吸管法与扫描电镜法测定中国水蚀区典型土壤粒径分布对比

目的] 利用扫描电镜法(scanning electron microscopy， SEM)评估吸管法(pipette method， PM)对中国水蚀区不同土壤粒径分布(particle size distribution， PSD)的测定结果，以期为各典型土壤PSD的测定及其结果在土壤侵蚀模型中的应用提供参考。方法] 以5个水蚀二级区的典型土壤——黑土、褐土、黄土、紫色土和红壤为研究对象，利用SEM测定PM所得＜100 μm各粒级悬液的粒径分布，分析两种方法测得的粒径分布差异并探讨其原因。结果] PM所得绝大多数土壤悬液中都存在粒径大于对应粒级的颗粒。随着悬液粒级减小，SEM所得相应粒级颗粒的数量百分比和体积百分比均降低。在＜100 μm悬液中，SEM测得黑土、褐土和紫色土颗粒集中于20~53 μm，平均体积直径(mean volume diameter， MVD)较小；黄土和红壤颗粒集中于20~53，53~100 μm，MVD较大。相比SEM，PM对黄土＜100 μm悬液PSD的测定结果差异不大，但高估了其余土壤＜2 μm黏粒含量，低估了黑土、褐土和紫色土20~53 μm粒级含量及红壤20~100 μm含量，所测各土壤平均重量直径(mean weight diameter， MWD)均小于SEM所测MVD。PM与SEM所测土壤PSD的差异使85.6%的土壤样品质地类型发生了变化。通过S曲线对PM所测PSD进行转换后可使质地类型不一致的样品占比下降至61.5%。结论] 以SEM结果为基准，PM对水蚀区各土壤粒径分布的测定普遍存在误差。两种方法之间的差异因土壤类型而异，主要与土壤矿物组成和黏土矿物类型有关。

Comparison of Particle Size Distributions Determined by Pipette Method and Scanning Electron Microscopy for Typical Soils in Water Erosion Region of China