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1、,第三章 土壤矿物质和土壤质地, 教学目标： （1）掌握土壤粒级的概念和了解分级方案的依据； （2）重点掌握四大基本粒级的性状； （3）掌握土壤质地含义、了解几种不同质地分类方案的特点； （4）掌握三种不同质地土壤的肥力性状、不良土壤质地改良的基本措施 教学内容： 第一节 土壤粒级及其特性 第二节 土壤质地的概念及其分类 第三节 土壤质地与肥力的关系及其改良,来源： 矿物质土粒来源于岩石矿物的风化产物（土壤母质） 过程： 土壤母质在成土因素的影响下，经过成土作用把母质逐渐变成土壤，母质中的矿物质颗粒渐渐变成矿物质土粒,分类： 原生矿物 直接来源于母岩的矿物，其中岩浆岩 是其主要来源 次生矿物
2、则是由原生矿物分解转化而成的,一、 土粒的来源,土壤中主要的原生矿物组成,次生矿物：高岭石、蒙脱石、伊利石等,矿物质土粒和有机质土粒 前者的数目占绝对优势，而且在土壤中长期地稳定地存在，构成土壤固相骨架； 后者或者是有机残体的碎屑，极易被小动物吞噬和微生物分解掉，或者是与矿质土粒结合而形成复粒，因而很少单独地存在。, 通常所指土粒，是专指矿质土粒。,二、 土粒的种类,单粒和复粒 固相骨架中的矿质土粒可以单个地存在，称为单粒，在质地轻而缺少有机质的土壤中，单粒在数目上占优势。 在质地粘重及有机质含量较多的土壤中，许多单粒相互聚集成复粒。也称单粒为原生土粒，称复粒为次生土粒。,通常所说的土粒，均指
3、矿质土粒中的单粒,三、 土粒的粒级,当量粒径和“理想土壤” 当量粒径、有效粒径、理想土壤的概念来自土壤机械分析（颗粒分析）时采用的假设和方法 有效粒径：以圆筛的孔径作土粒的直径 如通过1毫米筛而阻留在0.5毫米筛上的土粒即是1-0.5毫米粒级，余类推 当量粒径：细粒部分看作光滑的实心园球，取与此粒级沉降速率相同的圆球直径（斯托克斯定律） 理想土壤：由光滑实心圆球各级土粒堆积的土壤,与实际情况相差甚远（尤其是对片状粘粒来说），但在土壤学、土工学研究及应用中这种圆球堆积的“理想土壤”沿用已久,粒级（粒组）：根据土粒直径的大小和性质上的差异，将矿物质土粒划分为若干粒径等级，每一等级就叫一个粒级。 ,
4、土粒的大小分级粒级, 组内粒径大小、成分及性质基本相近 而组间则有明显的差异,常见的土壤粒级制 （P70 表5-1）,极细砂粒,细砂粒,0.05,-,0.0,2,粗粉粒,粒,粗粉粒,0.02,-,0.01,粉,粒,0.01,-,0.005,中粉粒,物,中粉粒,粉,粒,0.005,-,0.002,细粉粒,理,细粉粒,0.002,-,0.001,粗粘粒,性,0.001,-,0.0005,粘,粘,粗粘粒,粘,粒,粘,粒,0.0005,-,0.0001,细粘粒,粒,粒,细粘粒,0.0001,胶质粘粒,美国制,苏联制,1 土粒的矿物组成 2 土粒的化学组成和化学性质 3 土粒的物理性质 4 不同粒级土粒
5、的基本特征,三、 矿物质土粒的组成和性质,1、土粒的矿物组成,粗细土粒的矿物组成示意图,星际陨石 宇宙尘埃,2、土粒的化学组成和化学性质,不同粒级土粒的化学组成,注:R2O3代表Fe2O3+Al2O3,3、土粒的物理性质,不同粒级土粒的水分物理性质,0.001,405,87,34,A 石砾和砂粒（0.05 mm） （1）颗粒大，所含矿物为原生矿物。 （2）含石砾和砂粒较多的土壤疏松多孔，通气透水好，排 水通畅，胀缩性小。 （3）比表面积小，无粘结性，粘着性、可塑性，耕性好。 （4）吸水保肥能力弱，养分易随水流失，升温快，养分易转化。,4、不同粒级土粒的基本特征,B 粘粒（0.002 mm或0.
6、001 mm ） （1）颗粒细小，属胶体范围，矿物成分主要为次生矿物。 （2）通气透水性弱，排水不畅，易造成土壤积水和内涝。 （3）比表面大，粘结性，粘着性、可塑性均强，耕性不良 ，干时结块龟裂，湿时泥泞。 （4）粘粒本身养料丰富，吸水保肥能力强，潜在养分储量 多，但土温较低，养分不易转化。,C 粉粒（0.05 mm0.002 mm） 颗粒大小及其性质位于砂粒和粘粒之间。,第二节 土壤质地的概念及其分类, 土壤机械组成：土壤中各级土粒所占的质量百分比 ,土壤质地对土壤性状如养分含量、通气透水性、保水保肥性以及耕作性状等都有很大的影响，所以，在阐明土壤肥力时，质地是首先考虑的因素之一, 土壤质地
7、：按照土壤中不同粒级土粒的相对比例（土壤机械组成的差异 ）把土壤分成若干组合，每一组合即为一种土壤质地。 ,一、土壤质地分类 二、土壤质地与肥力的关系 三、不同质地土壤的利用与改良,一、土壤质地分类,1、国际制,（2）依据砂粒、粉粒和粘粒三种粒级的数量() 细分为12级,（1）以粘粒(45% 粘土类,国际制土壤质地分类（四类十二级）,名级土粒重量,(%),质地,类别,分类质地名称,粘粒,(,0.002mm,),粉粒,(,0.02,0.002mm,),砂粒,(2,0.02mm),砂土类,砂土及壤质砂土,0,15,0,15,85,100,砂质壤土,0,15,0,45,55,85,壤土类,壤,土,0
8、,15,30,45,40,55,粉砂质壤土,0,15,45,100,0,55,砂质粘壤土,15,25,0,30,55,85,粘壤土,类,粘壤土,1,5,25,20,45,30,55,粉砂质粘壤土,15,25,45,85,0,40,砂质粘土,25,45,0,20,55,75,壤质粘土,25,45,0,45,10,55,粘土类,粉砂质粘土,25,45,45,75,0,30,粘,土,45,65,0,35,0,55,重粘土,65,100,0,35,0,35,注：在分析工作中不包括大于2 mm的石砾，这一部分含量另行计算（表5-10）。,河北省土壤普查：（表 5-11：壤质60.2%，壤质砂土20.5%
9、）,粘粒(0.002mm)含量 粉粒(0.050.002mm)含量 砂粒(20.05mm)含量,黏土,美国农部制土壤质地三角图,2、美国农部制,查询举例： 砂粒35%，粘粒25%，粉粒40%,美国农部制土壤质地三角图,壤土,3、卡钦斯基制,物理砂粒（0.01mm），物理粘粒（0.01mm）,卡庆斯基土壤质地分类(简明方案),注：在分析工作中不包括大于1mm的石砾，这一部分含量另行计算（表5-8）。,4、中国质地分类,共划分三类十一级,我国土壤质地分类标准 （1985, 1996）,由于中国制的三元粒级互不衔接，不能构成三角质地图，故不便查用,一、土壤质地与肥力的关系,土壤的生产性状：指土壤质地
10、的差异在林业生产中的反应，它包括土壤的：,肥力状况：,植物在生长过程中，土壤的水、肥、气、热、扎根条件以及有无产生毒害物质的协调程度；,耕作性状：,耕作时的难易程度、阻力大小、耕作质量好坏以及宜耕期的长短等；,林木反应：,P 79-81,第三节 土壤质地与土壤肥力的关系及其改良,泛指与砂土性状相近的一类土壤，物理粘粒含量15%。主要分布在西北地区，如新疆、甘肃、宁夏、内蒙、青海的山前平原以及各地河流两岸、滨海平原一带。,1、 砂质土类,砂质土的性状： （1） 通透性好 （2） 保蓄性差 （3） 潜在养分含量少，养分转化快 （4） 土温变幅大 （5） 耕性好 （6） 无有毒物质存在 （7） 苗木
11、易早衰,物理粘粒含量45%，质地细(粘重)， 包括粘土以及和类似粘土性质的重壤土和部分中壤土。,2、粘质土类,（1） 通透性差 （2）保蓄性强 （3） 养分含量丰富，转化速度慢 （4）土温变幅小 （5） 耕性差 （6） 有毒物质多 （7） 发大苗不发小苗,砂粘比例6：4 主要分布于黄土高原、华北平原、松辽平原、长江中下游平原、珠江三角洲、河间平原以及河流两岸间冲积平原。,3、壤质土类,（1 ）大小孔隙比例分配较合理 （2 ）保水保肥 （3 ）养分含量充足，有机质转化速度快 （4 ）水肥气热以及扎根条件协调 （5 ）耕性好 （6 ）发大苗又发小苗,黏性土,壤性土,沙性土,4、砾质土类,土层较薄，保水保肥能力较低 阻碍种子萌发、植物生长和土壤管理过程,表5-9,引自中国林业部综合调查队,二、不同质地土壤的利用和改良,客土法改良 案例：张家口市坝上砂质栗钙土区,深耕、深翻、人造塥 土壤质地主要是继承母质的性质，很难改变。 但是，质地不是决定土壤肥力的唯一因素 施用有机肥,思考题,一、基本概念,1、土壤粒级 2、土壤质地 3、土壤机械组成 5、物理性砂粒（物理性粘粒 ）,二、粒级、质地分类有哪些标准，目前应用状况如何？,三、举例说明土壤质地对土壤肥力的影响是全面而深刻的,四、如何获得林木适宜的土壤质地类型，你有何新创意？,