土壤孔隙率(Soil Porosity)是指土壤中孔隙体积占总体积的百分比，是反映土壤通气性、透水性、保水性和根系生长环境的关键物理指标。

　　测定孔隙率的关键是准确测量容重和比重。

　　第一部分：土壤容重的测定(环刀法)

　　这是常用、标准的方法。

　　1. 仪器设备：

　　环刀：已知体积(V)的钢制圆筒，常用规格为100 cm³(高5cm，直径约5cm)。

　　环刀柄：用于将环刀压入土壤。

　　天平(精度0.01g)。

　　烘箱、干燥器、削土刀、铝盒等。

　　2. 操作步骤：

　　称环刀重：称取洁净、干燥的环刀+铝盒的重量(M₁)。

　　现场取样：

　　在选定的采样点，铲平土壤表面。

　　将环刀垂直压入土壤中，直至环刀完全充满土壤为止。过程中要避免挤压和振动，以保持原状结构。

　　用铲子挖出环刀，用削土刀仔细削去两端多余的土壤，使土壤与环刀两端齐平。盖上环刀盖。

　　带回实验室称重：立即称取 环刀 + 湿土 + 铝盒 的总重(M₂)。

　　湿土质量 = M₂ - M₁

　　测定土壤含水量：

　　将环刀内的土壤全部取出，混合均匀，取一部分代表性样品(约20g)放入已知重量的铝盒中，立即称重(W_wet)。

　　将铝盒放入105-110°C的烘箱中，烘至恒重(通常需8-12小时)。

　　取出后放入干燥器冷却至室温，迅速称重(W_dry)。

　　计算含水量：

　　水分质量 = W_wet - W_dry

　　干土质量 (在含水量样品中) = W_dry - W_box

　　土壤含水量 (重量百分比, ω) = (水分质量 / 干土质量) × 100%

　　计算容重：

　　环刀内土壤的干重 (m) = (M₂ - M₁) / (1 + ω) 【此公式由含水量定义推导而来】

　　土壤容重 (Bd) = m / V (V为环刀体积)

　　第二部分：土壤比重的测定(比重瓶法)

　　1. 仪器设备：

　　比重瓶(如50mL或100mL)。

　　分析天平(精度0.001g)。

　　真空泵或煮沸设备(用于排气)。

　　恒温水浴锅。

　　2. 操作步骤：

　　称比重瓶重：称取干燥、洁净的空比重瓶质量(P)。

　　加土样：向比重瓶中加入约10g过2mm筛的风干土壤样品，称重(PS)。

　　注水与排气：

　　向比重瓶中注入约一半去离子水，轻轻摇动使土壤湿润。

　　将其置于抽气装置或水浴锅中煮沸30分钟，以彻底排除土壤颗粒间的空气。

　　冷却至室温。

　　定容与称重：

　　用去离子水将比重瓶完全充满(液面与瓶盖毛细管顶端齐平)。

　　擦干比重瓶外壁，称重(PSW)。

　　测定瓶+水重：将比重瓶清空、洗净，重新充满去离子水，同样在室温下使液面与毛细管顶端齐平，擦干后称重(PW)。

　　计算比重：

　　土壤颗粒体积 = (PW - P) - (PSW - PS) 【原理：排开水的体积】

　　土壤比重 (Particle Density, Pd) = (PS - P) / 土壤颗粒体积

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