一种含水量高、胀缩性强土壤的整段标本制作方法技术

本发明专利技术公开一种含水量高、胀缩性强土壤的整段标本制作方法，包括室外采集和室内加工制作，在室外套取土柱后，向土柱喷洒固化剂，对土柱进行预固化处理，防止土柱在运回室内的过程中和在室内的风干过程中，由于失水而收缩开裂，导致标本变形失真。与此同时，在室外采集时，分别采集各层次土样，对标本由于干燥失水而产生的裂隙进行填充，尽可能真实地还原土壤形态，为土壤研究工作提供有力依据。

【技术实现步骤摘要】
一种含水量高、胀缩性强土壤的整段标本制作方法
本专利技术涉及土壤研究
，特别是涉及一种含水量高、胀缩性强土壤的整段标本制作方法。
技术介绍
土壤是地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。土壤整段标本是从土壤剖面上用木箱套取或合成树脂粘贴，所采集的原状土壤标本。土壤整段标本一般是选择具较强代表性土壤剖面，采集一般尺度为1m高、20cm宽、5～10cm厚的连续土体，再经进一步的加工制作而成的土壤制品，主要陈列于土壤标本馆和博物馆，用于科研院校对土壤进一步详细观察研究、教学示范以及对社会大众的科普展览。现有的土壤整段标本制作方法分为前期的户外采集和后期的室内加工制作两个过程。其中，户外采集有包括准备工具、挖掘土坑、修面和画标本轮廓、套取土柱，在修面和画标本轮廓时，对于砂性强的土壤，由于其土壤颗粒或结构体之间胶结力弱，人为扰动易导致土柱坍塌，此时需要用较稀的粘结剂(如聚醋酸乙烯乳液粘结剂，粘结剂∶水＝3∶7)喷洒土坑的前观察面对其进行初步固化，防止在修出、修直和修平土柱时发生坍塌。室内加工制作包括准备工具材料、钻孔处理、浸漆处理、粘结底板、修饰标本、喷胶定型几个步骤。现有的土壤整段标本制作技术是通用的，很少考虑土壤自身的特点，如前文所述仅对砂性强的土壤，采用了户外预喷洒较稀粘结剂以对土柱进行初步固化防止坍塌，但存在对其他特殊土壤类型针对性不强的问题，如含水量高、胀缩性强的土壤(如粘质的水稻土和砂姜黑土等)，这类土壤粘粒含量高，黏土矿物以2:1型蒙脱石和伊利石为主，土体胀缩性强，但由于户外环境下土体含水量较高，因此土体中基本没有裂隙。但户外采集的整段土壤标本，如果不经一定的预处理，会在从户外到室内的运输过程中以及在室内自然风干过程中，由于干燥失水而收缩开裂，与原有的户外形态相比，发生较为严重的变形失真现象。因此，如何改变现有技术中，含水量高、涨缩性强土壤的整段标本制作过程中，从户外到室内的运输过程中因干燥失水而造成收缩开裂变形失真的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含水量高、胀缩性强土壤的整段标本制作方法，以解决上述现有技术存在的问题，避免采集的土壤样品在运输过程中干燥失水导致标本收缩开裂变形失真。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种含水量高、胀缩性强土壤的整段标本制作方法，包括如下步骤：步骤一、户外采集101、准备工具材料102、挖掘土坑根据土壤整段标本采集地的天气，选择连续晴天的后期进行挖掘，在确定土壤整段标本采集地块后，标识出等间距网格，在每个网格中钻取土柱；103、修面和画标本轮廓将土坑的前观察面修垂直和修平整，继续修出与标本盒规格相匹配的土柱，将土柱的其他侧立面修直、修平，减去土柱的外露根系，对照步骤一中相机拍摄的照片；104、套取土柱将标本盒套入土柱，切断土柱与坑壁，并使土柱与坑壁分离，放倒标本盒，抬出土柱；105、分层取样依据土坑前观察面的形态特征，将观察面进行分层，采集各层次土样，带回室内；106、预固化标本对土柱进行钻孔，钻孔后对土柱喷洒土壤固化剂直至土柱被渗透，然后对土柱的暴露面进行风干，盖好标本盒密封土柱，运回室内；步骤二、室内加工制作201、准备工具202、消除裂痕采集的土柱在室内自然风干，用步骤一中采集的各层次土样对土柱相应层次中产生的裂隙进行填充，并修饰；203、钻孔处理对标本进行钻孔处理；204、浸漆处理用固结剂对土柱进行固化处理；205、粘结底板固化完成后，用粘结剂将一块底板压在土柱上，底板与土柱尺寸相一致；206、修饰标本待土柱完全干燥后，翻转标本盒，取走标本盒上盖，敲击底板，使没有浸到粘结剂的土壤掉落，用工具修出土壤结构面；207、喷胶定型将稀释后的粘结剂喷在土壤剖面上，室内风干，标本制作完成。优选地，步骤102中，在确定的土壤整段标本采集地块，用皮尺和石灰粉，按照1m×1m网格间距标识出4m×4m的区域。在每个1m×1m网格中心，用口径5cm的1m土钻取出深1m的土柱，确定土柱中较少石砾的网格，挖掘土坑，土坑规格为宽1m×深1.5m×长2～3m，挖出的土堆在采样土坑的两边。优选地，步骤105中，将观察面分为4～5层，用剖面刀采集各层次土样2.0kg，带回室内。优选地，步骤106中，在对土柱进行钻孔之前，将装有土柱的标本盒水平放置于地面上，用电吹风冷风中速对土柱的暴露面匀速吹风。优选地，步骤106中，在对土柱吹风后，用电钻对土柱进行钻孔，孔径为0.5～1.0cm，孔密度为每2cm2钻一个孔，钻孔深度与土柱厚度相一致。优选地，步骤106中，用水稀释W-OH固化剂，配置成浓度为1％～3％的W-OH溶液，充分搅拌均匀后，用喷雾器对土柱的暴露面均匀反复喷施W-OH溶液，直至整个土柱被W-OH溶液完全渗透，然后用电吹风冷风中速对土柱的暴露面匀速吹风直至土柱完全固化，加封标本盒后盖密封土柱，并运回室内。优选地，当标本采集对象为粘土时，喷洒浓度为1％～2％的W-OH溶液；当标本采集对象为粘壤土时，喷洒浓度为2％～3％的W-OH溶液。优选地，步骤202中，采集的土柱自然风干后，将步骤一中采集的各层次土样，进行破碎处理，按照土柱相应层次由于干燥失水产生的裂隙进行填充，并修饰。优选地，步骤202中，采集的各层次土样破碎后粒径小于2mm。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术的含水量高、胀缩性强土壤的整段标本制作方法，包括室外采集和室内加工制作，在套取土柱后，向土柱喷洒固化剂，对土柱进行预固化处理，防止土柱在运回室内的过程中和在室内的风干过程中，由于干燥失水而收缩开裂，导致标本变形失真。与此同时，在室外采集时，采集各层次土样，对标本产生的裂隙进行填充，尽可能真实地还原土壤形态，为土壤研究工作提供有力依据。具体实施方式下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种含水量高、胀缩性强土壤的整段标本制作方法，以解决上述现有技术存在的问题，避免采集的土壤样品在运输过程中干燥失水导致标本收缩开裂变形失真。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术提供一种含水量高、胀缩性强土壤的整段标本制作方法，包括如下步骤：步骤一、户外采集101、准备工具材料包括挖掘土坑的锹、锄、铲、镐等,修土柱的剖面刀、剪刀、手锯、钢丝等，取装土柱的标本盒等。102、挖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含水量高、胀缩性强土壤的整段标本制作方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一、户外采集/n101、准备工具材料/n102、挖掘土坑/n根据土壤整段标本采集地的天气，选择连续晴天的后期进行挖掘，在确定土壤整段标本采集地块后，标识出等间距网格，在每个网格中心位置钻取土柱，选取土柱中没有石块或石块最少的网格，挖掘土坑；/n103、修面和画标本轮廓/n将土坑的前观察面修垂直和修平整，继续修出与标本盒规格相匹配的土柱，将土柱的其他侧立面修直、修平，减去土柱的外露根系，减去土柱的外露根系，用相机拍摄土柱照片；/n104、套取土柱/n将标本盒套入土柱，切断土柱与坑壁，并使土柱与坑壁分离，放倒标本盒，抬出土柱；/n105、分层取样/n依据土坑前观察面的形态特征，将观察面进行分层，采集各层次土样，带回室内；/n106、预固化标本/n水平放置土柱，对土柱进行钻孔，钻孔后对土柱喷洒土壤固化剂直至土柱被完全渗透，然后对土柱的暴露面进行风干，风干后盖好标本盒密封土柱，运回室内；/n步骤二、室内加工制作/n201、准备工具/n202、消除裂痕/n采集的土柱在室内自然风干，对照步骤一中相机拍摄的照片，用步骤一中采集的各层次土样，对土柱相应层次产生的裂隙进行填充，并修饰至看不出裂隙痕迹；/n203、钻孔处理/n对标本进行钻孔处理；/n204、浸漆处理/n用固结剂对土柱进行固化处理；/n205、粘结底板/n固化完成后，用粘结剂将一块底板压在土柱上，底板与土柱尺寸相一致；/n206、修饰标本/n待土柱完全干燥后，翻转标本盒，取走标本盒上盖，敲击底板，使没有浸到粘结剂的土壤掉落，用工具修出土壤结构面；/n207、喷胶定型/n将稀释后的粘结剂喷在土壤剖面上，室内风干，标本制作完成。/n...

【技术特征摘要】
1.一种含水量高、胀缩性强土壤的整段标本制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、户外采集
101、准备工具材料
102、挖掘土坑
根据土壤整段标本采集地的天气，选择连续晴天的后期进行挖掘，在确定土壤整段标本采集地块后，标识出等间距网格，在每个网格中心位置钻取土柱，选取土柱中没有石块或石块最少的网格，挖掘土坑；
103、修面和画标本轮廓
将土坑的前观察面修垂直和修平整，继续修出与标本盒规格相匹配的土柱，将土柱的其他侧立面修直、修平，减去土柱的外露根系，减去土柱的外露根系，用相机拍摄土柱照片；
104、套取土柱
将标本盒套入土柱，切断土柱与坑壁，并使土柱与坑壁分离，放倒标本盒，抬出土柱；
105、分层取样
依据土坑前观察面的形态特征，将观察面进行分层，采集各层次土样，带回室内；
106、预固化标本
水平放置土柱，对土柱进行钻孔，钻孔后对土柱喷洒土壤固化剂直至土柱被完全渗透，然后对土柱的暴露面进行风干，风干后盖好标本盒密封土柱，运回室内；
步骤二、室内加工制作
201、准备工具
202、消除裂痕
采集的土柱在室内自然风干，对照步骤一中相机拍摄的照片，用步骤一中采集的各层次土样，对土柱相应层次产生的裂隙进行填充，并修饰至看不出裂隙痕迹；
203、钻孔处理
对标本进行钻孔处理；
204、浸漆处理
用固结剂对土柱进行固化处理；
205、粘结底板
固化完成后，用粘结剂将一块底板压在土柱上，底板与土柱尺寸相一致；
206、修饰标本
待土柱完全干燥后，翻转标本盒，取走标本盒上盖，敲击底板，使没有浸到粘结剂的土壤掉落，用工具修出土壤结构面；
207、喷胶定型
将稀释后的粘结剂喷在土壤剖面上，室内风干，标本制作完成。


2.根据权利要求1所述的含水量高、胀缩性强土壤的整段标本制作方法，其特征在于：步骤102中，在确定的土壤整段标本采集地块，用皮尺和石灰粉，按照1m×1m网格间距标识出4m×4m的区域。在每个1m×1m...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴华勇，李德成，赵玉国，高志强，李武进，曹志辉，肖艳松，李宏光，高维常，林叶春，潘文杰，
申请(专利权)人：中国科学院南京土壤研究所，湖南省烟草公司郴州市公司，贵州省烟草科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32