土壤三相的测量方法

2022-05-18 14:18:20 点将科技 22

1、土壤三相

      土壤的母材--岩石虽重,但土壤却很轻;岩石无法含水,但土壤却可以。这是因为土壤是以微小的矿物粒子构成。土壤中有很多空隙,这些空隙中大多充满了空气和水。 将构成土壤的黏土等矿物称为固相,水分称为液相,空气称为气相,此三者的容积比就是“土壤三相”,是显示土壤物理性的重要指标。

      其中固相即土壤颗粒约占土壤体积的50%。固相包括38%的矿物质和12%的有基质。液相为土壤溶液体积约占15%--35% ,气相即土壤空气其体积约占35%--15% 。

      随着土地利用方式的不同,土壤三相的差异也很大。在旱田中气相率较高,在水田则较低。

     土壤固相也称土壤基质。土壤固相的成分对土壤的各种物理力学性质起着重要的、决定性的影响。

     土壤液相即土壤溶液。它是由水和各种可溶及不急不可溶的物质组成,统称土壤水。土壤水是土壤三相组成中最活跃的物质,他直接参与土壤的形成、变化及作物的吸水吸肥等过程,它在土壤中的保持和运移状况对土壤各项物理性质产生重要的影响。因此,研究土壤水的各项形状是土壤物理学的重要内容

      土壤空气主要来源于与大气交换,其次还有少量土壤中生物化学过程产生的气体。

     由此看来测量土壤三相对于研究土壤科学至关重要: DIK-1150 是测量土壤三相的不二之选。

DIK-1150数字式土壤三相测定仪

2、测量原理:

波义耳定律(Boyle's law):在定量定温下,理想气体的体积与气体的压强成反比。即 PV=K

通过取样,测量出其土壤样品的体积,用电子天平称量出土壤质量和烘干后的质量得到土壤固体的质量, 再根据 m = ρv 计算出体积比 。

用仪器测量出 实际的体积 :V1

样品管的体积 :V2

用V2-V1 就是气体的体积 V 气

用电子秤称量出含样品管的质量 M1  (烘干前)

用电子秤称量出含样品管的质量 M2  (烘干后)

用M1-M2 就是液体的质量 ;也是液体的体积 V液

样品管的体积-V气-V 液=V 固

烘干后的总质量减去样品管的质量就是固体的质量 。 质量除以密度就可以求出固体的体积 。


土壤三相测量

3、变量解释:

Actual volume     实际体积 (仪器测出来的体积)

Total volume      总体积  (样品管的体积)

Total weight       总质量

Gross weight      总质量 (含样品管的质量)

Sampling tube weight 取样管的质量

Solid weight   固体质量 (固体总质量-取样管的质量)

Gross Solid weight   固体总重量 (烘干后含取样管的质量)

Moisture weight  水分的质量 (用烘干前的总质量-烘干后的总质量)

Ture density  土壤的真实密度 (需要输入)

Ari volume  气体体积 (总体积-实际体积)

Solid volume  固体体积 (固体质量除以密度)

Liquid volume  液体体积 (总体积-气体体积-固体体积)

Ari ratio 气相比

Solid ratio 固相比

Moisture ratio 液相比

Total pore space  总空隙空间


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