8月22日，在實習的末尾，實踐隊回到了學校并在老師的指導下對在雷公巖梯田采集到的環(huán)刀土壤樣品進行了直剪試驗，初步得到了土壤的一些基本數(shù)據(jù)。

直剪試驗是通過固定剪切面施加水平剪力，直接測定土體抗剪強度的實驗方法。實驗時將土樣置于剪切盒中，施加垂直壓力后逐步增加水平剪力直至破壞，記錄峰值剪應力，最終通過庫侖公式確定強度參數(shù)。本次實驗進行的是快剪實驗，即施加垂直壓力后立即快速剪切，阻止排水。

圖 1直剪儀

在實驗室里隊員首先對采集的環(huán)刀樣品進行了稱重，由此得到采集土壤的鮮重。在直剪試驗上他們小組四人合理地分工合作，一人負責實驗操作，一人負責讀數(shù)計時，一人負責數(shù)據(jù)記錄，還有一人負責環(huán)刀和儀器的清理，在合理的分工下他們很快便完成了直剪試驗并得到了原始的實驗數(shù)據(jù)。        

圖 2剪切盒中的土壤位移

圖 3原始實驗數(shù)據(jù)

在實驗之后隊員們開始對實驗數(shù)據(jù)進行處理，他們先把儀器百分表讀數(shù)換算成剪應力和剪切位移這兩項重要數(shù)據(jù)，然后繪制了每種壓力下的剪應力與剪切位移的關(guān)系。其次他們分析了不同壓力荷載下剪應力的大小，通過實驗數(shù)據(jù)的線性擬合，繪制出了壓力與剪應力的線性關(guān)系。

圖 4剪應力與剪切位移的關(guān)系

圖 5垂直壓力與剪應力的線性擬合

最后他們對實驗數(shù)據(jù)進行了分析和評估。首先第一份樣品與其他樣品在土壤質(zhì)量和其他數(shù)據(jù)上存在顯著差異，經(jīng)過分析可能是環(huán)刀采樣時存在不當操作，或是樣品中存在較大空隙。在舍去第一份數(shù)據(jù)后他們擬合出的垂直壓力與剪應力關(guān)系為：y=0.1021x+3.7705因此得出實驗土壤的粘聚力為3.77KPa，土壤內(nèi)摩擦角為5.83°但是該數(shù)據(jù)與他們查閱到的當?shù)赝寥罃?shù)據(jù)仍然存在一定差距，說明他們的實驗操作在某些方面仍然存在不足和差錯。

經(jīng)過本次土壤實驗，實踐隊員們主要學習到了直剪試驗的流程和數(shù)據(jù)從采集到處理分析的重要方法，雖然結(jié)果仍然不完美，但是對他們后續(xù)的學習和實踐有著不可替代的指導意義。

文|華中農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院

梯田實地考察小組 余臣旭 周辛

圖|華中農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院

梯田實地考察小組 張琳彥 李君‌‌