環(huán)境地質(zhì)學(xué)：土地資源與地質(zhì)環(huán)境課件

第三章.土地資源與地質(zhì)環(huán)境社稷祭祀：上古時代，我國有“社稷祭祀”制度，把國家稱為“社稷”?！栋谆⑼ā吩O(shè)王者為何有“社稷”之問答云：“為天下求福報功。以‘人非土不立，非谷不食’。土地廣博，不可一一祭之也，故封土立‘社’，‘社’為‘土神’；谷物眾多，不可遍及祀，故封谷立‘稷’，‘稷’為‘谷神’之長”。這就是說，當(dāng)時國家統(tǒng)治者，重視土壤和糧食，認(rèn)為“神”可以引出萬物，祭“神”可以保障五谷豐登。祭祀“土神”“谷神”的地方叫做“社稷”本章主要內(nèi)容：第一節(jié)

土壤的基礎(chǔ)知識第二節(jié)

土地資源與土地（壤）環(huán)境問題第三節(jié)

土地利用對地質(zhì)環(huán)境的影響第四節(jié)

土地資源保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展第五節(jié)土壤環(huán)境質(zhì)量評價第一節(jié)

土壤的基礎(chǔ)知識1.1土壤與土地1.2土壤的形成1.3土壤的組成1.4土壤的物理性質(zhì)1.5土壤的化學(xué)性質(zhì)什么是“壤”？《周禮》指出：“以人所耕而樹藝焉則曰壤”。這句話精言深意，深刻闡明了“壤”的形成過程及其科學(xué)意義?！墩f文解字》：“壤，柔土也，無塊曰壤?！薄队碡暋否R融注：“壤，天性和美也?！鄙鲜鰞煞N對“壤”之解釋，“柔土”“天性和美也”都說明“壤”的生產(chǎn)性能比“土”要好，肥力高。因為它的性質(zhì)既不堅硬板結(jié)，也不過于輕松疏散，而是柔軟和美的，適于各種作物的生長。土壤巖石風(fēng)化的地質(zhì)學(xué)觀點認(rèn)為：土壤是破碎了的陳舊的巖石。生態(tài)學(xué)：認(rèn)為土壤是陸地植物生長的自然介質(zhì)。從物質(zhì)——能量的角度來認(rèn)識土壤，認(rèn)為土壤能生長植物，是土壤內(nèi)在物質(zhì)和能量通過植物轉(zhuǎn)化的外在表現(xiàn)，凡是具有這種物質(zhì)和能量生物轉(zhuǎn)化形式的地表物質(zhì)，就稱為土壤。前蘇聯(lián)土壤學(xué)家威廉斯提出：土壤是地球陸地上能夠生產(chǎn)植物收獲物的疏松表層。土地概念：土地是氣候、地貌、巖石、土壤、植被和水文等自然要素組成的自然綜合體（和人類過去和現(xiàn)在生產(chǎn)勞動的產(chǎn)物）。層次：土地是一個垂直系統(tǒng)，可分為三個表層：地上層、地表層和地下層。它包括地形、土壤、植被的全部，以及影響它的地表水、淺層地下水、表層巖石和作用于地表的氣候條件。土地資源：是指在一定技術(shù)條件和一定時間內(nèi)，可為人類利用的土地。土壤與土地土壤是指位于陸地表面具有肥力的疏松層，它具有獨特的組成成分、結(jié)構(gòu)和功能。土壤是土地資源的重要組成要素，土壤的理化性質(zhì)及生產(chǎn)能力直接影響甚至決定著土地資源的特性1.2土壤形成一、土壤形成的實質(zhì)二、土壤形成的自然因素三、土壤形成的人為作用一、土壤形成的實質(zhì)土壤形成的實質(zhì)是地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)過程的產(chǎn)物。

地質(zhì)大循環(huán)：植物營養(yǎng)物質(zhì)由大陸流到海洋，海洋又變?yōu)榇箨懞螅@些物質(zhì)又由新的大陸流向新的海洋。營養(yǎng)物質(zhì)的這種循環(huán)過程稱為植物營養(yǎng)物質(zhì)的地質(zhì)大循環(huán)。1432地質(zhì)大循環(huán)的作用：使固結(jié)在巖石中的營養(yǎng)元素釋放，成為生物可以利用的有效元素。固結(jié)狀態(tài)的巖石成為地表松散堆積物，產(chǎn)生一定的蓄水性能和透氣性能。次生粘土礦物的形成以及吸附、交換一定數(shù)量的陽離子，使土壤具有了保費性能。

生物小循環(huán)：通過植物（包括所有參與這一過程的生物）的反復(fù)吸收利用和積累營養(yǎng)物質(zhì)的這一過程，稱為營養(yǎng)物質(zhì)的生物小循環(huán)。生物對土壤形成的作用1）、有機(jī)質(zhì)積累過程成土母質(zhì)微生物作用巖石積累有機(jī)質(zhì)腐殖質(zhì)土粒團(tuán)聚形成土壤風(fēng)化

生物生長

凝結(jié)作用根系穿橫2）、養(yǎng)分元素的富集過程礦物質(zhì)淋失分解、釋放養(yǎng)分元素的富集

殘體釋放土壤表層形成有一定肥力的土壤層

氣候影響

根系吸收裸露巖石成土母質(zhì)原始土壤成熟土壤耕作土壤風(fēng)化作用微生物低等植物草本植物木本植物耕作培育生土熟土肥土成土主導(dǎo)因素:生物二、土壤形成的自然因素自然成土因素：在沒有受人類經(jīng)濟(jì)活動影響的成土過程中，影響土壤形成過程的因素，稱之為自然成土因素。屬于自然成土因素的有：母質(zhì)（或巖石）、生物、氣候、地形和時間。

（一）、母質(zhì)母質(zhì)是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物，自然土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，影響土壤礦物質(zhì)組成和性質(zhì)。

花崗巖中的長石、云母易風(fēng)化，并富含鉀素；頁巖是由富含粘土的物質(zhì)經(jīng)過硬化后形成的，所以在其風(fēng)化產(chǎn)物上形成的土壤，質(zhì)地較粘重。石英砂巖主要是由石英顆粒組成。因此在其風(fēng)化產(chǎn)物上形成的土壤，往往砂性較強(qiáng)，養(yǎng)分較少，并含有較多的石礫。（二）、生物生物在土壤形成過程中起主導(dǎo)作用。1.累積N素：固N生物、固N菌、三葉草、大豆等；2.富集養(yǎng)分：廣泛分布的植物根系吸收、富集養(yǎng)分；3.形成土壤結(jié)構(gòu)：根系穿插、微生物合成腐殖質(zhì)，從而促進(jìn)土壤良好結(jié)構(gòu)的形成。1.植物土壤與植物間的物質(zhì)交換。植物腐爛分解供給有機(jī)物質(zhì)給土壤。植物根部鞏固土壤。植物產(chǎn)生截流作用，令土壤侵蝕減少。森林減低風(fēng)速，遮蔽陽光，減少水分蒸發(fā)，使分解作用不停進(jìn)行。植物吸收鹽基養(yǎng)分，養(yǎng)分被吸收后，經(jīng)分解作用再釋放回土壤中。植物根部有助風(fēng)化，令空氣及水分流通。2.土壤微生物細(xì)菌、真菌及分解者影響土壤的養(yǎng)分循環(huán)，令土壤保持養(yǎng)分流動。分解有機(jī)質(zhì)，釋放各種養(yǎng)料合成土壤腐殖質(zhì)，發(fā)展土壤膠體性能有的微生物可以固氮轉(zhuǎn)化礦物質(zhì)養(yǎng)料，使某些礦質(zhì)養(yǎng)料元素能被植物吸收利用吸收、分解、轉(zhuǎn)化土壤有機(jī)污染物及重金屬污染物部分微生物可作為土壤污染程度的指示物3.土壤動物遺體增加土壤有機(jī)質(zhì)生活過程中搬運和消化別的動物和植物有機(jī)體，使之拌和于土壤中，并分解其有機(jī)質(zhì)，引起土壤有機(jī)質(zhì)的深刻變化。鉆土動物影響土壤結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，令土壤的物理及化學(xué)作用活躍。（三）、氣候1。溫度

溫度直接影響著土壤形成過程的強(qiáng)度和方向。在寒冷地帶，土壤中的化學(xué)作用比較弱，植物生長也較緩慢，有機(jī)質(zhì)形成量小，土壤微生物活動不旺盛，因而土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化也很緩慢。在熱帶地區(qū)，土壤中的礦物質(zhì)除石英外大部分被分解，植物生長迅速，有機(jī)質(zhì)形成量大，微生物活動旺盛，生物小循環(huán)較寒冷地區(qū)快。

2.降水/水分狀況水分影響土壤中的化學(xué)作用和生物活動。潮濕多雨地區(qū)，鹽分淋失，泥土呈酸性。土壤養(yǎng)分下移，肥力下降。干燥地區(qū)，蒸發(fā)大于降水，土壤中水分上升，令鹽分在地表積聚，形成硬盤。降水多的地區(qū)(降雨量>600毫米)，形成淋余土或鐵鋁土。

雨量少的地區(qū)(降雨量<500毫米)，形成鈣層土。3.風(fēng)速增加蒸發(fā)作用，加速土壤中水分流失。在干燥地區(qū)，強(qiáng)風(fēng)會將表面土壤帶走，令養(yǎng)分流失（四）、地形首先影響熱量的重新分配，不同坡度和方位的斜坡，接受太陽的熱量不同，土壤類型在不同的坡向上的分布也會有所不同。影響土壤水分、養(yǎng)分和機(jī)械組成的分配狀況。坡地上部的土壤土層較薄，質(zhì)地較粗，養(yǎng)分（及鹽基）較少。下部及低平地區(qū)，因水分集中，土壤含水量較大。通過海拔絕對高度的變化表現(xiàn)出來。（五）、時間土壤形成過程的程度是以時間為轉(zhuǎn)移的，隨時間持續(xù)不同，土壤中物質(zhì)的淋溶與聚積的程度也不同。1.在其土壤形成條件相同的情況下，具有發(fā)育年齡不同的土壤，其肥力狀況是不同的。2.年幼的土壤，各土層層次的特征并不明顯。（六）、五個因素的關(guān)系五個成土因素中的每一個因素，不僅可以直接影響土壤的形成過程，而且可以間接影響其他因素而起作用。三、土壤形成的人為作用

1.定向干預(yù)土壤形成過程。2.耕種熟化、改善自然條件，影響程度受科學(xué)技術(shù)水平和社會因素限制。(1)合理耕作經(jīng)營：土壤不斷改良，保持和提高土壤肥力(2)不合理耕作經(jīng)營：土壤沙化、鹽堿化和水土流失等成土過程:(了解)崩解：——在高寒山區(qū)或干旱內(nèi)陸地區(qū)，由于水熱條件差，風(fēng)化作用停留在崩解階段，由于熱脹冷縮等物理變化引起巖石破碎的過程。常形成粗骨土或石質(zhì)土。鹽化：——發(fā)生在干旱、半干旱或濱海地區(qū)。旨在地表水、地下水或母質(zhì)中含有較多的易溶性鹽分情況下，經(jīng)強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用，這些鹽分隨毛管水作垂直或水平移動，逐漸向地表或局部地段聚集的作用過程。堿化：——發(fā)生在干旱、半干旱或濱海地區(qū)。指交換性鈉離子不斷進(jìn)入并被吸附在土壤膠體表面的過程。鈣化：——在干旱、半干旱條件下，土壤碳酸鈣發(fā)生移動和積累的過程。其結(jié)果是使土壤膠體表面和土壤溶液被鈣飽和，并可在土壤剖面中形成富含游離碳酸鈣的鈣積層。淋溶：——指土壤物質(zhì)以懸濁液或溶液狀態(tài)，從土壤的一個層次或幾個層次向下遷移的過程。多發(fā)生在濕潤條件下，結(jié)果使易溶鹽和碳酸鈣淋失?；一骸谀承┣闆r下（冷濕氣候），貧鹽基的凋落物或苔蘚分解產(chǎn)生的各種有機(jī)酸，隨著下滲水流進(jìn)入土體，對土壤礦物發(fā)生溶解、水解或鰲合裂解作用，使鐵鋁活化并與有機(jī)質(zhì)結(jié)合，一起從上層淀積，是上層土體中相對富積。黏化：——土壤剖面中黏粒形成和積累的過程。一般分為次生黏化和淀積黏化。前者指土體內(nèi)化學(xué)風(fēng)化所形成的黏粒就地積累，后者指黏粒以懸浮液形式，自剖面上部向下淋洗并淀積于一定深度土層內(nèi)。白漿化：——在季節(jié)性還原淋溶的條件下，土壤中黏粒與鐵、錳離子子表層隨水移動，在表層之下形成黏粒含量高而鐵錳貧乏的漂白層，而該層之下形成淀積黏化層的過程。硅鋁化：——溫帶濕潤或半濕潤氣候條件下，母巖中的原生礦物經(jīng)緩慢的化學(xué)風(fēng)化（特別是水解），形成以粘土礦物為主的風(fēng)化層或淀積物的過程。鐵鋁化：——在高溫多雨條件下，礦物巖石經(jīng)劇烈的化學(xué)風(fēng)化，原生和次生鋁硅酸鹽類礦物都可以徹底分解為氧化鐵、氧化鋁和氧化硅等，其中的氧化硅易向下淋失，而氧化鐵、鋁相對富集的作用過程。鐵鋁化作用的結(jié)果是使土壤中黏粒部分以黏粒礦物或鐵、鋁氧化物占優(yōu)勢。潛育化：——在長期漬水和嫌氣分解影響下，土壤中高價鐵、錳還原為低價鐵錳化合物的過程。熟化：——在耕作條件下，通過耕種、培肥與改良，促進(jìn)土壤水、肥、氣、熱諸因素不斷調(diào)協(xié)，使土壤向有利于作物高產(chǎn)方向轉(zhuǎn)化的過程。有機(jī)質(zhì)積累：——植被下有機(jī)質(zhì)在土壤表層積累的過程。1.3土壤的組成土壤礦物質(zhì)定義地殼的巖石、礦物經(jīng)過風(fēng)化和成土過程作用形成的產(chǎn)物作用土壤礦物質(zhì)的組成和性質(zhì)直接影響土壤的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)。土壤礦物質(zhì)是植物營養(yǎng)元素的重要供給源，按其成因可分為原生礦物質(zhì)和次生礦物質(zhì)一、土壤礦物質(zhì)土壤礦物質(zhì)的礦物組成

1、原生礦物質(zhì)：它是各種巖石經(jīng)受不同的物理風(fēng)化，仍遺留在土壤中的一類礦物，其原來的化學(xué)組成沒有改變。原生礦物以硅酸鹽和鋁硅酸鹽為主；常見石英、長石、云母、輝石、角閃石等。植物養(yǎng)分的重要來源，Ca、Mg、K、P、S等。

2、次生礦物質(zhì)：它大多是由原生礦物質(zhì)經(jīng)風(fēng)化后形成的新礦物。以粘土礦物為主有Si、Al、Fe的氧化物及其水合物。二、土壤有機(jī)質(zhì)土壤有機(jī)質(zhì)含量土壤有機(jī)質(zhì)絕大部分集中于土壤表層(0-15或0-20cm),我國土壤有機(jī)質(zhì)含量在1-5%之間。來源植物的根茬、莖稈、落葉、土壤中的動物殘骸、微生物以及施入土壤的有機(jī)肥料等作用具有吸收性能、土壤緩沖性能以及與土壤重金屬的絡(luò)合性能等,這些性能對土壤的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、質(zhì)量都有重大影響土壤腐殖質(zhì)

土壤腐殖質(zhì)：是除未分解和半分解動、植物殘體及微生物體以外的有機(jī)物質(zhì)的總稱，包括腐殖酸、富里酸、腐黑物等，通常占土壤有機(jī)質(zhì)的90%以上。土壤腐殖質(zhì)，是土壤特有的有機(jī)物質(zhì)，主要是動植物殘體通過微生物作用，發(fā)生復(fù)雜轉(zhuǎn)化而成。腐殖質(zhì)分子結(jié)構(gòu)

官能團(tuán)（功能團(tuán)）：羧基、酚羥基、醇羥基、甲氧基、甲基、醌基等。腐殖質(zhì)具有：離子吸附性、對金屬離子的絡(luò)合性、氧化還原性。腐殖質(zhì)的溶解性、分散性和吸水性腐殖質(zhì)的穩(wěn)定性三、土壤水和空氣土壤水和空氣水土壤中各種形態(tài)水分,對土壤中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程和土壤的形成過程起著決定性作用。土壤水是含有復(fù)雜溶質(zhì)的稀溶液，因此常將土壤水及其所含溶質(zhì)稱為土壤溶液。土壤溶液是植物生長所需要的水分和養(yǎng)分的主要供給源空氣土壤空氣是存在于土壤中的氣體的總稱。是土壤的重要組成之一1.吸濕水

土粒通過吸附力（分子引力和靜電引力）吸附空氣中水汽分子所保持的水分稱為吸濕水。特點：

吸附力很強(qiáng)，對水汽分子的吸附可達(dá)10000個大氣壓，因而水的密度增大，可達(dá)1.5g/cm3，無溶解能力，不移動，通常是在105-110℃條件下烘干除去。對植物無效。只含有吸濕水的土壤稱為風(fēng)干土；除去吸濕水的絕對干土稱為烘干土。吸濕水含量還受空氣濕度的影響，空氣相對濕度高，吸濕水含量也高，反之則吸濕水含量低。土壤水的類型劃分吸濕水達(dá)到最大值，此時的土壤吸濕水量就叫做最大吸濕量。2、膜狀水：土粒吸附力所保持的液態(tài)水，在土粒周圍形成連續(xù)水膜，稱為膜狀水。特點：保持的力較吸濕水低，水的密度較吸濕水小，仍粘滯而無溶解性；移動緩慢，由水膜厚的地方往水膜薄的地方移動，速度0.2～0.4mm/h。膜狀水對植物有效性低，部分有效。3.毛管水：存在于毛管孔隙中為表面力所保持的水分稱為毛管水。4.重力水：受重力作用可以從土壤中排出的水分稱為重力水，主要存在于通氣孔隙中。土壤空氣組成與大氣基本相似，主要以N2、O2、CO2及水汽等為主要成分;其次還有少量土壤進(jìn)行生物化學(xué)作用產(chǎn)生的還原性氣體，如H2S、NH3、CH4、CO等.

土壤空氣與近地表大氣組成，主要差別：

1.土壤空氣中的CO2含量高于大氣；2.土壤空氣中的O2含量低于大氣；3.土壤空氣中水汽含量一般高于大氣；四、土壤生物

土壤動物指長期或一生中大部分時間生活在土壤或地表凋落物層中的動物。土壤動物的指示作用

土壤動物多樣性被認(rèn)為是土壤肥力高低及生態(tài)穩(wěn)定性的有效指標(biāo)。土壤中某些種類的土壤動物可以快速靈敏地反映土壤是否被污染以及污染的程度。線蟲常被看作生態(tài)系統(tǒng)變化和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)受到干擾的敏感指示生物。按體形大小分類①小型土壤動物，體長在0.2mm以下，主要包括鞭毛蟲、變線形蟲等原生動物，大部分輪蟲的和線蟲等。②中型土壤動物，體長0.2-2mm，主要有螨類、跳蟲等微小節(jié)肢動物，還有渦蟲、蟻類等。③大型土壤動物，體長2-20mm，主要有大型的甲蟲、蜈蚣、彈尾蟲、蟬的若蟲和盲蛛等。④巨型土壤動物，體長大于20mm，脊椎動物中，有蛇、蜥蜴、蛙、鼠類和食蟲類的鼴鼠等，無脊椎動物中，有蚯蚓和許多有害的昆蟲（包括螻蛄、金龜甲和地蠶）。1、原生動物原生動物是生活于土壤和苔蘚中的真核單細(xì)胞動物，原生動物結(jié)構(gòu)簡單、數(shù)量巨大，只有幾微米至幾毫米，而且一般每克土壤有100個原生動物，在土壤剖面上分布為上層多，下層少。已報導(dǎo)的原生動物有300種以上原生動物以微生物、藻類為食物，在維持土壤微生物動態(tài)平衡上起著重要作用，可使養(yǎng)分在整個植物生長季節(jié)內(nèi)緩慢釋放，有利于植物對礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收。2、土壤線蟲線蟲屬線形動物門的線蟲綱，是一種體形細(xì)長（1mm左右）的白色或半透明無節(jié)動物，是土壤中最多的非原生動物，已報導(dǎo)種類達(dá)1萬多種，每平方米土壤的線蟲個體數(shù)達(dá)105條。是多數(shù)森林土壤中濕生小型動物的優(yōu)勢類群。線蟲喜濕，主要分布在有機(jī)質(zhì)豐富的潮濕土層及植物根系周圍?？煞譃楦途€蟲和寄生型線蟲，腐生型線蟲的活動對土壤微生物的密度和結(jié)構(gòu)起控制和調(diào)節(jié)作用，另外通過捕食多種土壤病原真菌，可防止土壤病害的發(fā)生和傳播。寄生型線蟲的寄主主要是活的植物體的不同部位，寄生的結(jié)果通常導(dǎo)致植物發(fā)病。3、蚯蚓蚯蚓是典型的土壤動物，主要集中生活在表土層或調(diào)枯落物層，因為它們主要捕食大量的有機(jī)物和礦質(zhì)土壤，因此有機(jī)質(zhì)豐富的表層，蚯蚓密度最大，平均最高可達(dá)每平方米170多條。蚯蚓通過大量取食與排泄活動富集養(yǎng)分，促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，并通過掘穴，穿行改善土壤的通透性，提高土壤肥力。因此，土壤中蚯蚓的數(shù)量是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)。1.4土壤的物理性質(zhì)一、土壤的機(jī)械組成1。土壤粒級的劃分2。土壤顆粒的組成和質(zhì)地分類二、土壤的物理性質(zhì)1。土壤的相對密度和容重2。土壤的孔隙3。土壤的水分常數(shù)4。土壤的物理機(jī)械性三、土壤的剖面結(jié)構(gòu)粒級——按照一定的粒徑大小范圍將土粒分成的若干組，稱為粒組或粒級。各粒級組的性質(zhì)石礫：主要成分是各種巖屑砂粒：主要成分為原生礦物。比表面積小，養(yǎng)分少，保水保肥性差，通透性強(qiáng)。粘粒：主要成分是粘土礦物。比表面積大，養(yǎng)分含量高，保肥保水能力強(qiáng)，但通透性差。粉粒：性質(zhì)介于砂粒和粘粒之間。土壤質(zhì)地——各粒級在土壤中所占的相對比例或重量百分?jǐn)?shù)，叫做土壤的機(jī)械組成，也稱為土壤質(zhì)地。中國土壤質(zhì)地分類標(biāo)準(zhǔn)（暫擬方案，1975）土壤質(zhì)地砂土：砂土的粒徑最大，砂粒占優(yōu)勢，（0.05mm-2.00mm),潮濕的砂土不能攥團(tuán)，摸上去磨手。土壤中的大孔隙多，毛管孔隙少。通氣、透水性強(qiáng)，保水和蓄水性能弱，熱容量小，溫度變化劇烈，易受干旱威脅；保肥能力弱，易耕作。土壤質(zhì)地壤土的粒徑次之，含砂粒、粉粒、粘粒的含量比較適中，（0.002mm-0.05mm)，潮濕的壤土可以攥團(tuán)。通氣、透水性能良好；蓄水、保肥和供肥能力強(qiáng)

壤土土壤質(zhì)地粘土的粒徑最小，粘粒占優(yōu)勢。（小于0.002mm)，潮濕的粘土，可以搓條，手感粘膩。毛管作用力強(qiáng)，透水、通氣性差；蓄水保水能力差，保肥性能好；養(yǎng)分含量豐富；質(zhì)地粘重，不易耕種。粘土土壤的密度（比重）：單位體積固體（無粒間孔隙）的重量與同體積水的重量之比，稱為土壤的相對密度（比重）。土壤（土粒）密度單位容積的固體土粒（無粒間孔隙）的干重。單位為：g/cm3土壤的容重：單位體積的原狀土體（包括固體和孔隙）的干土重（105-110℃），稱為土壤容重，以g/cm3表示。土壤孔隙度土粒與土粒，結(jié)構(gòu)體與結(jié)構(gòu)體之間，通過點、面接觸關(guān)系，形成大小不等的空間，土壤中的這些空間稱為土壤孔隙。單位體積土壤內(nèi)孔隙所占體積的百分比，稱為土壤孔隙度。土壤孔隙度一般不直接測定，可根據(jù)土壤容重和比重計算而得。

土壤中孔隙的形狀是復(fù)雜多樣的，通常把土壤這種多孔的性質(zhì)稱為土壤的孔隙性。土壤孔性包括孔隙度（孔隙的數(shù)量）和孔隙類型（孔隙的大小及其比例），前者決定著土壤氣、液兩相的總量，后者決定著氣、液兩相的比例。——土壤的重要屬性。土壤孔隙度的大小取決于土壤的質(zhì)地，結(jié)構(gòu)和有機(jī)質(zhì)的含量。不同土壤的孔隙度差別是很大的，砂土是33-35%，細(xì)砂土和砂壤土40-47%，粘土47-55%。有結(jié)構(gòu)土壤的孔隙度為55-65%，有時可達(dá)70%，有機(jī)質(zhì)含量多的泥炭土孔隙度可達(dá)85%，一般作物適宜的孔隙度為50%左右。當(dāng)量孔徑:

是指與一定的土壤水吸力相當(dāng)?shù)目讖?它與孔隙的形狀及其均勻性無關(guān)（mm）。

d=3/T

T-土壤吸水力（100Pa）

①非活性孔：又稱無效孔、束縛水孔。這是土壤中最細(xì)微的孔隙，當(dāng)量孔徑一般<0.02mm,土壤水吸力>1.5×105Pa。

②毛管孔隙：當(dāng)量孔徑約為0.2-0.02mm,土壤水吸力1.5×104-1.5×105Pa,具有毛管作用。

③通氣孔隙：當(dāng)量孔徑>0.2mm,相應(yīng)的土壤水吸力<1.5×104Pa,毛管作用明顯減弱。土壤孔隙類型水分常數(shù)：土壤含水量根據(jù)受土壤各種力的作用達(dá)到某種程度的水量，對于同一土壤來說，此時的含水量基本不變，稱為土壤水分常數(shù)，又叫水分特征值，它是一些與植物吸收水分有關(guān)系的數(shù)值。1、吸濕系數(shù)（最大吸濕水量）是在相對濕度接近飽和空氣時，土壤吸收水汽分子的最大量與烘干土重的百分率。2、凋萎系數(shù)當(dāng)植物產(chǎn)生永久凋萎時的土壤含水量。此時土壤水主要是全部的吸濕水和部分膜狀水。經(jīng)驗公式凋萎系數(shù)=吸濕系數(shù)*(1.34～1.5)3、田間持水量當(dāng)土壤被充分飽和后，多余的重力水已經(jīng)滲漏，滲透水流已降至很低甚至停止時土壤所持的含水量。此時水分類型包括吸濕水、膜狀水和全部毛管懸著水。田間持水量=吸濕系數(shù)*2.54、全容水量土壤完全為水所飽和時的含水量，此時土壤水包括吸濕水、膜狀水、毛管水和重力水。水分基本充滿了土壤孔隙，在自然條件下，水稻土、沼澤土或降雨、灌溉量較大時可達(dá)到全容水量。5、有效水含量

土壤中的水分，并不是全部能被植物的根系吸收利用。土壤水的有效性是指土壤水被植物吸收利用的狀況。土壤水分含量的表示1、土壤質(zhì)量含水量（重量百分?jǐn)?shù)）：土壤中保持的水分質(zhì)量占土壤質(zhì)量的分?jǐn)?shù),g/kg。

θm=[(m1-m2)/m2]×1000

θm為土壤質(zhì)量含水量(g/kg)、m1為濕土質(zhì)量(g)、m2為干土質(zhì)量(g)。2.土壤容積含水量：土壤水分容積與土壤容積之比，常用θv表示，單位為cm3/cm3。

θv(%)=(土壤水分容積/土壤容積)×100

θv(%)=土壤質(zhì)量含水量×容重/1000×1003、土壤相對含水量

土壤水分含量占飽和含水量的百分比或占田間持水量的百分比。

=(土壤含水量/土壤田間持水量)×100%

4、水層厚度：單位面積上一定土層厚度內(nèi)含有的水層厚度，mm。=土層厚度*土壤容重*土壤質(zhì)量含水量5、水體積：水層厚度乘以面積。土壤蓄水量（立方米/畝）=每畝面積*土層厚度*土壤容重*土壤質(zhì)量含水量4、土壤的物理機(jī)械性土壤的物理機(jī)械性是指土壤在各種含水狀況下，受到外力作用時顯示出一系列的動力學(xué)的性質(zhì)，包括土壤的粘結(jié)性、粘著性、膨脹性和收縮性、可塑性等。1.土壤粘結(jié)性

土粒與土粒之間互相吸引而結(jié)合在一起的性能稱為土壤粘結(jié)性。它反映出土壤抵抗機(jī)械破碎的性能。土壤粘結(jié)性決定于土粒之間的接觸面積，它受土壤質(zhì)地、水分、腐殖質(zhì)含量及土壤結(jié)構(gòu)所影響。2.土壤粘著性

土壤粘著性指土粒粘附于外物的性能。粘著性的大小決定于土壤與外物的接觸面積有關(guān)，所以影響因素與粘結(jié)力相同。3.土壤的可塑性：指土壤在濕潤狀態(tài)下，能被塑造并保持其所取得形狀的性能。4.土壤的膨脹性和收縮性：指土壤因吸水而膨脹，脫水干燥而收縮的性質(zhì)。5.土壤耕性：指土壤在耕作時所表現(xiàn)的性狀，包括耕作難易，宜耕期長短及耕作質(zhì)量等。

三、土壤剖面的形態(tài)特征土壤形態(tài)即土壤的外部特征。在土壤形成以后，各土層在組成和性質(zhì)上是不相同的，所以反映在剖面形態(tài)特征上，各層也是有差別的。土壤重要的形態(tài)特征有：顏色、結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、堅實度、孔隙、濕度、新生體、侵入體、動物孔穴等。（一）、土壤顏色1、土壤顏色是土壤內(nèi)在物質(zhì)組成（礦物和化學(xué)組成）在外在色彩上的表現(xiàn)。土壤定名往往用兩種顏色來表示。如暗棕、黑棕、紅棕，前為次要顏色，后為主要顏色。2、決定土壤顏色的主要有以下幾種物質(zhì)：(1)腐殖質(zhì)：含量多時呈黑色，少時呈暗灰色。(2)氧化鐵：多為含水氧化鐵，如褐鐵礦和針鐵礦等使呈鐵銹色和黃色。(3)石英、斜長石、方解石、高嶺石、二氧化硅粉末、碳酸鈣粉末等，使呈白色。(4)氧化亞鐵：在沼澤土、潛育土中，使土壤具有藍(lán)色或青灰色。3、土壤的物理性狀也會影響顏色，如越濕顏色越深，越細(xì)顏色越淺，光越強(qiáng)顏色越淺。（二）

、土壤結(jié)構(gòu)1、土壤結(jié)構(gòu)的概念土壤結(jié)構(gòu)體是指土壤中的土粒相互黏結(jié)團(tuán)聚成大小形狀和性質(zhì)不同的聚合體稱之為土壤結(jié)構(gòu)體。土壤結(jié)構(gòu)性是指土體中土壤結(jié)構(gòu)體的大小、類型、數(shù)量、品質(zhì)及其相互排列方式和相應(yīng)的孔隙狀況等的綜合特性。它是土壤的重要物理性質(zhì)2、土壤結(jié)構(gòu)體的類型片狀結(jié)構(gòu)體

柱狀、棱柱狀結(jié)構(gòu)體塊狀結(jié)構(gòu)體、核狀結(jié)構(gòu)體團(tuán)粒結(jié)構(gòu)片狀結(jié)構(gòu)體農(nóng)民稱臥土，水平軸發(fā)育大大超過縱軸，呈扁平狀，厚度1-5mm。常出現(xiàn)與犁底層和雨后或灌溉結(jié)殼。柱狀、棱柱狀結(jié)構(gòu)體在結(jié)構(gòu)體形成時縱軸發(fā)育大于水平軸，在土體中直立，邊面不明顯稱柱狀結(jié)構(gòu)體。邊面棱角明顯稱棱柱狀結(jié)構(gòu)。它常出現(xiàn)于北方干旱半干旱，富含粉砂或粘重質(zhì)地中，稱之為立土、豎土。表面有鐵質(zhì)、錳質(zhì)膠膜形成棱柱狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部緊實。塊狀結(jié)構(gòu)體、核狀結(jié)構(gòu)體，縱軸與水平軸大體相等，邊面不明顯，分大塊狀、塊狀和碎塊狀。表土中多見塊狀與碎塊狀。常出現(xiàn)于有機(jī)質(zhì)缺乏瘠薄而粘重的土壤，土壤過干過濕耕作最易形成塊狀結(jié)構(gòu)。常出現(xiàn)于缺乏有機(jī)質(zhì)的底土中，農(nóng)民稱之為“蒜瓣土”。