一种生态改良土团聚体水稳定性的评价方法技术

本发明专利技术公开了一种生态改良土团聚体水稳定性的评价方法，包括以下步骤：（1）土壤团聚体浸水实验，采集团聚体浸水全过程中质量数据及临界状态耗时；（2）根据团聚体预浸润过程毛细吸水耗时及质量数据，获得团聚体吸水速率V；（3）根据团聚体浸水稳定后各层筛网上的剩余质量，获得筛分粒径系数D；（4）综合首层筛网剩余质量、团聚体吸水速率和筛分粒径系数三大参数，获得团聚体水稳定性系数S，评价生态改良土团聚体水稳定性；本发明专利技术评价土体范围广、评价方法完善，解决了现有土壤团聚体水稳定性评价方法参数单一、不能全面体现土壤团聚体生态改良效果的问题。良效果的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种生态改良土团聚体水稳定性的评价方法


[0001]本专利技术涉及水土保持及土壤改良
，具体涉及一种生态改良土团聚体水稳定性的评价方法。

技术介绍

[0002]采用生态材料对土壤团聚体进行改良能有效提高团聚体水稳定性，从而为植被生长提供良好的基质环境。改良团聚体遇水后具有崩解过程耗时长、崩解剩余质量大、崩解土呈团粒状等特征。现有土壤团聚体水稳定性的评价方法参数单一，只能依托团聚体崩解剩余数量或团聚体崩解剩余质量参数来表征，缺少表达土壤团聚体抵抗水侵入能力的参数，如团聚体吸水速率、崩解土团粒分布特征等，不能有效且全面评价土壤团聚体的生态改良效果。

技术实现思路

[0003]为有效且全面评价土壤团聚体的生态改良效果，克服表征土壤团聚体抵抗水侵入能力参数的缺失，专利技术了一种生态改良土团聚体水稳定性的评价方法。本专利技术评价土体范围广、评价方法完善，可有效指导水土保持工程或土壤生态改良工程。
[0004]一、本专利技术提出的一种生态改良土团聚体水稳定性的评价方法，包括以下步骤：（1）团聚体浸水实验记录团聚体初始质量m0；预浸润团聚体，使团聚体通过毛细作用吸水，记录团聚体开始吸水至全部润湿所需时间t0，记录全部润湿时团聚体质量m0’
，根据所测团聚体的土壤类型，预浸润时间最长设定一分钟；使团聚体完全浸润水中发生崩解，待团聚体崩解稳定，记录四层筛网上的筛余质量（m1，m2，m3，m4）。
[0005]（2）计算团聚体吸水速率V根据团聚体预浸润过程毛细吸水耗时及团聚体质量数据，团聚体吸水速率V采用单位时间内的吸水量表征，量纲为g/s，计算公式为：V=(m0’
‑
m0)/t。
[0006]（3）计算筛分粒径系数D筛分粒径系数D通过各层筛网上的累积剩余质量百分比计算所得，量纲为1，计算公式如下：D=(M
L2
+M
L3
+M
L4
‑
3M
L1
)/(100
‑
M
L1
)其中：
①
M
Lx
为累积剩余质量百分数，M
Lx
=m
Lx
+m
L(x
‑
1)
（x取1至4的整数）；
②
m
Lx
为各层筛网剩余质量百分数，m
Lx
=m
x
/m0×
100（x取1至4的整数）；筛分粒径系数D越大，则崩解土的团粒越大，表明生态材料的粘结效果越好，团聚体浸水后维持整体性的能力更强。
[0007]（4）计算水稳定性系数S，评价土壤团聚体水稳定性综合首层筛网剩余质量m1、团聚体吸水速率V和筛分粒径系数D三大参数，计算团聚体水稳定性系数S，评价生态改良土团聚体水稳定性。水稳定性系数S与首层筛网剩余质
量m1、筛分粒径系数D成正比，与团聚体吸水速率V成反比，量纲为s，计算公式如下：S=D
·
m1/V水稳定性系数S越大，则团聚体水稳定性越好，表明团聚体遇水后稳定时间越长。
[0008]二、本专利技术的显著优点在于：（1）以团聚体筛分剩余质量为基础，采用公式计算方法得到表征团聚体粒径的参数，解决了崩解土粒径难以准确测量的问题；（2）评价参数全面，能真实反映土壤团聚体生态改良效果。
[0009]具体实施方式：以下结合实施例对本专利技术具体实施方式作进一步详细描述。
[0010]实施例1：本专利技术提出的一种生态改良土团聚体水稳定性的评价方法，包括以下步骤：（1）团聚体浸水实验以5%有机粘合剂改良的粘性土团聚体为试样，团聚体初始质量50g；预浸润团聚体，使团聚体通过毛细作用吸水，团聚体开始吸水至全部润湿耗时38s，全部润湿的团聚体质量60g；使团聚体完全浸润水中发生崩解，待团聚体崩解稳定，记录崩解稳定耗时为90s，四层筛网上的筛余质量分别为20g，10g，15g，0g。
[0011]（2）计算团聚体吸水速率V计算预浸润过程土壤团聚体毛细吸水量，为m0’
‑
m0=60g
‑
50g=10g；将毛细吸水耗时38s代入团聚体吸水速率V计算公式，结果为：V=(m0’
‑
m0)/t=10/38=0.263g/s。
[0012]（3）计算筛分粒径系数D
①
计算各层筛网剩余质量百分数，分别为m
L1
=m1/ m0=20/50
×
100=40；m
L2
=m2/ m0=10/50
×
100=20；m
L3
=m3/ m0=15/50
×
100=30；m
L4
=m4/ m0=0/50
×
100=0；
②
计算累积剩余质量百分数，分别为M
L1
= m
L1
=40；M
L2
= m
L2
+ m
L1
=20+40=60；M
L3
= m
L3
+ m
L2
=30+60=90；M
L4
= m
L4
+ m
L3
=0+90=90；
③
计算筛分粒径系数DD=(M
L2
+M
L3
+M
L4
‑
3M
L1
)/(100
‑
M
L1
)=(60+90+90
‑3×
40)/(100
‑
40)=2。
[0013]（4）计算水稳定性系数S将首层筛网剩余质量20g、团聚体吸水速率0.263和筛分粒径系数2代入水稳定性系数S计算公式中，算得：S=D
·
m/V=2
×
20/0.263≈152s。
[0014]实施例2：本专利技术提出的一种生态改良土团聚体水稳定性的评价方法，包括以下步骤：（1）团聚体浸水实验以0.5%有机粘合剂改良的粘性土团聚体为试样，团聚体初始质量50g；预浸润团聚
体，使团聚体通过毛细作用吸水，团聚体开始吸水至全部润湿耗时10s，全部润湿的团聚体质量76g；使团聚体完全浸润水中发生崩解，待团聚体崩解稳定，记录崩解稳定耗时为60s，四层筛网上的筛余质量分别为10g，6g，10g，15g。
[0015]（2）计算团聚体吸水速率V计算预浸润过程土壤团聚体毛细吸水量，为m0’
‑
m0=76g
‑
50g=26g；将毛细吸水耗时10s代入团聚体吸水速率V计算公式，结果为：V=(m0’
‑
m0)/t=26g/10s=2.6g/s。
[0016]（3）计算筛分粒径系数D
①
计算各层筛网剩余质量百分数，分别为m
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生态改良土团聚体水稳定性的评价方法，其特征在于包括以下步骤：（1）土壤团聚体浸水实验，采集团聚体浸水全过程中质量数据及临界状态耗时；（2）根据团聚体预浸润过程毛细吸水耗时及质量数据，获得团聚体吸水速率V；（3）根据团聚体浸水稳定后各层筛网上的剩余质量，获得筛分粒径系数D；（4）综合首层筛网剩余质量、团聚体吸水速率和筛分粒径系数三大参数，获得团聚体水稳定性系数S，评价生态改良土团聚体水稳定性。2.根据权利要求1所述的一种生态改良土团聚体水稳定性的评价方法，其特征在于：所述的预浸润时间根据团聚体土壤类型而定，最长设定一分钟。3.根据权利要求1所述的一种生态改良土团聚体水稳定性的评价方法，其特征在于：所述的团聚体吸水速率V通过团聚体单位时间内的吸水量来表征...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵珊珊，蒋慧，陈爱军，徐鹏，薛金，杨昌萄，吴迪，杨柏，陈俊桦，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：