北京林业大学土壤学大全（潘之伟）

土粒愈细，土壤总体粘结力愈大 2、土粒间聚合的阳离子

＋＋＋＋＋＋＋＋

能力Fe3>Al3>Ca2> Mg2> H> NH4> K>Na 3、胶结物质

简单的无机胶体 如含水的氧化铁、氧化铝、氧化硅等 有机质、腐殖质如多糖（线性的高分子聚合体）葡萄 糖、胡敏酸等

4、外力的推动作用

主要是促使较大土壤颗粒破碎成细小颗粒，同时促进小颗粒之间的粘结。 土壤生物：根系的生长(穿插、挤压、分泌物及根际微生物)、动物的活动； 大气变化：干湿、冻融交替； 人为活动：耕作、施肥。 四、土壤结构与土壤肥力

1、具有团粒结构或粒状的土壤，透气性、渗水性和保水性好，有利于根的生长。 2、土壤结构可以改变质地对土壤孔隙的影响。

质地为砂土、砂壤土、轻壤土的土壤，土壤结构的影响较小；而质地为粘土、重壤土、中壤土或沉积紧实的砂土，土壤结构的影响较大。 五、土壤结构的改良 1、不良的土壤结构

块状结构：漏风、跑墒、压苗、妨碍根系穿插； 片状结构：通透性差、易滞水，扎根阻力大； 散砂结构：漏水漏肥、贫瘠易旱，水蚀严重。

2、创造土壤团粒结构的措施

? 合理的耕作。一般土壤外白(干)、里暗(湿)，或干一块、湿一块呈花脸时为宜耕；用

手摸时，当捏不成团，手松不粘手，落地即散时为宜耕期。

? 合理灌溉。喷灌、滴灌好，避免大水漫灌、太急的喷灌等不良方式。 ? 围栏保护。避免人为的践踏，通过生物措施改良。 ? 深翻施用有机肥。 ? 施用结构改良剂。

人工提取或人工合成的高分子有机化合物。

第三节 土壤孔性 一、土粒密度 1、概念

单位体积的土壤固体物质质量，称为土粒密度(g/cm3) 。 2、影响因素

土壤矿物质的种类、数量以及有机质的含量(腐殖质较小，在1.25-1.40之间) 3、一般土壤的土粒密度平均值2.65 g/cm3 。

二、土壤容重(土壤密度) 1、概念

单位体积原状土壤(田间自然状态下)烘干土的质量(g/cm3)。

2、影响因素

土壤质地、矿物质／有机质含量和孔隙状况 一般矿质土壤的容重为1.33 g/cm3 3、容重的用途 计算题：

一亩地，耕层深度为20cm，土壤容重为1.15g/cm3，土粒密度为2.65g/cm3 1)计算耕层土重和总孔隙度。

总孔隙度：P=(1-容重/土粒密度)*100

2)经测定，土壤有机质含量为2%，计算土壤有机质的重量。

三、土壤孔隙状况 1、定义

单位原状土壤体积中土壤孔隙体积所占的百分率。 总孔隙度不直接测定，而是计算出来。 总孔隙度%=(1-容重/土粒密度)*100 2、孔隙的类型

(1)非毛管孔隙：孔隙直径>0.02mm，水受重力作用自由向下流动，植物幼小的根可在其中顺利伸展，气体、水分流动；通气孔隙

(2)毛管孔隙：孔隙直径0.02-0.002mm，毛管力发挥作用，植物根毛可伸入，同时可以保存水分，水分可以被植物利用；持水孔隙

(3)非活性毛管孔隙：<0.002mm，即使细菌也很难在其中居留，这种孔隙的持水力极大，水分移动的阻力很大，水分不能被植物利用（有效水分含量低）。无效孔隙

3、适宜的土壤孔隙状况

土壤中大小孔隙同时存在，土壤总孔隙度在50%左右，而毛管孔隙在30-40%之间，非毛管孔隙在20-10%，非活性毛管孔隙很少，则比较理想；

若总孔隙大于60-70%，则过分疏松，难于立苗，不能保水；若非毛管孔隙小于10%，不能保证空气充足，通气性差，渗水性也差。

计算题：若1000m2地的耕层深度为20cm，土壤容重为1.15g/cm3，试求： 1）这块地耕层土壤的总孔隙度是多少？ 2）耕层总土重是多少？

3）已知现有土壤含水量（烘干基）是5%，要求灌水后达25%，则应灌多少水？ 4）若测定土壤的有机质含量为2%，则这块地含有多少有机质？

第四章 土壤水、空气和热量

第一节 土壤水

一、土壤水分的类型： 1、吸湿水

土壤颗粒具有吸收空气中水气分子的能力，土壤以这种方式所吸着的水，称为吸湿水。 决定其大小因素：土壤颗粒大小、空气相对湿度 一般地：砂土<1% 砂壤土1~1.5% 轻壤土1.5~2% 中壤土2~3% 重壤土3~5 泥炭土18% 内层有几十到上百万帕，外层有3141.08（>1520）kPa，故无效。 2、膜状水

概念：土粒吸足了吸湿水后，还有剩余的吸引力，可吸引一部分液态水成水膜状附在土粒表面，这种水分称为膜状水

性质：重力不能使膜状水移动，但其自身可从水膜较厚处向水膜较薄处移动，植物可以利用此水。但由于这种水的移动非常缓慢,不能及时供给植物生长需要，当植物发生永久萎蔫时，往往还有相当多的膜状水。 3、毛管水

当把一个很细的管子（毛细管）插入水中后，水分可以上升的较高于水平面，并保持在毛细管中（在介绍土壤孔隙状况时，我们曾谈到毛管孔隙中能够保存液态水）。 1）概念：

毛管水：由于毛管力的作用而保持在土壤中的液态水。

2）性质：毛管水可以由毛管力小的方向移向毛管力大的方向，毛管力的大小可用Laplace公式计算：

P = 2T/r

上式中，P为毛管力，（达因/厘米2），T为水的表面张力（达因/厘米），r为毛管半径（厘米）。

3）类型：由于土壤中孔隙系统十分复杂，毛管水也有多种存在状态，简单分为两类： 毛管悬着水：

下雨或灌溉后，由地表进入土壤中、保存在土壤中的毛管水 毛管上升水：

土壤中受到地下水源支持并上升到一定高度的毛管水。水分分布是在毛管水上升高度范围内由下往上逐渐减少。 其大小取决于：

地下水水位（地下水位较高，如盐碱土） 毛管孔隙状况 H=75/d

4、重力水

降水或灌溉后，不受土粒和毛管力吸持，而在重力作用下向下移动的水，称为重力水。植物能完全吸收重力水，但由于重力水很快就流失（一般两天就会从土壤中移走），利用率很低。 5、地下水

在土层或很深的母质层中，如果有一个不透水层存在，那么在这层就会聚集起水分，这就是地下水。

在干旱条件下，土壤水分蒸发快，如地下水位过高，就会使水溶性盐类向上集中，使含盐量增加到有害程度，即所谓的盐渍化

在湿润地区，如地下水位过高，就会使土壤过湿，植物不能生长，有机残体不能分解，这就是沼泽化

二、 土壤水分常数

土壤水分常数：又叫水分特征值，它是一些与植物吸收水分有关系的数值。 1、吸湿系数（最大吸湿水量）

在相对湿度接近饱和空气时，土壤吸收水汽的最大量与烘干土重量的百分率。 土壤含水量等于吸湿系数时，水吸力为31个大气压，pF=4.5 2、凋萎系数

当植物产生永久凋萎时的土壤含水量。此时土壤水主要是全部的吸湿水和部分膜状水。土壤含水量等于凋萎系数时水吸力约为15个大气压，pF=4.2

凋萎系数=吸湿系数*1.34 3、田间持水量

当土壤被充分饱和后，多余的重力水已经渗漏，渗透水流已降至很低甚至停止时土壤所持的含水量。

吸湿水、膜状水和毛管悬着水的全部，土壤持水的最大可能性，与自然含水量不同。 水吸力为0.1~0.2个大气压，pF在2~2.5 田间持水量=吸湿系数*2.5 4、全容水量

土壤完全为水所饱和时的含水量，此时土壤水包括吸湿水、膜状水、毛管水和重力水。 水分基本充满了土壤孔隙，pF=0

在自然条件下，水稻土、沼泽土或降雨、灌溉量较大时可达到全容水量。 三、土壤水分的有效性

1、有效水：能被植物吸收利用的土壤水分。一般说来 最大有效含水量（%）= 田间持水量—凋萎系数 有效水分含量（%）= 自然含水量— 凋萎系数 2、土壤水有效性的表示方法

土壤水有效性可用土壤水吸力和pF值来表示

1）土壤水吸力：土壤水承受一定吸力的情况下所处的能态 在概念上并不是土壤对水的吸力，但在实际应用中仍用土壤对水的吸力来表示。用压力作单位，即大气压或厘米水柱高；由于厘米水柱高数据太大，用起来不方便，这里采用了pF值，即用厘米水柱高的对数值来表示 2）pF曲线：

定义：土壤水吸力和土壤水分含量之间的相关曲线。

性质： 土壤的水吸力或pF值越大，土壤水所受的吸力也越大，对植物的有效性就越小，当土壤对水的吸力超过了植物根系对土壤水的吸力时，即pF值大于4.2时，土壤水分就处于无效状态。

土壤水由水吸力小向水吸力大的方向流动 四、土壤含水量的表示方法 自学要求：

1、了解重量含水量和体积含水量及换算关系

2、一切重量含水量的分母都是烘干土重（烘干基） 五、土壤水分平衡 1、土壤水的运动

土壤中存在3种类型的水分运动，即饱和水流、非饱和水流和水汽移动。 土壤液态水运动的动力是水势梯度，即从较高水势流向较低水势； 土壤气态水的运动的动力是扩散作用。 推动力为水势梯度或温度梯度

温度梯度作用大于土壤水吸力梯度，故总是由水汽压高处向水汽压低处，由温度高处向温度低处扩散。

当水汽由暖处向冷处扩散遇冷时便可凝结成液态水，这就是水汽凝结。导致两个现象： “夜潮” “冻后聚墒” 2 土壤水分平衡