11级土壤地理学04.ppt

1、第3节 土壤固相的物理诊断特性,土壤 结构,土粒 密度,土壤 密度,土壤 孔隙 度,土壤 磁性,土壤 颜色,一.土壤结构,土壤中的土粒在内外因素的综合作用下，相互团聚成大小、形态和性质不同的团聚体，这种团聚体称为土壤结构或结构体。 土壤的团聚化强烈影响土壤通气性、水分入渗和土壤侵蚀 。 黄土高原常将大于0.25 mm水稳性团聚体的百分含量作为土壤抗蚀性的指标 。,单粒结构Single Grained,粒状结构Grained,片状结构Platy,块状结构Blocky,柱状结构Columnar,棱柱结构Prismatic,单粒结构 Single Grained,粒状结构Grained,片状结构Pl

2、aty,块状结构Blocky,柱状结构Blocky,棱柱结构Prismatic,1.类型,1）单粒状结构：未胶结的土壤颗粒。 2）块状结构：立方体型，内部紧实，多出现于有机质含量低，耕性不良的粘质土壤中。 3）柱状和棱柱状结构体：干旱地区土壤。 4）片状结构：横轴大于纵轴，呈扁平状，出现于老耕地的犁底层。 5）团粒结构：团粒结构是指近似球形的较疏松的多孔的小团聚体，直径约为0.2510mm。微团聚结构指0.25mm以下的团聚体。,2.生物在土壤结构形成中的作用,生物作用中，植物根系是成型动力中最重要的作用，植物根群除供给有机质外，根系在生长过程中对土体进行分割和挤压作用，促使土体形成破碎的结构

3、体。 此外，土壤中的掘土动物，如蚯蚓、鼠类等的活动，也会破碎土体形成土壤结构体，而且蚯蚓的排泄物也是一种团粒结构。,1）具有团粒结构的土壤的总孔隙度大（约占55%），其中毛管孔隙度为40%，非毛管孔隙度为60%，孔隙的比例较为适宜，而且分布均匀，大小相间分布。因而它首先解决了土壤透水性和蓄水性的矛盾（团粒间的非毛管孔隙，解决了透水性，团粒内部的毛管孔隙，使吸水和蓄水性能较强。） 2）团粒结构解决了土壤蓄水性和通气性的矛盾。（团粒内部的毛管孔隙储蓄水分，团粒之间的非毛管孔隙则供通气和为空气所占据，故不会感到空气不足。）,3.团粒结构在土壤肥力中的意义,3）由于有团粒结构的土壤解决了土壤水和空气同

4、是存在的矛盾，因而也较好地解决了土壤导热率和热容量的矛盾. 4）具有团粒结构的土壤，较好地解决了好气性和嫌气性分解的矛盾，实际是供肥和保肥的矛盾。 5）有团粒结构的土壤的粘着性、粘结性和可塑性较小，有利于耕作。 因此，团块-粒状结构土壤的水、肥、气、热状况比较协调，因而团粒结构成为肥沃土壤的重要标志。,二.土粒密度 土粒密度是单位容积土粒的质量。土粒密度曾称土壤比重，单位是gcm2。其值一般在2.65左右。 三.土壤密度 土壤密度又称“土壤容重”，指单位容积原状土的质量。根据干土和湿士质量，又可分别为干土壤密度和湿土壤密度。,【扩展】土壤密度的意义,反映土壤的松紧度 各种作物对土壤松紧度有一定

5、的要求，过松过紧均不相宜。 土壤过紧，妨碍植物根系伸展，在土壤容重达到一定数值时，可以造成植物完全不能扎根。 土壤过松则漏风跑墒，也不利于作物的生长发育。这时适当进行镇压，可以减少土壤水分损失，保持土温稳定。,计算土壤重量 每亩或每公顷的耕层土壤有多少重量，可根据土壤的平均容重来计算；同样，要在一定面积土地上挖土或填土，需要挖去或填上多少土壤，也可根据容重来计算。 例如，一亩（即6.67106平方厘米）土地的耕层厚度为20厘米，容重为1.15克/厘米3，则它的总重量为：6.67106201.151.5108（克）。所以，我们通常按每亩土重150吨，即30万斤计算。,计算土壤中一定土层内各种组分

6、的数量 根据土壤容重的数据，我们可以计算单位面积土地的土壤含水量、有机质含量、养分含量和盐分含量等，作为灌溉排水、养分和盐分平衡计算以及施肥设计的依据。 例如，上例中的土壤耕层，现有土壤含水量为5%，要求灌水后达到25%，则每亩的灌水定额应为： 150吨（25%5%）30吨这就是说，每亩土地的灌水量是30立方米。,四.土壤孔隙状况 土壤孔隙度指单位土壤总容积中的孔隙容积。土壤孔隙度一般不直接测定，而是通过土壤密度、土粒密度值换算出来，即： 土壤孔隙度（）（1土壤密度/土粒密度） 100,五.土壤紧实度 土粒排列的紧实程度，又称“土壤硬度”。,土壤密度、土壤孔隙度和土壤紧实度的关系,在紧实的粘土

7、中，种子发芽和幼苗出土困难，造成出苗延迟，影响出苗率、出苗整齐度等。同时根系下扎受阻，块根块茎不易膨大。,土壤过紧，通气不良，微生物活动弱，有机质分解缓慢，有效养分含量低。 降雨下渗困难，往往形成地表径流和积水，造成水土流失。土壤过松，容易漏水漏肥，不易蓄水保肥，供水供肥差。同时土温不稳定，易热易冷，影响树木、花卉生长、发育。,六.土壤磁化率,物质被磁化难易程度的量度夏季风强度（降水量）。 黄土磁化率低粉尘堆积快。,七.土壤颜色,为什么土壤会呈现不同颜色？ 颜色与土壤的矿物质成分、有机质含量、排水条件和通气状况密切相关。 铁离子和有机质是染色效果特别强的物质。许多土壤的颜色都与它们的含量和变化

8、有关。 黑色表示腐殖质含量高 白色表示 石英、高岭石、长石、石膏、碳酸盐类 黄色 水合氧化铁 棕色 伊利石，云母、和不同水化程度的氧化铁的混合物 红色、紫色 氧化铁氧化锰 蓝灰色、绿色：二价态还原环境,A、热带和亚热带土壤 含有较多的氧化铁（赤铁矿，Fe2O3）而明显地呈现出红色。高度水化后的氧化铁（Fe2O3 3H2O）则偏黄色，所以在同一地带内比较阴湿的林下或降水丰富的山地上部，往往出现黄色的土壤；较干的地方或山地的下部则出现红色的土壤。 B、温带或寒冷地区的土壤 由于含有大量腐殖的有机质，所以表层多呈暗黑色。虽然热带土壤中也含有有机物质，但在含量较低时往往被氧化铁掩盖，仍显红色。在含量较高时，则混合为红褐色。,举例,C、干旱和半干旱地区的土壤 内部与盐土的表层出现偏白色调。原因是碳酸钙、石膏和可溶性盐的聚集。 D、排水不良的土壤 颜色灰