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土壤水的运动是土壤营养物或(和)污染物运移以及热运动的主要驱动力;土壤中微生物的活动、植物根系的发展主要由土壤水分布决定,水资源评价和预报也需要掌握水在土壤和地下水系统中的运动和分布规律。
为了直观以及有效的测定土壤中水流的运动情况,对于多种显色示踪方法进行了比较。试验于
2008年
6月
4日至
18日在河北省衡水实验站进行。衡水实验站表层
0~
70cm为轻壤土,
70cm深度以下为粉砂土。土壤类型在一定程度上具有代表性。
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种不同的显色示踪方法比较:方法
I将碘化钾溶解于水中,随水流入渗,流动结束后,沿流动方向开挖剖面,并向剖面喷洒淀粉溶液,由于发生流动的区域中含有碘,与淀粉作用后将变为蓝紫色,而未发生流动的区域则不显现颜色变化,进而可以确定流动的区域。方法
II采用
pH显色示踪方法,将碳酸铵溶解于水中发生流动,流动区域内,碳酸铵在一定时间内将土壤的
pH值升高到
8.0,向剖面喷洒酸碱变色指示剂(百里酚蓝和甲基红的混合指示剂),土壤
pH值为
8.0的情况的,显现出紫红色,而
pH值为
7.0显现出橘黄色,根据不同的颜色确定流动区域。方法
III则将食品染色剂亮蓝溶与水中,水流经过的区域被染色,而没有经过的区域则保持土壤原色。
三种方法的试验结果显示,在衡水实验站土壤条件下,
3种方法示踪土壤水流动都有其优点和不足。方法
I示踪土壤水流动效果比较好,然而,由于碘离子并不与淀粉作用(碘在分子状态下与淀粉反应变色),尽管淀粉溶液中也添加了硝酸铁作为氧化剂,加速碘的氧化,但实际仍然需要
8小时以上才能够充分显色。方法
II尽管显色效果较好,但由于土壤对碳酸铵具有较强的吸附性,因此显色区域在一定程度上滞后于实际的水流区域,并且示踪剂百里酚蓝和甲基红仅溶解于乙醇,随着乙醇在空气中的挥发,显色区域也逐渐消退。三种方法中,方法
III最为经济,然而与方法
II示踪水流运动的问题相同,土壤对于染色剂的吸收一定程度上使染色区域滞后于流动区域,有一定的误差。
审稿:李海涛
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