第6章 土壤水(森林土壤 课件).ppt

4、重力水(gravitational water) 　　　又称多余水，是指土壤中充滞于充气孔隙中的水分。存在于土壤中的时间短，很快会因为重力作用而渗入或流出。 土壤水分有效性的三种假设 ★土壤水分在上限（田间持水量）和下限（凋萎系数）之间同等有效。 ★在上述范围内随土壤水分减少而降低。 ★传统的土壤水分有效范围 土壤质地对有效水范围的影响 有机质对有效水范围的影响 五、土壤水分特征曲线***： 指土壤水分含量与土壤水吸力的关系曲线。 目前尚无法从理论上推导出土壤含水率与土壤水吸力或基质势之间小关系，只能用实验方法获得水分特征曲线。 S=a?b S=a(?/?s)b S=A(?s-?)n/?m 0 10 20 30 40 50 60 70 土 壤 水 吸 力 黏土 壤土 砂土 土壤含水量% 影响因素 质地 结构 温度 滞后现象 机理：滞后现象 沙土比粘土明显 水分特征曲线的用途： 第四，应用数学物理方法对土壤中的水运动进行定量分析时，水分特征曲线是必不可少的重要参数。 首先，可利用它进行土壤水吸力S和含水率?之间的换算(图3.7)。 其次，土壤水分特征曲线可以间接地反映出土壤孔隙大小的分布。 第三，水分特征曲线可用来分析不同质地土壤的持水性和土壤水分的有效性。 第三节 土壤水分运动 ※土壤水流动 ※水分蒸发 ※水分入渗 ※水分再分配 一、饱和流 (Saturated Soil Water Flow) 饱和流的推动力主要是重力势梯度和压力势梯度，基本上服从饱和状态下多孔介质的达西定律(Darcy’s law) *** 单位时间内通过单位面积土壤的水量，土壤水通量与土水势梯度成正比。 土壤所有的孔隙都充满了水时，水分向土壤下层或横向运动的速度。 饱和流导水率 (Saturated hydraulic conductivity) 饱和导水率的特点 ① 饱和率是常数 ② 是土壤导水率的MAX ③ 主要取决于土壤的质地 和结构。 沙质土 壤质土 粘质土 影响饱和导水率的因素 质地 水通量与孔隙半径4次方呈正比。 结构 土壤结皮对土壤饱和导水率有显著的影响。 有机质含量。 粘土矿物种类。 二、土壤非饱和流*** （unsaturted soil water flaw) 土壤非饱和流的推动力主要是基质势梯度和重力势梯度。它也可用达西定律来描述，对一维垂向非饱和流，其表达式为： 非饱和流导水率 (unsaturated hydrolic conductivity) 土壤水吸力和导水率之间的关系 饱和条件下的总水势梯度可用差分形式，而非包和条件下则用微分形式； 饱和条件下的土壤导水率Ks对特定土壤为一常数，而非饱和导水率是土壤含水量或基质势（?m）的函数。 非饱和条件下土壤水流的数学表达式与饱和条件下的类似，二者的区别在于： 三、土壤水气运动 土壤气态水的运动表现为 水汽扩散和水汽凝结两种现象 水汽扩散运动的推动力是水汽压梯度，主要由土水势梯度或水吸力梯度和温度梯度引起。 * * 第六章 土　壤　水 第一节 土壤水分的类型及有效性 一、土壤水的重要性： 所有的水只有进入土壤转化为土壤水，才能被植物吸收利用。土壤水是作物吸水的最主要来源。 土壤水是土壤的最重要组成部分之一。 土壤水是土壤形成发育的催化剂； 土壤水并非纯水、而是稀薄的溶液。土壤水实际上是指在105℃温度下从土壤中驱逐出来的水。 1、吸湿水(hydroscopic water) 干土从空气中吸着水汽所保持的水，称为吸湿水。又称为紧束缚水，属于无效水分。 　2、膜状水（薄膜水） ( membraneous water) 指由土壤颗粒表面吸附所保持的水层，膜状水的最大值叫最大分子持水量。薄膜水对植物生长发育来说属于弱有效水分，又称为松束缚水分。 二、土壤水分的类型和性质 水汽 土壤 膜状水 膜 状 水 示 意 图 土粒 膜状水 3、毛管水(capillary water) 毛管水是靠土壤中毛管孔隙所产生的毛管引力所保持的水分，称为毛管水。毛管水是土壤中最宝贵的水分。 毛管水又可以分为两种类型。 ● 毛管悬着水(capillary supporting water) 土体中与地下水位无联系的毛管水称毛管悬着水。 ● 毛管支持水（毛管上升水） (capillary suspending water) 土体中与地下水位有联系的毛管水称毛管支持水。 地下水位高 地下水位低 水