土壤粒度分析方法

① 土壤测量

土壤测量在地势平缓、地形切割较小、水系－沟系不发育、无法采集水系沉积物和沟谷沉积物的丘陵地区使用，或在以水系沉积物测量、沟系沉积物测量方法为主的测区，在局部水系、沟系不发育地段作为一种辅助方法使用。土壤测量所采集样品基本是原地残积或经运移距离不大的坡积物，因此土壤测量样品一般仅代表采样点附近较短距离内的元素含量状况，具有较好的定位作用。

图4－2 东安金矿5号金矿体地段沟系沉积物测量试验剖面

1.采样介质

土壤测量主要采集山脊、山坡上的残坡积土壤。由于这些地段多处于“残积景观”，以物质带出为主。因此，矿化异常地段土壤测量元素含量数据往往低于基岩。岩屑是指尚未成壤的岩石碎屑，由残坡积的岩石碎屑组成，其元素含量比较接近基岩。一般情况下，运用土壤测量开展1∶50000地球化学测量时，采集细粒级土壤样品即可;当土壤介质受到较强的淋溶作用，元素流失明显或土壤表层受到风成沙干扰时，选择岩屑或岩屑土壤混合样。

2.粒度分布特征

(1)残坡积土壤

在塔源和二道河子试点区，残坡积土层中的物质以－4～+20目的粗粒物占优势(表4－7)，分别高达72.75%和53.83%;在得耳布尔地区各粒级物质的比例相对较平均，粗粒物质仅有36.85%。总体上来说，残坡积土还是以－5～+20目的粗粒物质为主;同时表现出自北向南粗粒级的比例越来越大的趋势。表明不同地区岩石风化的程度有所差异。

表4－7 东北森林沼泽区残(坡)积土粒度特征(%)

(2)腐殖土

腐殖土层中的物质以－80目的细粒物质占优势(表4－8)。从北向南(得尔布尔→牡丹江)，其粒度由粗变细的趋势十分明显，－80目颗粒的比例从30.77%增长到72.45%。表明南部地区土壤化的程度要较北部地区强烈得多。

表4－8 东北森林沼泽区腐殖土粒度特征(%)

3.采样层位和粒级

根据得耳布尔铅锌矿、莫尔道嘎金矿、东安金矿、多宝山铜矿试验剖面结果，该类地区B层土壤不发育，各地区、各类矿床土壤测量采集C层顶部层位样品可以有效指示矿体部位，A层土壤对矿体指示作用较差。

样品富集粒度在不同地域、不同矿床、不同元素间存在一定差异:

1)莫尔道嘎金矿区残坡积土壤中Au元素富集于－4～+40目粒级。

2)得耳布尔铅锌矿区残坡积土壤中Pb、Zn富集于－4～+60目粒级。

3)东安金矿区矿体上部土壤中Au的－10～+60目优于－60目粒级。

4)多宝山铜矿区土壤中Mo富集于－10～+60目，Au、Ag富集于－60目，Cu各种粒度差异不明显。

在多宝山铜矿矿化地段开展了1∶50000土壤测量－10～+60目和－60目粒级对比试验，Cu、Mo、Au、Ag在两种粒级中均有富集，只是－10～+60目粒级富集概率高于－60目粒级。

在吉峰、西陵梯矿化异常区1∶50000土壤测量－10～+20目和－20目粒级对比试验发现，Cr、Ni、Co、As、Sb和部分Au富集于－10～+20目，Cu、Pb、Zn、Ag和大部分Au富集于－20目粒级。

4.采样方法

土壤测量采样层位为残坡积形成的土壤C层顶部(B层发育时可以采集B层)，采样粒级为－10～+60目或－20目。为了使样品有更好的代表性，应使用多点采样法。由于1∶50000土壤测量采样密度仅每平方千米几个点，正确选择采样位置对于有效发现与矿床有关的地球化学异常至关重要，应尽量将采样点位布置在可以接受外来沉积的山的坡脚、缓坡、地形由陡变缓的部位。在采样点的布局上要尽量做到有效控制。

5.采样密度

采样密度与勘查目标物和目的物的大小有关，在目标物大小不清的情况下，1∶50000土壤测量可以采用大致相当于500m×250m的测网，即8样/km²的采样密度，基本不会漏掉有价值异常。

② 测试土壤粒径的样品如何制备，使用的是LS13-329激光粒度分析仪

样品制备

样品的采集

物料中采样一般遵循以下3个原则：

1）最好在物料移动中采样（或生产过程中）。

2）多点采样。在不同部位和深度采样，每次取样，将各点采集的试样混合后作为粗样。

3）采样方法要固定。

样品的缩分

由于仪器分析试样实际需用量很少，因此就要对采集来的粗样进行缩分，其过程为：粗样--试验室样品--分析样品。

干法测试

一些样品易和湿分散剂起反应，比如可能溶解或和液体接触时膨胀，所以只能在干燥状态下测量。

样品结块只需要在烘箱中干燥一下即可。但精细的物质在烘箱中干燥时，样品会受到破坏，为了去潮，应将烘箱调到最高温度，但不要高于样品熔点。如果烘箱对样品有明显影响，可用干燥器。

湿法测试

采用湿法分散技术，机械搅拌使样品均匀散开，超声高频震荡使团聚的颗粒充分分散，电磁循环泵使大小颗粒在整个循环系统中均匀分布，从而在根本上保证了宽分布样品测试的准确重复。

分散介质的选择和准备

分散介质选择遵循的一个重要原则就是，样品在分散介质中不能发生溶解。如果样品溶解，对样品进行分析并观察遮光度，可以发现遮光度降低。另外，如果分散介质中气泡，计算结果也会产生误差，因此使用前要考虑排气。一般采用超声或者煮沸的方法（对于可挥发性分散介质不能通过加热分散剂来去除气体）。

表面活化剂

添加表面活化剂有助于样品准备，表面活化剂可以转移掉作用于样品使样品浮于表面或结团的电荷效应。用少量添加法来添加活化剂，标准是每升一滴。如果过量，会产生气泡，对测量结果造成影响。

超声波使用

超声不仅能除去分散介质中的气泡，而且也可以帮助样品在分散介质中分散。如果烧杯底部有大量颗粒结块，将浆料和他的烧杯放入超声波槽里分散两分钟，效果会非常明显。

注意

对易碎颗粒使用超声波时要小心，因为超声波可能会使颗粒分离。如果对使用超声波前后的效果有疑义，则可用显微镜进行观测。

一个样品一般重复测量3次，取平均值作为测量结果，如重现性差则要剔除不正常的结果或重新取样测量。

如果样品在分散时遇到问题，可参阅下表分析

③ 土壤检测方法

一、看土壤的颜色

土壤的颜色是反映土壤在肥力上的一个明显指标，也是一个最容易掌握的方法。一般土壤颜色比较深的都是肥土，颜色较浅的则为瘦土。

二、看土层深浅（耕作层）

土壤肥沃的田块土层都比较深，深度通常都大于60公分（水田除外），而贫瘠瘦土则非常浅，严重地区甚至低于20公分，只是表层有一层土而已。

三、看土壤适耕性

一般土壤肥沃的田块，土层疏松，易于耕作，“干耕像香灰，湿耕如糖化”；而土壤贫瘠的田块，土层黏犁，耕作费力，“敲敲一个洞，锄锄一条缝”。

四、看淀浆及裂纹

肥土不易淀浆，土壤裂纹多而小；瘦土极易淀浆，易板结，土壤裂纹少而大。

五、看水质

水滑腻、黏脚，日照或脚踩时冒大泡的为肥土；水质清淡无色，水田不起泡，或气泡小而易散的为瘦土。

六、看保水性

水分有下渗，但速度平缓，灌水一次可保持1周左右的为肥土地；灌水后水层不下渗或沿裂纹快速下渗的均为瘦土。

七、看是否夜潮

夜潮是指夜间表土温度降低，深层土壤中的温暖水汽上行，遇到低温表土后凝结成水而湿润表土的现象。夜潮现象能说明土壤的两个优点：第一，透气性强，温暖水汽可以上行。第二，土层较深，能够形成温差。所以，有夜潮现象的土壤基本上都是肥土；无夜潮现象，说明土质板结硬化，均为瘦土。

八、看保肥性

土壤是一种带负电的胶体，可以交换吸附一些阳离子（就是养分），而达到保肥的作用，这些被吸附的养分在作物生长过程中会逐渐从土壤中释放出来以供作物吸收利用。肥沃的土壤通常能够吸附的阳离子较多，肥效持久。而贫瘠的土壤通常阳离子吸附量较少，大部分养分随水流失，肥效来得快去的快。

④ 各土壤类型的粒度组成

按土壤的颗粒组成，本区土壤的砂粒是原生矿物石英、长石和云母，粘粒是次生矿物高岭石、绿泥石、白云石和方解石，各土壤类型的粒度组成及土壤的粒度类型列于表4-11。根据我国传统采用的卡庆斯基土壤质地分类制标准^[3]，土壤质地类型分为砂质土、粘质土和壤质土。

砂质土的特征是养分含量少，蓄水力弱，保肥力较差，通气性和透水性良好，渗漏速率快，容易耕作；粘质土的特征是保水力和保肥力较强，养分含量比较丰富，但通气和透水性差，渗漏速率慢，耕作困难；壤质土是介于砂质土和粘质土之间的一种土壤质地类型，就颗粒组成而言有适量的砂粒和粘粒，被称之为“四砂六泥”或“三砂七泥”，其性质兼具砂质土和粘质土之优点，对一般农业生产是较理想的土壤。

表4-11 各土壤类型的粒度组成（%）

本区土壤属壤质土，是农业生产较理想的土壤质地类型，但其砂粒、粘粒含量还是有差别。据此分属于砂壤土、轻壤土、中壤土和中－重壤土；同时各土壤类型所含的粘粒矿物种类也有差别，故而其农业地质环境也有差异，显而易见就表现在水土流失问题上。区内以更新世红土类土壤（砂壤土）、花岗岩类土壤（中壤土）和紫红色碎屑岩类土壤（轻壤土）水土流失较为严重（参见照片5-2,5-6），其原因可能是含砂粒较多，通透性好，水易于渗漏，同时其地形往往有局部陡坡出现，故水土易于流失，如花岗岩类土壤，一次中等降雨，水土流失形成的沟有7～8cm深（参见照片5-7）。

板页岩类土壤类型虽然土层薄，但因粘粒含量相对高，通透性较差，水渗漏速度低，水土不易流失，故在所有板页岩地区总是植被茂密，覆盖率高，很少见到水土流失现象。

⑤ 分辨土壤的方法有哪些

一看土壤颜色。肥土土色较深;而瘦土土色浅。
二看土层深浅。肥土土层一般都大于60厘米;而瘦土相对较浅。
三看土壤适耕性。肥土土层疏松，易于耕作;瘦土土层黏犁，耕作费力。
四看土壤淀浆性及裂纹。肥土不易淀浆，土壤裂纹多而小;瘦土极易淀浆，易板结，土壤裂纹少而大。
五看土壤保水能力。水分下渗慢，灌一次水可保持6~7天的为肥土地;不下渗或沿裂纹很快下渗的为瘦土。
六看水质。水滑腻、黏脚，日照或脚踩时冒大泡的为肥土;水质清淡无色，水田不起泡，或气泡小而易散的为瘦土。
七看夜潮现象。有夜潮，干了又湿，不易晒干晒硬的为肥土;无夜潮现象，土质板结硬化的为瘦土。
八看保肥能力。供肥力强，供肥足而长久，或潜在肥力大的土壤均属肥土。
九看植物。生长红头酱、鹅毛草、荠草等的土壤为肥土;生长牛毛草、鸭舌草、三棱草、野兰花、野葱等的土壤均为瘦土。
十看动物。有田螺、泥鳅、蚯蚓、大蚂蝗等的为肥土;有小蚂蚁、大蚂蚁等的多为瘦土。

⑥ 土壤测量

土壤测量是森林沼泽区大比例尺地球化学测量一种最常用的工作方法，该方法主要采集残坡积土壤样品，根据矿化指示元素异常含量、浓集趋势和形态特征，预测矿(化)体赋存部位。

1.采样层位和加工粒级

在森林沼泽区B层土壤欠发育，土壤测量主要采集C层顶部样品。在得耳布尔铅锌矿区、莫尔道嘎金矿区、大梁金矿区、东安金矿区、多宝山铜矿区、吉峰八岔沟铅锌矿区、吉峰林场铅锌矿区、小西林铅锌矿区、天合兴铜矿区和绰尔铅矿点矿化地段，对残坡积层进行了采样粒度试验。试验结果如下:

1)东安金矿区残积层(C层)上部Au、Ag、Hg、As富集于－60目，Mn、Mo富集于－10～+60目粒级(表4－10);在残积层(C层)下部Au、Ag、Mn富集于－10～+60目粒级，As、Mo则富集于－60目粒级。但粗细粒样品中的绝对含量之间差异很小，多在分析允许误差范围之内。从对已知金矿体反映程度看，－10～+60目粒级比－60目粒级指示得更准确(图4－11)。

表4－10 东安金矿区TC7槽土壤不同层位和粒度中元素含量对比

元素含量单位(w_B):Au、Ag为10^－9;其他为10^－6。

表4－11 多宝山铜矿区土壤不同层位和粒度对比试验结果

元素含量单位(w_B):Au、Ag为10^－9;Cu、Mo为10^－6。

图4－11 东安金矿7线土壤测量试验剖面

2)多宝山铜矿区Au、Ag富集于－60目，Mo富集于－10～+60目，Cu元素在两种粒级中含量没有明显差别(表4－11)。

3)莫尔道嘎金矿区土壤中，Au、As富集于－4～+40目。在C层中，Ag、Sb、Pb、Zn、Mn富集于－40目。在A层中，Ag、Sb富集于－4～+40目;Cu、Zn、Pb主要富集于－60目(表4－12;图4－12)。但粗细粒中元素绝对含量差异很小。

4)得耳布尔铅锌矿Pb、Zn、Mn、Ag、Au、As、Sb均富集于－4～+40目粒级(表4－12)，同时C层土壤中指示元素异常对已知矿体的反映最准确，而富含有机质的A层土壤对矿体反映差(图4－13)。

5)吉峰八岔沟铅锌矿区残坡积土壤中，Pb、Zn、Ag、Sb等4元素绝大多数情况下富集于－40目，但与－10～+40目粒级之间的含量差距很小(表4－13)。

表4－12 土壤测量采样层位、采样粒度对比试验结果

元素含量单位(w_B):Au为10^－9;有机碳为10^－2;其他元素为10^－6。

6)大梁金矿区矿体上方残积土壤中，Au、Ag、As、Sb倾向富集于－60目，Co、Ni倾向富集于－10～+60目;但两种粒级之间含量的差别很小(见表4－14中17m处)。坡积土中则比较复杂，粗细粒中富集的状况各半;但两种粒级之间含量差别依然很小(见表4－14中其他剖面)。

图4－12 莫尔道嘎金矿土壤测量试验剖面

图4－13 得耳布尔铅锌矿土壤测量试验剖面

7)吉峰林场铅锌矿区残积土中，大部分样品Pb、Zn、Ag、Sb富集于－40目，其他元素富集粒度不明显;但两种粒级之间含量的差别很小(表4－15)。

从上述试验结果看，残坡积土壤中元素富集粒度与景观条件和元素地球化学性质有关。寒温带中低山区多数元素倾向于富集－4～+40目、－10～+60目等粗粒级;中温带中低山丘陵区倾向于富集－20目、－40目、－60目等细粒级。Cu、Au、Ag、Pb、Zn等元素富集于－20目、－40目、－60目等细粒级;Co、Ni等元素富集于－4～+40目、－10～+60目等粗粒级。但两种粒级之间元素含量的差别，在大多数情况下很小;而不同层位之间元素含量的差别极大。因此，在开展土壤测量时，最重要的是选择正确的采样层位。

表4－13 吉峰八岔沟铅锌矿区TC0槽残积土壤不同深度和粒度试验结果

注:元素含量单位(w_B)为10^－9。

通过以上多个矿床试验可以看出，我国东北森林沼泽区B层土壤欠发育，C层顶部是土壤测量的最佳采样层位。地处寒温带的额尔古纳河北段Pb、Zn、Mn、Ag、As、Au等元素富集于－4～+40目(可能是由于气候严寒，广泛存在永久性冻土层，物理风化作用较强原因所致。－4～+40目样品中往往含有一定量的细粒岩石碎屑)，其他地区各种矿床残坡积土壤中多数元素都富集于－40目粒级。

2.采样季节

在吉峰铅锌矿区0剖面野外研究工作中发现，5月份(春季)正值冻土层上界开始溶化之时，腐殖层以下土壤全部浸泡在水中，土壤中指示元素被淋溶而流失，其中各元素含量明显贫化。9月份(秋季)土壤层干燥，春季流失的部分物质组分经过一段时间的蒸腾作用、毛细作用等得到了一定程度补充，元素含量明显升高。在吉峰铅锌矿0剖面进行的对比试验证实了这一事实。因此9月份(秋季)是土壤测量最佳采样季节(见表3－9)。

表4－14 大梁金矿区TC0 槽残坡积土壤采样层位和样品粒度与元素含量对比

元素含量单位( wB ) : Au 为10 ^{－ 9} ; 其他元素为10 ^{－ 6}。

表4 － 15 吉峰林场铅锌矿TC0 槽土壤层位、粒度试验

元素含量单位( wB ) 为10 ^{－ 9}。

⑦ 土壤物理指标

一、土壤粒径

土壤粒径分布是最基本的土壤物理性质之一，它强烈地影响着水力、热力性质等重要的土壤物理特性。土壤粒径分布的测定方法相对简单便捷，精度也较高，而且在常规的土壤调查资料中也有详细程度不一的粒径分析数据。而土壤水分特征曲线和(非)饱和水力传导率、土壤热导率、土壤热容量等土壤水力、热力性质的直接测定比较费时、昂贵，且精度较低，可重复性差。因此，根据土壤粒径分布来估计土壤的其他水力学性质已经成为相关领域的研究热点。

土壤基质是由不同比例的、粒径粗细不一、形状和组成各异的颗粒(土粒)组成，一般分为砾、砂、粉粒和黏粒4级。粒径分析的目的，是为了测定不同直径土壤颗粒的组成，进而确定土壤的质地。土壤颗粒组成在土壤形成和土壤的农业利用中具有重要意义，土壤质地直接影响土壤水、肥、气、热的保持和运动，并与作物的生长发育有密切的关系。

1.土工实验法

土粒的粒径变化范围非常大(粒径由﹥60mm到﹤0.002mm)，故对不同的粒组采用不同的试验方法：粗粒组一般用筛析法，细粒组采用密度计法或移液管法。

对于粒径﹥0.075mm的粗粒土，一般采用筛析法分析土的颗粒大小。筛析法是采用不同孔径的分析筛，由上至下孔径自大到小叠在一起。试验时，取干土放入最上的筛里，通过筛析后，得到不同孔径筛上土质量，进而计算出粒组含量和累积含量。

2.激光粒度仪法

激光粒度分析仪是根据光的散射原理测量粉颗粒大小的，是一种比较通用的粒度仪。其特点是测量的动态范围宽、测量速度快、操作方便，尤其适合测量粒度分布范围宽的粉体和液体雾滴。对粒度均匀的粉体，比如磨料微粉，要慎重选用。

激光粒度仪集成了激光技术、现代光电技术、电子技术、精密机械和计算机技术，具有测量速度快、动态范围大、操作简便、重复性好等优点，现已成为全世界最流行的粒度测试仪器。

3.吸管法

颗粒组成(粒径分布)常用吸管法测定，方法由筛分和静水沉降结合组成，通过2mm筛孔的土样经化学和物理方法处理成悬浮液定容后，根据司笃克斯(Stokes)定律及土粒在静水中的沉降规律，﹥0.25mm的各级颗粒由一定孔径的筛子筛分，﹤0.25mm的粒级颗粒则用吸管从其中吸取一定量的各级颗粒，烘干称量，计算各级颗粒含量的百分数，确定土壤的颗粒组成(粒径分布)和土壤质地名称。

4.比重计法

土样经化学和物理方法处理成悬浮液定容后，根据司笃克斯(Stokes)定律及土壤比重计浮泡在悬浮液中所处的平均有效深度，静置不同时间后，用土壤比重计直接读出每升悬浮液中所含各级颗粒的质量，计算其百分含量，并定出土壤质地名称。比重计法操作较简便，但精度较差，可根据需要选择使用。

二、土壤绝对含水量

土壤绝对含水量是土壤中所含水分的数量，即100g烘干土中含有若干克水分，也称土壤含水率。土壤含水率是农业生产中一个重要参数，其主要方法有称重法、张力计法、电阻法、中子法、γ-射线法、驻波比法、时域反射法及光学法等。土壤中水分含量通常采用质量含水率(θ_g)和体积含水率(θ_υ)两种表示方法。

1.称重法

也称烘干法，这是唯一可以直接测量土壤水分的方法，也是目前国际上的标准方法。用土钻采取土样，用0.1g精度的天平称取土样的质量，记作土样的湿重(M-M_H)，在105℃的烘箱内将土样烘6～8h至恒重，然后测定烘干土样，记作土样的干重(M_S-M_H)。土壤含水量计算公式如下：

地质环境监测技术方法及其应用

式中：θ—土壤含水率；M—烘干前铝盒及土壤质量(g)；M_S—烘干后铝盒及土壤质量(g)；M_H—铝盒质量(g)。

2.张力计法

也称负压计法，它测量的是土壤水吸力，测量原理如下：当陶土头插入被测土壤后，管内自由水通过多孔陶土壁与土壤水接触，经过交换后达到水势平衡，此时，从张力计读到的数值就是土壤水(陶土头处)的吸力值，也即为忽略重力势后的基质势的值，然后根据土壤含水率与基质势之间的关系(土壤水特征曲线)就可以确定出土壤的含水率。

3.电阻法

多孔介质的导电能力是同它的含水量以及介电常数有关的，如果忽略含盐的影响，水分含量和其电阻间是有确定关系的。电阻法是将两个电极埋入土壤中，然后测出两个电极之间的电阻。但是在这种情况下，电极与土壤的接触电阻有可能比土壤的电阻大得多。因此采用将电极嵌入多孔渗水介质(石膏、尼龙、玻璃纤维等)中形成电阻块以解决这个问题。

4.中子法

中子法就是用中子仪测定土壤含水率。中子仪的组成主要包括：一个快中子源，一个慢中子检测器，监测土壤散射的慢中子通量的计数器及屏蔽匣，测试用硬管等。快中子源在土壤中不断地放射出穿透力很强的快中子，当它和氢原子核碰撞时，损失能量最大，转化为慢中子(热中子)，热中子在介质中扩散的同时被介质吸收，所以在探头周围，很快地形成了持验密度的慢中子云。

5.γ-射线法

γ-射线法的基本原理是放射性同位素(现常用的是¹³⁷Cs，²⁴¹Am)发射的γ-射线法穿透土壤时，其衰减度随土壤湿容重的增大而提高。

6.驻波比法

自从Topp等人在1980年提出了土壤含水率与土壤介电常数之间存在着确定性的单值多项式关系，从而为土壤水分测量的研究开辟了一种新的研究方向，即通过测量土壤的介电常数来求得土壤含水率。从电磁学的角度来看，所有的绝缘体都有可以看作是电介质，而对于土壤来说，则是由土壤固相物质、水和空气3种电介质组成的混合物。在常温状态下，水的介电常数约为80，土壤固相物质的介电常数为3～5，空气的介电常数为1，可以看出，影响土壤介电常数主要是含水率。Roth等提出了利用土、水和空气3相物质的空间分配比例来计算土壤介电常数，并经Gardner等改进后，为采用介电方法测量土壤水分含量提供了进一步的理论依据，并利用这些原理进行土壤含水率的测量。

7.光学测量法

光学测量法是一种非接触式的测量土壤含水率的方法。光的反射、透射、偏振也与土壤含水率相关。先求出土壤的介电常数，从而进一步推导出土壤含水率。

8.时域反射法

时域反射法(Time Domain Reflectrometry，TDR)也是通过测量土壤介电常数来获得土壤含水率的一种方法。TDR的原理是电磁波沿非磁性介质中的传输导线的传输速度υ＝c/ε，而对于已知长度为L的传输线，又有υ＝L/t，于是可得ε＝c×t/L，其中，c 为光在真空中的传播速度，ε为非磁性介质的介电常数，t为电磁波在导线中的传输时间。而电磁波在传输到导线终点时，又有一部分电磁波沿导线反射回来，这样入射与反射形成了一个时间差T。因此通过测量电磁波在埋入土壤中的导线的入射和反射时间差T就可以求出土壤的介电常数，进而求出土壤的含水率。

9.土壤水分传感器法

水分传感器按显示方式来分，可分为两大类：一是直接显示方式，一是用二次传感的方式。

直接显示方式又可分为3种类型：一是用吸力负压表显示型(又称负压张力计)；二是电接点真空表显示型，常用于报警式水分传感器；三是用U型管水银柱显示型。3种直接显示方式中，U型水银柱显示型的精度最高，读数最准，误差最小，可精确到毫巴。其缺点是：在农田使用中U型管破裂时，水银会污染农田，造成环境污染。3种显示方式的选择常根据使用者的具体要求而定。

二次传感显示型是将直接显示型传感器中的压力读数换算成水分含量，比如，可将U型管水银指示部分换成以压阻传感器为二次传感的数字化土壤水分测量装置，即可实现数字化，直接显示传感器土壤吸力值的大小。二次传感还可运用于土壤水势的遥测。例如，将土壤水分张力计(传感器部分)，埋设在田间所需要的土壤深度中，土壤水负压吸力通过多孔陶土探头内水膜的渗透传递，使水分传感器产生负压，此负压传给压阻变送传感器，给出一电信号，通过导线传输给远端的遥测温度仪，可用接口线输送给计算机，从而完成土壤水势在田间的遥测。但利用负压张力计只能测定低吸力范围，高吸力时，陶土头会被空气“穿透”因而不能测定高吸力情况下的土壤水势。

传感器法测定土壤水分具有田间原位测定、快速直读、不破坏土壤结构、价格低廉、无放射性物质、安全可靠、便于长期观测和积累田间水势资料等优点。特别是二次传感器，具有数字化的优势，而且可与计算机接口连接，使土壤水分测量能够自动监测，例如根据测量结果可自动控制灌溉水闸，实现自动灌溉，这一现代化的测量手段已成为目前土壤水分测量方法研究的新趋势。

10.探地雷达法(GPR)

探地雷达(Ground Penetrating Radar)的工作原理是当高频雷达脉冲到达介电性质显着不同的两层物质界面时，部分信号被反射，由接收装置接收反射信号，并将其放大。反射信号的大小决定于两物质介电常数的差值大小和雷达波穿透深度。土壤含水量是影响土壤介电常数的主要因子，而雷达脉冲穿透深度又受到土壤中水分含量的显着影响。

GPR以不同的方式来测定土壤水分含量。一种方式就是利用所谓地面波(Ground Wave)的天线分离法，这种方法只能测定表层(10cm)土壤的含水量；另一种方式就是使用回波(Reflected Wave)测定土壤中的波速，进而确定出反射层与地表之间的含水量。

11.遥感法(RS)

遥感法(Remote Sensing)是一种非接触式、大面积、多时相的土壤水分监测方法。土壤水分的遥感监测取决于土壤表面发射或反射的电磁能的测定，而土壤水分的电磁辐射强度的变化则取决于其电介特性或温度，或者这两者的组合。遥感法中所涉及的波段很宽，从可见光、近红外、热红外到微波都有一定的研究。尤其在热红外、微波遥感监测土壤水分研究中，取得了可喜的进展。微波遥感与大气条件无关并可获得高分辨率图像，加之对地面有一定穿透能力，使得它成为土壤水分遥测中最有前途的一种工具。微波遥感虽具有全天时、全天候、多极化和一定的穿透特性等优点，但由于影响土壤水分变化的因素较多，如土壤质地、容重、表面粗糙度、地表坡度和植被覆盖等也对雷达等微波遥感监测土壤水分造成影响，因而遥感监测土壤含水率仍是农业遥感中的一个难题。最有效的途径应该是多种遥感方法并用，发挥各自的优点，比如利用可见光和近红外信息估算植被覆盖，用主动微波估算粗糙度，据此由被动微波资料研究土壤水分的综合遥感方法。

遥感法目前只适合区域尺度下土壤表层水分状况的动态实时调查，而不适合于田间尺度下深层土壤水分的监测，因而还有必要对其理论模型、成像机制与极化方式、土壤水分、地表粗糙度和植被覆盖等的关系进行深入研究。

12.分离示踪剂法

常规土壤含水量测定方法(如烘干称重法、中子仪法、TDR法等)只能在较小范围内对土壤水分进行点上的测定，而分离示踪剂法(Partitioning Tracer)能够在较大范围内测定土壤含水量。该法是将非分离示踪剂和分离示踪剂通入气相系统中，分离示踪剂溶解于水，使得其在气相中的运移相对滞后于非分离示踪剂，且滞后因子为土壤含水量与亨利常数的函数。分离示踪剂法测得的结果往往低估了土壤水分含量，这是由于土壤的空间异质性、土壤水分的非均匀分布，以及土壤中优势流等影响因素的存在所致。

分离示踪剂法能够测定从小尺度至区域尺度下的土壤水分，而且测深不限，还能适应特殊需求的测定。分离示踪剂法能够测定田间尺度下的土壤水分区域分布，还能确定土壤水分的垂直分布。但分离示踪剂法用于区域土壤水分的测定时，必然增加示踪剂的用量，从而导致测试费用高昂，且分离示踪剂法在较理想的条件(如均质土壤)下测得的水分含量结果精度较高，而要提高其在非均质土壤中的测定精度，还有待于进一步研究。

三、土壤电导率(EC)

土壤溶液具有导电性，导电能力的强弱可用电导率表示。土壤电导率是测定土壤水溶性盐的指标，而土壤水溶性盐是土壤的一个重要属性，是判定土壤中盐类离子是否限制作物生长的因素。土壤电导率通常作为一个重要指标被应用，它可以直接反映出混合盐的含量，故常被用作土壤盐分测定方法之一，尤其近年来，国内外许多学者建议直接用电导率表示土壤含盐量。

1.室内电导法

传统的实验室测定方法即田间取回目标深度的土壤样品，室内用电导法测定其水浸液的电导率(EC)。测量原理是：土壤可溶性盐按一定水土比例用平衡法浸出，这些可溶性盐是强电解质，其水溶性具有导电作用，导电能力的强弱可用电导率表示。在一定浓度范围内，可溶性盐的含量与电导率呈正相关，含盐量越高，溶液的渗透压越大，电导率也越大。土壤浸出液电导率值可用电导率仪测定，并直接用电导率值表示土壤含盐量的高低。

2.电导率传感器法

传统实验室测定土壤电导率的方法虽然精确，但过程烦琐，给工程实践带来不便。目前国内外应用于农业的土壤电导率快速测量传感器大体可以归为两种：接触式和非接触式。接触式土壤电导率传感器是一种电极式传感器，一般采用“电流-电压四端法”，即将恒流电源、电压表、电极和土壤构成回路；非接触式则利用了电磁感应原理。

3.EM38大地电导仪

大地电导仪EM38能在地表直接测量土壤表观电导率，为非接触直读式，适用于大面积土地盐渍化的测量，EM38用连接DlfaO0数据采集器电缆的方式，较常规方法的调查速度快100倍以上，能轻松快速地完成一般常规测量。

大地电导仪EM38总长度1m，主要由信号发射(T_s)和信号接收(R)两个端口组成(图4-1)，两者之间相隔一定的距离(S)，发射频率为14.6 kHz。测量的有效深度可达1.5m。工作时，首先信号发射端子产生磁场强度随大地深度的增加而逐渐减弱的原生磁场(H_p)，原生磁场的强度随时间动态变化，因此该磁场使得大地中出现了非常微弱的交流感应电流，这种电流又诱导出现次生磁场(H_s)。信号接收端子既接受原生磁场信息又接受次生磁场信息。通常，原生磁场H_p和次生磁场H_s均是两端子间距(S)、交流电频率及大地电导率的复杂函数，且次生磁场与原生磁场强度的比值与大地电导率呈线性关系，可表示为

EC₀＝4(H_s/H_p)/ωμ₀S²

式中：EC₀—大地电导率(mS/m)；H_s—信号接收端子处次生磁场强度；H_p—信号接收端子处原生磁场强度；μ₀—空间磁场传导系数；ω—角频率，ω＝2πƒ，ƒ —交流电频率；S—信号发射端子与接受端子之间的距离(m)。

图4-1 电磁感应技术原理示意

⑧ 粒度的定义能回答吗

粒度grain size，particle size 颗粒的大小。通常球体颗粒的粒度用直径表示，立方体颗粒的粒度用边长表示。对不规则的矿物颗粒，可将与矿物颗粒有相同行为的某一球体直径作为该颗粒的等效直径。实验室常用的测定物料粒度组成的方法有筛析法、水析法和显微镜法。①筛析法，用于测定 250～0.038mm的物料粒度。实验室标准套筛的测定范围为6～0.038mm；②水析法,以颗粒在水中的沉降速度确定颗粒的粒度,用于测定小于0.074mm物料的粒度；③显微镜法，能逐个测定颗粒的投影面积，以确定颗粒的粒度，光学显微镜的测定范围为150～0.4μm，电子显微镜的测定下限粒度可达0.001μm或更小。
常用的粒度分析仪有激光粒度分析仪、超声粒度分析仪、消光法光学沉积仪及X射线沉积仪等。

矿物学
组成矿石、岩石、土壤的矿物或颗粒的大小的度量。常指矿物或颗粒的直径(毫米、微米)大小或以95％的物料所通过的筛孔尺寸(毫米或网目)表示，在研究矿产、岩石、土壤的生成条件和物质来源及其水文地质、工程地质条件时，或在划分矿产的品级，确定使用范围及加工技术性能时，粒度都是一项必要的研究内容。某些工业部门，有时把矿石的块度也称粒度

数据库
计算机领域中粒度指系统内存扩展增量的最小值．
粒度问题是设计数据仓库的一个最重要方面。粒度是指数据仓库的数据单位中保存数据的细化或综合程度的级别。细化程度越高，粒度级就越小；相反，细化程度越低，粒度级就越大。数据的粒度一直是一个设计问题。在早期建立的操作型系统中，粒度是用于访问授权的。当详细的数据被更新时，几乎总是把它存放在最低粒度级上。但在数据仓库环境中，对粒度不作假设。在数据仓库环境中粒度之所以是主要的设计问题，是因为它深深地影响存放在数据仓库中的数据量的大小，同时影响数据仓库所能回答的查询类型。在数据仓库中的数据量大小与查询的详细程度之间要作出权衡。

景观学
在景观生态学中，粒度（scale）指某一现象或事件发生的频率或时间间隔；空间粒度指景观中最小的可辨识单元所代表的特征长度，面积或体积。

http://ke.soso.com/v489076.htm