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文档简介
第四章土壤质地和结构第一节土壤三相组成土壤是由固、液、气三相构成的分散系,水、气在土壤中的协调供应,对实现土壤肥力起重要作用。土壤三相的体积比大体为:固相占50%,气相加液相占50%,二者处于动态变化之中。土壤三相之间的关系十分复杂,用公式表示为:1.DryBulkDensity
ρb(theratioofthemassofdriedsoiltoitstotalvolumeincludingsolidsandporestogether)ρb=Ms/Vt=Ms/(Vs+Va+Vw)2.Porosityff=Vf/Vt=(Va+Vw)/(Vs+Va+Vw)3.VoidRatioee=(Va+Vw)/Vs=Vf/(Vt-Vf)generally,evaroesbetween0.3and2.04.SoilWetness.a.MassWetnessww=Mw/Msb.VolumeWetnessθ,θ=Vw/Vt=Vw/(Vs+Vf)
c.Watervolumeratioυw
υw=Vw/Vsd.DegreeofSaturationss=Vw/Vf=Vw/(Va+Vw)5.Air-FilledPorosity
fa
=Va/Vt=Va/(Va+Vs+Vw)AdditionalInterrelations
(1)Relationbetweenporosityandvoidratio:e=f/(1-f)f=e/(1+e)(2)Relationbetweenvolumewetnessanddegreeofsaturation:
θ=sfs=θ/f(3)Relationbetweenporosityandbulkdensity:f=(ρs-ρb)/ρs=1-ρs/ρbρb=(1-f)ρs
(4)Relationbetweenmasswetnessandvolumewetness:θ=wρb/ρww=θρw/ρb
here,ρwisthedensityofwater(Mw/Vw),approximatelyequalto1g/cm3.(5)Relationbetweenvolumewetness,fractionalaircontent,anddegreeofsaturation:fa=f-θ=f(1-s)θ=f-fa
VolumeMassRelationsRelations
Va
Air
MaVf
Vw
Water
Mw
MtVt
Vs
Solids
Ms
第二节土壤结构Soilstructureistheshapethatthesoiltakesbasedonitsphysicalandchemicalproperties.Eachindividualunitofsoilstructureiscalledaped.Takeasampleofundisturbedsoilinyourhand(eitherfromthepitorfromtheshovelorauger).Lookcloselyatthesoilinyourhandandexamineitsstructure.Possiblechoicesofsoilstructureare:粒状结构Granular:Resemblescookiecrumbsandisusuallylessthan0.5cmindiameter.Commonlyfoundinsurfacehorizonswhererootshavebeengrowing.块状结构Blocky:
Irregularblocksthatareusually1.5-5.0cmindiameter
柱状结构Columnar:
Verticalcolumnsofsoilthathaveasalt"cap"atthetop.Foundinsoilsofaridclimates.片状结构Platy:Thin,flatplatesofsoilthatliehorizontally.Usuallyfoundincompactedsoil.
棱柱状结构Prismatic:
Verticalcolumnsofsoilthatmightbeanumberofcmlong.Usuallyfoundinlowerhorizons.
无结构SingleGrained:Soilisbrokenintoindividualparticlesthatdonotsticktogether.Alwaysaccompaniesalooseconsistence.Commonlyfoundinsandysoils.
大块状结构Massive:
Soilhasnovisiblestructure,ishardtobreakapartandappearsinverylargeclods.粒状结构(Granular)块状结构(Blocky)
棱柱状结构(Prismatic)
柱状结构(Columnar)
Columnar
Columnar
大块状结构(Massive)片状结构(Platy)
无结构(Singlegrained)
第三节土壤质地土壤质地指人对于土壤粗细程度的感觉,有时也用机械组成表示,即指土壤中各粒级的土粒所占的质量百分比。土壤质地根据土粒的大小即粒级划分,分为砂粒、粉粒和粘粒,进一步分为砂土组、壤土组、粘土组,及砂土、砂壤、轻壤、中壤、重壤、粘土6个质地名称。Thewayasoil"feels"iscalledthesoiltexture.Soiltexturedependsontheamountofeachsizeofparticleinthesoil.Sand,silt,andclayarenamesthatdescribethesizeofindividualparticlesinthesoil.Sandarethelargestparticlesandtheyfeel"gritty."Siltaremediumsized,andtheyfeelsoft,silkyor"floury."Clayarethesmallestsizedparticles,andtheyfeel"sticky"andtheyarehardtosqueeze.土壤机械组成——StokesLaw式中:υ为土粒沉降速度ρsρw为土粒密度和水的密度η为水的粘滞系数g为重力加速度r为土粒半径球体在介质中作自由落体沉降时重力(F1)是自重F2与浮力Fa之差,F1=F2-Fa=F(粘滞阻力)4/3πr3g(ρs-ρw)=6πrηυ
球体作匀速沉降时S=Vt土壤机械组成的测定及质地名称根据上式,测定已知直径的土壤颗粒沉降于某一定点的深度,计算出所需时间,用吸管法或比重计法,测定出该粒级土粒的重量及百分含量,由下面的三角图给出质地名称。RelativeSizeComparisonofSoilParticles
Plate=Silt
(feelsfloury)(0.02-0.
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