ICS 65.020.01 CCS B 01 15 内蒙古自治区 地方 标准 DB15/T 3453—2024 油莎豆种植 区风蚀监测评价指标体系 Wind erosion monitoring and evaluation indicators system of Cyperus esculentus field 2024-06-14发布 2024-07-14实施 内蒙古自治区市场监督管理局 发布 DB15/T 3453 —2024 I 前言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件由内蒙古自治区农牧厅提出。 本文件由内蒙古自治区农业标准化技术委员会（ SAM/TC 20 ）归口。 本文件起草单位：内蒙古自治区农牧业科学院、北京林业大学。 本文件主要起草人： 吴秀芹、谭锦、廖贵云、冯梦馨、李丹、莎日娜、张立华、胡可欣、武玲鑫、 韩淑娟。 DB15/T 3453 —2024 1 油莎豆种植区风蚀监测评价指标 体系 1 范围 本文件规定了油莎豆种植区整地、生长、采收及休耕期间的风蚀监测指标、监测方法及指标分 级。 本文件适用于油沙豆种植区。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 19077 粒度分布 激光衍射法 GB/T 19281 碳酸钙分析方法 HJ 613 土壤 干物质和水分的测定重量法 NY/T 1121.6 土壤检测 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 空气动力学粗糙度 aerodynamic roughness 风速等于零的某一几何高度，它表征地表与大气的相互作用，单位为 cm。 摩阻速度 friction velocity 湍流切应力与空气密度比值的平方根，单位为 m·s-1。 输沙通量 sand transported flux 单位时间单位面积通过的沙量，单位为 g·cm-2·s-1。 风沙流结构特征值 wind-transported sand structure characteristic value 表征风沙流是否饱和及运动状态的重要参数。 DB15/T 3453 —2024 2 风蚀模数 wind erosion module 单位面积单位时段内的土壤风蚀量，单位为 kg·m-2·a-1。 植被覆盖度 vegetation coverage 植物或残茬总体或各个体地上部分的垂直投影面积与样方面积之比的百分数。 迎风面积指数 frontal area index 表征粗糙元分布密度的特征参数及地表对风阻力的重要参数，为粗糙单 元的迎风面积与粗糙单元 占地面积之比的百分数。 4 监测指标、频度及点位 监测指标包含空气动力学、 风蚀量化、 植被和土壤 4类指标见表 1。 对应监测频度及点位按照附录 A。 监测点位及植被、土壤调查点位见图 1 。 表1 油莎豆耕种区风蚀监测指标 分 类 指 标 单 位 空气动力学指标 风速 m·s-1 风向 ° 空气动力学粗糙度 cm 摩阻速度 m·s-1 风蚀量化指标 输沙通量 g·cm-2·h-1 风沙流结构特征值 / 风蚀模数 kg·m-2·a-1 植被指标 植被覆盖度 % 植被高度 cm 迎风面积指数 m2·m-2 土壤指标 土壤有机质含量 g·kg-1 土壤粒径分布 % 土壤碳酸钙含量 mg·g-1 土壤含水量 % 土壤容重 g·cm-3 DB15/T 3453 —2024 3 图1 监测点位及调查点位布设 5 监测方法 空气动力学指标 5.1.1 风速与风向 测量仪器包括小型气象站、三杯风速仪和手持风速仪等，测量 5 cm、15 cm、25 cm、50 cm、100 cm、150 cm、200 cm高度的风速以计算空气动力学粗糙度和摩阻速度，若无小型气象站则可采用风向 标测定风向。 5.1.2 空气动力学粗糙度与摩阻速度 根据测定的不同高度风速绘制风速与高度对数相关的风速廓线按照公式（ 1），按照公式（ 2）和公 式(3)分别计算空气动力学粗糙度及摩阻速度。 uz=a+blnz …………………………………………（ 1） 式中： uz ——高度为z处的风速（ m·s-1）； a ——回归系数； b ——回归系数。 z0=e-a /b …………………………………………（ 2） 式中： z0 ——空气动力学粗糙度（ cm）； e ——自然常数； a ——回归系数； b ——回归系数。 u*=kb …………………………………………（ 3） 式中： u*——摩阻速度（ m·s-1）； DB15/T 3453 —2024 4 k ——冯·卡曼常数； b ——回归系数。 风蚀量化指标 5.2.1 输沙通量 采用多通道集沙仪对 0 cm～48 cm高度进行监测，共监测 16个梯度，每梯度间隔 3 cm，每个通道进 口宽1.5 cm，高3 cm，通道长度为 20 cm。 监测中保证通道收集口处于迎风方向。 采集时间根据风速的大小、 地表起尘程度 和采集难易度而定。 采集完成后按照公式 (4)和公式（ 5）分别计算不同高度的输沙通量和总集沙通量。 …………………………………………（ 4） 式中： Qk ——第k个梯度输沙通量（ g·cm-2·h-1）； W ——集沙量（ g）； S ——通道口横截面积（ cm-2）； T——集沙时间（ h）。 …………………………………………（ 5） 式中： Q总——总输沙通量（ g·cm-2·h-1）； Qk ——第k个梯度输沙通量（ g·cm-2·h-1）。 5.2.2 风沙流结构特征值 根据5.2.1中监测的 0 cm～30 cm输沙通量按照公式（ 6）进行计算。 = Q6～30/Q0～3 ………………………………………（ 6） 式中： Q6～30——6 cm～30 cm输沙通量总和 （g·cm-2·h-1）； Q0～3 ——3 cm输沙通量 （g·cm-2·h-1）。 >1表示风沙流为非饱和风沙流，呈非堆积搬运状态； =1表示风沙流为饱和风沙流，呈非蚀积搬运状态； <1表示风沙流为过饱和风沙流，呈堆积状态。 5.2.3 风蚀模数 采用测钎法，测钎布设点位见附录 A2。每根测钎相隔 1 m，共布设 36根测钎形成 5 m×5 m的测钎 样方。每个月测量一次各测钎深度变化，计算平均侵蚀深度，并测量地表坡度。风蚀模数按照公式（ 7） 计算。 A=ZS ρcosθ/S …………………………………………（ 7） 式中： A——当月的风蚀模数（ kg·m-2）； Z——平均侵蚀深度（ m）； S——测钎占地面积（ m2）；