GB 7845-1987 森林土壤颗粒组成(机械组成)的测定.pdf

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1、. 中华人民共和国国家标准森林土壤颗粒组成（机械组成）的测定Determination of forest s创Ipart I cl e - size analysis (mechanical analysis) 本标准适用于森林主壤颗粒组成的测定。1 吸管法1 . 1 方法妻点UDC 634. O. 114 631.425 GB 7845-87 . 本方法是由筛分及静水沉降结合进行的，通过2mm筛孔的土样经化学及物理处理成悬浮液定容后，根据司笃克斯（Stokes）定律，和用土位在静水中沉降的规律，大于0.ZS mm的各级颗粒由一定.fL役的筛子筛分，小子0.25mm的串）l级颗粒则用吸管从其

2、中吸取一定茧的各级颗粒见表门，烘干称其质景，计算各级颗粒含蠢的百分数，确定土壤的颗粒组成及土壤质地名称。表1美国南IJ土壤颗位分级标准罪哥拉直f圭mm 颗位分级命名赖性直径.mm 颗粒甘级命名3 0 石块0. 25 0. 1 细砂3.0 2. 0 砾o. 1 0. 05 极细砂2.0-1.0 极担钞0 05 0 02. 0.02 0. 002 粉（砂）位1 0 0.5 植砂g、o.002 帖位o. 5 0.25 中砂1.2试剂1.2.1 0.2mol/L盐酸溶液，17ml浓盐酸（密度1.18g/ ml ，化学纯），用水定容到lL。1. 2.2 0.05moJ/L盐酸溶液，250ml0.2 mo

3、l/L盐酸溶液，力a1K1soml 。1.2.a u.smol/L氢氧化纳溶液I208氢氧化纳（化学纯，加水溶解并定容妻tj1 L。1.2.4 1:1氨水。1. 2, 5 钙红钙指示剂）: O.Sg钙指示剂2-1圣基1-(2烧基4 横酸1 茶偶氮苯）- 3 苯甲酸与50gj烘干的氯ftt内.tt研至般细，贮于密闭瓶中用毕塞紧。1. 3 主要仪器主壤颗粒分析吸管国1），搅拌棒图2)I t筒（IL)I壤筛（孔径分别为2、1、0.5m时，洗筛4直径Gem，于Lf:.o.25mm）。国家标准局1987-”- 04批准1串串串o 1 o I实施141 GB 7845-87 的回二通活事凶凶。N三埋币墓志

4、于改为直如二通孔。N丁的凶球泡内径.S2.5 的”. 就璃曹外径。.9，内径。.7 。mmNA-A 1）、孔.SO.I 在营边打孔。f一小乱出革方向与A平面桌角为45（圈内尺寸一律用cm为单位图1土壤颗粒分析吸管!Ocm高匮刻环形钱一根7cm商直到耳形统一根搅拌幡55 o., . 孔径为03cm 斗5 Ocm 图2搅拌棒1 . 测定步骤1. .1 称样g称取通过2mm筛孔的10.000g风干土样三份，其中一份欢在已坷l质量的铝盒中作土檀水分换算系数的测定，另两份分别放人50ml烧杯中作测定盐酸洗失量及颗粒分析用。1. .2 土攘水分换算系数的测定s把已知I质量的铝盒盛土样称量后，放入烘箱内于1

5、05烘6h后称142 . GB 7845-87 茧，算出土壤水分换算系数（K2）。1. 4. 3 脱钙及盐酸洗失量的测定s用稀盐酸处坪，土样所失去的质量（%），称为盐酸洗失段巳含有碳酸盐的土壤，先用0.2mol/L盐酸洗，无碳酸盐的t壤可直接用o.osmol/L盐酸洗。在盛土样的烧杯中慢慢地加入0.2mol/L盐酸lOml，用玻璃棒充分搅拌，静置片刻，让上粒沉降。于漏斗中放一已知质量的快速滤纸，倒烧杯内七部清液人漏斗过滤，再加10ml0.2mol/L盐酸于烧杯中，如前搅拌、静置、过滤，如此反复多次，直到土样中无二氧化碳气泡发生，然后改用。.05mol/L盐酸洗士样，直到滤液中无钙离子存在，然后

6、再用水洗23次。检查钙离f：于自瓷比色板凹孔中接12滴滤液，加1: 1氨水1漓，轻轻摇动比色板，力日钙指示剂少量似绿豆大），再轻摇比色板，当滤液皇红色则表示还有钙离子存在，蓝色表示钙离子己洗净。用水将烧杯中测定洗失量的土样全部洗人漏斗中，等漏斗内的土样滤干后连同滤纸一起移入已知质霞的铝盒内，放在烘箱中于105烘干歪恒定质量前后两次称量相差小于o.003 g为恒定质量，计算盐酸洗失量。1. 悬液的市lj备1.4.4.1 分散土样g洗盐后的另一份测颗粒分析的士样用水洗入500ml锥形瓶中，把滤纸移到蒸发皿内，用橡皮头玻璃棒及水冲洗滤纸，直到洗下的水透明为止，一并将洗下的水倒入锥形瓶中。加0.5mo

7、l IL氢氧化纳lOml于锥形瓶中，然后加水使悬液体积达250ml左右，充分摇匀。锥形瓶上放一小漏斗，并放在电热板上加热，微沸lh，并经常摇动锥形瓶，以防土粒沉积瓶底成硬块。1.4.4.2 分离2-0. 25m m粒级与制成悬液g在lL量筒上放一大漏斗，把孔径。.25m m的洗筛放在大漏斗内，待悬液冷却后，充分摇动锥形瓶中悬液，通过o.2smm孔径筛，用水洗人1L量筒中。留在瓶内的士粒，用水全部洗入筛子内，筛子内的土粒用橡皮头玻璃棒轻轻地洗擦及用水冲洗，直到滤下的水不再混浊为止。同时应注意勿使量筒内的悬液体积超过1L。最后将量筒内的悬液用水加到1 L标度。把留在筛内的砂粒洗入已知质量的铝盒中。

8、把铝盒放在电热板上蒸去水分，然后放人烘箱内于105烘Sh后称量。1. 4. 5 测定悬液温度a将摄氏温度计悬挂在存有水的lL量筒中，并把它与待测悬液放在一起，记录水温，即代表悬液的温度。1. 4. 6吸取悬液样品z将盛悬液的量筒放在温度变化小的平稳桌上，并避免阳光直接照射。根据悬液温度、土壤比重与颗粒直径，按美国制土壤颗粒分析吸管法吸取各粒级的时间表（表幻，吸取各级颗粒。143 GB 7845-87 表2美国制土壤颗粒分析吸管法吸取各粒及时间表在不同温度下吸取悬液所需时间土壤粒径吸液深度10 12.5 c 15 17 5 20 比重mm cm h min h m1 n h min h min

9、,5 h min 0.05 25 2 51 2 39 2 29 2 20 2 12 2. 40 0.02 25 17 50 1 38 15 33 14 35 13 42 0.002 8 9 31 15 8 53 7 8 17 42 7 47 I 7 18 27 0.05 25 2 45 2 34 2 24 2 15 2 7 2. 45 o. 02 25 17 13 16 4 15 I 14 5 13 14 o.ooz 8 9 II 39 8 34 24 8 。29 7 30 54 7 3 25 o. 05 25 2 39 2 28 2 19 2 11 z 3 2. 50 o. 02 25 16

10、 39 15 32 14 31 13 37 12 47 0.002 8 8 53 7 8 17 17 7 44 34 7 15 55 6 49 18 . o.os 25 z 34 z 24 z 15 z 7 59 z. 55 0.02 25 16 7 15 z 14 2 13 II 12 23 0.002 8 8 36 z 8 I 16 7 29 34 7 52 6 36 6 0.05 25 2 29 z 19 z 10 2 z I 55 2. 60 。.02 25 15 36 14 33 13 36 12 46 12 。0.002 8 8 19 54 1 46 13 7 15 32 6 48

11、 42 6 23 44 o. 05 25 2 25 2 15 2 7 I 59 I 52 2. 65 0.02 25 15 8 14 7 13 LL L2 23 LI 38 0.002, 8 8 4 45 7 32 5 1 2 21 6 36 L9 6 12 8 0.05 25 2 20 2 11 2 3 I 55 L 45 2. 70 0. 02 25 L4 41 13 42 12 48 L2 L II 17 。.ooz8 1 50 3L 7 L8 48 6 49 56 6 24 40 6 l 11 o. 05 25 2 16 2 7 I 59 I 52 L 49 z. 75 o. 02 2

12、5 L4 16 13 19 12 26 II 40 10 59 0.002 8 7 37 4 7 6 L6 6 38 13 6 13 41 5 50 55 o. 05 25 2 13 2 4 I 56 I 49 I 43 z. 80 o. 02 25 13 53 12 57 12 6 11 2L LO 40 o. 002 8 7 24 22 6 54 26 6 27 10 6 3 19 5 46 9 144 GB 7845-87 一续表2在不同温度F吸取悬被所需时ri1 J t: t现位l眼被i目E22.5 25 27 .5 c 30 32.fC 比重mm cm h 自11n s h min

13、s h min s h 盯11n s h min s 0. 05 25 2 4 57 l Sl 45 39 2. 40 o. 02 25 12 55 12 11 I l 32 lO 55 10 20 0.002 8 6 53 3 6 29 38 6 8 19 5 48 46 5 30 51 0 05 25 2 6 53 47 41 36 2. 45 o. 02 25 12 28 11 46 11 8 10 32 9 59 0. 002 8 6 38 43 6 16 13 5 55 39 5 36 42 5 19 31 0 05 25 I 56 49 l 43 38 33 2. 50 o. 02

14、 25 12 3 11 22 10 45 10 11 9 39 0. 002 8 6 25 31 6 3 42 5 43 51 5 25 33 5 8 51 0. 05 25 51 l 46 l 40 l 35 30 2. 55 o. 02 25 II 40 II 。10 25 9 52 9 20 0.002 8 6 13 5 5 51 59 5 32 47 5 15 4 4 58 57 0. 05 25 48 I 43 l 37 l 32 27 2. 60 0. 02 25 11 18 10 40 10 5 9 33 9 3 0 002 8 6 I 27 5 41 l 5 22 24 5 5

15、 15 4 49 50 0 05 25 I 45 I 40 I 34 29 24 2 65 0. 02 25 10 57 10 20 9 47 9 16 8 44 0. 002 8 0 50 30 5 30 42 5 12 39 4 56 2 4 40 53 0 05 25 42 I 37 31 26 22 2. 70 o. 02 25 10 38 10 2 9 30 9 。8 31 0. 002 8 5 40 13 5 20 59 5 3 29 4 47 21 4 32 40 0. 05 25 l 39 I 34 I 29 I 24 19 2. 75 0. 02 25 10 20 9 45

16、9 13 8 44 8 17 0.002 8 5 30 30 5 11 50 4 54 49 39 9 4 24 52 o. 05 25. l 37 l 31 l 26 22 17 2. 80 0 02 25 10 3 9 29 8 58 8 30 8 3 0.002 8 5 21 20 5 3 II 4 46 39 4 31 25 4 17 32 145 GB 7845-87 2 。- HM S国N6 5 4a 40 - 一、图3土壤颗粒分析吸管仪示意图I一颗粒分析吸智，2一噩水锥形瓶（250ml)13通气幢皮笛，4一抽气装置，包括两个容量为IL以上的下口瓶（4all.4胁s一直架，6一搅拌

17、棒$7 沉降筒（I L量筒，直径约6cm, 高约45cm)1 8活塞，9一三通活塞吸悬液的装置如阁3.将三通活塞（9）放在上下流通位置。4a及4b两瓶内所装的水不超过一个瓶的总体积。两瓶的联接管用夹子夹住，让4a放在试验台上，而把4b放在地板上。用搅拌棒垂直搅拌悬液Imi n，上下各30次，搅拌棒的多孔片不要提出液面，以免产生泡沫。搅伴完毕的时间即为开始iii.降的时间，按规定时间静置后吸液，在吸液前！Os将吸管自悬液中央轻轻描宅所需吸取悬液深度，随即打开4a与4b联接管上的夹子，这时4a内的水就流向4b，这样就使4a内的空气减压，然后把转到吸液的位置，吸取悬液，当悬液上升到25ml标度处，立

18、刻把（9）转回到上下流通的位置，停止吸液，吸液的时间尽可能控制在20s内。把吸管从量筒中取曲，转（9）到放液的位置，放悬液于已知质量的铝盒中。记录吸取悬液的体积。打开.8 ）塞，用少量水冲洗吸管并放人钥盆中，关（8）塞。按照以上步骤，分别吸取小于0.05、小子0.02、小子。.002mm各粒级的悬液。I. 4. 7 称各粒级质量z把盛有各粒级悬液的铝盒，放在电热板上烘干，然后移入烘箱中在105烘6h后称量。I. 4. 8 各彤、粒的分级并称量z把0.25mm以上的砂粒，通过1.0及O.Smm的筛孔，并分别称出它们的烘f质量。1.5 结果计算146 GB 7845-87 1 .缸，土壤水分换算系

19、数Ki按式（I ）计算2K，二旦.H( I ) 式l和g守m一一烘干士质屋，gI m一一风F土质量，E。m1 烘干质量（g)风干土质量（g）K,. ( 2 ) 盐酸洗失.I:(%)号100” 式中zmt一一洗失质量（g)ml 洗盐前烘干土质量g)铝盒质量（g)橡纸质量（g)-（铝盒滤纸洗盐后烘干土质量(g) 1.1.I 2.0 I. 0、I.00.5、0.5O.25mm粒级含量（%）: 川l.Omm粒级含量（%）.；xi仲”. ( 4 ) 式中sm一2.01.0mm粒级烘干土质量，s。1.0o.5mm粒级含量%）式中zm”一一七00.5mm粒级烘干土质量，s。0.5 0. 25mm粒级含量（%

20、式中，m一0.5O.25mm粒级烘干土质量，g。旦Lx 100 ” ， =-=- x 100 . ”. ( 5) ( 6) O. 05m m粒续以下，小于某粒级含量（%）=!E x！掣x100 . . . . ( 7 ) m v 式中，m1一吸取悬液中小于某粒级的质量，gI m一一烘干一土质量，gI V一一吸取小于某粒级的悬液体积，mlI 1佣昕一一悬液总体积，ml。1.1、，分散剂质量校正s. 加入的分散剂在计算时必须予以较正。各粒级含量（%是由小于某粒级含量%依次相减而得。由于小于某粒级含量中都包含着等量的分散剂，实际上在依次相减时已将分散剂量扣除，分散剂量（%只需在最后一级粘粒.(;j；

21、手。.00豆mm）含量（%中减去。分散剂占烘干士质量，按式（8）计算zY 0. 014 A= m x 100 . . . . . . . . . . . . . . . . ( ) 式中sA.，.一分散剂氢氧化锅占烘干主质量，%，c一一分散剂氢氧化纳溶液的浓度，mol/L1 V一一分散剂氢氧化纳溶液的休积，时，m一烘干土质量，gI 0.014一一氢氧化纳分子的摩尔质量，g/mmol 。1.1. 各粒级含量%的计算g粉（li.l）粒（0.05O.02mm）粒级含量（%小子。.05mm粒级含量（%小于0.02mm粒级含量%（9) 粉（砂）粒（0.020.002mm）粒级含量%小于o.02m m粒级

22、含量（%小于0.002mm粒级含量（%. . . ( 10) 粘粒（小于o.002mm）粒级含量（%小于0.002mm粒级含量（%A ( % ) .川.（11) 147 GB 785-87 细ii:!、极细砂（0.25o.o5mm)tit级含量（% 100 2.0l.Omm粒级合目（%）1.00.5mm粒级含量%）十0.50.25mm料级含til:(%) +0.05 0. 02mm粒级含远%）+ o. 02 0.002 m m村级含量（%）小于o.002 m m粒级含量（%）盐酸洗失最（%.（12)砂丰( 2. 0 0. 05mm）粒级含量（%; 2. 0 I. I) i由m粒级含量%+I.o

23、-o.smm粒级含量（%）+ O. 5 O. 25rn m柑级含量%+o.25-o.osm m粒级含量%）盐酸洗失量（% ) .( 13) 粉（彤、粒（0.05o.002mm）含量%）; o. 05 0. 02mm粒级含最%)+O. 02-o.002mm粒级含量（%“. . . ( 14) l.6 确定士攘质地名称1 . 6. 1 根据砂和（2.00.05rnm）、粉4砂）粒（0.05o.002mm）及粘粒（小于o.002mm)粒级食结%，在美国制土攘质地分类三角坐标国主查得土壤质地名称（阁4）。粘位粒65%.J此士样的质地名称为“砂质壤士”。1.6.2 根据森林土穰含砾石较多的特点，在土壤质

24、地命名肘，应根据砾石含量及大小冠以句石”或“砾”字样如表川，这部分砾石含量及大小应在野外土填剖面调查时加以测定。 148 . GB 7845-87 表3饺哥、石大小及所占体积的质地分级哥、,(; k . cm i 体再！% 2 7. 5 7. 5 25 .: 25 5 15 少砾少砾石少i15 - 30 中两i中研、石11 1i 30 70 多砾多西、石事fi;70 盒砾主砾石圭:fi不与质地分级ii用。伊lj某砂壤主的砾石含量在3050%其中以大于25Cm的为主，!i!I命名为多石！壤士。直日225cm的册、石等量存在时，贝。命名为多砾石砂壤土。注z来分解、中分解且已分解的森林枯枝落叶层不做

25、土攘颗粒组成的测定。 t穰赖粒分析在处理士悻耐不需除去有机质，因为有机质是土壤的重要组成部分计算各粒级禽量（%以烘Ft为基数土檀矿质颗位分析在处理样品时要除去有机质，计算各位级啻量%，以除去在机质及盐酸洗失量后的供子矿质土为基数2 比重计法2, 1 方法妻点士样经化学及物理处理成悬液定容后，根据司笃克斯定律及土壤比重计浮泡在悬液中所处的平均高效深度，静置不同时间后，用土ll比重计直接i卖出每升悬液中所含各级颗粒的质量（g），计算它们的百分含量，并定出土攘质地名称。2.2 i式Jfll2.2.1 o.smol/L多聚偏磷酸纳溶液518多聚偏磷酸纳（NaPO，）巢，化学纯或六偏磷酸纳(NaPO，化

26、学纯，加水400ml，加热溶解，用水定容至IL。如没有市售的多聚偏磷酸纳，可自己击lj备，方法如下2把磷酸二氢销（NaH1PO，化学纯放于大增涡中，于马福炉中650灼烧15mi n，使完全融熔。冷却后形成玻现状非晶形的偏硝酸纳。2.2.2 0.2smol/L草酸销洛液I33 58草酸锅（Na1C20，化学纯，加水700ml，加热使溶解，冷却，用水定容至1L。2.2.3 o.smol/L氢氧化纳溶液2同1.2.30 z.s 主要仪器土壤比重计（又称甲种比重计或鲍氏比重计，刻度为。60g/L），量筒（1 L ，洗筛（0.25m m筛子。，土壤筛孔径分别为2.0、1.0、0.5mm）。Z.4 测定步

27、骤2.1 土壤水分换算系数的测定z同1.4.2。2.矗立称样2称取通过2mm筛孔的均匀风干圭样SOg（粘土或壤土508，砂土lOOg）于500ml锥形瓶巾。2.4.8 分散土样z根据土壤pH，分别选用下列分散押u.石灰性土样50g，加O.5mol/ L多聚偏磷酸纳soml，中性土样SOg，刀口。.25mol/L草酸纳SOml，酸性土样50事，为日0.5mol/L氢氧化铀50ml。于锥形瓶中加水250ml ，加入分散剂，摇匀后静置2ho摇动锥形瓶，瓶口放！漏斗，在电热板t. !Ju热，微沸lh。在煮沸过程中要经常摇动锥形瓶，以防土位沉积彻底结成硬块。2. 分离2o.25m m粒级及制备悬液z在l

28、L量筒上放置大漏斗，在其上放一孔径。.25mm的洗筛。待悬液冷却后，充分摇动锥形瓶，使下沉的土粒分散于悬液巾，将悬液通过o.2smm洗筛流至149 . GB 7845-87 、一1 L i在筒It1，留哇锥形瓶内的土串Ii用水全部洗人筛内，筛内的立村用橡皮头玻璃棒轻轻地洗担用水冲洗，应洗货j筛内流下的水不再混浊为止。同时应注意切勿使量筒呐的液体超过1L o最后向量筒内加i水到1L标度。！留在筛内的为2-o. 2sm m的li.b粒，用水把它洗人已知质量的铜盒巾，把铝盒放在电热板上烘去水分，移A烘箱中在105烘6h后称量。再把o.2smm以k的砂衍，通过1.0及O.Smm筛孔，分别称出它们的烘F

29、质量。2. 4.5测定悬液温度s同1.4.50 t .测定悬液的土壤比重计i主数2将盛有悬液的量筒放在温度变化小的平稳桌上，并避免阳光自接照射。测定小于o-.osmm粒级的比重计读数，在搅拌完毕静置lmi n后放入土壤比重it1测定小于0.-02mm校级，搅拌完毕静置5mi n后放人士壤比重计，测定小子。.002由而粒级，搅拌完毕静置8h后放入i：壤比重计用揽拌梯能动悬液lmi n，上下各扮次。搅拌时，搅拌棒的多孔片不要提出被面，以免产生泡沫。键伴结束的树！词也是开始静置的时间（有机质含量较多的悬液，搅拌才会产生泡沫，影响比重it读数，因此放比重计之前，可在悬液面上加醉数滴，在选定的时间前30

30、s，将土壤比重计轻轻放人悬液中央，尽量勿使莫左右摇摆及上下浮沉，记下土壤比重计与弯液面相平的标度读数。在t横比蠢计温度校正表表4）。得土壤比重计校正后读数，此值代表直径小于所选定粒径毫米敬的颗粒累积含量他旷按照上述步骤，分别测得小于o.05、小于0.01及小于0.002mm各粒级的i嚷比重讨读数。表4土壤比重计校正表- 植度；C 使.IE 侬温度，校i二值温度.C 校正f血6.0 2. 2 17. 5 0 7 25,.0 + !. 7 8.0 - 2. I 18. 0 - 0. 5 25.5 + I. 9 10.o - 2. 0 18.5 - 0. 4 26. 0 + 2; I 11 .0 一

31、I.9 19. 0 。.3 26 .5 + 2. 3 11 .5 - 1.8 19. 5 - 0-. I 27. 0 今.2;5 12 .5 - I. 7 20 .0 。27 .5 + 2. 7 13.0 明I.6 20.5 + o. i. 28.0 今2.9 13 .5 - I. 5 21 .0 + 0. 3 28 .5 + 3. I 14 .o - I. 4 21 .5 + o. 5 29 . 0 + 3. 3 14 .5 - I. 3 22.0 + 0. 6 29 .5 + 3. 5 15 .o - !. 2 22.5 + o. 8 30. 0 + 3. 7 15.5 - I. I 23

32、 .o + o. 9 30 .5 + 3.8 16.0 - I. 0 23.5 + I, I 31.0 + 4. 0 16.5 - o. 9 24 .0 + I. 3 31 ;5 + 4. 2 17 .o 。.8 24 .5 + I. 5 32.0 + 4. 6 Z.5 结果计算2.5. 1 1二攘水分换算系数K，与烘干土质量计算z同1.5. 1。2.1.2 2.0-1.0、1.00.5、o.s0.2Smm粒级含量%）：同1.5. 2。队阳m粒级以下，小于某粒级含量（%）x10000（旧式中zm1一小子某毫米粒级的土壤比重计校正后读数，m一一烘1：土样质量，S0 2.5.8 分散剂占烘干土质量

33、（%计算2150 GB 7145 87 ex V x m A z一一一一二100. . ( 16) 式中：A一一分散剂占烘干土质量，%，c一件做剂浓度，mol/L1 Y一分散剂体积，ml1mk一一分散剂的摩尔质量，g/mmol 1 m一一烘干土样质量，s。” 0.511101/L氢氧化纳溶液50ml质量为Ig (O. 5 50 0.04= 1) 1 o.25mol/L草酸锅溶液50ml质量为1.68&0.25 x50x0.134=1.68），。.5mol/L偏磷酸纳溶液60ml质量为3.佣g(0.5 60 1.02 =3.06）。2.1.4各粒级含量%）的计算s除不计算盐酸洗失量外，其他全同1.5. 4 0 2.6 确定土模质地名称s同1.6。附加说明s本标准由中华人民共和国林业部提出，由中国林业科学研究院林业研究所归口。本标准由中国林业科学研究院林业研究所森林土壤研究室负责起草。-, -151