总孔隙度

环境学术语

总孔隙度是指基质中通气孔隙与持水孔隙的总和，以孔隙体积占基质总体积的百分比来表示。总孔隙度反映了基质的孔隙状况，总孔隙度大（如岩棉、蛭石的总孔隙度都在95%以上），说明基质较轻、较疏松，容纳空气和水的量大，有利于根系生长，但植物易漂浮，锚定植物的效果较差；反之，则基质较重、较坚实，水分和空气的容纳量小，不利于根系伸展，需增加供液次数。

简介

总的孔隙度是指基质或基质组分中所含有的孔隙，占基质或基质组分体积的百分数。这是一种提供基质水分及基质空气的体积（总的孔隙度 + 固体物质的百分含量 = 100%的基质体积）。以土壤为主的基质与无土基质之间的主要差别在于总的孔隙率。大多数的矿质土壤，具有体积比大约为50%的固体物质及大约50%的空间体积；在黏重的土壤中，这种空间体积的比例更小。在大多数以有机质为主的栽培基质中，孔隙率的比例在75%～85%之间，这种增加了的孔隙度改善了容器中基质的持水量及保持空气的能力，这就是为什么在同等水平的管理条件下，无土栽培基质所培养出的植物，质量远比土壤栽培植株的品质优良的根本原因。但是，这种增加了的孔隙率，会造成无土栽培基质在基质混合期间和将基质装填到容器中的工作期间，对错误的基质处理方法——用力量将栽培基质压紧变得更加敏感。

一些栽培基质样品的孔隙度（空间体积）为：泥炭、浅色泥炭或者地质年代属于幼龄期的泥炭92%，泥炭、黑泥炭为88%，树皮65%，泥土、黏土为45%。

计算公式

基质的总孔隙度过大或过小均不利于植物的正常生长发育。生产中常将粒径不同的基质混合使用，以改善基质的物理性能。育苗基质的总孔隙度一般要求在54%～96%范围内。总孔隙度计算公式为：

总孔隙度（%） = （1-容重/密度）×100%

由于基质的密度测定较为麻烦，可按下列方法进行粗略估测：取一个已知体积（V）的容器，称其重量（W1），在此容器中加满待测的基质，再称重（W2），然后将装有基质的容器放在水中浸泡一昼夜，再称重（W3）。注意加水浸泡时要让水位高于容器顶部，如果基质较轻，可在容器顶部用一块纱布包扎好，称重时把纱布去掉。然后通过下式计算这种基质的总孔隙度。重量单位为克，体积单位为厘米。

总孔隙度（%）= [（W3-W1）-（W2-W1）]/V×100%

特性

多数地球物质的孔隙度在0～60%之间。因为黏土中不规则颗粒的堆积不紧密，加上黏土矿物表面的静电荷导致颗粒间的相互排斥，所以它的总孔隙度较高。大部分未固结（疏松）的沉积物都有较高的总孔隙度，且随分选度（颗粒大小的相似程度）增加而增加。在分选较差的沉积物中，较小颗粒倾向于填充较大颗粒间的孔隙，从而降低总孔隙度。圆润的颗粒比有棱角的颗粒堆积更为紧密，因此孔隙度更低。

总的来看，由于颗粒间的孔隙部分或全部被胶结物填充，沉积岩的总孔隙度很低。此外，由于在许多火成岩和变质岩形成时发生的矿物结晶作用，它们的总孔隙度也极低。

总孔隙度大，容纳水分和空气的能力强，这种基质较轻，有利于根系发育，总孔隙度小，水气容纳量少，要增加供液次数。一般认为基质总孔隙度50%～60%，通气孔隙占25%～30%，毛管孔隙占25%～30%，毛管孔隙和空气孔隙比为1:1时，有利于水分和空气的协调。

测定方法

原则上，我们可以用量筒向一个装有干的含水层样品的容器中倒水来估计总孔隙度。样品达到饱和所需的水量近似于其中孔隙的体积。将这个体积除以样品的总体积便得到一个估计的总孔隙度。然而，有些孔隙是水难以进入的，而有些则是其中的空气阻止了水的进入。因此，这种方法仅是一个总孔隙度的最小估计。再者，用这样的方法使细密的沉积物和大多数岩石饱和可能需要数天或数星期。

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