CN204154522U - 砂质土壤整段标本的标本盒和制备整段标本的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种砂质土壤整段标本的标本盒和制备整段标本的装置。该标本盒包括装土框、固定框、底板、隔板、盖板，该制备砂质土壤整段标本的装置包括上述标本盒、土柱切割板和粘结剂。所述标本盒的外形优选为长方形，所述隔板为一个或多个。所述粘结剂包含丙烯酸树脂，粘结剂与水的体积比例优选为1:4～1:3。本实用新型集野外采样与室内展示于一体，制作的整段标本能够最大程度上保持土柱的原始发生状态，可长期保存和展示。

Description

砂质土壤整段标本的标本盒和制备整段标本的装置

技术领域

本实用新型属于土壤研究技术领域，具体涉及一种砂质土壤整段标本的标本盒和制备砂质土壤整段标本的装置，集野外采样与室内展示于一体，制作完成后的整段标本可以较好地保持土壤垂直剖面的自然结构，层次分明，可长期保存和展示。 

背景技术

土壤整段标本是选择具有较强代表性的土壤剖面，按表土到心土、横贯整个土壤剖面的纵向切片标本，经采集、制作后常用于科研、教学、展览陈列、科学普及工具。 

传统的土壤整段标本采集主体工具内径长约为100cm，宽10-20cm，厚度因采集和制作方法而异；粘结剂大多使用聚醋酸乙烯乳液和土壤剖面漆。目前，实际可见的采集制作方法有以下几种：第1种方法是沿用20世纪50年代以来的常规方法，不加任何黏结剂，用采样器将土样采回,直接放置在木匣内。厚度约10cm,标本外观效果差，重量大，已很少有人使用，目前能见到的大多是在1979～1990年的全国第2次土壤普查中采集制作的土种整段标本。第2种方法是先采回土壤样品，使用聚醋酸乙烯乳液作为黏结剂，一层土样一层黏结剂制成薄、厚不等的整段标本。这种方法制成的土壤标本发生层次不明显，现在大多已被散装标本代替。第3种方法是用聚醋酸乙烯乳液作为黏结剂浇注土壤剖面壁表面并粘贴上麻袋布采集极薄的整段标本。这种方法虽然操作简单，但若以教学展览、示范为目的，是不适用的。第4种方法是华南师范大学地理系陈家琏、戴文兰发明的“板底黏结薄层土壤整段标本”法,该法制作的标本优点是重量轻(每个重2500g左右)，操作简便，成本较低，对壤砂土来说，效果很好，能较好保存土壤自然状况下的颜色、结构，且不易脱落，可成为良好的教学与展览的材料，但不能长久保存。 

在土壤样本采集过程中，对于含砂量较高的土壤，土柱样本在自身重力作用下易发生整体性坍塌脱落；另一方面，由于采土器和标本盒是分开的，在将采土器的标本转移至标本盒的过程中，易造成样本的连续性、整体性以及外部形态受到破坏。在后续的标本制作过程中，使用聚醋酸乙烯乳液浇灌砂质土壤，易造成土壤剖面的自然状态的破坏，另一方面，土壤颗粒粘结得不牢固，在展览陈列过程中，易发生颗粒的脱落。 

实用新型内容

本实用新型为一种新型的土壤整段标本采集制作设备，能够使标本最大程度上保持土柱的原始发生状态。 

本实用新型采用的技术方案如下： 

一种砂质土壤整段标本的标本盒，包括装土框、固定框、底板、隔板、盖板；隔板位于装土框内；固定框安装在底板上，装土框位于固定框内并与底板呈可拆卸式连接。 

进一步地，所述标本盒的外形优选为长方形. 

进一步地，所述隔板为一个或多个。用于在分离土柱时，将土柱分割成几个部分，起到支撑的作用，使其不易发生坍塌。 

进一步地，所述隔板为1～3个。 

进一步地，所述隔板在装土框内等间距布置。 

进一步地，所述装土框与所述底板通过螺丝钉实现可拆卸式固定连接。 

进一步地，所述装土框和所述盖板的材质为杨木。 

一种制备砂质土壤整段标本的装置，其包括上述标本盒、土柱切割板和粘结剂。 

进一步地，所述粘结剂包含丙烯酸树脂，主要用于胶结土壤机械性颗粒、保护土壤结构。对于砂质土壤，粘结剂与水的体积比例为1:4～1:3，在实际操作过程中还应视具体情况而定。 

进一步地，所述土柱切割板为钢板。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下： 

本实用新型集野外采样与室内展示于一体，同时使用了一种新型的土壤粘结剂，可以有效解决砂质土壤整段标本采集与制作过程中的问题，且标本最大程度上保持土柱的原始发生状态，保持土壤垂直剖面的自然结构。相比采用其他设备与粘结剂采集制作的样本，本实用新型具有厚度薄、重量轻、保存时间长、土壤颗粒不易脱落等特点。 

附图说明

图1是实施例中标本盒结构示意图。 

图2是实施例中标本盒结构分解示意图。 

图3A、图3B、图3C和图3D是实施例中土壤整段标本采集过程示意图。 

其中，1-装土框，2-固定框，3-底板，4-隔板，5-盖板，6-土柱，7-手锯，8-土柱切割板。 

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面通过具体实施例和附 图，对本实用新型做进一步说明。 

本实用新型的制备砂质土壤整段标本的装置，包括标本盒、土柱切割板、纱布和粘结剂等。 

图1是标本盒结构示意图，图2是标本盒结构分解示意图。如该两图所示，标本盒包括装土框1、固定框2、底板3、隔板4、盖板5。装土框1与底板3通过螺丝钉实现可拆卸式固定连接。装土框由厚度约1cm的杨木(质量轻，不易开裂变形)制作而成，其内径尺寸为100×10×3cm(图2中标示的1000、100、30的单位为mm)，底板尺寸为104×14×1cm。装土框的尺寸可以根据实际情况而定。固定框2安装在底板3上，主要由1cm厚的木板制作而成，其内径尺寸为102×12×1cm。隔板4主要由长为10cm，宽为2cm的金属薄片制作而成，将装土框1的长侧每隔25cm固定一个隔板，实现其四等分(详见附图)。盖板尺寸为102×12×1cm，材料为杨木。 

土柱切割板由105×15×2cm的钢板制作而成。粘结剂主要为丙烯酸树脂，主要用于胶结土壤机械性颗粒、保护土壤结构，对于砂质土壤，粘结剂与水的体积比例为1:4～1:3，在实际操作过程中还应视具体情况而定。纱布为常用普通纱布，尺寸比地板长宽各大1cm左右。 

图3A、图3B、图3C和图3D是采用上述装置进行土壤整段标本采集的过程示意图，主要包括野外采集阶段和实验室处理阶段。 

1.野外采集阶段： 

1)选择采集剖面 

选定土壤整段标本取样点，开挖长2.0m，宽为1.5m深为1.2m(具体尺寸应视操作方便为宜)的土坑，根据光线状况在操作坑四个立面(四个立面中向北的立面为台阶面，向南的为采集剖面)中选择工作剖面，在完成土壤剖面描述记载和分层土壤样品采集(获取相关信息用于土壤整段剖面的建档)后，开始采集整段标本。 

2)土柱成形 

在选定的典型的土壤剖面的垂直壁上，将装土框1盖在剖面壁上，用削土刀在装土框的四周，沿装土框的边缘从上往下，划出深沟，沟深为3～5cm，划出一个长100cm、宽10cm的矩形。取下装土框，然后用锄头小心沿已划出的深沟将四周的土锄去，使土柱6凸出，并在修理好的土柱两侧出现两个凹面，凹面的宽度应根据操作方便而定。修理土柱6,使其与装土框的尺寸大小一致，如图3A所示。 

3)土柱切割 

将装土框嵌套于土柱轮廓上，装土框下端垫铺衬垫物以支撑土柱及装土框，用刀具修整土柱与装土框水平面平齐(铅垂吊线)。在有固定框的底板的内表面垫上纱布，并涂上1:1稀 释的丙烯酸树脂，以使土柱能与底板相互粘接(垫纱布及涂覆丙烯酸树脂的操作不是必须的步骤，丙烯酸树脂的稀释比例也可以调整，以不影响土柱的自然结构为宜)，然后将其扣在土柱上，使其与装土框连接，如图3B和图3C所示。然后一人压住扣在土柱上的底板，一人用手锯7在距离装土框开口所在的平面1cm左右的位置，从土表开始对土柱进行切割，与此同时，再由另一人，用土柱切割板8沿着手锯锯开的缝隙由土表向下插入，防止切割开的土柱坍塌，如图3D所示。同时，装土框内设有隔板，隔板的高度要比标本盒内部的高度略低，由于在分离土柱时，尤其是对于含砂量较大的土壤，土壤在自生重力的作用下易发生坍塌，使用隔板可以将土柱分割成几个部分，起到支撑的作用，使其不易发生坍塌。 

切割完成之后，用力夹紧切割板和标本盒之间的土柱，慢慢地将其柱向前倾斜，逐步放平。然后用手锯将多余的土锯松，锯细，再用毛刷将细土扫去，直到土柱的厚度与装土框(3cm)高度一致。用一层牛皮纸覆盖装土框，盖上盖板，并用绳带将盖板和标本盒其他部位牢固地绑在一起，外边再包扎防震材料，运回至实验室。 

2.实验室处理阶段： 

将野外取回的整段土柱平置，底板在下，解去绳带，打开盖板，移去牛皮纸，放置通风处约1～2天(对于含砂量较多的土壤而言)。然后用粘结剂对样本进行胶结定型处理，根据样本土壤质地等物理属性来调整丙烯酸树脂和水的比例，对于砂质土壤而言，其丙烯酸树脂与水的体积比例一般为1:4～1:3左右。用喷壶将粘结剂(丙烯酸树脂：水＝1:4)均匀喷洒土土柱表面并确保粘结剂浸透整个标本。为保证胶结效果，一般周期性喷洒数次(应视具体情况而定)。将完成上述工艺流程的标本放置于阴凉、干燥、通风处至完全阴干、固结。最后，在土柱表面喷布聚甲基丙烯酸甲酯，该试剂是没有光泽且透明的稀溶液，主要是为了保存标本的自然结构面及颜色，其中聚甲基丙烯酸甲酯与水的体积比例为1:5～1:3，可根据实际情况调整配比。待干燥后将整段标本放置于展览架上进行展览，同时附图以及剖面信息资料进行说明。 

上述实施例中，标本盒采用长方形，这样当整段标本的长度超过1米长时，使用长方形可以节省材料，同时可以减轻标本的重量。在其它实施例中，也可以是正方形、圆形等形状，但需要更大的体积，会增加成本。 

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，本领域的普通技术人员可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围，本实用新型的保护范围应以权利要求所述为准。 

Claims (9)

1.一种砂质土壤整段标本的标本盒，其特征在于，包括装土框、固定框、底板、隔板和盖板，其中，隔板位于装土框内，固定框安装在底板上，装土框位于固定框内并与底板呈可拆卸式连接。 

2.如权利要求1所述的砂质土壤整段标本的标本盒，其特征在于：所述标本盒的外形为长方形。 

3.如权利要求1所述的砂质土壤整段标本的标本盒，其特征在于：所述隔板为一个或多个。 

4.如权利要求3所述的砂质土壤整段标本的标本盒，其特征在于：所述隔板为1～3个。 

5.如权利要求1所述的砂质土壤整段标本的标本盒，其特征在于：所述隔板在装土框内等间距布置。 

6.如权利要求1所述的砂质土壤整段标本的标本盒，其特征在于：所述装土框与所述底板通过螺丝钉实现可拆卸式连接。 

7.如权利要求1所述的砂质土壤整段标本的标本盒，其特征在于：所述装土框和所述盖板的材质为杨木。 

8.一种制备砂质土壤整段标本的装置，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的标本盒，以及土柱切割板、粘结剂。 

9.如权利要求8所述的制备砂质土壤整段标本的装置，其特征在于：所述土柱切割板为钢板。