環(huán)境土壤學實習指導

1、PAGE PAGE 37環(huán)境土壤學教學實習實驗一 土壤質地的識別、測定和分析一、實驗目的不同質地類別的土壤所呈現出來的物理性質如土壤孔隙性、結構性、耕性會有明顯差異，化學性質如保肥性、供肥性、酸堿性等也會有差異，從而表現出不同的肥力狀況，對植物生長發(fā)育產生不同的影響。要求能用比重計法和手測法分別測出土壤樣品的質地；二、實驗原理簡易比重計法：能迅速準確的測定土壤質地類別，且費時少，精確度高，適用于大量樣本的質地測定；手測法：是最簡便的質地測定方法，廣泛應用于野外田間土壤質地的測定，但不如比重計法準確。(一) 簡易比重計法方法原理取一定量的土樣，經物理、化學方法處理后分散成單粒，將其制成一定體積的

2、懸濁液，使分散的土粒在懸液中自由沉降。根據粒徑越大下沉速度越快的原理，應用物理學上司篤克斯（stokes,1845）公式計算出某一粒級土粒下沉所需時間。用特制的甲種比重計測得土壤懸液中所含小于某一粒級土粒的數量（g/l），經校正后可算出該粒級土粒在土壤中的質量百分數，查表即可確定土壤質地名稱。本實驗采用卡慶斯基分類制，只需測定0.01mm粒徑土粒含量，就可以確定土壤質地名稱（二）手測法方法原理本法以手指對土壤的感覺為主，結合視覺和聽覺來確定土壤質地名稱，方法簡便易行，熟悉后也較為準確，適合于田間土壤質地的鑒別?？煞譃楦蓽y法和濕測法，兩種方法可以相互補充，一般以濕測法為主。三、實驗儀器與材料1.

3、土壤樣品：準備三種已知待測土壤樣品；過1mm篩的風干土壤樣品35個。2. 儀器、用具：量筒、特制攪拌棒、甲種比重計、溫度計、橡皮頭玻璃棒、燒杯、鐘表、天平、角匙、稱樣紙、表面皿，白瓷比色盤、瑪瑙研缽，酸度計、洗瓶、磁力攪拌器等四、操作步驟（一）手測法操作步驟濕測法取一小塊土，去除石礫和根系，放在手中捏碎，加水少許，以土粒充分浸潤為度，根據能否搓成球、條以及彎曲時斷裂與否來加以判斷，表1以供參考。表1土壤質地手測法判斷標準質地名稱干燥狀態(tài)下在手指間擠壓或摩擦的感覺在濕潤條件下揉搓塑型時的表現砂土感覺粗糙，研磨時有沙沙響聲不能成球形，用手捏成團，但一松即散，不能成片砂壤土砂粒為主，混有少量粘粒，很

4、粗糙，研磨時有響聲，干土塊用小力即可捏碎勉強可成厚且短的片狀，能搓成表面不光華的小球，不能搓成條輕壤土干土塊稍用力擠壓即碎，手捻有粗糙感片長不超過1厘米，片面較平整，可成直徑約3毫米的土條，但提起后易斷裂中壤土干土塊用較大力才能擠碎，為粗細不一的粉末，砂粒和粘粒的含量大致相同，稍感粗糙可成較長的薄片，片面平整，但無反光，可以搓成直徑約3毫米的小土條，彎成23厘米的圓形時會斷裂重壤土干土塊用大力才能破碎成為粗細不一的粉末，粘粒的含量較多，略有粗糙感可成較長的薄片，片面光華，有弱反光，可以搓成直徑約2毫米的小土條，能彎成23厘米的圓形，壓扁時有裂縫黏土干土塊很硬，用力不能壓碎，細而均一，有滑膩感可

5、成較長的薄片，片面光華，有強反光，可以搓成直徑約2毫米的細條，能彎成23厘米的圓形，且壓扁時無裂縫（二）簡易比重計法1. 操作步驟（1）試劑配制0.5mol/L的NaOH溶液：稱取20g NaOH，蒸餾水溶解后定容至1000ml，搖勻。0.5mol/L草酸鈉溶液：稱33.5g純草酸鈉，蒸餾水溶解后定容至1000ml，搖勻。0.5 mol/L六偏磷酸鈉溶液：稱51g六偏磷酸鈉，蒸餾水溶解定容至1000ml，搖勻。2%的碳酸鈉溶液：稱取20g碳酸鈉，蒸餾水溶解后定容至1000ml，搖勻。軟水的制備：將100ml2%的碳酸鈉溶液加入到7500ml自來水中，靜置過夜，上部清夜即為軟水。（2）稱樣稱取通

6、過1mm篩孔的風干土樣50g（精確到0.01g），放入500ml燒杯中，供分散處理用。（3）樣本分散處理 根據土壤的酸堿性，分別選用不同的分散劑。石灰性土壤用0.5mol/L 的六偏磷酸鈉60ml；中性土壤用0.25mol/L的草酸鈉20ml ；酸性土壤用0.5mol/L 的NaOH 40ml。表2 粒徑0.01mm土粒下沉所需時間溫度（）78910111213141516171819時間（min）38373635343332313029282727時間（s）30溫度（）20212223242526272828303132時間（min）26262524242323222121201919時間（

7、s）303030加入相應的分散劑后，為保證充分分散，還須對樣本進行物理分散處理。常用的物理分散方法有煮沸法、振蕩法和研磨法三種，本實驗采用較簡便易行的研磨法。其做法是：在盛土樣的燒杯中，加入部分分散劑使之呈稠糊狀，放置約30min，使分散劑充分作用，然后使用帶橡皮頭的玻璃棒研磨1520min（質地越粘重，研磨時間應越長），加少許分散劑，再研磨5min。將糊狀物轉入1000ml的量筒中，燒杯中剩余的泥漿在加入其余的分散劑，攪拌后倒入量筒中，再用軟水洗燒杯，使全部土樣無損失的移入量筒內，用軟水定容至1000ml。（4）0.01mm土粒含量的測定 先用特制的攪拌棒在土壤懸液中上下攪動幾次，將溫度計放

8、入懸液中部測量其溫度，讀書精確至0.1。根據所測溫度查表1得之相應溫度下0.01mm土粒下沉所需時間（如：20時為26.5min）。（5）注意事項 ： 在計劃測定之前，再用攪拌棒攪動懸液1min（1分鐘上下各約15次，攪動時下至量筒底，上至近液面），攪拌結束后，取出攪拌棒，立即記下靜置開始時間，加上土粒下沉時間，也就是比重計計劃讀數時間。此時，若懸液液面產生大量氣泡，再滴加幾滴異戊醇消泡，以免影響讀數。在計劃讀數時間到達之前1520s，將比重計輕輕放入懸液中，勿使其左右搖擺，上下浮沉。到時間讀數.五.數據處理及質地名稱的確定表3 甲種比重計溫度校正值溫度（）6.5899.51010.511.0

9、11.51212.513.0校正值-2.2-2.1-2.0-1.9-1.8-1.7-1.6溫度（）13.51414.515.015.516.016.517.0校正值-1.5-1.4-1.2-1.1-1.0-0.9-0.8溫度（）17.518.019.520.020.521.021.5校正值-0.7-0.5-0.100.150.30.45溫度（）22.022.523.023.524.024.525.0校正值0.60.80.91.11.31.51.71.9溫度（）25.526.026.527.027.528.028.5校正值1.92.12.22.52.62.93.1溫度（）29.029.53.03

10、1.532.032.533.0校正值3.33.53.73.84.04.24.6表4 土壤石礫含量分級13mm石礫含量（%）石礫分級10多礫質表5卡慶斯基土壤質地分類標準質地名稱物理性粘粒（808565六、思考題：比重計測定土壤質地時，應注意哪些問題？影響測定結果的關鍵操作有哪些？實驗二土壤容重和孔隙度的測定一、土壤容重的測定(環(huán)刀法) 土壤容量又叫土壤的假比重，是指田間自然狀態(tài)下，每單位體積土壤的干重，通常用克/厘米3表示。土壤容重除用來計算土壤總孔隙度外，還可用于估計土壤的松緊和結構狀況。（一）方法原理用一定容積的鋼制環(huán)刀，切割自然狀態(tài)下的土壤，使土壤恰好充滿環(huán)刀容積，然后稱量并根據土壤自然

11、含水量計算每單位體積的烘干土重即土壤容重。（二）操作步驟1、在室內先稱量環(huán)刀（連同底盤、墊底濾紙和頂蓋）的重量，環(huán)刀容積一般為100厘米3。2、將已稱量的環(huán)刀帶至田間采樣。采樣前，將采樣點土面鏟平，去除環(huán)刀兩端的蓋子，再將環(huán)刀（刀口端向下）平穩(wěn)壓入土中，切忌左右擺動，在土柱冒出環(huán)刀上端后，用鐵鏟挖周圍土壤，取出充滿土壤的環(huán)刀，用鋒利的削土刀削去環(huán)刀兩端多余的土壤，使環(huán)刀內的土壤體積恰為環(huán)刀的容積。在環(huán)刀刀口一端墊上濾紙，并蓋上底蓋，環(huán)刀上端蓋上頂蓋。擦去環(huán)刀外的泥土，立即帶回室內稱重。3、在緊靠環(huán)刀采樣處，再采土10-15克，裝入鋁盒帶回室內測定土壤含水量。(三)結果計算 100 1、環(huán)刀內干

12、土重(克) 環(huán)刀內濕土重（克） 100+土壤含水量（%） 環(huán)刀內干土重（克） 2、土壤容重（克厘米3） 環(huán)刀容積（100厘米3） (四)儀器設備 (1)容積為100厘米3的鋼制環(huán)刀。 (2)削土刀及小鐵鏟各一把。 (3)感量為0.1及0.01的粗天平各一架。 (4)烘箱、干燥器及小鋁盒等。二、土壤總孔隙度的計算 土壤總孔隙度是指自然狀態(tài)下，土壤中孔隙的體積占土壤總體積的百分比。土壤孔隙度不僅影響土壤的通氣狀況，而且反映土壤松緊度和結構狀況的好壞。 土壤總孔隙度一般不直接測定，而是用比重和容重計算求得。 容重土壤總孔隙度（%）（1 ）100 比重 如果未測定土壤比重，可采用土壤比重的平均值2.6

13、5來計算，也可直接用土壤容重(dv)通過經驗公式，計算出土壤的孔隙度P1。 經驗公式P1(%)93.94732.995.dr 為方便起見，可按上述計算出常見土壤容重范圍的土壤總孔隙度查對表。 查表舉例： dv0.87時 P165.24% dv1.72時 P137.20%附表 土壤總孔度查對表 dv P1dv0.70.80.91.01.11.21.31.41.51.61.7五、思考題1、為什么不同質地的土壤，其容重和總孔度不同。2、土壤中大、小孔隙比例對土壤的水分、空氣狀況有何影響？實驗三 土壤交換性酸的測定(氯化鉀交換中和滴定法)一、目的意義土壤交換性酸指土壤膠體表面吸附的交換性氫、鋁離子總量

14、，屬于潛在酸而與溶液中氫離子(活性酸)處于動態(tài)平衡，是土壤酸度的容量指標之一。土壤交換性酸控制著活性酸，因而決定著土壤的pH。過量的交換性鋁對大多數植物和有益微生物均有一定的抑制或毒害作用。二、實驗原理在非石灰性土和酸性土中，土壤膠體吸附有一部分氫、鋁離子，當以KCl溶液淋洗土壤時，這些氫、鋁離子便被鉀離子交換而進入溶液。此時不僅氫離子使溶液呈酸性，而且由于鋁離子的水解，也增加了溶液的酸性。當用NaOH標準溶液直接滴定淋洗液時，所得結果(滴定度)為交換性酸(交換性氫、鋁離子)總量。在淋洗液中加入足量NaF，使鋁離子形成絡合離子，從而防止其水解，然后再用NaOH標準溶液滴定，即得交換性氫離子量。

15、由兩次滴定之差計算出交換性鋁離子量。反應如下：三、儀器設備與化學試劑1.NaOH標準溶液(0.02molL-1)：取1molL-1 NaOH溶液100ml，加蒸餾水稀釋至5L。準確濃度以苯二甲酸氫鉀標定。2.KCl溶液（1molL-1）：配制同前。3.NaF溶液（3.5）：稱NaF(化學純)3.5g，溶于100ml蒸餾水中，貯存于涂蠟的試劑瓶中。4.酚酞指示劑（1）：稱1g酚酞溶于100ml 95的酒精。四、實驗步驟（一）稱取通過0.25mm篩孔的風干土樣，重量相當于4g烘干土，置于100ml三角瓶中。加1molL-1 KCl溶液約20ml，振蕩后濾入100ml容量瓶中。（二）同上多次地用1m

16、olL-1KCl溶液浸提土樣，浸提液過濾于容量瓶中。每次加入KCl浸提液必須待漏斗中的濾液濾干后再進行。當濾液接近容量瓶刻度時，停止過濾，取下用KCl定容搖勻。（三）吸取25m1濾液于100m1三角瓶中，煮沸5分鐘以除去CO2，加酚酞指示劑2滴，趁熱用0.02molL-1的NaOH標準溶液滴定，至溶液顯粉紅色即為終點。記下NaOH溶液的用量(V1)，據此計算交換性酸總量。（四）另取一份25m1濾液，煮沸5分鐘，加13.5NaF溶液，冷卻后，加酚酞指示劑2滴，用0.02molL-1NaOH溶液滴定至終點，記下NaOH溶液的用量(V2)，據此計算交換性氫離子量。五、結果計算式中：滴定交換性酸總量消

17、耗的NaOH的體積，ml；滴定交換性氫消耗的NaOH的體積，ml；NaOH標準溶液的濃度；分取倍數100m1/25m1=4。 實驗四 土壤水解性酸的測定(醋酸鈉水解中和滴定法)一、目的意義水解性酸也是土壤酸度的容量因素，它代表鹽基不飽和土壤的總酸度，包括活性酸、交換性酸和水解性酸三部份的總和。土壤水解性酸加交換性鹽基，接近于陽離子交換量，因而可用來估算土壤的陽離子交換量和鹽基飽和度。土壤水解性酸也是計算石灰施用量的重要參數之一。二、實驗原理用1molL-1 醋酸鈉(pH8.3)浸提土壤，不僅能交換出土壤的交換性氫、鋁離子，而且由于醋酸鈉水解產生NaOH的鈉離子，能取代出有機質較難解離的某些官能

18、團上的氫離子，即可水解成酸。三、儀器設備與化學試劑1.醋酸鈉溶液（1molL-1）：稱取化學純醋酸鈉(CH3COONa3H2O)136.06g，加水溶解后定容至1L。用1molL-1 Na0H或10醋酸溶液調節(jié)pH至8.3。2.NaOH標準溶液(0.02molL-1)：取1molL-1 NaOH溶液100ml，加蒸餾水稀釋至5L。準確濃度以苯二甲酸氫鉀標定。3.酚酞指示劑（1）：稱1g酚酞溶于100ml 95的酒精。四、實驗步驟（一）稱取通過1mm篩孔風干土樣，重量相當于5.00g烘干土，放在100三角瓶中，加1molL-1 CH3COONa約20ml，振蕩后濾入100ml容量瓶中。（二）同上

19、多次地加1molL-1 醋酸鈉溶液浸提土樣，浸提液濾入100ml容量瓶中，每次加入CH3COONa浸提液必須待漏斗中的濾液濾干后再進行，直至濾液接近刻度，用1molL-1 醋酸鈉溶液定容搖勻。（三）吸取濾液50.00ml于250ml三角瓶中，加酚酞批示劑2滴，用0.02molL-1NaOH標準溶液滴定至明顯的粉紅色，記下NaOH標準溶液的用量（V）。 注：滴定時濾液不能加熱，否則醋酸鈉強烈分解，醋酸蒸發(fā)呈較強堿性，造成很大的誤差。五、結果計算式中：消耗的NaOH標準溶液體積，ml；NaOH標準溶液的濃度，mlL-1。如果已有土壤陽離子交換量和交換性鹽基總量的數據，水解性酸度也可以用計算求得。水

20、解性酸度陽離子交換量交換性鹽基總量式中三者的單位均為cmolkg-1土。這樣計算的水解性酸度比單獨測定的水解性酸度更準確。實驗五土壤陽離子交換量的測定一、實驗目的、意義土壤陽離子交換量（CEC）是指土壤所能吸附和交換的陽離子的容量，用每千克土壤的一價離子的厘摩爾數表示即cmol（+）/kg。土壤陽離子交換量是土壤的一個很重要的化學性質，它直接反映了土壤的保肥、供肥性能和緩沖能力。不同土壤，其陽離子交換量不同。土壤的保肥、供肥性能和緩沖能力亦不同。一般認為陽離子交換量在20cmol（+）/kg以上為保肥力強的土壤；2010cmol（+）/kg為保肥能力中等的土壤；10cmol（+）/kg土壤為保

21、肥能力弱的土壤。因此測定土壤陽離子交換量，對了解土壤供肥性能，指導合理施肥具有實際指導意義。通過本實驗，目的是掌握石灰性土壤測定土壤陽離子交換量的方法即乙酸鈉火焰光度計法。二、 實驗原理石灰性土壤在大氣CO2分壓下的平衡pH值接近于8.2。所以用于石灰性土壤的交換劑往往采用pH8.2的緩沖液。本實驗采用pH8.2乙酸鈉火焰光度計法進行測定。其原理：土壤Ca+nNaOAC=土壤NaNa+Ca（OAC）2+（n-2）NaOAC土壤Na+NH4OAC=土壤NH4+NaOAC用pH8.2 1moll-1 NaOAC處理土壤，使其為Na+飽和。洗除多余的NaOAC后，以NH4+將交換性Na+交換出來，測

22、定Na+以計算交換量。在操作程序中，用醇洗去多余的NaOAC時，交換性鈉傾向于水解進入溶液而損失，因此洗滌過頭將產生負誤差；減少淋洗次數，則因殘留交換劑而提高交換量。只有當兩個誤差互相抵消，才能得到良好的結果。試驗證明，醇洗3次，一般可使誤差達到最低值。三、 操作步驟稱取過1mm篩孔的風干土樣4.006.00g（粘土4g，砂土6g）。置于50ml離心管中，加pH8.2 1 moll-1NaOAC33ml，使各管質量一致，塞住管口，振蕩5min后離心，棄去清液。重復用NaOAC提取4次。然后以同樣方法，用異丙醇或乙醇洗滌樣品3次，最后1次盡量除盡洗滌液。將上述土樣加1moll-1NH4OAC33

23、ml，振蕩5min（必要時用玻璃棒攪動），離心，將清液小心傾入100ml容量瓶；按同樣方法用1 moll-1NH4OAC交換洗滌兩次，收集的清液最后用1 moll-1NH4OAC溶液稀釋至刻度。用火焰光度計測定溶液中Na+濃度，計算土壤交換量。四、結果計算土壤陽離子交換量（cmolkg-1）=V10-3100/（m23）標準曲線上查得的待測液中鈉離子的質量濃度（gml-1）；V測定時定容體積（ml）；23鈉的摩爾質量（gmol-1）；10-3把微克換算成毫克；m烘干質量（g）。五、 實驗儀器和試劑1. 主要儀器1/100天平，離心機，玻璃棒，容量瓶，6400A型火焰光度計2. 試 劑（1）1m

24、oll-1乙酸鈉（pH8.2）溶液 稱取CH3COONa3H2O 136g用蒸餾水溶解并稀釋至1L。此溶液pH為8.2。否則以NaOH或HOAC調節(jié)至pH8.2。（2）異丙醇（990mll-1）或乙醇（950mll-1）。（3）1moll-1 NH4OAC（pH7） 取冰乙酸（99.2%）57ml，加蒸餾水至500ml，加濃氨水（NH4OH）69ml，再加蒸餾水至約980ml，用NH4OH或HOAC調節(jié)溶液至pH7.0，然后用蒸餾水稀釋到1L。（4）鈉標準溶液 稱取氯化鈉（分析純，105烘干4h）2.5423g，以pH7.0，0.1 moll-1 NH4OAC為溶劑，定容至1L，即為1000g

25、ml-1鈉標準溶液，然后逐級用乙酸銨溶液稀釋成3、5、10、20、30、50gml-1標準溶液，貯于塑料瓶中保存。六、 注意事項此方法是石灰性土壤交換量測定，用于鹽堿土時由于該類土壤既含石灰質又含易溶鹽，在交換前必須除去可溶鹽。具體辦法是：于離心管中加入50左右的500 mll-1乙醇溶液數毫升，攪拌樣品，離心后棄去清液，反復數次至用BaCl2檢查清液僅有微量BaSO4反應為止。用NaOAC溶液提取4次，第4次提取的鈣和鎂已很少，第4次提取的pH值為7.98.2，表示提取過程已基本完成。實驗六 土壤田間持水量和毛管持水量的測定 本實驗測定的三種土壤水分含量均是重要的土壤水分性質，是反映土壤水分

26、狀況的重要指標，與土壤保水供水有密切的關系。土壤最大吸濕量的測定 風干土樣所吸附的水氣，稱為吸濕水。土壤吸濕水的多少與空氣相對濕度有關，當空氣濕度接近飽和時，土壤吸濕水達到最大量，稱為最大吸濕量或吸濕系數。最大吸濕量的1.252.00倍，大約相當于凋萎系數。凋萎系數的測定較難，故可由最大吸濕量間接計算而得。土壤最大吸濕量也可以用來估計土壤比表面的大小。(一)方法原理 飽和K2S04在密閉條件下可使空氣相對濕度達9899，風干土樣在此相對濕度下達最大吸濕量。(二)操作步驟 1、稱取通過1mm篩孔的風干土樣520克(粘土和有機質多的土壤510克，壤土1015克，砂土1520克)，平鋪于已稱重的稱量

27、皿底部。 2、將稱量皿放人干燥器中的有孔磁板上，另用小燒杯盛飽和K2SO4溶液，按每克土大約2毫升計算，同樣放入干燥器內。 3、將干燥器放在溫度保持在20的地方，讓土壤吸濕。 4、土樣吸濕一周左右，取出稱重，再將其放人干燥器內使之繼續(xù)吸水，以后每隔23天稱一次，直至土樣達恒重(前后二次重量之差不超過0.005克)，計算時取其大者。5、達恒重的土樣置于105110烘箱內烘至恒重，按一般計算土壤含水量方法計算出土壤最大吸濕量。二、田間持水量測定 土壤田間持水量是指地下水位較深時，土壤所能保持的最大含水量。因此是表征田間土壤保持水分能力的指標，也是計算土壤灌溉量的指標。(一)土壤田間持水量的野外測定

28、方法 1、方法原理：通過灌水、滲漏，使土壤在一定時間內達到毛管懸著水的最大量時，取土測定水分含量，此時的土壤水分含量即為土壤田間持水量。 2、操作步驟 (1)選地：在田間地塊選一具有代表性的測試地段；先將地面平整，使灌水時水不致積聚于低洼處而影響水分均勻下滲。 (2)筑?。簻y試地段面積一般為4平方米，四周筑起一道土埂(從埂外取土筑埂)，埂高30厘米，底寬30厘米。然后在其中央放上方木框，入土深度25厘米?？騼让娣e1平方米為測試區(qū)。若無木框，可再筑一內埂代之，埂內面積仍為1平方米。木框或內埂外的部分為保護區(qū)，以防止測試區(qū)內的水外流。 (3)計算灌水量：從測試點附近取土測定1米深內土層的含水量，計

29、算其蓄水量。按土壤的孔隙度(總孔隙度)計算使1米土層內全部孔隙充水時的總灌水量，減去土壤現有蓄水量，差值的1.5倍即為需要補充的灌水量。 如果缺少土壤孔隙度的實測數據，可以下列數據計算： 粘土及重壤土 孔隙度50一45 中壤土及輕壤土 4540 砂壤土 4035 砂 土 3530 例如：設1米土層的平均孔隙度為45，為使其全部孔隙充滿水分，需要的水量是： 1000毫米(1米)45450毫米 設土層現有蓄水量為150毫米，則應增加的水量即灌水量為： (450毫米一150毫米)1.5450毫米 計算測試區(qū)1平方米的灌水量為： 1平方米0.45米(450毫米)0.45立方米 1立方米(水)=1000

30、升 0.45立方米=450升 保護區(qū)面積=(41)平方米=3平方米，所需灌水量為： 450升3=1350升 這樣，測試區(qū)和保護區(qū)共需灌水量1800升。 (4)灌水：灌水前在地面鋪放一薄層干草，避免灌水時沖擊，破壞表土結構。然后灌水：先灌保護區(qū)，迅速建立5厘米厚的水層，同時向測試區(qū)灌水，同樣建立5厘米厚的水層，直至用完計算的全部灌水量。 (5)覆蓋：灌完水后，在測試區(qū)和保護區(qū)再覆蓋50厘米厚的草層，避免土壤水分蒸發(fā)損失。為了防止雨水滲入的影響，在草層上覆蓋塑料薄膜。 (6)取土測定水分：灌水后，砂壤土和輕壤土經12晝夜，重壤土和粘土經34晝夜取土測定含水量，取土后仍將地面覆蓋好。取回的土樣稱取2

31、0.0克，用酒精燒失法測定其水分含量，即為土壤的田間持水量。 (二)田間持水量室內測定方法 1、按容重采土的方法用環(huán)刀在野外采取原狀土，放于盛水的搪瓷盤內，有孔蓋(底蓋)一端朝下，盤內水面較環(huán)刀上緣低12毫米，勿使環(huán)刀上面淹水。讓水分飽和土壤。 2、同時在相同土層采土，風干后磨細過1毫米篩孔，裝入環(huán)刀中(或用石英砂代替干土)，裝時要輕拍擊實，并稍微裝滿一些。 3、將水分飽和一晝夜的裝有原狀土的環(huán)刀取出，打開底蓋(有孔蓋)，將其連濾紙一起放在裝有干土(或石英砂)的環(huán)刀上。為緊密接觸，可壓上磚頭(一對環(huán)刀用兩塊磚壓)。4、經過8小時吸水后，從環(huán)刀內取出1520克原狀土測定含水量，此值接近于該土壤的

32、田間持水量。 5、結果計算： 濕土重干土重土壤田間持水量(重量)100 干土重 土壤自然含水量（%）土壤相對含水量（%） 100 土壤田間持水時（%） 根據土壤比重、容重、總孔隙度和田間持水量?？捎嬎阃寥涝谔镩g持水量時的固、液、氣三相體積： 土壤容重 土壤固相體積(%)100 土壤比重 土壤液相體積(%)田間持水量(重量)容重 土壤氣相體積(%)總孔隙度(%)一土壤液相體積(%)三、土壤毛管持水量測定 土壤毛管持水量是土壤的一項重要水分常數，可根據其數值換算土壤的毛管孔隙度和通氣孔隙度(或非毛管孔隙度)。 (一)操作步驟 1、按測定土壤容重的采土方法，在田間用環(huán)刀采取原狀土，帶回室內于盛有23

33、毫米水層的瓷盤中，讓土壤毛細管吸水。 2、吸水時間，砂土46小時，粘土812小時或更長，然后取出環(huán)刀，除去多余的自由水。 3、從環(huán)刀中取出45克濕土測定含水量，即為毛管持水量。亦可根據測定容重時環(huán)刀內的干土重換算求得，即： 環(huán)刀內濕土重環(huán)刀內干土重土壤毛管持水量（%）100 環(huán)刀內干土重 (二)土壤毛管孔隙度和通氣孔隙度的計算 土壤毛管孔隙度() 土壤毛管持水量(%)土壤容重 土壤通氣孔隙度() 土壤總孔隙度(%)一土壤毛管孔隙度()四、藥品配制：飽和K2SO4溶液：稱取100克K2SO4溶于1升蒸餾水中，溶液應見白色未溶的K2SO4晶體，否則要適當增加K2SO4量。五、作業(yè)題 1、列出實驗數

34、據，計算各項土壤水含量。 2、計算土壤在田間持水量時的三相比。 3、計算土壤的毛管孔隙度和通氣孔隙度。六、思考題 1、測定最大吸濕量時，讓土壤在特定的溫度(20)和相對濕度98條件下吸濕，為什么？2室內測定田間持水量和毛管持水量的方法有何不同？二者結果在反映土壤水分狀況上有何重要意義？實驗七 主要造巖礦物的觀察與認識一、目的與意義礦物是存在于地殼中在地質作用所形成具有一定物理性質、化學成分和內部構造的天然化合物或單質。礦物在一定的物理化學條件范圍內穩(wěn)定，是組成巖石和礦石的基本單元。巖石由一種或多種礦物組成的集合體，是構成地貌和形成土壤的物質基礎。巖石的礦物組成、形態(tài)、結構和化學成分影響著成土過

35、程的速度、性質和方向。因此，認識主要巖石和造巖礦物，掌握巖石和礦物形態(tài)與物理性質，對學習土壤學具有重要的意義。二、主要造巖礦物的認識 (一)形態(tài) 礦物形態(tài)除表面為一定幾何外形的單獨體外，還常常聚集成各種形狀的集合體，常見的有下列形態(tài)。柱 狀由許多細長晶體，組成平行排列者，如角閃石。板 狀形狀似板，如透明石膏、斜長石。片 狀可以剝離成極薄的片體，如云母。粒 狀大小略等及具有一定規(guī)律的晶粒集合在一起，如橄攬石、黃鐵礦。塊 狀結晶或不結晶的礦物，成不定形的塊體，如結晶的塊狀石英，非結晶的蛋白石。土 狀細小均勻的粉末狀集合體，如高嶺石。纖維狀晶體細小，纖細平行排列，如石棉。鮞 狀似魚卵狀的園形小顆粒集

36、合體，如赤鐵礦。豆 狀集合體成園形或橢圓形大小似豆者。如赤鐵礦。(二)顏色 礦物首先引人注意的是它的顏色，礦物的顏色是其重要的特征之一。一般地說，顏色是光的反射現象。如孔雀石為綠色，是因孔雀石吸收綠色以外的色光而獨將綠色反射所致。礦物的顏色，根據其發(fā)生的物質基礎不同，可以有自色、他色和假色。自色礦物本身所含的化學成分中，具有的色素表現出來的顏色，如石英的白色。他色礦物因為含有外來的帶色素的雜質而產生的顏色，如無色透明的石英（水晶）因錳的混入而被染成紫色，即是他色。假色礦物內部裂縫、解理面及表面由于氧化膜的干涉效應而產生的顏色。(三)條痕 礦物粉末的顏色。將礦物在無釉瓷板上擦劃，(必須注意礦物硬

37、度小于瓷扳)所留在瓷板上的顏色即為條痕。條痕對有色礦物有鑒定意義。(四)光澤礦物表面對入射光線的反射能力稱光澤。按其表現可分為：金屬光澤如黃鐵礦半金屑光澤如赤鐵礦非金屑光澤玻璃光澤：如石英晶面油脂光澤：如石英斷口面絲絹光澤：如石棉珍珠光澤：如白云母土狀光澤：如高嶺石(五)硬度礦物抵抗磨擦或刻劃的能力。決定硬度時，常常用二個礦物相對刻劃的方法即得出其相對硬度。表示硬度的大小，以摩氏硬度計的十種礦物作標準，從硬度等級12345678910在野外可用指甲（硬度2-2.5）、回形針（3）、玻璃（5）、小刀（5-5.5）、鋼銼（6-7）代替標準硬度計。 (六)解理礦物受擊后沿一定方向裂開成光滑平面的性質

38、稱為解理，礦物破裂時呈現有規(guī)則的平面稱為解理面，按其裂開的難易、解理面之厚薄、大小及平整光滑程度，一般可有下列等級。 極完全解理解理面極平滑，可以裂開成薄片狀，如云母。完全解理解理面平滑不易發(fā)生斷口，往往可沿解理面裂開成小塊，其外形仍與原來的晶形相似，如方解石的菱面體小塊。 中等解理在礦物碎塊上，既可看到解理面，又可看到斷口。如長石、角閃石。不完全解理在礦物的碎塊上，很難看到明顯的解理面，大部分為斷口，如灰磷石。無解理礦物碎塊中除晶面外，找不到其他光滑的面，如石英。必須指出，在同一礦物上可以有不同方向和不同程度的幾向解理出現。例如云母具有一向極完全解理；長石、輝石具有二向完全解理；方解石具有三

39、向完全解理等。(七)斷口礦物受擊后，產生不規(guī)則的破裂面，稱為斷口。在解理不發(fā)達以及非結晶礦物受擊后，容易發(fā)生斷口。其形狀有：貝殼狀(如石英的斷口)、參差狀(如自然銅)、平坦狀(如磁鐵礦)等。 同一礦物，解理與斷口的性質表現出互為消長的關系，如極完全解理的云母，則不易見到斷口。(八)鹽酸反應含有碳酸鹽的礦物，加鹽酸會放出氣泡，其反應式： CaCO3+2HClCaCl2+C02+H2O 根據與10的鹽酸發(fā)生反應時放出氣泡的多少，可分四級: 低徐徐的放出細小氣泡 中明顯起泡 高強烈起泡。 極高劇烈起泡，呈沸騰狀 (九)根據表1所列項目，認識各種礦物 表1 各種礦物的性質和風化特點形狀顏色條痕光澤硬度

40、解理斷口10%HCl反應其他風化特點與分解產物不易風化、難分解，是土壤中砂粒的主要來源風化后產生粘粒、二氧化硅和鹽基物質，正長石含鉀較多，是土壤中鉀素來源之一。白云母抗風化分解能力較黑云母強，風化后均能形成粘粒。并釋放大量鉀素，是土壤中鉀素和粘粒來源之一。長柱狀容易風化分解產生含水氧化鐵，含水氧化硅及粘粒。并釋放大量鈣、鎂等元素。短柱狀粒狀易風化形成褐鐵礦，二氧化硅以及蛇紋石等次生礦物。菱面體或塊體易受碳酸作用溶解移動，但白云石稍比方解石穩(wěn)定，風化后釋放出鈣、鎂元素，是土壤中碳酸鹽和鈣、鎂的重要來源。六方柱或塊狀風化后是土壤中磷素營養(yǎng)的主要來源。板狀、針狀、柱狀溶解后為土壤中硫的主要來源塊狀、

41、鮞狀、豆狀易氧化，分布很廣，特別在熱帶土壤中最為常見。塊狀、土狀、結核狀其分布與赤鐵礦同。難風化，但也可氧化成赤鐵礦和褐鐵礦。分解形成硫酸鹽，為土壤中硫的主要來源。由長石、云母風化形成的次生礦物，顆粒細小是土壤粘粒礦物之一。三、主要成土巖石的觀察組成地殼的巖石，按其成因不同分為三大類，即：由巖漿冷凝而成者稱巖漿巖；由各種沉積物經硬結成巖而成者稱沉積巖；由原生巖經高溫、高壓以及化學性質活潑的物質作用后發(fā)生了變質的巖石稱變質巖。三者由于成因不同，以致在各自的組成、結構和構造中都有較大的差異。肉眼鑒定巖石的方法，主要對巖石的顏色、礦物組成、結構、構造等方面進行觀察后，才能區(qū)別出所屬巖類和定出巖石名稱

42、。(一)顏色 巖石的顏色決定于礦物的顏色，觀察巖石的顏色，有助于了解巖石的礦物組成。如巖石深灰及黑色是含有深色礦物所致。 (二)礦物組成 巖漿巖的主要礦物有石英、長石、云母、角閃石、輝石、橄攬石。沉積巖主要礦物除石英、長石等外，還含有方解石、白云石、粘土礦物、有機質等。變質巖的礦物組成除石英、長石、云母、角閃石、輝石外，常含變質礦物如石榴石、滑石、蛇紋石、綠泥石、絹云母等。(三)結構1.巖漿巖結構 指巖石中礦物的結晶程度、顆粒大小、形狀以及相互組合的關系。其主要結構有：全晶等粒、隱晶質、斑狀、玻璃質(非結晶質)。 全晶等粒結構 巖石中礦物晶粒在肉眼或放大鏡下可見，且晶粒大小一致。如花崗巖。隱晶

43、質結構 巖石中礦物全為結晶質，但晶粒很小，肉眼或放大鏡看不出晶粒。斑狀結構 巖石中礦物顆粒大小不等，有粗大的晶粒和細小的晶?；螂[晶質甚至玻璃質(非晶質)者稱斑狀結構。大晶粒為斑晶，其余的稱石基。如花崗斑巖。2.沉積巖結構 指巖石的顆粒大小、形狀及結晶程度所形成的特征叫結構。一般沉積巖結構有：碎屑結構(礫、砂、粉砂)、泥質結構、化學結構、生物結構等。碎屑結構 碎屑物經膠結而成。膠結物的成份有鈣質、鐵質、硅質、泥質等。按碎屑大小來劃分有：礫狀結構 大于2mm以上的碎屑被膠結而成的巖石，如礫巖。砂粒結構碎屑顆粒直徑為20.1mm者如砂巖。粉砂結構碎屑顆粒直徑為0.10.01mm者如粉砂巖。 泥質結構 顆粒很細小，由直徑小于0.01mm的泥質組成，彼此緊密結合，成致密狀，如頁巖、泥巖?；瘜W結構 由化學原因形成，有晶粒狀、隱晶狀、膠體狀(如鮞狀、豆狀)。為化學巖所特有如粒狀石灰?guī)r。生物結構 由生物遺體或生物碎片組成如生物灰?guī)r。3.變質巖結構 變質巖多半具有結晶質，其結構含義與巖漿巖相似，有等粒狀、致密狀或斑狀等。在結構命名上，為了區(qū)別起見，特加上“變晶”二字，如等粒變晶、斑狀變晶、隱晶變晶。(四)構造 1.巖漿巖構造 指礦物顆粒之間排列方式及填充方式所表現出的整體外貌。一般有塊狀、流紋狀、氣孔狀、杏仁狀等構造。 塊狀構造巖石中