CN107024571A - 快速获得沿海吹填区滩涂土壤中全盐量及其他离子的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速获得沿海吹填区滩涂土壤中全盐量及其他离子的方法，第一步，测定沿海吹填区不同土层土壤的EC值；第二步，将所述第一步中测定的不同土层土壤EC值代入相应土层土壤全盐量的测定公式中，计算出该土层土壤全盐量，重复上述步骤，计算出不同土层土壤的Na+、Cl‑含量，第三步，根据所述第二步计算出来的相应土层土壤的全盐量、Na+的含量，Cl‑的含量，及该土层土壤全盐量所属的盐分区间，确定该土层土壤的类型，进而判断是否适合植物种植。本发明满足沿海吹填区滩涂的市政、土建、绿化建设时对盐分、钠离子、氯离子动态监测的要求。

Description

快速获得沿海吹填区滩涂土壤中全盐量及其他离子的方法
技术领域
本发明属于生态学领域范畴，特别涉及到一种快速获得沿海吹填区滩涂土壤中全盐量及其他离子的方法。
背景技术
常规的土壤的全盐量及危害植物的钠离子与氯离子的测定的基本方法为：现场采集土样、地下水和地表水样，在实验室将样品分别前处理，尤其是土样需风干、磨细，借助离心机和过滤技术提取所含盐分离子，利用电导率仪、干燥箱、分析天平、火焰光度计、自动电位滴定仪等系列仪器设备，分别采用质量法测定土壤全盐量，采用火焰光度计法测定钠离子，采用硝酸银滴定法测定氯离子，才能获得土壤全盐量、钠离子与氯离子的含量，整个过程至少耗时10天以上，这是科学研究的基本步骤，尽管获得的数据科学、正确，但对于建设工程项目来说，不仅仅是需要仪器设备、人力物力的大量投入，更主要是无法满足建设工程对时效的要求，很难达到快速、高效的目的。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种快速获得沿海吹填区滩涂土壤中全盐量及其他离子的方法，无需测定全盐量、矿化度、钠离子、氯离子的仪器设备的投入，省略了繁琐、冗长的测定过程，而且获得数据的精度完全能满足工程的需要。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种快速获得沿海吹填区滩涂土壤中全盐量及其他离子的方法，该方法包括有如下步骤：
第一步，测定沿海吹填区不同土层土壤的EC值；
第二步，将所述第一步中测定的不同土层土壤EC值代入相应土层土壤全盐量的测定公式中，计算出该土层土壤全盐量，不同土层土壤的全盐量的计算公式分别为：
表土层土壤全盐量y0＝A0+B0x0，其中，y0为表土层土壤全盐量，x0为表土层土壤的EC值，A0＝-0.32967，B0＝2.95087；
心土层土壤全盐量y1＝A1+B1x1，其中，y1为表土层土壤全盐量，x1为表土层土壤的EC值，A1＝-0.28025，B1＝2.90359；
底土层土壤全盐量y2＝A2+B2x2，其中，y2为表土层土壤全盐量，x2为表土层土壤的EC值，A2＝-0.35063，B2＝2.95047；
重复上述步骤，计算出不同土层土壤的Na+、Cl-含量，
表土层土壤Na+含量的计算公式为y01＝A01+B01x0，其中，y01为表土层土壤Na+含量，x0为表土层土壤的EC值，其中A01＝-0.02384，B01＝0.73081；
心土层土壤Na+含量的计算公式为y11＝A11+B11x1，其中，y11为心土层土壤Na+含量，x1为表土层土壤的EC值，其中A11＝-0.02939，B11＝0.73307；
底土层土壤Na+含量的计算公式为y21＝A21+B21x2，其中，y21为底土层土壤Na+含量，x2为表土层土壤的EC值，其中A21＝-0.00797，B21＝0.74150；
表土层土壤Cl-含量的计算公式为y02＝A02+B02x0，其中，y02为表土层土壤Na+含量，x0为表土层土壤的EC值，其中A02＝-0.48565，B02＝1.37225；
心土层土壤Cl-含量的计算公式为y12＝A12+B12x1，其中，y12为心土层土壤Na+含量，x1为心土层土壤的EC值，其中A12＝-0.56962，B12＝1.39919；
底土层土壤Cl-含量的计算公式为y22＝A22+B22x2，其中，y22为底土层土壤Na+含量，x2为底土层土壤的EC值，其中A22＝-0.69681，B22＝1.48577；
第三步，根据所述第二步计算出来的相应土层土壤的全盐量、Na+的含量，Cl-的含量，及该土层土壤全盐量所属的盐分区间，确定该土层土壤的类型，进而判断是否适合植物种植。
所述第一步EC值的测量方法为电导法。
所述第三步中盐分区间及相应的土壤类型划分标准为：土壤全盐量≤1g.kg-1为正常土，1g.kg-1＜土壤全盐量≤2g.kg-1为轻盐化土，2g.kg-1＜土壤全盐量≤4g.kg-1为中盐化土，4g.kg-1＜土壤全盐量≤6g.kg-1为重盐化土，土壤全盐量＞6g.kg-1为盐土。
所述相应土层土壤的全盐量、Na+的含量，Cl-的含量为模型获得值，所述模型获得值与实测值之间的相对偏差≤5。
本发明中当土壤全盐量≤1g.kg-1，适宜种植一般植物；当1g.kg-1＜土壤全盐量≤1.5g.kg-1适宜种植耐盐植物，当土壤全盐量＞1.5g.kg-1不宜种植耐盐植物。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
①本发明仅需测定各个土层的EC值，即可获得相应土层(表土层、心土层、底土层)的全盐量以及相应土层危害植物生长的钠离子、氯离子的含量，明确土壤类型，警示该土壤是否可以种植一般植物和耐盐植物；②无需测定全盐量、钠离子、氯离子的仪器设备的投入，省略了繁琐、冗长的测定过程；该模型可满足沿海吹填区滩涂的市政、土建、绿化建设时对全盐量、钠离子、氯离子动态监测的要求，也可应用于建成后的日常养护管理(市政、土建的混凝土工程也对盐分有一定的要求)；③本发明模型获得值与实测值之间的相对偏差≤5，满足了土壤全盐量及其钠离子、氯离子的测量误差的要求，既获得了精度满足要求的测量数据，又提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明中创建快速获得沿海吹填区滩涂土壤中全盐量及其钠离子、氯离子方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例中该方法创建包括有如下步骤：
本实施例快速获得沿海吹填区滩涂土壤中全盐量及其他离子的方法，该方法包括有如下步骤：
第一步，测定沿海吹填区不同土层土壤的EC值；
第二步，将所述第一步中测定的不同土层土壤EC值代入相应土层土壤全盐量的测定公式中，计算出该土层土壤全盐量，不同土层土壤的全盐量的计算公式分别为：
表土层土壤全盐量y0＝A0+B0x0，其中，y0为表土层土壤全盐量，x0为表土层土壤的EC值，A0＝-0.32967，B0＝2.95087；
心土层土壤全盐量y1＝A1+B1x1，其中，y1为表土层土壤全盐量，x1为表土层土壤的EC值，A1＝-0.28025，B1＝2.90359；
底土层土壤全盐量y2＝A2+B2x2，其中，y2为表土层土壤全盐量，x2为表土层土壤的EC值，A2＝-0.35063，B2＝2.95047；
重复上述步骤，计算出不同土层土壤的Na+、Cl-含量，
表土层土壤Na+含量的计算公式为y01＝A01+B01x0，其中，y01为表土层土壤Na+含量，x0为表土层土壤的EC值，其中A01＝-0.02384，B01＝0.73081；
心土层土壤Na+含量的计算公式为y11＝A11+B11x1，其中，y11为心土层土壤Na+含量，x1为表土层土壤的EC值，其中A11＝-0.02939，B11＝0.73307；
底土层土壤Na+含量的计算公式为y21＝A21+B21x2，其中，y21为底土层土壤Na+含量，x2为表土层土壤的EC值，其中A21＝-0.00797，B21＝0.74150；
表土层土壤Cl-含量的计算公式为y02＝A02+B02x0，其中，y02为表土层土壤Na+含量，x0为表土层土壤的EC值，其中A02＝-0.48565，B02＝1.37225；
心土层土壤Cl-含量的计算公式为y12＝A12+B12x1，其中，y12为心土层土壤Na+含量，x1为心土层土壤的EC值，其中A12＝-0.56962，B12＝1.39919；
底土层土壤Cl-含量的计算公式为y22＝A22+B22x2，其中，y22为底土层土壤Na+含量，x2为底土层土壤的EC值，其中A22＝-0.69681，B22＝1.48577；
本方法创建中，不同土层土壤全盐量以及钠离子、氯离子含量的测定公式，是以大量科学、严密的原始数据为基础创建的，具体见表1，
表1沿海吹填区滩涂土壤盐分关系模型
x/mS·cm-1 y/g·kg-1 相关方程 相关系数 截距 斜率
表土层土壤EC 表土层土壤全盐量 y0＝-0.32967+2.95087x0 R0＝0.99489 A0＝-0.32967 B0＝2.95087
心土层土壤EC 心土层土壤全盐量 y1＝-0.28025+2.90359x1 R1＝0.99639 A1＝-0.28025 B1＝2.90359
底土层土壤EC 底土层土壤全盐量 y2＝-0.35063+2.95047x2 R2＝0.99740 A2＝-0.35063 B2＝2.95047
表土层土壤EC 表土层土壤钠离子 y01＝-0.02384+0.73081x0 R01＝0.99775 A01＝-0.02384 B01＝0.73081
心土层土壤EC 心土层土壤钠离子 y11＝-0.02939+0.73307x1 R11＝0.99300 A11＝-0.02939 B11＝0.73307
底土层土壤EC 底土层土壤钠离子 Y21＝-0.00797+0.74150x2 R21＝0.99083 A21＝-0.00797 B21＝0.74150
表土层土壤EC 表土层土壤氯离子 y02＝-0.48565+1.37225x0 R02＝0.99271 A02＝-0.48565 B02＝1.37225
心土层土壤EC 心土层土壤氯离子 y12＝-0.56962+1.39919x R12＝0.99244 A12＝-0.56962 B12＝1.39919
底土层土壤EC 底土层土壤氯离子 y22＝-0.69681+1.48577x R22＝0.99363 A22＝-0.69681 B22＝1.48577
第三步，根据所述第二步计算出来的相应土层土壤的全盐量、Na+的含量，Cl-的含量，及该土层土壤全盐量所属的盐分区间，确定该土层土壤的类型，进而判断是否适合植物种植。
作为优选，本实施例第一步EC值的测量方法为电导法。
本实施例第三步中盐分区间及相应的土壤类型划分标准为：土壤全盐量≤1g.kg-1为正常土，1g.kg-1＜土壤全盐量≤2g.kg-1为轻盐化土，2g.kg-1＜土壤全盐量≤4g.kg-1为中盐化土，4g.kg-1＜土壤全盐量≤6g.kg-1为重盐化土，土壤全盐量＞6g.kg-1为盐土。
本实施例相应土层土壤的全盐量、Na+的含量，Cl-的含量为模型获得值，所述模型获得值与实测值之间的相对偏差≤5，满足了测量数据的精度要求，同时又提高了工作效率。
不同土层土壤全盐量以及钠离子、氯离子含量测定方法的建立步骤为：
a.在瓯江口新区市政工程的18km2范围内，用GPS定位了30个采样点，每个采样点分3层(其中2个点分2层)共采集了88个土样，表土层采样深度为0～30cm，再采集30～60cm的心土层和60～100cm底土层的分层样品；
b.测试分析了土壤的pH值、有机质、质地、EC(电导率)、全盐量、钠离子(Na+)、氯离子(Cl-)。分别采用电位法测定pH值，重铬酸钾容量法测定有机质，密度计法测定土壤质地，质量法测定矿化度，火焰光度计法测定钠离子，硝酸银滴定法测定氯离子；
c.将测试所得的7项指标的原始数据进行统计分析，应用模糊数学方法确定土壤质量单因子评价的隶属度、权重，建立隶属函数和综合评价模型；
d.最后应用测试分析所得的不同土层土壤的EC(电导率)、全盐量、钠离子(Na+)、氯离子(Cl-)的原始数据，创建快速获得沿海吹填区滩
验证本方法的实施案例
在瓯江口新区市政工程的土壤改良试验地采样，不同土层土壤全盐量的实验室实测值与模型获得值的比较见表2：
表2底土层土壤全盐量的实验室实测值与模型获得值比较表
由上述表2可知：本发明中模型获得值与实测值之间的相对偏差≤5，满足了土壤全盐量的测量误差的要求，可以用于土壤全盐量的日常测量工作。
在瓯江口新区市政工程的土壤改良试验地采样，不同土层土壤钠离子的实验室实测值与模型获得值的比较见表3：
表3不同土层土壤钠离子的实验室实测值与模型获得值比较表
在瓯江口新区市政工程的土壤改良试验地采样，底土层土壤氯离子的实验室实测值与模型获得值的比较见表4：
表4底土层土壤氯离子的实验室实测值与模型获得值比较表
由上述表3和表4可知：本发明中模型获得值与实测值之间的相对偏差≤5，满足了土壤钠离子(Na+)、氯离子(Cl-)的测量误差的要求，可以用于土壤钠离子(Na+)、氯离子(Cl-)的日常测量工作。
尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。

Claims (4)

1.一种快速获得沿海吹填区滩涂土壤中全盐量及其他离子的方法，其特征在于，该方法包括有如下步骤：
第一步，测定沿海吹填区不同土层土壤的EC值；
第二步，将所述第一步中测定的不同土层土壤EC值代入相应土层土壤全盐量的测定公式中，计算出该土层土壤全盐量，不同土层土壤的全盐量的计算公式分别为：
表土层土壤全盐量y0＝A0+B0x0，其中，y0为表土层土壤全盐量，x0为表土层土壤的EC值，A0＝-0.32967，B0＝2.95087；
心土层土壤全盐量y1＝A1+B1x1，其中，y1为表土层土壤全盐量，x1为表土层土壤的EC值，A1＝-0.28025，B1＝2.90359；
底土层土壤全盐量y2＝A2+B2x2，其中，y2为表土层土壤全盐量，x2为表土层土壤的EC值，A2＝-0.35063，B2＝2.95047；
重复上述步骤，计算出不同土层土壤的Na+、Cl-含量，
表土层土壤Na+含量的计算公式为y01＝A01+B01x0，其中，y01为表土层土壤Na+含量，x0为表土层土壤的EC值，其中A01＝-0.02384，B01＝0.73081；
心土层土壤Na+含量的计算公式为y11＝A11+B11x1，其中，y11为心土层土壤Na+含量，x1为表土层土壤的EC值，其中A11＝-0.02939，B11＝0.73307；
底土层土壤Na+含量的计算公式为y21＝A21+B21x2，其中，y21为底土层土壤Na+含量，x2为表土层土壤的EC值，其中A21＝-0.00797，B21＝0.74150；
表土层土壤Cl-含量的计算公式为y02＝A02+B02x0，其中，y02为表土层土壤Na+含量，x0为表土层土壤的EC值，其中A02＝-0.48565，B02＝1.37225；
心土层土壤Cl-含量的计算公式为y12＝A12+B12x1，其中，y12为心土层土壤Na+含量，x1为心土层土壤的EC值，其中A12＝-0.56962，B12＝1.39919；
底土层土壤Cl-含量的计算公式为y22＝A22+B22x2，其中，y22为底土层土壤Na+含量，x2为底土层土壤的EC值，其中A22＝-0.69681，B22＝1.48577；
第三步，根据所述第二步计算出来的相应土层土壤的全盐量、Na+的含量，Cl-的含量，及该土层土壤全盐量所属的盐分区间，确定该土层土壤的类型，进而判断是否适合植物种植。
2.根据权利要求1所述的快速获得沿海吹填区滩涂土壤中全盐量及其他离子的方法，其特征在于，所述第一步EC值的测量方法为电导法。
3.根据权利要求1所述的快速获得沿海吹填区滩涂土壤中全盐量及其他离子的方法，其特征在于，所述第三步中盐分区间及相应的土壤类型划分标准为：土壤全盐量≤1g.kg-1为正常土，1g.kg-1＜土壤全盐量≤2g.kg-1为轻盐化土，2g.kg-1＜土壤全盐量≤4g.kg-1为中盐化土，4g.kg-1＜土壤全盐量≤6g.kg-1为重盐化土，土壤全盐量＞6g.kg-1为盐土。
4.根据权利要求1所述的快速获得沿海吹填区滩涂土壤中全盐量及其他离子的方法，其特征在于，所述相应土层土壤的全盐量、Na+的含量，Cl-的含量为模型获得值，所述模型获得值与实测值之间的相对偏差≤5。
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