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1、土粒密度的测定（比重瓶法）严格而言， 土粒密度应称为土壤固相密度或土粒平均密度，用符号 s表示。 其含义是：ss sVm绝大多数矿质土壤的s在 2.6gcm-3 2.7 g cm-3之间，常规工作中多取平均值2.65 gcm-3。这一数值很接近砂质土壤中存在量丰富的石英的密度，各种铝硅酸盐粘粒矿物的密度也与此相近。 土壤中氧化铁和各种重矿物含量多时则s增高， 有机质含量高时则s降低。文献中传统常用比重一词表示s，其准确含义是指土粒的密度与标准大气压下4时水的密度之比又叫相对密度（ds=sw-1） 。一般情况下，水的密度取1.0 g cm-3，故比重在数值上与土粒密度s相等，但量纲不同，现比重一
2、词已废止。测定原理将已知质量的土样放入水中（或其他液体），排尽空气，求出由土壤置换出的液体的体积。以烘干土质量（105）除以求得的土壤固相体积，即得土粒密度。仪器和设备天平（感量0.001g） ；比重瓶（容积50mL） ；电热板；真空干燥器；真空泵；烘箱。操作步骤1、称取通过2mm 筛孔的风干土样约10g（精确至0.001g） ，倾入 50mL 的比重瓶内。另称 10.0g 土样测定吸湿水含量，由此可求出倾入比重瓶内的烘干土样重ms。2、向装有土样的比重瓶中加入蒸馏水，至瓶内容积约一半处，然后徐徐摇动比重瓶，驱逐土壤中的空气，使土样充分湿润，与水均匀混合。3、将比重瓶放于砂盘，在电热板上加热，
3、保持沸腾1h。煮沸过程中经常要摇动比重瓶，驱逐土壤中的空气，使土样和水充分接触混合。注意，煮沸时温度不可过高，否则易造成土液溅出。4、从砂盘上取下比重瓶，稍冷却，再把预先煮沸排除空气的蒸馏水加入比重瓶，至比重瓶水面略低于瓶颈为止。待比重瓶内悬液澄清且温度稳定后，加满已经煮沸排除空气并冷却的蒸馏水。然后塞好瓶塞，使多余的水自瓶塞毛细管中溢出，用滤纸擦干后称重（精确到0.001g） ，同时用温度计测定瓶内的水温t1（准确到0.1） ，求得 mbws1。5、将比重瓶中的土液倾出，洗净比重瓶，注满冷却的无气水，测量瓶内水温t2。加水至瓶口，塞上毛细管塞，擦干瓶外壁，称取t2时的瓶、水合重（mbw2）
4、。若每个比重瓶事先都经过校正，在测定时可省去此步骤，直接由t1在比重瓶的校正曲线上求得t1时这个比重瓶的瓶、水合重mbw1，否则要根据mbw2计算 mbw1。6、含可溶性盐及活性胶体较多的土样，须用惰性液体（如煤油、石油）代替蒸馏水，用真空抽气法排除土样中的空气。抽气时间不得少于0.5h，并经常援动比重瓶，直至无气泡逸出为止。停止抽气后仍需在干燥器中静置15min 以上。7、真空抽气也可代替煮沸法排除土壤中的空气，并且可以避免在煮沸过程中由于土液溅出而引起的误差，同时较煮沸法快。8、风干土样都含有不同数量的水分，需测定土样的风干含水量；用惰性液体测定比重的土样，须用烘干土而不是风干土进行测定，
5、且所用液体须经真空除气。9、如无比重瓶也可用50mL，容量瓶代替，这时应加水至标线。结果计算1、用蒸馏水测定时可按下式计算：1 11w bwsbwss smmmm式中：s土粒密度， g cm-3；w1 t1时蒸馏水密度，g cm-3；ms烘干土样质量，g；mbw1 t1时比重瓶 +水质量， g；mbws1 t1时比重瓶 +水质量 +土样质量， g。当 t1t2，必须将t2时的瓶、水合重（mbw2）校正至t1时的瓶、水合重（mbw1）由表 1-1 查得 t1和 t2时水的密度，忽略温度变化所引起的比重瓶的胀缩，t1和 t2时水的密度差乘以比重瓶容积（V）即得由 t2换算到 t1时比重瓶中水重的校
6、正数。比重瓶的容积由下式求得：22wbbwmmV式中： mb比重瓶质量，g；w2 t2时水的密度，g cm-3。1-1 不同温度下水的密度（g cm-3）温度（ ）密度 g cm-3温度（ ）密度 g cm-3温度（ ）密度 g cm-30.01.5 2.06.5 7.08.0 8.59.5 10.010.5 11.011.5 12.012.5 13.0 13.514.0 14.5 15.0 15.516.0 16.5 17.0 0.9999 1.0000 0.9999 0.9998 0.9997 0.9996 0.9995 0.9994 0.9993 0.9992 0.9991 0.9990
7、 0.9989 0.9988 20.5 21.0 21.5 22.0 22.5 23.0 23.5 24.0 24.5 25.0 25.5 26.0 26.5 27.0 0.9981 0.9980 0.9979 0.9978 0.9977 0.9976 0.9974 0.9973 0.9972 0.9971 0.9969 0.9968 0.9967 0.9965 30.5 31.0 31.5 32.0 32.5 33.0 33.5 34.0 34.5 35.0 35.5 36.0 36.5 37.0 0.9955 0.9954 0.9952 0.9951 0.9949 0.9947 0.994
8、6 0.9944 0.9942 0.9941 0.9939 0.9937 0.9935 0.9934 17.5 18.0 18.5 19.0 19.5 20.0 0.9987 0.9986 0.9985 0.9984 0.9983 0.9982 27.5 28.0 28.5 29.0 29.5 30.0 0.9964 0.9963 0.9961 0.9960 0.9958 0.9957 37.5 38.0 38.5 39.0 39.5 40.0 0.9932 0.9930 0.9928 0.9926 0.9924 0.9922 2、用惰性液体测定时，按下式计算：k bkbkss smmmm1式
9、中：s土粒密度， g cm-3；k t1时煤油或其他惰性液体的密度，g cm-3；ms烘干土样质量，g；mbk t1 时比重瓶 +煤油质量， g；mbk1 t1时比重瓶 +煤油质量 +土样质量， g。用煤油功其他惰性液体不知其密度时，可将此液体注满比重瓶称重，并测定液体温度，以液体质量除以比重瓶容积，便可求得此液体在该温度下的密度。测定允许误差样品须进行两次平行测定，取其算术平均值，小数点后取两位。两次平行测定结果允许差为 0.02。附录：比重瓶的校正1、仪器比重瓶（容量50mL） ；天平（感量0.001g） ；温度计（ 0.01） ；电热板；恒温槽。2、操作步骤（1）冼净比重瓶， 置于烘箱中
10、 （105）烘干，取出放入干燥器中，冷却后称其质量 （精确至 0.001g） 。（2）向比重瓶内加入煮沸过并已冷却的蒸馏水（或煤油），使水面近至刻度。（3）将盛水的比重瓶全部放入恒温水槽中，控制温度，使槽中水的温度自5逐步升高到 35。在各不同温度下，调整各比重瓶液面到标准刻度（或达到瓶塞口），然后塞紧瓶塞，擦干比重瓶外部，称其质量（精确至0.001g） 。（4）用上述称得的各不同温度下相应的瓶+水（或煤油）质量的数值作纵坐标，以温度为横坐标，绘制出比重瓶校正曲线。每一比重瓶都必须做相应的校正曲线。土壤容重的测定严格的讲土壤容重应称干容重，又称土壤密度，用符号b表示，土工上也称干幺重。其含意是
11、干基物质的质量与总容积之比：VaVVmVmwssts b总容积 Vt包括基质和孔隙的容积，大于Vs，因而 b必然小于s。若土壤孔隙Vp占土壤总容量Vt的一半，则b为 s的一半，约为1.30gcm-31.35gcm-3左右。压实的砂土b可高达 1.60gcm-3，不过即使最紧实的土壤b也显著低于s，因为土粒不可能将全部孔隙堵实，土壤基质仍保持多孔体的特征。松散的土壤，如有团粒结构的土壤或耕翻耙碎的表土，b可低至 1.10gcm-31.00gcm-3。泥炭土和膨胀的粘土，b也低。所以 b可以作为表示土壤松紧程度的一项尺度。结果计算b= )1 (mVm式中： b-土壤容重，m-湿样质量，V-环刀容积
12、，一般为100 m样品含水量（质量含水量），%。测定误差允许平行绝对误差0.03g，取算术平均值。 （中国科学南京土壤研究所，1978）土壤孔隙度的测定（计算法）土壤孔隙度也称孔度，指单价单位容积土壤中孔隙容积所占的分数或百分数，可用下式计算：VtVpVtVsVtf大体上，粗质地土壤孔隙度较低，但粗孔隙较多，细质地土壤正好相反。团聚较好的土壤和松散的土壤 （容重较低）孔隙度较高，前者粗细孔的比例适合作物的生长。土粒分散和紧实的土壤，孔隙度较低且细孔隙较多。土壤孔隙度一般都不直接测定，而是由土粒密度和容重计算求得。由上式，可得土壤含水量又称土壤湿度。即土壤中所含水分的数量。一般指用烘干法在105110温度下从土壤中释放出来的水量。土壤含水量是研究土壤水分状况及其动态变化的基础，可直接用以指导农业生产，制定灌溉、排水措施及为工程建筑所应用。可用不同的方式表示：以占土体重量的百分数来表示：，式中 W 水为土体中实际所含的水分重量，W土为干土重量；以占土体体积的百分数表示的容积含水量：，式中 V水为土体中水的容积，V土为土体容 积； 以占田间持水量的百分数表示的相对含水量：，式中 W田（）为田间持水量的百分数；以水层厚度表示：式中 H 为土壤层厚度（厘米） ，W（）为干土重含水量，为土壤干容重；用饱和度表示：式中 Vw，为水的容积，Vv为土壤中孔隙的体积。
