第三章_土壤水分方案.ppt

2、“冻后聚墒”现象*** 冬季表土冻结，水汽压降低，而冻层以下土层的水汽压较高，于是下层水汽不断向冻层集聚、冻结、使冻层不断加厚，其含水量有所增加，这就是“冻后聚墒”现象。 “冻后聚墒”的多少，主要决定于该土壤的含水量和冻结的强度。含水量高冻结强度大，“冻后聚墒”就比较明显。一般对土壤上层增水作用为2－4％左右 。 四、入渗、土壤水的再分布 一般是指水自土表垂直向下进入土壤的过程，但也不排斥如沟灌中水分沿侧向甚至向上进入土壤的过程。 1. 土壤入渗 soil water infiltration)** 影响因素： 一是供水速率，二是土壤的入渗能力 (入渗速率) 几种不同质地土壤的最后稳定入渗速率(毫米/小时) 土壤 砂 砂质和粉质土壤 壤土 粘质土壤 碱化粘质土壤 最后入渗速率 20 10-20 5-10 1-5 1 最初入渗速率 稳定入渗速率 无论表土下是砂土层还是细土层，在不断入渗中最初能使上层土壤先积蓄水，以后才下渗。 2.土壤水的再分布 概念：土壤水 入渗过程结束后，水在重力和吸力梯度影响下在土壤中向下移动重新分布的过程。 土壤水的再分布是土壤水的不饱和流。 五、田间土壤水分平衡 Soil water balance 田间土壤水分平衡示意图，据此可列出其土壤水分平衡的数学表达式： ?W=P+I+U-E-T-R-In-D 田间蒸腾和蒸发很难截然分开，常合在一起，统称蒸散ET。 (evapotranspiration)-一定时间内一定面积上土壤蒸发和植物蒸腾的总和。 旱地土壤水分平衡 ?W=P+I-ET-D 1、土壤水的来源与消耗 土壤水的来源是大气降水、凝结水、地下水和人工灌溉。其中大气降水是主要的来源，凝结水在干旱地区以及粗质土壤上也有一定意义。而地下水和人工灌溉水，实际上主要也是从大气降水和部分地从凝结水转变而来。 大气降水除了植被（特别是林冠）截流和地面径流外，其余部分便进入土壤中成为土壤水。土壤水的消耗有以下途径：（1）向下渗漏、侧向径流和地下径流；（2）蒸发；（3）蒸腾。所以，土壤的含水量就是这些水分收入和支出的差额。 2、土壤水分平衡 降雨P 径流R 下渗水D 上行水U 蒸散ET 灌溉I 截留蒸发In ?W=P+I+U-E-T-R-In-D 3.土壤蒸发 概念：土壤水汽进入大气的过程。 当土壤供水充分时，由大气蒸发能力决定的最大可能蒸发强称为潜在蒸发强度。(Soil potential evaporation) 土壤蒸发：即单位时间内单位面积地面上所蒸发的水量。 土壤蒸发的形成及蒸发强度的大小主要取决于两方面：一是受辐射、气温、湿度和风速等气象因素的影响。二是受土壤含水率的大小和分布的影响。 2、表土蒸发强度随含水率变化的阶段 蒸发速率急剧降低，土壤向表土层供水不足 3、水汽扩散阶段 土壤输水能力极弱，不能补充表土蒸发损失的水分，土壤表面形成干土层。在此阶段，蒸发面不是在地表，而是在土壤内部，蒸发强度的大小主要由干土层内水汽扩散的能力控制，并取决于干土层厚度，一般来说，其变化速率十分缓慢而且稳定。 土面蒸发过程区分为三个阶段。 1、表土蒸发强度保持稳定的阶段 稳定蒸发阶段蒸发强度的大小主要由大气蒸发能力决定，可近似为水面蒸发强度E0。此阶段含水率的下限，一般认为该值相当于毛管水断裂量的含水率，或田间持水量的50-70% 壤质和粘质的土面蒸发分三个阶段 土壤导水率控制阶段：田间持水量以下蒸发到毛管断裂含水量地面水分蒸发只能靠毛管作用从下层土壤伟导水分到土在， 而蒸发，蒸发速度不断减小。 大气蒸发力控制阶段：下雨或灌溉停止蒸发开始阶段，蒸发速度快接近天水面蒸发，水分减小至田间持水量为此阶段，失去水为重力水 扩散控制阶段：当土壤含水量减少到毛管断裂含水量时，土面蒸发得不到毛管水上升的补充，地表开始形成干土层，水分只能靠干土层下面的湿润的土层产生水汽，再通过大孔隙扩散到大气中，蒸发速度显著减少。 蒸发的三个阶段 表土蒸发强度保持稳定的阶段 表土蒸发强度随含水率变化的阶段 土壤保墒措施在蒸发的第一阶段进行效果最佳；第二阶段次之。 土体内水汽扩散阶段 4.影响土壤水分状况的因素 1. 植被 蒸腾作用、植被组成和覆盖度对土壤水分影响较大。 2. 气候 降雨量和蒸发是重要因素。 3. 土壤物理性质 土壤质地、结构和有机质含量等因素的影响。 4. 地形 地形影响水分的再分配。 5. 水文地质 在不透水层接近地面、地下水位高的地方，支持毛管水上行活跃。 6. 人为的影响 如灌溉、排水以及耕作等土壤管理措施。 某年