前期含水量对北京山区土壤可蚀性K值的影响
前期含水量对北京山区土壤可蚀性K值的影响
方岚符素华刘宝元
(北京师范大学地理与遥感科学学院，环境演变与自然灾害教育部重点实验室，北京 100875) 摘要：土壤前期含水量是影响土壤侵蚀过程的一个重要因素。对其研究有利于系统掌握土壤侵蚀规律。本研究采用人工模拟降雨试验的方法，研究我国北京山区的8亚类（三大土类）土壤在干，湿两种状态下的土壤可蚀性K值，结果表明：不同土类土壤在干湿两种状态下的可蚀性K值存在明显差异，相同土类不同亚类的土壤在干湿状态下可蚀性K值变化趋势相同。
关键词：土壤可蚀性；K值；人工模拟降雨；前期含水量
中图分类号：S157 文献标识码：A
A Study on the effect of antecedent soil moisture on erodibility factor k value
in Beijing mountainous area
Fang lan, FU Su-hua, Liu baoyuan
(School of Geography, Key Laboratory of Environmental Change and Natural Disaster of Ministry of Education,
Beijing Normal University ,Beijing 100875)
Antecedent soil moisture is an important factor to effect soil erosion.It is propitious to comprehend soil loss by study it .Erodibility of eight representative subtype (three main types) soils under dry and moisture conditions in Beijng mountain area was studied by means of the
rainfall simulator.The results showed that difference was obvious between erodibility of the
different soils under dry and moisture conditions,the trend of diversification of K between different subtype soils was same.
Keywords:soil erodibility;K value ;rainfall simulating;antecedent soil moisture
1 引言
土壤可蚀性反映土壤在雨滴击溅，径流冲刷或者两者共同作用下，被分散搬运的难易程度[1]。其研究主要是用于评价土壤性质与土壤侵蚀的关系[2]。上个世纪60年代Olson 和Wischmeier [3]提出具有实用价值的土壤可蚀性评价指标，并计算出了20种土壤的可蚀性k值。土壤前期含水量与可蚀性关系密切。 Wischmeier 和Mannering[4]分析了55种土壤理化性质指标与K值的关系，得出了包括24个变量的方程其中第14个变量是土壤前期含水量。Barnett 和Roger(1966)认为在预测土壤侵蚀时前期含水量是一个有用的因子。虽然含水量是个很重要的影响因素，但是USLE和WEPP中都没有将其考虑在内。国内关于前期含水量对土壤侵蚀的影响也较少，张玉龙[5]等在做辽宁坡耕地土壤侵蚀研究时将前期含水量作为一个重要因子考虑。但还没有关于北京地区土壤前期含水量对可蚀性K值影响的研究。本研究可为北京地区的土壤侵蚀模型研究提供参考。
2 试验设计﹑资料与方法
人工模拟降雨研究方法是研究可蚀性的重要方法之一。Duley D．Hbys (1932)，Hendzinkgen(1934),Zingg[6](1940)都曾经用人工降雨法在微型小区上做过试验。Laflen[7]等（1991）用人工降雨方法测定WEPP方程中的牧草地和耕地的K值（Ki ,Kr, Tc）。陈明华[8]等，史学正[8]等用人工模拟降雨试验方法研究特定区域K值变化。
本研究采用人工模拟降雨方法，采用美国进口人工降雨机，安装高度离地面2.4米，其雨滴降落的终点速度基本接近天然雨滴，试验开始前率定雨强达到试验要求．试验土壤采自北京山区不同土壤的典型分布地(见表2)，采集表层20厘米的土壤若干。同时测定采土地土壤容重并以此为标准控制试验土盘填土容重。从采回土壤中取出1kg风干，用于测定土壤理化性质。其余土壤使用加水法或晾晒法控制其含水量在11％左右。试验土盘的长基金项目：国家自然科学基金（40201031）；国家重点基金（40235056）
作者简介：方岚，女，生于1979年，在读硕士。主要从事土壤侵蚀研究。Email：fanglanmailbox@https://www.wendangku.net/doc/0317537520.html,
以防细颗粒土随水分下渗，最上部20厘米填充试验土壤。土盘坡度为15度 [10]，八种土壤
的宽深分别为100cm﹑50cm﹑40cm，土盘底部打有小孔，最底部铺约20厘米深的砾石，保证
由土壤下渗的水分通过小孔渗出土盘而防止土盘底部出现不透水层，砾石上铺一层能透水的毛
毯，基本情况见表1：
表1：八个土壤试验样品的基本情况
序号采土地点成土母质土类亚类基本情况
1 怀柔汤河口黄土母质褐土普通褐土海拔500米以下，无枯枝落叶层及腐殖质层
2 怀柔汤河口岩石风化物褐土淋溶褐土海拔700-800米以下300-500米以上的低山丘陵，腐殖质层较厚
3 延庆孙庄黄土母质褐土碳酸盐褐土海拔多在600米以下，水土流失严重，粘化程度较弱
4 密云石匣风化残坡积褐土粗骨褐土海拔400-600米以下的低山丘陵的陡坡﹑山脊。侵蚀严重
5 白草畔凝灰岩草甸土山地草甸海拔1900米以上的中山山地顶部的平台缓坡，腐殖质层厚
6 白草畔坡积物棕壤山地棕壤海拔700-800米中山坡地，土层较厚，植被茂密，森林集中
7 白草畔凝灰岩棕壤粗骨棕壤海拔850米山地棕壤下部，土层较薄，砾石含量高无腐殖质层
8 白草畔凝灰岩棕壤生草棕壤海拔1900米的百花山中坡，主要植被是华北落叶松
天然降雨的雨强及土壤的前期含水量往往不同，我们认为可蚀性因子是在长时间段内，土壤及土壤剖面对降雨侵蚀力抗蚀程度的平均反映,本试验取大﹑中﹑小三种雨强，干湿两种运行状态以模拟天然降雨下的复杂状况。试验雨强﹑时间﹑降雨量如表2所示：干湿运行间隔5小时，按照USLE 第二版划分次降雨的方法，整个模拟降雨过程作为一次降雨。总雨强与北京地区多年平均降雨侵蚀力[11][12] 一致。降雨过程中测定项目包括：降雨开始﹑结束时间；产﹑断流时间；径流量；流速等。径流取样每5分钟一回。每组试验重复一次，以保证试验结果的稳定性。试验时间在秋季，月温度变化不大，蒸发微弱，降雨用水水温也保持在14.5摄氏度左右。估干运行时含水量为11％，湿运行是在土壤接近饱和含水量状态下测定侵蚀量。为了考察不同前期含水量对土壤可蚀性的影响，试验控制其它因子不变，使前期含水量成为影响土壤可蚀性的唯一变量。
表2：雨强设计情况
目前，通用的几种求取土壤可蚀性因子K值的方法：一是利用天然小区上直接测定的降雨，
侵蚀资料，用USLE来计算。这样计算结果比较准确，但是费时，费力。二是用人工模拟降雨
的降雨侵蚀资料，然后用USLE确定K值，历时短，精度相对较高，三是通过相关方程计算K
值或者是诺谟图，这种方法精度最差。我们用第二种方法求取K值。采取国际单位制。
A＝RKLSCP （1）
A 是土壤流失量，单位是t/(ha.a). R是降雨侵蚀力单位是MJ.mm/(ha.h.a)，.K是土壤可蚀
性因子，单位是t.ha.h/(ha.MJ.mm).。L因子订正公式采用：L＝(λ/22.13)m, m＝0.5，λ为投影坡
长，本研究中L取0.21。S因子采用的陡坡公式S=21.96sinθ-0.96［13］，本研究S取4.72，C=1,P=1.
3 结果与分析
3.1人工模拟降雨条件下的径流量和产沙量
由表3可知：同一亚类土壤，干态土壤的产流时间较长，湿态土壤则较短，并且产流时间的
长短与土壤有机质含量有着明显的正相关关系，即有机质含量越高产流所需时间越长。这是由于
有机质含量多少直接影响土壤的渗透。对于前期含水量相同的森林土壤而言（草甸土和棕壤）它
们产流时间的长短和有机质含量有着极好的相关性，两种状态产流时间长短顺序均为：生草棕
壤>山地草甸>山地棕壤>粗骨棕壤；对于干态褐土类土产流时间长短顺序关系为：粗骨褐土>淋
溶褐土>普通褐土>碳酸盐褐土，湿态产流顺序是：淋溶褐土>普通褐土>碳酸盐褐土>粗骨褐土。不同亚类的土壤干湿状态下断流时间变化无明显规律。
在干运行状态下褐土类（1-4号土）的产沙量大于草甸土和棕壤，而湿态条件下草甸土和棕壤的侵蚀量远大于褐土类，粗骨棕壤质地贫瘠，砾石含量高，透水性好而保水性差，易受侵蚀侵蚀到一定程度，砾石出露地表，保护土壤，故在湿运行状态下，其侵蚀量小于其他森林土壤。
表3：人工模拟降雨的产沙量和径流量
序号土壤名称容重
（g/cm3）有机质含量
（g/kg）
前期含水量
(%)
状态产流时间
(min)
断流时间
(min)
产沙量
(t/ha)
1 普通褐土 1.05 7.69 11.88 干 4.58 0.59 8.73
湿0.84 0.56 12.29 2 淋溶褐土 1.12 25.3 11.13 干 5.13 1.29 4.06
湿 1.78 0.74 8.03 3 碳酸盐褐土 1.06 25.6 10.8 干 3.10 0.56 12.15
湿0.35 0.67 17.26 4 粗骨褐土 1.22 19.3 10.8 干7.53 0.50 8.92
湿0.00 0.66 13.07 5 山地草甸0.9 75.5 11.49 干10.91 0.50 6.09
湿 1.43 0.58 22.35 6 山地棕壤0.88 42.9 11.38 干 5.91 0.69 8.41
湿 1.05 0.46 21.12 7 粗骨棕壤——34.1 11.40 干 5.50 0.88 5.32
湿0.97 ——12.44
8 生草棕壤0.74 93.4 11.88 干21.46 0.54 1.93
湿 3.26 0.70 46.69 3.2 不同含水量条件下的可蚀性值
表4：不同含水量条件下的K值
从表4可知：（1）：同一亚类的土壤在干，湿两种条件下的土壤可蚀性k值不同。褐土类土壤（1－4号）的K 值在湿态下小于干态下，而草甸土和棕壤（5－8号）则相反。也就是说，对于相同类型的土壤，不同的前期含水量对其K值影响比较大。由于所有土壤的R，S，L都相同，只有A对K值的影响起主导作用，K值在干，湿两种状态下的变化规律与产沙量（A值）基本相似。（2）：不同亚类土壤在干态时的可蚀性K值由大到小的顺序是：碳酸盐褐土>粗骨褐土>普通褐土>山地棕壤>山地草甸>粗骨棕壤>淋溶褐土>生草棕壤；湿态时的可蚀性K 值由大到小的顺序是：生草棕壤>山地草甸>山地棕壤>碳酸盐褐土>粗骨褐土>粗骨棕壤>普通褐土>淋溶褐土。
4 结论
4.1 不同前期土壤含水量对含沙量的影响
不同的雨前含水量产生的径流和冲刷差别很大，相同类型的干态土壤在产流之前比湿态土壤要多一个湿润的过程，所以干态土壤的产流时间相对较长。Bresson(1992)序号状态侵蚀量
(t/ha)
R
（SI制）
K
（SI制）1 干8.73 1268.93 0.033
湿12.29 2262.83 0.026 2 干 4.06 1268.93 0.015
湿8.03 2262.83 0.017 3 干12.15 1268.93 0.046
湿17.26 2262.83 0.037 4 干8.92 1268.93 0.034
湿13.07 2262.83 0.028 5 干 6.09 1268.93 0.023
湿22.35 2262.83 0.047 6 干8.41 1268.93 0.032
湿21.12 2262.83 0.045 7 干 5.32 1268.93 0.02
湿12.44 2262.83 0.026 8 干 1.93 1268.93 0.0073
湿46.69 2262.83 0.099
https://www.wendangku.net/doc/0317537520.html,
https://www.wendangku.net/doc/0317537520.html,
认为，相同类型土壤在湿态时的径流量较干态时大，且湿态土壤抵抗侵蚀的能力比干态土壤强。
但是本试验的研究结果表明，湿态土壤抵抗侵蚀的能力不一定比干态强，而是随着土壤类型而
变化，对褐土类土干态下可蚀性值大于湿态，草甸土和棕壤则相反。
参考文献：
[1] 刘宝元，谢云，张科利．土壤侵蚀预报模型． 2001，北京：中国科学技术出版社．
[2]唐克丽等．中国水土保持．2004，北京：科学出版社．
[3] Olson T C, Wischmeier W H. Soil-Erodibility Evaluations for Soils on the Runoff and Erosion Stations. Soil
Scoience Society of America Proceedings, 1963, 27(5):590-592.
[4] Wischmeier W H, Mannering J V. Soil and Water Management and Conservation—Relation of Soil Properties to its
Erodibility. Soil Science Society of American Proceedings, 1969, 33(1):131-137.
[5]张玉龙，黄毅，曹忠杰，林素兰，贾天会．辽宁坡耕地土壤侵蚀的定量研究．水土保持学报．
2002，16（1）：13-23．
[6] 陈文亮，王占礼．国内外人工模拟降雨装置综述．水土保持学报，1990，4（1）：61-65．
[7].Laflen J M, Elliot W J, Simanton J R., Holahey C S.,.Kohi K D. WEPP Soil erodibility experiments for rangeland
and cropland soils. Jourma of Soil and Water Conservation, 1991, 46(1):39-44.
[8] 陈明华，周伏建，黄炎和，卢程隆，林福兴．土壤可蚀性因子的研究．水土保持学报，1995，9（1）：19-24．
[9] 史学正，于东升，吕喜玺．用人工模拟降雨仪研究我国亚热带土壤的可蚀性．水土保持学报，1995，9 （3）：
38-42．
[10] 张科利，刘宝元，蔡永明．土壤侵蚀预报中的标准小区问题论证．地理研究，2000，19（3）：297-302．
[11] 叶芝菡，刘宝元，章文波，符素华，徐春达． 北京市降雨侵蚀力及其空间分布． 中国水土保持科学，2003，
1（1）：16-20．
[12]章文波，谢云，刘宝元． 中国降雨侵蚀力空间变化特征．山地学报，2003，21（1）：33-40．
[13].Liu B Y, Nearing M A, Shi P J, Jia Z W. Slope Length Effects On Soil Loss For Steep Slope. Trans.
ASAE., 1994,37:1835-1840.
土壤含水量的测定(烘干法)
土壤含水量的测定（烘干法） 进行土壤水分含量的测定有两个目的： 一是为了解田间土壤的实际含水状况，以便及时进行灌溉、保墒或排水，以保证作物的正常生长；或联系作物长相、长势及耕栽培措施，总结丰产的水肥条件；或联系苗情症状，为诊断提供依据。 二是风干土样水分的测定，为各项分析结果计算的基础。前一种田间土壤的实际含水量测定，目前测定的方法很多，所用仪器也不同，在土壤物理分析中有详细介绍，这里指的是风干土样水分的测定。 风干土中水分含量受大气中相对湿度的影响。它不是土壤的一种固定成分，在计算土壤各种成分时不包括水分。因此，一般不用风干土作为计算的基础，而用烘干土作为计算的基础。分析时一般都用风干土，计算时就必须根据水分含量换算成烘干土。 测定时把土样放在105～110℃的烘箱中烘至恒重，则失去的质量为水分质量，即可计算土壤水分百分数。在此温度下土壤吸着水被蒸发，而结构水不致破坏，土壤有机质也不致分解。下面引用国家标准《土壤水分测定法》。 2.3.1适用范围 本标准用于测定除石膏性土壤和有机土（含有机质20%以上的土壤）以外的各类土壤的水分含量。 2.3.2方法原理 土壤样品在105±2℃烘至恒重时的失重，即为土壤样品所含水分的质量。 2.3.3仪器设备 ①土钻；②土壤筛： xx1mm；③铝盒：
小型直径约40mm，高约20mm；大型直径约55mm，高约28mm；④分析天平： 感量为 0.001g和 0.01g；⑤小型电热恒温烘箱；⑥干燥器： xx变色硅胶或无水氯化钙。 2.3.4试样的选取和制备 2.3. 4.1风干土样选取有代表性的风干土壤样品，压碎，通过1mm筛，混合均匀后备用。 2.3. 4.2新鲜土样在田间用土钻取有代表性的新鲜土样，刮去土钻中的上部浮土，将土钻中部所需深度处的土壤约20g，捏碎后迅速装入已知准确质量的大型铝盒内，盖紧，装入木箱或其他容器，带回室内，将铝盒外表擦拭干净，立即称重，尽早测定水分。 2.3.5测定步骤 2.3. 5.1风干土样水分的测定将铝盒在105℃恒温箱中烘烤约2h，移入干燥器内冷却至室温，称重，准确到至 0.001g。用角勺将风干土样拌匀，舀取约5g，均匀地平铺在铝盒中，盖好，称重，准确至 0.001g。将铝盒盖揭开，放在盒底下，置于已预热至105±2℃的烘箱中烘烤6h。取出，盖好，移入干燥器内冷却至室温（约需20min），立即称重。风干土样水分的测定应做两份平行测定。
土壤容重、孔隙度、含水率等测定方法
1．土壤含水量(含水率)测定 采用酒精燃烧法测定。 操作步聚： (1)取小铝盒若干，洗净后烘干，用天平称出每—铝盒重量(逐一标量记录) (2)在标准地内挖土壤剖面，分20cm 一层。在分层的土壤剖面上用铝盒自下而上刮一层土(约半盒、注意避开根系和石砾等杂物)，马上称重(得出湿土重十铝盒重) (3)倒入酒精8－12ml ，振荡铝盒使与土壤混合均匀(如土壤很湿要用小刀拌匀成泥浆)，点燃酒精，在火焰将熄灭时，用小刀轻拔土壤，使其充分燃烧，烧完后再加入3～4ml 进行第二次燃烧(如土壤粘重、含水量较大，再加入2～3ml 酒精进行第三次燃烧)。 冷却后，马上称出重量(得干土重十盒重)。每层重复三次。 (4)土壤含水量及现有贮水量计算 ①土壤含水量(重量)＝％重（干土重＋盒重）－盒干土重＋盒重）（湿土重＋盒重）－（100? ＝水分重／干土重×l00％ ②土壤含水量(体积)＝） （）容重（土壤含水量（重量％）33g/cm 1g/cm ? ＝％土壤体积 水分体积100? (注：水的容重一般取lg ／cm 3) 2．土壤物理性质测定 采用环刀法 操作步聚： (1)首先量取环刀的高度和内径，计算出其容积(标记、做好记录)： V ＝πr 2H 式中：V —环刀体积(cm 3) R —环刀内半径(cm) H —环刀高度(cm) 将环刀在天平上称重(做好标记、记录)。 (2)选择标准地，在测定地点做一平台(山地)，挖土壤剖面，分层取样测定(按20cm —层)，每层设三个重复。 (3)打入环刀(一定要垂直打入，且不能晃动)，待土壤至环刀下沿齐平时，在环刀上垫—滤纸层后把盖盖好，挖出环刀，用刀削平底部土壤，垫好滤纸，盖好下盖。迅速称重(得：自然土重十环刀重)
土壤抗蚀性的研究现状与发展方向
土壤抗蚀性的研究现状与发展方向 摘要：本文论述了我国土壤抗蚀性的发展现状、主要成果，分析土壤抗蚀性的方法，同时也指出了我国对土壤抗蚀性研究的不足，并且提出了新的研究方向做了简要阐述。 关键字：土壤;抗蚀性；植被 引言： 土壤抗蚀性（soil antierodibility）是指土壤抵抗地表径流机械破坏力和推移力的抵抗力。其中，分散率、侵蚀率、分散系数和分散度等被作为其度量指标，它与土壤内在的理化性质及土壤结构密切相关。土壤的结构、质地、腐殖质含量、吸收性复合体的组成等是决定土壤抗蚀能力的主要因素。土壤分散性高，团聚力弱，胶体数量少，腐殖质含量低和坚实性大等，是土壤抗蚀能力小的基本标志。 土壤抗蚀性是世界上头号的环境问题，我国是土壤侵蚀最为严重的国家之一，全国侵蚀面积达492万平方千米，占国土面积的51.2%，其中水蚀面积179万平方千米，风蚀面积188平方千米，冻融侵蚀125平方千米【1】。 由此可见，它已严重影响和制约着国民经济的发展和社会的安定，1998年的洪灾便是土壤侵蚀对大自然的最大惩罚，现已引起社会各界的重视。加大土壤抗蚀性研究力度，探索土壤可蚀性的解决措施势在必行。 1我国土壤抗蚀性的研究现状 1.1成果 自开展水土保持工作以来，我国学者对土壤抗蚀性也也进行了大量研究，主要在于土壤抗蚀性机理及其影响因素和指标体系以及土壤抗蚀性区域变化和垂
直变化规律等方面，并取得了显著地成果。 其中，郭培才于1992年将土壤抗蚀指标划分为五个等级，胡建忠于1998年提出了>0.5mm水稳性团粒含量为沙棘人工林地最佳抗蚀性指标。朱显馍、蒋定生、李勇、高维森等科学家于1991年提出>0.25mm水稳性团粒含量为最佳土壤抗蚀性指标【2】马志尊、吕喜玺等人分别对不同地区土壤的可蚀性因子K进行研究，并给出了K的具体数值。 近年来，黄土高原的土壤抗蚀性研究取得了较大进展，提出了影响其土壤抗蚀性的主导因素并对其土壤抗冲性的实验研究方法进行了探讨等等。【3】 1.2研究方法 国外对土壤抗蚀能力一般从土壤可蚀性的角度来研究【4】，而我国对土壤抗蚀性的研究方法主要表现在对土壤理化性质、团状结构等方面来研究。 1.2.1土壤理化性质研究法： 土壤理化性质的研究方法主要是指通过对土壤物理性质和化学性质的研究方法研究土壤的抗蚀能力。土壤物理性质的研究主要表现在土壤三相的特诊研究和土壤粒径粒形两个方面。土壤三相指土壤的固态、液态以及气态。三者相互影响，相互制约。土壤通透性、土壤紧实度、土壤导气率、土壤导水率与土壤抗蚀性的强弱密切相关;对土壤粒径粒形研究主要分析土壤的粒径、土壤颗粒的组成以及土壤质地三方面。而土壤化学性质的研究主要体现在对土壤的矿物构成以及土壤中所包含的各类化学元素。 1.2.2流失方程式实验法： 土壤可蚀性指标所表达的是各类土壤与标准小区即通过对土壤侵蚀量（裸地）内单位侵蚀力产生土壤侵蚀量的比率。即说明了土壤侵蚀率与地形因子（坡度、坡长）、土壤特征值（质地、有机质含量、土壤结构、土壤渗透性）以及片蚀、细沟侵蚀之间的关系 1.2.3野外实地放水法: 实地放水法是研究土壤抗冲性的研究方法之一，这种研究方法对我们研究土壤抗蚀性具有很重要的意义。从周佩华，郑世清，吴普特，王占礼，武春龙【5】的实验中可以这种研究方法的一般步骤。首先，做好相关实验器材的准备：盛水的仪器，如消防车等，簸箕形水槽，集流槽，分水桶，集流桶。如图进行实验。
土壤含水量及 求 农田作物需水量
土壤含水量及农田作物需水量 一、土壤含水量的计算 1．土壤重量含水量（重量百分数） 指一定重量的土壤中水分重量占干土重的百分数。干土指在105℃ 下烘干的土壤（干土≠风干土），通常要求烘干时间达8小时以上，准 确则要求烘至衡重。它是普遍应用的一种表示方法，也是经典方法。 一般情况下，如果文献中未做任何说明，则均表示“重量含水量”。如 烘干法测定的结果，其含水量的重量百分数（水重%）可由下式求得： 例1：测得湿土重为95克，烘干后重79克，求重量含水量。 %3.20%10079 7995%=?-=水重 2．土壤容积含水量（水容积百分数） 指一定土壤水的容积占土壤容积的百分数。它可以表明土壤水充满 土壤孔隙的程度及土壤中水、气的比率。常温下如土壤的密度为1 克/ 厘米3，因此土壤容积含水量或水容积百分数（水容积%）可由下式求 得： 土壤容重 自然状态下，单位体积内干土重，单：g/cm 3。容重是土壤的一个 十分重要的基本参数，在土壤工作中用途较广，以下举例说明。 （1）判断土壤的松紧程度 容重可用来表示土壤的松紧程度，疏 蓊或有团粒结构的土壤容重小，紧实板结的土壤则容重大，如下表。 容重（g/cm 3） 松紧程度 孔隙度 （%） < 1.00 最松 > 60 1.00~1.14 松 60~56 1.14~1.26 适合 56~52 1.26~1.30 稍紧 52~50 > 1.30 紧 < 50
（2）计算土壤重量 每公顷或每亩耕层土壤有多重，可用土壤的 平均容重来计算，同样一定面积土壤（地）上的挖土或盆裁填土量， 也要利用容重来计算。 例1：一个直径为40cm ，高为50cm 的盆，如果按1.15g/cm 3容重 计算，问需装多少（干）土？ 解：(40/2)2 ? 3.14 ? 50 ? 1.15 = 72220克 = 72公斤 如一亩地面积（6.67?106cm 2）的耕层厚度为20cm ，容重为 1.15g/cm 3，其总重量为： 6.67 ? 106 ? 20 ? 1.15 = 1.5 ? 108(g) = 150(t) = 150000kg = 30 万 斤土 （3）计算土壤各组分的数量 根据土壤容重，可以计算单位面积 土壤的水分、有机质含量、养分和盐分含量等，作为灌溉排水、养分 和盐分平衡计算和施肥的依据。 如上例中的土壤耕层，现有土壤含水量为5%，要求灌水后达到 25%，则每亩的灌水定额为： 6.67 ? 106 ? 20 ? 1.15 ? (25% - 15%) = 30(m 3) 又如上例，土壤耕层的全N 含量为0.1%，则土壤耕层（0~20cm ） 含N 素总量为: 6.67 ? 106 ? 20 ? 1.15 ? 0.1% = 150t ? 0.1% = 150kg 例2：如某土壤水含量（水重%）为20.3%，土壤容重为1.20(克/ 厘米3)，求土壤容积百分数（水容％） 水容% = 20.3% ? 1.2 = 24.4% 又如某土壤容重为1.20，该土的总孔隙度为%10065.220.11???? ??- = 55%，则其土壤容积饱和含水量为55%，饱和重量含水量为37.7%，空气所 占的容积为55% - 24.4% = 30.6% 3．土壤水贮量（农田贮水深） 以水层厚度（水毫米）表示。指一定厚度土层内土壤水的总贮量相当 多少水层厚度（毫米）。它便于与气象资料－降水量、蒸发量及作物耗 水量等进行比较。土壤水贮深（水毫米）可同下式求得：
土壤水份和植物组织含水量的测定
土壤水份和植物组织含水量的测定 实验的目的与要求： 通过对植物和土壤水分的测定来学习和使用烘干法水分测定仪，掌握实验和实习的技巧，了解一定的实习的规则！ 通过对实习数据的比较，以及结合自身的知识来分析土壤和植物组织含水量的关系，了解水分对植物生长的影响，了解土壤中水分对植物生长的影响。 结合生态学的知识来分析土壤和植物含水量受整个生态系统的影响。 实验的主要内容： 记录实验地的周围环境的各种生态环境因素，如温度，风向，湿度。 测量土壤和植物组织含水量值，在不同的环境下测量对比，同一环境下不同物种的值。 记录实验测量的数据值，分析得出结论。 实习的主要工具： 1.烘干法水分测定仪（LSH-100A型）： 最大秤量：100g 实际标尺分度值：1mg 准确度级别：2级 水分测量允许误差：±0.2%（样品≥2克） 水分含量测定可读性：0.01% 测量水分范围：0~100% 加热源：卤素灯（环型400W） 温控精度：±1℃ 加热温度设定：室温～160℃（以1℃调整） 时间设定：0～180min（以1min调整） 测量方法：手动、自动 操作温度范围：10～30℃ 电源及功耗：AC220V±22V 50Hz 420W 秤盘尺寸：￠100mm 外壳尺寸：360mm×250mm×270mm 净重：7kg 实验用剪刀、小袋子 实验原理： 首先对同一环境下的不同生长情况的高山榕进行水分的测定，记录数据并比较，然后对不同环境下的不同株池杉进行水分的测定，在数据中得出结论。用烘干法测定仪进行含水量的测定，使用小塑料袋来装实验品以防止植物叶子和土壤水分的蒸发。 实验的步骤： 首先进行样本的采样，在学校的马路边分别进行不同生长情况高山榕叶子的取样，然后再树下进行土壤的取样。在昭阳湖旁不同地方生长情况相同的池杉的叶子和土壤的进行取样。将取来的样品装入袋中，并做好标签。 预热烘干法测定仪后，将取来的样品放入烘干仪中保持5-8分钟，待屏幕中的数值稳定后进行数据的记录。 对数据进行整理分析和讨论，得出结论。 实验的结果：
土壤含水量测量实验报告
土壤水分的测定实验 一、实验目的 1、了解土壤的实际含水情况，以便适时灌排，保证植物生长对水分的需求。 2、风干土样水分的测定，是各项分析结果计算的基础。土壤水分含量的多少，直接影响土壤的固、液、气三相比例，以及土壤的适耕性和植物的生长发育。 二、实验原理 土壤水分大致分为化学结合水、吸湿水和自由水三类。自由水是可供植物自由利用的有效水和多余水，可以通过土壤在空气中自然风干的方法从土壤中释放出来；吸湿水是土壤颗粒表面被分子张力所吸附的单分子水层，只有在105-110℃下才能摆脱土壤颗粒表面分子力的吸附，以气态的形式释放出来，由于土粒对水汽分子的这种吸附力高达成千上万个大气压，所以这层水分子是定向排列，而且排列紧密，水分不能自由移动，也没有溶解能力，属于无效水；而化学结合水因为参与了粘土矿物晶格的组成，所以是以OH-的形式存在的，要在600--700℃时才能脱离土粒的作用而释放出来。 土壤含水量的测定方法很多，如烘干法、酒精燃烧法和中子测量法等，其中烘干法是目前国际上土壤水分测定的标准方法，虽然需要采集土样，并且干燥时间较长但是因为它比较准确，且便于大批测定，故为常用的方法。 将土壤样品放在105℃±2℃的烘箱中烘至恒重，求出土壤失水重量占烘干重量的百分数。在此温度下，包括吸湿水（土粒表面从空气中吸取活动力强的水汽分子而成的一种水分）在内的所有水分烘掉，而一般土壤有机质不致分解。 三、实验器材 铝盒、烘箱、干燥器、天平、小铲子、小刀。 四、实验步骤 1、在室内将铝盒编号并称重，重量记为W0 。 2、用已知重量的铝盒在天平上称取欲测土样15—20克，称量铝盒与新鲜土壤样
几个重要的土壤水分常数和土壤含水量的表示方法
几个重要的土壤水分常数和土壤含水量的表示方法 一、田间蓄水量= 666."7×土层深度（m）×容重×含水量（…%）/.067 二、生育期耗水量=播前土壤水分储量+生育期（阶段）降水量—收获期各处理土壤水分储量 三、生产年度耗水量=播前土壤水分储量+前茬作物收获后降水量—收获期各处理土壤水分储量 四、水分生产效率（Kg/mm）=处理产量/耗水量 五、提高水分转化效率（%）=（处理水分生产效率—ck水分生产效率）/ ck 水分生产效率 六、1㎜降雨相当于 666."7㎡土壤中增加了 0."67方水，即， 666."7㎡土壤中每增加1方水，相当于降雨增加 1."5㎜ 七、土壤蓄水量（立方米/亩）=每亩面积（平方米）×土层深度×土壤容重×土壤重量含水量 八、W= h×p×b%×10 式中: W为土壤贮水量(mm);h为土层深度(cm);p为土壤容重(g/cm3);b%为土壤水分重量百分数。 九、常用的土壤水分常数有以下几种：
①最大分子持水量： 当膜状水达到最大数量时的土壤含水量称为最大分子持水量。 ②田间持水量： 当毛管悬着水达到最大数量时的土壤含水量称为田间持水量。③毛管持水量： 当毛管上升水达到最大数量时的土壤含水量称为毛管持水量。 ④饱和含水量： 当土壤全部孔隙被水分所充满时，土壤便处于水分饱和状态，这时土壤的含水量称为饱和含水量或全持水量。 ⑤凋萎系数： 当土壤含水量降至一定程度时，由于植物的吸水力小于土壤的持水力，植物便因水分亏缺而发生永久性凋萎，此时的土壤含水量称做凋萎系数，也叫永久凋萎含水量。 十、土壤含水量表示方法 土壤含水量表示方法有以下几种，为了描述的方便，我们以汉字的形式表示它的计算公式 ①以重量百分数表示土壤含水量 土壤含水量以土壤中所含水分重量占烘干土重的百分数表示，计算公式如下： 土壤含水量（重量％）＝（原土重-烘干土重）/烘干土重×100％＝水重/烘干土重×100％ ②以容积百分数表示土壤含水量
土壤含水量测定方法小结
土壤含水量测定方法小结 1，烘干称重； 这个不多说了。准确度最高，但测定得到的是质量含 水量，与其他方法所得数据进行比较是注意换算。 2，中子仪； 技术比较成熟，准确性极高，是烘干法以外的第二标 准方法。 但是中子仪测定需要安装套管，理论上可达任何深度，设备昂贵，投入很大。中子射线对操作者身体有损害，严格来说需要相关证件才可以操作。无法测定表层土 壤。 3，电阻法； 一般使用石膏块作为介质埋设地下，石膏块中埋设两根导线，导线之间的石膏成分组成电阻，石膏块电阻与土壤含水量相关。石膏块制作简单，哪怕进口的成品成本也是非常低廉，可以作很多重复，可以不破坏土壤在田间连续自动监测。存在问题，石膏块滞后时间较长，所以不可能用来做移动式测定和自动灌溉系统。石膏块只适合用于非盐碱土壤中，同时石膏块不适合使用直流电（文献查得，表示怀疑，因为所有的石膏块读书表都是用干电池作为电源），测定受土壤类型影响很大，标定结果会随时间改变，达到一定年 限后，石膏会逐渐溶解到土壤中。 4，TDR（Time Domain Reflectometry） TDR有两种时域反射仪和时域延迟，两者均简称TDR。TDR技术是当前土壤水分测定装置的主流原理，可以连续、快速、准确测量。可以测量土壤表层含
水量。一般的TDR原理的设备响应时间约10-20秒，适合移动测量和定点监测。测定结果受盐度影响很小，TDR缺点是电路比较复杂，设备较昂贵。 5，FDR（Frequency Domain Reflectometry）几乎具有TDR的所有优点，探头形状非常灵活。比较夸张的甚至可以放在做成犁状放在拖拉机后面运动中 测量。FDR相对TDR需要更少的校正工作。 TDR和FDR同样有一个缺点，当探头附近的土壤有空洞或者水分含量非常不均匀时，会影响测定结果。 非常奇怪的是，基于FDR原理的往往是低端的仪器设备，根据笔者实际使用经验，FDR技术可能在精度上存在瓶颈，经常在5%的误差左右，写文章时候数据基本上不好用。
土壤抗蚀性研究方法
土壤抗蚀性的研究方法 1. 研究目的及意义 国内对于土壤抗蚀性已经做了广泛而深入的研究，而且取得了不少重要的成果。土壤抗蚀性就是土壤抵抗侵蚀的能力，是一个综合性的因子，却不是一个简单的定量可测定的指标。结合数学方法来量化土壤抗蚀性具有重要的意义。了解和评价一个地区土壤抗蚀性及其影响因子，对该地区土壤的合理利用和土地资源的管理起到了指导作用，也是选择水土保持措施、防止土质退化的重要依据。而土壤抗蚀性研究方法的改善对今后研究具有重要的指导意义。 2. 方法 2.1 抗蚀性指标的选取与计算 为了全面而系统地研究土壤抗蚀能力，根据前人研究结果，选取了4大类，共14个抗蚀性指标，分别为：（1）土壤容重（X1），土壤有机质（X2），土壤孔隙度（X3）；（2）无机粘粒类：<0.05mm 粉粘粒含量（X4），<0.01mm 物理性粘粒含量（X5），<0.001mm 胶粒含量（X6），结构性颗粒指数（X7）；（3）水稳性团粒类：<0.25mm 水稳性团粒含量（X8），>0.5mm 水稳性团粒含量（X9），结构破坏率（X10）；（4）微团聚体类：土壤团聚状况（X11），团聚度（X12），分散率（X13），分散系数（X14）。 前9项可以通过土壤物理性质测定直接得到相关数据。后6个需要通过公式计算得到： 结构性颗粒指数=<0.001mm 机械组成成分含量/0.001~0.05mm 机械组成成分含量 结构破坏率=>0.25mm 团聚体含量（干筛—湿筛）/>0.25mm 干筛团聚体含量*100% 土壤团聚状况=>0.05mm 微团聚体含量—>0.05mm 机械组成成分含量 团聚度=团聚状况/>0.05微团聚体含量*100% 分散率=<0.05mm 微团聚体含量/<0.05mm 机械组成成分含量*100% 分散系数=<0.001mm 微团聚体含量/<0.001mm 机械组成成分含量*100% 2.2 土壤理化性质测定方法 2.2.1土壤容重的测定 土壤容重是指土壤在未受到破坏的自然结构的情况下，单位体积的重量，通常以g/cm 3表示，测定土壤容重的方法很多，如环刀法、蜡封法、水银排开法等。环刀法是常用的方法之一。 式中W 指土壤含水量（计算过程见土壤含水量） H 指环刀高度 R 指环刀有刃口一端的内半径 V 指环刀的容积 G 0指铝盒的重量 ?=(G1-G0)100 土壤容重（dv ）V(100+W)2r h π环刀容积（V ）=
测量土壤含水量的方法汇总
测量土壤含水量的方法有哪些 土壤水分是指由地面向下至地下水面（浅水面）以上的土壤层中的水分，它能够供给 作物生产，是农业生产的必要条件，也是土壤肥力的重要组成部分。在农业生产种植中，对土壤水分进行有效的监测，有利于及时了解土壤的肥力状况，为合理施肥、科 学灌溉、加强土壤环境管理起到重要作用。 目前，用于监测土壤含水量的方法很多种，但归纳起来主要有以下几大类： （1）烘干法：又称重量测定法，即取土样放入烘箱，烘干至恒重。此时土壤水分中自由态水以蒸汽形式全部散失掉，再称重量从而获得土壤水分含量。烘干法还有红外法、酒精燃烧法和烤炉法等一些快速测定法。 （2）中子仪法：将中子源埋入待测土壤中，中子源不断发射快中子，快中子进入土壤介质与各种原子离子相碰撞，快中子损失能量，从而使其慢化。当快中子与氢原子碰 撞时，损失能量最大，更易于慢化，土壤中水分含量越高，氢原子就越多，从而慢中
子云密度就越大。中子仪测定水分就是通过测定慢中子云的密度与水分子间的函数关系来确定土壤中的水分含量。 （3）γ射线法：与中子仪类似，γ射线透射法利用放射源137Cs放射出γ线，用探头接收γ射线透过土体后的能量，与土壤水分含量换算得到。 （4）土壤水分传感器法：目前采用的传感器多种多样，有陶瓷水分传感器，电解质水分传感器、高分子传感器、压阻水分传感器、光敏水分传感器、微波法水分传感器、电容式水分传感器等等。 （5）时域反射法：即TDR（Time Domain Reflectometry）法，它是依据电磁波在土壤介质中传播时，其传导常数如速度的衰减取决于土壤的性质，特别是取决于土壤中含水量和电导率。 （6）频域反射法：即FDR（Frequency Domain Reflectometry）法，该系统是通过测量电解质常量的变化量测量土壤的水分体积含量，这些变化转变为与土壤湿度成比例的毫伏信号。
实验二 土壤抗蚀性的测定
实验二土壤抗蚀性的测定 目的要求 表示土壤抗蚀性大小的指标很多，如分散率、侵蚀率等。根据《水土保持试验规范》，土壤抗蚀性可用土壤团聚体的水稳性指数（K）表示，通过本次实验，初步掌握测定土壤抗蚀性的基本原理和操作方法。 仪器：金属网(口径：5mm),玻璃容器(口径：60cm) 方法步骤： 将风干土进行筛分，选取0.7～１.０cm直径的土粒５０颗，均匀放在０.５cm的金属网格上，然后置静水中进行观测．以１min为间隔分别记下分散土粒的数量，连续１０min，其总和即为在１０min内完全分散的（含半分散）的土粒总数，土壤抗蚀性测定装置如图： 由于土粒分散的时间不同，鉴定其水稳性程度需要采用校正系数，每分钟的校正系数如下： 在10min内没有分散的土粒的水稳性指数为100%。水稳性指数按下列公式计算： 式中：Pi——第i分钟分散的土粒数量； Pj——10分钟内未分散的土粒数； Ki——第i分钟校正系数 A——供试土粒总数，一般为50粒。 实验资料表明，有机质含量高的土壤，其水稳性指数高，抗蚀性强，反之则小。 作业： 1.每组采一份土样进行测定 2.将试验数据填入下表，并计算结果
表土壤抗蚀性记录表 实验分析： 从最后的结果进行大致的判断林地的抗蚀性稍大于草地的抗蚀性，可以推测出林地在护土保土的方面中比草地好。土壤的抗蚀性主要与土壤的质地和结构有关，因为土壤的质地和结构与土壤的孔隙有直接的关系，林地中存在着许多植被，植被的根系会在土壤中穿插生长，从而增多土壤孔隙，林地中还分布着许多的动物和微生物i，其活动会使林地土壤具有更多的团粒结构，使土壤的抗蚀性增加。而草地中也存在着草的根系，也具有土壤动物和微生物的影响，但是没有林地的大，所以略低于林地。
土壤含水量测量方法
土壤含水量测量方法 ( 1 )称重法(Gravimetric) 也称烘干法，这是唯一可以直接测量土壤水分方法，也是目前国际上的标准方法。用土钻采取土样，用0.1g 精度的天平称取土样的重量，记作土样的湿重 M，在 105℃的烘箱内将土样烘 6~8 小时至恒重，然后测定烘干土样，记作土样的干重 Ms 土壤含水量=(烘干前铝盒及土样质量-烘干后铝盒及土样质 量)/(烘干后铝盒及土样质量-烘干空铝盒质量)*100% ( 2 )张力计法(Tensiometer) 也称负压计法，它测量的是土壤水吸力测量原理如下：当陶土头插入被测土壤后，管内自由水通过多孔陶土壁与土壤水接触，经过交换后达到水势平衡，此时，从张力计读到的数值就是土壤水(陶土头处)的吸力值，也即为忽略重力势后的基质势的值，然后根据土壤含水率与基质势之间的关系(土壤水特征曲线)就可以确定出土壤的含水率 ( 3 ) 电阻法(Electricalresistance) 多孔介质的导电能力是同它的含水量以及介电常数有关的，如果忽略含盐的影响，水分含量和其电阻间是有确定关系的电阻法是将两个电极埋入土壤中，然后测出两个电极之间的电阻。但是在这种情况下，电极与土壤的接触电阻有可能比土壤的电阻大得多。因此采用将电极嵌入多孔渗水介质(石膏、尼龙、玻璃纤维等)中形成电阻块以解决这个问题 ( 4 ) 中子法(Neutronscattering) 中子法就是用中子仪测定土壤含水率中子仪的组成主要包括：一个快中子源，一个慢中子检测器，监测土壤散射的慢中子通量的计数器及屏蔽匣，测试用硬管等。快中子源在土壤中不断地放射出穿透力很强的快中子，当它和氢原子核碰撞时，损失能量最大，转化为慢中子(热中子)，热中子在介质中扩散的同时被介质吸收，所以在探头周围，很快的形成了持常密度的慢中子云
土壤含水量的表达方式
土壤含水量(soil moisture content)的表示方法 1 质量含水量：土壤中所含水质量与烘干土质量的比值。 土壤质量含水量（%）= 用数学公式表示为： ——质量含水量（自然含水率或绝对含水量）（%）； 式中：θ m w ——湿土质量； 1 ——烘干土质量。 w 2 2 容积含水量：单位土壤总容积中水分所占的容积分数。 土壤容积含水量（%）= 其数学表达式为： ——土壤实际含水量的体积百分率，（%）； 式中：θ v ——土壤总体积，cm3； V s V ——水所占的体积，cm3。 w 土壤含水量的质量含水量与容积含水量之间的换算关系如下： 式中：ρ——土壤容重，g/cm3。
多数土壤密度（容重）在1~1.8之间，沙质土密度多在1.4~1.7g/cm3，壤质土在前两者之间 3 相对含水量(relative moisture)：指土壤含水量占田间持水量的百分数。 土壤相对含水量（%）= 4 土壤水层厚度：指一定面积一定土层厚度的土壤中所含土壤水量相当于相 同面积下水层的厚度，多用mm 表示。 式中：T ——水层厚度，mm； w ——土层厚度，mm； T s 采用土壤水层厚度的方便之处在于它可直接用于与大气降水量、土壤蒸发散的比较、计算。 5 绝对水体积（容量）：指一定面积一定厚度土壤中所含水量的体积，量纲 为「L3」。它主要用于确定灌水量和排水量，一般在不标明土壤厚度 时，通常指1米土深。 在农业生中，及时掌握封墒情情很重要。利用感官检验土壤墒情，具有简便、快速度等特点。 饱墒含水量18.5%~20%，土色深暗发黑，用手捏之成团，抛之不散，可搓成条，手上有明显的水迹。饱墒为适耕上限，土壤有效含水量最大。 适墒含水量15.5%~18.5%，土色深暗发暗，手捏成团，抛之破碎，手上留有湿印。适墒是播种耕作适宜的墒情，有效含水量较高。 黄墒含水量12%~15%，土色发黄，手捏成团，易碎，手有凉爽感觉。黄墒适宜耕作，有效含水量较少，播种出苗不齐，需要灌溉。 干土含水量在8%以下，土色灰白，土块硬结，细土松散。干土无作物可吸收的水分，不适宜耕作和播种。
土壤含水量的测定实验报告书
1. 实验二 土壤含水量的测定 （烘干法与酒精燃烧法） 一、目的意义 进行土壤含水量的测定有两个目的：一是为了解田间土壤的实际含水情况，以便及时进行播种、灌排、保墒措施，以保证作物的正常生长；或联系作物长相长势及耕作栽培措施，总结丰产的水肥条件。二是风干土样水分的测定，是各项分析结果计算的基础。 土壤含水量的测定方法很多，如烘干法、酒精燃烧法和中子测量法等，其中烘干法是目前国际上土壤水分测定的标准方法，虽然需要采集土样，并且干燥时间较长但是因为它比较准确，且便于大批测定，故为常用的方法。 二、土壤自然含水量的测定 土壤自然含水量是指田间土壤中实际的含水量，它随时在变化之中，不是一个常数。土壤自然含水量测定的方法，介绍烘干法和酒精燃烧法。 （一）烘干法 1．方法原理 将土壤样品放在105℃±2℃的烘箱中烘至恒重，求出土壤失水重量占烘干重量的百分数。在此温度下，包括吸湿水（土粒表面从空气中吸取活动力强的水汽分子而成的一种水分）在内的所有水分烘掉，而一般土壤有机质不致分解。 2．操作步骤 （1）将铝盒擦净，烘干冷却，在1/100天平上称重，并记下铝盒号码（A ）。 （2）在田间取有代表性的土样（0~20cm ）20g 左右，迅速装入铝盒中，盖好盒盖，带回室内（注意铝盒不可倒置，以免样品撒落），在天平上称重（B ），每个样品至少重复测3份。 （3）将打开盖子的铝盒（盖子放在铝盒旁侧或盖子平放在盒下），放人105℃±2℃的恒温箱中烘6~8小时。 （4）待烘箱温度下降至50℃左右时，盖好盖子，置铝盒于干燥器中30分钟左右，冷却至室温，称重（C ），如无干燥器，亦可将盖好的铝盒放在磁盘或木盘中，待至不烫手时称重。 （5）然后，启开盒盖，再烘4小时，冷却后称重，一直到前后两次称重相差不超过1%时为止（C ）。 3．结果计算 土壤含水量（%）= 100A C C B ?-- 式中：A — 铝盒重（g ） B — 铝盒加湿土重（g ） C — 铝盒加烘干土重（g ） 4．注意事项 （1）烘箱温度以105℃±2℃为宜，温度过高，土壤有机质易碳化逸失。在烘箱中，一
土壤自然含水量的测定
土壤自然含水量的测定（烘干法） 一、仪器设备。 1、铝盒：大型的、小型的、玻璃的。 2、天平：感量为0.01g（百分之一）。 3、电热恒温鼓风干燥箱。 4、干燥器：内有变色硅胶或无水氯化钙。 二、土壤样品：通过2㎜筛（10目）的土壤样。 三、操作步骤。 1、小型铝盒的烘干及称量。①编号，将铝盒标记好实验号。②取小型铝盒在恒温干燥箱中于105℃±2℃烘约2小时。③用钳子将空铝盒移入干燥内冷却至室温（约20分钟）称重，精确至0.0001g，作好记录。 2、称土样，称取土样约5g，精确至0.0001g，作好记录。 3、土样装盒及烘干。将称好的土壤样，均匀地平铺装在铝盒内，铝盒盖倾斜放在铝盒上，置于已预热至105℃±2℃的恒温干燥箱中烘约6小时。 4、土样盒称重。将烘干的土样盒取出，盖好，移入干燥器内冷至室温（约20分钟），立即称重，精确到0.0001g，作好记录。 5、结果计算：结果保留小数点后一位。 6、注意事项： ①保持干燥内的干燥剂整洁。 ②试样必须烘6小时。 ③严格控制恒温温度在105℃±2℃范围内。
土壤有机质的测定 （油溶加热重铬酸钾—容量法） 一、仪器设备。 1、油溶锅。用20—26㎝的不锈钢锅代替，内装固体石蜡（工业用）。 2、硬质试管。18—25㎜×200㎜。 3、铁丝笼。大小和形状与油溶锅配套。 4、滴试管。10.00ml、25.00ml。 5、温度计。300℃。 6、电炉。1000W，配套有消毒柜。 二、试剂。 1、重铬酸钾消煮用液[1/6K2Cr2O7=0.8mol.L-1]； 称取40.0g重铬酸钾溶于600—800mL水中，过滤到1L量筒内，用水洗涤滤纸，并加水至1L。 2、浓硫酸消煮用液。取密度为1.84的浓硫酸加水定容至1L，保存待用。 3、重铬酸钾标准溶液（0.2000mol.L-1）。 称取经130℃烘2-3小时的重铬酸钾（优级纯）9.807克，先用少量水溶解，然后无损地移入1000ml容量瓶中，加水定容。 4、硫酸亚铁铵标准溶液（0.2mol.L-1） 称取硫酸亚铁铵78.4g，溶解于600—800ml水中，加浓硫酸20ml，搅拌均匀，定容至1000ml，贮于棕色瓶中保存。 每次使用时标定其浓度。吸取0.2000 mol.L-1重铬酸钾标准液25.00ml于150ml三角瓶中，加入浓硫酸3-5ml和邻菲罗啉指示剂2-3滴，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，由橙黄-蓝绿-棕红即可，根据硫酸亚铁铵溶液消耗量计算其浓度，取中间值 C=G·V1/V2=0.2×25÷V2 V2=滴定时消耗硫酸亚铁铵标准液的体积（ml）。 5、邻菲罗啉指示剂。
土壤容重的测定方法
土壤容重的测定方法 土壤容重是指单位容积原状土壤干土的质量,通常以克/厘米3表示;孔隙度是指单位容积土壤中孔隙所占的百分率,即土壤固体颗粒间孔隙的百分率.土壤总孔隙度包括毛管孔隙及非毛管孔隙. 土壤容重大小反映土壤结构、透气性、透水性能以及保水能力的高低，一般耕作层土壤容重1~1.3克/厘米3，土层越深则容重越大，可达1.4~1.6克/厘米3，土壤容重越小说明土壤结构、透气透水性能越好。测定土壤容重的方法很多，着重介绍环刀法： 1、仪器：环刀（容积为100厘米3）、天平（感量0.1克和0.01克）、烘箱、环刀托、削小刀、小铁铲、铝盒、钢丝锯、干燥器等。 2、操作步骤：先在田间选择挖掘土壤剖面的位置，然后挖掘土壤剖面，观察面向阳。挖出的土放在土坑两边。挖的深度一般是1米，如只测定耕作层土壤容重，则不必挖土壤剖面。 用修土刀修平土壤剖面，并记录剖面的形态特征，按剖面层次分层采样，每层重复3个。 将环刀托放在已知重量的环刀上，环刀内壁稍涂上凡士林，将环刀刃口向下垂直压入土中，直至环刀筒中充满样品为止。若土层坚实，可用手锄慢慢敲打，环刀压如时要平稳，用力一致。 用修土刀切开环刃周围的土样，取出已装上的环刀，细心削去环刀两端多余的土，并擦净外面的土。同时在同层采样处用铝盒采样，测定自然含水量。 把装有样品的环刀两端立即加盖，以免水分蒸发。随即称重（精确到0.01克），并记录。 将装有样品的铝盒烘干称重（精确到0.01克），测定土壤含水量。或者直接从环刀筒中取出样品测定土壤含水量。 3、结果计算：环刀容积按下式计算： V=лr2h 式中：V——环刀容积（厘米3）； r——环刀内半径（厘米）； h——环刀高度（厘米）； л——圆周率（3.1416）。 按下式计算土壤容重： rs=g.100/v.(100+W)
土壤含水量的定义
第五章土壤水、空气和热量 主要教学目标： 学会分析土壤肥力要素水、气、热之间的关系。由于土壤水分的重要作用，因此首先要求学生掌握土壤水的形态学观点和能量学观点。在基本知识掌握的基础上，并能系统地处理土壤水、气、热三者的相互关系和调节措施。 主要内容： 第一节土壤水的类型 第二节土壤水分含量的表示方法 第三节土壤水分能量的分析 第四节土壤水分的管理与调节 第五节土壤空气和热量 第六节土壤水、气、热的相互关系 第一节土壤水的类型 土壤学中的土壤水是指在一个大气压下，在105℃条件下能从土壤中分离出来的水分。土壤中液态水数量最多，对植物的生长关系最为密切。液态水类型的划分是根据水分受力的不同来划分的，这是水分研究的形态学观点。这一观点在农业、水利、气象等学科和生产中广泛应用。 一、吸湿水 土壤颗粒从空气中吸收的汽态水分子。 从室外取土，放在室内风干若干时间后，表面上看似乎干燥了，但把土壤放在烘箱中烘烤，土壤重量会减轻；再放置到常温常压下，土壤重量又会增加，这表明土壤吸收了空气中的水汽分子。
土壤的吸湿性是由土粒表面的分子引力作用所引起的，一般来说，土壤中吸湿水的多少，取决于土壤颗粒表面积大小和空气相对湿度。由于这种作用的力非常大，最大可达一万个大气压，所以植物不能利用此水，称之为紧束缚水。 二、膜状水 土粒吸足了吸湿水后，还有剩余的吸引力，可吸引一部分液态水成水膜状附着在土粒表面，这种水分称为膜状水。 重力不能使膜状水移动，但其自身可从水膜较厚处向水膜较薄处移动，植物可以利用此水。但由于这种水的移动非常缓慢（ 0."2— 0."4mm/d），不能及时供给植物生长需要，植物可利用的数量很少。当植物发生永久萎蔫时，往往还有相当多的膜状水。 三、xx 当把一个很细的管子（毛细管）插入水中后，水分可以上升的较高于水平面，并保持在毛细管中。 xx： 由于毛管力的作用而保持在土壤中的液态水。毛管水可以有毛管力小的方向移向毛管力大的方向，毛管力的大小可用Laplace公式计算： P = 2T/r 式中的P为毛管力，T为水的表面张力，r为毛管半径。 根据毛管水是否与地下水相连，可分为2种类型： xx管悬着水： 降水或灌溉后，由地表进入土壤被保存在土壤中的毛管水。 毛管上升水：
土壤含水量实验报告
常州工学院市政工程 检测实习报告 土壤水分的测定 专业土木工程 班级12土一班 姓名申海彬苏磊孙玉鹏王佳男 学号12040116 12040117 12040118 12040120 成绩 日期2015年10月22日
一、实验目的 进行土壤含水量的测定有两个目的： 一是为了解田间土壤的实际含水情况，以便及时进行播种、灌排、保墒措施，以保证作物的正常生长；或联系作物长相长势及耕作栽培措施，总结丰产的水肥条件。 二是风干土样水分的测定，是各项分析结果计算的基础。 土壤含水量的测定方法很多，如烘干法、酒精燃烧法和中子测量法等，其中烘干法是目前国际上土壤水分测定的标准方法，虽然需要采集土样，并且干燥时间较长但是因为它比较准确，且便于大批测定，故为常用的方法。 二、实验器材 铝盒、烘箱、干燥器、天平、土钻、小刀。 三、实验内容 土壤自然含水量是指田间土壤中实际的含水量，它随时在变化之中，不是一个常数。土壤自然含水量测定的方法：烘干法。 1．方法原理 将土壤样品放在105℃±2℃的烘箱中烘至恒重，求出土壤失水重量占烘干重量的百分数。在此温度下，包括吸湿水（土粒表面从空气中吸取活动力强的水汽分子而成的一种水分）在内的所有水分烘掉，而一般土壤有机质不致分解。2．操作步骤 烘干法是测定土壤含水量的通用方法，测定本身的误差取决于所用天平的精确度和取样的代表性，所以在田间取样时，需要注意取样点的代表性。 测定步骤如下： （一）用已知重量的铝盒在天平上称取欲测土样15—20克。 （二）将盛土样的铝盒放入烘箱内，打开盖，在105～110℃温度条件下连续烘6小时，取出后，放入干燥器内冷却。 （三）将铝盒盖盖上，从干燥器中取出，称量。 （四）称后再将盖打开，放入105～110℃温度的烘箱中烘2小时，取出称重，如此连续烘至恒重（两次差数小于0.05克）
土壤容重与田间持水量测定方法
测定方法： 1. 土壤容重 土壤容重是指单位容积原状土壤干土的质量，通常以克/厘米3表示;孔隙度是指单位容积土壤中孔隙所占的百分率，即土壤固体颗粒间孔隙的百分率.土壤总孔隙度包括毛管孔隙及非毛管孔隙. 土壤容重大小反映土壤结构、透气性、透水性能以及保水能力的高低，一般耕作层土壤容重1~1.3克/厘米3，土层越深则容重越大，可达1.4~1.6克/厘米3，土壤容重越小说明土壤结构、透气透水性能越好。测定土壤容重的方法很多，着重介绍环刀法： 1、仪器：环刀（容积为100厘米3）、天平（感量0.1克和0.01克）、烘箱、环刀托、削小刀、小铁铲、铝盒、钢丝锯、干燥器等。 2、操作步骤：先在田间选择挖掘土壤剖面的位置，然后挖掘土壤剖面，观察面向阳。挖出的土放在土坑两边。挖的深度一般是1米，如只测定耕作层土壤容重，则不必挖土壤剖面。用修土刀修平土壤剖面，并记录剖面的形态特征，按剖面层次分层采样，每层重复3个。将环刀托放在已知重量的环刀上，环刀内壁稍涂上凡士林，将环刀刃口向下垂直压入土中，直至环刀筒中充满样品为止。若土层坚实，可用手锄慢慢敲打，环刀压如时要平稳，用力一致。 用修土刀切开环刃周围的土样，取出已装上的环刀，细心削去环刀两端多余的土，并擦净外面的土。同时在同层采样处用铝盒采样，测定自然含水量。 把装有样品的环刀两端立即加盖，以免水分蒸发。随即称重（精确到0.01克），并记录。 将装有样品的铝盒烘干称重（精确到0.01克），测定土壤含水量。或者直接从环刀筒中取出样品测定土壤含水量。 3、结果计算：环刀容积按下式计算： V=лr2h 式中：V——环刀容积（厘米3）； r——环刀内半径（厘米）； h——环刀高度（厘米）； л——圆周率（3.1416）。 按下式计算土壤容重： rs=G.100/v.(100+W) 式中：rs——土壤容重（克/厘米3）； G——环刀内湿样重（克）； V——环刀容积（厘米3）； W——样品含水量（%）。 此法允许平行绝对误差<0.03克/厘米3，取算术平均值。
土壤容重孔隙度含水率等测定方法
土壤容重孔隙度含水率等 测定方法 Newly compiled on November 23, 2020
1．土壤含水量(含水率)测定 采用酒精燃烧法测定。 操作步聚： (1)取小铝盒若干，洗净后烘干，用天平称出每—铝盒重量(逐一标量记录) (2)在标准地内挖土壤剖面，分20cm 一层。在分层的土壤剖面上用铝盒自下而上刮一层土(约半盒、注意避开根系和石砾等杂物)，马上称重(得出湿土重十铝盒重) (3)倒入酒精8－12ml ，振荡铝盒使与土壤混合均匀(如土壤很湿要用小刀拌匀成泥 浆)，点燃酒精，在火焰将熄灭时，用小刀轻拔土壤，使其充分燃烧，烧完后再加入3～4ml 进行第二次燃烧(如土壤粘重、含水量较大，再加入2～3ml 酒精进行第三次燃烧)。 冷却后，马上称出重量(得干土重十盒重)。每层重复三次。 (4)土壤含水量及现有贮水量计算 ①土壤含水量(重量)＝％重 （干土重＋盒重）－盒干土重＋盒重）（湿土重＋盒重）－（100? ＝水分重／干土重×l00％ ②土壤含水量(体积)＝）（）容重（土壤含水量（重量％）33 g/cm 1g/cm ? ＝％土壤体积 水分体积100? (注：水的容重一般取lg ／cm 3) 2．土壤物理性质测定 采用环刀法 操作步聚： (1)首先量取环刀的高度和内径，计算出其容积(标记、做好记录)： V ＝πr 2H 式中：V —环刀体积(cm 3)
R —环刀内半径(cm) H —环刀高度(cm) 将环刀在天平上称重(做好标记、记录)。 (2)选择标准地，在测定地点做一平台(山地)，挖土壤剖面，分层取样测定(按20cm —层)，每层设三个重复。 (3)打入环刀(一定要垂直打入，且不能晃动)，待土壤至环刀下沿齐平时，在环刀上垫—滤纸层后把盖盖好，挖出环刀，用刀削平底部土壤，垫好滤纸，盖好下盖。迅速称重(得：自然土重十环刀重) (注：第(3)步测完后马上测定该层土壤含水量，见土壤含水量测定)可测出土壤容重。 (4) 将环刀样品带回室内，拿掉上盖(保留滤纸)。将环刀放入盛水的容器中(2—3mm 水层，随水减少，逐渐加水，保持此水层)。大约2小时左右(人不能离开)至土层滤纸一湿，取出环刀(用滤纸吸干)盖好上盖马上称重(得：经浸水2小时左右带土环刀重)。然后放回原处，每隔l 小时取出反复称重，直到恒重，可测出土壤毛管孔隙度。 (5)将环刀土样继续放入盛水容器中，往容器加水至水面与环刀上层齐平。净置6小时后取出环刀。稍置10秒钟。使多余水流出，用干布将环刀擦干后称重。(得：浸水6小时带土环刀重)，然后再将环刀放回容器中，放置4～5小时后，再次称重，直到恒重。可测得土壤总孔隙度。 (6)土壤物理性质指标的计算 ①环刀内干土重(g)＝1 g ＋土壤含水量（重量％））－环刀重（（自然土重＋环刀重） ②土壤容重(g/cm 3)＝） 环刀容积（）环刀内干土重（ 3cm g ③土壤毛管孔隙度(容积) ＝％）环刀容积（））－环刀内干土重（）－环刀重（小时左右带土环刀重（吸水100cm g g g 23