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1、什么是土壤质地?土壤质地不仅是土壤分类的重要诊断指标,还是影响土壤水、肥、气、热状况、物质迁移转化及土壤退化过程研究的重要影响因素,是土壤地理研究、与农业生产相关的土壤改良、土建工程和区域水分循环过程等研究的重要内容。土壤矿物质是由风化与成土过程中形成不同大小矿物颗粒组成,其直径相差巨大从10-2 m至10-9 m不等,不同大小土粒化学组成、理化性质有很大差异。据此可将粒径大小相近、性质相似的土粒归为一类,称为粒级。世界各国对土壤颗粒分级均采用砂粒、粉粒和黏粒三个大类别,但每个类别的划分标准有所不同,目前国际土壤学界广泛应用美国制或国际制划分标准。国际制将土壤颗粒划分粗砂、细砂、粉粒和黏粒四级
2、;美国(农部)制将土壤颗粒划分为极粗砂、粗砂、中砂、细砂、极细砂、粉粒和黏粒7级。国际土壤学界常见的土壤颗粒划分标准土壤中纳米颗粒(nanoparticles:是指由具有纳米量级(1100 nm)的晶态或非晶态超微粒构成的固体物质,故从土壤中物质颗粒大小来看,土壤中存在纳米颗粒。Bernd Nowack等2007年将纳米颗粒划分自然、人造纳米颗粒两大类,其中自然纳米颗粒包括土壤中的氧化物微颗粒(如磁铁矿、氧化铁)、粘土矿物微颗粒(如铝英石)、盐分微颗粒(如NaCl)、金属微颗粒(如Ag、Au、Fe)、碳质微颗粒、有机体(如病毒)和有机胶体(如胡敏酸、富利酸)。土壤胶体包括无机胶体(包括Fe、A
3、l、Si等含水氧化物类粘土矿物、层状硅酸盐类粘土矿物)、腐殖质(胡敏素、胡敏酸、富利酸)、大的生物聚合物和有机无机复合胶体(主要是由无机胶体与有机胶体通过离子键、配位键、氢键等联接而成)四大类。石块、砾石和土壤中砂粒几乎全部由原生矿物组成,粉粒的绝大多数也是由抗风化能力较强的石英组成,黏粒主要是由次生矿物组成。一般来说,土粒愈细,SiO2质量分数愈来愈少,而Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、P2O5、K2O等质量分数愈来愈多。在农业生产与水土保持研究中,既要土壤保水又能通气;既能吸水又能供水;既要有较强渗透能力,又不能漏水漏肥;既容易耕作,又不能散成单粒或形成大块。故必须考虑各种土壤粒级
4、的合理搭配。William Bleam 2017年指出物理风化及磨损形成了仍保持岩石矿物学特征的细砂粒和粉粒,在地表常温条件下化学风化则这些原生矿物转化并水分结合形成次生矿物;通常黏粒级颗粒(粒径0.002mm)基本由次生矿物构成,而粉粒(0.0020.05mm)颗粒通常则是由原生矿物与次生矿物混合而成。自然土壤的矿物质都是由大小不同的土粒组成的,各个粒级在土壤中所占的相对比例或重量百分数,称为土壤质地(soil texture),也称为土壤的机械组成。土壤质地的分类和划分标准,与土壤粒级标准类似,世界各国亦很不统一,国际上应用较为广泛、中国亦曾经采用过的有国际制、威廉斯-卡庆斯基制和美国制。
5、国际制和美国制相似,均按砂粒、粉粒和黏粒所占的重量百分数,将土壤划分为砂土、壤土、黏壤土和黏土4类12级。运用手搓法野外确定土壤质地类型图式土壤固相颗粒很少呈单粒存在,它们经常是相互作用而聚积形成大小不同、形状各异的团聚体(Aggregate),土壤中这些团聚体的组合排列称为土壤结构(Soil structure)。土壤结构是成土过程的产物,故不同的土壤及其发生层都具有一定的土壤结构,如腐殖质含量较高的土壤腐殖层(A层)往往具有粒状或团粒状结构,在土壤剖面中下部黏粒淀积层及碳酸钙淀积层常常呈块状结构。因此,土壤结构是描述和鉴定土体分异、土壤变化的重要形态指标。根据土壤团聚体(或结构体)大小及其几何形态,可将土壤结构划分为单粒状、粒状-团粒状、块状、柱状、片状和大块状等类型。什么是土壤粒级?试简述土壤质地对土壤环境的影响。思考与探索