū)地方標準

DB15/T3453—2024

油莎豆種植區(qū)風蝕監(jiān)測評價指標體系

WinderosionmonitoringandevaluationindicatorssystemofCyperus

esculentusfield

2024-06-14發(fā)布2024-07-14實施

內蒙古自治區(qū)市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB15/T3453—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件由內蒙古自治區(qū)農牧廳提出。

本文件由內蒙古自治區(qū)農業(yè)標準化技術委員會（SAM/TC20）歸口。

本文件起草單位：內蒙古自治區(qū)農牧業(yè)科學院、北京林業(yè)大學。

本文件主要起草人：吳秀芹、譚錦、廖貴云、馮夢馨、李丹、莎日娜、張立華、胡可欣、武玲鑫、

韓淑娟。

I

DB15/T3453—2024

油莎豆種植區(qū)風蝕監(jiān)測評價指標體系

1范圍

本文件規(guī)定了油莎豆種植區(qū)整地、生長、采收及休耕期間的風蝕監(jiān)測指標、監(jiān)測方法及指標分

級。

本文件適用于油沙豆種植區(qū)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T19077粒度分布激光衍射法

GB/T19281碳酸鈣分析方法

HJ613土壤干物質和水分的測定重量法

NY/T1121.6土壤檢測

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

空氣動力學粗糙度aerodynamicroughness

風速等于零的某一幾何高度，它表征地表與大氣的相互作用，單位為cm。

摩阻速度frictionvelocity

湍流切應力與空氣密度比值的平方根，單位為m·s-1。

輸沙通量sandtransportedflux

單位時間單位面積通過的沙量，單位為g·cm-2·s-1。

風沙流結構特征值wind-transportedsandstructurecharacteristicvalue

表征風沙流是否飽和及運動狀態(tài)的重要參數(shù)。

1

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風蝕模數(shù)winderosionmodule

單位面積單位時段內的土壤風蝕量，單位為kg·m-2·a-1。

植被覆蓋度vegetationcoverage

植物或殘茬總體或各個體地上部分的垂直投影面積與樣方面積之比的百分數(shù)。

迎風面積指數(shù)frontalareaindex

表征粗糙元分布密度的特征參數(shù)及地表對風阻力的重要參數(shù)，為粗糙單元的迎風面積與粗糙單元

占地面積之比的百分數(shù)。

4監(jiān)測指標、頻度及點位

監(jiān)測指標包含空氣動力學、風蝕量化、植被和土壤4類指標見表1。對應監(jiān)測頻度及點位按照附錄A。

監(jiān)測點位及植被、土壤調查點位見圖1。

表1油莎豆耕種區(qū)風蝕監(jiān)測指標

分類指標單位

風速m·s-1

風向°

空氣動力學指標

空氣動力學粗糙度cm

摩阻速度m·s-1

輸沙通量g·cm-2·h-1

風蝕量化指標風沙流結構特征值/

風蝕模數(shù)kg·m-2·a-1

植被覆蓋度%

植被指標植被高度cm

迎風面積指數(shù)m2·m-2

土壤有機質含量g·kg-1

土壤粒徑分布%

土壤指標土壤碳酸鈣含量mg·g-1

土壤含水量%

土壤容重g·cm-3

2

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圖1監(jiān)測點位及調查點位布設

5監(jiān)測方法

空氣動力學指標

5.1.1風速與風向

測量儀器包括小型氣象站、三杯風速儀和手持風速儀等，測量5cm、15cm、25cm、50cm、100

cm、150cm、200cm高度的風速以計算空氣動力學粗糙度和摩阻速度，若無小型氣象站則可采用風向

標測定風向。

5.1.2空氣動力學粗糙度與摩阻速度

根據(jù)測定的不同高度風速繪制風速與高度對數(shù)相關的風速廓線按照公式（1），按照公式（2）和公

式(3)分別計算空氣動力學粗糙度及摩阻速度。

uz=a+blnz…………（1）

式中：

-1

uz——高度為z處的風速（m·s）；

a——回歸系數(shù)；

b——回歸系數(shù)。

-a/b

z0=e…………（2）

式中：

z0——空氣動力學粗糙度（cm）；

e——自然常數(shù)；

a——回歸系數(shù)；

b——回歸系數(shù)。

u*=kb…………（3）

式中：

u*——摩阻速度（m·s-1）；

3

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k——馮·卡曼常數(shù)；

b——回歸系數(shù)。

風蝕量化指標

5.2.1輸沙通量

采用多通道集沙儀對0cm～48cm高度進行監(jiān)測，共監(jiān)測16個梯度，每梯度間隔3cm，每個通道進

口寬1.5cm，高3cm，通道長度為20cm。

監(jiān)測中保證通道收集口處于迎風方向。采集時間根據(jù)風速的大小、地表起塵程度和采集難易度而定。

采集完成后按照公式(4)和公式（5）分別計算不同高度的輸沙通量和總集沙通量。

…………（4）

式中：

-2-1

Qk——第k個梯度輸沙通量（g·cm·h）；

W——集沙量（g）；

S——通道口橫截面積（cm-2）；

T——集沙時間（h）。

…………（5）

式中：

-2-1

Q總——總輸沙通量（g·cm·h）；

-2-1

Qk——第k個梯度輸沙通量（g·cm·h）。

5.2.2風沙流結構特征值

根據(jù)5.2.1中監(jiān)測的0cm～30cm輸沙通量按照公式（6）進行計算。

=Q6～30/Q0～3………（6）

式中：

-2-1

Q6～30——6cm～30cm輸沙通量總和（g·cm·h）；

-2-1

Q0～3——3cm輸沙通量（g·cm·h）。

>1表示風沙流為非飽和風沙流，呈非堆積搬運狀態(tài)；

=1表示風沙流為飽和風沙流，呈非蝕積搬運狀態(tài)；

<1表示風沙流為過飽和風沙流，呈堆積狀態(tài)。

5.2.3風蝕模數(shù)

采用測釬法，測釬布設點位見附錄A2。每根測釬相隔1m，共布設36根測釬形成5m×5m的測釬

樣方。每個月測量一次各測釬深度變化，計算平均侵蝕深度，并測量地表坡度。風蝕模數(shù)按照公式（7）

計算。

A=ZSρcosθ/S…………（7）

式中：

A——當月的風蝕模數(shù)（kg·m-2）；

Z——平均侵蝕深度（m）；

S——測釬占地面積（m2）；

4

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ρ——土壤容重（kg·m-3）；

θ——坡度（°）。

植被指標

5.3.1樣方設置

在作物全覆蓋的區(qū)域，隨機布設3個5m×5m樣方。

5.3.2植被覆蓋度

測量樣方內作物的覆蓋面積。作物覆蓋面積占樣方面積的比例為植被覆蓋度。在以條帶式作物殘

茬防治風蝕的區(qū)域，推薦采用無人機成像進行反演。

5.3.3植被高度

在樣方內測定所有植株的高度取其平均值；在休耕期若殘茬帶的寬度不夠5m則以最大寬度設為邊

長，將樣方等分為25個正方形，在每個正方形的交點處測量該點植物的最高高度，取其平均值。

5.3.4迎風面積指數(shù)

殘茬帶的帶間距與殘茬帶寬度之和作為正方形樣方的邊長，計算的面積即為殘體占地面積。按照公

式（8）計算。

λ=nbh/s…………（8）

式中：

λ——迎風面積指數(shù)；

b——每個殘體的直徑或寬度(m)；

h——殘體高度(m)；

n——殘體數(shù)；

s——n個殘體所占的地面面積(m2)。

土壤指標

5.4.1土壤有機質含量

在樣方中采用對角線法采集5個點的土樣混合為1個土壤樣品。若在以條帶式作物殘茬防治風蝕的

區(qū)域內，采用S型法采集15個點的土樣混合為1個土壤樣品。土壤有機質測試方法采用重鉻酸鉀氧化-外

加熱法，重鉻酸鉀氧化-外加熱法按照NY/T1121.6的規(guī)定執(zhí)行。

5.4.2土壤粒徑分布

采樣方法同5.4.1，粒徑分布采用mastersizer3000激光粒度分析儀進行分析，按照GB/T19077的

規(guī)定執(zhí)行。

5.4.3土壤碳酸鈣含量

采樣方法同5.4.1，測定方法采用氣量法，按照GB/T19281的規(guī)定執(zhí)行。

5.4.4土壤含水量

采樣方法同5.4.1，采用烘干法測試，按照HJ613的規(guī)定執(zhí)行。

5

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5.4.5土壤容重

采樣方法同5.4.1，采用烘干法測定，按照HJ613的規(guī)定執(zhí)行。

6指標分級

監(jiān)測評價指標分級見表2。

表2油莎豆種植區(qū)風蝕評價指標及參考范圍

級別備注

指標類別評價指標單位

微度/優(yōu)輕度/良中度/中強度/差

風向數(shù)值為風的方向與油莎豆種植方

風向°＞7561～7545～60＜45

向或殘茬帶方向的夾角

空氣動力

空氣動力

學指標cm＞1.000.51～1.000.11～0.50＜0.10風速梯度測定位置為粗糙單元背風1.0

學粗糙度

m處

摩阻速度m·s-1＞0.300.26～0.300.20～0.25＜0.20

輸沙通量比中的數(shù)值為粗糙單元背風

輸沙通量

/＜0.100.10～0.190.20～0.50＞0.50監(jiān)測點總輸沙通量值與裸沙地監(jiān)測點

比

輸沙通量值的比

風沙流結構特征值反映風沙流的蝕積

風蝕量化

風沙流結狀態(tài)，具體是堆積還是吹蝕有益于治

指標/＞1.0=1.0＜1.0/

構特征值沙需要具體分析，此處分級僅作為參

考。

kg·m-

風蝕模數(shù)＜0.200.20～2.502.51～5.00＞5.00

2·a-1

休耕期植被蓋度通常較低，需要結合

植被覆蓋

%＞5031～5010～30＜10空氣動力學指標及風蝕量化指標進行

度

綜合評估

休耕期殘茬高度會隨時間變化，需要

植被高度cm＞2015～2010～15＜10

植被指標定期監(jiān)測

當不同模式不易用植被覆覆蓋度和植

迎風面積被高度進行直接比較時，迎風面積指

m2·m-2＞0.200.10～0.200.05～0.10＜0.05

指數(shù)數(shù)可將不同模式的植被形態(tài)在同一層

面進行比較

土壤有機

mg·g-1＞20.010.1～20.06.0～10.0＜6.0

質含量

土壤粒徑土壤粒徑分布中的數(shù)值表示＜0.05mm

%＜10.010.0～15.015.1～20.0＞20.0

分布的易蝕顆粒含量占總含量的百分比

土壤指標

土壤碳酸此分級以風蝕強度劃分，實際情況需

%＞4.03.0～4.02.0～2.9＜2.0

鈣含量根據(jù)作物生長情況進行綜合評估

土壤含水

%＞15.010.1～15.05.0～10.0＜5.0

量

注：土壤容重通常作為種植區(qū)內的重要背景值進行測定。

6

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A

A

附錄A

（規(guī)范性）

油莎豆耕種區(qū)風蝕監(jiān)測指標、頻次及點位

A.1空氣動力學指標監(jiān)測頻次及點位見表A.1。

表A.1空氣動力學指標監(jiān)測頻次及點位

監(jiān)測指標

空氣動力學

監(jiān)測時期及點位風速風向摩阻速度

粗糙度

m·s-1°m·s-1

cm

采收或整地期間，在油莎豆耕作區(qū)沿著風向布設3個

2次2次2次2次

監(jiān)測點位，分別位于耕作區(qū)最前端，中端及最后端

油莎豆生長期，在作物覆蓋區(qū)域，除了在覆蓋范圍

中心點監(jiān)測外，還在覆蓋區(qū)域上風向邊界中部，從距離

每月1次每月1次每月1次每月1次

邊界1.0m處以1.0m為梯度向下風向進行監(jiān)測點布設，

至少3個梯度

休耕期間，在帶狀作物殘茬或人工沙障區(qū)域，監(jiān)測

點設置在帶間裸露地表處，距離第一條殘茬帶或沙障帶

1.0m處開始，以1.0m為梯度設定若干監(jiān)測點，直到第

每月1次每月1次每月1次每月1次

二條殘茬帶或沙障帶前。監(jiān)測點選擇在殘茬帶或沙障帶

底邊長的中點后，也可在接近殘茬帶或沙障帶底邊長兩

端處添加監(jiān)測點

休耕期間，在帶狀作物殘茬或人工沙障區(qū)域，最后

一條殘茬帶或沙障帶后1.0m處開始，以1.0m為梯度設

定若干監(jiān)測點，直到各指標不會隨距離的增加而顯著變

每月1次每月1次每月1次每月1次

化為止。監(jiān)測點選擇在殘茬帶或沙障帶底邊長的中點

后，也可在接近殘茬帶或沙障帶底邊長兩端處添加監(jiān)測

點

A.2風蝕量化指標監(jiān)測頻次及點位見表A.2。

7

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表A.2風蝕量化指標監(jiān)測頻次及點位

監(jiān)測指標

風蝕模數(shù)

監(jiān)測時期及點位輸沙通量風沙流結構

kg·m-

g·cm-2·s-1特征值

2·a-1

采收或整地期間，在油莎豆耕作區(qū)沿著風向布設3個監(jiān)測點

2次2次2次

位，分別位于耕作區(qū)最前端，中端及最后端

油莎豆生長期，在作物覆蓋區(qū)域，除了在覆蓋范圍中心點監(jiān)測

外，還在覆蓋區(qū)域上風向邊界中部，從距離邊界1.0m處以1.0m為每月1次每月1次每月1次

梯度向下風向進行監(jiān)測點布設，至少3個梯度

休耕期間，在帶狀作物殘茬或人工沙障區(qū)域，監(jiān)測點設置在帶

間裸露地表處，距離第一條殘茬帶或沙障帶1.0m處開始，以1.0m

為梯度設定若干監(jiān)測點，直到第二條殘茬帶或沙障帶前。監(jiān)測點選每月1次每月1次每月1次

擇在殘茬帶或沙障帶底邊長的中點后，也可在接近殘茬帶或沙障帶

底邊長兩端處添加監(jiān)測點

休耕期間，在帶狀作物殘茬或人工沙障區(qū)域，最后一條殘茬帶

或沙障帶后1.0m處開始，以1.0m為梯度設定若干監(jiān)測點，直到各

指標不會隨距離的增加而顯著變化為止。監(jiān)測點選擇在殘茬帶或沙每月1次每月1次每月1次

障帶底邊長的中點后，也可在接近殘茬帶或沙障帶底邊長兩端處添

加監(jiān)測點

A.3植被指標監(jiān)測頻次及點位見表A.3。

表A.3植被指標監(jiān)測頻次及點位

監(jiān)測指標

監(jiān)測時期及點位植被高度迎風面積指數(shù)

植被覆蓋度