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1、第42卷第6期土壤學報Vol142,No162005年11月ACTAPEDOLOGICASINICANov1,20053取樣尺寸對土壤飽和導水率測定結果的影響11,212胡偉邵明安王全九李毅(1中國科學院水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點實驗室,陜西楊凌712100)(2中國科學院地理科學與資源研究所,北京100101)(3中國科學院研究生院,北京100039)EFFECTSOFSAMPLINGSIZEONMEASUREMENTSOFSOILSATURATEDHYDRAULICCONDUCTIVITY11,212HuW
2、eiShaoMinganWangQuanjiuLiYi(1StateKeyLaboratoryofSoilErosionandDrylandFarmingonLoessPlateau,ResearchCenterofSoilandWaterConservationandEcologicalEnvironment,CAS,Yangling,Shaanxi712100,China)(2InstituteofGeographicalSciencesandNaturalResourcesResearch,CAS,Beijing100101,China)
3、(3GraduateSchoolofCAS,Beijing100039,China)關鍵詞飽和導水率;取樣尺寸;定水頭法;空間變異中圖分類號S15217文獻標識碼A土壤飽和導水率(Ks)是土壤重要的物理性質(zhì)之一,是估計土壤非飽和導水率,計算土壤剖面水通1材料與方法[1]量和排水工程設計的一個重要土壤水力參數(shù)。目前,土壤飽和導水率測定方法較多,如定水頭測定111供試土樣[2]法、穩(wěn)態(tài)流法、變水頭出流儀法等。已有的研究成土壤樣品采自中國科學院水土保持研究所實驗果表明,Ks值受土壤水分特性、質(zhì)地、土壤結構、土地(休閑),土壤類型為土(鈣積土墊旱耕人為
4、土)。2壤中陽離子組成與含量、土溫、有機質(zhì)含量、土地利選取3~4m的正方形區(qū)域,除去耕層20cm左右土[3~5]用方式等眾多因素的影響。一般而言,土壤質(zhì)壤,用小鏟把土面整平,并將它分成面積大致相同的地越粗,Ks值越大;有良好結構體的土壤的Ks值比3個重復,在每個重復內(nèi)采用6個不同直徑的有機無結構體的高;土壤中一價陽離子的存在會減弱土玻璃管進行取樣,取樣土層為犁底層最上層5cm,壤的導水性能;Ks值隨著土溫的升高而增大;有機其中選定的直徑分別為31008cm、31822cm、51185質(zhì)含量越高,Ks值越大。此外,土地利用方式對Kscm、9105
5、3cm、101415cm、191000cm(用千分尺測值的影響主要是通過對土壤有機質(zhì)、土壤結構和容量)。為了最大限度地減小土樣的人為破壞,整個取重等因素的不同作用。定水頭測定法由于操作簡樣工作都要小心謹慎地進行。先用有機玻璃管放在便、花費少、適于大量樣品的分析而被廣泛采用,但取樣處并用小刀片沿著有機玻璃管輕輕地劃一圈,取樣的尺寸大小是否對Ks測定結果存在影響尚缺大致定出采樣的范圍。然后去除劃定區(qū)域之外的土乏系統(tǒng)的研究。本文分析了不同土樣直徑對飽和導(去除的范圍不能太大以免影響在同一區(qū)域內(nèi)其他水率測定結果的影響,并探討了合理取樣尺寸和存土柱直徑的
6、采樣),待土柱大小接近于所采的尺寸在非均勻大孔隙下的飽和流等問題。時,用小刀片小心削掉土壁上多余的土。防止土柱3中國科學院“百人計劃”項目、國家自然科學基金項目(40025106、90102012、50479065)、黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點實驗室基金(10501-114)、中國科學院水利部水土保持研究所擇優(yōu)資助項目(C24014200)資助作者簡介:胡偉(1981~),男,碩士研究生,研究方向為土壤物理學。E2mail:weihu205@1631com收稿日期:2004-06-11;收到修改稿日期:2004-11-186期胡偉等:取
7、樣尺寸對土壤飽和導水率測定結果的影響1041與管壁之間產(chǎn)生裂縫,使土柱在田間保持下部略大值。在試驗過程中室溫基本維持在22℃。的圓臺柱形,然后再用原有機玻璃管套在土柱上,均(2)擾動土Ks值的測定。將測定完原狀土Ks勻施力使有機玻璃管緩慢下落,待有機玻璃管內(nèi)的值后的土樣風干磨碎過1mm篩按原容重分層裝入土樣達到采樣刻度時(5cm,事先標記好),停止施原有機玻璃管中,飽和12h,在恒水頭下測定飽和導[8]力,并用鏟子鏟入有機玻璃管底部以下1cm左右,水率。每隔10min記下出流水量,直到出流水量連同鏟子和土樣一塊取出(防止土柱下落),接著用保持穩(wěn)
8、定才結束試驗,最后按式(3)和式(4)計算小刀片削掉底部多余的土壤并用刀尖將土樣的底部Ks值。剔毛,使封閉的孔隙重新暴露,恢復土壤的自然結113土壤基