土壤容重十篇

土壤容重篇1

土壤容重与孔隙度对土壤肥力的关系如下：

土壤容重和孔隙度等参数决定土壤的导水性、保水性、透气性等，这些都与植被生长密切相关，是评价土壤质量的重要指标。例如一般农田表层土壤的容重为1.2左右，容重太高不利于作物根系生长。

（来源：文章屋网 ）

土壤容重篇2

关键词：自动站 土壤水分对比观测 分析评估

中图分类号：S151.9 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（c）-0191-04

根据《自动土壤水分观测准确性研究》[1]理论，对青岛六个区市2011年度土壤水分对比观测实验数据进行评估分析，发现在土壤质地、结构比较均匀地段，自动土壤水分观测经订正可以替代人工取土观测土壤水分。

1 资料来源

青岛六个区市气象局2011年度自动土壤水分观测站器测体积含水率与人工取土观测重量含水率对比实验数据，胶州、平度、莱西、即墨每个站样本数56个，胶南、崂山每个站样本数48个。

2 评估分析理论依据简介

根据《自动土壤水分观测准确性研究》知：

（1）

式中为人工取土四个重复平均重量含水率；为人工取土四个重复点较探针点安装前重量含水率平均相对变化率；为探针点探针安装后重量含水率较安装前相对变化率；为探针点探针安装后体积含水率探测值；为探针点探针安装后土壤容重。

2.1 土壤容重综合修正法

假设土壤水分观测地段土壤质地、结构比较均匀，土壤含水量变动区间（）比较小，根据《自动土壤水分观测准确性研究》知，和之间存在正比关系。

（2）

（2）式中为常数，，其中为常数；为综合修正土壤容重。

综合修正土壤容重可通过人工观测土壤重量含水率和同时次自动土壤水分观测站观测体积含水率计算得出。

即： （3）

2.2 简化直线回归法

2.2.1 简化直线回归法

假设观测地段土壤质地、结构比较均匀，土壤含水量变动区间（）比较小，自动土壤水分观测站探针安装时对环境改变很小，即，，根据《自动土壤水分观测准确性研究》知，和之间存在线性关系。

（4）

（4）式中、为常数，其中，为探针安装后土壤容重倒数；，为人工测平均重量含水率与自动土壤水分观测站测重量含水率之差，其中为探针点探针安装前重量含水率。、可以通过对比观测，采用直线回归直接求出。

2.2.2 简化直线回归法

根据（4）式， （5）

（5）式中，，由（4）式的分析可知，、亦为常数，也可采用直线回归求出。

3 分析评估

用土壤容重综合修正法和简化直线回归法，分别对青岛六个区市同层次土壤质地、结构比较均匀对比观测地段2011年度自动土壤水分观测与人工取土土壤水分观测对比实验数据进行分析评估，结果如下。

3.1 土壤容重综合修正法分析评估、验证结果

3.1.1 综合修正土壤容重与人工测定土壤容重对比

平均综合修正土壤容重与人工测定土壤容重对比见表1。

从表1看出，平均综合修正土壤容重大于等于人工测土壤容重的占87.5%，最大相差0.68g/cm3；平均综合修正土壤容重小于人工测土壤容重的占12.5%，最大相差0.06g/cm3。

3.1.2 土壤容重综合修正法分析、验证结果

根据（2）式：，由自动土壤水分观测站体积含水率计算重量含水率，再与人工实测重量含水率对比；或由人工测重量含水率计算体积含水率，再与自动土壤水分观测站实测体积含水率对比。

土壤容重综合修正法分析结果见表2。

表中：土壤重量含水率平均分析绝对误差：

土壤体积含水率平均分析绝对误差：

根据、计算公式知，、之间存在关系。

3.1.3 土壤容重综合修正法分析、验证结果评估

从表2看出，用土壤容重综合修正法除莱西0～40 cm外，土壤体积含水率平均绝对误差均小于5%，根据《自动土壤水分观测规范（试行）》（山东省气象局气测函[2010]21号《关于印发的通知》），自动土壤水分观测可以替代人工观测。而且因>1，根据，则必

从表3、表4看出，用土壤容重综合修正系数法除莱西20～30 cm土壤体积含水率平均绝对误差5.01%略大于5%外，其他均小于5%，总体效果比土壤容重综合修正法好，自动土壤水分观测可以替代人工观测。而且因>1，根据，则也必

莱西土壤容重综合修正法土壤体积含水率平均绝对误差均较大原因：为便于分析，以胶州、莱西10～20 cm为例，对人工测重量含水率、自动土壤水分观测站测体积含水率进行比较（见图1、图2），发现胶州人工测重量含水率、自动土壤水分观测站测体积含水率变化趋势相同，而且在土壤水分变动不大情况下，人工测重量含水率和自动土壤水分观测站测体积含水率两条曲线接近等距曲线，综合修正土壤容重几乎是一条水平直线。而莱西虽人工测重量含水率、自动土壤水分观测站测体积含水率虽变化趋势相同，但自动土壤水分观测站测体积含水率敏感度低，其变化幅度明显小于同时段人工测重量含水率变化幅度，不符合变化规律，造成综合修正土壤容重不稳定，致使0～40 cm土壤容重综合修正法土壤体积含水率平均绝对误差大于5%，而40～100 cm深层土壤水分比较稳定，所以土壤容重综合修正法土壤体积含水率平均绝对误差符合要求。

3.2 简化直线回归法分析、验证结果

3.2.1 简化直线回归法分析、验证结果

以自动土壤水分观测站测体积含水率为自变量，人工四个重复观测平均重量含水率为因变量，根据（4）式对同层次、同时次对比观测资料进行直线回归。简化直线回归法回归方程、分析结果见表5、表6、表7。

表中：土壤重量含水率平均分析绝对误差：

土壤体积含水率平均分析绝对误差：

3.2.2 简化直线回归法分析、验证结果

以人工四个重复观测平均重量含水率为自变量，自动土壤水分观测站测体积含水率为因变量，根据（5）式对同层次、同时次对比观测资料进行直线回归。简化直线回归法回归方程、分析结果见表6、表7、表8。

3.2.3 简化直线回归法分析、验证结果评估

表5、表8显示，简化直线回归法除莱西0～50 cm、平度90～100 cm、即墨40～50 cm和90～100 cm外，土壤体积含水率平均绝对误差均小于5%，根据《自动土壤水分观测规范（试行）》，自动土壤水分观测可以替代人工观测，而且重量含水率平均绝对误差也小于5%。

从表5、表8中发现，采用简化直线回归时，体积含水率平均绝对误差与重量含水率平均绝对误差之间，一方面根据、计算公式，（ ，或），由于采用统计方法，大部分与偏差较大，与之间也不存在倒数关系，有些甚至为负值，已失去物理意义；另一方面当采用直线回归时>，当采用直线回归时大部分会出现

简化直线回归法平均绝对误差均较大的原因，除自动土壤水分观测站测体积含水率敏感度低外，还由于观测地段部分区域和层次与自动土壤水分观测站安装点土壤质地、结构不一致，安装自动土壤水分观测站时安装地点土壤质地、结构发生变化，，条件难以达到，全市共8个层次平均绝对误差大于5%，明显超过综合修正土壤容重法的4个不合格层次。

4 结语评述

在土壤质地、结构比较均匀地段，土壤容重综合修正法和土壤容重综合修正系数法比较适宜，且大部分土壤容重综合修正系数法的土壤体积含水率平均绝对误差小于等于土壤容重综合修正法的土壤体积含水率平均绝对误差，方法简便，物理意义清晰，简化直线回归法大部分统计模拟也比较好，可直接用自动土壤水分观测站测体积含水率和相应综合修正土壤容重计算替代人工重量含水率观测值，或由自动土壤水分观测站测体积含水率根据简化直线回归方程计算替代人工重量含水率观测值，再根据人工测的田间持水量、土壤容重、凋萎湿度等水文物理常数计算土壤相对湿度、土壤总含水量和有效含水量等。

但土壤容重综合修正法应关注自动土壤水分观测站测体积含水率的敏感度，可将图1作为对比实验质量监控工具使用，根据人工测重量含水率、自动土壤水分观测站测体积含水率变化趋势相同、综合修正土壤容重几乎是一条水平直线特征，检验对比观测效果；土壤容重综合修正系数法因人工测体积含水率与经土壤容重综合修正系数修正后的自动土壤水分观测站测体积含水率都不是直接观测值，对误差分析有比较大的影响，致使莱西用土壤容重综合修正法不合格的0～40 cm四个层次几乎全部合格。简化直线回归法须注意：（1）体积含水率平均绝对误差小于5%，不能保证重量含水率平均绝对误差也小于5%，不可仅以体积含水率平均绝对误差作为判断标准。（2）为保障在体积含水率平均绝对误差小于5%时重量含水率平均绝对误差也小于5%，最好采用简化直线回归法。（3）由于，条件难以达到，简化直线回归法不及综合修正土壤容重法适用性强。

土壤容重篇3

关键词:香樟树；树高；树冠；影响；因素

中图分类号：K928.73 文献标识码：A 文章编号：

香樟树是樟科常绿大乔木，樟树材质优良，有香气，是上等的建筑、家具、工艺的良材，樟树的樟脑和樟油广泛用于工艺、代工、医药和国防工业，此外香樟树由于易栽、易成活等特点，还是“四化”中绿化的优良树种。香樟目前多种植在城市，城市土地板结，更易受到水分胁迫，严重影响香樟生长；但水分过多时，会影响香樟根系呼吸及生长，容易造成烂根和疾病发生。因此，对影响其生长与发育的因素进行研究是十分有必要的。

1 材料与方法

1.1 试验材料

全年气温变化的特点是冬暖夏热，春秋温和。属于亚热带季风气候，季风明显、四季分明、气候温和、夏雨集中。试验选取5个香樟样地的树木，即为5个处理，每个处理设置3个重复，共选定15棵树。

1.2 测定内容

(1)土壤含水量测定

采用烘干称重法测定，土壤含水量(分析基):W(%)=［(W1－W2)/(W1一W3)］×100。土壤含水量(干基):W(%)=［(W1－W2)/(W2一W3)］×100。其中:W为所测样品的土壤含水量，W1为烘干前土壤样品重量，W2为烘干后土壤样品重量，W3为培养皿重量。

(2)土壤容重测定

土壤容重采用环刀法测定，环刀容积100cm3。

(3)生长量测定

用测高仪测量樟树的树高和冠高，用胸径尺测量樟树的胸径和地径，用卷尺测定冠幅，用游标卡尺测定新梢的粗度，用钢尺测量叶的长度、宽度、新梢长度。用电子天平测量新梢的重量。

1.3 所需仪器

1/1000电子天平、高枝剪、SRC－110型测高仪、自封袋、烘箱、大号培养皿、环刀、环刀托、削土刀、土铲、铝盒等。

1.4 统计分析

以重复试验研究的结果为基础，采用Excel2003软件作图，用DPSv7.05统计软件进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 5个样地土壤容重和含水量比较

(1)土壤含水量

土壤是植物生存不可缺少的因子，它供应和协调植物生长所需的养分、水分和空气，是植物生长的基础。本研究选择香樟样地，对其土壤含水量进行了测定，结果见表1。

从表1中可以看出，不同样地的土壤含水量(分析基)为15.43%～17.98%、土壤含水量(干基)为18.25%～21.93%。方差分析结果表明，本试验所选不同样地的土壤含水量分析基和干基差异均达到极显著水平(P=0.002＜0.01，P=0.0032＜0.01)。多重比较分析结果表明，1、3、4号样地与2、5号样地的土壤含水量差异显著。

表1 不同样地的土壤含水量及方差分析

(2)土壤容重

土壤的物理性质与植物的生长状况密切相关，一般容重较大，土壤比较板结，不利于植物生长，本试验所选的5个生长差异显著的香樟样地土壤容重测定结果见表2。

表2 不同样地的土壤容重多重比较及方差分析

由表2可以看出，1～5号样地的土壤容重依次为1.42g/cm3、1.50g/cm3、1.23g/cm3、1.35g/cm3、1.57g/cm3。方差分析结果表明，本试验所选样地的土壤容重存在一定的差异，但差异未达到显著水平(P=0.145＞0.05)。

2.2 土壤容重和含水量对香樟生长的影响

(1)土壤容重与香樟生长的关系

1)树高及树冠生长量。土壤容重是土壤的重要属性之一，反映了土质状况、土壤松紧程度和空隙密度等整体性质。土壤容重不同，直接或间接的影响土壤水、肥、气、热等状况，从而影响肥力的发挥和植物的生长。植物根系在不同容重土壤中的生长发育对根冠养分吸收有着重要的影响，有可能成为作物产量的一个重要限制因子。不同土壤容重对树高及树冠生长量的影响差异见图1所示。

图1 不同土壤容重对树高及树冠生长量的影响

通过图1可以看出，随着土壤容重的升高，树高从7.27m下降到5.80、冠幅从4.18m下降到2.00m；当土壤容重为1.23g/cm3时树高及树冠生长量指标达到最大值，说明土壤容重在1.23g/cm3左右时，树木生长良好，而当土壤容量增大到1.50g/cm3时，树木的冠幅、冠高、树高等生长量会大幅下降。

2)胸径、地径生长量。胸径，又称干径，指乔木主干离地表面1.3m处的直径。地径是指树(苗)木距地面30cm处测量所得的树(苗)干直径，与米径、胸径相类似，通常用于表示树木、苗木的规格。不同土壤容重对树干长量的影响差异见图2所示。

图2 不同土壤容重对树干生长量的影响

从图2可以看出，随着土壤容重的增加，胸径及地径呈下降趋势，可见土壤容重越大，越不利于树干材积生长量的积累。土壤容重在1.23g/cm3的时候，树木的胸径和地径分别达到最大值13.65cm、18.73cm，之后随着土壤容重的增加，胸径和地径逐渐减小，当土壤容重达1.57g/cm3的时候，胸径达到最小值9.38cm。

(2)土壤含水量与香樟生长的关系

土壤水分过少时，土壤溶液浓度过高，会造成根系吸水困难，致使须根干枯，产生“烧须”现象；水分过多，影响根系呼吸及生长，引起乙醇等有害物质的积累，同时厌氧菌活动旺盛，容易造成烂根和疾病发生，可见土壤水分过多或过少都不利于植物生长。

1)树高生长量。植物正常的生长发育需要适宜的土壤及其含水量，由图3可知，随着土壤含水量的增加，树高呈现出先上升后下降的趋势。当土壤含水量在15.43%～16.34%时，树高从6.40m上升到最大值7.27m，之后随着土壤含水量的增加，树高锐减，土壤含水量达到最大值17.98%时，树高值最小，为5.80m。

图3 土壤含水量对树高的影响

方差分析结果表明，不同土壤含水量下树高之间的差异达到显著水平(P=0.0310＜0.05)。多重比较分析结果表明，土壤含水量为16.34%时的树高与含水量为17.52%、17.98%时的树高之间差异显著，与其他含水量下的树高差异不显著。

2)树冠生长量。影响树冠生长的因素很多，主要有树的品种、当地降水量以及周边环境等。降水较，树冠大有利于水分的蒸发，反之则会小，以保存水分；周边植物多，树为了争夺阳光，则更加向高大生长。可见土壤含水量的多少对树冠的生长起着决定作用。不同土壤含水量对香樟树冠生长量的影响见图4。

图4 不同土壤含水量对树冠生长量的影响

由图4可以看出，随着土壤含水量的增加，香樟冠高和冠幅的变化趋势为正抛物线型，即呈现上升后下降的趋势，当土壤含水量为16.34%时，冠高和冠幅均分别达到最大值。出现这种情况的原因可能是，土壤含水量低时，根部呼吸困难；土壤含水量高时，土壤透气性差，不利于根部生长，适当失水可增加土壤的透气性，有利于植物根系吸收水分供给树木生长。

方差分析和多重比较分析结果表明，不同土壤含水量下香樟冠幅、冠高之间的差异均达极显著水平(P=0.0001＜0.01，P=0.0079＜0.01)；前3个土壤含水量影响下的香樟冠幅之间的差异性显著，但与后2个土壤含水量影响下的香樟冠幅之间差异性不显著；土壤含水量为16.34%时的香樟冠高与其余4个土壤含水量影响下的香樟冠高之间的差异性显著，后者冠高之间的差异性不显著(表3)。

表3 不同土壤含水量下冠幅的方差分析

图5 不同土壤含水量对树干生长量的影响

3)地径、胸径生长量。由图5可以看出，随着土壤含水量的增加，地径及胸径均呈现先上升后下降的趋势，当土壤含水量达到16.34%时，胸径达到最大值13.65cm、地径也达到最大值18.73cm；同样的土壤含水量下，地径值大于胸径值。而随着土壤含水量的增加或者减少，胸径和地径也随之减少。说明土壤水分过多或过少都不利于树木生长，含水量在16.34%左右的时候，香樟长势最佳，而少于或者大于这个值时，香樟会因为水分过多或者缺水而导致长势差。

表4 不同土壤含水量下地径的方差分析

通过表9和表11的方差分析结果可以看出，不同土壤含水量对树木胸径和地径的影响差异比较大，不同土壤含水量下香樟地径之间差异达极显著水平(P=0.0001＜0.01)，胸径之间差异亦达极显著水平(P=0.0063＜0.01)。多重比较分析结果表明，土壤含水量为15.43%和15.63%下的香樟地径之间差异不显著，但后4个土壤含水量影响下的香樟地径之间的差异性显著；土壤含水量为16.34%时的香樟胸径与其余4个土壤含水量影响下的香樟胸径之间的差异性显著，后者胸径之间的差异性不显著(表4)。

3 结论

通过本文的研究我们知道了，土壤含水量与树木生长之间并不是呈正比例关系，并非浇水越多就好。因此，在生产中，要根据树木生长的需要来决定，不要盲目浇水。本文的研究成果一定程度上能指导今后香樟树的栽植,避免因香樟树的死亡造成资源和人物力的浪费。

参考文献

土壤容重篇4

【关键词】聚丙烯酰胺；种植土壤；影响

聚丙烯酰胺(PAM)是一种高分子聚合物, 呈白色细沙状粉末或无色透明胶体，水溶性好，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性。PAM本身是无毒无害的，在环境中也很难被降解，对环境无影响。主要用作水处理、造纸、采矿和冶金、制糖工业、土壤改良、高吸水性树脂、建材和建筑、纺织印染及其他方面如电镀、油墨、涂料等。PAM在水处理中用作絮凝剂，水处理的絮凝剂可分为无机和有机两大类。无机絮凝剂有硫酸铝、硫酸亚铁、碱式氯化铝等。有机絮凝剂主要有PAM、聚胺和聚季铵盐等。有机絮凝剂的絮凝效果优于无机絮凝剂。在原水处理中，用有机絮凝剂―PAM代替无机絮凝剂，即使不改造沉降池，净水能力也可提高20%以上。在污水处理中，PAM已成为絮凝剂的主要品种。然而污泥中的聚丙烯酰胺作为固体废弃物，排放到环境中，那是对环境的一种破坏。应该从经济的、环境的和社会的综合效益的角度来考虑，要对聚丙烯酰胺进行废物再利用，以达到固体资源化和物质再循环利用的目的。因此本试验采用纯的聚丙烯酰胺代替污泥中的聚丙烯酰胺，应用于作物中对作物所产生的影响的研究。

1、试验方法

（1）土壤基础肥力的测定方法。播种前运用五点法对试验田进行取土，四分法取1kg左右，风干放置，待风干达衡重测定。土壤中碱解氮的测定：扩散法；土壤中速效磷的测定：0.5mol NaHCO3法；土壤中速效钾的测定：NH4OAc浸提，火焰光度法；pH测定：pH计。

（2）土壤团粒结构的测定方法。取风干土样20g移入广口瓶，缓缓加入水达到满瓶，加盖在筛子上、水中倒置将土样移入分子筛中，开动电源震荡15min，关闭电源将筛子取出，将不同粒径筛上物分移入编好的铝盒中，在105℃烘8h至衡重，称量，记录数据。通过公式计算得土壤不同粒径含量组成。

（3）产量的测定方法。每个小区取10m2，根据其百粒重进行测产，然后折算成kg/亩，在将其变成kg/hm2。

2、不同浓度梯度的PAM对玉米种植前后土壤含水率的影响

PAM不仅可以迅速吸收水分，降低水分渗出量，而且其亲水基团吸附水分子，不易使水分蒸发，可以达到缓释水分的目的。不同处理土壤含水率的变化见图1。

从图1可以看出，在种植以前个处理的含水率相差不多，但在种植后，由于蒸发损耗，各处理土壤含水率随时间的延长都呈降低趋势，但在观测时段内，施用聚丙烯酰胺的土样含水率都高于对照，并且聚丙烯酰胺浓度越大，土样含水率越高。PAM1、PAM2、PAM3分别比CK高出5.7%、6.2%和6.6%。因此断定聚丙烯酰胺可以增加土壤的含水率，具有一定的保水功能。

3、不同浓度梯度的PAM对玉米种植前后土壤容重的影响

土壤容重又称土壤假比重。指在自然结构状况下，单位体积土壤的重量，是反映土壤紧实状况的物理参数。土壤容重值本身就可以作为土壤的肥力指标之一。一般来讲，土壤容重小，表明土壤比较疏松，孔隙多；反之，土壤容重愈大，表明土体紧实，结构性差，孔隙少。适宜的容重使土壤具有合适的气液固三相比，提高土壤的农学价值。因此经试验得出图2。

由图2可以得出，在土壤中施加PAM可以降低土壤容重，并有随PAM施用量增加容重降低的趋势。随PAM施用量的增加，容重分别较对照降低0.095、0.110和0.151。由此可以说明PAM通过改变土壤的容重来增加土壤的透气性，增加植物根对氧气、肥料的利用能力，利于作物的生长。

4、不同浓度梯度的PAM对玉米种植前后土壤孔隙度的影响

土壤改良剂对土壤水稳性团粒的创建和稳定作用，可使土壤的孔隙度特别是毛管孔隙度增大。这样以来，PAM可以通过创建和稳定水稳性团聚体以及对肥料元素吸附两方面的作用来加强土壤对肥料的吸附和保持，抑制肥料元素流失，提高肥料利用率。同时，土壤的毛管水量会增加，也会为作物的生长提供相应的水分。

在土壤中施加PAM可以提高土壤孔隙度，并有随PAM施用量增加孔隙度增加的趋势。随PAM施用量的增加，孔隙度分别较对照要高。播种后的土壤孔隙度要比收获前的土壤孔隙度高。因此可以增加土壤对肥料的吸收和利用的作用。

参考文献

[1].肇普兴,夏海江.聚丙烯酰胺的保土保水保肥及改土增产作用[J].水土保持研究,1997,4(4):98-104.

土壤容重篇5

关键词：土壤有机质;重铬酸钾容量法;干烧法;灼烧法

收稿日期：20120313

作者简介：李静（1985—），女，天津人,助理工程师，主要从事环境分析工作。中图分类号：O621文献标识码：A文章编号：16749944(2012)05020302

1引言

土壤有机质是指存在于土壤中的所有含碳有机物质,包括动物、植物残体,微生物以及其分解合成的各类有机物质。作为土壤中的重要组成物质,土壤有机质是评价土壤肥力的重要指标之一。土壤有机质含量的高低将影响到土壤供给N、P、K和其他微量元素的能力,以及空气和水分子间的协调关系的团聚化程度。同时土壤有机质对阳离子的交换、土壤颜色、温度等土壤性质也会产生相应的影响。由于土壤有机质的对土壤肥力起着重要作用,因此测定土壤有机质含量具有十分重要的意义。

目前国内外测定土壤有机质的方法有多种。例如:重铬酸钾容量法、干烧法、灼烧法、微波消解法、水合热比色法等。这些方法各有优劣,在此主要选取重铬酸钾容量法、干烧法和灼烧法进行比对分析。几类方法中重铬酸钾容量法式目前采用的国标方法,是20世纪50 年代以来,世界各国在土壤有机质研究领域中使用得比较普遍的方法之一。

2测定原理

2.1重铬酸钾容量法原理

重铬酸钾容量法运用的是氧化还原原理。在过量的硫酸存在下,借氧化剂重铬酸钾(或铬酸)氧化有机碳,剩余的氧化剂用标准硫酸亚铁溶液回滴,通过剩余量算出被土壤有机质消耗的重铬酸钾,计算土壤有机质。化学反应如下:

2K2Cr2O7+8H2SO4+3C2K2SO4+2CrY2(SO4)3+3CO2+8H2O,

多余的K2Cr2O7的还原:

K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4K2SO4+Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3 +7H2O

2.2干烧法原理

干烧法运用原理是测定土壤有机质中的碳经氧化后放出的CO2量。在无CO2的氧气流或惰性载气流中将土壤样品进行燃烧,完全燃烧后释放出的CO2置于检测点,此时再通过相应检测手段测量实验中形成的CO2 实际含量。

具体而言,在高温下将有机C加热分解,使其变成CO2后,用碱石灰(CaO+NaOH)吸收生成的CO2,由CaCO3重量换算成OM含量。

2.3灼烧法原理

灼烧法的原理是测定土壤有机质中的C经灼烧后造成的土壤失重。将温度在105℃下除去吸湿水的土壤样品先称重,再将其置于350~1000℃灼烧2h,然后称重。两次称重之重量差即是测定土壤样品中土壤有机质的重量。

3测定方法特点分析

3.1重铬酸钾容量法特点

采用重铬酸钾容量法测定土壤有机质时,由于土壤中碳酸盐无干扰作用,测定结果准确,适用于大量样品的分析。但存在的不足之处是:操作较为繁琐,实验过程注意事项多。测定中对滴定终点的观察、判断、条件控制均要求准确掌握(消化好的样品要求是黄色或者稍带有绿),对于没有娴熟分析实验操作技能的操作者,既费时费力,又容易产生误差。此外由于石蜡油浴易引起环境污染,试管上粘附的油难以擦干净,对人体会产生危害。

重铬酸钾容量法在测定时具有更加明确的注意事项。测定中必须根据有机质的含量来决定称样量,每份分析样品中的有机碳的含量应控制在8mg以内。同时对消煮温度也需要进行严格控制,温度必须在170~180℃的范围内,沸腾时间保证准确计算在5min。最后消煮好的样品试液颜色应为黄色或黄中稍带绿色。若样品以绿色为主则说明重铬酸钾用量不足,滴定时消耗FeSO4的量少于空白用量的1/3,则可能氧化不完全,应弃之重做。

3.2干烧法特点

干烧法特点是能使土壤有机质全部分解,还原物质对测定不产生影响,实验可获得准确的结果。但干烧法操作复杂、费时,对分析技术要求较高,需要特殊的仪器设备,整体分析运行成本偏高。干烧法分析土壤中C时,包括有机碳和碳酸盐和元素碳等无机碳。当土壤中含有各类无机碳时,需先采取处理除去无机碳,这样使得操作更繁琐了。由此可以认为,干烧法并不适于含碳酸盐土壤的分析。

3.3灼烧法特点

灼烧法可直接采用未磨土样进行分析,同时可将吸湿水测定联同进行。灼烧法测定可基本消除常见的因磨样、添加化学试剂等引起的样品污染和变异。采用灼烧法特点在于快速简便,该方法适于大批量土样的测定。在2h内灼烧法可同时灼烧40个土样。灼烧法的操作步骤简便,不需进行特殊的分析技术测定,整个过程属于简单的物理升温、恒温和称重过程。测定中不会产生化学和放射性污染。但是的缺点在于,在测定过程中粘土矿物结构水的失重及碳酸盐的分解失重,这使得灼烧法测定的LOI值比采用干烧法测定的有机质浓度值高。所以这就造成了该法在细密质地的土壤及石灰性土壤上的广泛应用受到限制。

4结语

当前,重铬酸钾容量法、干烧法、灼烧法都是土壤有机质分析法的3种不同的主要测定方法。重铬酸钾容量法由于测定结果准确,适用于大量样品的分析等特点成为国标测定方法,但该法操作繁琐,实验过程注意事项多也成为其不足之处,需要不断改进研究。而干烧法测定虽然也可获得较为准确的数据,但操作复杂、费时,测定的整体分析运行成本偏高使得该法研究受到限制。作为比对分析中另一种测定方法,灼烧法具有快速简便,适于大批量土样的测定的优点,但是的缺点相比干烧法在测定的有机质浓度值偏高,在细密质地的土壤及石灰性土壤上的应用受到影响。

比对常用土壤有机质测定方法得出3种方法各有优劣。作为国标测定方法的重铬酸钾容量法在近年来不断改进加热条件后,逐渐得到完善,在大量样品分析中显示出其重要的价值,因此重铬酸钾容量法值得继续深入研究。

参考文献：

［1］ 中国土壤学会.土壤农业化学分析方法［M］.北京:中国农业科技出版社,2000.

［2］ 钱宝,刘凌,肖潇.土壤有机质测定方法对比分析［J］.河海大学学报:自然科学版,2011(1):36~38.

［3］ 杨俐苹,金继运,白由路,等.土壤碱溶有机质的测定研究与应用［J］.土壤学报,2011(4):234~237.

［4］ 李婧.土壤有机质测定方法综述［J］.分析试验室,2008(1):81~82.

［5］ 孟爽,李绍峰.测定土壤有机质含量操作中应注意的关键技术［J］.河北农业科技,2008(14):148~149.

［6］ 刘云香.土壤有机质不同测定方法的比较［J］.农村科技,2007(6):67~69.

［7］ 杨乐苏.土壤有机质测定方法加热条件的改进［J］.生态科学,2006(5):53~54.

土壤容重篇6

关键词：2.5代杉木种子园；有机碳；土壤

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）15-103-03

Abstract：This paper studies the soil bulk density，organic carbon content and organic carbon storage of the 2.5 generation of Chinese fir seed orchard in Guanzhuang state-owned forest farm in Shaxian county. The results show that，the average soil bulk density in the 0～100 cm soil layer of high、secondary、low production area in the 2.5 generation seed orchard of Cunninghamia lanceolata are 1.29g・cm-3，1.44g・cm-3，1.58g・cm-3 respectively；Soil organic carbon content in three production area are positioned as follow： high production area>secondary production area>low production area；Organic carbon storage of three production area are 184.29t・hm-2，145.80t・hm-2，164.11t・hm-2 respectively，among which organic carbon content in high production area is much greater than the other two production area，while organic carbon storage in secondary production area is less than the low production area. Comprehensive analysis shows the soil condition of the high production area is better than the other two production area. Plant Cunninghamia lanceolata reasonably to increase the production. It is conducive to decrease of the soil bulk density and increase of organic carbon content so that soil fertility and the production can be improved.

Key words：2.5 generation seed orchard；Organic carbon；Soil

森林土壤碳库占全球土壤有机碳库的70%，其细微变化都将显著影响大气中CO2的浓度[1]。森林碳库的变化循环是全球最主要的碳循环，对于维护全球生态平衡，进而维护人类社会的可持续发展具有十分重要的作用。杉木（Cunninghamia lanceolata）是我国南方重要的造林树种之一，也是我国重要的商品材树种之一，自然分布和人工栽培都很广泛[2]。杉木生长迅速，对碳的吸收也快，对减少大气的CO2有明显的效果，因而其对于缓解全球气候变化有很大的作用[3]。福建是杉木中心产区，福建省沙县官庄国有林场始建于1975年，经营面积8 317.2hm2，森林覆盖率85.7%，蓄积量131万m3，是国家重点杉木、马尾松良种基地[4]。官庄林场通过选择优良杉木个体建立了2.5代种子园，2.5代杉木种子园建设面积为7.4hm2。对杉木种子园的研究中，前人的研究集中在养分周转、N沉降等方面[6-7]，对土壤有机碳研究甚少。本文对2.5代杉木种子园土壤容重、有机碳、有机碳储量垂直分布特征展开研究，旨在为本地区碳循环的深入研究提供科学依据。

1 研究地概况

试验地设立于福建省沙县官庄林场池村工区2林班14大班3小班，位于东经117°43′39″，北纬26°32′15″，海拔200m。该区属中亚热带季风气候，四季温暖适中，日照充足，年平均气温18.8～19.6℃，年平均降水量1 606～1 650mm，无霜期271d。该试验地1997年2月定砧，1999年3月嫁接。该区土壤为山地红壤。根据杉木生长结实的情况，在官庄林场杉木2.5代种子园设置高、中、低3种生产小区，每种生产小区设置20×20m的标准地。各个生产小区的情况见表1。

2 研究方法

2.1 土壤样品采集 在各标准地按“S”形选择3个土壤剖面，每个土壤剖面取0～10cm、10～20cm、10～20cm、20～40cm、40～60cm、60～80cm、80～100cm6个土层挖取鲜土，带回实验室后去除石砾和根系，自然风干后粉碎、研磨，过100目筛用于有机碳的测定。同时用铝盒取土，每层重复3个，用环刀法测定土壤的容重。

2.2 测定方法 有机碳（soil organic carbon，SOC）采用浓硫酸-重铬酸钾外加热法测定。土壤有机碳储量的计算公式为：Ci=di×Oi×ρi×0.1。式中，i为土壤不同层次，C为土壤有机碳储量（t・hm-2），d为土层厚度（cm），O为土壤有机碳含量（g・kg-1），ρ为土壤容重（g・cm-3）。

2.3 数据处理与分析 所有数据统计分析均基于SPSS 17.0软件完成，采用单因素方差分析（ANOVA）检验容重、有机碳深度垂直变化的显著性，数据汇总和作图由Excel软件完成。

3 结果与分析

3.1 不同生产小区土壤容重比较 土壤容重大小可以反映出土壤的透水性、通气性及疏松程度，并影响其他土壤肥力因素和植物生长状况。容重大小与有机碳大小有直接的关系，并受到森林凋落物、树根以及依存于森林植被下特殊生物群的影响。有机质和腐殖质一般都集中在土壤表层，随着土层的加深，其含量逐渐减少，因此，随着土层深度的增加土壤容重逐渐增加[8]。从图1可以看出，3个生产小区，随着土层深度的增加容重均呈现出增加的规律，土壤状况均为上松下紧。0～100cm土层，2.5代杉木种子园高中低生产区平均容重为：1.29g・cm-3、1.44g・cm-3、1.58g・cm-3，高生产区到中生产区容重增加了11.88%，而到低生产区增加了22.86%，这是因为高生产区林分密度大于其他2个生产区，森林凋落物、树根等大大降低了容重，改善了土壤物理性质。0～10cm，高生产区土壤容重分别为中、低生产区容重的0.91、0.92倍，其他土层容重均表现为高生产区

3.2 不同生产小区土壤有机碳 土壤有机碳含量取决于2个因素：一是土壤有机碳的矿化消耗和腐殖化积累；二是以枯枝落叶和死亡根系等凋落物形式归还到土壤中的有机物质的数量，有机碳含量是进入土壤的植物残体量及在微生物作用下的平衡结果[9]。

从表2可以看出，不同生产小区土层有机碳含量是不同的：0～100cm土层，3个生产区有机碳含量为：100.98g・kg-1、77.94g・kg-1、74.10g・kg-1，高生产区的有机碳含量远大于其他2个生产区。从不同土层来看，高生产区有机碳含量均大于其他2个生产区，在0～10cm、10～20cm、60～80cm、80～100cm这4个土层，高生产区有机碳含量与其他2个生产区有显著差异（P

4 结论与讨论

（1）0～100cm土层，2.5代杉木种子园高中低生产区平均容重为：1.29g・cm-3、1.44g・cm-3、1.58g・cm-3，植物凋落物和根系可以大大减小土壤容重。

（2）从全土看，3个生产区有机碳含量大小为：高生产区>中生产区>低生产区。从不同土层来看，高生产区有机碳含量均大于其他2个生产区，而在10～20cm、60～80cm2个土层，中生产区的有机碳含量出现小于低生产区。

（3）从全土看，3个生产区有机碳含量为：184.29t・hm-2、145.80t・hm-2、164.11t・hm-2，高生产区的有机碳含量远大于其他2个生产区，但中生产区的有机碳储量小于低生产区。

（4）对于杉木种子园经营上，以高生产区的土壤状况最优，所以人工合理增加杉木的种植以促进形成高生产区，这不仅有利于植物生产，增加产量，也有利于土壤有机碳储存，能成为较好的碳汇，为全球碳吸存做出贡献。

参考文献

[1]Post W M，Peng T H，Emanuel W R，et al.The global carbon cycle[J].American Scientist，1990，78：310-326.

[2].杉木种质资源收集、保存与评价研究[D].福州：福建农林大学，2007.

[3]蔡祖凯.氮沉降对杉木人工林土壤有机质含量及纤维素酶活性的影响[D].福州：福建农林大学，2010.

[4]福建省沙县官庄国有林场杉木、马尾松种植基地简介[EB/OL]. [2013-03-18].http：//211.103.250.141/zm/subsite/6848/6861/56399. html.

[5]许鲁平.第3代杉木种子园产量与土壤微生物关系的研究[J].南昌工程学院学报，2013，32（4）：38-41.

[6]房焕英，刘文飞，袁颖红，等.杉木第3代种子园母树和土壤营养元素分析[J].福建林业科技，2013，40（1）：70-74.

[7]刘文飞，樊后保，杨跃霖，等.氮沉降对杉木人工林凋落物微量元素含量的影响[J].福建林学院学报，2007，27（4）：322-327.

[8]杨弘，李忠，裴铁瑶，等.长白山北坡阔叶红松林和暗针叶林的土壤水分物理性质[J].应用生态学报，2007，18（2）：272-276.

土壤容重篇7

关键词 桉树；林龄；林下养鸡；土壤理化性质；养分

中图分类号 S158；S759.7 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）17-0237-01

林下养鸡是利用林下土地资源和林阴优势，让鸡在林中自由觅食，并补喂五谷杂粮[1]，生产的鸡肉品质优良，口感尤佳，是目前的无公害食品之一；鸡粪直接排泄于林地上，由于鸡粪是优质的有机肥料，因而改善了林地土壤条件[2]。通过对不同林龄桉树林下养鸡方式对土壤理化性质的研究，为选择最优林下养殖林分提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在广西国有黄冕林场板勒分场。位于北纬24°38′～24°52′，东经109°47′～109°56′，年平均气温21 ℃左右，年均降雨量约1 800 mm，年平均日照时数约1 600 h，无霜期长达320 d以上。选择2～3年桉树林，造林密度为1 650株/hm2，桉树林下植被草本层主要为五节芒、黄毛草、秀竹等，乔木层有少量的山苍子、桃金娘和盐肤木等。

1.2 试验设计

选择立地条件相同的2年与3年桉树林10 hm2样地各2个，分别设套养和不套养（CK）2个处理。按照土鸡1 000只/hm2的密度放养，养殖周期为165 d/批次，每年的3月林下不进行养殖，每年养殖2批次，养殖2年。在养殖过程中按技术要求进行疾病防疫、饲料投放、日常管理及销售。

1.3 土壤测定方法

1.3.1 取样方法。对套种养林分前后不同坡段（上、中、下）随机各抽取2个样点，用取土器分层（0～20 cm、20～40 cm）取样，重点测定土壤的容重，土壤孔隙度，土壤pH值，土壤有机质，全氮，速效氮、磷、钾的含量。

1.3.2 土壤理化指标测定方法。土壤的pH值利用电位法测定；土壤的有机质含量利用水合热重铬酸钾氧化容量法测定；全氮含量利用重铬酸钾硫酸消化法测定；速效氮含量利用碱解扩散法测定；速效磷含量利用碳酸氧钠法测定；速效钾含量利用醋酸钱火焰光度法测定；土壤容重用环刀法测定；土壤孔隙度可根据土壤容重和比重计算而得，土壤比重指单位体积的固体颗粒重与同体积的水重之比。

土壤孔隙度（%）=（1-容重/比重）×100

1.4 数据统计与分析

用Excel进行数据统计分析，采用Tukey′s HSD检验对数据进行方差分析，显著性水平α=0.05或者0.01，概率P值小于显著性水平，则认为与对照存在差异。

2 结果与分析

2.1 林下养鸡对土壤物理性质的影响

不同林龄桉树林下养土鸡2年后，土壤容重都较对照降低，土壤孔隙度都较对照提高，结果见表1。由表1可知，0～20 cm层的土壤容重显著低于对照，20～40 cm层较对照差异性不显著，土壤容重较对照下降幅度在3.10%～5.69%；0～20 cm层的土壤孔隙度显著高于对照，20～40 cm层较对照差异性不显著，土壤孔隙度较对照提高幅度在4.36%～7.93%。

2.2 林下养鸡对土壤养分的影响

3 结论与讨论

在桉树林下养鸡2年，由于鸡粪直接回归到林地内，土壤地表排泄物的增多促进微生物活动频繁，加速枯枝落叶的分解速度，从而改善了土壤表层的物理性质，增加了土壤的肥力。比较2年、3年的桉树林下养土鸡的情况，其林地土壤物理性质的影响差别不大，但林地土壤养分方面，3年桉树林下养土鸡增量较2年的稍高。试验结果表明，林下养鸡对改善土壤物理性质和增加土壤肥力有一定的促进作用，但也可能存在潜在危害。有学者研究表明，在同一个地点长期放养禽类会造成土壤板结和影响植物生长[3-4]，随着集约化养殖的发展，其鸡粪不但含有比传统养殖更高的氮、磷、钾等养分，还含有较高的铜、镉、砷等重金属[5]。因此，在林下养殖土鸡时，要求选择适宜的养殖密度和周期，避免不合理的养殖模式对林地环境造成破坏。

4 参考文献

[1] 王宇欣，彭子恒，邹永杰.江西省域生态经济可持续发展能力测度与评价[J].农业环境与发展，2008（3）：28-32.

[2] 罗艺，王阳铭，潘学华，等.林下生态养鸡合理密度探索[J].上海畜牧兽医通讯，2012（2）：39-40.

[3] 康伟静，肖伟翠，宋杰，等.郁闭后杨树林下养鸡效益分析[J].湖南林业科技，2013，40（4）：22-28.

土壤容重篇8

1研究区概况

1.1天全县概况

天全县位于四川盆地西部边缘，东经102°16′～102°55′，北纬29°49′～30°21′。年降雨量达1735.6，年均温度15.1℃，极端高温33.17℃，极端低温-3.5℃，无霜期282天。土壤类型主要有紫色土、黄壤、黄棕壤等。森林覆盖率达50.23%，主要优势树种有冷杉、栎类、云杉、硬阔、软阔、华木、杉木、马尾松等。紫石乡位于天全县境中南部，离县城18km2。

1.2天全县退耕还林工程概况

天全县于1999年起在全国率先实施退耕还林试点工程，截至2006年底，共完成退耕还林面积10533.3hm2，配套荒山造林面积7466.7hm2。在10533.3hm2退耕还林面积中，种植楠竹、杂交竹等竹子面积6200hm2，种植杉木、桤木等生态树种4333.3hm2。全县共减少森林砍伐100万m3，全县森林覆盖率由1998年的52.03%，提高到59.5%，增加7.47%；水土流失得到了明显的控制，工程建设取得了显著的成效。

2研究方法

2.1实验样地设置

杉木生态林是四川省的主要退耕还林树种，具有较强的代表性。本研究于2002年在天全县紫石乡设置了1个20m×20m的固定标准样地，样地四角以红木桩固定并用铁丝进行了围栏保护，以用于长期定位观测，本研究从2002年至2005年对该样地进行了连续观测。样地初期的基本情况如表1所示：

2.2样品采集

于2002年至2005年的每年10月份在选定的20m×20m的标准样地内坡上、坡中、坡下随机各挖取2个土壤剖面，按0~20cm、20~40cm两个层次进行土壤样品的采集，用环刀取原状土用于测定土壤容重、持水量和孔隙度；用塑封袋分层取样，每个土样约500g，共计12个土样，用于测定土壤有机质及氮磷钾含量等各项指标。

2.3样品分析与测定

用环刀法[15]测定土壤的容重、最大持水量、毛管持水量、最小持水量、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度等物理性质。将土样带回实验室风干、研磨、过筛后，测定土壤中有机质和全氮、全磷、全钾、有效氮、有效磷和速效钾的含量，具体方法如下：采用消解炉消解-氧化还原滴定法测定有机质含量[16]；采用半微量凯氏法测定土壤全氮含量；采用碱熔-钼锑抗比色法测定土壤全磷含量；采用碱融-火焰光度计法测定土壤全钾含量；采用碱解扩散法测定土壤有效氮含量；采用NH4F-HCI浸提-钼锑抗比色法测定土壤有效磷含量；采用CH3COONH4浸提-火焰光度法测定土壤速效钾含量。

3结果分析

3.1土壤物理性质

3.1.1土壤孔隙状况土壤的容重和孔隙度是土壤的基本物理性质，能直接反映土壤的透水性和透气性，对林地涵养水源以及保育土壤功能有着重要的影响。从表2可以看出，杉木生态林土壤的容重随深度增加而增加，并且随着退耕年限的增加，0~20cm、20~40cm、0~40cm土壤容重都减小。2002年0~40cm土壤平均容重为1.30g/cm3，到2005年0~40cm土壤平均容重仅为0.94g/cm3，土壤容重减少了27.69%，其中0~20cm层土壤容重减少了31.75%，20~40cm层土壤容重减少了23.31%。从表2中还可以看出，杉木生态林不同土层深度土壤孔隙度不同且随着退耕年限的增加是逐渐变化的。从总孔隙度来看，0~20cm层土壤总孔隙度始终大于20~40cm层，随着退耕年限的增加土壤总孔隙度呈现出先减少再增加的变化趋势，2004年土壤总孔隙度最小，为54.50%。从毛管孔隙度来看，各层土壤毛管孔隙度随着退耕年限的增加而减小，并且0~20cm层减小的更多，2002-2003年0~20cm层毛管孔隙度大于20~40cm层，2004-2005年0~20cm层毛管孔隙度小于20~40cm层。从非毛管孔隙度来看，0~20cm层土壤非毛管孔隙度始终大于20~40cm层，0~40cm层土壤非毛管孔隙度随着退耕年限的增加是逐渐增加的，其中0~20cm层表现出逐渐增加的变化，而20~40cm层变化规律不明显。这表明退耕还林后，林地土壤的孔隙结构会逐渐改善，尤其是土壤的非毛管孔隙度会逐渐增加，这对于改善土体结构的疏松透气性具有明显效果，能有效增加林地土壤的透水能力减少地表径流，从而防治水土流失。3.1.2土壤水分状况土壤水分状况是评价森林土壤水源涵养能力的一个重要指标，也是植物生长不可缺少的条件。从表3可以看出，退耕地还杉木生态林后，随着土壤孔隙状况的改善土壤水分状况也在逐渐提高。随着土壤深度的增加，最大持水量、毛管持水量、最小持水量均减小，并且随着退耕年限的增加呈增大的趋势。从2002年到2005年杉木生态林最大持水量、毛管持水量、最小持水量分别增加了24.45%、9.44%、10.65%。这表明退耕还林后，土壤水分状况得到了很大的改善，具有一定的保水供水能力，能够有效的减少地表径流，发挥林地涵养水源保持水土的功能。

3.2土壤化学性质

3.2.1土壤有机质含量土壤有机质是土壤化学性质的重要组成部分，是林木营养的主要来源，会在不同程度上对土壤的物理、化学及生物学活性产生影响。由图1可以看出，杉木生态林0~20cm层土壤有机质含量明显高于20~40cm层土壤有机质含量，存在表层富集现象，这是由于凋落物集中在地表积累分解以及植物根系主要在浅层分布共同导致的。从图1还可以看出，随着退耕年限的增加，0~20cm、20~40cm、0~40cm层土壤有机质含量均逐渐增加，这说明退耕后杉木生态林长势良好，根系越来越发达，凋落物越来越丰富，良好的水热条件有利于微生物的活动，进而促进了凋落物的分解。另外，随着退耕年限的增加，0~20cm层和20~40cm层的土壤有机质含量的差异不断缩小，进一步说明退耕后杉木生态林的土壤性质发生了很好的变化，杉木生态林生长越来越好。3.2.2土壤氮磷钾含量土壤养分是表征土壤肥力状况的重要指标，全面测定各养分含量有助于更好地了解土壤肥力状况，进而更好地研究退耕还林的生态效益。氮、磷、钾是植物生长必需的重要营养元素，植物生长所需的氮素有50%来自于土壤，磷素则全部来源于土壤[17]。从表4可知，除有效磷之外，随着退耕年限的增加，0~20cm、20~40cm、0~40cm层土壤各养分含量均呈逐渐增加趋势。其中，0~40cm层土壤有效氮含量在2003a和2004a的增幅最大，同比增长率分别为197.62%和96.36%；0~40cm层土壤速效钾含量在2004a和2005a的增幅也较大，同比增长率分别为10.27%和10.31%；0~40cm层土壤全氮含量在2003a、2004a和2005a的增幅变化不大，分别为7.08%、6.62%和7.66%；0~40cm层土壤全磷和全钾含量在2004a的增幅相近，分别为9.64%和9.22%。然而0~40cm层土壤有效磷含量在2003a和2004a有所降低，下降比率分别为11.66%和17.36%。出现上述现象的原因可能是：第一，退耕初期对林地施用氮肥和钾肥较多，而施用磷肥较少；第二，酸性土壤中游离态Fe3+、Al3+质量分数较高，易形成磷酸铁、磷酸铝沉淀[18]，从而使得土壤中有效磷含量较低。从表4还可得出，除了有效氮和有效磷之外，随着退耕年限的增加，0~20cm层和20~40cm层的土壤养分含量的差异也越来越小，更好地说明了退耕后林地土壤性质发生了很大变化，土壤改良效果明显，退耕还林生态效益日渐突显。综上所述，相比于退耕前，杉木生态林土壤各养分状况得到了很好的改善，可以有效地提高林木的生物量，生物量的增加又可以对林地的生态功能改善产生积极影响，进而产生良好的退耕还林生态效益。

4结论与讨论

土壤容重篇9

关键词 土壤类型；耕层三相比；特点；改良措施；安徽利辛

中图分类号 S156 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）09-0257-01

Soil Types Characteristics and Improvement Measures of Cultivated Land in Lixin County

WANG Hui

（Agricultural Extension Center of Lixin County in Anhui Province，Lixin Anhui 236700）

Abstract The soil types and characteristics of soil three-phase ratio of cultivated land in Lixin County were introduced.The improvement measures for cultivated land in Lixin County were put forward，including biological improvement，chemical modification，physical modification，combination of organic fertilizer and inorganic fertilizer，so as to provide reference for modification of cultivated land in Lixin County.

Key words soil type；soil three-phase ratio；characteristics；improvement measures；Lixin Anhui

利辛县耕地土壤由于受地形、地貌、水文、气候以及人为因素的综合影响，种类繁多，分布复杂，具有明显的地带分布规律。根据土壤分类标准和方法，全县耕地土壤分为3个土类、4个分类、8个土属、19个土种。耕层构造复杂，三相比孔隙度、松紧度与容重、土壤机械阻力由于土壤类型不同各不相同，只有针对性的土壤改良，才能为农业生产奠定丰产丰收基础。

1 土壤类型和耕层三相比特点

1.1 砂姜黑土

母质为黄土性沉积物，富含碳酸钙，在生物作用下土壤上层的碳酸钙被淋溶而淀积于底土层，即形成砂姜结核。

1.1.1 普通砂姜黑土。耕层和犁底层颜色较深，较紧实，保墒性差，有机质含量低，颜色深，土壤干湿膨胀系数大，土壤棱柱结构发育良好，易漏水漏肥。

（1）砂姜黑土。分为黑土、青黑土、黄黑土3个土种，地势低，排水条件差，易受涝渍，结构差，较紧实，容重加大，大于1.5～1.6 g/cm3，孔隙度小于0.25 mm，机械阻力大，易受旱灾，肥力水平一般。

（2）青白土。分为白淌土、青白土、青土3个土种，粉砂砾含量高，结构不良，孔隙度大于0.3 mm，表土暗灰白色，质地为中壤，土壤松紧度适中，容重介于1.2～1.5 g/cm3之间，机械阻力小，耕性良好。易耕、易耙、易板结，有机质含量低，肥力水平中等，偏碱性[1-2]。

（3）砂姜黄土。分为黄土、青黄土2个土种，是土壤肥力水平较为一般的黄土类型，分布范围广，面积大，有机质及各种营养元素含量较高，耕性好，适耕期长，机械阻力小，易于犁耙，干旱时无大裂缝，保墒抗旱，排水条件也较好，耕层三相比协调，土壤固相、液相和气相比例合适[3-4]。

（4）死黄土。理化性质极差，土壤紧实，容重高，孔隙度大，适耕期极短，严重缺磷，产量低下。

（5）淤黑土。分为薄淤黑土、挂淤黑土、红花淤黑土、厚淤黑土4个土种，肥力水平高，结构好，容重介于1.2～1.3 g/cm3之间，毛管孔隙与非毛管孔隙的比例约为（2～3）∶1，保水保肥，耐旱涝。厚淤黑土强石灰性，质地重壤，有明显的黑土层。

1.1.2 砂化砂姜黑土。分为活碱土、死碱土2个土种，活碱土质地轻至重壤，土壤湿度70%时，机械阻力小，干旱时土壤紧实，易耕易板结，适耕期极短，耕层三相比受土壤湿度影响变化大，死碱土地表白色如霜。

1.2 潮土

分为淤土、红花淤土2个土种，颜色为浅红棕色，质地为重壤至轻黏土，机械阻力大，耕性差，湿时粘犁，干大坷垃，适耕期短，不能形成很好的团粒结构，不能协调土壤的水、肥、气、热状况，肥力较高，后劲足。

1.3 棕壤

分为薄淤坡黄土、厚淤黄土2个土种，颜色为棕黄色，有铁锰结核，中性或酸性，极难形成团粒结构，土壤孔隙状况、容重、持水能力等都不理想，更易涝渍。

2 改良措施

2.1 生物改良

2.1.1 主要作用。生物改良的主要作用有：固氮，增加土壤有机质（为土壤中的生物提供能源），分解有机态养料为无机态养料，保持水土，松土耕地，增加土壤的通透性，减少土壤容重，使土壤毛管孔隙和非毛管孔隙在内的总固相比例合适，利于作物幼根顺利通过孔隙，生物排除盐碱，有助于维持土壤养分的平衡，做到用中有养，养中有用，用养结合，有利于调节地力。

2.1.2 方法。一是增施农家肥。利用秸秆、杂草、树叶、各种绿肥、泥炭以及其他废弃物为主要原料，加入家畜粪尿进行堆积而成。二是秸秆还田。秸秆中含有大量的有机质、氮磷钾和中微量元素，通过地面覆盖或机械化直接翻压方式将其归还于土壤中，秸秆附近微生物大量繁殖，形成土壤微生物活动层，加速对秸秆中有机态养分的释放，既改善了土壤结构，又协调了土壤水、肥、气、热状况，形成良好的生态环境。三是施沼气肥。沼气肥是一种优质的有机肥，是生产无公害农产品和绿色食品的最佳施用肥料。沼肥不论作基肥还是做追肥，施后都要盖土，以减少养分损失，同时要做到随用随施；沼渣作基肥时可随时取用，作追肥时应堆腐后再施用；沼液应随出随用，如需贮存，发酵液应加盖密闭。四是种植绿肥。绿肥有机碳占干物重的40%左右，施入土壤后可以增加土壤有机质，改善土壤的物理性状，提高土壤保水、保肥和供肥能力；为作物提供养分；可以减少养分损失，保护生态环境。

2.2 化学改良

土壤中的矿物质是一切绿色植物唯一的养料，可以用化学肥料加上微量元素和硅质肥料来代替有机质肥料，化肥越多植物产品越多，植物残渣与翻入土壤中的植物有机体越多，土壤中腐殖质越多，对于有机肥源不足，把施用化肥作为改变农田物质恶性循环的突破口是切实可行的。

2.3 物理改良

可以通过深松、深翻、晒垡、冻垡、深旋等方式，以打破犁底层，在保持原土层的情况下，改善土壤团粒结构，提高土壤通透性，提高土壤蓄水能力，熟化深层土壤，以达到协调耕层三相比的目的。

2.4 有机肥与无机肥结合

有机肥料是一种全肥，这是化肥所缺少的，有机肥料还可以改善土壤的理化和生物学性质，培肥地力，使施用的化肥效果更好。长期肥料定位试验表明，化肥与有机肥对作物的增产效果可以分成3段；第1段化肥效果显著优于有机肥，一般增产5.8%～20.9%；第2段化肥与有机肥效果有增有减，二者肥效趋向于相等；第3段有机肥肥效高于化肥，一般增产10.4%～23.5%。

3 参考文献

[1] 张闯，包军善，沈利国，等.吉林地区土壤耕层调查报告[J].农业科技通讯，2011（6）：129-130.

[2] 孙蓓，马玉莹，雷廷武，等.农地耕层与犁底层土壤入渗性能的连续测量方法[J].农业工程学报，2013（4）：126-132.

土壤容重篇10

探究种子萌发的条件，是学生在科学课上要学习的内容。实验大都以豌豆或大麦种子为例，来探究温度、湿度、氧气等因素对种子萌发的影响。传感器结合单片机，将使学生的实验数据收集能力大大提高，很多传统的实验都可以重新设计，以期取得更好的探究效果。这次，我们利用Arduino来“探究种子萌发的最宜土壤湿度”。

实验方案设计

首先，我们选择了适合当前季节播种且成活率较高的雏菊种子作为实验种子。根据探究目的，我们将本实验的探究问题描述为“土壤湿度在什么范围之内，雏菊种子萌发最快、萌发率最高”。通过查找资料我们发现，雏菊喜冷凉气候，忌炎热，不能忍受严重干旱或长期的水涝，需要在湿润的土壤中生长。依据雏菊的这些生长习性，我们可形成这样的假设，即“土壤湿度在80%～90%的范围之内，雏菊种子萌发最快、萌发率最高”。从中我们可清楚地知道自变量是土壤湿度，因变量是雏菊种子萌发的快慢和萌发率。这里“萌发”是以看到种子破土而出为准；“种子萌发快慢”是指每天不同土壤湿度种子的萌发数量，数量多则萌发快，数量少则萌发慢；“萌发率”是指种子的萌发总数与种子播种总数的比值。

基于以上内容，我们设计了4组实验。通过土壤湿度传感器对土壤湿度进行检测，其检测数据可通过串口输出显示，但为了在实验过程中能够脱离计算机，我们选择了一种更方便的方式――显示屏来显示数据，并加入蜂鸣器的设计，能够时刻提醒我们土壤湿度是否在我们所设定的范围之内，其具体实验操作如下：

①将4个纸杯（可用生活中常见的东西，如纸杯、塑料瓶等代替花盆）装入土壤（土壤量以纸杯容量的三分之二为宜）并做标记，分别为1号、2号、3号、4号。

②分别给土壤浇水，保证1号纸杯土壤湿度为60%～70%，2号纸杯土壤湿度为70%～80%，3号纸杯土壤湿度为80%～90%（假设的最宜土壤湿度），4号纸杯土壤湿度为90%～100%。

③将等量的雏菊种子（12粒）分别种到不同土壤湿度的4个纸杯中。

④将土壤湿度传感器分别插入播有种子的纸杯土壤中，并放到温度、空气流通、光照等条件都相同的环境中。

⑤每天检测土壤湿度，确定其保持在设定的范围内，同时观察种子的萌发数量，将数据记在记录表中。

⑥根据数据，计算不同土壤湿度种子的萌发率，并画出不同土壤湿度中种子萌况的图像，从而得出实验结论。

综上所述，本实验所需用到的器材均来自上海DFRobot公司，器材清单和说明如下页表1所示，实物图如下页图1所示。

程序编写

程序编写最主要的部分是土壤湿度的检测。需注意的是，由于产品本身的问题，即使同一厂家的土壤湿度传感器检测的土壤湿度值也可能有差异。使用前，最好先将其插入水中或浇透的土壤中测一下它能输出的最大值，以保证检测土壤湿度的准确性。经过检测，本实验使用的土壤湿度传感器输出的最大值分别为805、800、760、790，而我们通常是用百分数来计量土壤湿度值，因此可利用映射模块实现这一数值的转换。具体程序如图2、图3所示。

数据分析

经过一周的种子萌发培养，我们得到的种子萌况如下页图4所示，数据记录及萌发率如下页表2所示，将记录的数据转录到Excel中生成图表如下页图5所示。

从图5可看出，土壤湿度为80%～90%的3号杯和土壤湿度为90%～100%的4号杯中的种子明显比其他杯中的种子萌发快，且萌发率高。而4号杯中种子最先萌发且在第5天之前都要比3号杯中种子萌发快，但第5天之后，3号杯中种子萌发开始比4号杯中种子萌发快，并且最终3号杯中种子萌发率高于4号杯，但差距不大，难分伯仲。我们可综合80%～90%和90%～100%的土壤湿度范围，认为土壤湿度在80%～100%时，雏菊种子萌发最快、萌发率最高。

通过实验我们发现，为了获得准确的实验结果，需要注意以下内容：

①浇水时，要慢且均匀，避免超过设定的土壤湿度。

②种子不要埋得太深，太深不易萌发；也不要埋得太浅，由于表层土壤容易干燥，太浅吸收不到水分也不易萌发。

③检测土壤湿度时，将土壤湿度传感器插到没有播种的土壤中间，切勿插到播有种子的边缘土壤，以免误伤种子。

知识拓展

测量土壤湿度的方法有很多种，如重量法、电阻法、负压计法等。重量法是指取土样烘干，称量其干土重和含水量重并加以计算；电阻法是指根据土壤溶液的电导性与土壤水分含量的关系，使用电阻式土壤湿度测定仪测定土壤湿度；负压计法是指使用负压计测定，当未饱和土壤吸水力与器内的负压力平衡时，压力所表示的负压力即为土壤吸水力，再据此求算土壤含水量。本探究实验选择的方法就是电阻法。