《土壤物理性质》PPT课件
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2. 孔度分级 （1）非活性孔隙(inactive pore)
又称无效孔隙，孔径<0.002mm（<0.0002mm）。
水分水吸力T=3/0.002=1500百帕，土壤对水的 吸力很强，水分对植物基本无效。 （2） 毛管孔隙 (capillary pore)
孔径0.02（0.06）—0.002（0.0002）mm。 水分水吸力在T=3/0.06=50百帕至 T=3/0.002=1500百帕之间，对植物是有效的，而且 植物的根系和微生物都可在其中生长和活动。
（4）计算土壤储水量及灌水（或排水）定额 设土层厚度1m，土壤含水量25%，容重为1.3 t/m3。
1hm2的1m土层储水量=10000m2×1m×1.3t/m3×25% =3250m3/hm2= 325mm
（5）判断土壤肥力
3. 影响土壤容重的因素 质地、结构、有机质含量、紧实度等。 主要通过影响孔隙而影响容重。
（3） 通气孔隙(aeration pore) 孔径＞0.02（0.06）mm，透水通气，通常有
空气存在其中，同时植物根毛、根系和微生物均可 在通气孔隙中活动。
3.影响土壤孔隙状况的因素 （1）土粒排列状况
（2）土壤质地 粘土>壤土>砂土
（3）土壤结构
（4）土壤有机质含量 （5）耕作管理 （6）土层状况
表3－2 某森林土壤表层各级土粒密度
粒径 (mm)
腐殖质 (g/kg)
密度 (g/cmLeabharlann Baidu)
全土样 29.5 2.62
0.10～0.05 0
2.66
0.05～0.01 4.3 2.66
0.01～0.005 14.8 2.62
0.005～0.001 53.7 2.59
＜0.001 64.2 2.59
3. 土壤比重 (soil specific gravity)
3. 核状结构(nutty structure) 形状：立方体型，边面明显的多棱角碎块，内
部紧实，泡水后不易散碎。 产生条件：在粘重的心土层或由氢氧化铁胶结
土粒后形成核状结构。 大 小 划 分 ： 大 核 状 ， 直 径 > 1 cm； 核 状 ， 直 径
7～10mm；小核状，5～7mm。
4. 柱状(columnar structure) 形状：侧面，横断面形状不规则。
土壤密度与4℃时纯水密度之比，一般取2.65。
二、土壤容重(bulk density of soil)
1. 概念: 单位体积自然状态土壤体（原状土）（含粒 间孔隙）的重量（干重）。（g/cm3） 2. 土壤容重(soil bulk density)作用 (1)计算土壤孔隙度(soil porosity)
3. 土壤三相组成的适宜范围(comfort zone) 多数旱地作物适宜的土壤固、液、气三相比为： 0.5∶0.25～0.3∶0.15～0.25
（三）孔隙的分级
1. 当量孔径 与土壤水吸力相当的孔隙直径称为当量孔径。 T=3/D D为孔隙直径（毫米）。T为水吸力，可理解为
土壤对水的吸力，单为厘米或百帕（hpa）。
表3－1 土壤中常见组分的密度
密度(g/cm3)
组分
2.60～2.68 2.54～2.57 2.62～2.76 2.77～2.88 2.70～3.10 2.85～3.57 3.15～3.90 3.60～4.10
赤铁矿 磁铁矿 三水铝石 高岭石 蒙脱石 伊利石 腐殖质
密度(g/cm3)
4.90～5.30 5.03～5.18 2.30～2.40 2.61～2.68 2.53～2.74 2.60～2.90 1.40～1.80
第四章 土壤物理性质
第一节 土壤孔性
土壤液、气共同存在于土壤孔隙中。
一、土壤密度(soil density)
1. 概念 单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙)的质
量。(g/cm3)
2. 影响土壤密度的因素 矿物组成、有机质含量、土壤质地。
土壤密度一般取平均值2.65g/cm3。
组分
石英 正长石 斜长石 白云母 黑云母 角闪石 辉石 纤铁矿
三、土壤孔性
（一）概念 土壤总孔度、大小孔隙分配、孔隙在土体中分布。 （二）孔隙度(soil porosity)
土壤全部孔隙容积(pore volume)占土体容积的百 分率。
水和空气共存并充满于土壤孔隙中。
2. 土壤三相组成及孔度计算 总孔度(total porosity)＝ (1－容重/密度) ×100% 固相(solid phase)＝(容重/密度) ×100% 液相(liquid phase)＝(水分重量百分率×容重) ×100% 气相(gas phase)＝(总孔度－液相) ×100% 土壤三相比＝固相:液相:气相
孔隙度＝（1－容重/密度）×100%
土壤 学
(2)计算工程土方量 土壤重量=土壤体积×土壤容重
（3）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
二、土壤结构体类型
1. 块状结构(cloddy structure)
形状：立方体型，纵轴和横轴大体相等，边面 不明显，内部紧实。
产生条件：熟化度较低的表层土壤或缺乏有机质 而粘重的底土多为块状结构。
大小划分：大块状结构,直径>10cm;小块状结构直 径5～10cm。
2.团块状(crumby structure) 形状：与块状相似，较块状结构小，略呈圆形，表 面不平。 大小划分：大团块结构，直径5～3cm；团块状结构， 直径3～1cm；小团块状结构，直径<1cm。
产生条件：柱状结构是碱化土壤的标志特征， 常在干旱半干旱地带的底土出现。
第二节 土壤结构
一、土壤结构体概念
1. 土壤结构性(soil structurality) 土壤中单粒、复粒的数量、大小、形状、性质
及其相互排列和相应的孔隙状况等综合特性。 2. 土壤结构体(soil configuration)
土粒在胶结物(有机质、碳酸钙、氧化铁)的作 用下，相互团聚在一起形成大小、形状、性质不同 的土团。
又称无效孔隙，孔径<0.002mm（<0.0002mm）。
水分水吸力T=3/0.002=1500百帕，土壤对水的 吸力很强，水分对植物基本无效。 （2） 毛管孔隙 (capillary pore)
孔径0.02（0.06）—0.002（0.0002）mm。 水分水吸力在T=3/0.06=50百帕至 T=3/0.002=1500百帕之间，对植物是有效的，而且 植物的根系和微生物都可在其中生长和活动。
（4）计算土壤储水量及灌水（或排水）定额 设土层厚度1m，土壤含水量25%，容重为1.3 t/m3。
1hm2的1m土层储水量=10000m2×1m×1.3t/m3×25% =3250m3/hm2= 325mm
（5）判断土壤肥力
3. 影响土壤容重的因素 质地、结构、有机质含量、紧实度等。 主要通过影响孔隙而影响容重。
（3） 通气孔隙(aeration pore) 孔径＞0.02（0.06）mm，透水通气，通常有
空气存在其中，同时植物根毛、根系和微生物均可 在通气孔隙中活动。
3.影响土壤孔隙状况的因素 （1）土粒排列状况
（2）土壤质地 粘土>壤土>砂土
（3）土壤结构
（4）土壤有机质含量 （5）耕作管理 （6）土层状况
表3－2 某森林土壤表层各级土粒密度
粒径 (mm)
腐殖质 (g/kg)
密度 (g/cmLeabharlann Baidu)
全土样 29.5 2.62
0.10～0.05 0
2.66
0.05～0.01 4.3 2.66
0.01～0.005 14.8 2.62
0.005～0.001 53.7 2.59
＜0.001 64.2 2.59
3. 土壤比重 (soil specific gravity)
3. 核状结构(nutty structure) 形状：立方体型，边面明显的多棱角碎块，内
部紧实，泡水后不易散碎。 产生条件：在粘重的心土层或由氢氧化铁胶结
土粒后形成核状结构。 大 小 划 分 ： 大 核 状 ， 直 径 > 1 cm； 核 状 ， 直 径
7～10mm；小核状，5～7mm。
4. 柱状(columnar structure) 形状：侧面，横断面形状不规则。
土壤密度与4℃时纯水密度之比，一般取2.65。
二、土壤容重(bulk density of soil)
1. 概念: 单位体积自然状态土壤体（原状土）（含粒 间孔隙）的重量（干重）。（g/cm3） 2. 土壤容重(soil bulk density)作用 (1)计算土壤孔隙度(soil porosity)
3. 土壤三相组成的适宜范围(comfort zone) 多数旱地作物适宜的土壤固、液、气三相比为： 0.5∶0.25～0.3∶0.15～0.25
（三）孔隙的分级
1. 当量孔径 与土壤水吸力相当的孔隙直径称为当量孔径。 T=3/D D为孔隙直径（毫米）。T为水吸力，可理解为
土壤对水的吸力，单为厘米或百帕（hpa）。
表3－1 土壤中常见组分的密度
密度(g/cm3)
组分
2.60～2.68 2.54～2.57 2.62～2.76 2.77～2.88 2.70～3.10 2.85～3.57 3.15～3.90 3.60～4.10
赤铁矿 磁铁矿 三水铝石 高岭石 蒙脱石 伊利石 腐殖质
密度(g/cm3)
4.90～5.30 5.03～5.18 2.30～2.40 2.61～2.68 2.53～2.74 2.60～2.90 1.40～1.80
第四章 土壤物理性质
第一节 土壤孔性
土壤液、气共同存在于土壤孔隙中。
一、土壤密度(soil density)
1. 概念 单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙)的质
量。(g/cm3)
2. 影响土壤密度的因素 矿物组成、有机质含量、土壤质地。
土壤密度一般取平均值2.65g/cm3。
组分
石英 正长石 斜长石 白云母 黑云母 角闪石 辉石 纤铁矿
三、土壤孔性
（一）概念 土壤总孔度、大小孔隙分配、孔隙在土体中分布。 （二）孔隙度(soil porosity)
土壤全部孔隙容积(pore volume)占土体容积的百 分率。
水和空气共存并充满于土壤孔隙中。
2. 土壤三相组成及孔度计算 总孔度(total porosity)＝ (1－容重/密度) ×100% 固相(solid phase)＝(容重/密度) ×100% 液相(liquid phase)＝(水分重量百分率×容重) ×100% 气相(gas phase)＝(总孔度－液相) ×100% 土壤三相比＝固相:液相:气相
孔隙度＝（1－容重/密度）×100%
土壤 学
(2)计算工程土方量 土壤重量=土壤体积×土壤容重
（3）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
二、土壤结构体类型
1. 块状结构(cloddy structure)
形状：立方体型，纵轴和横轴大体相等，边面 不明显，内部紧实。
产生条件：熟化度较低的表层土壤或缺乏有机质 而粘重的底土多为块状结构。
大小划分：大块状结构,直径>10cm;小块状结构直 径5～10cm。
2.团块状(crumby structure) 形状：与块状相似，较块状结构小，略呈圆形，表 面不平。 大小划分：大团块结构，直径5～3cm；团块状结构， 直径3～1cm；小团块状结构，直径<1cm。
产生条件：柱状结构是碱化土壤的标志特征， 常在干旱半干旱地带的底土出现。
第二节 土壤结构
一、土壤结构体概念
1. 土壤结构性(soil structurality) 土壤中单粒、复粒的数量、大小、形状、性质
及其相互排列和相应的孔隙状况等综合特性。 2. 土壤结构体(soil configuration)
土粒在胶结物(有机质、碳酸钙、氧化铁)的作 用下，相互团聚在一起形成大小、形状、性质不同 的土团。