土壤物理研究方法

① 土壤采樣三點法 土壤采樣三點法怎麼做

1、首先在了解污染源、污染方式以及污染歷史和現狀的基礎上，全面考慮土壤的類型、成土母質、地形、天然植被或農作物等情況安排采樣點。田塊不大、形狀規則，可用對角線法和梅花形法；如田塊形狀不規則，地形有變化,或面積較大,可用棋盤式法或蛇形法。力求采樣點的情況能代表主要的土壤類型及其污染程度；同時要採集未受污染的土壤作為對照。

2、污染物在土壤中的分布，既有因距離污染源的遠近而引起的水平差異，還有因時間和其他因素的不同而造成的垂直差異，因而還要根據土壤剖面層次分層採集土樣。土壤剖面分層要考慮到各類土壤的發生層次，並考慮土壤不同的機械組成、結構、有機質含量等，選擇最有代表性的均勻的層次部位採集土樣。有時為了完整地反映污染物在剖面中的分布特點，採取連續采樣法。例如表層土以每5厘米為一單元分層，心土和底土以每5或10厘米為一單元分層，進行連續采樣。一般先取底層土樣，再向上逐層取樣。

3、採集土壤樣品的時間和數量，視採集的對象和目的而定。如為測定某種農葯殘留量，要在當年施用這種農葯前採集，或者在作物成熟時、與植物樣品同時採集。由於研究目的不同，對土壤樣品的採集也有不同的要求。如研究土壤物理性質，要求採取原狀土樣，即所采土樣應保持其自然結構和水分狀態。

4、研究土壤水分和農作物產量的關系，要求在各個生長期採集深2～3米處的土壤樣品。為研究土壤形態特徵，要求采樣層次間界線清楚，能觀察到各發生層的結構、質地、新生體、地下水位等。研究土壤化學性質用的土樣，只要求在特徵深度處能採到足夠數量（如1～2公斤）的樣品，而不必保持原來的形狀。

② 土壤學學習方法

土壤物理學 主要研究土壤中固、液、氣三相體系的物理現象及其變化規律。內容包括：土壤水分的保持和移動及其對植物的有效性，土壤空氣的組成與交換，熱的傳導與轉化，土壤固相的組成與排列，土壤的力學性質和電、磁性質等。
土壤化學 主要研究土壤固、液相的化學組成、化學變化以及固液相之間的反應。內容包括土壤固體顆粒的表面化學性質及陽離子交換，土壤溶液及土壤的酸鹼性、氧化還原性等。
土壤生物學 主要研究棲居於土壤中的有機體(主要是微生物)的活動及其與土壤中物質轉化和循環的關系。內容包括土壤中微生物的數量、組成及分布規律，碳、氮、磷、硫等元素的生物循環，生物固氮作用以及有機質的分解和腐殖質的形成及其對土壤肥力的影響等。
土壤肥力與植物營養學 主要研究土壤供應礦質養分的能力及其影響因子與植物營養的關系。內容包括土壤肥力的實質及其指標，土壤養分的強度因素和容量因素土壤和植物的營養診斷，主要作物對土壤肥力的要求等。
土壤地理學 主要研究土壤與自然地理環境的關系，內容包括土壤的形成、分類、分布及土壤調查、制圖等。
土壤礦物學 主要研究土壤礦物的結構、組成、性質和化學反應。內容包括粘土礦物和氧化物的數量、組成以及相互間的反應，土壤中各種元素的遷徙狀況，粘粒與有機質之間的相互作用，礦物的形成與轉變以及礦物鑒定等。
土壤管理學 主要研究人工措施對土壤和作物生產的影響，內容包括耕作、施肥、灌溉、排水及其他改良、保護措施對土壤肥力、生產力和作物產量的影響。
土壤學經歷了近代150餘年的發展，已經形成了一套較為完整的研究方法，主要有：
野外調查法 ，即在野外(田間)通過對土壤形成因素和剖面形態的觀察，並結合對周圍自然地理環境和土壤利用情況的綜合分析來掌握土壤的基本特徵。這是研究土壤的形成、分類、分布、肥力特徵以及進行土壤制圖的最基本的傳統方法之一。
實驗室研究 ，即在實驗室內藉助各種儀器設備和溫室設施等對土壤的物理、化學、物理化學和生物學性質等進行定量或定性的測定，或對土壤肥力水平進行生物學試驗(水培、砂培或土培)和模擬試驗等。
定位研究法 ，即在田間選定某一土壤或某一地區，對土壤的某種屆性或過程進行長期、系統的觀察測定，以研究其動態變化和發展趨勢及其對土壤性質或肥力的影響。最常用的方法是田間生物試驗法和排水採集器法。

③ 土壤學的研究方向

1. 土壤化學與肥力
2. 土壤資源遙感與信息系
3. 生態系統養分循環及其調控
4. 土壤環境化學與污染環境修復
5. 土壤碳循環與全球變化
6. 土壤生態學
7. 土壤物理學

④ 土壤質量評價方法主要有哪些

土壤質量評價一般有單一污染物的單項評價和多種污染物的多項評價。污染物的種類不同，對土壤質量的影響也不同，因此也可按土壤污染的主要污染物分為有機物污染評價、重金屬污染評價、生物污染評價和放射性污染評價等。如要了解土壤質量的變化，還可以進行土壤物理評價、土壤生物評價、土壤化學評價等。在單項和多項評價的基礎上可進行綜合評價。為了解不同時期的土壤質量狀況也可進行回顧評價、現狀評價和影響評價。

土壤質量的評價方法在國際上尚無統一的標准，國內外提出的土壤質量評價方法主要有以下幾種：
多變數指標克立格法（MVIT）
Smith(1993)利用多變數指標克立格法來評價土壤質量。這種方法可以將無數量限制的單個土壤質量指標綜合成一個總體的土壤質量指數，這一過程稱為多變數指標轉換（），是根據特定的標准將測定值轉換為土壤質量指數。各個指標的標准代表土壤質量的最優的范圍或閾值。該方法的優點是可以把管理措施、經濟和環境限制因子引入分析過程，其評價范圍可從農場到地區水平，評價的空間尺度彈性大。
土壤質量動力學法
Larson(1994)提出土壤質量的動力學方法，從數量和動力學特徵上對土壤質量進行定量。某一土壤的質量可看作是它相對於標准(最優)狀態的當前狀態，土壤質量(Q)可由土壤性質qi的函數來表示：Q=f(qi…n)。
描述Q的土壤性質qi，是根據土壤性質測定的難易程度、重視性高低及對土壤質量關鍵變數的反映程度來選擇的最小數據集。例如，土壤生產力指數（PI）是由土壤pH、容重、有效水容量對根系生長的滿足度計算的，用來估計土壤侵蝕對土壤生產力質量及其變化的影響。該法適用於描述土壤系統的動態性，特別適合於土壤可持續管理。
土壤質量綜合評分法
Doran等（1994）提出土壤質量的綜合評分法，將土壤質量評價細分為對6個特定的土壤質量元素的評價，這6個土壤質量元素分別為作物產量、抗侵蝕能力、地下水質量、地表水質量、大氣質量和食物質量，根據不同地區的特定農田系統、地理位置和氣候條件，建立數學表達式，說明土壤功能與土壤性質的關系，通過對土壤性質的最小數據集評價土壤質量。
土壤相對質量法
通過引入相對土壤質量指數來評價土壤質量的變化，這種方法首先是假設研究區有一種理想土壤，其各項評價指標均能完全滿足植物生長的需要，以這種土壤的質量指數為標准，其它土壤的質量指數與之相比，得出土壤的相對質量指數（RSQI），從而定量地表示所評價土壤的質量與理想土壤質量之間的差距，這樣，從一種土壤的RSQI值就可以表示土壤質量的升降程度，從而可以定量地評價土壤質量的變化。該方法方便、合理，可以根據研究區域的不同土壤選定不同的理想土壤，針對性強，評價結果較符合實際。

⑤ 土壤有機質含量的測定方法有哪些

測定土壤有機碳的方法有兩類，一類是將土樣中有機碳高溫氧化後測定釋放出的二氧化碳的量，此類方法所得的結果中也包括了土壤中以碳酸鹽形式存在的無機碳和以高度縮合的、幾乎為元素態的碳（碳、石墨、煤）。另一類是用氧化劑在一定溫度下氧化有機碳後測定消耗氧化劑的量，再換算為有機碳的量。

這類方法不包括高度縮合的碳和碳酸鹽形式的無機碳，快速簡便且不需要特殊的設備和操作技術，至今仍是通用的常規方法，其中最通用的是重鉻酸鉀氧化-外加熱法。

利用170〜180°C油浴使加有重鉻酸鉀氧化劑和硫酸的土壤溶液沸騰5min，土壤有機質中的碳被重鉻酸鉀氧化為二氧化碳，而重鉻酸鉀中六價鉻被還原成三價鉻。

剩餘的重鉻酸鉀用二價鐵的標准溶液滴定，根據有機碳被氧化前後重鉻酸鉀消耗硫酸亞鐵的量，計算出有機碳的含量，進而換算出土壤有機質含量。

(5)土壤物理研究方法擴展閱讀：

土壤有機質的生態效應：

1、提供作物養分的作用

土壤有機質含有作物生長所需要的各種營養成分，隨著有機質的礦質化，不斷地釋放出來供作物和微生物利用，同時釋放出微生物生命活動所必需的能量。

在有機質分解和轉化過程中，還可產生各種低分子有機酸和腐殖酸，對土壤礦物質部分都有一定的溶解作用，促進風化，有利於養分的有效化。此外，土壤有機質還能和一些多價金屬離子絡合形成絡合物進入土壤溶液中，增加了養分的有效性。

2、保水、保肥和緩沖作用

土壤有機質疏鬆多孔，又是親水膠體，能吸持大量水分。據研究資料表明腐殖物質的吸水率為5000～6000g/kg，而黏粒的吸水率只有500～600g/kg，腐殖質的吸水率是黏粒的10倍，能大大地提高土壤的保水能力。

土壤有機膠體有巨大的表面能並帶有正、負電荷，且以帶負電荷為主,所以它吸附的主要是陽離子。其中作為養料離子的主要有K+、Ca2+、Mg2+等。

這些離子一旦被吸附後就可避免隨水流失，起到保肥作用，而且隨時能被根系附近的H+或其他陽離子交換出來，供作物吸收，仍不失其有效性。

3、促進團粒結構的形成，改善土壤物理性質

土壤有機質在土壤中主要是以膠膜的形式包被在礦物質土粒的表面上。一方面，腐殖物質膠體的黏結力比沙粒強。因此，有機肥料施入沙土後可增加沙土的黏性，有利於團粒結構的形成。

另一方面．由於土壤有機質松軟、絮狀多孔，而黏結力又不像黏土那麼強。所以黏粒被它包被後，就變得松軟，易使硬塊散碎成團粒。這說明有機質能使沙土變緊，使黏土變松，改善了土壤的通氣性、透水性和保水性。

4、腐殖酸的生理活性

據研究資料表明，腐殖酸分子中含有酚、羧基等各種功能團．因而它們對植物的生理過程產生多方面的影響。腐殖酸能改變植物體內糖代謝，促進還原糖的累積，提高細胞滲透壓，從而提高了植物的抗旱能力。

腐殖酸能提高酶系統的活性，加速種子發芽和養分的吸收，從而增加生長速度。腐殖酸能增加植物的呼吸作用。增強細胞膜的透性從而增加對養分的吸收能力。並加速細胞分裂增強根的發育。

5、減輕或消除土壤中農葯的殘毒和重金屬污染

土壤腐殖物質膠體具有絡合和吸附的作用，因而能減輕或消除農葯的殘毒和重金屬的污染。據研究資料報道，胡敏酸能吸收和溶解三氯雜苯除草劑和某些農葯。腐殖物質能與重金屬離子絡合，從而有助於消除土壤溶液中過量的重金屬離子對作物的毒害作用。

⑥ 土壤學相關資料

03黃昌勇

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⑦ 土壤重金屬含量變化的研究方法

1.土壤重金屬來源及其預測方法

富含重金屬的土壤是引發土壤重金屬生態危害效應的物質基礎。礦化作用、富含重金屬的黑色岩系地層等特殊地質背景條件下發育形成的富含重金屬土壤，各種人類污染作用如礦山開發、金屬冶煉、污水灌溉、化肥和農葯施用、大氣干濕沉降、垃圾和污泥農用等人類活動不斷向土壤輸入重金屬元素，通過長期的累積同樣可以形成土壤重金屬富集異常區，這些地區是土壤重金屬生態風險預測評價的重點區域。

可以採取多種方法研究土壤重金屬的累積變化趨勢。

1）通量計演算法。即通過對研究區內灌溉水、化肥農葯、大氣干濕沉降等各種輸入端元，以及農田退水、作物收割帶出、水土流失、向地下的淋濾遷移等輸出端元的代表性樣品的監測采樣分析，計算土壤重金屬的輸入輸出通量及其凈增量，從而預測土壤重金屬含量變化趨勢。通量計演算法具有覆蓋面積廣、采樣測試工作量較小、可操作性較強、研究周期較短（根據1～2年的調查監測資料即可進行初步預測）的優點。但是，采樣分析涉及介質類型較多，要求監測點、樣品代表性強，各類樣品特別是水樣的采樣和分析質量要求高，當然，一次性采樣或監測時間過短（如大氣沉降）必然影響到研究成果的可信度。

2）動態監測法。即建立土壤環境地球化學監測網路，在監測點上重復採集分析土壤樣品，獲取土壤重金屬含量、土壤理化指標和重金屬存在形態的動態變化資料，確定重金屬累積與活化的變化規律，以監測數據為依據建立模型進行科學預測。其優點是數據資料及預測結果可信度較高，但是要達到預測目的需要進行長期的監測分析，研究周期長。

浙江省農業地質環境調查主要是利用了相隔10餘年的2次區域土壤地球化學調查資料，結合與區域土壤環境背景值調查、第二次土壤普查數據的對比，統計得出了土壤重金屬累積速率和土壤酸化趨勢。根據過去十多年間土壤重金屬累積與酸化速率，採用線性模型預測若干年後土壤重金屬含量、土壤酸鹼度值（見本章第三節），從而預測評價土壤環境質量及其生態風險。

2.土壤重金屬元素總量對可浸提量的影響

從已有研究成果來看，除了表生地球化學活動性較強的重金屬元素Cd之外，土壤中多數重金屬元素主要以活動性弱的殘渣態、有機結合態和鐵錳氧化態存在，而水溶態、離子交換態等活動態組分所佔的比例極小，並且從理論上講經由各種輸入途徑進入土壤的重金屬元素通過物理、化學、生物的復雜作用最終達到平衡時，也應該主要以穩定態存在，這就意味著盡管輸送進入土壤的重金屬總量很大，但實際產生危害作用的重金屬浸提量的增長幅度可能要小得多，即土壤重金屬生態危害作用與其污染程度（以重金屬總量衡量）並不一定相稱。

研究表明，土壤重金屬總量對其可浸提量有著顯著的影響。由表5-17可見，除了Hg和浙北、浙東地區的As之外，其他各種重金屬可浸提量與其總量間具有較好的相關性，多數情況下兩者間達到顯著正相關性，即土壤重金屬可浸提量隨總量的增加而線性增長。以浙北地區Pb為例，土壤中Pb可浸提量與全量的回歸方程為：

w（Pb_浸提量）=0.224×w（Pb_全量）-1.712

按照這一方程，假設污染影響下土壤Pb含量從25mg/kg上升為75mg/kg，則土壤中可浸提態Pb相應從3.88mg/kg上升為15.06mg/kg，顯然，土壤Pb污染的生態危害風險大大上升。

表5-17 浙北、浙東、浙中地區土壤重金屬全量與有效量相關系數

註：置信度為0.01時，顯著相關的臨界值為F₁₀₀=0.254。

由此推斷，盡管土壤重金屬生態危害程度與其總量不完全一致，但土壤重金屬總量的增長仍然是引發重金屬生態危害的物質基礎。本章第四節指出，浙北、浙東地區土壤中Cd、Cu、Pb、Zn等多數有害重金屬元素含量具有較快的累積富集趨勢，因此，土壤重金屬可浸提量及其生態危害風險也在增加。