土壤物理学 1
土壤学的专业课程包括
土壤学的专业课程包括土壤学是农学和地理学的交叉学科，主要研究土壤的形成、分类、性质、肥力、改良和利用等方面的知识。
作为农业生产的重要基础，土壤学在农业、环境保护和自然资源管理等领域具有重要意义。
下面将介绍土壤学的一些专业课程。
1. 土壤物理学土壤物理学是土壤学的基础学科之一，主要研究土壤的物理性质及其与土壤水分、空气和根系的关系。
该课程涵盖了土壤颗粒组成、土壤结构、土壤质地、土壤容重、土壤孔隙度、土壤水分运动等内容。
通过学习土壤物理学，可以了解土壤的渗透性、保水性、通气性等特性，为土壤的管理和利用提供科学依据。
2. 土壤化学土壤化学是研究土壤中元素的分布、迁移转化以及土壤与植物、微生物和环境之间的相互作用的学科。
该课程主要包括土壤中的无机物质和有机物质、土壤酸碱度、土壤养分循环等内容。
通过学习土壤化学，可以了解土壤中的养分供应和肥料利用，为土壤肥力的调控和土壤环境保护提供理论指导。
3. 土壤生物学土壤生物学研究土壤中的微生物、动物和植物，以及它们与土壤环境的相互作用。
该课程涉及土壤微生物的分类、数量和活性，土壤动物的功能和作用，土壤植物的根系结构和功能等内容。
通过学习土壤生物学，可以了解土壤生态系统的构建和维持机制，为土壤生物多样性保护和生态系统服务提供理论基础。
4. 土壤肥力学土壤肥力学研究土壤中养分的供应、转化和利用，以及肥料的施用和效果评价。
该课程涵盖土壤养分的形态、循环和动态平衡，土壤肥力评价和土壤肥力管理等内容。
通过学习土壤肥力学，可以了解土壤养分的供应机制和调控措施，为合理施肥和高效利用肥料提供科学依据。
5. 土壤水分学土壤水分学研究土壤中水分的运动和储存，以及土壤水分与作物生长和环境的相互关系。
该课程包括土壤水分特性、水分运动和水分利用效率等内容。
通过学习土壤水分学，可以了解土壤水分的储存和供应机制，为合理灌溉和水分管理提供科学依据。
除了以上几门专业课程，土壤学还涉及土壤侵蚀学、土壤改良学、土壤保持学等其他相关学科。
土壤物理学 著作
土壤物理学著作
《土壤物理学》是一部深入探索土壤物理性质的权威著作。
本书不仅详细解析了土壤的基本物理属性，如土壤质地、土壤结构、土壤水分和土壤温度，还深入探讨了土壤与环境的相互作用及其对人类活动的影响。
在土壤质地部分，作者详细介绍了土壤颗粒的大小、形状和分布，以及这些因素如何影响土壤的通气性、保水性、养分保持和排水性。
土壤结构部分则深入剖析了土壤团聚体的形成和稳定性，强调了土壤生物在结构形成中的关键作用。
土壤水分部分是本书的重点之一，详细阐述了土壤水分的存在状态、运动规律及其对植物生长的影响。
作者通过大量实验数据，深入分析了土壤水分的蒸发、入渗、运移和存储过程，为农业生产中的灌溉和排水设计提供了科学依据。
此外，本书还对土壤温度进行了深入研究，探讨了土壤热传导、热容、热稳定性等特性，以及土壤温度对植物生长和微生物活动的影响。
这些内容对于理解土壤生态环境、优化农业管理措施具有重要意义。
《土壤物理学》不仅是一部学术著作，更是一部实用的参考书。
它以严谨的科学态度，详实的数据分析，为我们揭示了土壤物理世界的奥秘，为土壤科学研究和农业生产实践提供了宝贵的借鉴和指导。
土壤物理知识点总结图解
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。
土的液限和塑限名词解释
土的液限和塑限名词解释土壤是地球表面重要的自然资源之一，被广泛应用于农业、建筑、工程和环境保护领域。
了解土壤的物理性质对于合理利用土壤、保护环境以及预测土壤工程性能非常重要。
土壤物理学是研究土壤颗粒间的力学性质、渗透性能和变形行为的科学，其中土的液限和塑限是土壤物理学中两个重要的概念。
一、土的液限：液限又称塑性液限，是指土壤在一定条件下从塑性状态转变为半液态粘性状态的水分含量。
略去细节，此时的含水量为土样干重与饱和湿重之间的水分含量，通常用百分比表示。
土的液限是土壤工程中一个重要的参数，它代表了土壤颗粒间黏聚力的强度。
液限的测定样品通常采用马歇尔钢球分析仪进行，其基本原理是通过给试样施加一定的剪应力，观察其在一定时间内产生可见的小缝隙现象，并且在试样经历一定的压实过程后，这些缝隙能够持续开裂直至试样变成流体状态。
液限值是根据试样湿干重的变化来计算的。
液限是土壤活性的重要指标之一。
对于湿润的土壤，颗粒之间会存在吸引力和结合力，这导致土壤形成凝聚结构，同时也增加了土壤的塑性。
土壤液限值的大小与土壤类型、颗粒细度、有机质含量等因素密切相关，不同土壤类型的液限值存在较大的差异。
二、土的塑限：塑限是土壤塑性的临界点，是指土壤含水量在一定条件下由塑性转变为半液态状态的水分含量。
塑限也是土壤物理学中一个重要的参数，它描述了土壤的塑性和可塑性。
塑限的测量方法通常采用托试验法，即把试样压实成固体的托球，将试样传递给另一个块状的样品来测试其可塑性。
试样会在一定的应力下产生裂缝，直到破裂。
塑限值也是由试样干湿重的变化来计算得出。
塑限是土壤塑性的一个重要特征，与土壤的颗粒粒径、结构、含水量等因素密切相关。
对于土壤工程来说，塑限值可以用来评估土壤的可塑性和可变变形性能，为土壤的工程应用提供指导和参考。
结论：土的液限和塑限是土壤物理学中两个重要的概念，它们用于描述土壤的塑性、可塑性和可变变形性能。
液限是土壤从塑性到半液态的临界点，塑限是土壤从塑性到半液态的临界点。
土力学_精品文档
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。
土壤的物理化学性质
土壤的物理化学性质壤是发育于地球陆地表面具有生物活性和孔隙结构的介质，是地球陆地表面的脆弱薄层土壤是各种陆地地形条件下的岩石风化物经过生物、气候诸自然要素的综合作用以及人类生产活动的影响而发生发展起来的。
接下来店铺为你整理了土壤的物理化学性质，一起来看看吧。
土壤的物理性质(1)土壤质地和结构土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统，其中固体颗粒是组成土壤的物质基础，约占土壤总重量的85%以上。
根据固体颗粒的大小，可以把土粒分为以下几级：粗砂(直径2.0~0.2mm)、细砂(0.2~0.02mm)、粉砂(0.02~0.002mm)和粘粒(0.002mm以下)。
这些大小不同的固体颗粒的组合百分比称为土壤质地。
土壤质地可分为砂土、壤土和粘土三大类。
砂土类土壤以粗砂和细砂为主、粉砂和粘粒比重小，土壤粘性小、孔隙多，通气透水性强，蓄水和保肥性能差，易干旱。
粘土类土壤以粉砂和粘粒为主，质地粘重，结构致密，保水保肥能力强，但孔隙小，通气透水性能差，湿时粘、干时硬。
壤土类土壤质地比较均匀，其中砂粒、粉砂和粘粒所占比重大致相等，既不松又不粘，通气透水性能好，并具一定的保水保肥能力，是比较理想的农作土壤。
土壤结构是指固体颗粒的排列方式、孔隙和团聚体的数量、大小及其稳定度。
它可分为微团粒结构(直径小于0.25mm)、团粒结构(0.25~10mm)和比团粒结构更大的各种结构。
团粒结构是土壤中的腐殖质把矿质土粒粘结成0.25~10mm直径的小团块，具有泡水不散的水稳性特点。
具有团粒结构的土壤是结构良好的土壤，它能协调土壤中水分、空气和营养物质之间的关系，统一保肥和供肥的矛盾，有利于根系活动及吸取水分和养分，为植物的生长发育提供良好的条件。
无结构或结构不良的土壤，土体坚实，通气透水性差，土壤中微生物和动物的活动受抑制，土壤肥力差，不利于植物根系扎根和生长。
土壤质地和结构与土壤的水分、空气和温度状况有密切的关系。
(2)土壤水分土壤水分能直接被植物根系所吸收。
土壤力学基础知识
土壤力学基础知识土壤力学是研究土壤在不同载荷下的力学性质和相应行为的学科。
它是土木工程和地质工程等领域中重要的基础学科，也是建筑和地下工程设计中必备的知识。
本文将介绍土壤力学的基础知识，包括土壤颗粒、土壤分类、土壤物理力学性质和土壤强度。
一、土壤颗粒土壤是由不同颗粒组成的，这些颗粒的大小和形状决定了土壤的物理性质和工程行为。
根据颗粒大小的不同，土壤颗粒可以分为粘粒、细粒和砂粒三种。
粘粒是直径小于0.002毫米的颗粒，细粒是直径在0.002毫米到0.05毫米之间的颗粒，而砂粒则是直径大于0.05毫米的颗粒。
二、土壤分类土壤可以根据其成因、颗粒组成、工程性质等因素进行分类。
根据成因，土壤可以分为残积土、沉积土和背景土。
残积土是指在原地形上形成的土壤，沉积土是指由水或风搬运而来的土壤，背景土则是指在地下和地表中广泛分布的天然土壤。
三、土壤物理力学性质土壤的物理力学性质包括容重、孔隙比、含水量等。
容重是指单位体积土壤的质量，通常以克/立方厘米或千克/立方米表示。
孔隙比是指土壤中的孔隙空间与总体积之间的比值，通常以百分比表示。
含水量是指土壤中含有的水分的质量与干土质量之间的比值。
四、土壤强度土壤的强度是指土壤抵抗外部应力作用下发生变形和破坏的能力。
常见的土壤强度指标包括黏聚力和内摩擦角。
黏聚力是指土壤颗粒之间由于吸附力而产生的抗剪强度，它与土壤颗粒的粘粒含量有关。
内摩擦角是指土壤颗粒之间相对于主应力方向发生滑动所能够承受的最大角度，它与土壤颗粒的粗粒含量和颗粒排列方式有关。
总结：土壤力学是土木工程和地质工程中必备的基础学科，掌握土壤力学的基础知识对于工程设计和施工至关重要。
本文介绍了土壤颗粒、土壤分类、土壤物理力学性质和土壤强度等基础知识。
希望读者通过学习本文，能对土壤力学有一个初步的了解，并在工程实践中运用这些知识，更好地进行土木工程和地质工程的设计和施工。
土壤学课件：土壤物理性质
層土壤含N量為0.1%，則1公頃含N量為： 2300000х0.1%=2300公斤
➢計算孔度
三、土壤孔性
1、三相比
土壤固、液、氣三相的容積分別占土體容積的百分率，
稱為固相率、液相率（即容積含水量或容積含水率，可與品 質含水量換算）和氣相率。三者之比即是土壤三相組成
糰粒結構 腐殖質含量 2)、含水量：完全乾燥，沒有粘結力；15%時，粘結力最大；隨著含 水量增加，水膜增厚，粘結力減少；水分達到飽和時，粘結性消失。
（二) 土壤粘著性 土粒粘附於外物的性質 指土粒---水膜----外物間的相互吸引的性能
1)、含水量：乾燥的土壤無粘著力，隨著水分含量增加，土粒與外 物間的水膜生成（粘著點），粘著力增強，繼而水膜太厚，粘著力下降， 到可流動的泥漿時（脫粘點），消失。
環刀取樣法
3、應用
➢ 反映土壤鬆緊度
在質地相似條件下比較 •容重小表明疏鬆多孔，結構性良好，反之緊實； •過松會加快水分損失，容重大過緊，不利根系發育，通氣透水； •旱作：適宜1.1-1.3範圍，砂土可以偏高些 。
➢ 計算土壤重量及土壤中各組分數量
例：1公頃耕層土重：耕層厚0.2m，容重1.15噸/米3 10000m2х0.2mх1.15噸/米3 = 2300噸
一、土壤結持性
指不同含水量下土壤粘結性，粘著性和塑性的綜合表現。 （一) 土壤粘結性：土粒之間通過各種引力而互相粘結在一起的性質。
它使土壤具有抵抗外力而不被破壞的能力。是產生耕作阻力的原因之一
1、粘結力(內聚力) 土粒----水膜----土粒之間的粘結作用
2、影響粘結的因素 1)、比表面：粘粒含量 含量高—粘結力強，砂土幾無粘結力
任务二土壤的基本性质
微团粒 微团粒 微团粒
团 粒 结 构
（2）块状结构 结构体呈不规则形状,长、宽、高大 致相近,边面不明显,内部较紧实,俗称“ 坷垃”。 在有机质含量较低或黏重的土壤中， 由于土壤过干、过湿耕作，易在表层 形成块状结构；另外由于受到土体的 压力，在心土、底土中也会出现。 （3）核状结构 外形与块状结构体相似，但棱角、边、 面比较明显，内部紧实坚硬，泡水不散， 俗称“蒜瓣土”，多出现在黏土而缺乏 有机质的心土和底土层中。
孔隙类型 当量孔径 土壤水吸 力 通气孔隙 >0.02mm <15kPa 毛管孔隙 0.02～0.002mm 15～150kPa 无效孔隙（非活性孔隙） <0.002mm >150kPa
此孔隙内水分受 此孔隙起通 毛管力影响，能够 此孔隙内水分移动困 主要作用 气透水作用， 移动，可被植物吸 难，不能被植物吸收利用 常被空气占据 收利用，起到保水 ，空气及根系不能进入 蓄水作用
土壤孔隙性
3.土壤孔隙性与植物生长
生产实践表明，适宜于植物生长 发育的耕作层土壤孔隙状况为： （１）总孔隙度为50%～56%,通气 孔隙度在10%以上,如能达到15%～20% 更好 （２）对于含有机质多而结构好 的耕作层土壤容重宜在1.1～ 1.3g/cm3 之间;水田土壤的容重（称为 浸水容重）宜在0.5～0.6g/cm3之间。
土壤耕性
（3）土壤塑性
土壤塑性指在一定含水量范围内可以被塑造成任 意形状,并且在干燥或者外力解除后仍能保持所获 得形状的能力。 干燥的土壤不具有塑性。
影响土壤塑性的因素：土壤 质地、有机质含水量、交换 性阳离子组成、含盐量等。 塑性强的土壤耕性往往不好
土壤耕性
（4）土壤胀缩性
土壤胀缩性是指土壤含水量发生变化而引起的、 或者在含有水分情况下因温度变化而发生的土壤体 积变化 影响胀缩性的主要因素: 土壤质地、黏土矿物类型、 有机质含量、交换性阳离子 种类及土壤结构等。一般具 有胀缩性的土壤均是黏重而 贫瘠的土壤
土壤物理学
土壤物理学
土壤物理学是研究土壤中物理性质和过程的学科。
它主要关注土壤固体颗粒、水分和空气在土壤中的分布、运动和相互作用。
以下是对土壤物理学的一些主要内容和研究方法的介绍：
1. 土壤颗粒：土壤物理学研究土壤中不同颗粒大小和类型的分布和组成，包括砂、粉状土壤和黏土等。
研究土壤颗粒的特性和排列方式可以了解土壤结构对水分和气体运动的影响。
2. 土壤水分：土壤物理学研究土壤中水分的分布、含量、运动和保持能力。
通过测量土壤的水分含量和势能，可以了解土壤的水分状况和水文循环过程。
3. 土壤气体：土壤物理学研究土壤中气体的分布、组成和运动。
了解土壤中氧气、二氧化碳和甲烷等气体的含量和运动特性，对于土壤通气和气体交换等过程的理解非常重要。
4. 物理过程：土壤物理学研究土壤中涉及力学、热力学和电磁学等物理过程。
这些过程包括土壤的水分运动、温度变化、土壤质地和密度对根系生长的影响等等。
在研究土壤物理学时，常用的方法包括实验室试验和现场观测。
实验室试验通常通过土柱实验、渗透试验和土壤力学试验等方法，模拟和研究土壤物理性质和过程。
现场观测则依赖于地质雷达、细密管和测量设备等工具，对土壤的物理特性进行实时监测和采样。
土壤物理学在农业、土木工程、环境科学等领域具有重要的应用价值。
它对于土地利用规划、农田水管理和环境保护等方面的决策具有重要的科学依据。
同时，土壤物理学的研究也对于改善土壤质量、提高农作物生产和土地可持续利用具有重要的指导作用。
土壤学主要分支学科
土壤学主要分支学科
土壤学是一个涉及土壤的综合科学，主要分支学科如下：
1. 土壤物理学：研究土壤的物理性质，包括土壤结构、土壤颗粒分布、土壤孔隙性质等。
2. 土壤化学学：研究土壤中的化学成分，包括土壤的养分含量、土壤pH值、土壤中的有机质、无机盐等。
3. 土壤生物学：研究土壤中的生物组成，包括土壤中的微生物、动物和植物等，以及它们与土壤环境的相互关系和相互作用。
4. 土壤分类学：研究土壤的分类和命名，根据土壤的性质和特征将土壤划分为不同的类型，以便于对土壤进行管理和利用。
5. 土壤保护学：研究土壤的保护和合理利用方法，包括土壤侵蚀防治、土壤污染控制、土壤改良等。
6. 土壤水分学：研究土壤中的水分运动和水分利用，包括土壤水分的运动规律、土壤水分的保存和利用等。
7. 土壤力学：研究土壤的力学性质，包括土壤的强度、变形特性、固结性质等，以及土壤在工程中的应用。
以上是土壤学的一些主要分支学科，它们相互交叉和互相作用，共同研究土壤的各个方面。
土壤物理学-课后习题
土壤物理学第一章土壤基质以及基质特征1、什么是土壤的基质？基质一词有什么特别的含义？土壤基质特征指的什么？土壤基质：土壤固体部分的物理结构状态称为土壤基质，是一个多分散多孔的体系。
与土壤固体一词相比，土壤基质一词更强调土壤的分散和多孔的特性。
土壤基质的分散性是指土壤的固体物质是由不同比例的、粒径粗细不一、形状和组成各异的颗粒物所组成。
自然土壤一般由分散的粒径不同的土粒和团粒组成。
各分散的土粒和团粒以及团粒内必然存在许多孔隙，大多数土壤基质中的孔隙所占的容积为一半左右，一般用孔隙度来表示。
基质特征通常包括土粒和团粒的粒径分布，土壤比表面积和土壤孔径分布。
有时可包括有机胶体的数量和粘粒矿物的种类。
土壤基质特征是土壤成土过程的产物，是物理和能量在土壤中保持和运动以及植物生长的基础或介质。
不了解土壤基质特征，也就无法了解土壤各项运动过程的真实状况。
2、哪种土壤结构最好？土壤的团粒结构最好，土壤团粒结构中由若干土壤单粒粘结在一起形成为团聚体的一种土壤结构。
因为单粒间形成小孔隙、团聚体间形成大孔隙，所以与单粒结构相比较，其总孔隙度较大。
小孔隙能保持水分，大孔隙则保持通气，团粒结构土壤能保证植物根的良好生长，适于作物栽培。
团粒是由多种微生物分泌的多糖醛酸甙、粘粒矿物以及铁、铅的氢氧化物和腐殖质等胶结而成的。
总之土壤团粒结构是通过干湿交替、温度变化等物理过程，化学分解和合成等化学过程，高等植物根、土壤动物和菌类的活动等生物过程以及人为耕作等农业措施因素而形成的，其中以人类耕作等农业措施对土壤团粒结构的形成影响最大。
良好团粒结构具备的条件：①有一定的结构形态和大小；②有多级孔隙；③有一定的稳性；④有抵抗微生物分解破碎的能力。
团粒结构对土壤肥力的作用：①能协调水分和空气的矛盾；②能协调土壤有机质中养分的消耗和积累的矛盾；③能稳定土壤温度，调节土热状况；④改良耕性和有利于作物根系伸展。
？3、某人做土壤粒径分析实验，得到土样各粒级占干重的百分率如下：根据以上数据，求做土壤粒径分布图，并根据国际、美国、前苏联和中科院南土所所确定的土壤质地划分标准确定供试土样质地。
第三章 土壤物理化学性质概述
（5）将土壤某些以质量为基础的数据换算为以 容积为基础。
（6）计算一定面积与深度的土壤质量
（7）计算一定土层内各种土壤成分的储量
计算一定面积厚度土壤质量 例：公顷耕层土壤质量 耕层厚度20cm 容重1.2g/cm3
三、土壤孔性的影响因素及其调控
（一）内因
1）土粒排列：立方体型（Ｌ）47.67% 三斜六面体（C）24.51% 2）土壤结构： 团粒结构总孔度大，大小孔度比例适合，
不良结构体总孔度小，小孔隙多，土壤紧实。 3）质地
砂 30-45% 大孔隙多 壤 40-50% 粘 45-60% 小孔隙多 4）有机质多，本身疏松，同时促进团粒结构形成。
＝（饱和持水量－田间持水量）x容重
（3）推知土壤的松紧状况
Байду номын сангаас容重
松紧状况
<1.0 1.0~1.14 1.14~1.26 1.26~1.30 >1.30
很松 松 适宜作物生长 稍紧 紧
孔隙度 >60% 56~60% 52~56% 50~52% <50%
（4）计算土壤固、液、气三相容积比率，用 以反映土壤自身调节肥力因素的功能
结构好（团粒结构），55-65%甚致70%，比非团聚体 增加1/2-1/3
理想土壤（大小一致实心圆球）。立方体47.46% 三 斜方面体24.51%
3．孔隙的分级
当量孔径：
1)非活性孔度 (<0.0002mm) 15~16ba以上 2)毛管孔度 (0.0002—0.02mm)：也称活性孔度 15~0.1ba 3)非毛管孔度 (>0.02mm)：也称通气孔度 0.1~0ba
土壤物理知识点总结
土壤物理知识点总结一、土壤颗粒分布土壤颗粒是土壤的基本组成部分，主要包括沙、粉砂、粉土和黏土四种类型。
这些颗粒的分布对土壤的性质和用途有着重要的影响。
1.沙粒沙粒是直径大于0.05毫米的颗粒，通常是由石英、长石和其他矿物组成的。
沙粒的孔隙度较大，通透性较好，但是保水能力较差。
2.粉砂粉砂是直径在0.05-0.002毫米之间的颗粒，通常是由石英、珍珠岩和其他矿物组成的。
粉砂的孔隙度适中，保水能力较好，而且含有丰富的养分，是适宜植物生长的土壤成分。
3.粉土粉土是直径在0.002-0.0002毫米之间的颗粒，通常是由矽、氧、镁、铝等元素组成的。
粉土的孔隙度很小，保水能力较强，但是通透性较差。
4.黏土黏土是直径小于0.0002毫米的颗粒，通常是由矽、氧、铝、镁等元素组成的。
黏土的孔隙度极小，保水能力非常强，但是通透性几乎为零。
根据土壤颗粒的不同分布情况，土壤可以分为砂土、壤土、粉砂土、粉土和黏土五种类型。
这种分类方法主要是依据颗粒的直径大小和比例来确定的。
二、土壤结构土壤结构是指土壤颗粒按照一定的方式组合在一起形成的结构。
土壤结构的好坏对土壤的渗透性、通透性和保水能力有着直接的影响。
1.结构单元结构单元是土壤中颗粒的基本排列方式，可以分为块状、片状、柱状、颗粒状和块结状等多种类型。
这些结构单元的形成受到土壤颗粒的大小、形状和粘合力的影响。
2.结构稳定性结构稳定性是指土壤结构在外力作用下不易破坏或改变的性质。
好的土壤结构稳定性可以有效地保持土壤的通透性和保水能力，有利于植物的生长。
3.土壤结构的改良土壤结构的改良是指通过人工手段调整土壤颗粒的排列和组合方式，使得土壤的结构更加合理，从而提高土壤的通透性和保水能力。
土壤结构的改良通常包括土地深松、施肥、施腐殖质、施有机物、施矿物物质等方法。
三、土壤水分土壤中的水分是植物生长所必需的，它对土壤的通透性、孔隙度和渗透性都有着重要的影响。
1.土壤中的水分状态土壤中的水分主要分为毛管水、凝结水、吸附水和不稳定水四种状态。
土壤学知识点(1)
1.土壤：土壤是发育于地球陆地表面具有肥力能生长绿色植物的疏松多孔结构表层。
2.土壤肥力：土壤具有的能同时和持续不断地供给和调节植物生长发育所需的水、肥、气、热等生活因素的能力。
3.土壤圈：土壤以不完全连续的状态分布于陆地的表面，被称为土壤圈。
土壤圈是地圈系统的重要组成部分，其位置处于地圈系统中大气圈、水圈、生物圈与岩石圈的交接界面，即四个圈层的中心。
第一章1.原生矿物：在风化和成土过程中未改变化学组成的原始成岩矿物。
原生矿物只经历物理风化过程，所以粒径较大。
2.次生矿物：在风化和成土过程中新形成的矿物。
3.粒级的划分：石砾、砂粒、粉粒和黏粒。
4.粒级：根据土壤单粒直径大小和性质变化而划分的土粒级别称为粒级5.以粒经0.01 mm为界划分出“物理生沙粒“和“物理性黏粒”“6.不同质地土壤的农业生产性状: (砂质士黏质土壤质土)1)沙质士: 砂粒含量高、保蓄性差、以原生矿物为主、土温变幅大、耕性好、大孔隙多,氧气流足，无事害物质存在、发小苗不发者苗2)黏质土:①黏粒含量高、保蓄性强、以次生矿物为主、士温变幅小、耕性差、⑥小孔隙多，氧气不足，有毒害的质、发老苗不发小苗3)壤质土:兼有沙质土和黏质士的优点第二章1.环境条件对土壤酶活性的影响：一：土壤物理性质的影响。
（1）土壤质地，质地黏重的土壤比轻质土壤的酶活性强；（2）土壤结构，小团聚体的土壤结构酶活性较大团聚体的强（3）土壤水分，渍水条件降低转化酶的活性，但能提高脱氢酶的活性。
（4)温度，适宜温度下酶活性随温度升高而加强。
二：土壤化学性质的影响。
①士壤有机质的含量和组成及有机矿质复合体组成特性决定着士壤酶的稳定性②士壤ph值③某些化学物质的抑制作用。
三：耕作管理的影响。
合理的耕作制度能提高土壤酶活性，促进氧分转化;轮作有利于土壤酶活性的增强,连作常引起土壤酶活性的减弱。
四：土壤环境质量的影响。
当土壤受到农药、重金属等污染时，土壤酶的活性会被抑制或减弱。
物理学在农业领域的应用
物理学在农业领域的应用物理学是自然科学中研究物质、能量以及它们之间相互作用的学科。
在农业领域，物理学的应用不仅可以增加农作物的产量和质量，还可以改善农业生产的效率，并提供可持续发展的解决方案。
本文将探讨物理学在农业领域的应用，包括土壤物理学、植物生理学和动力学。
一、土壤物理学的应用1. 土壤水分管理土壤物理学的一个重要应用是研究土壤的水分运移与保水能力。
通过测量土壤的持水量、透水性和毛细管水分吸力等参数，可以合理规划灌溉系统，提高水资源的利用效率。
此外，利用物理学原理研究土壤水分的传导规律，可以预测和避免土壤的涝渍和干旱等问题。
2. 土壤质量评估通过测量土壤的密度、渗透性、孔隙度等物理性质，可以对土壤质量进行评估。
物理学方法可以帮助农民选择适合特定农作物生长的土壤类型，并制定合理的土壤管理策略，以提高农作物的产量和质量。
二、植物生理学的应用1. 光合作用研究物理学在研究光合作用过程中发挥着关键作用。
研究光的吸收、反射和传导过程，可以帮助农民调整光照条件，提高光合作用效率。
此外，利用物理学的技术手段（如光谱分析），可以实时监测植物的光合作用情况，为农民提供精确的养分管理建议。
2. 农业遥感物理学的遥感技术可以通过卫星或无人机获取农田的影像数据，用于监测植物的生长情况、土壤湿度和植被覆盖等信息。
农业遥感技术可以帮助农民预测病虫害的发生、制定施肥和灌溉方案，并提高农业生产的可持续性。
三、动力学的应用1. 农业机械研发物理学的动力学原理在农业机械的研发和改进中具有重要作用。
通过分析力学、运动学和功率学等概念，可以设计更高效、节能的农业机械设备，提高农业生产效率。
2. 农产品储存和运输物理学的研究可以优化农产品的储存和运输过程。
例如，通过控制温度、湿度和气体浓度等物理参数，可以延长农产品的保鲜期限，减少损耗。
此外，物理学的流体力学原理也可以应用于设计优化的农产品运输系统，保护农产品的完整性和品质。
总结：物理学在农业领域的应用广泛而深入。
土壤物理学
土壤物理学土壤水分特征曲线在相同的高度下，饱和土壤和自由水体系是平衡的。
土壤水受大气压力，因此，在参考自山水体系静水压力是零（零压力意味着零吸力）。
在没有流出之前，轻微的吸力也适用于饱和土壤中的水，当吸力大到超过某一临界值，土壤中最大孔隙中的水开始排出，同时空气进入土壤填充这一空间，这个关键的吸力就是所谓的进气吸力。
当开始饱和时，在粗糙质地和有大孔的良好聚合的土壤中，土壤吸力一般很小，但是，在密度差的聚合中纹理或是好纹理的土壤中土壤吸力一般比较大，因为在粗纹理的土壤中很多空在大小上被统一，这些典型的能展示关键空气吸力现象的土壤比那些孔径尺寸比较多的土壤做起来更加明显。
随着空气吸力被应用，将要被抽空的所有孔中的第一个将是比较大的一个，针对空气吸力的运用，它不能保留有水，回顾毛细管方程（），我们可以很稳的预测空,P,,, 2, /r气吸力，慢慢增加将会导致越来越小多的毛孔变空，直到达到一个很高的吸力值，仅仅剩下的那些很狭窄的孔有水，相似地，土壤水吸力增加、减小和吸附于土壤颗粒表面的水化封皮的厚度有关，因而土壤吸力的增加也与降低土壤的湿度有关。
在平衡时，土壤中剩余的水量是冲水空的大小和数量，还有吸附在颗粒上的水量的函数，因此它是一个矩阵水吸力函数，这个函数通常是通过实验测得，在图形上称此曲线为土壤保持曲线，也被称作土壤水分释放曲线或是土壤水分特征曲线。
迄今为止，对于土壤水吸力与基本的土壤特性的湿度关系的预测没有什麽普遍理论存在，（纹理和结构），一般来说，吸附和孔隙儿何效应太复杂而不能通过简单的模型来描述，儿个经验已经提出，明显的描绘了土壤和有限土壤吸力范围内的土壤水分特征。
在1996年维赛尔提出这样一个方程：be (6. 34) ,, a(f,,)/,，式中:，一土壤水吸力;f—土壤孔隙率;一土壤容积含水率;a, b, c—均为经验系数和指数由于计算它的常量太困难，这个方程被阻止适用，维赛尔发现常量b取(T10, a取0~3, f取0. TO. 6各不相同。
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Soil Physics
W.A.Jury, R. Horton 2004年第六版
土壤固相 土壤水分保持 土壤水分运动 田间土壤水分状况 土壤热状况 土壤通气 土壤溶质迁移－引进CDE和TFM 土壤性质的空间变异分析方法
贡献： 达西定律－反映水在多孔介 质中渗流规律的实验定律 开创了地下水流在多孔介质 中运动的科学－地下水动力学
h q KA L
Henry Darcy 1803～1858 法国水力工程师 巴黎市工程局局长和技术总监
贡献： 土壤物理性质测定方法 土壤能量平衡－计算蒸发 植物吸水和腾发
Champ B. Tanner 1920~1990 University of Wisconsin 1981年作为第一个土壤学家入美国科学院院士
请回忆：
土壤质地的分类 分类标准 各类别的性质
（二）土壤粒级
土粒的分级---根据土粒直径的大小，加以归类。
粒级---土粒的大小分级。（同一
粒级的土粒大小相似，性质相似）
实际上，土粒的形状是不规则的，为了按大小进行土粒分 级，以土粒的当量粒径和有效粒径代替之。
当量粒径equivalent grain size——当量粒径的概念
比重计法： 1、简易比重计法 2、甲种比重计法 吸管法： 1、吸管法 2、微吸管法 3、简易吸管法
研究理想土壤的意义：
把各级土粒当作实心圆球，与实际情况相差 甚远（尤其是对于片状粘粒来说），但在土 壤学、土工学研究及应用中把这种以圆球堆 积的“理想土壤”沿用以久。采用时，利用 各种修正参数，使之接近土壤的实际情况， 取得了不少成果。
土壤固相 土壤水分保持 土壤水分运动 自然条件下的土壤水流 土壤热状况 土壤通气 土壤中化学物质迁移
中国土壤物理学的发展
张君常（西北农大）1965年翻译了Baver的土壤物理学（第3版） 周传槐（江苏省农林厅）1983年翻译了Baver的土壤物理学（第4版） 姚贤良（土壤所）土壤结构研究 陈云生（土壤所）土壤空气研究 赵诚斋（土壤所）土壤机械力学研究 邓时琴（土壤所）土壤质地研究 陈志雄（土壤所）土壤水分动力学研究 华 孟（中国农大）土壤水研究（校对了周传槐的翻译） 叶和才（中国农大）土壤水研究 杨文治（水保所）土壤水动力学研究 李玉山（水保所）土壤水研究 庄季平（沈阳生态所）土壤水研究 俞进炎（浙江大学）土壤磁学研究
贡献： 溶质迁移－革命性的进展 Transfer Function Model(TFM) 很少的参数－能预报肥料、 污染物在土壤中的迁移
William A Jury 1944~现在 University of California, Riverside 2000年入选美国科学院院士
Soil Physics
美国制
1951年在土壤局制基础上修订，把粘粒上限从5微米下降 为2微米，这仪粘粒上限已为世界各国粒级制所公认和采用。近年来，在 我国土壤学教本中介绍较多。
卡庆斯基制： 前苏联及东欧国家采用，以性质作为
重要依据。除分为四个粒级外还以0.01mm为界分为 物理性砂粒及物理性粘粒。
粒级名称
石砾 砂粒 物理性 砂粒 粗 中 细 粗 中 细 粗 中 胶粒
范畴
物理性质及物理现象：
土壤固相组成与排列（质地、结构、孔隙） 气体组成与分压 溶质组成与浓度 土壤水、热状态 土壤力学、电、磁和放射性质
迁移过程和能量转换：
水分运动与循环 溶质迁移与循环 气体对流扩散与交换 热传导与转换
农业、生态、环境效应：
与土壤生产力、作物生长和产量的关系 与生物群落、生物多样性和系统稳定性的关系 与盐渍化、环境污染及净化的关系
讨论与思考
你希望在这门课程中学到哪些知识？ 你的研究内容有哪些与涉及到土壤物理 学知识？ 你毕业以后准备从事什么工作？土壤物 理学的那些内容与方法可能会对你今后 的工作有帮助？
第一章
土壤基模（6学时）
土粒的粒径分布 土粒团聚 土壤的比表面积和孔隙状况 土壤的变形 土壤的三相物质比
土壤物理学（第一讲）
SOIL PHYSICS
李成亮 资源与环境学院
土壤物理学
50学时 理论学时：33 讨论：8 实验: 9
参考书
土壤物理学 秦耀东主编 2002 土壤物理学 华孟主编 1993 土壤水动力学 雷志栋 杨诗秀 谢森主 编 1988 Soil physics Jury W A 1991 Fundamental of soil physics Hillel D 1980
土壤物理学
秦耀东，2003年版 土壤基质及基质特征 土壤水的保持和运动 田间水分循环 土壤温度和热流 土壤空气 土壤溶质和溶质运移 土壤的空间变异
土壤物理学
邵明安等，2006年版
土壤基质和质地 土壤水的数量和能态 土壤水分运动基本原理 田间土壤水分循环 土壤热量状况 土壤空气 土壤溶质迁移 土壤的空间变异性 植物根系吸收土壤水分 与土壤水分有效性
发展历程
Soil Physics
1940年第一版(主编) 1948年第二版(主编) 1956年第三版(主编)
1972年第四版(主编)
1991年第五版(副主编) Leonard D Baver 1901~? 1931年从事土壤物理研究
North Carolina State University
Lorenzo A. Richards 1904–1993 US Salinity Laboratory，Riverside, California 贡献： Capillary conduction of liquids through porous mediums, 1931, PhD Thesis. Cornell University－推导出了土壤水流的Richards 方程 土壤水分能量概念 发明了张力计、压力薄膜仪
土壤物理学 1986版
姚贤良 程云生，农业出版社
土壤物理学 附实验 1993版
华孟 王坚 秦耀东，北京农业大学出版社
土壤物理学 1998版
郭素珍，内蒙古文化出版社
土壤物理学 2003版
秦耀东，高等教育出版社
土壤物理学 2006版
邵明安 王全九 黄明斌，高等教育出版社
土壤水动力学
雷志栋(2007年当选科学院院士)，1988年版 土壤水的能态-土水势 土壤水动力学基本方程 土壤水的入渗 蒸发条件下土壤水分的运动 土壤－植物－大气连续体中水流的运动 土壤水分运动参数的测定 土壤水分运动的数值计算方法 土壤特性空间变异性与土壤水分运动问题的标定
分级标准
粒级制 —— 土粒的大小分级标准，各种 粒级制都把大小颗粒分为石砾、砂粒、 粉粒和粘粒。 国际制 美国制 卡庆斯基制（苏联） 中国制
国际制： 1930年第二届国际土壤学会提出，将颗粒分为 石粒、砂粒、粉粒及粘粒，每一级都用2及2除 以10、100、1000为分界，人为性强，但好记。
粒级名称 石砾 粗砂粒 砂粒 细砂粒 粉砂粒 粘粒
单粒直径（mm） >2 2－0.2 0.2－0.02 0.02－0.002 <0.002
砂粒
粒级名称 石块 粗砾 极粗砂粒 粗砂粒 中砂粒 细砂粒 极细砂粒 粉 (砂 )粒 粘粒
粒径(mm) >3.0
3－2
2－1 1－0.5 0.5－0.25 0.25－0.1 0.1－0.05 0.05－0.002 <0.002
物理性粘粒：有
物理性 粘粒 粘粒 明显得塑性、胀缩 性，吸湿性、粘结 性。
中国制：
1978年 南土所 从卡庆斯基制的基础上修订 而来，分5级，从理化性质上看粗细粘粒的差异 甚大。 粒级名称 石块 石砾 砂粒 粗砂粒 细砂粒 粗粉粒 中粉粒 细粉粒 粗粘粒 细粘粒 粒径（mm） >3 3－1 1－0.25 0.25－0.05 0.05－0.01 0.01－0.005 0.005－0.002 0.002－0.001 <0.001
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
土壤基质与基模
含义相同，都是指土壤的固体部分，是 一个分散和多孔的体系。 与土壤固体的不同：更强调土壤的分散 和多孔的性质。 分散的土粒和团粒之间存在的孔隙大约 占50%。
矿物质 有机质 积 孔隙的孔径分布 有机胶体的数量 粘粒矿物的种类
贡献： 由定性研究转入定量研 究－以数理方法将土壤-植 物系统水分运动理论化
Wilford R Gardner 1925~2011 University of California, Berkeley 1983年入选美国科学院院士
Soil Physics
L. D. Baver 1956年第三版
Soil Physics
来自土壤机械分析时采用的假设。把土粒看作光滑的实心圆球， 取与此粒级沉降速率相同的圆球直径，作为其当量粒径。
斯托克斯定律：
υ＝2（ρ －ρ ）gr2/9η
s w
υ－－－土粒沉降速率 ρs －－－土粒密度 ρw－－－水的密度 η－－－水的粘滞系数 g－－重力加速度 r－－－－土粒半径
机械分析方法
实验一 土壤孔性的测定 实验二 土壤持水性的测定 实验三 土壤导水性测定
绪
论
我们要把人生变成一个科学的梦， 然后用孜孜不倦的学习和艰苦卓 绝的探求，来把这个梦变为现实。
-------居里夫人（波兰籍法国科学家）
定义
土壤物理学－
研究土壤的物理性质及土壤中的物理现象、 物质迁移过程和能量转换 及其农业、生态、环境效应的科学
粉 (砂 )粒
粘粒
不同粒级的肥力表现与农艺性状