一、土壤质地分类

土壤质地反映了土壤颗粒组成，不同质地的土壤颗粒组成不同，具有的孔隙大小和分布存在明显差别，因此造成土壤导水能力和土水势的不同，进而影响土壤的入渗能力。砂性土壤具有较多大的孔隙，土壤导水能力强，因此土壤入渗能力大，同时达到稳定入渗阶段所需要的时间短。而粘性土壤与其相反，土壤入渗能力小，达到稳定入渗阶段的时间长。

为了描述土壤，土壤学家建立了粒径范围的分类系统。该分类系统将土壤颗粒分为四类——砾石和石头、砂子、粉土和粘土。表1列出了土壤颗粒大小范围的分类系统。

表1  土壤颗粒分类系统（尺寸、表面积和可见性）

土壤分类	粒径大小（mm）	表面积（cm3/gm）	可见性
粘土	<0.002	23000	电子显微镜
粉土	0.002~0.05	2100	光学显微镜
极细砂	0.05~0.1	——	光学显微镜
细砂	0.1~0.25	210	肉眼可见
中砂	0.25~0.5	——	肉眼可见
粗砂	0.5~1.0	21	肉眼可见
极粗砂	1.0~2.0	——	肉眼可见
砾石	2.0~100	——	肉眼可见
石块、卵石	>100	——	肉眼可见

1、粘土

一种含有粘土矿物的极细粒天然土壤材料，是所有土壤颗粒中最细的。粘土的可塑性强，潮湿的粘土用手很容易搓成条，并且粘土的持水能力很强。

图1 野外粘土土壤剖面照片

2、粉土

由水、冰和风运输和沉积的粉尘状沉积物。粉土是一种粒径介于砂子和粘土之间的粒状材料。粉土塑性低，持水性较弱。

图 2  野外粉土照片

3、砂

由岩石崩解形成的松散粒状物质，由二氧化硅等岩石和矿物颗粒组成。砂土是土壤中最大最粗的矿物颗粒，持水性很差。

图 3 野外沙土照片

4、土壤质地分类

将土壤中的砂、粉土和粘土所占的百分比组合分为12组，以反映广泛的土壤特性。这些组称为土壤质地种类。下图为土壤质地三角形，可以根据土壤中各颗粒百分含量，在质地三角形内找到所属的土壤质地类型。表2列出了12种质地类别名称和每个类别的典型粒径分布。

图 4 用于指定质地类别名称的质地三角形

表 2  典型的粒径分析和相应的类别名

二、土壤水力参数的获取

土壤一维模型中的水力参数可以使用实验室实测的数据。如果没有实测数据的话，可以选择模型自带参数，或用罗塞塔模型估算。

1、Hydrus-1D自带了12种典型土壤的水力参数。当掌握了模拟区的土壤质地时，可以根据土壤质地选择Hydrus-1D自带的水力参数。这是根据2500多个土壤层的水分特征得出的平均属性。

2、在水力模型选择的van Genuchten-Mualem模型或van Genuchten修正模型的前提下，可以使用表2中的土壤颗粒分配（即粘粒、粉粒、沙粒各占的比例）和实测的土壤容重，用罗塞塔模型估算水力参数。

需要注意的是，由于土壤质地的不同会对土壤水分特征曲线造成影响，从而也会影响一维模型的计算，可以通过调整水力参数中的Alpha和n使模型达到收敛。