土壤学课件第二章土壤矿物质

？
物理风化 physical 化学风化 chemical 生物风化biological
原生矿物 primary
次生矿物secondary
由于风化的强弱不同，成土条件不同，形成的土壤颗粒大小 是否相同？答案=否
一.矿质土粒 （soil particle）
（二）土粒概念 soil particle 土粒 soil particle：土壤中各种粒径的固相颗粒
有中国分类制吗？ 有！ （？） 经常用哪个？
粒级分类制
• There is no natural classification of particle size; the limits are based on the contribution that particles of different sizes make to the physical and chemical properties of soil. As a result, several classification systems have been developed around the world • 如:>0.002mm颗粒在悬液中无布朗运动,而 <0.002mm颗粒则显示出明显布朗运动.故粘 粒界限定于0.002mm。 • 粒级分类的实质依据是（？）
0.005~0.001 0.0001~0.0005 <0.0001
基本粒级
石砾 砂粒 粉粒 粘粒
Particle size (mm)
Textural Group
Clay Silt Sand
< 0.002 0.002 - 0.02 > 0.02
土壤粒级分类系统(二级分类制)
苏联制:由卡庆斯基（Качинский）依据土粒的矿物组成和化 学组成及其某些理化性状,如阳离子交换量、最大吸湿量、持水量、膨胀和 收缩性的变化规律与1957年将11级分类制归并为两个大组。被我国和东欧 诸国普遍采用。
粒级名称
石块каменствя 石砾гравий
粒径/mm
>3 1~3
粗砂 coarse sand 细砂 fine sand
2~0.2 0.2~0.02
粗细砂 Песок крупный 中细砂Песок средний 细砂粒 Песок мелкий
0.5~1 0.25~0.5 0.05~0.02
依据存在的状态： 单粒：single particle 复粒：compound particle （三）土壤粒级 particle sizes
依据粒径大小 （单粒）
1.粒级概念（fraction)：土壤颗粒的大小分级
2.粒级划分依据：粒级化分的表观依据（或依赖的指标）：依 据单个颗粒的粒径大小进行。
土壤粒级分类系统(三级分类制) classification systems of soil separates
国际制(ISSS) International Soil Science Society (1930) Atterberg(1912) 美国制(USDA) U.S Department of agriculture (1956) 苏联制 Качинский (1965)
问：
从颗粒组成上讲，土壤之间的不同之处在 哪里？ 在各粒级的含量的百分数组成不同----质地
二.土壤质地（soil texture)
一.概念： 1.机械组成（mechanical composition)：不同粒级（sand，silt， clay)颗粒的组成比例（百分比）。 注意:这里仅仅是一个定量化的概念，实质就是三种粒级颗粒的重 量百分比。简单地从历经大小把土壤颗粒分为砂粒、粉砂粒，粘粒 3级，在分别称重，获得百份含量比。没有依赖任何其它性状：故 叫机械组成。
粒级名称
石砾 gravel
粒径/mm
>2
粒级名称
石块 stone 粗砾 gravel 极粗砂粒 very coarse sand 粗砂粒 coarse sand 中砂粒 medium sand 细砂粒 fine sand 极细砂粒very fine sand
粒径/mm
>3.0 2~3 1~2 0.5~1 0.25~0.5 0.1~0.25 0.05~0.1
2.质地(soil texture) :按照机械组成相近似进行归类，这些类别叫质 地。Soils are a combination of sand, silt, and clay whose relative
proportions determine the soils texture.
注意: ① 质地既有定量概念(以机械组成为依据划分的)，也有定性的内容 (如人的感觉和它的生产性状)A textural class is a defined range of particle size distribution with similar behavior and management needs. ②质地主要表达的是土壤中占优势粒级的颗粒（predominant size， or size range of particle），但任何质地类型土壤决非由一种粒级 的颗粒组成。 ③质地属于土壤的静态物理性质（static soil physical property） （因为相对变化较小，但绝不是永远不变的） ④质地是以土壤机械组成（sand、silt、clay）为指标体系，以基本 理化性状为科学依据进行分类的。相同的质地类型却粒级变化是在规定 的范围类变化的。因而也有人为因素参与，目前有许多分类制。--如何 分类？
பைடு நூலகம்
第一节 土壤质地 soil texture
瞧！ 颗粒大小多么不匀
一.矿质土粒 （soil particle）
（一）矿质土粒的来源
岩石 Rock 矿物 mineral
风化作用 weathering
母质 Parent material ？
成土作用 soil formation
土粒 Soil particle
或半径（建立在颗粒分析方法上）
3. 粒级分类制（classification systems of soil separates)
土壤颗粒大小是连续分布的，要确定土壤颗粒的分级需要研究土壤颗粒大小 和性状间关系，找到由量变到质变分界点，突变点，就可以作为化分类别的依 据。受人为因素的影响，当前土壤立即分类制有： Size is a continuous variable .Although dividing particle size into discrete size ranges is arbitrary, it is also useful. Individual soil particles range in size from boulders that are meters in diameter to clay particles that are less than 0.002mm (less than 2 m）in diameter .Particles so different in size also have different properties. The terms used to divide the continuous size variable, diameter, into discrete units are considered next.
粉粒 silt
0.02~0.002
粉粒 silt
0.002~0.05
粗粉砂Пыль крупная 中粉砂Пыль средная 细粉砂Пыль мелкая
0.01~0.05 0.005~0.01 0.001~0.005
粘粒 clay
<0.002
粘粒 clay
<0.002
粘粒 ил глинистый 胶粒ил коллоидный 胶体 коллоид
土粒
注意：物理性 砂粒和砂粒的 区别；物理性 粘粒和粘粒的 区别
土 壤 骨 骼 (石 砾 ) >1mm
细土 <1mm
上限为1mm
砂
物理性砂粒 phsical sand 1~0.01mm
物理性粘粒 physical clay <0.01mm
注意：采用不同的分类制，颗粒分析时样品处理要求通过不同级别的筛孔。 以上粒级划分都是以当量直径为依据.
那么土壤颗粒的粒径有何实际含义（？），颗粒的形状（？）
一.矿质土粒 （soil particle）
土壤颗粒绝非标准球形，是各种不规格形状的，那么，粒径的 含义就并非它们的真实直径或半径。-----当量直径
当量直径（有效直径）equivalent diameter or effective diameter of soil particle : 与同质的标准球形颗粒沉降速度相同的土粒直径
一.矿质土粒 （soil particle）
（四）土粒的基本性状 4.生物性状不同 不同粒级颗粒上微生物类型和数量、酶等的差异是当今 研究的热点
大颗粒是土壤的骨骼，细小的粘粒是肌肉，要特别重视小颗 粒尤其是胶体颗粒 （纳米土壤或土壤中纳米材料研究）
重视土壤中粘粒（clay）
Mineral properties change radically with decreasing size below about 1 to 5 m(0.005). Clay minerals are the most abundant of the clay-sized minerals. Clay has three meaning in soil science, and they are easy to confuse, as the specific meaning depends on the context. Clay is （1）a fraction of the soil, (2) a texture class name, and ,(3) a class of minerals. Particles smaller than 1 m(0.001) are colloidal particles. The mineral colloids are the most important mineral fraction of the soil because of their physical and chemical reactivity. Clay describes a group of minerals having special properties that make them important to soils’ chemical and physical properties, even when they are present only in small amounts.