ISBN：10位［7040204894］13位［9787040204896］
出版社：高等教育出版社
出版日期：2006-11
定價：￥34.40元
內容提要
本書除前言和附錄外，共分9章。第1章為土壤基質和質地，主要包括土壤顆粒的概念和特性、土壤質地和土壤結構；第2章至第4章為土壤水分保持和運動的基本概念、原理、方程以及田間土壤水分平衡；第5章為土壤熱量狀況，主要介紹土壤中的熱量平衡以及傳遞過程和模型；第6章為土壤空氣，主要介紹土壤中氣體的組成、運動機制和模型；第7章為土壤溶質遷移，主要介紹了土壤溶質的質量平衡、遷移機制與模型及其田間管理；第8章為土壤的空間變異性，主要介紹土壤物理特性的空間變異性及時間穩定性，可為田間土壤物理過程的模擬和精準農業的實施提供相關依據；第9章為植物根系吸收土壤水分與土壤水分有效性，主要介紹植物根系吸收土壤水分的過程、影響因素和模型以及土壤水分有效性的動態概念；為了幫助一些研究生較好地理解有關模型，本書還增加了土壤物理學的常用數學方法作為附錄，主要介紹矢量分析和積分變換；多數章節（含附錄）均有例題。以幫助選修這門課的研究生更好地掌握所學內容。本書的重點是土壤中的水、熱、溶質等物質運動和能量轉換，這些重點內容也是土壤物理學與其他相關學科和領域的重要結合點；本書的特點在於強化土壤學與物理學和數學等基礎學科的深入交叉，以及土壤物理學在農業、生態和環境等領域的套用。
本書可作為農業、水利、生態、地理、水土保持、環境保護、土木工程和環境醫學類專業研究生的教科書，也可供有關科技人員參考。
編輯推薦
第1章土壤基質和質地
1.1土壤顆粒的概念
1.2土壤顆粒的特徵
1.2.1顆粒大小
1.2.2顆粒大小分布
1.2.3顆粒形狀
1.2.4顆粒表面積
1.2.5物理性質
1.2.6化學性質和礦物學性質
1.2.7粘土礦物的表面性質
1.2.8粘粒的絮凝和膨脹
1.3土壤質地
1.3.1土壤顆粒分析的原理
1.3.2土壤的分散
1.3.3土壤顆粒分析
1.3.4土壤顆粒分級
1.3.5土壤質地分類
1.3.6土壤質地與土壤肥力的關係和調節
1.4土壤結構
1.4.1土壤結構的概念
1.4.2粘粒礦物的結構
1.4.3粘團的形成
1.4.4粘團的再團聚
1.4.5土壤團粒的穩定性和團粒粒徑分布
1.4.6土壤結構的分類
1.4.7土壤結構的評價與管理
1.5土壤基質的三相比與綜合性質
1.5.1土粒密度
1.5.2土壤容重
1.5.3總容重
1.5.4孔隙度
1.5.5充氣孔隙度
1.5.6土壤發生層
1.5.7土壤強度
1.5.8土壤結皮
參考文獻
第2章土壤水的數量和能態
2.1土壤水的物理性質
2.1.1水的分子結構和極性
2.1.2水的電解性
2.1.3水的熱力學性質
2.1.4表面張力和毛細管現象
2.1.5液體的粘性
2.1.6顆粒表面附近的水
2.2土壤含水量
2.2.1土壤含水量的定義
2.2.2土壤含水量測定
2.3土壤水的能量狀態
2.3.1土壤水的勢能
2.3.2土壤水勢組成
2.3.3土壤水勢各分勢的測定
2.4土壤水分特徵曲線
2.4.1土壤水分特徵曲線及其影響因素
2.4.2土壤水分特徵曲線的測定
2.4.3土壤水分特徵曲線模型
2.4.4土壤水分特徵曲線的滯後現象
2.4.5變容重土壤的持水特徵
參考文獻
第3章土壤水分運動基本原理
3.1飽和土壤中的水流
3.1.1毛細管中的水流
3.1.2達西定律
3.1.3飽和導水率的測定
3.1.4飽和層狀土壤的水分運動
3.2非飽和土壤中的水流
3.2.1白金漢一達西定律
3.2.2非飽和導水率
3.2.3非飽和導水率的毛細管模型
3.2.4連續方程
3.2.5Richards方程
3.2.6穩態流問題
3.3土壤水分運動基本參數
3.3.1瞬時剖面法測定非飽和導水率
3.3.2水平入滲法測定非飽和土壤水分擴散率
3.3.3根據土壤水分特徵曲線推求土壤水分運動參數
3.3.4推求土壤導水參數的積分方法
3.4非飽和土壤水流問題的解析方法
3.4.1水平吸滲問題的解析方法
3.4.2垂直入滲問題的解析方法
3.5非飽和土壤水流問題的數值解法
3.5.1有限差分法
3.5.2有限元法
3.6膨脹土壤的非飽和土壤水分運動方程
參考文獻
第4章田間土壤水分循環
4.1土壤水分入滲
4.1.1概述
4.1.2土壤入滲過程
4.1.3土壤入滲過程的影響因素
4.1.4土壤入滲模型
4.1.5非均勻土壤剖面的入滲
4.1.6二維和三維入滲
4.1.7土壤入滲率測定
4.2土壤水分再分布
4.2.1再分布過程中土壤剖面含水量的變化
4.2.2根據土壤水分再分布過程確定土壤導水參數
4.2.3田間持水量
4.3土壤非飽和導水率的田間測定
4.3.1垂直入滲法
4.3.2現場定位觀測法
4.4土壤蒸發
4.4.1概述
4.4.2土壤蒸發的階段性
4.4.3蒸發條件下土壤水運動的定解問題
4.4.4地下水位一定時的土壤穩定蒸發
4.4.5無地下水位時的土壤蒸發——土壤乾燥
4.4.6土壤蒸發與鹽漬化
4.4.7土壤蒸發的控制
參考文獻
第5章土壤熱量狀況
5.1土壤與大氣之間的能量平衡
5.1.1太陽輻射
5.1.2影響太陽輻射的因素
5.2土壤表面能量平衡
5.2.1能量平衡方程
5.2.2蒸散測定
5.3土壤熱流
5.3.1土壤熱性質
5.3.2土壤熱流基本方程
5.4土壤溫度狀況
5.4.1溫度的時間變化規律
5.4.2地溫變化特徵
5.5土壤溫度對土壤水、氣運動的影響
5.5.1土壤溫度對土壤水吸力的影響
5.5.2溫度梯度影響下的土壤水分再分布過程
5.5.3非恆溫條件下非飽和土壤水分運動
5.5.4土壤熱性質測定
參考文獻
第6章土壤空氣
6.1土壤空氣組成及物理狀態
6.2土壤中的氣體反應
6.2.1土壤中二氧化碳的產生
6.2.2土壤中氧氣的消耗
6.3土壤中的氣體運動
6.3.1氣體質量守恆方程
6.3.2土壤中的氣體對流
6.3.3土壤中的氣體擴散
6.3.4氣體運動方程
6.4土壤中的氣體運移
6.4.1平衡條件下氧氣運移及消耗
6.4.2二氧化碳的穩態流和瞬態流及其釋放
6.4.3植物根系界面氧氣消耗
6.5土壤中的水汽流
6.5.1水汽通量方程
6.5.2土壤可吸濕性對水汽通量的影響
6.6土壤通氣指標與測定
6.6.1土壤通氣孔隙度
6.6.2土壤透氣率
6.6.3土壤氧化還原電位
6.6.4土壤氧氣擴散速率
6.7土壤空氣與植物生長及其調節
6.7.1土壤空氣狀況與作物生長
6.7.2土壤空氣狀況調節
參考文獻
第7章土壤溶質遷移
7.1土壤溶質遷移的質量平衡
7.1.1土壤中溶質庫
7.1.2土壤溶質通量
7.1.3土壤中多相化學物質的反應
7.1.4土壤溶質穿透曲線
7.2土壤溶質遷移的對流一彌散理論
7.2.1惰性非吸附溶質的遷移
7.2.2吸附性溶質的遷移
7.2.3土壤結構對溶質運移的影響
7.2.4溶質在土壤中的反應
7.2.5土壤中揮發性有機化學物質的運移
7.2.6瞬態水流中的溶質遷移
7.3土壤溶質遷移傳遞函式模型
7.3.1溶質傳遞體積元
7.3.2溶質遷移機率分布
7.3.3傳遞函式模型
7.3.4機率密度函式
7.3.5隨機對流傳遞函式模型
7.3.6模型參數的估計
7.4田間土壤溶質的管理
7.4.1農田排水條件下土壤鹽分變化特徵
7.4.2微鹹水灌溉土壤鹽分變化特徵
參考文獻
第8章土壤的空間變異性
8.1傳統統計學研究方法
8.1.1描述土壤性質變異大小的基本統計量
8.1.2隨機變數及機率分布
8.1.3機率分布
8.1.4均值的置信區間
8.1.5合理取樣數的確定
8.1.6蒙特卡羅模擬的套用
8.2反距離法
8.3區域化變數
8.3.1區域化變數概念
8.3.2區域化變數的性質
8.4區域化變數的數字特徵和二階乎穩假設與本徵假設
8.4.1區域化隨機變數的一階矩
8.4.2區域化隨機變數的二階矩
8.4.3二階平穩假設
8.4.4本徵假設(內蘊假設)
8.4.5二階平穩假設與本徵假設的比較
8.4.6準二階平穩假設及準本徵假設
8.5空間結構分析
8.5.1半方差函式
8.5.2自相關函式
8.5.3克里格插值
8.5.4狀態-空間分析方法
8.5.5譜分析、交互譜分析和一致性分析
8.6時間穩定性分析
參考文獻
第9章植物根系吸收土壤水分與土壤水分有效性
9.1植物根系吸收土壤水分的過程
9.1.1根系吸水動力
9.1.2根系吸水的影響因素
9.2植物根系吸水模型
9.2.1微觀模型
9.2.2巨觀模型
9.3根系吸水模型的評價
9.3.1對微觀模型的評價
9.3.2對巨觀模型的評價
9.4根系吸水模型的田間套用
9.4.1預報土壤水分動態，確定最佳灌溉制度
9.4.2選育抗旱作物品種，提高作物抗旱性
9.5土壤水分有效性
9.5.1土壤水分有效性的概念
9.5.2土壤水分有效性的評價指標
9.5.3影響土壤水分有效性的因素
9.6土壤水分有效性動力學模式
9.6.1土壤水分有效性動力學模式
9.6.2土壤水分有效性的動態曲線
9.6.3土壤水分有效性模式檢驗
9.7土壤水分有效性評價
參考文獻
附錄土壤物理學的常用數學方法
A1矢量分析
A1.1矢量代數
A1.1.1基本概念
A1.1.2矢量的加減法
A1.1.3矢量與標量的乘法
A1.1.4單位矢量
A1.1.5矢量的分量表示
A1.1.6矢量的方向餘弦
A1.1.7矢量的線性關係
A1.1.8兩矢量的標量積與矢量積
A1.1.9矢量的混合積
A1.2矢量分析
A1.2.1矢量函式的微商
A1.2.2矢量積分
A1.3矢量場
A1.3.1矢量場的基本概念
A2積分變換
A2.1積分變換的概念
A2.2積分變換的套用
A2.2.1傅立葉變換套用舉例
A2.2.2拉普拉斯變換套用舉例
A2.3積分變換表
A2.3.1傅立葉積分變換表
A2.3.2拉普拉斯變換表
參考文獻
目錄
第1章土壤基質和質地
1.1土壤顆粒的概念
1.2土壤顆粒的特徵
1.2.1顆粒大小
1.2.2顆粒大小分布
1.2.3顆粒形狀
1.2.4顆粒表面積
1.2.5物理性質
1.2.6化學性質和礦物學性質
1.2.7粘土礦物的表面性質
1.2.8粘粒的絮凝和膨脹
1.3土壤質地
1.3.1土壤顆粒分析的原理
1.3.2土壤的分散
1.3.3土壤顆粒分析
1.3.4土壤顆粒分級
1.3.5土壤質地分類
1.3.6土壤質地與土壤肥力的關係和調節
1.4土壤結構
1.4.1土壤結構的概念
1.4.2粘粒礦物的結構
1.4.3粘團的形成
1.4.4粘團的再團聚
1.4.5土壤團粒的穩定性和團粒粒徑分布
1.4.6土壤結構的分類
1.4.7土壤結構的評價與管理
1.5土壤基質的三相比與綜合性質
1.5.1土粒密度
1.5.2土壤容重
1.5.3總容重
1.5.4孔隙度
1.5.5充氣孔隙度
1.5.6土壤發生層
1.5.7土壤強度
1.5.8土壤結皮
參考文獻
第2章土壤水的數量和能態
2.1土壤水的物理性質
2.1.1水的分子結構和極性
2.1.2水的電解性
2.1.3水的熱力學性質
2.1.4表面張力和毛細管現象
2.1.5液體的粘性
2.1.6顆粒表面附近的水
2.2土壤含水量
2.2.1土壤含水量的定義
2.2.2土壤含水量測定
2.3土壤水的能量狀態
2.3.1土壤水的勢能
2.3.2土壤水勢組成
2.3.3土壤水勢各分勢的測定
2.4土壤水分特徵曲線
2.4.1土壤水分特徵曲線及其影響因素
2.4.2土壤水分特徵曲線的測定
2.4.3土壤水分特徵曲線模型
2.4.4土壤水分特徵曲線的滯後現象
2.4.5變容重土壤的持水特徵
參考文獻
第3章土壤水分運動基本原理
3.1飽和土壤中的水流
3.1.1毛細管中的水流
3.1.2達西定律
3.1.3飽和導水率的測定
3.1.4飽和層狀土壤的水分運動
……
第4章田間土壤水分循環
第5章土壤熱量狀況
第6章土壤空氣
第7章土壤溶質遷移
第8章土壤的空間變異性
第9章植物根系吸收土壤水分與土壤水分有效性
附錄土壤物理學的常用數學方法
參考文獻
