（一）土壤物理特性指標(biāo)
由于土壤環(huán)境是由固、液、氣三相組成的分散體系，三相物質(zhì)彼此相互影響，形成各種物理性質(zhì)，這些物理性質(zhì)的差異是導(dǎo)致土壤環(huán)境功能差異的主要原因。反映土壤物理特性的指標(biāo)主要有土壤的密度、容重和孔隙度等。
1．土壤密度
單位體積土壤固相顆粒的重量和同體積水的重量之比（量綱一），就是土壤的相對(duì)密度。計(jì)算公式為d=m/M,式中m為土壤固相的重量（g/cm3), M為同體積水的重量(g/cm3) 。土壤密度是土壤礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)顆粒的密度的平均值，其大小決定于土壤礦物的組成和腐殖質(zhì)的含量。一般土壤固相密度的平均值為2.65 g/cm3左右，含鐵礦物較多的土壤密度可大于3 g/cm3，有機(jī)質(zhì)含量豐富的土壤密度有的可小于2.4 g/cm3。
2．土壤容重
單位體積的原狀土體（包括固體和孔隙在內(nèi)）的干土重，稱為土壤容重（g/cm3 )。土壤容重是由土壤孔隙及土壤固體的數(shù)量決定的，其大小取決于土壤礦物的組成、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)以及固體顆粒排列緊密程度等。一般隨著土壤中礦物的增多，容重隨之增大。有機(jī)質(zhì)含量高、疏松多孔的土壤容重就?。挥袡C(jī)質(zhì)含量低，比較緊實(shí)的土壤容重就高。土壤底土的、平均容重為1.2-1.4 g/cm3，不同之地的土壤容重差別很大，黏土、重壤土的容重約為1.0-1.6 g/cm3，砂土和砂壤土由于砂質(zhì)顆粒接觸緊密，容重較高，可達(dá)1.8-2.0 g/cm3。
3．土壤孔隙度
土壤固相是由不同的顆粒和團(tuán)聚體構(gòu)成的分散系，它們之間形成了大小不同、外形不規(guī)則和數(shù)量不等的空間，這些空間就是土壤孔隙，通常為土壤、水和空氣所占據(jù)。單位體積土壤中孔隙所占的體積百分?jǐn)?shù)就稱為土壤孔隙度。在測(cè)得土壤密度和容重后，可按此公式計(jì)算土壤的孔隙度：
P＝(1一d/d1)×100 (2-1）
式中：P——孔隙度，％；
dl——土壤密度；
d——容重。
土壤孔隙度的大小與土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和有機(jī)質(zhì)含量有關(guān)，一般平均為40%-60%。隨著土壤質(zhì)地變細(xì)，孔隙度也增加；有機(jī)質(zhì)含量高的土壤孔隙度也就高，如泥炭土的孔隙度可達(dá)60%-80%；而一些緊實(shí)的心土或底土層孔隙度可低至25%-30%。
（二）土壤孔性
土壤的孔性是指整個(gè)土體的孔隙度及大小孔隙的分配性狀和比例特征。孔性是土壤的重要物理性質(zhì)，孔性良好的土壤有利于肥力因素的協(xié)調(diào)作用，并有利于植物根系的生長(zhǎng)。
1．土壤孔隙分類
根據(jù)孔徑的大小可將土壤孔隙分為毛管孔隙和非毛管孔隙兩種。土壤孔隙直徑＜0.1 mm的稱為毛管孔隙，它使土壤具有持水能力，決定著土壤的蓄水性；孔隙直徑＞0.1 mm的孔隙稱為非毛管孔隙（或通氣孔隙），它不具有持水能力，但能使土壤具有透水性，決定著土壤的通透性。此外，孔徑＜0.001 mm的微小孔隙也稱無(wú)效孔隙，由于其中水分所受吸力很大，基本上不能運(yùn)動(dòng)，植物難以利用。
孔隙度也可分為毛管孔隙度和非毛管孔隙度兩種。通常非毛管孔隙度的大小取決于土壤團(tuán)聚體的大小，團(tuán)聚體越大，非毛管孔隙度也越大。毛管孔隙度則隨著土壤分散度或結(jié)構(gòu)破壞程度的增加而增加。土壤總孔隙度影響著土壤水分和空氣的總含量，毛營(yíng)孔隙度和非毛管孔隙度則決定著水、氣的比例關(guān)系。
2．土壤孔性評(píng)價(jià)
好的土壤孔性表現(xiàn)為既有較多的孔隙容量又有適當(dāng)?shù)拇?、小孔隙的分配。因?yàn)橥寥揽紫抖戎徽f(shuō)明土壤中固相容積和孔隙容積的數(shù)量比例，不能反映土壤孔性的“質(zhì)”的差別。即使兩種土壤的孔隙度相同，如果大、小孔隙的數(shù)量分配不同，則它們的保水、導(dǎo)水、通氣等性質(zhì)也會(huì)有顯著差異。實(shí)驗(yàn)證明，一般作物適宜的土壤孔隙度是50%左右；毛管孔隙與非毛管孔隙之比約為1：0.5為宜，即毛管孔隙度要高于非毛管孔隙，但是無(wú)效孔隙則愈少愈好。近年的研究表明，只要有10％左右的非毛管孔隙，就能保證土壤的通氣透水性。
不同作物種類，乃至同一作物的不同生育期，對(duì)土壤孔隙度的要求亦各有不同。如水稻插秧時(shí)要求土壤浸水容重在0.6左右，以后土壤逐步沉實(shí)，至禾苗封行后，要求土壤較為緊實(shí)，容重約為1.0。黃瓜的根系生長(zhǎng)，在土壤容重為1.45 g/cm3、孔隙度為45.5％時(shí)，即受阻礙。小麥根系的穿透力較強(qiáng)，在土壤容重達(dá)1.63 g/cm3、孔隙度為38.7％時(shí)，生長(zhǎng)才受抑制，即受阻礙。
3．土壤孔性對(duì)污染物遷移的影響
土壤的孔隙性狀對(duì)土壤污染物的過(guò)濾截留、物理和化學(xué)吸附、化學(xué)分解以及微生物降解均有重要影響。在利用污水灌溉的地區(qū)，如果土壤孔隙度（主要是非毛管孔隙度）大，好氣性微生物的活動(dòng)就活躍，可以加速污水中有機(jī)質(zhì)的分解，使其較快地轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物。此外，通氣孔隙量大的土壤下滲強(qiáng)度和下滲量就大，這樣土壤上層的有機(jī)或無(wú)機(jī)污染物容易被淋溶，從而對(duì)地下水造成污染。
（三）土壤質(zhì)地
土壤質(zhì)地是指土壤中各粒級(jí)土粒含量的相對(duì)比例或重量百分?jǐn)?shù)，亦稱土壤機(jī)械組成。在自然界中，任何一種土壤，都是由很多大小不同的土粒，按不同的比例組合而成的。按土壤質(zhì)地對(duì)土壤所作的分類叫做土壤質(zhì)地分類，通常劃分為砂土、壤土、黏土三個(gè)質(zhì)地組。不同質(zhì)地組可概括地反映出土壤的某些基本特性。同屬一質(zhì)地組的土壤，其質(zhì)地有一定的變動(dòng)范圍，故又可細(xì)分為若干質(zhì)地名稱。即使同一質(zhì)地名稱的土壤，其質(zhì)地也只是大體相近，而不是完全相伺的。
對(duì)于土壤質(zhì)地的分類標(biāo)準(zhǔn)，各國(guó)也很不統(tǒng)一。當(dāng)前我國(guó)常用蘇聯(lián)卡慶斯基的土壤質(zhì)地分類，它是將土粒分為物理性黏粒（大于0.01 mm）和物理性砂粒（小于0.01 mm)，再根據(jù)二者的相對(duì)含量劃分為三類六種質(zhì)地名稱。國(guó)際制土壤質(zhì)地分類在我國(guó)和歐美等國(guó)也用得較廣泛。近年來(lái)，我國(guó)土壤科學(xué)工作者在總結(jié)農(nóng)民經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，擬出了我國(guó)土壤質(zhì)地分類，將土壤質(zhì)地分為三組十一種，其標(biāo)準(zhǔn)見表2.4。
土壤質(zhì)地在一定程度上反映了土壤礦物組成和化學(xué)組成，同時(shí)，土壤顆粒大小與土壤物理性質(zhì)有密切關(guān)系，并影響土壤孔隙狀況，從而對(duì)土壤水分、空氣、熱量的運(yùn)動(dòng)和養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化有很大影響，因此，不同質(zhì)地的土壤表現(xiàn)出不同的性狀（見表2.5)。
（四）土壤結(jié)構(gòu)
土壤固相顆粒通帶相互作用而聚積成大小不同、形狀各異的團(tuán)聚體，各種團(tuán)聚體的排列組合特性，就是土壤結(jié)構(gòu)。根據(jù)團(tuán)聚體的幾何形狀和大小，土壤結(jié)構(gòu)大體上可分為以下幾種類型：粒狀一團(tuán)塊結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)、核狀結(jié)構(gòu)、柱狀結(jié)構(gòu)和片狀結(jié)構(gòu)。
評(píng)定土壤結(jié)構(gòu)質(zhì)量?jī)?yōu)劣的主要指標(biāo)是團(tuán)聚體的穩(wěn)定性及孔隙性。穩(wěn)定性包括機(jī)械穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性和生物學(xué)穩(wěn)定性。良好的土壤結(jié)構(gòu)應(yīng)是受外力積壓不易破碎，遇水不散，抗微生物破壞能力強(qiáng)?？紫缎跃褪峭寥乐锌紫兜拇笮?、分布和量的多少。有機(jī)膠體形成的團(tuán)聚體孔隙多，孔隙度＞40%，有的可達(dá)60%；無(wú)機(jī)豁粒形成的團(tuán)聚體孔隙少，孔隙度＜40%,且大部分屬于非活性孔隙，水、空氣和植物根部難以進(jìn)入。各種土壤結(jié)構(gòu)中，團(tuán)粒狀結(jié)構(gòu)的綜合性能最佳，它較好地解決了土壤透水性與蓄水性、通氣性的矛盾。其內(nèi)部團(tuán)粒與團(tuán)粒之間有大量非毛管孔隙，可減少地面徑流的損失，有利于土壤透水性和通氣性；而團(tuán)粒肉部或團(tuán)粒與單粒之間存在大量的毛管孔隙，由于毛管力的作用，使其吸水和蓄水能力較強(qiáng)。
注：華南標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)-國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)采購(gòu)平臺(tái)
