[发明专利]测定不同土壤水势和容重下土壤相对气体扩散系数的方法

权利要求书

1.一种测定不同土壤水势和容重下土壤相对气体扩散系数的方法，其特征在于，包括以下步骤：

以土壤水势测定装置分别测定不同预设容重的土核对应的水势，并通过土壤相对气体扩散系数测定装置分别测定所述不同预设容重的土核对应的氧气扩散系数；从而获得每个预设容重的土核对应的土壤水势与土壤相对气体扩散系数数值；

其中，所述土壤水势测定装置包括水势台、支架、连接水管和储水容器；所述水势台包括水平底面以及沿所述水平底面的周缘向上并朝内弯曲的侧面，所述水平底面具有通孔，所述水平底面的内壁固定连接有覆盖于所述通孔的硅砂片；按由下至上的方向，所述水平底面的上表面还依次设有硅砂层和承重层；所述硅砂层将所述硅砂片覆盖；所述承重层的上表面用于放置待测土核；所述支架支撑于所述水势台的底面并使所述水势台整体处于水平状态；所述储水容器的顶部敞口，所述连接水管的两端分别插入所述水势台内以及所述储水容器内；储水容器还开设有用于排水和加水的开口；所述开口与所述水势台上放置的土核的中心之间具有高度差；

所述土壤相对气体扩散系数测定装置包括测定容器和用于盛装待测土核的土壤盛装容器；所述测定容器由具有底部密封且上部敞口的壳体，所述壳体内部形成容纳腔；所述容纳腔内设有氧气传感器，所述壳体的壳壁开设有惰性气体进孔和惰性气体出孔；所述土壤盛装容器的上端和下端均敞口设置，所述土壤盛装容器的下端与所述测定容器的上端连通。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水势测定装置还包括用于支撑所述储水容器的支撑杆；

所述支撑杆包括竖直设置的主支撑杆以及由所述主支撑杆横向支出的第一子支撑杆和第二子支撑杆，所述第一子支撑杆的远离所述主支撑杆的一端与所述储水容器连接，所述第二子支撑杆的远离所述主支撑杆的一端与所述支架连接。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测定装置还包括连接件，所述连接件与所述土壤盛装容器的外壁以及所述测定容器的外壁同时螺纹连接或卡接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，测定所述水势时，从所述水势台加水至所述水管中无气泡且所述储水容器的所述开口无水排出、所述土核质量无明显变化时，将所述土核中心与所述储水容器的所述开口之间的高度差作为所述土核对应的土壤水势。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述土核置于所述承重层的上表面之前，还包括将所述土核进行吸水处理以使所述土核达到饱和状态。

6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，测定土壤相对气体扩散系数时，先向所述容纳腔内通入惰性气体直至所述容纳腔内所述氧气传感器的读数为0，停止通入惰性气体并开始计时，外界氧气通过土核向下扩散至所述容纳腔内，以所述容纳腔内所述氧气传感器的测定值稳定之前的任意时间段内的读数变化除以所述时间段对应的时长作为土壤中氧气扩散系数，再通过土壤中氧气扩散系数除以空气中氧气扩散系数得到土壤相对气体扩散系数。

7.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，不同预设容重的土核的制作包括：

采用土壤容重压制装置将不同预设容重对应的鲜土按相同的底面积和高度压制成具有不同压实密度的土核。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述土壤容重压制装置包括相互配套的钢环和实心铁芯，所述实心铁芯的外径等于所述钢环的内径。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，压制过程是将某一预设容重对应的所述鲜土分为多份等重的待压土样，待前一份待压土样压实后再于其上表面加入后一份等重的待压土样进行压制，每份所述待压土样的压制高度相同。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在进行下一次压制前，先将上一次压制后的土样的土表划破。