孔隙是土壤的本质特性,没有孔隙的土壤是岩石。生物通过孔隙进入土壤,同时生物能够促进孔隙的形成、变化。土壤中孔隙网络结构影响水分的入渗和保存、气体的进入和释放以及化学物质的运输和交换。
一定体积土体内孔隙所占的空间可以用孔隙度来表示,又称土壤总孔隙度。土壤由固、液、气三相物质组成,它们所占的体积为Vs、Vl和Vg。所以土壤的总体积V=Vs+Vl+Vg。那么此土壤的孔隙度ϕ=Vl+Vg/V=(1-Vs)/V。如果已知土壤的质量ms,土壤容重ρb=ms/V。孔隙度ϕ=(1-Vs)·ρb/ms,土壤颗粒密度ρs=ms/Vs。所以孔隙度ϕ=1-ρb/ρs。
按照孔径大小可以将土壤孔隙进行分类,在不同的研究中存在一定的差异。一般分为大孔隙(>75微米)、中孔隙(30~75微米)、微孔隙(5~30微米)、超微孔隙(0.1~5微米)和隐孔隙(<0.1微米)。通过孔径对土壤孔隙进行分类会忽略孔隙间连续性、弯曲性和连通性,从而无法将土壤孔隙的孔径与其功能联系在一起。在研究土壤孔隙和水分运输关系的工作中,将土壤孔隙分为结构孔隙和质地孔隙,考虑不同孔径大小的孔隙在土壤水分运动中的作用。结构孔隙指微团聚体之间的孔隙,质地孔隙为初级土壤颗粒间的孔隙。