土壤学计算题 ppt课件
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环境土壤学PPT课件
第24页/共126页
第三节 土壤热性质
一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ土壤热容量
• 土壤热容量是指单位质量（重量）或 容积的土壤每升高（或降低）1℃所需 要（或放出的）热量。
可分为：容积热容量； 质量热容量。
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三、土壤的热扩散率
第三节
• 土壤热扩散率 (土壤导温率）是指 在标准状况下，在土层垂直方向上 每厘米距离内，1℃的温度梯度下， 每秒流入1cm2土壤断面面积的热量， 使单位体积（1cm3）土壤所发生的 温度变化。其大小等于土壤导热率 /容积热容量之比值。
W1 – W2 —————— ×100
W2
W1 ：湿土质量 W2 ：干土质量
×100
第14页/共126页
2.土壤水的再分布
概念：土壤水 入渗过 程结束后，水在重力 和吸力梯度影响下在 土壤中向下移动重新 分布的过程。
土壤水的再分布是 土壤水的不饱和流。
第15页/共126页
土中水 的运动
重力作用下土中水的渗流
第39页/共126页
A、有益影响 （f）根际微生物产生二氧化碳，使钙增加 可溶性，有利于植物吸收。 （g）根际中自生固氮菌可以固定大量的N2， 给植物提供有机和无机氮。
第40页/共126页
B、不利影响
（a）微生物与植物竞争矿质营养，在一定时间内减 少了对植物养分的供应，造成对植物生长的不利。 反消化细菌使含氮物质变成N2，养分损失。
脱落物
死亡根系和脱落的根毛、根冠、根表皮细胞等。
第33页/共126页
B. 根系的呼吸作用影响根际土壤的气体组分、 pH值、Eh等；
离根越近，CO2的含量越高，O2的含量越低； O2含量少影响根际范围的Eh，一般偏低； 由于根系分泌有机酸影响根际的pH值，一般偏酸。
第三节 土壤热性质
一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ土壤热容量
• 土壤热容量是指单位质量（重量）或 容积的土壤每升高（或降低）1℃所需 要（或放出的）热量。
可分为：容积热容量； 质量热容量。
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三、土壤的热扩散率
第三节
• 土壤热扩散率 (土壤导温率）是指 在标准状况下，在土层垂直方向上 每厘米距离内，1℃的温度梯度下， 每秒流入1cm2土壤断面面积的热量， 使单位体积（1cm3）土壤所发生的 温度变化。其大小等于土壤导热率 /容积热容量之比值。
W1 – W2 —————— ×100
W2
W1 ：湿土质量 W2 ：干土质量
×100
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2.土壤水的再分布
概念：土壤水 入渗过 程结束后，水在重力 和吸力梯度影响下在 土壤中向下移动重新 分布的过程。
土壤水的再分布是 土壤水的不饱和流。
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土中水 的运动
重力作用下土中水的渗流
第39页/共126页
A、有益影响 （f）根际微生物产生二氧化碳，使钙增加 可溶性，有利于植物吸收。 （g）根际中自生固氮菌可以固定大量的N2， 给植物提供有机和无机氮。
第40页/共126页
B、不利影响
（a）微生物与植物竞争矿质营养，在一定时间内减 少了对植物养分的供应，造成对植物生长的不利。 反消化细菌使含氮物质变成N2，养分损失。
脱落物
死亡根系和脱落的根毛、根冠、根表皮细胞等。
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B. 根系的呼吸作用影响根际土壤的气体组分、 pH值、Eh等；
离根越近，CO2的含量越高，O2的含量越低； O2含量少影响根际范围的Eh，一般偏低； 由于根系分泌有机酸影响根际的pH值，一般偏酸。
土壤学ppt
导热率:heat conductivity,thermal conductivity
在单位厚度（1厘米）土层，温差为1℃时，每秒 钟经单位断面（1厘米2）通过的热量焦耳数（）。 其单位是J.cm-2.s-1.℃-1。
土粒
毛 管 悬 着 水 示 意 图
田间持水量(field
capacity )：
毛管悬着水达到最大值时的土壤含水量 称为田间持水量，是土壤水分有效性的上 限，通常作为灌溉水量定额的最高指标。 在数量上它包括吸湿水、膜状水和毛管 悬着水。 田间持水量的大小，主要受质地、有 机质含量、结构、松紧状况等的影响。
土壤总孔隙度=1—1.325/2.65=50%
空气所占体积为50%—26.5%=23.5% 固相体积为100—50%=50%。
（三）土壤水贮量 指一定厚度土层内土壤水的总贮量，常用 mm表示，即相当于一定土壤面积，一定土 层厚度内有多少mm的水层。
土壤水贮量(mm) = 水容% × 土层厚度(mm)
第五章 第一节 一 二
土壤空气及热量状况 土壤空气（soil air） 土壤空气的组成 土壤空气的运动
第一节
土壤空气
一个通气良好的土壤， 首先，气体的数量是充足的，对于生活在土 壤里的各类好氧生物（高等植物和微生物） 是完全有效的； 其次，能够维持气体的组成有适当的比例。 一个通气良好的土壤，其空气组成接近于大 气。
吸附水
（1）土壤吸湿水(hygroscopic
water)
干土从空气中吸着水汽所保持的水称为吸湿水。
事实上就是土壤风干时所持的水量。植物不能 利用此水，称之为紧束缚水。
最大吸湿量(maximum hygroscopicity)：干土 在近于水汽饱和的大气中吸附水汽，并在土粒 表面凝结成液态水的数量。
土壤学课件第二章PPT教案可编辑全文
蛋白质
多肽
氨基酸
氨NH3
硝酸根NO3-
蛋白酶
肽酶
氨化细菌
硝化细菌
水解作用（hydrolyzation)
氨化作用（ammonification)
硝化作用（nitrification)
任何条件下
好气条件下
思考题：旱地和水地含氮化合物的转化结果会有何差异？
第13页/共65页
一.有机质的矿化作用
mineralization
（二）土壤有机质化学组成1.碳水化合物：单糖、多糖、淀粉、纤维素、果胶物质等2.木质素：比较稳定。是形成腐殖质中心核的原始材料3.含氮化合物：蛋白质、多肽、氨基酸4.脂溶性物质：如树脂、腊质、单宁等
第7页/共65页
（三）元素组成 C(52~58%)、O(34~39%)、H(3.3~4.8%)、N(3.7~4.1)、P、K、Ca、Mg、Fe、Si、Zn、Cu、B、Mo、Mn等.其中： C、H、O、N的和占有机质90~95%
三.土壤腐殖质性质
种类 羧基 酚羟基 醇羟基 醌基 酮基 甲氧基 总酸度
HA 15-57 21-57 2-49 1-26 1-5 3-8 67
三.土壤腐殖质性质
第36页/共65页
HA的3D优化结构模型
第37页/共65页
三.土壤腐殖质性质
(二）腐殖酸的理化性质1、颜色：腐殖酸不分组时，整体呈现黑色，但不同组分其颜色不同，胡敏酸颜色较深，呈棕褐色，富里酸颜色较浅，称淡黄色。腐殖质颜色主要由缩合度的大小和发色团的比例不同而引起。A4/A6比值（ A4/A6 ratio of humic acids) (E4/E6): 腐殖质在波长为465nm和665nm（或400nm和600nm)处的吸光值的比。是腐殖化程度的指标。 2、溶解性：腐殖质是一种弱酸，可溶于碱溶液而生成腐殖酸盐。 富里酸溶于水、酸、碱； 胡敏酸不溶于水和酸，但溶于碱； 富里酸的一价、二价盐溶于水，三价盐几乎不溶于水； 胡敏酸的一价盐溶于水，但二价、三价盐几乎不溶于水。3、吸水性 是一种亲水胶体， 最大吸水量可以超过500%
多肽
氨基酸
氨NH3
硝酸根NO3-
蛋白酶
肽酶
氨化细菌
硝化细菌
水解作用（hydrolyzation)
氨化作用（ammonification)
硝化作用（nitrification)
任何条件下
好气条件下
思考题：旱地和水地含氮化合物的转化结果会有何差异？
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一.有机质的矿化作用
mineralization
（二）土壤有机质化学组成1.碳水化合物：单糖、多糖、淀粉、纤维素、果胶物质等2.木质素：比较稳定。是形成腐殖质中心核的原始材料3.含氮化合物：蛋白质、多肽、氨基酸4.脂溶性物质：如树脂、腊质、单宁等
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（三）元素组成 C(52~58%)、O(34~39%)、H(3.3~4.8%)、N(3.7~4.1)、P、K、Ca、Mg、Fe、Si、Zn、Cu、B、Mo、Mn等.其中： C、H、O、N的和占有机质90~95%
三.土壤腐殖质性质
种类 羧基 酚羟基 醇羟基 醌基 酮基 甲氧基 总酸度
HA 15-57 21-57 2-49 1-26 1-5 3-8 67
三.土壤腐殖质性质
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HA的3D优化结构模型
第37页/共65页
三.土壤腐殖质性质
(二）腐殖酸的理化性质1、颜色：腐殖酸不分组时，整体呈现黑色，但不同组分其颜色不同，胡敏酸颜色较深，呈棕褐色，富里酸颜色较浅，称淡黄色。腐殖质颜色主要由缩合度的大小和发色团的比例不同而引起。A4/A6比值（ A4/A6 ratio of humic acids) (E4/E6): 腐殖质在波长为465nm和665nm（或400nm和600nm)处的吸光值的比。是腐殖化程度的指标。 2、溶解性：腐殖质是一种弱酸，可溶于碱溶液而生成腐殖酸盐。 富里酸溶于水、酸、碱； 胡敏酸不溶于水和酸，但溶于碱； 富里酸的一价、二价盐溶于水，三价盐几乎不溶于水； 胡敏酸的一价盐溶于水，但二价、三价盐几乎不溶于水。3、吸水性 是一种亲水胶体， 最大吸水量可以超过500%
高三地理专题土壤(共85张PPT)
耕作层:又称表土层或熟土层， 土质疏松，有机质比例高，颜色较暗
犁底层：又称亚表土层， 土层紧实，颜色较浅，具有保肥保水作用 自然土层：未经耕作熟化，
不利于作物生长。
（2016全国卷1）磷是土壤有机质的重要组成元素，也是植物生长的营养元 素。土壤水分增加有利于磷累积，气温升高和流水侵蚀会减少土壤中磷累积 量。图2示意我国四川西部某山地东坡土壤中磷累积量的垂直变化，据此完 成10~11题。
砂土
壤土
粘土
粒级成分
通气、透水性
蓄水、保肥性 能 对农业生产的 影响
砂砾占优势 强
沙粒、粉粒、黏 粒的比例适中
好
弱
强
易耕作
理想的土壤质地
黏粒占优势 差 强
不易耕作
（2018广东佛山模拟）土壤凋萎湿度是指土壤水分减少到使植物叶片开始呈 现萎蔫状态时的土壞湿度，被认为是植物能够吸收的土壤水的最低值。下图 为我国某地区不同树种(苗木)凋萎湿度测量结果。读下图，完成下列各题。
6．与该地改良后的土壤结构相符合的( ) A．表层为沙土，中间层为有机肥， 下层为黏土 B．表层为黏土，中间层为有机肥， 下层为沙土 C．表层为有机肥，中间层为黏土， 下层为沙土 D．表层为黏土，中间层为沙土， 下层为有机肥
自然土壤剖面主要土层及其特点
枯枝落叶层 有机层：以分解
部分分解的 和半分解的有机
相同点：土壤有机碳含量均随土层深度的增加而降低。 不同点：典型草原下的土壤有机碳含量随土层深度的 增加下降幅度大，而落叶阔叶林下的土壤有机碳含量 降幅较小
（2）推测伊犁河谷研究区表层土壤有机碳随海拔变化的总体特点并解释 其自然原因。
土壤有机碳大致随海拔升高而波状增加。原因：随着海 拔的升高。气温下降，微生物分解动植物残体的速度变 缓使土壤中有机碳积累量较高
犁底层：又称亚表土层， 土层紧实，颜色较浅，具有保肥保水作用 自然土层：未经耕作熟化，
不利于作物生长。
（2016全国卷1）磷是土壤有机质的重要组成元素，也是植物生长的营养元 素。土壤水分增加有利于磷累积，气温升高和流水侵蚀会减少土壤中磷累积 量。图2示意我国四川西部某山地东坡土壤中磷累积量的垂直变化，据此完 成10~11题。
砂土
壤土
粘土
粒级成分
通气、透水性
蓄水、保肥性 能 对农业生产的 影响
砂砾占优势 强
沙粒、粉粒、黏 粒的比例适中
好
弱
强
易耕作
理想的土壤质地
黏粒占优势 差 强
不易耕作
（2018广东佛山模拟）土壤凋萎湿度是指土壤水分减少到使植物叶片开始呈 现萎蔫状态时的土壞湿度，被认为是植物能够吸收的土壤水的最低值。下图 为我国某地区不同树种(苗木)凋萎湿度测量结果。读下图，完成下列各题。
6．与该地改良后的土壤结构相符合的( ) A．表层为沙土，中间层为有机肥， 下层为黏土 B．表层为黏土，中间层为有机肥， 下层为沙土 C．表层为有机肥，中间层为黏土， 下层为沙土 D．表层为黏土，中间层为沙土， 下层为有机肥
自然土壤剖面主要土层及其特点
枯枝落叶层 有机层：以分解
部分分解的 和半分解的有机
相同点：土壤有机碳含量均随土层深度的增加而降低。 不同点：典型草原下的土壤有机碳含量随土层深度的 增加下降幅度大，而落叶阔叶林下的土壤有机碳含量 降幅较小
（2）推测伊犁河谷研究区表层土壤有机碳随海拔变化的总体特点并解释 其自然原因。
土壤有机碳大致随海拔升高而波状增加。原因：随着海 拔的升高。气温下降，微生物分解动植物残体的速度变 缓使土壤中有机碳积累量较高
土壤学课件_图文
（一）土壤资源的数量是有限性
1、too shadow
2、permanently frozen
3、prime land 4、too dry
5、too humid 6、chemically
imbalanced
综观人类历史，许多古代文明的发祥地，
多在有肥沃土地的河流沿岸首先兴起， 如黄河、长江、尼罗河、幼发拉底河等。
醒目数字：
耕地面积每年减少700~1000万亩 中低产耕地占总耕地的三分之二
森林砍伐速度每年2010万亩 土壤侵蚀面积近150万平方公里
每年土壤流失量达50亿吨， 沙化面积2000万亩。
人类只有一个地球，拯救地球，拯 救土壤，拯救人类，已成为人们的 共识。在联合国召开的世界环境大 会上，提出21世纪是环境的世纪。
土壤资源空间分布的固定性
位置的固定 类型的固定 数量的固定
土壤资源时间分布的连续性
形成过程的连续性 人类利用的连续性
第二节 土壤和土壤肥力的概念 一、土壤的概念 土壤：指覆盖于地球陆地表面能够生
长绿色植物的疏松多孔结构的表层。 土壤可以划分为：
自然土壤和农业土壤或耕作土壤。
土壤学课件_图文.ppt
总学时：36 其中课堂讲授：26 实验课：10
绪论
第一节 土壤在人类农业和自然环境中 的重要性
The importance of soil in the humankind agriculture and natural environment
土壤的主要功能
健康的土壤给我们人类提供洁净的 空气和水、充裕的作物、森林、草 地；形形色色的动物；美丽的风景
在土壤资源遭受严重破坏时，生态体系瓦解，
5.2土壤课件(共51张PPT)
自然土层
未经耕作熟化，不利于作物生长。 自然土壤经过人为耕作就变成耕作土壤
2
土壤的主要形成因素
人类活动 6
成土母质
1
2 生物
时间 5
3 气候
4
地貌
土壤是环境各要素综合作用的产物
1 成土母质
岩石的风化产物，称为成土母质，
土壤形成初期 岩石开始崩解 土层开始形成 完整的土壤层 它是土壤发育的物质基础。
有机物 成土母质
成土母质决定了土壤矿物质的成 分和养分状况，影响土壤的质地。
腐殖质层
腐殖质层 淋溶层
淀积层
母质层
母质层
母质层
基岩
基岩
基岩
基岩
四川盆地的紫色土是由盆地周围的紫色砂页岩的 风化物堆积形成的。
紫色土
2 生物
生物是影响土壤发育的最基本 也是最活跃的因素。
生物残体为土壤提供有机质。
有机质在微生物的作用下分
土壤中有机质的含量，通常是土壤肥力高低的一个重要标志。
土壤肥沃的答题思路是：“有机质来的多，去的少”。
其中，有机质的来源主要是枯枝落叶；而有机质的损失主要是靠 微生物的分解、植物根系的吸收和外力侵蚀作用（如：流水侵蚀、 风力侵蚀等）
岩石风化
淋溶作用
有机质的分解和积累 生物量
温度越高，降水越 多，岩石风化作用 越强
黑土
红壤
黄壤
南方·红壤
高温多雨下发育而成的红色土壤，淋溶作用强烈，含铁、铝成分较 多，呈酸性，肥力低，但利于茶树、柑橘种植
西北·盐碱土
在气候干旱、蒸发强烈、地势低洼、含盐地下潜水位高的条件下，使土壤表 层或土体中积聚过多的可溶性盐类而形成的。盐土一般呈碱性反应，腐殖质 含量低，地表有白或灰白色盐结壳
未经耕作熟化，不利于作物生长。 自然土壤经过人为耕作就变成耕作土壤
2
土壤的主要形成因素
人类活动 6
成土母质
1
2 生物
时间 5
3 气候
4
地貌
土壤是环境各要素综合作用的产物
1 成土母质
岩石的风化产物，称为成土母质，
土壤形成初期 岩石开始崩解 土层开始形成 完整的土壤层 它是土壤发育的物质基础。
有机物 成土母质
成土母质决定了土壤矿物质的成 分和养分状况，影响土壤的质地。
腐殖质层
腐殖质层 淋溶层
淀积层
母质层
母质层
母质层
基岩
基岩
基岩
基岩
四川盆地的紫色土是由盆地周围的紫色砂页岩的 风化物堆积形成的。
紫色土
2 生物
生物是影响土壤发育的最基本 也是最活跃的因素。
生物残体为土壤提供有机质。
有机质在微生物的作用下分
土壤中有机质的含量，通常是土壤肥力高低的一个重要标志。
土壤肥沃的答题思路是：“有机质来的多，去的少”。
其中，有机质的来源主要是枯枝落叶；而有机质的损失主要是靠 微生物的分解、植物根系的吸收和外力侵蚀作用（如：流水侵蚀、 风力侵蚀等）
岩石风化
淋溶作用
有机质的分解和积累 生物量
温度越高，降水越 多，岩石风化作用 越强
黑土
红壤
黄壤
南方·红壤
高温多雨下发育而成的红色土壤，淋溶作用强烈，含铁、铝成分较 多，呈酸性，肥力低，但利于茶树、柑橘种植
西北·盐碱土
在气候干旱、蒸发强烈、地势低洼、含盐地下潜水位高的条件下，使土壤表 层或土体中积聚过多的可溶性盐类而形成的。盐土一般呈碱性反应，腐殖质 含量低，地表有白或灰白色盐结壳
土壤学课件
土粒密度：单位容积（无粒间孔隙）的
固体土粒的干重。单位为： g/cm3 土粒相对密度：与4 ℃时水的密度的比值。 土粒密度的大小主要决定于土壤矿物的 密度和有机质的密度。有机质的密度为 1.25-1.40 g/cm3；矿物密度大多在2.6-2.7之 间；一般取土粒（土壤）密度为2.65 g/cm3
Chap. 13 土壤耕性
§2 土壤物理机械性 2.可塑性 土壤在一定含水量范围内，可被外力任 意改变成各种形状，当在外力解除和土 壤干燥后，仍能保持其变形的性能称为 可塑性。
Chap. 13 土壤耕性
影响土壤可塑性的因素：
①水分含量：干土没有可塑性，当水分含 量逐渐增加时，土壤才表现可塑性。 土壤开始呈现可塑状态时的水分含量称 为下塑限（塑限）；土壤失去可塑性而 开始流动时的土壤含水量，称为上塑限 （流限）。上塑限与下塑限含水量之差 称为塑性值，也叫塑性指数。塑性值大， 土壤的可塑性强。
Chap. 11 土壤孔性
Chap. 11 土壤孔性
土壤容重：是指单位容积土体（包括孔
隙在内的原状土）的干重。单位为g/cm3 或t/m3。一般旱地土壤容重大体在 1.00~1.80 g/cm3之间。 土壤容重是一个重要的参数：
反映土壤松紧度 计算土壤的重量 计算土壤中各组分（如土壤水分、有机质、养分和盐 分等）的含量 土壤孔隙比
Chap. 12 土壤结构性
§4 土壤团粒结构的形成
土粒的粘聚：
①胶体的凝聚作用； ②水膜的粘结作用； ③胶结作用（简单的无机胶体、粘粒、有机物质）
成型动力：
①生物作用； ②干湿交替作用； ③冻融交替作用；④土壤耕作的作用等。
Chap. 12 土壤结构性
固体土粒的干重。单位为： g/cm3 土粒相对密度：与4 ℃时水的密度的比值。 土粒密度的大小主要决定于土壤矿物的 密度和有机质的密度。有机质的密度为 1.25-1.40 g/cm3；矿物密度大多在2.6-2.7之 间；一般取土粒（土壤）密度为2.65 g/cm3
Chap. 13 土壤耕性
§2 土壤物理机械性 2.可塑性 土壤在一定含水量范围内，可被外力任 意改变成各种形状，当在外力解除和土 壤干燥后，仍能保持其变形的性能称为 可塑性。
Chap. 13 土壤耕性
影响土壤可塑性的因素：
①水分含量：干土没有可塑性，当水分含 量逐渐增加时，土壤才表现可塑性。 土壤开始呈现可塑状态时的水分含量称 为下塑限（塑限）；土壤失去可塑性而 开始流动时的土壤含水量，称为上塑限 （流限）。上塑限与下塑限含水量之差 称为塑性值，也叫塑性指数。塑性值大， 土壤的可塑性强。
Chap. 11 土壤孔性
Chap. 11 土壤孔性
土壤容重：是指单位容积土体（包括孔
隙在内的原状土）的干重。单位为g/cm3 或t/m3。一般旱地土壤容重大体在 1.00~1.80 g/cm3之间。 土壤容重是一个重要的参数：
反映土壤松紧度 计算土壤的重量 计算土壤中各组分（如土壤水分、有机质、养分和盐 分等）的含量 土壤孔隙比
Chap. 12 土壤结构性
§4 土壤团粒结构的形成
土粒的粘聚：
①胶体的凝聚作用； ②水膜的粘结作用； ③胶结作用（简单的无机胶体、粘粒、有机物质）
成型动力：
①生物作用； ②干湿交替作用； ③冻融交替作用；④土壤耕作的作用等。
Chap. 12 土壤结构性
2019-2020年土壤学第4章.ppt
计算孔度
三、土壤孔性 1、 土壤孔隙度－－单位容积土壤中孔隙容积占整个土体容积 的百分数。它表示土壤中各种大小孔隙度的总和。一般是通过 土壤容重和土壤密度来计算。
1cm3土壤，孔隙0.55cm3，该土壤孔度为55%，其余0.45cm3 （45%）为固体容积。
孔度计算：土壤孔度（%）＝（1－容重/比重）x 100
二、土壤容重
1、定义：单位体积土壤体（包括孔隙）的干重。曾称土壤假比 重。它的数值总是小于土壤密度，两者的质量均以105－110℃ 下烘干土计。
单位g/cm3, 吨/米3，测定时在田间取一定容积的原状土，烘 干称重，算成单位容积的土壤重量。
2、容重比比重小，容重的大小由比重和孔隙数量来决定， 主要是孔度。
孔度的推导
土壤孔度＝土 孔壤 隙体 体积 积＝土壤体土积壤－体土积粒体积＝1－
土粒体积 土壤体积
＝1－
土粒体积 土壤体积
土 土重 重＝1－
土重 土壤体积
土土 粒重 体积
＝1－
土重 土壤体积
土土 粒重 体积＝1－
容重 密度
砂土30－45%，壤土40－50%，粘土45－60%，团粒结构好者55－ 65% * 土壤孔隙比＝孔度/（1－孔度） 例55%/45%＝1.12
土壤孔度（%）＝土壤毛管孔度（%）＋土壤非毛管孔度（%） *土壤毛管孔度（%）＝ 土壤田间持水量（重量%）x 容重
3、土壤孔性与作物生长
毛管孔度：保水性指标；
非毛管孔度：通气一透水性指标；
旱作：适宜于生长要求
总孔度50－60%
毛管孔度 ：非毛管孔度 ＝ 2：1
通气孔度必须8－10%以上，最好15－20%。
2、土壤孔隙类型
当量孔径: 是指与一定的土壤水吸力相当的孔径,它与孔隙的形状及其均匀 性无关。土壤水吸力与当量孔径的关系式为： d = 3/T d为孔隙的当量孔径（mm）、 T为土壤水吸力（100Pa）
三、土壤孔性 1、 土壤孔隙度－－单位容积土壤中孔隙容积占整个土体容积 的百分数。它表示土壤中各种大小孔隙度的总和。一般是通过 土壤容重和土壤密度来计算。
1cm3土壤，孔隙0.55cm3，该土壤孔度为55%，其余0.45cm3 （45%）为固体容积。
孔度计算：土壤孔度（%）＝（1－容重/比重）x 100
二、土壤容重
1、定义：单位体积土壤体（包括孔隙）的干重。曾称土壤假比 重。它的数值总是小于土壤密度，两者的质量均以105－110℃ 下烘干土计。
单位g/cm3, 吨/米3，测定时在田间取一定容积的原状土，烘 干称重，算成单位容积的土壤重量。
2、容重比比重小，容重的大小由比重和孔隙数量来决定， 主要是孔度。
孔度的推导
土壤孔度＝土 孔壤 隙体 体积 积＝土壤体土积壤－体土积粒体积＝1－
土粒体积 土壤体积
＝1－
土粒体积 土壤体积
土 土重 重＝1－
土重 土壤体积
土土 粒重 体积
＝1－
土重 土壤体积
土土 粒重 体积＝1－
容重 密度
砂土30－45%，壤土40－50%，粘土45－60%，团粒结构好者55－ 65% * 土壤孔隙比＝孔度/（1－孔度） 例55%/45%＝1.12
土壤孔度（%）＝土壤毛管孔度（%）＋土壤非毛管孔度（%） *土壤毛管孔度（%）＝ 土壤田间持水量（重量%）x 容重
3、土壤孔性与作物生长
毛管孔度：保水性指标；
非毛管孔度：通气一透水性指标；
旱作：适宜于生长要求
总孔度50－60%
毛管孔度 ：非毛管孔度 ＝ 2：1
通气孔度必须8－10%以上，最好15－20%。
2、土壤孔隙类型
当量孔径: 是指与一定的土壤水吸力相当的孔径,它与孔隙的形状及其均匀 性无关。土壤水吸力与当量孔径的关系式为： d = 3/T d为孔隙的当量孔径（mm）、 T为土壤水吸力（100Pa）
土壤学——第八章 15页PPT文档
土 壤 学
主
讲
：
(Soil Science)
赵
双
飞
主讲：赵双飞
土
第八章 土壤胶体化学和表面反应
壤
是土壤学中的微观研究领域
学
第一节 土壤胶体的表面性质
主
一、土壤胶体表面类型
讲 ：
就表面位置来分，分为内表面和外表面
赵 双
内表面：吸附反应是一个缓慢的渗入反应
飞
外表面：吸附反应迅速
土
壤 学
就土壤胶体表面的结构特点来看，可以将土 壤表面分为硅氧烷型表面，水合氧化物，有 机物表面
： 赵
＝20～10
中
双
<10
弱
飞
土 3、盐基饱和度
壤 学
土壤中阳离子分2类:致酸离子和盐基离子
当土壤胶体上吸附的阳离子全部是盐基离子时
主 土壤呈盐基饱和状态，称之为盐基饱和的土壤 讲 ： 反之则为盐基不饱和土壤 赵 双 盐基饱和土壤具有中性或碱性， 飞 盐基不饱和土壤则呈酸性
土
壤 学
土壤盐基饱和程度用盐基饱和度来表示，即交换 性盐基离子占阳离子交换量的百分数
第二节 土壤胶体对阳离子的吸附交换反应
学 一、离子吸附的一般概念
吸附作用：指溶液表面层中的浓度与其内
主 讲
部不同的现象
： 正吸附：液体表面层中溶质的浓度大于液
赵 双
体内部浓度的作用
飞 负吸附：小于
土 壤 学
二、阳离子静电吸附 主要因为库仑力的作用
三、阳离子的交换
主 1、阳离子交换作用 讲 特点：1）是可逆反应
硅氧烷型表面：2：1型粘土矿物，如云母，1：
主 讲
1型，如高岭石
： 水合氧化物：金属阳离子和氢氧基组成的表面，
主
讲
：
(Soil Science)
赵
双
飞
主讲：赵双飞
土
第八章 土壤胶体化学和表面反应
壤
是土壤学中的微观研究领域
学
第一节 土壤胶体的表面性质
主
一、土壤胶体表面类型
讲 ：
就表面位置来分，分为内表面和外表面
赵 双
内表面：吸附反应是一个缓慢的渗入反应
飞
外表面：吸附反应迅速
土
壤 学
就土壤胶体表面的结构特点来看，可以将土 壤表面分为硅氧烷型表面，水合氧化物，有 机物表面
： 赵
＝20～10
中
双
<10
弱
飞
土 3、盐基饱和度
壤 学
土壤中阳离子分2类:致酸离子和盐基离子
当土壤胶体上吸附的阳离子全部是盐基离子时
主 土壤呈盐基饱和状态，称之为盐基饱和的土壤 讲 ： 反之则为盐基不饱和土壤 赵 双 盐基饱和土壤具有中性或碱性， 飞 盐基不饱和土壤则呈酸性
土
壤 学
土壤盐基饱和程度用盐基饱和度来表示，即交换 性盐基离子占阳离子交换量的百分数
第二节 土壤胶体对阳离子的吸附交换反应
学 一、离子吸附的一般概念
吸附作用：指溶液表面层中的浓度与其内
主 讲
部不同的现象
： 正吸附：液体表面层中溶质的浓度大于液
赵 双
体内部浓度的作用
飞 负吸附：小于
土 壤 学
二、阳离子静电吸附 主要因为库仑力的作用
三、阳离子的交换
主 1、阳离子交换作用 讲 特点：1）是可逆反应
硅氧烷型表面：2：1型粘土矿物，如云母，1：
主 讲
1型，如高岭石
： 水合氧化物：金属阳离子和氢氧基组成的表面，
土壤学土壤质地和结构PPT课件
0.10～0.05 0
2.66
0.05～0.01 0.01～0.005
4.3
14.8
2.66
2.62
第4页/共56页
0.005～0.001 53.7 2.59
＜0.001 64.2 2.59
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。
<0.001
58.03 23.40 10.19 0.73 0.17 0.44 2.40 3.15 0.24 0.46
全土
85.10 5.96 2.46 0.53 0.12 0.92 0.68 2.38 0.75 0.11
0.1～0.01 88.12 5.75 1.29 0.45 0.04 0.74 0.29 1.99 1.21 0.02
表4－4 土壤各粒级的化学组成
粒级 （mm）
化学组成（灼干重%）
SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 MnO2 CaO MgO K2O Na2O P2O5
灰 0.1～0.01 89.90 3.90 0.94 0.51 0.06 0.61 0.35 2.21 0.81 0.04 色 森 0.01～0.005 82.63 8.13 2.39 0.97 0.06 0.95 1.94 2.77 1.45 0.14 林 土 0.005 ～ 0.001 76.75 11.32 3.95 1.34 0.04 1.00 1.05 3.32 1.30 0.25
全土
71.52 13.74 5.52 0.70 0.18 2.21 1.73 2.67 0.75 0.21
第13页/共56页
(1) 随粒径由大到小，SiO2含量由多到少; (2) R2O3(即Fe2O3与Al2O3的总称)与SiO2相反,随粒径 由大到小，R2O3含量由少到多; (3) CaO、MgO、P2O5、K2O随土粒由大到小,含量增加。
土壤水分PPT课件
饱和含水量 % = （280-230 ）/ (230-100)×100 = 38.46
毛管含水量% = （265-230 ）/ (230-100)×100 = 26.92
吸湿系数 Hygroscopic Coefficient 当干土从饱和水蒸气中吸收的水达最大量时 的土壤含水量
（四）土壤水分含量的测定
烘干法（经典的方法） 中子法 TDR法
土壤水分、容重、孔隙计算题
野外利用体积为100cm3的环刀采回一土壤样品， 称ห้องสมุดไป่ตู้湿重为255g，让其浸入水中充分吸水后 称重为280g，让其排出重力水后称重为265g， 在1500kPa时重250g，烘干后重230g，环刀重 100g，求该土壤的饱和含水量、毛管含水量、 自然含水量、凋萎系数；总孔隙度、通气孔 隙度、毛管孔隙度，非活性孔度；容重。
毛管持水量
毛管上升水达到最 大时的土壤含水量
3）受重力作用的水—重力水
重力水：存在于土壤大孔隙（通气孔隙） 中的水分，与土壤养分的淋失有关
特点： 移动速率快，难以保持在土壤中 可被根系吸收 占据大孔隙，影响通气性 对旱作属多余水
土壤饱和含水量
土壤所有孔隙都充满 水时的含水量，也称为土 壤全持水量
2）受毛管力吸持的水—毛管水
毛管水：存在于土壤毛管孔隙中的水分， 称为毛管水。包括毛管悬着水和毛管上 升水。
特点： 移动速率快 能溶解溶质 可被根系吸收，属易效态 是植物利用土壤水分的主要形态
毛管悬着水
借助于毛管力保持在上层土壤的毛 管孔隙中的水分，它与来自地下水上升 的毛管水并不相连，好像悬挂在上层土 壤中一样，故称之为毛管悬着水
最大吸湿量（吸湿系数）： 干土在近于水汽饱和的大气 （96~100%）中吸附水汽，并在 土粒表面凝结成液态水的数量
土壤学计算题 ppt课件
解：
土壤容重=（213.4-93.4）/100 =1.20g/cm3 土壤含水量=（237.4-213.4）/（213.4-93.4）*100= 20%
土壤容重、孔隙度、含水量的计算
用体积为100cm3的 环刀取回原状土壤样品，其湿重 为255g,将其浸入水中充分吸水后称其重量为280g， 然后让其排出重力水后重量为265g; 在1500Kpa时称 其重量为250g，放到烘箱中在105-110℃下烘干至衡 重为230g，已知环刀的重量为100g.已知土壤密度为 2.6 g cm-3.
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
土壤酸碱平衡的计算
假设 某红壤的pH为5.0，耕层土壤2250000kg/hm2， 土壤含水量为20%，离子交换量为10cmol/kg土， 盐基饱和度为60%。
试计算达到pH=7时，中和活性酸和潜性酸的石灰需 要量（理论值）
解：
中和活性酸：
pH=5时，每公顷土壤含H+的量为：2250000*20%*10-5=4.5molH+/hm2 pH=7时，每公顷土壤中含H+的量为：2250000*20%*10-7=0.045molH+/hm2 中和活性酸量为：4.5-0.045=4.455molH+/hm2 所需CaO为：4.455*（56/2）=124.74g/hm2
年消耗有机质=150 000 kg×(1-15%)×20×2%=51 kg 紫云英×(1-90%)×0.20 = 51 kg 紫云英 = 2550 kg
精品资料• 你怎么称Fra bibliotek老师？• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
土壤容重=（213.4-93.4）/100 =1.20g/cm3 土壤含水量=（237.4-213.4）/（213.4-93.4）*100= 20%
土壤容重、孔隙度、含水量的计算
用体积为100cm3的 环刀取回原状土壤样品，其湿重 为255g,将其浸入水中充分吸水后称其重量为280g， 然后让其排出重力水后重量为265g; 在1500Kpa时称 其重量为250g，放到烘箱中在105-110℃下烘干至衡 重为230g，已知环刀的重量为100g.已知土壤密度为 2.6 g cm-3.
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
土壤酸碱平衡的计算
假设 某红壤的pH为5.0，耕层土壤2250000kg/hm2， 土壤含水量为20%，离子交换量为10cmol/kg土， 盐基饱和度为60%。
试计算达到pH=7时，中和活性酸和潜性酸的石灰需 要量（理论值）
解：
中和活性酸：
pH=5时，每公顷土壤含H+的量为：2250000*20%*10-5=4.5molH+/hm2 pH=7时，每公顷土壤中含H+的量为：2250000*20%*10-7=0.045molH+/hm2 中和活性酸量为：4.5-0.045=4.455molH+/hm2 所需CaO为：4.455*（56/2）=124.74g/hm2
年消耗有机质=150 000 kg×(1-15%)×20×2%=51 kg 紫云英×(1-90%)×0.20 = 51 kg 紫云英 = 2550 kg
精品资料• 你怎么称Fra bibliotek老师？• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
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土壤学计算题
有机质平衡的计算
例：某土壤有机质含量20 g/kg，矿化率为2%，每亩耕层土壤重 量为150 000kg，重量含水量为 15％。问每年每亩要消耗多少 有机质？每年要施多少紫云英（腐殖化系数为0.20，含水量 90%)才能使土壤有机质含量保持平衡（不下降）?
年消耗有机质=150 000 kg×(1-15%)×20×2%=51 kg 紫云英×(1-90%)×0.20 = 51 kg 紫云英 = 2550 kg
解：
土壤容重=（213.4-93.4）/100 =1.20g/cmБайду номын сангаас 土壤含水量=（237.4-213.4）/（213.4-93.4）*100= 20%
土壤容重、孔隙度、含水量的计算
用体积为100cm3的 环刀取回原状土壤样品，其湿重 为255g,将其浸入水中充分吸水后称其重量为280g， 然后让其排出重力水后重量为265g; 在1500Kpa时称 其重量为250g，放到烘箱中在105-110℃下烘干至衡 重为230g，已知环刀的重量为100g.已知土壤密度为 2.6 g cm-3.
求：①土壤的实际含水量；②饱和含水量；③田间 持水量；④调萎系数；⑤土壤容重；⑥孔隙度；⑦ 土壤孔隙比
土壤酸碱平衡的计算
假设 某红壤的pH为5.0，耕层土壤2250000kg/hm2， 土壤含水量为20%，离子交换量为10cmol/kg土， 盐基饱和度为60%。
试计算达到pH=7时，中和活性酸和潜性酸的石灰需 要量（理论值）
解：
中和活性酸：
pH=5时，每公顷土壤含H+的量为：2250000*20%*10-5=4.5molH+/hm2 pH=7时，每公顷土壤中含H+的量为：2250000*20%*10-7=0.045molH+/hm2 中和活性酸量为：4.5-0.045=4.455molH+/hm2 所需CaO为：4.455*（56/2）=124.74g/hm2
中和潜性酸：
致酸离子的量：2250000*10*（1-60%）/100=90000molH+/hm2 所需CaO为：90000*56/2=2520kg/hm2
土壤容重和含水量的计算
例：田间取回土样，连采土圈共重237.4 g，烘干后 重213.4 g，采土圈重93.4 g，采土圈容积100 cm3，求土壤容重？土壤含水量？
有机质平衡的计算
例：某土壤有机质含量20 g/kg，矿化率为2%，每亩耕层土壤重 量为150 000kg，重量含水量为 15％。问每年每亩要消耗多少 有机质？每年要施多少紫云英（腐殖化系数为0.20，含水量 90%)才能使土壤有机质含量保持平衡（不下降）?
年消耗有机质=150 000 kg×(1-15%)×20×2%=51 kg 紫云英×(1-90%)×0.20 = 51 kg 紫云英 = 2550 kg
解：
土壤容重=（213.4-93.4）/100 =1.20g/cmБайду номын сангаас 土壤含水量=（237.4-213.4）/（213.4-93.4）*100= 20%
土壤容重、孔隙度、含水量的计算
用体积为100cm3的 环刀取回原状土壤样品，其湿重 为255g,将其浸入水中充分吸水后称其重量为280g， 然后让其排出重力水后重量为265g; 在1500Kpa时称 其重量为250g，放到烘箱中在105-110℃下烘干至衡 重为230g，已知环刀的重量为100g.已知土壤密度为 2.6 g cm-3.
求：①土壤的实际含水量；②饱和含水量；③田间 持水量；④调萎系数；⑤土壤容重；⑥孔隙度；⑦ 土壤孔隙比
土壤酸碱平衡的计算
假设 某红壤的pH为5.0，耕层土壤2250000kg/hm2， 土壤含水量为20%，离子交换量为10cmol/kg土， 盐基饱和度为60%。
试计算达到pH=7时，中和活性酸和潜性酸的石灰需 要量（理论值）
解：
中和活性酸：
pH=5时，每公顷土壤含H+的量为：2250000*20%*10-5=4.5molH+/hm2 pH=7时，每公顷土壤中含H+的量为：2250000*20%*10-7=0.045molH+/hm2 中和活性酸量为：4.5-0.045=4.455molH+/hm2 所需CaO为：4.455*（56/2）=124.74g/hm2
中和潜性酸：
致酸离子的量：2250000*10*（1-60%）/100=90000molH+/hm2 所需CaO为：90000*56/2=2520kg/hm2
土壤容重和含水量的计算
例：田间取回土样，连采土圈共重237.4 g，烘干后 重213.4 g，采土圈重93.4 g，采土圈容积100 cm3，求土壤容重？土壤含水量？