土壤物理

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土壤修复 物理方法

土壤修复 物理方法

土壤修复物理方法
1.土壤热解法:通过加热土壤,使其中污染物挥发或分解,从而达到修复很好的效果。

它的优点是能够处理混合污染、高浓度污染物及难分解物质的土壤。

2. 土壤水洗法:通过水的冲刷和溶解,将污染物从土壤中移除。

它的优点是操作简单、效果显著,但需要处理水的后续问题。

3. 土壤气提法:利用气体对污染物的亲和力,将污染物从土壤中挥发出来。

它适用于挥发性有机物污染较严重的土壤。

4. 土壤电化学法:通过电场的作用,促使污染物向阳极或阴极运移,从而达到修复的效果。

5. 土壤微生物法:通过微生物降解污染物,使其转化为无害物质。

它需要一定的时间,但是适用范围广泛,成本较低。

需要注意的是,不同的土壤污染情况需要采用不同的修复方法,而且修复效果也可能因为土壤的性质、污染物种类等因素而存在巨大的差异。

因此,在进行土壤修复前,需要对土壤进行全面的调查和分析,以确定最佳的修复方法。

- 1 -。

土的物理状态指标

土的物理状态指标

土的物理状态指标土壤的物理状态指标是指在土壤中反映土壤无机颗粒体积与有机质含量、空隙率、密度、质地组成、结构等土壤结构与颗粒组成指标。

1.质地组成土壤的质地是指土壤中不同颗粒大小的比例与组成.常用的表示质地组成的指标是粒径分析的百分含量,以传统方法中的砂、粉砂、粉砂、粘壤、黏土粒分别占全样品重的百分数表示的指标.2.容重与真密度容重是指土壤体容量的实际重量,它是土壤在一定体积内所含固体颗粒的质量.真密度是指粘土、砂壤、壤土及泥炭等等岩石中粒子质量与体积的比值.3.孔隙度与毛管持水量土壤孔隙度是指单位体积土壤中孔隙和孔隙之间的比例.孔隙度的大小直接影响土壤的空气、水分和温度等环境因子的变化,也直接关系到作物根系的通气、透水及根系扩张等,在土壤中空气、水分和其他溶解物存在于微型孔隙和孔隙中,并因孔隙类型和表面特性而加速植物根部对空气和水分的吸收.4.水分含量土壤水分含量是评价土壤湿度状态的重要指标之一,直接关系到土壤水分平衡与作物生长.土壤中水分的总量由孔隙度、毛管力、渗透压、吸力及土壤水分位能和液相上升下降等因素共同维持.5.土壤结构土壤结构是土壤物理状态指标中的一个重要方面,是指土壤颗粒聚集成团的方式与组织性,有机质、黏涂粘土、胶体玻璃体与细菌植物等微生物活性的结果反映在结构化上的展现的土层结构的通称.裂隙是土壤结构的一种,是指较大颗粒粘粒聚集成群或更大颗粒凝结聚集在一起以形成特殊结构.6.水稳性水稳性是指土壤中的颗粒在水的多波动环境中对于比较危险的作物、生物和物理变化越小,越不容易因为外力、水分和气候等因素的变化而发生不稳定的断裂.7.通透性土壤通透性是直接影响植物根部伸长,水和空气进入植物根部的物理因素,在同一温度下,土壤对空气、水的吸引力越大,通透性越好.总之,土壤的物理状态指标对于评价土壤质量、产量以及农业生产起着重要的作用.通过合理的管理和调控土壤的物理状态,能够提高土壤的保墒性、耕性以及养分持水的能力,从而提高农作物产量和质量。

土壤物理学 著作

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。

土的物理状态

土的物理状态

土的物理状态
土是一种常见的物质,它存在于地球的表面,具有多种不同的物理状态。

本文将从固态、液态和气态三个方面来探讨土的物理状态。

一、固态土
固态土是在较低温度下的一种物理状态,土颗粒之间紧密结合,形成坚硬的团聚体。

固态土的特点是稳定性强,保持形状不易变化。

当土壤中的水分含量较低时,土壤颗粒之间的空隙较小,土壤整体呈现出坚硬、结实的状态。

这种状态下的土壤更适合植物根系的扎根和生长。

二、液态土
液态土是指土壤中的水分含量较高,土壤呈现出液体的物理状态。

液态土的特点是流动性强,土壤颗粒之间的空隙被水填满,土壤呈现出粘稠的特性。

液态土常见于雨季或水域附近的土地,如河滩、湖泊周围的湿地等。

液态土的流动性使其对土地的稳定性造成一定的影响,容易导致土壤侵蚀和坍塌等问题。

三、气态土
气态土是指土壤中的空隙被气体填充,土壤呈现出气体的物理状态。

气态土常见于土壤中的微小孔隙中,例如土壤中的氧气、二氧化碳等气体。

气态土对土壤的生物活性和植物生长有重要影响,它提供
了植物根系所需的氧气,并参与了土壤中的微生物代谢过程。

土具有固态、液态和气态三种物理状态。

固态土稳定性强,适合植物生长;液态土流动性强,容易导致土壤侵蚀;气态土则提供了植物生长所需的氧气和参与了土壤中的微生物代谢过程。

了解土的不同物理状态对于农业生产、土地利用和环境保护都具有重要意义。

通过科学合理地管理土壤,我们可以更好地利用土地资源,保护生态环境,实现可持续发展的目标。

土的物理力学性质及其指标

土的物理力学性质及其指标

土的物理力学性质及其指标1. 体积重是指土壤单位体积的质量,通常用单位是千克/立方米(kg/m^3)或兆帕(MPa)表示。

体积重是土壤力学性质的重要参数,它直接影响土体的承载能力和稳定性。

体积重的大小与土壤颗粒密度、含水量和孔隙度有关。

2.孔隙比是指土壤中孔隙体积与总体积的比值,即孔隙度。

孔隙比能够反映土壤孔隙结构和孔隙连通性,对土壤的透水性、保水性和通气性等性质有重要影响。

孔隙比的大小与土壤颗粒颗粒的形态、大小和堆积密度等因素有关。

3.毛细吸力是指土壤孔隙中水分上升或下降所受到的作用力。

毛细吸力与土壤含水量、孔隙度、土壤颗粒大小和水表面张力等因素有关。

毛细吸力对土壤水分运移和供水能力有着重要影响,也是评价土壤保水能力和透水性的重要指标。

4.剪切强度是指土壤在剪切应力作用下的抗剪能力。

剪切强度是土体抗剪破坏的重要参数,直接影响土壤的稳定性和承载力。

土壤的剪切强度与土壤颗粒间的内聚力、黏聚力和有效应力等有关。

此外,还有一些与土壤物理力学性质相关的指标,如孔隙水压力、压缩系数、孔隙率等。

5.孔隙水压力是指土壤孔隙中水分所受到的压力。

它与土壤含水量、孔隙度和毛细吸力等因素有关。

孔隙水压力对土壤水分状态和土壤力学性质具有重要影响。

6.压缩系数是指土壤在外力作用下体积变化与应力之间的关系。

压缩系数反映土壤的压缩性质,与土壤的固结和液化等问题密切相关。

7.孔隙率是指土壤孔隙体积与总体积的比值,即孔隙系数。

孔隙率能够反映土壤孔隙结构和蓄水性能,也是评价土壤质地和透水性的一项重要指标。

这些物理力学性质和指标是描述土体力学性质和水分运移特性的重要参数,对土壤科学研究、土壤工程设计和农田管理等具有重要的理论和实际意义。

土壤物理知识点总结图解

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。

土壤的物理化学性质

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。

第六章 土壤的物理性质

第六章 土壤的物理性质

土壤的各级孔隙度为:
持水孔隙度(%)=持水孔
隙容积/土壤容积×100 充气孔隙度(%)=充气孔
隙容积/土壤容积×100
表-12 不同质地的土壤孔隙状况%
土壤质地 土壤孔隙度 粘 土 50~60 45~50 45~50 45~50 40~45 30~35 大小孔隙的相对比率(以土壤孔隙度为100计) 持水隙度 85~90 70~80 60~70 50~60 40~50 25~40 重壤土 中壤土 轻壤土 砂壤土 砂 土 充气孔隙度 15~10 30~20 40~30 50~40 60~50 75~60
定出分类标准。《中国土壤》第2版中把
土壤石砾含量分为3级,见下表。
表6-10 土壤石砾含量分级(%)
3~10mm石砾含量 分 级
<1
l~10
无砾质(质地名称前不冠)
砾 质
>10
多 砾 质
三、土壤质地和石砾含量对土壤肥力及
植物生长的影响
(一)土壤质地类型及其肥力特征
1.砂土类 砂土类含砂粒多,充气孔隙多,持 水孔隙少,土壤孔隙度小,通透性良好, 但不易蓄水保肥。
2.粘土类 粘土类含粘粒多,持水孔隙多, 充气孔隙少,土壤孔隙度大,通透性
差,蓄水力强,易积水,粘粒本身含
养分多,有机质分解慢,易积累,保
肥力强,施用的肥料后劲较大。
3.壤土类
壤土类砂粘适中,充气孔隙与 持水孔隙比例适当,通透性良好,
蓄水保肥力强,养分含量丰富,有
机质分解速率适中,供肥和保肥性
能良好。
1.国际土壤质地分类标准 这是一 种3级分类法,即按砂粒、粉砂粒和粘
粒3种粒级的质量百分数分类的,共分4
类12级,详见下表。
表6-7 国际土壤质地分类标准

土壤的物理机械性和耕性

土壤的物理机械性和耕性

土壤的物理机械性和耕性土壤耕作是土壤管理的主要技术措施之一,耕作的目的是改善土壤孔隙状况,为植物生长创造良好的土壤条件。

若要合理地对土壤进行耕作,就应了解土壤的物理机械性能和耕作性质。

一、土壤的物理机械性当土壤受到外力作用(如耕作)时发生形变,显示出的一系列动力学特性,称为土壤的物理机械性。

这一性能是多项土壤动力学性质的统称,包括黏结性、黏着性、可塑性等。

(一)土壤黏结性和黏着性土壤黏结性(soil cohesiveness)是土粒间通过各种引力而黏结在一起的性质。

这种性质使土壤具有抵抗外力破碎的能力,也是耕作时产生阻力的主要原因之一。

土壤中往往含有水分,土粒之间的黏结常以水膜为媒介。

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

土壤黏着性(soil adhesiveness)是土壤在一定含水量条件下,土粒黏附在外物(如农具)上的性质。

土壤过湿耕作,土粒黏着农具,增加土粒与金属间的摩擦阻力,使耕作困难。

土粒与外物的吸引力也是由于土粒表面的水膜和外物接触面产生的分子引力引起的,故黏着性实际上是指土粒—水膜—外物之间相互吸引的性能。

土壤黏结性和黏着性强弱,分别用单位面积上的黏结力(g/cm2)和黏着力(g/cm2)表示。

影响土壤黏结性和黏着性的因素主要有两方面,即土壤活性表面和土壤含水量。

土壤活性表面,一般用土壤比表面来表示。

土壤黏结性和黏着性强弱首先与土壤比表面成正比,比表面越大,黏结力和黏着力越大,黏结性和黏着性越强,反之亦然。

因此,土壤质地、土壤中黏土矿物种类和交换性阳离子组成以及土壤团聚化程度等,都影响其黏结性和黏着性。

土壤质地越黏重,黏粒含量越高,土壤黏结力和黏着力越大;而土壤质地越轻,黏结力和黏着力越小。

另外,土壤中蒙脱石为主,交换性Na+占优势,土壤高度分散,则土壤黏结性和黏着性增强;反之,黏土矿物以高岭石为主,交换性离子以Ga2+占优势,土壤团聚化程度高,则土壤的黏结性和黏着性降低。

土壤的物理性质

土壤的物理性质

土壤的物理性质1、 土壤的温度:土壤的温度在土壤中的分布于变化时是土壤热量状况的反映。

土壤温度状况也是土壤系统分类中的重要诊断特性。

2、 土壤的孔隙(1) 土壤孔隙度: 土壤的孔隙状况取决于土壤的质地和土壤的结构,土壤的孔隙度在不同类型的土壤和同一类型土壤不同发生层中都是不相同的。

土壤孔隙度通常不直接测定,而是通过土壤相对密度和容量的数据来计算获取的。

%100-1⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=土壤相对密度土壤容量土壤孔隙度 (2) 影响土壤孔隙的因素土壤孔隙度、孔径大小和大小孔隙的比例,决定与土粒的粗细以及土粒排列和团聚的形式。

影响土壤孔隙状况的因素主要有以下几种。

a. 土壤质地b. 土粒排列松紧与土壤结构c. 有机物质(3) 土壤相对密度和容重以动态观点及非线性动力学理论和方法来探索地质环境演化在自然因素与人为因素双重的作用下环境产生变化, 而这些因素的变化在许多情况下是无序的,是一个非线性问题。

非线性动力学理论和方法研究,在国际上已成为热点问题。

要了解和掌握这些因素变化, 就要通过长期的连续的对环境各要素进行监测, 取得必要的资料,从而来认识它。

因此, 国际上非常重视建立不同级别的(即全球性的、国家级的、地区性的) 长期的环境监测网站。

收集环境变化记录资料, 作为全球环境变化研究的科学依据,也是地球系统科学的重要组成部分。

这种以研究环境和生态系统为目的的不同级别的长期监测网站的建立已成为国际性趋势。

例如美国的长期生态研究网络、亚洲—太平洋地区的全球变化网络、中国生态系统研究网络、欧洲全球变化研究网络等等(方精云等, 2000) [10 ] 。

以各类环境监测数据为基础, 采用动态观点及非线性动力学理论和方法, 综合性地来探索地质环境演化的特点和地质环境灾变预报的可能性。

212 从不同空间尺度研究地球环境演化着眼于地球是个复杂系统, 是个多层次结构,以及通过各圈层相互作用的演化过程, 来研究全球性环境变化。

既研究现代的, 也研究过去地质历史时期(如晚更新世以来, 尤其是全新世时期的古环境变迁) , 同时对21 世纪内全球变化趋势进行预测。

土壤物理性质

土壤物理性质

2、土壤通气性的度量指标
1)空气孔度 一般将非毛管孔隙度≥10%作为土壤通气性良好 而且分布比较均匀时,作为土壤通气性良好的 标志。
的指标;或将土壤空气孔度占总孔度的1/5~2/5,
2)土壤氧扩散率

即氧被呼吸消耗或被水排出后重新恢复的速率, 单位mg/(cm2 ·min)。一般要求在30×10-5 ~ 40 ×10-5mg/(cm2 ·min)以上,植物才可良好 生长。

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)
*带电原因: 一部分电荷是晶格破裂产生的; 另外晶格表面的—OH和—OH2在土壤呈强碱性条 件下,释放出氢质子,导致高岭石带负电荷(可 变电荷)。 *带电量的多少:高岭石所带电荷数量较少。

各种阴离子被土壤胶体吸附的顺序如下: F->草酸根>柠檬酸根>PO43-〉AsO43->HCO3>H2BO3->CH3COO->SCN->SO42->Cl->NO3-
根据阴离子吸收的特点,在施肥时,应采取相应措施, 磷肥施用时应防止固定,硝酸态氮肥应防止流失。
Ⅳ 离子吸收代换作用的意义
1、使土壤具有保持和供应养分的能力
(2)意义: 阳离子交换量是评价土壤肥力的一 个指标。它直接反应土壤可以提供速效养分的 数量,也能表示土壤保肥能力、缓冲能力的大 小。
一般认为:<10 cmol/kg,保肥力弱;

土壤的物理性质

土壤的物理性质
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
土壤的物理性质
1.2土壤孔隙性
(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。
公 式
1hm2的1m土层储水量 =10000m2×1m×1.3 t/m3×25% =3250m3/hm2= 325mm
1.1土壤质地与土壤结构
土壤质地
物理性粘粒 (<0.01mm)%
物理性沙粒 (>0.01mm)%
组别
名称
灰化土类
草原土及 红黄壤土
碱土及 强碱化土
灰化土 类
草原土及 红黄壤土
碱土及 强碱化土
砂土
松砂土 紧砂土
壤土
砂壤土 轻壤土 中壤土 重壤土
粘土
轻粘土 中粘土 重粘土
0–5 5 – 10
10 – 20 20 – 30 30 – 40 40 – 50
90 – 80 80 – 70 70 – 60 60 – 50
90 – 80 80 – 70 70 – 55 55 – 40
40 –50
50 – 60 >65
50 –35
35 – 20 <20
40 –25
25 – 15 <15
100 – 95 95 – 90
90 – 85 85 – 80 80 – 70 70 – 60
土壤的物理性质
1.3土壤物理机械性质与耕性
土壤物理机械性质
土壤粘结性
土壤粘着性
土壤可塑性
土壤的物理性质
1.3土壤物理机械性质与耕性 土壤黏结性:土粒与土粒之间相互黏结在一起,抵抗机械破碎 的性能

土壤的物理性质:学习土壤的物理性质及其对植物生长的影响

土壤的物理性质:学习土壤的物理性质及其对植物生长的影响
• 利用土壤肥力监测设备,定期监 测土壤肥力状况
• 根据土壤肥力监测数据,预测土 壤肥力的未来变化趋势
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• 根据植物生长需要和土壤水分状 况,合理安排灌溉和排水措施
土壤水分管理:通过监测、预测和调控 等手段,实现对土壤水分的合理利用和
环境保护
• 土壤水分管理的方法:土壤水分监测 法、土壤水分预测法等
• 利用土壤水分监测设备,定期监 测土壤水分状况
• 根据土壤水分监测数据,预测土 壤水分的未来变化趋势
04 土壤空气与植物生长关系
• 土壤肥力变化的测定方法:土壤养分监测法、遥感法等 • 利用土壤养分监测设备,定期监测土壤中的养分含量和分布
土壤肥力变化对植物生长的影响:
• 影响植物种子的发芽和生长,影响植物的生长速度和产量 • 影响土壤中微生物活动,进而影响植物生长 • 影响土壤养分和水分循环,进而影响植物生长
土壤肥力的调节与管理
• 土壤密度:单位体积土壤的质量,单位:g/cm³ • 土壤密度的测定方法:浮力法 • 将土壤样品放入一个装满水的容器中,测量土壤样品在水中的浮力 • 根据浮力计算土壤的体积,然后将土壤样品烘干,测量其质量 • 计算土壤的密度:密度=质量/体积
• 土壤孔隙度:土壤中空隙体积与土壤总体积之比,单位:% • 土壤孔隙度的测定方法:排液法 • 将土壤样品放入一个装满水的容器中,测量土壤样品在水中的浮力 • 将土壤样品取出,称其质量,计算其体积 • 计算土壤的孔隙度:孔隙度=(1-土壤密度/土壤真密度)*100%
土壤层次结构对植物生长的影响:
• 影响土壤的肥力、水分和空气供应,进而影响植物生长 • 影响土壤微生物活动,进而影响植物生长 • 影响土壤侵蚀和排水能力,进而影响植物生长

土壤的物理特性

土壤的物理特性

土壤的物理特性
土壤的物理性质主要指土壤固、液、气三相体系中所产生的各种物理现象和过程。

主要包括土壤的颜色、质地、孔隙、结构、水分、热量(热性质)和空气状况,以及土壤的机械物理性质和电磁性质等方面。

土壤颜色:
土壤颜色在物理性质中最为直观,在一定程度上反映了土壤的主要化学组分和土壤的水热状况,可作为鉴别土壤肥沃程度的指标,如菜农朋友熟悉的深色土壤常较浅色土壤肥沃、腐殖质含量高的土壤往往呈暗黑色等等;
土壤质地;
指土壤中不同大小、直径的矿物颗粒的组合状况,与土壤通气、保肥、保水状况及耕作的难易有密切关系,菜农比较熟悉的土壤质地有砂土、壤土、粘土、沙壤土等等;
土壤孔隙:
土壤固体颗粒间的空隙,是容纳水分和空气的场所。

土壤中孔隙的大小、形状及其稳定程度与土壤结构有关,通常适合植株生长的土壤孔隙状况为“上松下紧”的孔隙构形;
土壤结构;
指土壤颗粒(包括团聚体)的排列形式,如团粒和粒状结构、块状和核状结构、柱状和棱柱状结构、片状结构等,其中团粒结构是蔬菜获得高产高效的最佳结构体;
土壤水分:
指固液气三相存在于土壤颗粒表面和颗粒间孔隙中的水分,来源于降水、灌溉水以及随毛细管上升的地下水和凝结水;
土壤热性质:
指影响热量在土壤剖面中的保持、传导和分布状况,是决定土壤热状况的内在因素,也是设施蔬菜上控制土壤热状况,使其有利于植株生长发育的重要物理因素;
土壤空气;
指存在于土壤颗粒表面、未被水分占据的孔隙中和溶于土壤水中(溶液中)的空气,主要来源于近地表的大气,也有部分是土壤呼吸过程和有机质分解过程的产物。

了解土壤的组成:科学知识点

了解土壤的组成:科学知识点

了解土壤的组成:科学知识点土壤是我们日常生活中非常重要的一部分,它是植物生长的基础,对于维持生态平衡和农业的发展有着重要意义。

了解土壤的组成对于我们更好地利用土壤资源、保护土壤环境具有重要的意义。

本文将围绕土壤的组成展开介绍,以帮助读者更好地了解土壤的科学知识。

一、土壤的物理组成土壤的物理组成主要包括颗粒物质和孔隙结构。

颗粒物质是土壤物理性质的基础,主要由砂、粉砂、黏土等不同粒径的颗粒组成。

其中,砂粒最大,黏土粒最小。

这些颗粒的大小和比例决定了土壤的质地,质地的不同对土壤的肥力和水分保持能力有着重要的影响。

土壤中的孔隙是由颗粒之间的间隙形成的,主要包括毛管水和非毛管水两部分。

毛管水是在细微的孔隙中由毛细现象引起的水分,对植物的供水起着重要作用。

非毛管水则是填充在较大孔隙中的地下水,对于土壤的排水和贮水有着重要的作用。

二、土壤的化学组成土壤的化学组成包括有机物质和无机物质两部分。

有机物质来源于植物和动物的残体、分泌物以及微生物的代谢产物等,它们经过分解和转化形成了土壤中的腐殖质。

腐殖质对土壤的保水、保肥、保护土壤中有机肥养分的释放有着重要作用。

无机物质是指土壤中的矿物质和有机无机复合物,主要由矿物颗粒、离子交换体和土壤胶体组成。

矿物颗粒主要来自于岩石的风化和破碎,它们对土壤的肥力和结构有着重要的影响。

离子交换体是土壤中吸附离子的重要媒介,它对植物的养分吸收和土壤肥力的维持起着重要作用。

土壤胶体则是一种由颗粒细小的矿物组成的胶态物质,它能吸附水分和养分,并对土壤结构稳定性起到重要作用。

三、土壤的生物组成土壤的生物组成包括微生物、植物和动物。

微生物是土壤中最丰富的生物类群,包括细菌、真菌、放线菌等。

它们参与了土壤的有机质分解、养分循环和抗土壤病原微生物的作用。

植物通过根系和土壤发生相互作用,植株的生长和发育依赖于土壤提供的水分和养分。

动物则通过活动和排泄物的分泌改变土壤的物理性质和化学性质。

四、土壤的水分组成土壤的水分主要包括毛管水、非毛管水和附着水。

土壤力学特性分析

土壤力学特性分析

土壤力学特性分析土壤是一种复杂的多相材料,其力学特性的分析对于土木工程、地质工程、水利工程等领域具有重要意义。

本文将对土壤力学特性进行深入分析,包括土壤的物理特性、力学参量以及土壤的变形特性等方面。

一、土壤的物理特性土壤的物理特性是指土壤颗粒大小、颗粒分布、孔隙度等方面的性质。

1. 土壤颗粒大小和颗粒分布:土壤颗粒可以分为粉砂、砂、粉土、黏土等不同级别。

颗粒分布的均匀性与土壤的孔隙度、通气性以及持水性有关。

2. 孔隙度:土壤中存在着土壤颗粒之间的孔隙空间,这些孔隙可以分为颗粒间孔隙和颗粒内孔隙。

孔隙度是指土壤中孔隙空间所占体积的比例。

二、土壤的力学参量对于土壤的力学特性分析,需要确定一些基本的力学参量,如下所示:1. 土壤的重度和单位重度:土壤的重度是指单位体积土壤所含质量,单位重度是指单位体积土壤所受的重力。

重度和单位重度的测定对于土壤的工程设计和稳定性分析具有重要作用。

2. 孔隙比和饱和度:孔隙比是指土壤中孔隙体积与总体积之比。

饱和度是指孔隙中含有水分的体积与孔隙总体积之比。

3. 孔隙水压力:当土壤中存在水分时,由于重力的作用,水分在孔隙中产生一定的水压力,该水压力对于土壤的稳定性和渗透性有影响。

三、土壤的变形特性土壤在受力作用下会发生变形,变形特性是土壤力学中的重要内容。

1. 应力应变关系:土壤的应力应变关系是指土壤在受到应力作用下所产生的应变程度。

常用的应力应变关系有线弹性模型、弹塑性模型以及本构模型等。

2. 压缩性和剪切性:土壤的压缩性是指土壤在受到挤压应力作用下发生的变形程度。

剪切性是指土壤在受到切割应力作用下发生的变形程度。

3. 孔隙水压缩性:当土壤中存在水分时,由于孔隙水的压缩性,土壤在受到应力作用下会产生孔隙水压缩变形。

四、土壤的力学行为根据土壤的力学特性和变形特性,可以对土壤的力学行为进行分析。

1. 强度特性:土壤的强度特性是指土壤在受到外力作用下的抵抗能力。

常用的强度指标有抗剪强度、抗压强度等。

土壤物理学

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。

土壤物理知识点总结

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。

土壤修复物理知识点总结

土壤修复物理知识点总结

土壤修复物理知识点总结一、土壤的物理性质1. 土壤的物理性质概述土壤是由矿物质、有机质、水和空气等组成的综合体,具有多种物理性质。

其中,土壤的颗粒组成、结构、密实度、质地和水分特性等,对土壤修复具有重要的影响。

2. 土壤颗粒组成土壤中的颗粒组成主要包括砂粒、粉粒和黏粒。

其中,砂粒大,粒径在0.05~2.0mm之间,通透性好;粉粒的粒径在0.002~0.05mm之间,传导性良好;黏粒的粒径小于0.002mm,对土壤的保水性和保肥性作用明显。

土壤颗粒组成可以影响土壤的渗透性和通透性,对于土壤修复中的水分及污染物传输具有一定的影响。

3. 土壤结构土壤结构是指土壤颗粒的排列方式和颗粒间的空隙结构。

土壤结构的好坏会影响土壤的通气性、保水性、抗冻性和保肥性等性能。

在土壤修复中,良好的土壤结构对于水分的渗透与保持有着至关重要的作用。

4. 土壤密实度土壤密实度是指单位体积土壤的质量,密实度高意味着土壤颗粒紧密堆积,土壤内部的孔隙度会受到限制,影响土壤内部水分、气体的渗透与交换。

在土壤修复中,合理控制土壤密实度是非常重要的。

5. 土壤质地土壤质地是指土壤中砂、粉、黏土的含量比例。

不同质地的土壤对于水分的吸附性和透水性都有显著差异,而这对于土壤修复以及对污染物的迁移有着重要的影响。

6. 土壤水分特性土壤的水分特性是指土壤中水分与势量关系的一种指标,它直接影响着土壤内部的通气性和保水性。

修复不同类型的污染土壤,需要针对其水分特性,进行相应的物理修复措施。

二、土壤物理修复方法1. 土壤通气处理土壤通气处理是指通过改良土壤结构和增加土壤透气性,从而改善土壤内部的气体交换情况。

通气处理可以通过机械通风、土地曝气、通气管道等方式来实现。

通气处理可有效减少污染物对土壤内部的影响,在土壤修复中有着重要作用。

2. 土壤松动处理土壤松动处理是通过机械手段对土壤进行翻耕、松土或挖掘等操作,消除土壤结构紧密和层理不畅,增加土壤的透气性和通透性。

土壤的物理性质

土壤的物理性质

土壤是矿物质、有机物、水和空气的复杂混合物。

它由多种颗粒组成,包括沙子、淤泥和粘土,按大小分类。

土壤的物理特性很重要,因为它们会影响植物的生长方式以及水和空气穿过土壤的方式。

土壤的一些物理性质包括:
质地:这是指土壤中沙子、淤泥和粘土的相对含量。

沙子含量高的土壤往往排水良好且松散,而粘土含量高的土壤往往排水不良且重。

结构:这是指土壤中颗粒的排列方式。

结构良好的土壤团聚良好,外观呈易碎或颗粒状,而结构较差的土壤则容易侵蚀和压实。

孔隙率:这是指土壤中充满空气和水的空间量。

孔隙率高的土壤排水良好,持水能力好,而孔隙率低的土壤排水不良,持水能力低。

密度:这是指每单位体积土壤的重量。

密度高的土壤致密,根系不易穿透,而密度低的土壤多孔,更容易根系生长。

pH值:这是指土壤的酸度或碱度。

pH值低于7的土壤是酸性的,而pH值高于7的土壤是碱性的。

不同的植物有不同的pH 值偏好,土壤的pH 值会影响植物养分的可用性。

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1.土壤物理学概念,以及土壤物理学在发展中形成了哪些特点土壤物理学是指研究土壤中的物理现象、物理过程及其调节的学科。

在30年代已经成为土壤学的一个分支,60年代发展较快,80年代在热带、亚热带农业开发和环境保护中日益重要。

是由土壤物理学基础、应用物理学、土壤物理研究方法、土壤结构、土壤改良等组成。

在发展中形成了自身的特点:(1)多来源、多分支,不断吸取其他学科新内容、新技术,如地学的农业气象、陆地水文、地下水动力学、地球物理勘探等;工程学的地质地貌学、土地学、水利工程、环境工程等。

(2)适用性强、应用面广。

如参与工矿业、军事、农业、土壤和水资源利用保护、环境污染、监测等方面。

(3)研究方法既有田间原位原状土壤研究和长期定位观测,又注意研究室内模拟实验和数学物理模型研究,主要成果有:早中期,出现有斯托克定律、普舍尔定律、达西定律、茹林公式、多级团聚模型等等;现代:有SPAC测定,土壤水、气、热流模型。

(4)超微10-10研究水分子,宏观104m集水区。

(5)近年来,从室内到大环境,空间变异。

2.土壤颗粒研究和质地分级问题研究进展土壤颗粒性质对土壤性质影响很大。

由于对土壤大小颗粒研究较多,所以质地分级缺少应用基础。

其中苏联的卡钦斯基制(三类九等)较好。

我国目前仍采用苏联分类的颗粒分级,特别是对我国西北地区适用。

(1)根据各类土壤颗粒性质变化划分的粒级;(2)主要粒级含量并考虑阳离子交换量;(3)参与田间管理和作物管理;中国在《中国土壤》的第二版中,推荐了新的颗粒质地分类机制。

颗粒的界限、质地的分级基本上沿用苏联,但也有变动:粘粒上限由0.002~0.0001㎜改为粗的粘粒,小于0.001㎜为细粒;在质地中粗粉粒为0.05~0.01㎜,细粉粒小于0.01㎜等。

我国1980~1990年,第二次土壤普查采用卡钦斯基制,但1987年汇总时,采用国际制,均用数学方法处理转为国际制,造成数据失真。

分级制的转换,必将有很大误差,特别是分选性强的土壤。

其中国际制是1932年国际土壤会议制订的,分级粗糙不易使用。

3.土壤水分研究进展土壤水分研究、形态观念和能量观念结合。

水分土壤物理研究的内容、方法与过去不一样。

但近十年来,普及土壤水分能量学说及测定技术,来改造传统的形态观念,并形成自身的特点。

其中取得了一系列成果,从两种观念(形态和能量)相结合进行研究。

(1)土壤水分特征曲线。

比水容,是水流方程或模型的基本参数;可以在图上引进水分参数,了解有效水数量与能量水平;可以看出不同质地土壤在相同吸力条件下水分含量不同。

目前国内认为特征曲线限于15×105Pa以下,若其在1×105Pa的范围内,是植物的有效水范围。

1×105Pa的比水容从102量级增至105(ml/Pa·g)说明有效水不是等效的。

对于无效水,暂时以103~102为一个量级,小于102全部无效,可能与毛管断裂湿度有关。

还有两个与灌水定额和临界地下水位有关的常数,田间持水量和气管断裂湿度,怎样从形态到能量结合还需进一步研究。

(2)土壤水分的监测和模型建立。

①在建立达西定律考虑土壤空间变异,拓展了思路。

②在建立模型的参数,需要从原位、原状去观测。

③SPAC水流及生态学意义。

土壤水势研究和土壤植物水势联合测定才刚开始起步。

④国际上,在这方面的研究仍在理论水平上,没有用在实验上。

4.如何开展土壤物理学新兴和边沿领域的研究土壤物理对温带研究较早,60年代才转向亚热带。

到80年代,侵蚀、干旱等生态环境恶化,限制了温带、亚热带农业发展,因此土壤物理研究又开始受到重视。

(1)对土壤结构的再认识。

①威廉斯的弹力结构,用来评价土地肥沃与否,但有一定的局限,如新疆土壤弹力差,但肥力也有较高地区,可种植水稻;②卡钦斯基制,小团块结构有水稳性,多孔性弹基结构稳定性强,但缺乏空气;③中国60年代初,水、肥、气、热对土壤的综合调节形成综合肥力,强调创造适合土壤的根层结构和土体结构,强调土壤复合体、土壤微团聚体是土肥基础;④贝佛尔提出土壤中原生颗粒和次生颗粒的粒间排列模式,是影响土肥的重要因素。

(2)土壤电磁学研究。

20世纪90年代,首先从浙江开始波及全国,用磁化仪测量土壤磁场,特别是西北地区宁夏测得土壤磁化率:粘土>沙土>粉土;变质岩>河成岩>土壤。

电磁犁使土壤磁化,养分增加但成本太高。

磁化水可改良盐碱地,成效很大但成本太高。

(3)新型研究方向。

包括空间变异、土壤溶质迁移、土壤溶质扩散等新兴研究领域。

5.土壤孔隙及其特点,研究土壤孔隙的重要意义土壤孔隙是指土壤内部有许多不规则的小孔,大小不同,形成三度空间网,对水分、空气影响较大。

孔隙分级:①无效孔隙,<0.001㎜,压力1000~2000Pa;②毛管孔隙,>0.001且<0.1㎜,能存水,是有效孔隙;③非毛管孔隙,>0.1㎜,不能存水,但能存空气和排水。

其中毛管孔隙是土壤中最重要的孔隙。

有很大的毛管力,使自由水在毛管中上升到一定高度,水柱高度可达1m。

实际工作中,通过毛管力保持水的孔隙称为毛管孔隙,相反,不能保水能存空气的孔隙称为非毛管孔隙。

研究土壤孔隙的意义:土壤孔隙特别是土壤毛管孔隙,对于土壤的质地研究、土壤的结构研究、土壤的有机质研究以及土壤的水分研究都有重要意义。

6.试述土壤结构形成机制,以及如何把Δ电位降低到临界值的途径土壤颗粒在压力等条件下形成大小不同的微团聚体和团聚体,两者称为土壤结构。

不同土壤结构不同,同一土壤不同剖面结构不同。

土壤结构形成机制:(1)微团聚体机制学说。

①多级的团聚学说,原生的土粒(单粒),变为复粒,再次粘结,经过多次粘结形成。

②粘团学说,主张多级复合团聚作用,最初也是颗粒的复向粘结成为粘团,是基本单位,再和其他粘团或有机质胶体互相团结,甚至粘沙相互粘结成为微团体或团聚体。

Δ电位取决于胶体表层电荷和扩散层厚度,而扩散层厚度决定于补偿离子厚度。

补偿离子电荷少,水化度大的离子形成的扩散层厚,Δ电位高;反之,电荷大,水化度低的离子形成的扩散层薄,Δ电位低。

因此,同一胶体体系中,胶体性质不变,Δ电位随扩散层的厚度改变。

(2)胶体凝聚作用。

胶体表面的电荷为双电贺,附近是非电荷活动区。

当粘粒在土壤中运动时,Δ电位升高,相排斥力升高,只有降到一定临界值时,粘粒间的排斥力(库仑力)<吸引力(范得华力),最终相互凝集形成胶体。

Δ电位降低到临界值以下,可通过:①改变交换性离子种类,各离子的凝聚力原子价和水化半径不同而不同,离子价高凝聚力越高。

②距离粘粒越近,Δ电位越低,凝聚力越高。

③同价离子中,凝聚力取决于水化半径,水化半径小的,凝聚力越强,那么Δ电位就越低。

④增加介质中的电解质浓度,农业中常用晒田、烤田等降低土壤中的碳,使胶体很快凝聚,形成团聚体。

(3)水膜粘结作用。

在潮湿的土壤中,粘土颗粒常以“-”吸引极性水分子,且定向排列形成薄水膜。

距离越近定向程度越高,排列越紧密,其Δ电位就越低,可降到临界值。

7.试述有机质在结构形成中主要理论土壤胶体分为无机胶体、粘土颗粒、有机质、微生物分泌物和菌丝等,在土壤结构形成中有很重要的作用,其中有机质在结构形成有其特殊的地位。

有机质参与土壤结构中团粒的形成,具有一定的水稳性和多孔性,且不易被破坏。

其中>0.05㎜的,与有机质含量相关性很高,特别是粘粒<25%的,相关性更明显。

土粒与团粒相团聚的有机质有:腐殖质、多糖、蛋白质、木质素等。

(1)腐殖质在土壤有机质中数量较多,一般为50%~60%,抵抗微生物的分解,在团粒形成中有很重要的地位,尤其是富敏酸胶结。

如丘林—加彭理论:①通过Ca2+作为键桥连接在一起,称为褐富酸钙团粒“G1”,主要分布在距离根较远的10~20㎝处,通气良好,但稳定性不高,可用NaCl等中性盐拆开。

②通过Al3+、Fe3+氧化物作为键桥与腐殖质连接,“G2”,稳定性高,加NaCl等不可拆开,但是加入Na(OH)可拆开,分布在根系附近,微生物旺盛、有机质丰富的地方。

微生物分解有机质造成氧气不足,Fe3+被还原为Fe2+,提高了Fe离子的抗性,有利于Fe(OH)2的形成,即土壤胶膜,促进结构形成。

(2)多糖,是微生物分解有机质的产物,是线形绕曲的高分子集合体,20%链条上面有大量的氢氧基,分子量可达10万~100万,是很好的胶结剂,与土壤颗粒或团粒相结合的基质是氢键、化学键、范得华力等。

(3)木质素、蛋白质、微生物分泌物等,则是通过不同程度的质变才产生胶结的。

8.试述土壤粘结性,以及土壤粘结力来源和产生机制土壤粘结性是由颗粒之间的许多吸引力(来自各种因素)产生的,它们都属于物理化学的机能。

其中水分张力通过粒间水膜的粘结作用是非常重要的。

颗粒之间的范得华力、带负电荷的粘粒表面和正电荷的粘土边角之间的静电吸引力、以阳离子为桥对相邻颗粒的连接以及有机质、铁铝氧化物、碳酸盐等都能产生粘结作用,它们随水膜拉力的发展因粒间距离减少而增强。

除水膜作用以外的粘结力统称为分子粘结力。

(1)水膜粘结力。

土壤中水膜粘结力是由接触点的总数决定的,接触点的量决定于颗粒细度和团聚度,所以粘质土和结构不良的土壤粘结强度大于砂质或团聚化的土壤。

经过论证,土粒间水膜的拉力随含水量减少而增强,但当含水量很低时,水膜拉力又趋于零。

当一粒间孔隙有1/4被水充满时,土粒通过水膜聚合为一体。

(2)分子粘结性。

分子粘结性是颗粒之间的吸引力是最主要的。

因为没有化合键,所以称为分子粘结性。

现已研究查明,粘粒的平面带有负电荷,而四周的边角带有正电荷,当边或角与平面接触时颗粒之间产生吸引力。

一般以端点对面或边对面型结合。

这种结合是由于库仑力、范得华力-伦敦里以及阳离子和被吸着的水分的连接共同作用。

当两个颗粒发生面对面排列接触时,同种电荷间的库仑斥力成为主导力,但这种力为外加载荷、范得华力-伦敦里、阳离子键及被吸着的水分子的氢键共同作用所克服,在这一状态中,片状粘粒构成疏松的卡片结构,其基架是稳固的。

因为颗粒之间有牢固连接的键,而颗粒本身的硬度也大。

整个结构的硬度取决于连接的强度,而连接的强度又由连接的特性及粘结力的大小决定。

9.试述影响土壤粘结性因素,土壤由干变湿粘结力产生和消失的过程影响因素有:(1)土壤颗粒大小影响土壤粘结性。

(2)土壤水分含量。

适当的含水量(触点水15%)时,粘结力最大。

①在干土变湿过程中,完全分散干燥的土粒在常温常压下,有少量的粘结力。

在加入少量的水后,慢慢地出现了少量粘结性,即水膜的粘结作用。

水膜分布均匀,并在土粒接触点上出现触点水时,粘结力最大。

当水分子继续加多,水膜变厚,土粒间距离增大,粘结力变小。

②在湿土变干过程中,把土壤加水使之成流体阶段,粘结消失。

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