土壤物理性质课件

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
表3－2 某森林土壤表层各级土粒密度
粒径 (mm)
全土样 0.10～0.05 0.05～0.01 0.01～0.005 0.005～0.001
＜0.001
第四章 土壤物理性质
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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。
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（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）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
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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。
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wk.baidu.com 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：
腐殖质 (g/kg)
29.5
0
4.3
14.8
53.7
64.2
密度 (g/cm3)
2.62
2.66
2.66
2.62
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2.59
2.59
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3. 土壤比重 (soil specific gravity)
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)
大小划分：大核状，直径>1cm；核状，直径 7～10mm；小核状，5～7mm。
0.5∶0.25～0.3∶0.15～0.25
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（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）。
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）。
（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。
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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
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（3）土壤结构
（4）土壤有机质含量 （5）耕作管理 （6）土层状况
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；小团块状结学习构交流，PPT 直径<1cm。
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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。
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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。
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2. 土壤三相组成及孔度计算
总孔度(total porosity)＝ (1－容重/密度) ×100%
2
组分
石英 正长石 斜长石 白云母 黑云母 角闪石 辉石 纤铁矿
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
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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。
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)
孔隙度＝（1－容重/密度）×100%
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土壤 学
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(2)计算工程土方量 土壤重量=土壤体积×土壤容重
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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)