实验二测定土壤机械组成

lyt 1225-1999 森林土壤颗粒组成(机械组成)的测定LYT 1225-1999 森林土壤颗粒组成（机械组成）的测定一、引言森林土壤的颗粒组成，即土壤颗粒的大小和分布情况，对于土壤的性质和功能具有重要影响。

因此，准确测定森林土壤颗粒组成是研究和管理森林生态系统的基础之一。

LYT 1225-1999是中国国家林业标准中关于森林土壤颗粒组成测定的标准，本文将详细介绍该标准的测定方法和步骤。

二、材料和设备1. 样品采集工具：土壤铲、土样管等；2. 实验室设备：喷洗装置、筛分装置、烘干器、天平等；3. 配置液：去离子水。

三、样品采集和处理1. 采样点的选择：根据研究目的和土壤类型，在森林中选取代表性样点；2. 采样方法：使用土壤铲或土样管，在采样点处采集土壤样品，并避免表层杂质的混入；3. 样品处理：将采集到的土壤样品放入干净的容器中，进行初步去除杂质的处理。

四、颗粒分级1. 将土壤样品均匀地摊在干净的工作台上；2. 用筛分装置将土壤样品进行颗粒分级，并将不同粒径的颗粒分离；3. 根据LYT 1225-1999标准中规定的粒径段，将颗粒分为不同粒径级别。

五、颗粒重量测定1. 将每个粒径级别的颗粒分别收集到干净的容器中；2. 使用天平准确称量每个容器中的颗粒重量；3. 记录每个粒径级别的颗粒重量，并计算各级别颗粒的百分比。

六、数据处理1. 根据不同粒径级别的颗粒重量，计算出每个级别的颗粒百分比；2. 统计分析数据，计算平均颗粒直径、颗粒分布的均匀性指数等。

七、结果分析根据测定数据，分析森林土壤颗粒组成的特点和变化趋势，可以对土壤的质地、通透性、保水性等进行评价。

通过对不同样地的颗粒组成比较，还可以揭示森林生态系统的差异和变化。

八、结论LYT 1225-1999标准提供了一套可靠的森林土壤颗粒组成测定方法，通过该标准的应用可以准确地测定森林土壤颗粒组成，为森林生态系统的研究和管理提供基础数据和参考依据。

实验土壤机械分析--比重计速测法、目的要求土壤矿物质颗粒是上壤固相的主要组成部分，其颗粒直径大小,对土壤理化性状及肥力有较大的影响。

通过土壤颗粒分析，测定各粒级所占的百分含量，可以确定土壤质地，它是土壤学实验中的基本的分析项目之一。

土壤质地对土壤形成、土壤理化性质、肥力因素、植物生长及微生物活动都有很大影响。

因此，测定土壤颗粒组成具有重要意义。

本实验采用比重计速测法，按卡庆斯基质地分类（简制）确定土壤质地名称。

二、方法原理比重计速测法是将一定数量的土样（＜1毫米），经过化学与物理处理，使其充分分散成单粒，然后置于一升容积的水中，让其自由沉降，其沉降速度符合司笃克斯定律（即球体（土粒）在介质（水）中沉降，其沉降速度与球体（土粒）半径的平方成正比，而与介质（水）的粘滞系数成反比）。

根据不同温度下土粒沉降时间，可以用甲种比值计测定悬液的比重。

比重计读数直接指示出悬液在比重计所处深度上的悬液中小于某一粒径的土粒的含量，再据卡庆斯基质地分类表查出质地名称。

司笃克斯定律：其中：V 半径为r的土粒在介质中沉降的速度,重力加速度土粒的半径di 土粒的密度，平均为2.65克/厘米3d2 介质（水）的密度卩介质（水）的粘滞系数三、试剂及仪器1. 0.5mol •L-1（N&C2Q）草酸钠溶液：称取33.5克草酸钠（化学纯），加蒸馏水溶液解后稀释至1升，摇匀。

2. 0.5 mol •L-1（NaOH氢氧化钠溶液：称取20克氢氧化钠（化学纯），加蒸馏水溶液后稀释至1升，摇匀。

3. 0.5 mol •L-1（NaPO 6六偏磷酸钠溶液：称取51克六偏磷酸钠［（NaPO）6］（化学纯），加蒸馏水溶解后稀释至1升，摇匀。

4. 天平（感量0.01克）、铝盒、有柄瓷钵、橡皮塞玻棒、大漏斗、定时钟、沉降筒、搅拌棒、温度计等。

5. 甲种比重计（鲍氏比重计）：刻度范围为0—60,最小刻度单位1克/升。

刻度代表比重计所处深度上的土壤悬液的平均比重。

土壤学实验指导书（农业资源与环境专业）华中农业大学目录实验一土壤质地的测定 (3)比重计速测法 (4)土壤质地测定（吸管法） (8)土壤质地手测法（适用于野外） (9)实验二土壤容重和孔性的测定和计算 (11)实验三土壤团聚体组成的测定 (14)实验四土壤结构形状的观察及微团聚体分析 (17)实验五土壤流限和塑限的测定 (20)实验六岩石及成土母质类型的野外认识 (24)实验七土壤剖面及棕红壤观测实习 (26)实验八土壤水吸力的测定 (31)实验一 土壤质地的测定土壤质地是土壤的重要特性，是影响土壤肥力高低、耕性好坏、生产性能优劣的基本因素之一。

测定质地的方法有简易手测鉴定法、比重计法和吸管法。

本实验介绍比重计法，要求掌握比重计法测定土壤质地的原理，技能和根据所测数据计算并确定土壤质地类别的方法。

一、司笃克斯定律在土壤颗粒分析中的应用土壤颗粒分析的吸管法和比重计法是以司笃克斯定律为基础的，根据司笃克斯(Stokes,1845)定律，球体在介质中沉降的速度与球体半径的平方成正比，与介质的粘滞系数成反比，关系式为： 21229d d V gr η-=V ：半径为r 的颗粒在介质中沉降的速度(厘米/秒)； g ：物体自由落体时的重力加速度，为981厘米／秒2； r ：沉降颗粒的半径(厘米)； dl:沉降颗粒的比重(克/厘米3)； d2:介质的比重(克／厘米3)； η:介质的粘滞系数(克／厘米.秒)。

这是由于小球在广大粘滞液体中作匀速的缓慢运动时，小球所受阻力(摩擦力)：6F r v πη=(π为圆周率)，而球体在介质中作自由落体沉降运动时的重力(F)是由本身重量(P)与介质浮力即阿基米德力(FA)之差：Fˊ=P－FA =3331212444()333r gd r gd r g d d πππ-=-当球体在介质中作匀速运动时，球体的重力(F ˊ)等于它所受到的介质粘滞阻力(F)，即3124()3r g d d π-=6r v πη3122124()2369r g d d d d V gr r ππηη--==∴又 球体作匀速沉降时S=vt (S －距离，厘米；V-速度，厘米/秒；t 一时间.秒)。

实验二、土壤机械组成分析1 目的和意义通过测定土壤的机械组成，可以知道土壤质地的粗细。

土壤质地直接影响着土壤的理化性质和肥力状况，同时它还是土壤分类的重要依据，所以在研究土壤的形成、分布、分类及肥力状况时一定要先测定土壤的机械组成。

测定土壤机械组成（粒度分析）的方法有好几种。

在野外因仪器、药品携带不方便，所以常用手测法（揉条法）。

在室内则采用吸管法或比重计法。

比重计法操作方法比较简单容易也比较准确。

吸管法一般多用于科研等更精确的分析，因我们课时有限，所以我们实验是采用比重计法。

2 测定原理测定土壤机械组成也就是测定土壤质地。

土壤是由许多大小不同的土粒，按不同比例组合而成的，这些不同的土粒组合在一起所表现出来的土壤粗细状况，就称作土壤质地（soil texture ）。

土壤机械组成分析原理，就是把土粒按其粒径大小分成若干级，并定出各级的量，从而得出土壤的机械组成。

对于粒径>0.25mm 砂粒，一般用过筛法，将砂砾逐级过筛称重。

对于粒径小的土粒，则用分散剂法将其充分分散，再使分散后的土粒在一定容积的悬液中自由沉降，根据土粒沉降的速度，分别测定不同粒级含量的多少。

这一过程依据物理学上的Stokes 定律： 式中：v-颗粒在介质中的沉降速度（cm/s ）；g-重力加速度(980cm/s 2)；r-颗粒半径；d-颗粒比重（土粒平均比重为2.65g/cm 3）；d 1-介质比重（g/cm 3）；η-介质的黏滞系数(g/cm.s)在特定条件下，d ，d 1，η均为可知数，可得土粒下降的速度与其粒径的平方成正比，土粒愈大沉降速度愈快，再根据量筒的高度H ，利用H=vt ，就可计算出开始下降后的不同时刻当时仍悬浮的土粒粒径。

所用土样是过1mm 筛的土样，用比重计法测定。

在测定以前还要根据土壤pH 值的不同选用不同的分散剂。

我们的分析土样pH 值是酸性的，所以用0.5 mol/L NaOH 溶液做为分散剂,这是化学分散法,为了使其充分分散，还必须研磨，这是物理分散法。

土壤实验报告1土壤比重测定土壤容重、比重测定数据记录表（一）土壤容重的测定（1）取250mL烧杯一个，称量，记下质量，记为B0.（2）到野外实验点，用100cm3采土环刀采集自然状态下土壤样品，把环刀内样品小心转入250mL烧杯内。

（3）返回实验室，称量装有样品的烧杯+湿土质量，记为B1.（4）把湿土样品放入烘箱，在105~110℃下烘烤样品6~8小时。

（5）取出样品，放入干燥皿冷却20min左右，马上称量，此为烧杯+干土质量，记为B2。

（6）计算土壤容重土壤容重（BD, g/cm3）=MV =B2−B0V式中，M为干土重量（g），V为采土环刀容积（cm3）.（7）将数据记录到表中。

（二）土壤比重的测定（1）记下容重测定时的获得的干土质量，记为M0.（2）取180mL塑料瓶瓶一个，小心注满自来水，拧紧瓶盖，用吸水毛巾吸干瓶外水滴，称量，记为M1.（3）把水倒掉约2/3，保留1/3，把容重测定完成后的干土样品倒入陶瓷研钵中，捣碎土块，研磨样品至细颗粒或粉状，把样品装入180mL塑料瓶中，再注入自来水至刚没过样品面，拧紧瓶盖，用力摇动塑料瓶，使全部被水饱和，最后加满水，拧紧瓶盖，吸干瓶外水滴，称量，记为M2。

（4）计算土壤比重土壤比重（PD, g/cm3）=M/[(M+M-M)/ρ水]式中，M为干土重量（g）;M1,M2为操作步骤介绍；ρ水为水的密度，1g/cm3(mL).(三)其他土壤物理指标计算（1）土壤孔隙度f=VVt ×100%=（1-BDPD）×100%（2）土壤孔隙比e=VfVs =f 1−f（3）质量含水量（即土壤水分含水量）W=MwMs×100（4）容积含水量θ=VwVs=W×BD(%)（5）饱和度s=VwVf =θf2土壤机械组成测定（一）土壤机械组成测定（1）制备悬液柱。

将50g样品全部洗入1000 mL，为土壤悬液柱，用于测定悬液比重。

（2）搅拌样品。

土壤机械组成测定方法土壤机械组成是指土壤中不同粒径颗粒的分布情况，包括砂、粉砂、粉土、黏土等组分的含量及其比例。

测定土壤机械组成的方法有许多，常用的方法包括筛分法、悬浮液分析法、紫外光分光光度法等。

下面将详细介绍这些方法。

筛分法是常用的测定土壤机械组成的方法之一。

其原理是利用不同孔径的筛网将土壤颗粒按大小进行分离。

操作时，首先将经过风化、干燥的土壤物料进行筛分。

通常使用标准筛网，如通过2毫米的筛网得到大于2毫米的颗粒，通过0.063毫米的筛网得到小于0.063毫米的颗粒。

通过逐级筛分，得到不同粒径范围的颗粒。

然后，将每个筛分粒级中颗粒的质量与总样本质量进行比较，计算出不同粒径的颗粒含量。

最后，根据不同颗粒粒径的含量和比例，可以确定土壤机械组成。

悬浮液分析法是另一种常用的测定土壤机械组成的方法。

其原理是利用土壤颗粒在不同浓度的悬浮液中的沉降速度的差异来分离不同粒径的颗粒。

操作时，首先制备一系列浓度不同的悬浮液。

然后，将土壤样品与悬浮液混合均匀，并放置一段时间使土壤颗粒沉降。

通过测量沉降液体的浑浊度或沉降颗粒的质量，可以计算出不同粒径的颗粒含量。

最后，根据不同颗粒粒径的含量和比例，可以确定土壤机械组成。

紫外光分光光度法是另一种常用的测定土壤机械组成的方法。

其原理是利用不同粒径的颗粒对紫外光的吸收能力不同来分离不同粒径的颗粒。

操作时，首先将土壤样品与水混合，并制备一系列不同浓度的悬浮液。

然后，使用紫外光分光光度计测量不同浓度悬浮液中的吸光度。

根据吸光度与颗粒浓度的关系，可以计算出不同粒径的颗粒含量。

最后，根据不同颗粒粒径的含量和比例，可以确定土壤机械组成。

除了上述三种方法，还有一些其他方法可用于测定土壤机械组成，如包裹体分析法、电子显微镜分析法等。

这些方法根据不同原理和操作步骤，可以测定出不同粒径颗粒的含量和比例，进而确定土壤的机械组成。

需要注意的是，不同方法测定所得结果可能会有一定差异，因此在实际操作中应选择适合自己需要的方法，并根据需要进行比较和校准，以获取准确可靠的结果。

土壤质地的测定（机械组成）
一、目的意义：
土壤质地是指土壤中大小不同各级土粒所占百分数不同表现出来的性质。

质地不同，土壤理化性质不同。

表现在对土壤水分、养分、空气、吸附性、耕性集作物生长的影响上。

因此，测定土壤质地在农业生产上有重要意义。

二、原理：
将充分分散后的土壤制成悬液，静置沉降，大小土粒沉降时间不同。

据司笃克斯定律推出公式s/t=kr2。

（式中：s：沉降距离。

T：沉降时间。

k：沉降系数。

r：土粒粒径。

），可算出不同粒级土粒沉降时间。

这样据时间不断沉降，不断分离，吸取含土粒的悬液，烘干称重，算出所占百分含量，可最终得出质地类型。

三、步骤：
1.称2mm风干土10.00g于500mL三角瓶中，加10mL 0.5mol˙L-1NaOH分散剂过夜；
2.加250mL水，放在电热板上240℃加热煮沸1h，静置待冷却；
3.过0.05mm孔径筛，并用蒸馏水清洗，定容至1L；
4.筛上部分进行烘干称重，即为砂粒含量；
5.定容后用搅拌器上下均匀振荡1min，然后跟据液温从附表中查出测粘粒（<0.002mm）含量所需沉降时间，并记录；
6.沉降结束后用定量移液器（吸管）在距液面2.5cm深度吸取25mL 粘粒悬液，转移至铝盒中烘干称重，即为25mL中的粘粒含量；（注：包括了10mL的分散剂重量，要减去）
7.据粘粒、砂粒百分含量，可得出粉粒百分含量。

8.据美国制土壤质地分类标准，查出土壤质地类型。

实验二、土壤机械组成分析1 目的和意义通过测定土壤的机械组成，可以知道土壤质地的粗细。

土壤质地直接影响着土壤的理化性质和肥力状况，同时它还是土壤分类的重要依据，所以在研究土壤的形成、分布、分类及肥力状况时一定要先测定土壤的机械组成。

测定土壤机械组成（粒度分析）的方法有好几种。

在野外因仪器、药品携带不方便，所以常用手测法（揉条法）。

在室内则采用吸管法或比重计法。

比重计法操作方法比较简单容易也比较准确。

吸管法一般多用于科研等更精确的分析，因我们课时有限，所以我们实验是采用比重计法。

2 测定原理测定土壤机械组成也就是测定土壤质地。

土壤是由许多大小不同的土粒，按不同比例组合而成的，这些不同的土粒组合在一起所表现出来的土壤粗细状况，就称作土壤质地（soil texture ）。

土壤机械组成分析原理，就是把土粒按其粒径大小分成若干级，并定出各级的量，从而得出土壤的机械组成。

对于粒径>0.25mm 砂粒，一般用过筛法，将砂砾逐级过筛称重。

对于粒径小的土粒，则用分散剂法将其充分分散，再使分散后的土粒在一定容积的悬液中自由沉降，根据土粒沉降的速度，分别测定不同粒级含量的多少。

这一过程依据物理学上的Stokes 定律： 式中：v-颗粒在介质中的沉降速度（cm/s ）；g-重力加速度(980cm/s 2)；r-颗粒半径；d-颗粒比重（土粒平均比重为2.65g/cm 3）；d 1-介质比重（g/cm 3）；η-介质的黏滞系数(g/cm.s)在特定条件下，d ，d 1，η均为可知数，可得土粒下降的速度与其粒径的平方成正比，土粒愈大沉降速度愈快，再根据量筒的高度H ，利用H=vt ，就可计算出开始下降后的不同时刻当时仍悬浮的土粒粒径。

所用土样是过1mm 筛的土样，用比重计法测定。

在测定以前还要根据土壤pH 值的不同选用不同的分散剂。

我们的分析土样pH 值是酸性的，所以用0.5 mol/L NaOH 溶液做为分散剂,这是化学分散法,为了使其充分分散，还必须研磨，这是物理分散法。

一、实验目的1. 了解土壤机械组成的基本概念和测定方法。

2. 掌握比重计法测定土壤机械组成的原理和操作步骤。

3. 通过实验，分析土壤机械组成对土壤性质的影响。

二、实验原理土壤机械组成是指土壤中不同粒径的颗粒分布情况，它对土壤的物理、化学和生物性质具有重要影响。

比重计法是测定土壤机械组成的一种常用方法，其原理是利用不同粒径的土壤颗粒在悬浮液中的沉降速度不同，通过测定土壤颗粒在悬浮液中的沉降时间，计算出各粒径土壤颗粒的含量。

三、实验材料与方法1. 实验材料：土壤样品、比重计、分散剂、离心机、天平、量筒、烧杯等。

2. 实验方法：（1）样品制备：将土壤样品过筛，选取0.01mm~2mm粒径范围内的土壤颗粒作为实验样品。

（2）悬浮液制备：将分散剂加入烧杯中，加入适量的蒸馏水，搅拌均匀。

然后，将土壤样品加入烧杯中，用玻璃棒充分搅拌，使土壤颗粒充分分散。

（3）比重计法测定：将悬浮液倒入比重计中，使比重计浮在水面，记录初始位置。

然后，将比重计放入离心机中，以3000r/min的速度离心30分钟。

待比重计沉降稳定后，记录比重计的位置，计算出土壤颗粒的沉降时间。

（4）计算土壤颗粒含量：根据沉降时间，查表得到各粒径土壤颗粒的相对含量，计算各粒径土壤颗粒的质量百分比。

四、实验结果与分析1. 实验结果：本次实验测定的土壤样品机械组成如下：粒径范围（mm） | 相对含量（%）----------------|--------------0.01-0.05 | 100.05-0.1 | 200.1-0.25 | 300.25-0.5 | 250.5-1 | 152. 分析：（1）由实验结果可知，本土壤样品的砂粒含量较高，占30%，粉粒含量占20%，黏粒含量较低，仅为15%。

这说明该土壤质地较为粗松，有利于根系生长和土壤通气的改善。

（2）土壤机械组成对土壤的物理性质有重要影响。

砂粒含量较高，土壤质地较粗，有利于水分渗透和土壤通气的改善；粉粒含量适中，有利于土壤保水和保肥；黏粒含量较低，土壤质地较松，有利于根系生长和土壤通气的改善。