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土壤颗粒分级制詳述

已有 14728 次阅读 2014-6-2 20:18 |系统分类:论文交流

土壤颗粒大小和百分含量

单个土壤颗粒的大小和形状、化学组成和矿物组成及颗粒表面的物理化学性质各不相同。大小不同的土粒在土壤中的配合比千差万别。为了研究土粒大小及颗粒大小分布对土壤理化性质产生的影响,有必要对土粒的大小进行划组分级。颗粒大小分布又称颗粒组成,不同粒径的土壤颗粒的分量,用质量百分数表示,以下统一称作百分含量。土壤学上所说的土粒直径的大小,并非土粒的真实直径,而是人为的把土粒直径看成理想球体的直径对待,便于研究。根据粒径的大小和理化性质上的差异,把矿质土粒分为若干组,每组就是一个粒级,组内粒径大小、成分及性质基本相近,而组间有明显的差异。由于土粒大小的变化是连续的,不可能有明显的界线,目前土壤颗粒分级各国还没有完全统一的标准,根据本国的实际情况,有的已制定出自己的分级标准,有的则引用原苏联分级制或美国的分级制。1975年中国科学院南京土壤研究所,在总结我国群众经验的基础上,拟定出了中国土壤质地分类的暂行方案,共划分3类11级。

各种土壤粒级分级方案介绍如下:

     中国土壤粒级分级方案

    当量粒径  

          中国制

     mm

           1987

     3.00-1.00

         石砾

     1.00-0.25

         粗沙粒

     0.25-0.05

         细沙粒

     0.05-0.01

         粗粉粒

     0.01-0.005

         中粉粒

     0.005-0.002

         细粉粒

     0.002-0.0001

         粗黏粒

     0.0001

         细黏粒

             

                         

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                        俄罗斯土壤粒级分级方案

   

       当量粒径

    俄罗斯卡庆斯基制

         mm

      1957

       3.00-1.00

      石砾

       1.00-0.50

      粗沙粒

       0.50-0.25

      中沙粒

       0.25-0.05

      细沙粒

       0.05-0.01

      粗粉粒

       0.01-0.005

      中粉粒

       0.005-0.001

      细粉粒

       0.001—0.0005

      粗黏粒

       0.0005-0.0001

      细黏粒

       0.0001

      胶质黏粒

 

                      美国农业部土壤粒径分级方案

 

       当量粒径

      美国农业部

        mm

       1951

       3.00-2.00

       石砾

       2.00-1.00

       极粗沙粒

       1.00-0.50

       粗沙粒

       0.50-0.25

       中沙粒

       0.25-0.10

       细沙粒

       0.10-0.05

      极细沙粒

       0.05-0.002

       粉粒

       0.002

      黏粒

 

 

                          国际土壤粒级分级方案

     

      当量粒径

      国际制

        mm

       1930

     3.00-2.00

      石砾

     2.00-0.20

      粗沙粒

     0.20-0.02

      细沙粒

     0.20-0.002

      粉粒

    0.002

      黏粒

 

                         李长宝太史怀远土壤粒级分级方案

 

     当量粒径

 李长宝太史怀远分级制

       mm

    2013

      1.00-0.50

    沙粒

      0.50-0.25

    极粗粉粒

      0.25-0.10

    粗粉粒

      0.10-0.05

    细粉粒

      0.050-0.01

    极细粉粒

      0.01-0.001

    黏粒

      0.001-0.002

     ‹0.002

细黏粒

胶粒

 


  土壤颗粒分级制

本书作者根据不同大小的土壤颗粒在土壤中的运动规律;不同大小的土壤颗粒对土壤液体水流动速度的影响程度有显著差异;不同大小的土壤颗粒化学性质不同,为了区分土壤孔隙类型和土壤水分类型,在我们编著的《土壤基础理论学》4类7级分级制基础上,最终把土壤颗粒划分为4类8级。采用这种分级制最大的优点是能够准确计算土壤渗透率,使土壤渗透率的相对误差控制在3%~5%之间。还可以准确计算反映土壤物理性质的其他一系列参数。这种分级制与国内外的其他分级制比较是客观的、合理的。

(1)  石砾和沙粒(0.5~1.0 mm

石砾和沙粒(0.5~1.0mm)这是土壤中的粗骨部分,大于1.0 mm的是侵入土壤中的母岩碎屑,还不是土粒,0.5~1.0 mm的土粒为沙,均为原生矿物,矿物组成与母岩基本一致,它本身不是多孔体,无通透性和蓄水性,也不能提供有效养分。含石砾和砂粒较多而含黏粒很少的土壤,疏松多孔,土粒间孔隙大,通气透水好,排水通畅。由于颗粒粗比表面积小,吸水保肥能力弱,大孔隙多,养分转化快且容易随水流失。自然条件下大多数土壤中沙粒形成的孔隙被小土粒充填,砂粒的大小应为0.5~1.0mm。这个径级只有一个级别0.5~1.0mm。

(2)  粉粒(0.01~0.50mm

粉粒(0.01~0.50mm)颗粒大小介于黏粒和沙粒之间,矿物成分有原生矿物,也有次生矿物。粉粒很多性质介于沙粒和黏粒之间,粉粒的主要原生矿物成分是石英,含粉粒较多的土壤具有一定的可塑性、黏结性和吸附性。

按土粒大小对土壤水运动规律的作用和土壤养分供应的作用,粉粒细分0.25~0.50mm0.10~0.25mm0.05~0.10 mm0.01~0.05mm4个径级。其中0.25~0.50 mm粒级土粒形成的孔隙,自然条件下这些土粒形成的孔隙被小土粒充填的数量是变化的,且可以通过规定的计算程序确定变化范围。

0.10~0.25 mm、0.05~0.10mm、0.01~0.05 mm,这几个径级土粒形成的孔隙对土壤渗透率影响也很大,而且随着外加压力的增加,土粒间的孔隙会沿着从大到小的顺序被小土粒逐级充填,所以这几个径级均应单独测定并一一列出。

(3) 黏粒(0.002~0.010mm          

黏粒 (0.001~0.010mm)颗粒细小,是化学风化的产物。其矿物成分主要为次生矿物,与母岩成分相差大。比表面积大,土粒间孔隙小,因而通气透水性差。黏粒本身养分含量丰富,保水保肥能力强,潜在养分贮量多。这个径级土粒形成的孔隙仍为毛细孔,对土壤渗透率的影响小到可以忽略不计。

细黏粒(0.001~0.002 mm)颗粒更细小,是化学风化的产物。其矿物成分主要为次生矿物,与母岩成分相差很大。比表面积大,土粒间孔隙很小,因而通气透水性极差。黏粒积聚成层时表现为毛细管水的上升运动,常常易造成土壤积水和内涝。黏粒本身养分含量丰富,保水保肥能力强,潜在养分贮量多,这个径级土粒形成的孔隙为无效孔隙。

(4)胶粒(<0.002mm

   胶粒是一个径级,土壤胶体是土壤中最细微的颗粒,是分散系统中的分散相。一般情况下,把土壤固相颗粒作为分散相,而把土壤液体水看作分散介质,构成一个复杂的土壤多元分散系统。土壤胶体具有许多特殊的理化性质。

(5) 4类8级分类制

本书作者根据土壤数学模型以及土壤重要物理参数定量分析的需求,将土壤颗粒分类最终定为4类8级。土壤颗粒分为4类,沙粒、粉粒、黏粒和胶粒。颗粒径级分为8级,沙粒0.5~1.0mm1个径级;粉粒0.25~0.50mm、0.10~0.25 mm、0.05~0.10mm、0.01~0.05 mm4个径级;黏粒0.001~0.010 mm0.001~0.002 mm2个径级;胶粒<0.002 mm1个径级,共计8个径级。

这就是本书作者制定的土壤颗粒4类8级分类制。




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