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土壤三相的測量方法

來源:點將(上海)科技股份有限公司   2022年06月13日 08:53  

1、土壤三相

      土壤的母材--巖石雖重,但土壤卻很輕;巖石無法含水,但土壤卻可以。這是因為土壤是以微小的礦物粒子構成。土壤中有很多空隙,這些空隙中大多充滿了空氣和水。 將構成土壤的黏土等礦物稱為固相,水分稱為液相,空氣稱為氣相,此三者的容積比就是“土壤三相”,是顯示土壤物理性的重要指標。

      其中固相即土壤顆粒約占土壤體積的50%。固相包括38%的礦物質和12%的有基質。液相為土壤溶液體積約占15%--35% ,氣相即土壤空氣其體積約占35%--15% 。

      隨著土地利用方式的不同,土壤三相的差異也很大。在旱田中氣相率較高,在水田則較低。

     土壤固相也稱土壤基質。土壤固相的成分對土壤的各種物理力學性質起著重要的、決定性的影響。

     土壤液相即土壤溶液。它是由水和各種可溶及不急不可溶的物質組成,統稱土壤水。土壤水是土壤三相組成中zui活躍的物質,他直接參與土壤的形成、變化及作物的吸水吸肥等過程,它在土壤中的保持和運移狀況對土壤各項物理性質產生重要的影響。因此,研究土壤水的各項形狀是土壤物理學的重要內容


      土壤空氣主要來源于與大氣交換,其次還有少量土壤中生物化學過程產生的氣體。

     由此看來測量土壤三相對于研究土壤科學至關重要: DIK-1150 是測量土壤三相的更好選擇。

DIK-1150數字式土壤三相測定儀

2、測量原理:

波義耳定律(Boyle's law):在定量定溫下,理想氣體的體積與氣體的壓強成反比。即 PV=K

通過取樣,測量出其土壤樣品的體積,用電子天平稱量出土壤質量和烘干后的質量得到土壤固體的質量, 再根據 m = ρv 計算出體積比 。

用儀器測量出 實際的體積 :V1

樣品管的體積 :V2

用V2-V1 就是氣體的體積 V 氣

用電子秤稱量出含樣品管的質量 M1  (烘干前)

用電子秤稱量出含樣品管的質量 M2  (烘干后)

用M1-M2 就是液體的質量 ;也是液體的體積 V液

樣品管的體積-V氣-V 液=V 固

烘干后的總質量減去樣品管的質量就是固體的質量 。 質量除以密度就可以求出固體的體積 。


土壤三相測量

3、變量解釋:

Actual volume     實際體積 (儀器測出來的體積)

Total volume      總體積  (樣品管的體積)

Total weight       總質量

Gross weight      總質量 (含樣品管的質量)

Sampling tube weight 取樣管的質量

Solid weight   固體質量 (固體總質量-取樣管的質量)

Gross Solid weight   固體總重量 (烘干后含取樣管的質量)

Moisture weight  水分的質量 (用烘干前的總質量-烘干后的總質量)

Ture density  土壤的真實密度 (需要輸入)

Ari volume  氣體體積 (總體積-實際體積)

Solid volume  固體體積 (固體質量除以密度)

Liquid volume  液體體積 (總體積-氣體體積-固體體積)

Ari ratio 氣相比

Solid ratio 固相比

Moisture ratio 液相比

Total pore space  總空隙空間



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