3.4　土壤调查

标准试验地土壤调查包括土壤剖面调查、土壤理化性质测定。

3.4.1　土壤剖面调查

在标准样地内选取典型地段挖取土壤剖面,一般情况每个标准样地挖取三个剖面,其中一个为典型观察剖面、另外两个分别为检查剖面和定界剖面。剖面挖取一般长1.5～2.0m,宽0.8～1.0m,深度1m,依据立地类型而确定具体的挖取规格。

土壤剖面形态观察记载内容主要包括以下12个方面:层次、颜色、结构、质地、紧实度、石砾含量、根量、新生体、侵入体、湿度、CaCO3含量和p H值。同时,还要记载剖面位置及其代表性、母岩和母质、植被及其总覆盖度、地下水位及水质、立地条件类型、造林地种类、土壤野外定名和调查人等。

3.4.2　样地设置及取样

在与植物群落相对应的样地内,对其土壤理化性质进行测定,测定深度0～60cm,分为0～20cm、20～40cm、40～60cm三个层次取混合土样,每个层次重复取3次。

采集混合样品的要求如下:

(1)每一点采取的土样厚度、深浅、宽狭应大体一致。

(2)各点都是随机决定的,在退耕地内观察了解情况后,随机定点可以避免主观误差,提高样品的代表性,一般按S形线路采样。

(3)采样地点应避免路边、沟边和特殊地形的部位。

(4)一个混合样品是由均匀一致的许多点组成的,各点的差异不能太大,不然就要根据土壤差异情况分别采集几个混合土样,使分析结果更能说明问题。

(5)一个混合样品重在1kg左右,把各点采集的土壤放在一个盆里或塑料布上用手捏碎摊平,充分混合后,取200g混合样品放在密封袋里,其余弃去,附上标签,注明采样地点、采土深度、采样日期、采样人,标签一式两份,一份放在袋里,一份贴在袋上,带回实验室测定其化学性质,与此同时要做好采样记录。

3.4.3　物理性质测定

3.4.3.1　容重和含水量的测定

在林地内挖掘土壤剖面,用修土刀修平土壤剖面,并记录剖面的形态特征,按剖面层次,分层取样,每层重复3次。

将环刀托放在已知重量的环刀(容积为100cm3)上,环刀内壁稍擦上凡士林,将环刀刃口向下垂直压入土中,直至环刀筒中充满土样为止。

用修土刀切开环周围的土样,取出已充满土的环刀,细心削平环刀两端多余的土,并擦净环刀外面的土。同时在同层取样处,用铝盒采样,测定土壤含水量(或用水分仪测量水分含量)。

把装有土样的环刀两端立即加盖,以免水分蒸发。随即称重(即湿土加空铝盒重,精确到0.01g,记为W 1),然后打开盖,置于烘箱,在105～110℃条件下,烘至恒重(约需6～8h),再称重(即干土加盒重,记为W 2),空铝盒的重量记为W 3。土壤容量计算公式为

V——环刀容积,cm3;

θm——土壤含水量,%。

3.4.3.2　孔隙度的测定

1.土壤总孔隙度

将测定毛管孔隙度的原土样再放入水槽中,使水面高度和环刀土面相平,静置6h后,将环刀从水槽中取出,稍置10s,使多余水流出,用干布将环刀擦干,称重,然后将环刀再放回水槽中,放置4～5h后再次重复称重,直到恒重。经验公式为

2.毛管孔隙度的测定

将测定容重的原土样环刀上方的盖子打开,每一个环刀上方铺一滤纸,然后将环刀放在有水源供应的浅盘上,使其充分吸水,2～3h后,环刀上方有水分湿润时,土壤中毛管水已接近饱和,取出环刀用试纸吸干,进行称重,然后放回原处,每隔1h取出,反复称重,直到恒重。

土壤毛管孔隙度计算公式为

3.土壤非毛管孔隙度

土壤非毛管孔隙度计算公式为

3.4.3.3　渗透测定

采用改进的环刀法,环刀内径10cm,总高度12cm。测定时先用环刀取土壤表层原状土,取土高度为10cm,取样后带回在室内连同环刀浸入水中10h。浸水时保持水面稍低于环刀表面。以免水分漫灌赌赛土壤毛孔,影响测定结果。为便于比较,最后将测定的稳定入渗速率换算成10℃时的稳定入渗系数,重复3次取平均值。浸水后放在渗透架上,在上部加水,水层厚度2cm,下部用烧杯接渗出水,每隔2min测量一次渗出水量。同时立即将上部水加至原刻度,直到连续3次出水量相等时,停止试验。

渗透系数计算公式为

3.4.4　化学性质测定

分析项目有土壤有机质、全氮、全磷、全钾以及速效氮(N)、磷(P)、钾(K)。土壤有机质测定采用重铬酸钾氧化法;土壤全氮测定采用重铬酸钾—硫酸消化,开氏定氮法;土壤全磷测定采用氢氟酸—高氯酸消化—钼锑抗比色法,钼锑抗比色法;全钾测定采用氢氧化钠碱熔—火焰光度法;土壤水解氮测定采用康维皿法;土壤速效磷测定采用碳酸氢钠浸提,钼锑抗比色法;土壤交换性钾测定采用醋酸铁浸提,火焰分光光度法。