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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0.25mm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SingleGrained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SingleGrained粒状结构Grained片状结构Platy块状结构Blocky柱状结构Blocky棱柱结构Prismatic1.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0.25~10mm。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。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%农地侧柏地果园苜蓿地仁用杏地油松地杨树地荒地柠条地刺槐地土壤团聚体各粒级含量0.050.1-0.050.2-0.10.5-0.2mm1-0.5mm2-1mm2mma快速湿润二.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g／cm2。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①反映土壤的松紧度各种作物对土壤松紧度有一定的要求，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。②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6.67×106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：6.67×106×20×1.15＝1.5×108（克）。所以，我们通常按每亩土重150吨，即30万斤计算。③计算土壤中一定土层内各种组分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紧稍紧适当松最松紧实程度＜5052～5056～5260～56＞60孔隙度（％）＞1.301.26～1.30l.14～12.61.00～1.14＜1.00土壤密度（g/cm3）在紧实的粘土中，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暗，通常呈浅灰色、蓝灰色或蓝绿色。原因是变价离子都处于低价还原状态（如FeO、MnO等）。如果排水情况稍好，在大的孔隙中有空气流通，空隙周围的铁受到氧化，就会在蓝灰的底色上出现许多黄褐色斑点。作业土壤结构有哪些类型？其中团粒结构对土壤肥力有何意义？