实验三 森林土壤水分测定

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一、目的
使学生掌握土壤水分的测定方法,了解测定土壤水分的意义。

二、方法选择
土壤含水量目前常用的方法有:烘干法、中子法、射线法和TDR法(又称时域反射仪法)。后三种方法需要特别的仪器,有的还需要一定的防护条件。烘干法的优点是简单、直观,缺点是采样会干扰田间土壤水的连续性,取样后在田间留下的取样孔(尽管可填实),会切断作物的某些根并影响土壤水的运动。烘干法的另一个缺点是代表性差。田间取样的变异系数为10%或更大,造成这么大的变异,主要是由于土壤水在田间分布的不均匀所造成的,影响土壤水在田间分布不均匀的因素有土壤质地、结构、以及不同作物根系的吸水作用和植冠对降雨的截留等。尽管如此,烘干法还是被看成测定土壤水含量的标准方法,避免取样误差和少受采样的变异影响的最好方法是按土壤基质特征如土壤质地和土壤结构分层取样,而不是按固定间隔采样(华孟、王坚,1993)。

三、测定原理(烘干法)
烘干法又称质量法,将已知质量的湿土样在105℃烘箱内将土样烘6h~8h至恒重,测定烘干土样的干质量ms,二个质量之差即为土壤所含水量,将它除以烘干土的质量即为土壤含水量。

四、仪器设备
土钻、小刀、铝盒、烘箱、干燥器、分析天平等。

五、操作步骤
具体操作是:用土钻采取土样,放入铝盒中盖严,用感量0.1g的天秤称得土样与铝盒的质量,求出土样的湿质量mt,在105℃烘箱内将铝盒内土样烘6h~8h至恒重,然后拿出放入干燥器中冷却后测定烘干土样的干质量ms,将铝盒再放入烘箱中烘2h~3h 后再次称量烘干土样的干质量ms至恒重。在粘粒或有机质多的土壤中,烘箱中的水分散失量随烘箱温度的升高而增大,因此烘箱温度必须保持在100℃~110℃范围内。

六、结果计算
θm=mw/ms×100%

计算土样含水量,式中:mw=mt-ms;θm表示土样的质量含水率,习惯上又称为质量含水量。

如果知道取样点的密度,则可求出土壤含水量的另一种表示形式——容积含水量θv:

θv=θmρb

七、作业:
测定土壤含水量的误差来源有哪些?