森林环境 土壤水分的存在类型及水分调节 4.2 土壤水分.ppt

4.1 作用力：重力 4.2 特 点：自由水；多余水 水田为有效水（available water） 当然重力水是植物完全可以利用的，特别是在水田，但是在旱地，重力水只是短时间通过土体而已，而且当它在土中存留时，植物虽可吸收，却往往因水分过多，土壤空气不足，造成内涝，反而不利于植物的生长。 土壤水 自由水 束缚水 气态水:水汽，易凝结为液态水 固态水：冰，冬季寒冷的中高纬度地区 化学束缚水 物理束缚水 化合水：H2Al2Si2O ? 8H2O 结晶水：CaSO4 ? 2H2O 吸湿水 膜状水 毛管水 重力水 毛管悬着水 毛管上升水 物理束缚水 毛管水 重力水 毛管悬着水 毛管上升水 §2 土壤水分常数与土壤含水量 土壤水分数量指标 土壤水分常数：在一定条件下，土壤各类型水分达到最大量时的土壤含水量。 在一定条件下，同一土壤的水分常数保持相对稳定的数值。 一、土壤水分常数 1.1 吸湿系数（hygroscopic coefficient）：干燥土壤从湿度接近饱和（95%）的空气中吸收水汽而达到的最大含水量。 土壤颗粒 吸湿水 吸湿系数 1.2 凋萎系数（wilting coefficient）：植物产生永久凋萎时土壤的含水量。植物可利用的土壤水量（有效水）的下限。 吸湿水＋部分膜状水；吸湿系数的1.5～2.0倍 土壤 颗粒 吸湿水 吸湿系数 膜状水 （部分） 凋萎系数 1.3 最大分子持水量（maximum molecular moisture holding capacity）：土壤膜状水达到最大值的土壤含水量。 吸湿水＋全部膜状水；吸湿水的2～4倍 最大分子持水量 土壤 颗粒 凋萎系数 膜状水 1.4 毛管断裂含水量（作物生长阻滞含水量）：土壤中的悬着毛管水因植物吸收和土表蒸发而发生断裂时的土壤含水量。 吸湿水＋膜状水＋部分毛管水；处于对植物“供不应求”的状态；旱地土壤灌水的下限 1.5 田间持水量（field capacity）：土壤中悬着毛管水达到最大量时的土壤含水量。是土壤不受地下水影响所能保持水量的最大值。 吸湿水＋膜状水＋悬着毛管水；旱地土壤有效水的上限；确定灌水定额的依据； 1.6 (最大）毛管持水量(maximum capillary capacity)：土壤所有毛管孔隙中都充满水分时的土壤含水量。 吸湿水＋膜状水＋上升毛管水； 1.7 饱和含水量/全持水量 (Saturation)：土壤所有孔隙中全部充满水分时的土壤含水量。 吸湿水＋膜状水＋上升毛管水＋重力水； 灌水水量的依据 2.1 土壤水分有效性：土壤水分能否被植物利用及其被利用的难易程度。 有效水 无效水 易有效水 难有效水 多余水 无效水 三、土壤水分的有效性 干 湿 水吸力/MPa 土壤水分常数 土壤水分形态 土壤水分有效性 土粒 103 化学束缚水 105℃烘干土 3.1 吸湿水 吸湿系数 1.5 无效水 凋萎系数 0.63 膜状水 最大分子持水量 难有效水 毛管断裂含水量 0.05 悬着毛管水 田间持水量 0.008 上升毛管水 易有效水 毛管持水量 0 重力水 多余水 饱和含水量 有效水下限 旱地灌溉下限 旱地有效水上限 2.2 影响土壤有效水量的因素： (1)土壤有机质含量越高，有效水量越大； (2)土壤结构、土壤松紧度 (3)土壤质地 (决定因素) 田间持水量 凋萎系数 重力水 有效水 无效水 20 15 10 5 有效水含量％ 细砂土 面砂土 粉砂土 粉土 粉壤土 粘壤土 壤粘土 粘土 土壤质地 砂土 砂壤土 轻壤土 中壤土 重壤土 粘土 田间持水量(%) 12 18 22 24 26 30 凋萎系数(%) 3 5 6 9 11 15 有效水含量(%) 9 13 16 15 15 15 土壤质地与有效水最大含量的关系 有机质对有效水范围的影响 类 型 持水当量 萎蔫含水量 有效含水范围 壤 土 20.0 7.1 13.l 泥 炭 166 82.3 83.7 1/2壤土＋1/2泥炭 31 14.5 16.5 4/5壤土十1/5泥炭 21.6 8.5 13.l 土壤含水量 土壤湿度 土壤含水率 一定量土壤中所含水分数量的多少。 三、土壤含水量及其表示方法 1.土壤重量/质量含水量（土壤绝对含水量）：θm 土壤所含水分的重量占烘干土重的百分数。 3.1 土壤水分含量的表示方法 式中θm为土