《森林生态学》课程教学资源（相关标准）森林土壤测定指标 LYT 1214-1999 森林土壤土水势的测定.pdf_大学文库

LY/T1214-1999 前言本标准是对GB/T7834一1987《森林土壤土水势的测定》的修订.在修订中，对不符合国家法定计量单位标准的单位、不符合全国科学名词审定委员会公布的士壤学名词的名词予以修改在编写上， GB/T1.1一1993的婴求执行，森林土壤土水势的测定，是研究士壤水的运动和它对植物的可给性，确定土壤水的能量状态必不可少的条件，非饱和士壤的水势只有基质势和溶质势两个分势，而对非盐化土壤来说主要是基质势。测定基质势的方法曾使用过热电偶温度计测土壤水的相对水气压的方法，但该方法测量技术精度要求松高，目前最带用的方法是张力计法和压力薄膜法：张力计法可在田间现场进行测定，但测定范图较窄，仅在0.1MPa吸力以内，压力薄膜法的测量花围较广，可扩大到1.5MPa吸力以上，但精要在室内测量：这两种方法都不是直接测定基质势本身，而是测定压力势，再由压力势、水势和基质势之何的关系来计算基质势。张力计可长期置于土裹中，并能帮助追除土裹水基质吸力的变化，当土水因排水或植物吸收而该少，或因降水和灌凝得到补充，都能在张力计的压力表上出现相应的读数，它能够对原状剖面的土壤水分和随时间的变化提供可靠的资料。绝大多数张力计的使用范国最高吸力约为0,08MP,但 0~0.08MP的吸力一般已包括了土壤水含量的较大那分，它包括了50%以上（在粗质地土壤75%或更多)的植物吸收土壤水的量.因此，倘若土裹管理的目的在于维持对植物生长最合适的吸力条件，张力计在指导苗圆、种于园、树木园以及集约经营强度较大的用材、经济树种的灌摄时期以及监测野外土壤剖面水分动态变化上是有用的，自本标准实施之日起，原GB/T7834-1987作废本标准由中国林业科学研究院林业研究所归口，本标准起草单位：中可林业科学研充院林业研究所森林土裹研究室。本标准主要起草人：张万儒、杨光楼、暖县南、张萍， 16

LY/T 1214-1999 前言本标准是对 GB/T 7834-1987(森林土坡土水势的测定》的修订。在修订中，对不符合国家法定计 A单位标准的单位、不符合全国科学名词审定委员会公布的土坡学名词的名词予以修改;在编写上，按 GB/T 1. 1-1993的要求执行. 森林土壤土水势的测定，是研究土坡水的运动和它对植物的可给性，确定土壤水的能量状态必不可少的条件，非饱和土壤的水势只有基质势和溶质势两个分势，而对非盐化土壤来说主要是基质势。测定基质势的方法曾使用过热电偶温度计测盘土坡水的相对水气压的方法，但该方法测f技术精度要求较高。目前最常用的方法是张力计法和压力薄膜法;张力计法可在田间现场进行测定，但测定范围较窄，仅在 0. 1 MPa吸力以内，压力薄膜法的测盈范围较广，可扩大到 1. 5 MPa吸力以上，但播要在室内测$; 这两种方法都不是直接测定基质势本身，而是测定压力势，再由压力势、水势和基质势之间的关系来计算基质势。张力计可长期置于土坡中，并能帮助追踪土坡水基质吸力的变化，当土坡水因排水或植物吸收而减少，或因降水和灌溉得到补充，都能在张力计的压力表上出现相应的读数，它能够对原状剖面的土城水分和随时间的变化提供可靠的资料。绝大多数张力计的使用范围最高吸力约为 0. 08 MPa，但 0^-0. 08 MPa的吸力一般已包括了土坡水含量的较大部分，它包括了 50%以上(在粗质地土坡 75%或更多)的植物吸收土壤水的量。因此，倘若土坡管理的目的在于维持对植物生长最合适的吸力条件，张力计在指导苗圃、种子园、树木园以及集约经营强度较大的用材、经济树种的灌溉时期以及监测野外土坡剖面水分动态变化上是有用的。自本标准实施之日起，原GB/T 7834-1987作废。本标准由中国林业科学研究院林业研究所归口。本标准起草单位:中国林业科学研究院林业研究所森林土壤研究室。本标准主要起草人:张万儒、杨光模、屠星南、张萍

中华人民共和国林业行业标准森林土壤土水势的测定 LY/T1214-1999 Determination of forest soil water potential 1范本标准规定了采用张力计法测定土壤水的能量状态中田间土水势（质势=负压力势一毛管势土壤水吸力)的方法。本标准适用于研究土壤水的能：状态中田间土水势（基质势一负压力势=毛管势=士壤水吸力）的测定。 2方法要点在田间测定基质势使用的工具称为张力计(tensiometer),张力计可以认为是在原地测定基质势、水头和水力梯度的实用手段。张力计（见图1）包括一个多孔陶土管感应部分，通过一条管联接一个真空压力计，使用时将张力计内充满水，密封以后插人需测定的土襄层次中，仪器下部为陶土管感应部分，没有被水饱和，可透过水但下饱和水的土壤处于低于大气的玉力，表现出吸力，因此张力周围的土壤就将仪专中的水分吸出，使其产生一个静水压降，可由仅器上的真空压力表指示出来，当仪舞与周围土壤湿度达到平衡时，压力表上所指示的压降即为所求的数值。当土痕水饱和时，张力计上的压力表指示在“0”处，张力计长期放置在土表中能帮助追踪土壤水基质吸力的变化.当土壤水因排水或植物吸收而减少，或因降水和灌溉得到补充，都能在张力计的压力表上出现相应的读数，它能够对源状剖面的土壤水分和其随时间的变化榄供可靠的资料张力计用以指导苗圆、种子园、树木园以及集约经营强度校大的用材、经济树种的灌凝水量。一般的做法是把张力计放置在代表根区的一个或几个土壤深度部位，然后当张力计指示基质吸力达到某规定的数值时，就进行灌渐。在不同深度使用几个张力计能指明灌凝箭要的水量，同时也能计算出土壤剂面中的水分梯度。 1一陶士管2一真空表13一集气管图】土壤张力计国家林业局1999-07-15批准 1999-11-01实施 17

中华人民共和国林业行业标准森林土壤土水势的测定 LY/T 1214-1999 Determination of forest soil water potential 范围本标准规定了采用张力计法测定土壤水的能t状态中田间土水势(基质势=负压力势=毛管势= 土城水吸力)的方法. 本标准适用于研究土坡水的能量状态中田间土水势(基质势=负压力势=毛管势=土城水吸力)的测定。 2 方法要点在田间测定基质势使用的工具称为张力计(tensiometer)，张力计可以认为是在原地测定基质势、水头和水力梯度的实用手段。张力计(见图1)包括一个多孔陶土管感应部分，通过一条管联接一个真空压力计.使用时将张力计内充满水，密封以后插人需测定的土壤层次中.仪器下部为陶土管感应部分，没有被水饱和，可透过水但不能透气。由于不饱和水的土壤处于低于大气压的压力，表现出吸力，因此张力计周围的土壤就将仪器中的水分吸出，使其产生一个静水压降，可由仪器上的真空压力表指示出来，当仪器与周围土壤湿度达到平衡时，压力表上所指示的压降即为所求的数值。当土壤水饱和时，张力计上的压力表指示在“0"处。张力计长期放置在土坡中能帮助追踪土坡水基质吸力的变化。当土壤水因排水或植物吸收而减少，或因降水和灌溉得到补充，都能在张力计的压力表上出现相应的读数。它能够对原状剖面的土壤水分和其随时间的变化提供可靠的资料. 张力计用以指导苗圃、种子园、树木园以及集约经营强度较大的用材、经济树种的灌溉水量。一般的做法是把张力计放置在代表根区的一个或几个土壤深度部位，然后当张力计指示基质吸力达到某规定的数值时，就进行灌溉。在不同深度使用几个张力计能指明灌溉需要的水量，同时也能计算出土壤剖面中的水分梯度。 I-陶土管;2-真空表} 3-集气管图 1 土壤张力计国家林业局 1999一07一15批准 1999一11一01实施 t夕

LY/T1214-1999 在实践中，绝大多数张力计的使用范围最高吸力约为80000Pa,但0一80000Pa的吸力范围一般已包括了林业生产上所需用土壤漫度范围的较大部分，它包括50%以上（质地粗的土壤为75%或更多的植物吸收土壤水的数量，因此当土壤管理的目的在于维持对被物生长最适合的低吸力条件，张力计肯定是可以应用的。张力计测得的单位质量的能（水头），也可用。F来表示。十填水分物理誉数用F来表示的近值如下：最大（饱和）持水量pF=0,田间持水量pF=1.8,重力水pF=0~1.8,初期两菱点pF=3.8,水久调菱点pF=4.2,有效水分pF=1.8~4.2,速效性有效水分pF=1.8~3,8,正常生长的有效水分 pF=3.0,迟效性有效水分pF=3.8-4,2,非有效水分pF>4,2,吸湿水pF=5.5-7.0. 3主要仪张力计（吸力计）：长度规格380mm,580mm,780mm等。 4测定步骤 4.1张力计在安装使用前，必须预先排气，方法是：将仪器集气管上盖及胶塞打开，使仪器倾斜，徐徐注人赶尽二氧化碳气体的冷却水，加满为止。然后将仪器直立5m至南土管有水殊滴出为止。再次格仪器注满无二氧化碳水，加胶塞，将注射管的针头从胶塞上插人抽气，这时可见气泡溢出聚集到集气管中，负压表上指针出现读数，可达60000Pa(450mmHg)或更高。候所有气泡集中后，将陶土管入无气水中，此时指针即回到“0”值，打开集气管的莹子和塞子，重新注满无气水，按上述步紧反复进行数次，轰后负压表上的负压可达80000Pa(600mmHg)以上，如果最后没有发现有小气泡豪集到集气管中，说明仪器系统内空气已经除尽，可供使用 4.2将张力计埋人在试验地的土壤中，可先用仪器专用小土帖（机0mm》打孔，钻至所需测定深度，松后垂直插人张力计，为了使陶土管感应部分与土壤接触素密，在张力计插人之前，可撒入少量碎土于孔底，当张力计插人以后，再填人少量碎士，并将张力计上下稍稍移动数次，务使陶土管感应部分与周围的土壤紧密吻合，然后填上剩余的土壤并轻轻捣，使仪器图定，并箱高起（防止雨水顺张力计的管子进去)。张力计安装好以后，要在周围作适当保护，但要注意不要过多地扰动和踏实附近的土壤，致使测量的地方失去原来状态， 4.3仪器安装完毕，一般需2h至1d以后才能与土壤吸力达到平衡。平衡以后，即可读数。一般应在早展记录读数，以避免士壤的温度和仪器的湿度有过大的差别。当湿度降至冰点时，应将仪番数离，我力计的测定范围在1000~80000Pa之何，一般林木生长适宜的土壤吸力，多在它的测量范围以内. 5结果计算张力计测定结果目前用Pa表示，但张力计的真空压力表上的读数是以mmHg为单位表示的，可换算如下： 1mmHg=1.33322387 mbar=133.322Pa(1mbar=0.750069mmHg=103MPa=102Pa=10- MPa) 如用mmH2)或pF表示，换算如下： 1atm=1.013bar=1013mbr=759.81242mmHg=1033cmH:0(4C时)=101325Pa(准骑值) 1mmH0-9.80665Pa(准确值) 1 bar=1 000 mbar-1 020 cmH:O-10 dyn/em'=100 J/kg=10'Pa=0.1 MPa PF1=10cmH,0,pF3=10'cmH:0…依次类推。由于基质势是含水量的函数，故它常以水分特征曲线形式来表示】土襄水分特征曲线当托土容积含水量对其士壤中水分的力(Pa)者对其pF作西时所得的曲线，称之为士 18

LY/T 1214-1999 在实践中.绝大多数张力计的使用范围最高吸力约为 80 000 Pa，但。-80 000 P。的吸力范围一般已包括了林业生产上所需用土坡湿度范围的较大部分，它包括 50写以上(质地粗的土壤为 750o或更多) 的植物吸收土坡水的数量.因此当土壤管理的目的在于维持对植物生长最适合的低吸力条件，张力计肯定是可以应用的。张力计测得的单位质it的能(水头)，也可用pF来表示。土壤水分一物理常数用pF来表示的近似值如下:最大(饱和)持水量 pF=O，田间持水IR pF=1. 8,重力水 pF=0-1. 8，初期凋萎点 pF= 3. 8，永久凋萎点 pF=4. 2，有效水分 pF=1. 8-4. 2，速效性有效水分 pF=1. 8^-3. 8，正常生长的有效水分 pF=3. 0，迟效性有效水分 pF=3. 8-4. 2，非有效水分 pF>4. 2，吸湿水pF=5. 5-7. 0, 3 主要仪器张力计(吸力计):长度规格 380 mm,580 mm,780 mm等。 4 测定步异 4.1 张力计在安装使用前，必须预先排气，方法是 :将仪器集气管上盖及胶塞打开，使仪器倾斜，徐徐注人赶尽二氧化碳气体的冷却水，加满为止。然后将仪器直立5 min至陶土管有水珠滴出为止。再次将仪器注满无二氧化碳水，加胶塞，将注射管的针头从胶塞上插人抽气，这时可见气泡滋出聚集到集气管中，负压表上指针出现读数，可达 60 000 Pa(450 mmHg)或更高。埃所有气泡集中后.将陶土管浸人无气水中，此时指针即回到“0”值。打开集气管的盖子和塞子，重新注满无气水，按上述步骤反复进行数次，最后负压表上的负压可达80 000 Pa(600 mmHg)以上。如果最后没有发现有小气泡聚集到集气管中，说明仪器系统内空气已经除尽，可供使用。 4.2 将张力计埋人在试验地的土壤中，可先用仪器专用小土钻(010 mm)打孔，钻至所需测定深度，然后垂直插人张力计。为了使陶土管感应部分与土壤接触紧密，在张力计插人之前，可撤人少量碎土于孔底，当张力计插人以后，再填人少量碎土，并将张力计上下稍稍移动数次，务使陶土管感应部分与周围的土壤紧密吻合，然后填上剩余的土壤并轻轻捣实，使仪器固定，并稍高起(防止雨水顺着张力计的管子渗进去)。张力计安装好以后，要在周围作适当保护，但要注意不要过多地扰动和踏实附近的土壤，致使测量的地方失去原来状态。 4.3 仪器安装完毕，一般需 2h至 1d以后才能与土壤吸力达到平衡。平衡以后，即可读数。一般应在早晨记录读数，以避免土壤的温度和仪器的温度有过大的差别。当温度降至冰点时，应将仪器撤离。张力计的测定范围在 1 000-80 000 Pa之间，一般林木生长适宜的土壤吸力，多在它的测量范围以内。 5 结果计算张力计测定结果目前用 Pa表示。但张力计的真空压力表上的读数是以mmHg为单位表示的，可换算如下 : 1mmHg=1. 33322387 mbar二133.322 Pa(1 mbar=0. 750069 mmHg=10' MPa二102 Pa =10- M Pa ) 如用 mmH,O或 pF表示，换算如下: 1atm=1.013 bar=1 013 mbar=759. 81242 mmHg=1033 cmH20(4℃时)=101325 Pa(准确值) 1mmH20=9.80665 Pa(准确值) 1bar=1 000 mbar=l 020 crnH20=10` dyn/cm，二100 J/kg=105 Pa=O. 1 MPa pFl=10 cmH20,pF3=10' cmH2O...…依次类推。由于基质势是含水量的函数，故它常以水分特征曲线形式来表示。注 1 土坡水分特征曲线:当把土坡容积含水量对其土坡中水分的吸力(Pa)或者对其pF作图时所得的曲线，称之为土 is

LY/'lr 1214-1999 坡水分特征曲线。土壤水分含 a的侧定，虽在许多土城物理学和工程学研究中应用 .但不足以提供土壤水状态和运动的说明。为了取得这样的说明，求出土坡水的能 f状态(土水势或吸力)，测定土水势是必需的。一般说来，土坡含水f 和水势这两种性质，应各自直接测定 .不应相互换算. 土镶水总势常被认为是压势、基质势、溶质势、重力势的和，它可以确定土坡水能t状态与植物吸水关系上的特征，是个有用的指标 .在田间条件下，当土续不饱和时土水势为负号 .土坡水总势的主要优点在于它能提供一个统一的尺度，利用它可以评价土坡一植物一大气系统中 .水在任何时间和每一地点的状态。土水势在文献上的定量表示 : a)单位质f的能— 尔格每克或焦耳每千克，常用来作为势的基本表示单位， b)单位容积的能— 即用压力表示，使用的单位是达因每平方厘米、帕斯卡、巴或气压，这个表示方法对渗透势和压力势较好，极少用于重力热‘ 。)单位重量的能(水头 )— 通常用水头的水柱厘米效或吸力的 PF来表示，因为一个当量水头表示土壤水的负压力势时，水头可以大到一10 000 cmHz0,甚至一100 000 cmHa0 为了避免使用这样麻烦的大数字，斯考费尔M (Schofield,1935 )建议使用“pF'，它的定义是负压 (张力或吸力)头的水住厘米数的对数 .pF工为张力头是 10 c.H,O,pF3为张力头是 1 000 cmH,O，依次类推。使用各种方法表示土水势，每一种表示方法都可以用下式直接换算成其他表示方法t目前国际制或我国法定单位在压力上的表示采用帕〔斯卡〕.Pa, 爪 _ 户 0一Pa H= 1匕二里 Pwg 9 式中:9— 单位质量的能所表示的势， P— 压力表示的势 ; 汀 — 势头 ‘ Pw- 液态水密度 ; B- 重力加速度. 上述这些单位的换算法也可以是 : 10' dyn/cm'=1 bar二100 J/kg=1 020 -H,0=1' Pa=0. 1 MPa; 1atm=1. 013 bar =1 033 cmH,O(4℃时)=101 325 Pa(准确值)。标准分享网 www.bzfxw.com 免费下载