第四章 土壤物理性质

土壤物理性质（四）(五)土壤力学性质与耕性土壤受外力作用(如耕作)时，显示出一系列动力学特性．统称土壤力学性质(又称物理机械性)。

主要包括黏结性、黏着性和塑性等。

耕性是上壤在耕作时所表现的综合性状，如耕作的难易，耕作质量的好坏，宜耕期的长短等。

土壤耕性是土壤力学性质的综合反映。

1．土壤黏结性和黏着性 (1)概念土壤黏结性是土粒与土粒之间因为分子引力而互相黏结在一起的性质。

这种性质使土壤具有反抗外力破裂的能力，是耕作阻力产生的主要缘由。

干燥土壤中，黏结性主要由土粒本身的分子引力引起。

而在潮湿时，因为土壤中含有水分，土粒与土粒的黏结经常是通过水膜为媒介的，所以事实上它是土粒-水膜-土粒之间的黏结作用。

同时，粗土粒可以通过细土粒(黏粒和胶粒)为媒介而黏结在一起，甚至通过各种化学胶结剂为媒介而黏结。

土壤黏结性的强弱，可用单位面积上的黏结力(g/cm2)来表示。

土壤的黏结力，包括不同来源和土粒本身的内在力。

有范德华力、库仑力以及水膜的表面张力等物理引力，有氢键的作用，还往往有如化学胶结剂(腐殖质、多糖胶和等)的胶结作用等化学键能的参加。

土壤黏着性是土壤在一定含水量范围内，土粒黏附在外物(农具)上的性质，即土粒-水-外物互相吸引的性能。

上壤黏着力大小仍以g/cm2等表示。

土壤开头展现豁着性时的最小含水量称为黏着点；上壤丧失黏着性时的最大含水量，称为脱黏点。

(2)结性与瓤着性的影响因素土壤赫结性和载着性均发生于土粒表面，同属表面现象，其影响因素相同，主要有土壤比表面大小和含水量凹凸两个方面。

1)土壤比表面及其影响因素土壤质地、黍占粒矿物种类和交换性阳离子组成，以及土壤团圆化程度等。

都是影响土壤黏结性和黏着性离子大小的因素。

土壤质地愈黏重，黏粒含量愈高，尤其是2:1型黏粒矿物含量高，交换性钠在交换性阳离子中占的比例大，而使土粒高度簇拥等，则黏结性与黏着性增加；反之，土粒团圆化降低了彼此间的接触面，所以有团粒结构的土壤就整体来说黏结力与黏着性削弱。

4土壤质地和结构土壤质地和结构是土壤物理性质的两个重要方面。

土壤质地是指土壤中不同颗粒大小的分布比例，包括沙、粉砂、粘土等粒径大小。

土壤结构是指土壤颗粒的堆积方式和组织结构。

土壤质地对土壤的肥力和水分保存能力有着重要的影响。

根据颗粒直径大小，土壤质地可以分为粗壤、中壤和细壤三类。

粗壤中颗粒直径最大，一般是沙颗粒，其大颗粒间隙较大，导致土壤通气性好，透水性强，但保水能力较差，肥力较低。

中壤中颗粒直径适中，一般是粉砂颗粒，其颗粒之间有一定间隙，土壤排水性和通气性较好，保水能力强，肥力适中。

细壤中颗粒直径最小，一般是粘土颗粒，其颗粒之间几乎是紧密排列，土壤通气性差，透水性差，但保水能力很强，肥力较高。

不同的土壤质地对植物生长和发育有着不同的影响。

土壤结构是土壤颗粒的堆积方式和组织结构。

土壤颗粒之间的排列方式对土壤的通气性、透水性、保水性和肥力都有着重要的影响。

通常，土壤结构可以分为单结构、团聚结构和块状结构三种。

单结构是指土壤颗粒没有结合在一起，颗粒之间没有较大的接触面积，通气性和透水性较好，但保水能力较差。

团聚结构是指土壤颗粒以土壤胶结物质为胶结剂，形成颗粒团聚体。

团聚体之间有一定的间隙，通气性和透水性较好，保水能力较强。

块状结构是指土壤颗粒在土壤中形成较大的块状结构，块状结构之间有大量的间隙，通气性和透水性好，保水能力较强。

土壤结构的形成与土壤中的有机质含量、微生物作用、土壤水分和土壤通风等因素密切相关。

有机质可以提高土壤结构的稳定性和均匀性，促进土壤结合成块。

微生物的作用可以分解有机质，释放出胶结物质，促进土壤团聚体的形成。

土壤水分的移动和土壤通风的作用对土壤颗粒的移动和堆积起到重要的调节作用。

因此，合理管理土壤水分和通风对土壤结构的形成和维持至关重要。

土壤质地和结构的特征和相互关系对农业生产和土壤保护具有重要意义。

在农业生产中，了解土壤质地和结构的特点有助于合理选用农作物和施用肥料，优化农业管理措施。

土壤物理知识点总结图解一、土壤颗粒性质1. 土壤颗粒组成土壤由砂、粉砂、壤土和粘土组成，颗粒大小依次减小。

2. 颗粒形态土壤颗粒的形态多种多样，有圆形、角形、片状等。

3. 颗粒结构土壤颗粒的结构有单粒结构、胶结结构、复合结构等。

二、土壤孔隙结构1. 孔隙分类土壤孔隙包括毛管孔隙、颗粒间隙和大孔隙。

2. 孔隙特征毛细管作用使土壤中的水分能上升，在土壤中形成一种特殊的溶液吸附现象，使土壤能保持一定量的水分。

3. 孔隙组成毛细管作用和颗粒结构使得土壤中有多样化的孔隙组成。

三、土壤水分运动1. 土壤中的水分形态土壤中的水分主要包括毛细吸附水、毛管水和重力水。

2. 水分运动过程水分在土壤中的运动主要有渗流、毛细吸附运动和重力排水等。

四、土壤气体运动1. 土壤中的气体土壤中的气体主要包括氧气、二氧化碳、氮气等，它们对土壤有着重要的影响。

2. 气体运动规律土壤中的气体运动与水分运动联系紧密，同时还受温度、湿度等因素的影响。

五、土壤热量传导1. 热量传导的方式土壤中的热量主要通过传导、对流和辐射传导等方式进行。

2. 土壤热力学性质土壤的热导率、热容量等热力学性质对热量传导具有重要的影响。

六、土壤质地与结构1. 土壤质地土壤质地主要指土壤中砂、粉砂和粘土的含量比例，它对土壤的肥力和透水性等具有重要影响。

2. 土壤结构土壤结构可分为状结构、团粒结构、板状结构等，不同的土壤结构对土壤的通透性、保水性等有重要影响。

七、土壤物理性质与植物生长1. 土壤物理性质对植物生长的影响土壤的通透性、保水性、含氧量等物理性质对植物生长有着直接的影响。

2. 土壤改良通过改良土壤的物理性质，可以提高土壤的肥力、改善土壤的透气性和透水性，促进植物生长。

通过以上内容的学习，对土壤物理知识有了更全面的认识。

在实际的土壤改良和农业生产过程中，对这些知识的理解和掌握将发挥重要作用。

同时，也希望通过图解和详细解释，能更好地帮助读者理解和应用这些知识。

大学土管知识点总结大全第一章：土壤学基础知识1.1 土壤的定义与分类土壤是地球表面最上层由岩石颗粒、有机质、水和空气所组成的，支持生物生长的物质。

土壤根据其形成过程、化学性质、物理性质和生物性质可以分为多种类型，常见的有砂土、壤土、粘土、沙壤土等。

1.2 土壤的物理性质土壤的物理性质主要包括土壤颗粒的大小和形状、土壤的密度、孔隙度等。

这些性质对土壤的渗透性、通气性、保水性等有一定的影响。

1.3 土壤的化学性质土壤的化学性质包括土壤的酸碱度、土壤中的养分含量等。

这些性质对于土壤的肥力、养分供应等有着重要的作用。

1.4 土壤的生物性质土壤的生物性质主要指土壤中的微生物、腐解生物等。

这些微生物能够分解有机物、促进土壤的肥力等，对土壤的生态系统有着重要的作用。

第二章：土壤与植物2.1 土壤对植物的影响土壤中的养分、水分、氧气等对植物的生长有着直接的影响。

不同类型的土壤对植物的影响也有所不同，需要根据具体情况进行合理的土壤处理和管理。

2.2 土壤养分的供给土壤中的养分对于植物的生长发育至关重要。

常见的养分包括氮、磷、钾等，需要通过施肥等方式来进行补充。

2.3 土壤中的微生物土壤中的微生物对于植物的生长发育有着积极的影响。

它们可以分解有机物，促进植物的吸收养分等。

第三章：土壤改良与施肥技术3.1 土壤改良土壤改良是通过改变土壤的物理性质、化学性质、生物性质等，来提高土壤的肥力、改善土壤的透气性、保水性等。

通常采用的方法有耕作、施肥、植被覆盖等。

3.2 施肥技术施肥是为了保证植物充分获得所需的养分而对土壤进行的一种活动。

施肥的方式有化肥施用、有机肥施用等，需要结合实际情况进行选择。

第四章：土壤保护与治理4.1 土壤侵蚀土壤侵蚀是指风、水、人类等因素对土壤进行的剥蚀、冲刷等，导致土壤流失的过程。

土壤侵蚀对于土地的生产力有着严重的影响，需要采取措施加以防治。

4.2 土壤污染土壤污染是指土壤中出现的有毒物质，对土壤环境和人类健康带来危害的情况。

土力学一、介绍土力学是土木工程中的一个重要学科，研究土壤力学和土木工程中土壤的应力、应变和变形等方面的规律。

土力学的研究对象是土壤及其力学性质，通过对土壤的特性和行为的研究，可以预测和控制土壤在工程中的行为，为土木工程的设计和施工提供科学依据。

二、土壤力学的基本概念1. 土壤物理性质土壤的物理性质包括土壤的颗粒组成、容重、孔隙比、相对密度等。

这些性质直接影响土壤的承载力、抗剪强度和渗透性等力学性质，是土壤力学研究的基础。

2. 土壤力学参数土壤力学参数包括土壤的压缩性、内摩擦角、剪切强度参数等。

这些参数描述了土壤在受力作用下的变形和破坏特性，是土壤力学分析和计算的重要依据。

3. 土壤应力状态土壤应力状态是指土壤中的应力分布情况，包括垂直应力、水平应力和剪应力等。

了解土壤的应力状态可以帮助工程师预测土壤的承载力、变形和破坏状态，从而设计出安全可靠的土木工程。

三、土壤力学的应用1. 土壤的承载力分析土壤的承载力是指土壤在承受外力作用下的最大抵抗能力。

工程师通过对土壤的颗粒组成、孔隙结构、内摩擦角等参数的分析，计算得出土壤的承载力，并根据承载力的大小来设计和选择合适的基础结构和土方工程。

2. 土壤的变形特性研究土壤在受力作用下会发生变形，包括压缩变形、剪切变形和液化等。

了解土壤的变形特性可以帮助工程师预测土壤的沉降和位移，并采取相应的补充措施，确保土木工程的安全和稳定。

3. 土壤的抗剪强度分析土壤的抗剪强度是指土壤在剪切作用下的抵抗能力。

通过对土壤的剪切试验和理论分析，工程师可以确定土壤的剪切强度参数，并结合实际工程条件进行抗剪强度的计算和分析，为土木工程的设计和施工提供重要依据。

四、土力学的挑战与发展土力学作为土木工程中的重要学科，正面临着一系列的挑战和发展机遇。

首先，随着城市化进程的加快和人口增长的需求，工程建设规模不断扩大，对土力学的研究和应用提出了新的要求。

其次，随着科技的进步和实验技术的发展，土力学研究手段和方法也将得到加强和完善，从而能够更加准确和全面地研究土壤的力学性质和行为规律。

土壤物理性质的测定1、土壤密度=土壤比重的测定（比重瓶法）(密度=比重*1000 kg/m3)仪器设备：比重瓶（50ml或100ml），天平（感量0.001g），电炉或砂浴，滴管。

测定步骤：将比重瓶盛满无二氧化碳的水（煮沸5分钟后冷却的水），静置10分钟加塞，使多余的水从瓶塞毛细管中溢出，用滤纸擦干比重瓶外壁、称重（W1）。

然后将比重瓶中的水倒出一半，将通过1mm筛孔的10g风干土土样用小漏斗小心装入比重瓶中，轻轻摇动，使土样与水充分混合；为了除去土和水中的空气，须将比重瓶加热煮沸1小时，在煮沸过程中经常晃动比重瓶，以驱除水及土样中的空气，使水和土更好的接触。

冷却后，用滴管加满无二氧化碳的水，在室温下再静置10min，加塞，使多余的水从瓶塞毛细管中溢出，用滤纸擦干比重瓶外壁，称量（W2)。

结果计算 d=W/(W+W1-W2)式中：d—－土壤比重，g／cm3W—－烘干土样质量，gW1—－加满水的比重瓶质量，gW2—－加有水和士样的比重瓶质量，g注：①含可溶性盐较多的土样，需用非极性液体（如汽油、媒油等）代替水，用其空抽气法排除土中空气。

②本方法中加入风干样在计算时需换算成烘干样，即需测定风干样中吸湿水含量，计算其水分换算系数（K）按下式计算、K= m/m1式中：m—－烘干样（土）质量，gm1—－风干样（土）质量，g2、土壤容重的测定（环刀法）仪器设备:200cm3环刀（高5．2cm ，半径3．5cm ）或其他规格的环刀、天平（感量0.0lg 及0.lg ）、小刀、铁锹、烘箱、铝盒、瓷盘、滤纸等。

测定步骤：选定代表性测定地点，挖掘土壤剖面，根据剖面发生层次或机械分层，用环刀采取土样，每层土壤应不少于三个重复。

采样过程中必须保持环刀内土壤结构不受破坏，注意环刀内不要有石块或粗根侵入，如果土壤过份紧实，可垫上木板轻轻打入。

待取出环刀后，用锋利的削刀切去环刀两端多余的土，使环刀内的土壤体积与环刀容积相等，最后将环刀两端用盖子盖好，分别放入塑料袋内并写好标签，带回室内备用。