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土壤容重范文1
关键词：容重变化；水土流失；人工降雨
Abstract: The simulated rainfall experiment was used to quantify the effects of different bulk densities on runoff , soil erosion processes and hydrological process on red earth land-slope .The results showed that：(1) infiltration rate with time gradually weakened, with the bulk density increases; (2) runoff intensity time to build, with the bulk density increases. Soil bulk density is bigger, runoff moments earlier, runoff coefficient is big. Such as soil crust inhibited runoff, runoff decline; (3) the slope sediment yield increases with time, the bulk density is bigger, the sediment yield increasing. Such as soil crust inhibited sediment, sediment reduction.
Keywords: Bulk density；Soil erosion；Artificial rainfall
中图分类号：S157.1文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
1 引言
土壤物理性质是影响水土流失的重要因素，土壤容重的大小反映了土壤的松紧程度，是影响土壤的透气性、入渗性能、持水能力、溶质迁移特征和土壤抗侵蚀能力的重要因素之一，对坡面降雨入渗产流产沙等过程不可忽视。南方红壤丘陵区是我国农业生产发展潜力最大的地区之一，翻耕较频繁，长期对山丘坡地资源的强度开发利用，造成了较为严重的水土流失。因为土壤层薄，流失的土层厚度的比例很高，土壤石砾化严重，已直接制约了农业生产的发展。
目前，我国对于水土流失状况和规律的研究中，耿晓东等2009年在《红壤坡面降雨入渗及产流产沙特征试验研究》中得出在不同降雨强度和坡度条件下,产流时刻随降雨强度和坡度的增大而提前。王占礼等2005年在《黄土裸坡降雨产流过程实验研究》中研究了黄土高原裸坡降雨产流的变化过程，得出了不同因子对径流的影响，并得出了各因子和径流之间的关系方程式。刘俊娥等2010年在《黄土坡面薄层产流过程试验研究》中通过人工模拟降雨试验的方法，研究了黄土高原中部安塞黄绵土条件下的坡面薄层产流过程，得出了各产流因子与产流的关系方程。
基于前人研究的成果，本研究以模拟红壤坡地为研究对象，开展了不同容重情况下坡面径流入渗和侵蚀产沙特征研究，分析坡地系统内的侵蚀产沙入渗规律，探索不同容重条件下的侵蚀产沙入渗动态。这对完善红壤坡地水土流失问题的治理方案提供理论基础，优化布局和设计整体水土流失治理措施，合理地指导坡地农业种植结构具有重要意义。
2 实验材料与方法
2.1 实验过程与材料
试验用土采用湖南省长沙市东郊，属中度脱硅富铝化的铁铝土，质地较粘重。在生产上粘土具有保肥、保水的特性，但耕性较差的特点。试验土样经过1cm孔筛网，晾晒等处理填装。试验坡面植被覆盖率为零，初始含水率为15%，质地均匀。
试验所用土槽规格为：长200cm×宽30cm×高30cm ，坡度固定为15°，土槽径流流出口处安装V形槽用于收集径流。为了控制试验坡面物理状况一致性，按照设定的容重计算每层土壤重量分层填装。避免减小边壁对水分入渗的影响及土层之间产生人工分层现象。
降雨设备由供水、稳压、降雨3个子系统构成。降雨高度为7m，雨滴有效降落高度为6m，有利于保证雨滴降落的最终速度能够达到天然降雨降落到地表的最大速度。降雨强度控制在80mm/h左右，均匀度大于80%。
2.2 试验设计
人工模拟降雨试验在湖南农业大学排灌实验室进行，其为了揭示不同容重对坡面水土流失过程的影响，容重分别设置为1.1g/cm³，1.15 g/cm³，1.2 g/cm³，重复2次。研究数据均为重复降雨试验数据的算术平均值。
3 结果与分析
3.1 容重变化对入渗过程的影响
土壤容重主要由土壤孔隙及土壤固体的数量来决定，而土壤水分入渗能力直接决定于土壤孔隙度值，它对土壤水分运动的驱动力和水力传导度产生影响，进而影响到土壤水分入渗能力，也就是说土壤容重在一定程度上决定了土壤入渗能力的大小。孔隙度愈高，土壤的透水性将愈强。通常土壤的入渗能力用入渗率来衡量，入渗率指的是一定时期内降水入渗补给地下水的水量与同期内降水量的比值。入渗率的计算公式见（1）：
⑴
式中，—入渗率（mm/min）；—径流量（mm）；—降雨强度（mm/min）；—时间（min）；—坡面实际承雨面积（cm²）；—坡度；10—量纲换算系数。
图1 不同容重条件下平均入渗率随时间的变化过程
Table1 Different density conditions average infiltration rate changes over time
由图1可知，不同容重条件下，土壤的平均入渗率变化过程有所差异，即土壤的平均入渗率随土壤容重的增大而减小。一般来说，容重大的土壤较为紧实致密、容重小的土壤疏松多孔，在相同土壤结构、含水量和水势梯度条件下，容重大的水力传导度小于容重小的土壤。因此，容重大的土壤水分入渗能力小于容重小的土壤。
3.2 容重变化对产流过程的影响
产流过程指流域上降水经过植物截留、填洼、下渗、蒸发等损失而产生净雨过程。在地面形成地表径流；在地下部分补充土壤的缺水量，部分形成地下径流。本实验主要研究地表径流，由于是模拟平整的红壤裸坡坡地，所以，不考虑植物截留、填洼等损失；蒸发损失的量少，不便计算，忽略不计，只考虑降雨下渗后的坡面产流情况。
根据坡面降雨产流过程, 定时采集径流样, 并计算出径流深度H（mm/min）和径流系数（%），计算方法见公式（2）和公式（3）
（2）
土壤容重范文2
关键词：甲羧除草醚；吸附性；淋溶特性
一、试验目的
通过对土壤中甲羧除草醚的吸附和淋溶特性的研究，探究现代农药在农业种植中应用带来的双重影响，进一步优化现代农药的成分；加强对农业种植中农药应用研究的创新探究，促进我国现代农业逐步实现绿色化发展。
二、试验对象
土壤中甲羧除草醚的吸附和淋溶特性。
三、试验材料
甲羧除草醚（纯度为98%），东北特有的黑土样本1份（试验1号），华北冲击平原的土壤1份（试验2号）；酸性检测仪，液相色谱仪，常温消毒试验容器，烧杯，检测中所需的相关仪器和记录表；无水硫酸钠、氧化钠、乙醇等试验所需的药品。
四、试验步骤
主要分两部分进行试验数据的收集，一部分是对甲羧除草醚的吸附性进行探究，另一部分是对甲羧除草醚的淋溶特性进行分析。
（一）对甲羧除草醚的吸附性研究在试验前，首先对试验所需的用具进行消毒处理，并将试验材料中准备的2种土壤分别放入试验收集容器中，分别对土壤进行风干处理，然后将土壤取出，放入准备好的常温无菌保存箱中；其次，分别取2种试验土壤放置在试验瓶中，按照10∶1的配备比重配备水和土壤，将试验瓶的木塞拧紧，平移震荡试验瓶，待水与土壤处于完全融合状态时打开木塞，在溶液中注入10mL甲羧除草醚溶液，然后将木塞盖紧，再次平移摇晃试验瓶，2份土壤溶液分别进行以上试验操作，平移振动3～5min，然后通过离心管对2种试验溶液进行过滤处理，检验试验过滤后的溶液中农药成分的含有量。
（二）对甲羧除草醚的淋溶性研究淋溶特性的试验研究，则是分别取2种试验土壤500g，应用注射器将烧杯中土壤的表层湿润，分别在试验土壤表面注入10mL农药溶液，将试验土壤放置在常温保温箱中，当试验土壤溶液表面呈现半干状态时，采用淋溶技术对土壤表层进行处理，并对淋溶后产生的溶液进行检测分析。
五、试验现象
（一）农药在土壤中的吸附性探究试验中将2种土壤分别放入适量的水，土壤与水融合时具有少量的气泡，当进行平移振动摇晃后，水与土壤能够完全融合，水溶液的颜色呈现泥土灰色；当试验溶液中放入适量的甲羧除草醚溶液后，溶液没有发生剧烈变化，农药在溶液中融合后，溶液的颜色没有发生变化，依旧为土灰色。
（二）农药在土壤中的淋溶性探究烧杯中的土壤注入适量的水分后，表面的土壤湿润，由原来的松散状态变为凝固状态，注入农药溶液后，表面的土壤无较大的变化，当试验土壤溶淋后，水溶液的颜色呈现较浅的玫红色，土壤表层的颜色依旧为灰色，无其他颜色变化。六、结果分析从表1结果可以看出，试验后1、2号土壤中检测到的甲羧除草醚含量都含有较高的比重，震荡后检测出1、2号试验土壤中甲羧除草醚含量分别为33%和49%，而试验溶琳后甲羧除草醚的含量分别为45%和60%，并且检验发现经过农药溶液融合后的土壤中营养成分的受破坏率分别为20%和27%，所占比重较大。表1土壤中甲羧除草醚的吸附和淋溶特性试验结果七、结论在土壤中注入适量的甲羧除草醚溶液，对甲羧除草醚的吸附性和淋溶特性进行分析，从试验现象和试验结果来看，甲羧除草醚在农业生产中的应用并不会造成土壤表层的变化，但对土壤的内在营养成分和土壤结构造成了破坏，具有较强的吸附性和溶淋性。
参考文献：
[1]熊文兰，陈一兵.农药渗透污染地下水的监测及管理[J].西南农业学报，2013（S1）：43-48.
[2]张伟，王进军，张忠明，等.烟嘧磺隆在土壤中的吸附与土壤性质的相关性研究[J].农药学学报，2014（3）：265-271.
土壤容重范文3
【关键词】涂层缺陷；腐蚀；阴极极化
外防腐涂层技术是减轻埋地管线腐蚀，增加其服役寿命极为有效的方法，涂层防护与其它防护措施相比在埋地管线的防护中所起的作用占90%以上。有机涂层在实际工程应用中失效的主要形式之一是破损。由于人为和机械等因素以及应力及腐蚀介质的长期作用，使涂层表面不可避免地产生涂层缺陷。通过自腐蚀电位测定和交流阻抗谱的测试分析不同大小涂层缺陷的X70钢在包头模拟溶液中的腐蚀特征。
1 试验准备
1.1材料：试验材料选用高强X70管线钢，实验溶液选用可以代表气候干燥地区的包头土壤模拟溶液（0.01136%Cl-+0.01344%SO42-+0.03172%HCO3-，pH=7.98）。
1.2试样的制备
X70钢经线切割加工成30mm×30mm
×3mm片状，用丙酮除油去脂后，用120#～1000#水磨砂纸依次打磨试样表面，再用无水乙醇清洗后烘干。焊接导线后用环氧树脂封装试样，固化24小时后用1000#水磨砂纸打磨。用环氧煤沥青作为防腐涂层材料，对封装好的试样进行涂刷，人为制造涂层缺陷。涂刷全部完成后自然干燥24小时后备用。这样制成了缺陷面积占涂层总面积5.585%（直径Φ为8mm）的涂层缺陷。
图1 破损涂层缺陷
2 实验方法
将制好的试样分组，置于自腐蚀电位状态和阴极极化（J）电位（-775mVvs. SCE）条件下浸泡于包头土壤模拟溶液中，分别于0天、1天、2天、4天、7天、15天、30天进行自腐蚀电位测试。定期测试涂层缺陷下X70钢于包头土壤模拟溶液的交流阻抗谱。实验在Solatran公司的SI1280B电化学工作站进行，采用标准三电极体系，带有涂层缺陷的X70管线钢试样作为工作电极，铂电极为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极。
3 实验结果
3.1试样表面形貌观察及产物分析
用数码相机拍摄腐蚀形貌照片进行表面观察，图1为自腐蚀电位和-775mV阴极极化电位保护状态下破损直径Ф为8mm的试样浸泡30天后表面宏观形貌。由图可看出，试样在自腐蚀电位状态下腐蚀严重，且腐蚀介质顺着涂层与基体金属的接触处向涂层下扩散。试样缺陷面已完全被棕红色锈所覆盖。而-775mV阴极极化电位下，虽然由于极化电位不够，或是因为几次测试过程没有保护电压而间或腐蚀，但腐蚀还是很轻微，阴极极化起到了一定的作用。
图1自然（图a）和-775mV极化（图b）状态下破损涂层缺陷下的X70钢在包头土壤模拟溶液中浸泡30天宏观形貌
用SEM观察微观表面形貌和EDS分析腐蚀产物成分的组成。图2为缺陷处的微观形貌。图2对应于图1（图a）中棕红色的锈层，从图中可以看到，腐蚀产物比较疏松。对图2微观形貌中箭头所指处进行EDS分析，发现主要含有Fe，O，S，Cl等元素。根据EDS和宏观形貌初步断定腐蚀产物主要是Fe的氧化物。
图2自然状态下破损涂层缺陷的X70钢在包头土壤模拟溶液中浸泡30天微观形貌（图a）及箭头所指处的EDS分析（图b）
3.2自腐蚀电位分析涂层缺陷尺寸对腐蚀的影响
将带有涂层缺陷的X70钢试样浸泡在实验溶液中，连续监测自腐蚀电位。其结果见图3所示。由图可见，实验前期自腐蚀电位急剧下降，腐蚀倾向较大，试样表面性质发生了变化；实验后期自腐蚀电位较平稳，腐蚀速率基本不变。不同尺寸破损涂层缺陷及裸样相比较，随着涂层缺陷的增大，自腐蚀电位下降。自腐蚀电位越低，越容易腐蚀。
变化曲
图3 不同尺寸涂层缺陷下X70钢自腐蚀电位的变化曲线
3.3交流阻抗谱分析涂层缺陷尺寸对腐蚀的影响
图4是浸泡30天不同涂层缺陷直径及裸样的交流阻抗谱的Nyquist图和Bode图。
图4 浸泡30天不同直径涂层缺陷及裸样的交流阻抗谱的Nyquist图和Bode图
从Nyquist图看到，随着破损孔的增大，表征腐蚀反应电阻大小的低频容抗弧逐渐变小，裸样的容抗弧最小。说明缺陷尺寸大时，发生腐蚀的阻力小，溶池中的电解质溶液易于渗透到涂层与金属表面，使金属尽早发生腐蚀。因而，随着缺陷尺寸的增大，越容易发生腐蚀。又从Bode图发现，缺陷尺寸为4mm和8mm的腐蚀特性随着浸泡时间的延长而逐渐地趋同，说明当缺陷尺寸增加到一定程度时尺寸对腐蚀特性的影响将逐渐减弱。
4 结论
4.1试样在自腐蚀电位状态下腐蚀严重，腐蚀产物比较疏松主要是Fe的氧化物。而在-775mV阴极极化电位保护下，虽然阴极极化保护电位不够发生了腐蚀，但腐蚀很轻微。
4.2试验初期自腐蚀电位急剧下降，腐蚀倾向较大；实验后期自腐蚀电位较平稳，腐蚀速率基本不变。涂层缺陷增大，自腐蚀电位越低，腐蚀程度越重。
4.3不同尺寸涂层缺陷的X70钢浸泡在包头模拟溶液中，随着涂层缺陷的增大，交流阻抗谱的容抗弧越小，发生腐蚀的阻力小，越容易发生腐蚀；当缺陷尺寸增加到一定程度时尺寸对腐蚀特性的影响将逐渐减弱。
参考文献：
[1]韩兴平.埋地管线腐蚀涂层缺陷检测技术[J].天然气工业，2001，21（1）：108-111.
[2]宋诗哲.腐蚀电化学研究方法[M].北京：化学工业出版社，1988：167
[3]宋小平，王文魁，宋诗哲.缺陷缠带防护层下碳钢的电化学行为[J].中国腐蚀与防护学报，2001，21（2）：65-67
作者简介：
土壤容重范文4
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
土壤容重范文5
作者：秀英 魏江生 景宇鹏 单位：内蒙古农业大学生态环境学院
7个林型土壤容重在剖面的变化有明显的规律性，即随着深度的增加，土壤容重逐渐增加，7个林型土壤容重在0.08～0.96克/立方厘米之间变动，腐殖质层变化范围在0.08～0.26克/立方厘米之间；淀积层变化范围在0.22～0.96克/立方厘米之间。在腐殖质层变幅比较小，淀积层有一明显增大的趋势，这是由于腐殖质层受植物根系的影响，土质疏松多孔，土壤容重较小，淀积层土壤小石砾含量大，甚至有的林型出现白浆化，结构紧实，使土壤容重较大，也可能由于长期的重力、水文等的作用，土壤粒级分布和有机质含量、根系等共同作用的结果，7个林型土壤饱和导水率由表层到深层迅速减少，与土壤容重的变化规律恰好相反，即随着容重增加，饱和导水率逐渐减小。这于王小彬等研究容重及粒径大小对土壤持水性的影响和刘洪禄、扬培岭等研究波涌灌溉土壤表面密实层饱和导水率与土壤机械组成，土壤容重的定量关系等的结果相一致。
由于枯枝落叶层多为枯枝落叶，直接暴露在空气之下，又受动植物活动影响，其孔隙度较大，该层导水能力较强；腐殖质层多为腐殖质，该层受植物根系活动影响较大，植物根系纵横交织，土壤孔隙较大；淀积层多为矿物风化物，该层受外界影响较小，土壤孔隙度较小。7个林型土壤饱和导水率变化范围在0.04～0.17厘米/s，腐殖质层变化范围在0.04～0.18厘米/冬季之间；淀积层变化范围在0.04～0.10厘米/秒之间。从土壤水分空间变化看,随着土层厚度的增加土壤自然含水量均表现出下降趋势,其变化范围在0.27～2.00之间，另外可以看出,不同林分之间,腐殖质层土壤含水量的差别要明显大于淀积层。由此可见,林地土壤水分变化比较复杂,同时受大气降雨、植被蒸腾、水分入渗和土壤蒸发的综合作用,以及土壤物理特性的影响,从而导致土壤水分的垂直分布格局呈现不同的变化规律。森林土壤是水分贮存的主要场所,从土壤的持水能力来看,毛管孔隙度的水分可以长时间保持在土壤中,主要用于植物根系吸收和土壤蒸发。从田间持水能力的空间变化看,随着土壤深度的增加,各森林土壤田间持水量出现减小趋势，其变化范围在54.12～493.66之间，腐殖质层变化范围在187.49～493.66厘米/秒之间；淀积层变化范围在54.12～252.11厘米/秒之间。但这种在表层贮存的水分,易蒸发,贮存时间短,无效水分多,从这一点考虑,应加强林下草被层、枯枝落叶层的保护,提高水分利用率。
土壤养分（1）不同林型土壤全量养分分析土壤有机质是评价土壤肥力质量的一项重要指标。7个林型土壤有机质含量较为丰富,土壤有机质含量都在30.0克/千克以上，林木在生长的过程中，随着林木的生长，林木根际微生物活性增强，提高了土壤中的蛋白酶、转化酶脲酶、磷酸酶和过氧化酶的活性，各林分的上层土壤有机质含量差异极为显著。不同林地土壤全量养分之间差异明显,腐殖质层土壤有机质含量在177.49～488.62克/千克之间，其顺序为:杜香兴安落叶松林＞柴桦兴安落叶松林＞真藓兴安落叶松林＞赤杨兴安落叶松林＞杜鹃兴安落叶松林＞草类兴安落叶松林＞溪旁兴安落叶松林；淀积层土壤有机质含量在47.09～380.26克/千克之间，其顺序为:真藓兴安落叶松林＞柴桦兴安落叶松林＞赤杨兴安落叶松林＞溪旁兴安落叶松林＞杜鹃兴安落叶松林＞杜香兴安落叶松林＞草类兴安落叶松林；林>侧柏林>杂木林。腐殖质层土壤全N含量在8.35～17.86克/千克之间，其顺序为：赤杨兴安落叶松林＞真藓兴安落叶松林＞柴桦兴安落叶松林＞草类兴安落叶松林＞杜香兴安落叶松林＞杜鹃兴安落叶松林＞溪旁兴安落叶松林；淀积层土壤土壤全N含量在2.77～15.18克/千克之间，其顺序为：真藓兴安落叶松林＞柴桦兴安落叶松林＞赤杨兴安落叶松林＞溪旁兴安落叶松林＞杜鹃兴安落叶松林＞草类兴安落叶松林＞杜香兴安落叶松林。腐殖质层土壤全P含量在0.87～1.85克/千克之间，根据土壤养分分级标准，从总体来看7个林型土壤供P能力各不相同，草类兴安落叶松林属全P贫乏，其它几个林型P素中等。各个林型土壤全K含量在2.94～15.05克/千克。四、结论与讨论通过对大兴安岭森林的七种森林类型土壤物理化学性质进行研究，得到如下结论：土壤pH值都随土层深度增加而减少，腐殖质、淀积层变化一致，除溪旁兴安落叶松林pH在中性范围，其它都显酸性。除土壤容重外，随着土层厚度的增加土壤自然含水量、饱和含水量、田间持水量、饱和导水率均表现出下降趋势；不同森林类型土壤水分性质存在明显差异。研究区域不同林型类型下土壤全N、全P、全K和有机质的含量均发生了不同程度的变化。结果表明,同一林型的表层土壤因土层深度的增加各养分指标均有明显的差异，由于凋落物，降水，吸收根分布等因素的影响，全N、有机质的含量总的趋势是上层即腐殖质层含量较高,向下逐渐下降,养分主要集中在表层，而全K、全P无明显的变化规律。各林型的土壤肥力存在着较大的差异,因此在制订营林措施和施肥方案时,应充分考虑这些差异,因地制宜。
土壤容重范文6
1.1试验地概况
广西国有七坡林场以丘陵地貌为主，海拔一般在200m以上，坡度20°～30°;属南亚热带气候，日照时间长，全年日照时数在1800h以上，年平均气温21.6℃，极端低温－1.5℃，极端高温38℃;全年降水量1200～1300mm，年蒸发量1600～1800mm，相对湿度为79%左右。
1.2模式设计
2009年4月营造试验林，桉树品种为‘广林9号’，在行间离桉树1m的地块套种牧草。设有桉树(2m×3m)+象草(A1)、桉树(2m×3m)+山毛豆(A2)、桉树(2m×3m)+柱花草(A3)、桉树(2m×6m)+象草(B1)、桉树(2m×6m)+山毛豆(B2)、桉树(2m×6m)+柱花草(B3)6种间种模式，设3次重复，每次重复设一个对照(CK)样地，各栽培种植技术等同于常规管理。
1.3研究内容
鉴于桉树人工林正常砍伐周期为5年，本试验分别于造林初期(2009年11月)、中期(2011年11月)、后期(2013年11月)，采用对角线取样方法采集上(0～20cm)、下(20～40cm)土样。每个样地取3个点挖掘土壤剖面，在3个土壤剖面上、下层用环刀分层采集土壤原状土壤，测定各林地土壤物理性质。每个点分上、下层分别取土大约1kg，带回实验室风干、研磨、过筛、混合分样、贮存，用于测定上壤pH值及养分等指标。
1.4土壤物理性质测定方法
土壤容重采用环刀法。用环刀取回原状土，用水浸泡一定时间，使其达到饱和，然后放置一段时间将士壤孔隙中多余的水排出，计算不同持水性能下的持水量。其中:土壤容重=烘干土重/容积，总孔隙度=非毛管孔隙度+毛管空隙度，毛管空隙度=毛管持水量×土壤容重/水的密度，土壤田间持水量采用室内测定法。
1.5土壤pH值及养分含量测定方法
土壤全氮含量用硫酸－双氧水消煮蒸馏定氮法测定;土壤全磷含量用硫酸－双氧水消煮钒钼黄比色法测定;土壤全钾含量用硫酸－双氧水消煮火焰光度计法测定;土壤速效氮含量用扩散法测定;土壤速效磷含量用碳酸氢钠浸提－钼锑抗比色法测定;土壤速效钾含量用火焰光度计法测定［4］。
1.6数据处理与分析
实验数据处理和图表绘制采用Excel软件;数据统计、相关性分采用SPSS19.0软件。运用灰色系统理论的原理与方法［5－6］，对不同模式土壤理化性质进行灰色关联分析及关联排序。
2结果与分析
2.1不同经营模式对林分土壤物理性质变化的影响根系可以改善土壤结构、孔隙度和通透性等物理形状，有助于土壤形成团粒结构［7］。土壤的孔隙度及土壤含水量反映了土壤持水量和供水能力，是土壤结构的重要指标，其值越大，土壤的涵养水源和保持水土的能力越强［8］。在相同时期，各模式0～20cm土层的土壤容重均小于20～40cm土层，0～20cm土层的土壤总孔隙度、毛管孔隙度及田间持水量均大于20～40cm土层。在相同时期相同土层，土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度和田间持水量在不同种植模式间的差异均达极显著水平(P＜0.01)。各模式的土壤容重在相同土层中均随种植时间的延续呈增长趋势，不同土层各模式间土壤容重大小顺序均为CK＞B3＞A3＞B1＞A1＞B2＞A2。各模式的土壤总孔隙度、土壤毛管孔隙度和田间持水量在相同土层中均随种植时间的延续呈减小趋势，模式间大小顺序基本表现为A2＞B2＞A1＞B1＞A3＞B3＞CK。这表明，土壤物理性状受间种牧草的种类影响较大，种植山毛豆的A2、B2模式在改良土壤结构，增加土壤持水能力方面，比种植象草和柱花草更有优势。
2.2不同经营模式下土壤养分含量的变化
2.2.1不同经营模式下土壤pH值和有机质含量的变化
土壤的酸碱度可影响土壤中的化学反应，使土壤元素有效性发生变化。从表2可见，相同土层不同模式间pH值存在着不同程度的差异;各模式土壤pH值大小均集中在4.08～4.43之间，不同模式间无明显差异。土壤有机质在土壤质量的构成因素中占首要位置，土壤有机质与养分供给、土壤物理性质的改善及防治土壤侵蚀有重要关系［9］。各模式的上层土壤有机质含量明显高于下层。在相同时期相同土层，土壤有机质含量在不同种植模式间的差异均达极显著水平(P＜0.01)。在0～20cm土层的土壤中，A1、A2、A3和CK模式中土壤有机质含量随造林年份的增加呈现先减后增趋势，B1、B2和B3模式为持续减少趋势;2009年造林初期各模式间土壤有机质含量大小表现为A2＞B2＞A1＞A3＞B1＞CK＞B3，随着间作牧草的生长，5年后各模式的土壤有机质含量大小顺序为B2＞A2＞A1＞B1＞A3＞B3＞CK。在20～40cm土层的土壤中，造林初期各模式间土壤有机质含量大小表现为A2＞B2＞A1＞A3＞CK＞B3＞B1，造林中期为B2＞B1＞A2＞B3＞A1＞A3＞CK，造林后期为A2＞A1＞B2＞B1＞B3＞A3＞CK。可见，桉树林下间作山毛豆的A2、B2模式土壤有机质含量较高，具有较好的保肥和供肥能力，这可能与豆科植物山毛豆的固氮作用有关;造林后期，各复合经营模式上、下层土壤有机质含量均高于CK模式，提高4.7%～55.1%，A2模式提高最大。
2.2.2不同经营模式下土壤全氮、全磷、全钾含量的变化
在相同时期，土层单位土壤体积中的全氮、全磷、全钾的含量在不同模式间存在着不同程度的差异。各模式0～20cm土层的全氮、速效氮、速效磷和速效钾含量均大于20～40cm土层，全磷和全钾含量的大小则在不同土层间不显著。在0～20cm的土层中，全氮含量，造林初期效果为A2＞B1＞A1＞A3＞B2＞CK＞B3，造林中期为B1＞A1(A2)＞B2＞A3＞CK＞B3，造林后期为B1＞B2＞A1＞A2＞CK＞A3＞B3;全磷含量，种植初期各模式全磷含量大小顺序为A2＞A1＞A3＞B2＞B1＞B3＞CK，在中期为A2＞A1＞B2＞A3＞B1＞CK＞B3，在后期为A2＞A1＞B2＞A3＞B1＞B3＞CK;全钾含量，种植初期各模式全钾含量表现为B2＞A2＞A3＞A1＞B1＞B3＞CK，中期为B2＞A2＞A1＞B1＞A3＞B3＞CK，后期为B2＞A2＞A1＞A3＞B1＞CK＞B3。A1和A2模式土壤全钾含量呈现先减小后增加，其他模式均为逐年减小趋势。在20～40cm的土层中，全氮含量，造林初期各模式间全氮含量大小顺序为A1(A3)＞A2＞B2＞B1＞B3＞CK，中期为A2＞B2＞A1＞B1＞A3＞CK＞B3，后期为A2＞A1(B2)＞A3＞B1＞B3＞CK;各模式全氮含量均表现为持续减小趋势。全磷含量，种植初期各模式全磷含量大小顺序为A1(A3)＞A2＞B2＞B1＞B3＞CK，中期为A2＞A1＞B2＞A3＞B1＞B3＞CK，后期为A2＞A1(B2)＞A3＞B3＞B1(CK);各模式全磷含量均表现为先减小后增加的趋势。全钾含量，种植初期各模式全钾含量表现为A2＞B2＞A1＞B3＞A3＞B1＞CK，中期为B2＞B1＞A2＞B3＞A1＞A3＞CK，后期为A2＞B2＞B1＞A1＞A3＞B3＞CK。综合以上不同种植模式不同土层的土壤全氮、磷和钾含量分析结果表明，A1、A2和B2模式提高土壤全量养分含量的效果较好。
2.2.3不同经营模式下土壤速效氮、速效磷、速效钾含量的变化
各模式0～20cm的土层速效养分含量均比20～40cm土层高，且相差均在3%以上，最大相差达66.7%。在0～20cm的土层，在相同时期速效氮、速效磷和速效钾的含量在不同种植模式间的差异均达极显著水平(P＜0.01)。速效氮含量，不同模式间的效果为:前期A1＞A2＞A3＞B1＞CK＞B2＞B3，中期A1＞A2＞B1＞A3＞B2＞CK＞B3，后期B1＞A1＞B2＞A2＞B3＞CK＞A3;各模式速效氮含量均表现为持续减小趋势。速效磷含量，造林初期A2＞B1＞B2(A3)＞A1＞B3＞CK，造林中期A2＞B2＞A1＞A3＞B1＞B3＞CK，造林后期A1(A2)＞B2(A3)＞B1＞B3＞CK，各模式速效磷含量动态变化差异较大。速效钾含量，各模式3年的测定分析结果基本一致，表现为A2＞A1(A3)＞B2＞B1＞B3＞CK，且各模式速效钾含量呈逐年减小趋势。
2.3不同经营模式土壤养分性质的灰色关联分析
不同种植模式相同土层各个指标的变化趋势与种植模式之间的对比相关性均存在不同程度的差异，为定量评价不同种植模式改善土壤物理性质和提高土壤养分含量的效果，运用灰色关联分析法进行量化处理分析。对土壤容重取倒数进行正相关处理后，选取相同土层中土壤容重倒数值、总孔隙度、毛管孔隙度、田间持水量、有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾等11个指标中的最大值作为参考数列，以相同土层中各模式的3个时期测定的平均指标值作为比较数列，进行无量纲化处理。结合灰色理论及相关公式，计算出相同土层各模式的关联系数(K=0.5)及关联度，(表5)。关联度越大，表示比较数列与参考数列的变化趋势越接近，即表明该模式改善改善土壤物理性质，提高土壤养分含量效果更好。
3结论与讨论
3.1结论
(1)在相同造林时期，0～20cm土层的土壤总孔隙度、毛管孔隙度和田间持水量均大于20～40cm土层，各指标在不同模式间相同土层的大小排序均表现为桉树(2m×3m)+山毛豆＞桉树(2m×6m)+山毛豆B2＞桉树(2m×3m)+象草A1＞桉树(2m×6m)+象草B1＞桉树(2m×3m)+柱花草A3＞桉树(2m×6m)+柱花草B3＞桉树纯林，而上层土壤容重均小于下层，且不同模式间大小排序与土壤总孔隙度相反。在不同时期，各模式的土壤容重、毛管孔隙度和田间持水量在相同土层中呈增长趋势，均表现为初期＜中期＜后期，而土壤总孔隙度呈减小趋势。在相同时期相同土层，土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度和田间持水量在不同模式间均存在着不同程度的差异，与其他模式相比，桉树(2m×3m)+山毛豆模式在改良土壤物理性状方面效果最好。
(2)在相同土层中，土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、和速效钾的含量在不同模式间均存在着不同程度的差异。在同一造林时期，0～20cm土层的有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾含量均大于20～40cm土层，而全磷和全钾含量的大小在上、下层均无显著排序。综合对比发现，间作山毛豆的A2模式在提高林地有机质及土壤养分含量方面效果最好。(3)灰色关联分析结果表明，不同种植模式改善土壤物理性质、提高土壤养分含量的排序在0～20cm土层为A2(0.9460)＞B2(0.7921)＞A1(0.7404)＞B1(0.6957)＞A3(0.6274)＞B3(0.5620)＞CK(0.5473);在20～40cm土层为A2(0.9578)＞A1(0.7382)＞B2(0.7223)＞B1(0.6242)＞A3(0.6019)＞B3(0.5581)＞CK(0.5151)。A2模式上、下层关联系数均为最大值，分别为0.9460和0.9578，进一步说明桉树(2m×3m)+山毛豆模式在改善土壤物理性质的同时，其提高土壤养分含量的效果也是最为显著的。
3.2讨论
