土壤的基本理化性质优秀课件
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土壤的组成和性质PPT课件
第13页/共59页
通常根据其性质与结构可分为三类：简单盐类、三氧 化物类和次生铝硅酸盐类。 ①简单盐类：
次生矿方物解中石的(C简aC单O盐3)类、属白水云溶石性［盐Ca，、易M淋g 溶流失，一 般土壤中（较CO少3），2多］存、在石于膏盐(C渍aS土O中4·2。H它2O们)、都泻是原生矿物 经化学风盐化(M后gS的O最4·7终H产2O物)、，岩结盐晶(N构a造Cl也)、较芒简硝单，常见于 干旱和半干旱(N地a2区SO的4·土10壤H2中O)。、水氯镁石
10.-00.2.25-0.05 93.6
0.2-0.00.405-0.01 94.0
0.04-00..0011-0.00589.4
0.01-0.0＜020.005 74.2
＜0.002
53.2
石英 A8l26O3
18.16 27.40 56.30 1130.2
21.5
长石 Fe2O143
1.212 1.215
Soil solution is defined as the soil interstitial water,its solutes and
dissolved gases.
第4页/共59页
孔隙中充满空气 porous media
第5页/共59页
第一节 土壤的组成与性质
1.1土壤组成
土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系， 它们的相对含量因时因地而异。
➢水解： 2(Mg、 Fe)SiO4(s) 4H2O 2Mg 2 (aq) OH- (aq)
Fe2SiO4(s) H4SiO4(aq)
➢酸性水解：(Mg、 Fe)SiO4(s) 4H (aq) 2Mg 2 (aq) Fe2 (aq)
H4SiO4(aq)
通常根据其性质与结构可分为三类：简单盐类、三氧 化物类和次生铝硅酸盐类。 ①简单盐类：
次生矿方物解中石的(C简aC单O盐3)类、属白水云溶石性［盐Ca，、易M淋g 溶流失，一 般土壤中（较CO少3），2多］存、在石于膏盐(C渍aS土O中4·2。H它2O们)、都泻是原生矿物 经化学风盐化(M后gS的O最4·7终H产2O物)、，岩结盐晶(N构a造Cl也)、较芒简硝单，常见于 干旱和半干旱(N地a2区SO的4·土10壤H2中O)。、水氯镁石
10.-00.2.25-0.05 93.6
0.2-0.00.405-0.01 94.0
0.04-00..0011-0.00589.4
0.01-0.0＜020.005 74.2
＜0.002
53.2
石英 A8l26O3
18.16 27.40 56.30 1130.2
21.5
长石 Fe2O143
1.212 1.215
Soil solution is defined as the soil interstitial water,its solutes and
dissolved gases.
第4页/共59页
孔隙中充满空气 porous media
第5页/共59页
第一节 土壤的组成与性质
1.1土壤组成
土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系， 它们的相对含量因时因地而异。
➢水解： 2(Mg、 Fe)SiO4(s) 4H2O 2Mg 2 (aq) OH- (aq)
Fe2SiO4(s) H4SiO4(aq)
➢酸性水解：(Mg、 Fe)SiO4(s) 4H (aq) 2Mg 2 (aq) Fe2 (aq)
H4SiO4(aq)
土壤的基本理化性质
黄土 土壤碱化层 土壤龟裂层 灌溉后土壤结壳
1.35~1.50 1.50~1.70 1.70~1.90 1.60~1.90
对于大多数植物来说，土壤容重在1.14—1.26g/cm3之间比较适宜。
容重、孔隙度与土壤松紧程度关系
松紧程度 容重(g/cm3) 孔度(%)
最松 松 适合 稍紧 紧实
<1.0 1.0~1.14 1.14~1.26 1.26~1.30 >1.30
依次形成第二级、第三级……微团聚体，再经多次聚合，
最终成为大小形状不同的团粒结构体。因此，团粒结构不 仅孔度大，而且具有多级孔隙。
单个土粒 团聚体
微团粒
腐殖质
粉 粒
粉粒
砂粒
粘粒
砂粒
Ca2+
土粒
土粒
腐 殖 质
土粒
Fe2+
土粒
土粒
腐 殖 质 Fe3+
土粒
Al3+
其它结构体的形成
立方体型、条柱型、片状型结构体多由单粒直
团粒结构体的土壤肥力特点：
②能协调土壤有机质中养分的消耗和积累的矛盾；
大孔隙有充足的氧气供应，好气性微生物活动旺 盛，有机质分解快；
小孔隙中有机质进行嫌气分解，速度慢而使养分
得以保存。
团粒结构体的土壤肥力特点： ③能稳定土壤温度，调节土壤热量状况；
④团粒结构降低了土粒间的粘着性、粘结性，减
少了耕作阻力，提高了耕作质量，土壤耕性好； ⑤有利于作物根系的伸展和生长；
4℃时水的密度为1g.cm-3，因此土粒密度（单位容积固 体土粒的干重）与土壤比重数值相等，但土壤比重无单位。
表 4－2
粒级（粒径毫米） 全土样 0.10～0.05 0.05～0.01 0.01～0.005 0.005～0.001 <0.001
土壤理化性质分析ppt课件
2、磨细过筛
风干后的土样平铺在平整木板或塑料板上，用木棍或塑料棍压碎 ，经过初步压碎的土样，如果数量太多，可以用四分法分取，并用1mm孔径的筛子过筛。未通过筛子的土粒，必须重新压碎过筛，直至全部通过筛孔为止；但石子切勿碾碎，应并入砾石中处理
四分法对角取样
3、贮存
过筛后的土样经充分混匀，然后装入玻璃塞广口瓶或塑料袋中，内外各具标签一张，写明编号、采样地点、土壤名称、深度、筛孔、采样日期和采样者等项目。所有样品都须按编号用专册登记。制备好的土样要妥善贮存，避免日光、高温、潮湿和有害气体的污染。一般土样保存半年至一年，直至全部分析工作结束，分析数据核实无误后，才能弃去。
土壤全氮量的测定方法与原理
测定原理：样品中的含氮有机化合物在加速剂的参与下，经浓H2SO4消煮分解，有机氮转化为铵态氮，碱化后即可把NH3蒸馏出来。用H3BO3吸收，以标准酸滴定，求出全氮含量。 K2SO4在消煮过程中起提高H2SO4溶液沸点的作用，其浓度一般应控制在 0.35—0.45g／ml 。 CuSO4在消煮过程中起催化作用，加速有机氮的转化。当有机质全部消化完后，消煮液呈清澈的蓝绿色。Se粉是一种高效催化剂，但用量不宜过多。否则会引起氮素损失。
（1）剖面土样的采集
为了研究土壤基本理化性状，除了研究表土外，还常研究表土以下的各层土壤。这种剖面土样的采集方法，一般可在主要剖面观察和记载后进行。必须指出，土壤剖面按层次采样时，必须自下而上（这与剖面划分、观察和记载恰恰相反）分层采取，以免采取上层样品时对下层土壤的混杂污染。为了使样品能明显地反映各层次的特点，通常是在各层最典型的中部采取（表土层较薄，可自地面向下全层采取）。这样可克服层次间的过渡现象，从而增加样品得典型性或代表性。样品重量也是1公斤左右，其他要求与混合样品相同。
风干后的土样平铺在平整木板或塑料板上，用木棍或塑料棍压碎 ，经过初步压碎的土样，如果数量太多，可以用四分法分取，并用1mm孔径的筛子过筛。未通过筛子的土粒，必须重新压碎过筛，直至全部通过筛孔为止；但石子切勿碾碎，应并入砾石中处理
四分法对角取样
3、贮存
过筛后的土样经充分混匀，然后装入玻璃塞广口瓶或塑料袋中，内外各具标签一张，写明编号、采样地点、土壤名称、深度、筛孔、采样日期和采样者等项目。所有样品都须按编号用专册登记。制备好的土样要妥善贮存，避免日光、高温、潮湿和有害气体的污染。一般土样保存半年至一年，直至全部分析工作结束，分析数据核实无误后，才能弃去。
土壤全氮量的测定方法与原理
测定原理：样品中的含氮有机化合物在加速剂的参与下，经浓H2SO4消煮分解，有机氮转化为铵态氮，碱化后即可把NH3蒸馏出来。用H3BO3吸收，以标准酸滴定，求出全氮含量。 K2SO4在消煮过程中起提高H2SO4溶液沸点的作用，其浓度一般应控制在 0.35—0.45g／ml 。 CuSO4在消煮过程中起催化作用，加速有机氮的转化。当有机质全部消化完后，消煮液呈清澈的蓝绿色。Se粉是一种高效催化剂，但用量不宜过多。否则会引起氮素损失。
（1）剖面土样的采集
为了研究土壤基本理化性状，除了研究表土外，还常研究表土以下的各层土壤。这种剖面土样的采集方法，一般可在主要剖面观察和记载后进行。必须指出，土壤剖面按层次采样时，必须自下而上（这与剖面划分、观察和记载恰恰相反）分层采取，以免采取上层样品时对下层土壤的混杂污染。为了使样品能明显地反映各层次的特点，通常是在各层最典型的中部采取（表土层较薄，可自地面向下全层采取）。这样可克服层次间的过渡现象，从而增加样品得典型性或代表性。样品重量也是1公斤左右，其他要求与混合样品相同。
第二章土的物质性质优品ppt
b) 悬挂毛细水——指地下水面以上，岩石细小孔隙中保留的水分 。其特点是毛细水成带状，但与地下水面无联系。
c) 孔角毛细水—— 颗粒与颗粒之间相互接触，接触点附近孔径 最小，形成孔角毛细水。多孤立存在而不形成毛细水带，与地 下水面也无关。孔角毛细水有补给成因的，有支持毛细水残留 而成的，也有凝结成因的。
滤网
1
2
砂
滤网
图1 Darcy实验装置示意图
非线性渗透定律——哲才定律
地下水在较大的空隙中运动，且其流速相 当大时，呈紊流运动，此时的渗流服从哲才定 律
v KJ 1/2
此时，渗流速度与水力坡度的平方根成正比。
二、土的毛细性
图2 毛细现象图
1、基本概念 毛细性是指水通过土的毛细孔隙在弯液面力的
一、粘性土的稠度状态与界限含水量
1、土的稠度：粘性土区别于无粘性土的一大特征是随 着本身含水量的变化，粘性土可以处于不同的物理状 态，粘性土这种因含水量的变化而表现出的各种不同 物理状态，称为土的稠度。 2、稠度界限：随着含水量的变化，粘性土由一种稠度 状态转变为另一种稠度状态，相应于转变点的含水量 叫做界限含水量，也称为稠度界限。
第二章土的物质性质
本章主要内容：
第一节 土的物理性质指标； 第二节 土的水理性质 第三节 细粒土的胀缩性和崩解性 第四节 土的透水性和毛细性
土是三相组成体系,由于三相组成部分的相 对比例关系不同所表现出来的性质，称为土 的物理性质。
表示土的三相组成部分的质量和体积比例关 系的指标叫土的物理性质指标。
Darcy 定律
1856年法国的水力工程师H. Darcy在装满
砂的圆筒（图1）中进行了大量实验，得到如下 在大多数情况下，水在天然土层中以层流形式运动，服从达西定律（线性渗透定律）。
c) 孔角毛细水—— 颗粒与颗粒之间相互接触，接触点附近孔径 最小，形成孔角毛细水。多孤立存在而不形成毛细水带，与地 下水面也无关。孔角毛细水有补给成因的，有支持毛细水残留 而成的，也有凝结成因的。
滤网
1
2
砂
滤网
图1 Darcy实验装置示意图
非线性渗透定律——哲才定律
地下水在较大的空隙中运动，且其流速相 当大时，呈紊流运动，此时的渗流服从哲才定 律
v KJ 1/2
此时，渗流速度与水力坡度的平方根成正比。
二、土的毛细性
图2 毛细现象图
1、基本概念 毛细性是指水通过土的毛细孔隙在弯液面力的
一、粘性土的稠度状态与界限含水量
1、土的稠度：粘性土区别于无粘性土的一大特征是随 着本身含水量的变化，粘性土可以处于不同的物理状 态，粘性土这种因含水量的变化而表现出的各种不同 物理状态，称为土的稠度。 2、稠度界限：随着含水量的变化，粘性土由一种稠度 状态转变为另一种稠度状态，相应于转变点的含水量 叫做界限含水量，也称为稠度界限。
第二章土的物质性质
本章主要内容：
第一节 土的物理性质指标； 第二节 土的水理性质 第三节 细粒土的胀缩性和崩解性 第四节 土的透水性和毛细性
土是三相组成体系,由于三相组成部分的相 对比例关系不同所表现出来的性质，称为土 的物理性质。
表示土的三相组成部分的质量和体积比例关 系的指标叫土的物理性质指标。
Darcy 定律
1856年法国的水力工程师H. Darcy在装满
砂的圆筒（图1）中进行了大量实验，得到如下 在大多数情况下，水在天然土层中以层流形式运动，服从达西定律（线性渗透定律）。
土壤物理性质.ppt
90-150 5-40 10-45 25-30
130-400
700-850 400-800 90-150
5-40 10-45
430 260-800
总之：2：1型粘土矿物和有机质的含量越高，土壤的比表面积越大。
3、土壤胶体的电性和电位
（1）土壤电荷的起因和种类
①永久电荷(permanent charge)*** 永久电荷起源于矿物晶格内部离子的同晶置换。
荷也越多。
② 含水氧化铁、铝胶体
包括晶质的褐铁矿、针铁矿、水铝石和三水铝石。 它们均属两性胶体，所带电荷随pH值变化有很大
不同，在溶液偏酸时，解离出OH-，成为 Al(OH)2+带正电。 在溶液偏碱时，解离出H+，成为Al(OH)2O-带负电。
③ 层状铝硅酸盐粘土矿物
高岭石（kaolinite）
目前土壤胶体粒径的大小范围，并不是绝对的。这是因为 胶体性质的出现，是随着粒径的减小逐渐加强的。没有截 然划分的界限。
2、土壤胶体的比表面和表面能
＊比表面：单位重量或单位体积物体的总表面积.
很显然颗粒越小，比表面越大。
＊表面能：产生于两相介质上分子所受各方面的分
子引力不均衡，因而表面分子具有一定数量的自 由能。
（4）土壤的酸碱性
在一般情况下，随着pH的升高，土壤的可 变电荷增加，土壤的阳离子交换量也增加。
4、土壤盐基饱和度
定义：土壤胶体上的交换性盐基离子占交换性阳离子总 量的百分比。
土壤交换性阳离子可分为二类： 致酸离子（H+、Al3+） 盐基离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+等)。
研究盐基饱和度的意义：真正反映土壤有效速效 养分含量的大小。若阳离子总量大，而盐基饱和 度偏小，土壤中养分状况？
130-400
700-850 400-800 90-150
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总之：2：1型粘土矿物和有机质的含量越高，土壤的比表面积越大。
3、土壤胶体的电性和电位
（1）土壤电荷的起因和种类
①永久电荷(permanent charge)*** 永久电荷起源于矿物晶格内部离子的同晶置换。
荷也越多。
② 含水氧化铁、铝胶体
包括晶质的褐铁矿、针铁矿、水铝石和三水铝石。 它们均属两性胶体，所带电荷随pH值变化有很大
不同，在溶液偏酸时，解离出OH-，成为 Al(OH)2+带正电。 在溶液偏碱时，解离出H+，成为Al(OH)2O-带负电。
③ 层状铝硅酸盐粘土矿物
高岭石（kaolinite）
目前土壤胶体粒径的大小范围，并不是绝对的。这是因为 胶体性质的出现，是随着粒径的减小逐渐加强的。没有截 然划分的界限。
2、土壤胶体的比表面和表面能
＊比表面：单位重量或单位体积物体的总表面积.
很显然颗粒越小，比表面越大。
＊表面能：产生于两相介质上分子所受各方面的分
子引力不均衡，因而表面分子具有一定数量的自 由能。
（4）土壤的酸碱性
在一般情况下，随着pH的升高，土壤的可 变电荷增加，土壤的阳离子交换量也增加。
4、土壤盐基饱和度
定义：土壤胶体上的交换性盐基离子占交换性阳离子总 量的百分比。
土壤交换性阳离子可分为二类： 致酸离子（H+、Al3+） 盐基离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+等)。
研究盐基饱和度的意义：真正反映土壤有效速效 养分含量的大小。若阳离子总量大，而盐基饱和 度偏小，土壤中养分状况？
第二章 土壤理化性质课件PPT
土壤热量平衡和水分平衡决定土 壤温度变化主要因素。
2021/3/10
22
（三）土壤热特性
土壤热容量(soil heat capacity或soil thermal capacity) 土壤热容量（质量热容量）是指单位质量土壤每升高（或降低）
1℃所需要（或放出的）热量。 用Cg表示，单位是J/（kg.℃） 如果按单位容积计算（容积热容量），则为1立方米土壤每升高（
2021/3/10
15
库布其沙漠治理
2021/3/10
16
二、土壤孔隙性（比重，容重，孔隙度）
（一）土壤的比重与容重
土壤比重：单位体积土壤固相物质的重量（不包括土壤孔隙体积） 和同体积水的重量之比，无单位。一般土壤比重为2.65， 测定 方法：比重计法；
土壤容重：单位体积原状土体（包括固体和孔隙在内）的干土重。
表 6-4 土壤不同组成分的导热率（焦耳/厘米·秒·度）
土壤组成分 石英
湿砂粒 干砂粒
泥炭 腐殖质 土壤水 2021/3/10 土壤空气
空气导热率最小，水导热率比空 气大的多，而矿质土粒最大
土壤的导热率越大，土壤温度变 化越缓慢，导热率越小，土壤温 度变化越快速
导热率
4.427×10-2
1.674×10-2
或降低）1℃所需要（或放出的）热量，用Cv表示，单位J/（ m3.℃）
容积热容量=质量热容量×容重
2021/3/10
23
2021/3/10
24
土壤导热性和导热率
土壤具有对所吸热量传导到邻近土层性质，称为导热性。导热 性大小用导热率表示。衡量土壤物质传导热量快慢的物理量。
导热率:在单位截面、单位距离的土层，土壤温度相差为1℃ 时，单位时间传导的热量，其单位是J/（m.s.℃）。
2021/3/10
22
（三）土壤热特性
土壤热容量(soil heat capacity或soil thermal capacity) 土壤热容量（质量热容量）是指单位质量土壤每升高（或降低）
1℃所需要（或放出的）热量。 用Cg表示，单位是J/（kg.℃） 如果按单位容积计算（容积热容量），则为1立方米土壤每升高（
2021/3/10
15
库布其沙漠治理
2021/3/10
16
二、土壤孔隙性（比重，容重，孔隙度）
（一）土壤的比重与容重
土壤比重：单位体积土壤固相物质的重量（不包括土壤孔隙体积） 和同体积水的重量之比，无单位。一般土壤比重为2.65， 测定 方法：比重计法；
土壤容重：单位体积原状土体（包括固体和孔隙在内）的干土重。
表 6-4 土壤不同组成分的导热率（焦耳/厘米·秒·度）
土壤组成分 石英
湿砂粒 干砂粒
泥炭 腐殖质 土壤水 2021/3/10 土壤空气
空气导热率最小，水导热率比空 气大的多，而矿质土粒最大
土壤的导热率越大，土壤温度变 化越缓慢，导热率越小，土壤温 度变化越快速
导热率
4.427×10-2
1.674×10-2
或降低）1℃所需要（或放出的）热量，用Cv表示，单位J/（ m3.℃）
容积热容量=质量热容量×容重
2021/3/10
23
2021/3/10
24
土壤导热性和导热率
土壤具有对所吸热量传导到邻近土层性质，称为导热性。导热 性大小用导热率表示。衡量土壤物质传导热量快慢的物理量。
导热率:在单位截面、单位距离的土层，土壤温度相差为1℃ 时，单位时间传导的热量，其单位是J/（m.s.℃）。
第九章-土壤-第一节-土壤的组成与性质PPT课件
.
9
5）土壤空气
来源：土壤空气主要来自大气 土壤呼吸：土壤空气与大气间通过气体扩散作用不 断地进行着气体交换，使土壤空气得到更新的过程。
大 o2
o2
o2
气
土
壤
co2
co2
.
10
（1）土壤空气组成特点 • 相对湿度较高 • 二氧化碳含量高 • 氧气含量低 • 含有还原性气体 • 组成和数量处于变化之中
分布：多出现于黏质土壤的中层和底层，有时也延 及表层；
.
20
（4）柱状结构体：
特点：结构体与棱柱状结构相似，但具有圆顶；
分布：常出现于半干旱地带含粉砂较多的底土层和 碱土的心土层；
.
21
（5）角块状结构体：
特点：结构体沿长、阔、高三轴平均发展，呈不规 则的六面体块，表面平滑、棱角明显、尖削，
分布：多出现于中等质地和细密质地土壤的中、下 层；
缺点：由于相互支撑，会增大孔隙，造成水分快速 蒸发跑墒，多有压苗作用，不利植物生长繁育；
改良方法：可在墒情合适时耙耱，冬季冻河沙或炉渣灰
来改良。
.
18
（2）片状结构体
特点：结构体沿水平轴方向发展，呈片状、板状、 页状和鳞片状 ；
分布：冲积性母质层、农田犁耕层、森林的灰化层、 园林压实的土壤均属此类；
.
14
（3）壤质土 土壤性质兼具粘质土和砂质土的优点，而
克服了它们的缺点。耕性好，宜种广，对水 分有回润能力，是较理想的质地类型。既发 小苗又发老苗。
.
15
根据土壤的粒级组成，判断下列两组土壤类型：
1、砂粒：40%，粉粒：20%，黏粒：40%
2、砂粒：50，粉粒：40%. ，黏粒：10%
土壤理化性质分析75页PPT
60、人民的幸福是至高无个的法。— 财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
土壤理化性质分析
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
土壤理化性质分析
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
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土壤的基本理化性质优秀课件
第一节 土壤的孔性、结构性和耕性
一、 土壤孔性 二、 土壤结构性 三、 土壤耕性
孔隙的数量决定着土壤中气、液两相的总量，孔隙 的大小及其比例决定着气、液两相的比例。
一、 土壤孔性
是土壤孔隙的数量、孔隙的大小及其比例、 以及孔隙在土层中分布情况的综合反映。
小
大
孔
孔
隙
隙
(一)土壤孔隙度 土壤孔隙度：单位容积土壤中孔隙容积占整个土
• 当量孔径 —— 分级的标准
指与一定土壤水吸力相当的孔径。
其与孔隙的形状及其均匀性无关，其与土壤水
吸力的关系为： 3
当量孔径(mm) = 土壤水吸力
注：式中土壤水吸力以 kPa为单位
(二)土壤孔隙类型
土壤孔隙的持水功 能和毛管水上升情况 成为孔隙分类的主要 依据
孔隙类型
孔径大小 ( mm) 土壤水吸力 （kPa） 所含水分有效性
容重、孔隙度与土壤松紧程度关系
土壤容重一般是比重的一半左右。
3.土壤容重作用 (1)计算工程土方量
土壤重量=土壤体积×土壤容重 (2)估算各种土壤成分储量
设耕层厚度0.2m，容重1.3t/m3，有机质含量， 15g/kg=0.015t/t，全氮量0.75g/kg=0.00075t/t。 1hm2（104m2）0.2m土层计： 土壤=10000×0.2×1.3=2600t 有机质储量=2600×0.015=39.0t 全氮储量=2600×0.00075=1.95t (3)计算土壤储水量及灌水（或排水）定额
4℃时水的密度为1g.cm-3，因此土粒密度（单位容积固
体土粒的干重）与土壤比重数值相等，但土壤比重无单位。
表 4－2 一种森林土壤表层各级土粒的密度
粒级（粒径毫米） 全土样
0.10～0.05 0.05～0.01 0.01～0.005 0.005～0.001
<0.001
腐殖质（克/千克) 29.5 0 4.3 14.8 53.7 64.2
非活性孔隙（无效孔隙） < 0.002
> 1500
无效
毛管孔隙
0.002 ~ 0.02
150 ~ 1500
有效
通气孔隙
> 0.02
< 150
主要贮存空气
孔隙度
47.46%
24.51%
大小颗粒相互填 充是土壤孔隙度 达到了最低值
2、对于大多数作物适宜的孔隙状况：
耕层土壤总孔隙度为50 ~ 60%，其中通气孔隙度 为8~10%以上，如能达到15~ 20%为最好；土体内 的孔隙垂直分布为“上虚下实”。上部耕层 （0~15cm)的孔度为55%左右，通气孔度15~20%， 底层土壤（15 ~ 30 cm）孔度和通气孔度分别为 50%和10%左右。上虚有利于通气和种子的发芽， 破土。“下实则有利于保水和扎稳根系。“上虚下 实”是相对而言，下层必须保证一定孔度，有利于 根系伸展，扩大觅水觅肥空间，有利于微生物活动， 有利于土壤排水等。
3、水平轴方向发达的扁平型结构体 主要类型：片状结构体； 土壤肥力特点：结构体内部紧实，多为非活性 孔隙，有效水少且通气不良，不利于扎根；结 构体间裂隙太大，通气虽好，但易漏水、漏肥；
不良结构体： 块状、核状、柱状、棱柱状和 片状结构体总孔隙度小，主要是小的非活性孔 隙，结构体之间大的通气孔隙，往往成为漏水 漏肥的通道。植物根系很难穿扎，干裂时常扯 断根系。
良好结构体：团粒结构体
不仅总孔隙度大，而且内部有多级大量的 大小孔隙，团粒之间排列疏松，大孔隙较多， 兼有蓄水和通气的双重作用。
土 壤 团 粒 体
4、近似球形的粒状结构体 主要类型：团粒结构体 土壤肥力特点： ①具有多级孔隙；团粒内部多为毛管孔隙，团粒 之间多为通气孔隙。大孔隙通气、透水，小孔隙 保水、蓄水。能协调水分和空气的矛盾。 （原因与其形成过程有关）
密度(克/厘米 3) 2.62 2.66 2.66 2.62 2.59 2.59
常用土壤密度值：
2.65克/厘米3。
2、土壤容重：单位容积原状土壤（包括孔隙）的干质 量。
土壤容重值多介于1.0-1.5克/厘米3范围内, 夯实的土壤容重典则型可土高壤达容1.重8-2.0克/厘米3。
对于大多数植物来说，土壤容重在1.14—1.26g/cm3之间比较适宜。
设土层厚度1m，土壤含水量250000m2×1m×1.3 t/m3×25%=3250m3/hm2= 325mm
结构良好的耕层 土的孔隙比应≥1
土壤孔隙比
=
孔隙容积 土粒容积 =
孔隙度 1- 孔隙度
5、衡量土壤孔隙质量的指标 —— 土壤孔隙的分级
体容积的百分数。
孔隙容积 土壤孔隙度 = 土壤容积 ╳ 100%
土壤容积 —土粒容积
=
土壤容积
╳
100%
土粒容积 =（1 — 土壤 容积 ）╳ 100%
一般沙土孔度30-45%，壤土40-50%，粘土45-60%。
1、土壤比重：单位容积（不含粒间孔隙）固体土粒的干重
与4℃时同体积水重之比，也称土壤相对密度。
(二)结构体类型及特性
根据结构体的形态、大小以及与土壤肥力的 关系划分为如下类型： 1、长、宽、高三轴平均发展的似立方体型结构体 主要类型：块状结构体和核状结构体；
2、垂直轴方向发达的条柱型结构体 主要类型：柱状结构体和棱柱状结构体； 土壤肥力特点：结构体内部紧实，孔隙小而少， 通气不良，根系难以伸入；结构体间易形成大 的垂直裂隙，成为水、肥下渗通道，造成跑水、 跑肥；
二、 土壤结构性
❖ 土壤松紧状况如何不仅直接影响到植物根系的伸展和植 物的生长发育，而且还影响着土壤水分运动（渗透与蒸 发）、土壤空气（数量与质量）变化以及土壤养分（含 肥料）的转化与供应等。
❖ 土壤的松紧状况主要决定于土壤的孔性、结构性和耕性 等重要物理性状；
❖ 土壤的孔性如何决定于土壤质地、有机质含量及土壤结 构性；
土壤结构性
要点:土壤结构体和土壤结构性的概念; 土壤结构体的类型及其评价; 土壤团粒结构的形成 土壤结构的改善与恢复
(一) 土壤结构体和土壤结构性的概念
•土壤结构体:指土壤中的土粒在内外因素综合作用 下形成大小、形状、性质不同的团聚体，如土团、 土块、土片等。 •土壤结构性：结构体在土壤中的类型、数量、排 列形式、孔隙状况以及稳定性的综合特性。
第一节 土壤的孔性、结构性和耕性
一、 土壤孔性 二、 土壤结构性 三、 土壤耕性
孔隙的数量决定着土壤中气、液两相的总量，孔隙 的大小及其比例决定着气、液两相的比例。
一、 土壤孔性
是土壤孔隙的数量、孔隙的大小及其比例、 以及孔隙在土层中分布情况的综合反映。
小
大
孔
孔
隙
隙
(一)土壤孔隙度 土壤孔隙度：单位容积土壤中孔隙容积占整个土
• 当量孔径 —— 分级的标准
指与一定土壤水吸力相当的孔径。
其与孔隙的形状及其均匀性无关，其与土壤水
吸力的关系为： 3
当量孔径(mm) = 土壤水吸力
注：式中土壤水吸力以 kPa为单位
(二)土壤孔隙类型
土壤孔隙的持水功 能和毛管水上升情况 成为孔隙分类的主要 依据
孔隙类型
孔径大小 ( mm) 土壤水吸力 （kPa） 所含水分有效性
容重、孔隙度与土壤松紧程度关系
土壤容重一般是比重的一半左右。
3.土壤容重作用 (1)计算工程土方量
土壤重量=土壤体积×土壤容重 (2)估算各种土壤成分储量
设耕层厚度0.2m，容重1.3t/m3，有机质含量， 15g/kg=0.015t/t，全氮量0.75g/kg=0.00075t/t。 1hm2（104m2）0.2m土层计： 土壤=10000×0.2×1.3=2600t 有机质储量=2600×0.015=39.0t 全氮储量=2600×0.00075=1.95t (3)计算土壤储水量及灌水（或排水）定额
4℃时水的密度为1g.cm-3，因此土粒密度（单位容积固
体土粒的干重）与土壤比重数值相等，但土壤比重无单位。
表 4－2 一种森林土壤表层各级土粒的密度
粒级（粒径毫米） 全土样
0.10～0.05 0.05～0.01 0.01～0.005 0.005～0.001
<0.001
腐殖质（克/千克) 29.5 0 4.3 14.8 53.7 64.2
非活性孔隙（无效孔隙） < 0.002
> 1500
无效
毛管孔隙
0.002 ~ 0.02
150 ~ 1500
有效
通气孔隙
> 0.02
< 150
主要贮存空气
孔隙度
47.46%
24.51%
大小颗粒相互填 充是土壤孔隙度 达到了最低值
2、对于大多数作物适宜的孔隙状况：
耕层土壤总孔隙度为50 ~ 60%，其中通气孔隙度 为8~10%以上，如能达到15~ 20%为最好；土体内 的孔隙垂直分布为“上虚下实”。上部耕层 （0~15cm)的孔度为55%左右，通气孔度15~20%， 底层土壤（15 ~ 30 cm）孔度和通气孔度分别为 50%和10%左右。上虚有利于通气和种子的发芽， 破土。“下实则有利于保水和扎稳根系。“上虚下 实”是相对而言，下层必须保证一定孔度，有利于 根系伸展，扩大觅水觅肥空间，有利于微生物活动， 有利于土壤排水等。
3、水平轴方向发达的扁平型结构体 主要类型：片状结构体； 土壤肥力特点：结构体内部紧实，多为非活性 孔隙，有效水少且通气不良，不利于扎根；结 构体间裂隙太大，通气虽好，但易漏水、漏肥；
不良结构体： 块状、核状、柱状、棱柱状和 片状结构体总孔隙度小，主要是小的非活性孔 隙，结构体之间大的通气孔隙，往往成为漏水 漏肥的通道。植物根系很难穿扎，干裂时常扯 断根系。
良好结构体：团粒结构体
不仅总孔隙度大，而且内部有多级大量的 大小孔隙，团粒之间排列疏松，大孔隙较多， 兼有蓄水和通气的双重作用。
土 壤 团 粒 体
4、近似球形的粒状结构体 主要类型：团粒结构体 土壤肥力特点： ①具有多级孔隙；团粒内部多为毛管孔隙，团粒 之间多为通气孔隙。大孔隙通气、透水，小孔隙 保水、蓄水。能协调水分和空气的矛盾。 （原因与其形成过程有关）
密度(克/厘米 3) 2.62 2.66 2.66 2.62 2.59 2.59
常用土壤密度值：
2.65克/厘米3。
2、土壤容重：单位容积原状土壤（包括孔隙）的干质 量。
土壤容重值多介于1.0-1.5克/厘米3范围内, 夯实的土壤容重典则型可土高壤达容1.重8-2.0克/厘米3。
对于大多数植物来说，土壤容重在1.14—1.26g/cm3之间比较适宜。
设土层厚度1m，土壤含水量250000m2×1m×1.3 t/m3×25%=3250m3/hm2= 325mm
结构良好的耕层 土的孔隙比应≥1
土壤孔隙比
=
孔隙容积 土粒容积 =
孔隙度 1- 孔隙度
5、衡量土壤孔隙质量的指标 —— 土壤孔隙的分级
体容积的百分数。
孔隙容积 土壤孔隙度 = 土壤容积 ╳ 100%
土壤容积 —土粒容积
=
土壤容积
╳
100%
土粒容积 =（1 — 土壤 容积 ）╳ 100%
一般沙土孔度30-45%，壤土40-50%，粘土45-60%。
1、土壤比重：单位容积（不含粒间孔隙）固体土粒的干重
与4℃时同体积水重之比，也称土壤相对密度。
(二)结构体类型及特性
根据结构体的形态、大小以及与土壤肥力的 关系划分为如下类型： 1、长、宽、高三轴平均发展的似立方体型结构体 主要类型：块状结构体和核状结构体；
2、垂直轴方向发达的条柱型结构体 主要类型：柱状结构体和棱柱状结构体； 土壤肥力特点：结构体内部紧实，孔隙小而少， 通气不良，根系难以伸入；结构体间易形成大 的垂直裂隙，成为水、肥下渗通道，造成跑水、 跑肥；
二、 土壤结构性
❖ 土壤松紧状况如何不仅直接影响到植物根系的伸展和植 物的生长发育，而且还影响着土壤水分运动（渗透与蒸 发）、土壤空气（数量与质量）变化以及土壤养分（含 肥料）的转化与供应等。
❖ 土壤的松紧状况主要决定于土壤的孔性、结构性和耕性 等重要物理性状；
❖ 土壤的孔性如何决定于土壤质地、有机质含量及土壤结 构性；
土壤结构性
要点:土壤结构体和土壤结构性的概念; 土壤结构体的类型及其评价; 土壤团粒结构的形成 土壤结构的改善与恢复
(一) 土壤结构体和土壤结构性的概念
•土壤结构体:指土壤中的土粒在内外因素综合作用 下形成大小、形状、性质不同的团聚体，如土团、 土块、土片等。 •土壤结构性：结构体在土壤中的类型、数量、排 列形式、孔隙状况以及稳定性的综合特性。