农田水分状况和土壤水分运动课件.pptVIP

（2）绝对水体积（容量） 指一定面积一定厚度土壤所含水量的体积，量纲为L3。 V方/公顷， V方/亩 二、土壤水的能态 一、土水势 与自然界其它物体一样，土壤水具有不同数量和形式的能量。 在经典物理学中，将能量分为动能和势能两种基本形式。 由于土壤水的运动速度很慢，它的动能可以忽略不计。而由于位置和内部状况所产生的势能，在决定土壤水的状态和运动方面十分重要。 物体从势能高处向低处移动，从自由能高处向自由能低处移动。 进入土壤的自由水，由于受到各种力的作用，它的活动能力减弱了。换句话说，与相同条件下的纯自由水相比，土壤水所含的能量降低了。 如果把同样温度、高度和大气压等条件条件的纯自由水的水势等为零，则土水势为负值。 所谓土水势，就是指土壤水的势能与纯自由水的能量之差。 从热力学角度出发，可以将土壤水的势能看成是土壤水和标准水之间化学势的差异。 水势是除温度以外的所有影响水的化学势的各种因素之和。因此，土水势由各种分势组成： ψ = ψm+ ψp+ ψs+ ψg…. 1、基质势（基模势，ψm） 由于土壤的基质吸力（即弯月面力和吸附力）对水份的吸持而引起的水份势值的降低，成为基质势。 一般以纯自由水的水势为零作为参比标准，所以基质势是负值。 含水量越高，基质势的绝对值越低。 当土壤水分处于饱和状态时，基质势趋于零。 因此，基质势对非饱和土壤的水势运动和保持有极其重要的作用。 2、压力势（ψp） 在饱和状态下，土壤水份所承受的压力与参照水面的差值，称为压力势。 不饱和土壤中水的压力势等于零。只有在饱和土壤中，土壤水已经形成连续体的情况下，土壤水才存在压力势。 压力势大于参比标准，所以压力势恒为正值。 同一土壤剖面中，深度越大，压力势越越大。 3、溶质势（ψs） 由于土壤溶质对土壤水的作用而引起的水分势值的降低，称为溶质势。 其数值与渗透压相等，符号相反，为负值。 土壤中没有半透膜，所以溶质势对土壤水本身的运动并没有什么作用，但对根系吸水有影响。 4、重力势（ψg） 土壤水由于其所处的位置不同，因重力影响而产生的势能也不同，有此而产生的水势称为重力势。 重力势可正可负，它是与参照面相对而言的。参照面以上的土壤水重力势为正值，参照面以下的为负值。 通常选择剖面内部或底面边界。 土水势代表土壤水分总的能量水平。土水势的绝对值越小，土壤水分的能量水平就越高。 土壤水总是从土水势高（即绝对值）低处移动。 如果只考虑土壤水分运动，而不考虑植物对水的吸收，溶质势可以忽略。其余三个分势和称为水力势： ψh = ψm+ ψp+ ψg 二、土壤水吸力 指土壤水在承受一定吸力的情况下所处的能态。 土壤水吸力不是指土壤对水的吸力。 上面讨论的基质吸力和溶质吸力一般为负值，在使用中不太方便。所以将二者之和的绝对值定义为吸力（S）。也可以分别称之为基质吸力和溶质吸力。 土壤水总是从吸力低处向吸力高处流动。 三、土壤水能态的定量表示 单位容积土壤水的势能值用压力表示，标准单位帕(Pa)，或千帕（KPa），兆帕（MPa），习惯上也曾用巴（bar）和大气压（atm）表示。 单位重量的土壤水的势能值用相当于一定压力的水柱高厘米数表示。 上述单位之间的关系是： 1Pa=0.0102厘米水柱 1atm=1033厘米水柱=1.0133bar 1bar=0.9896atm=1020厘米水柱 四、土水势的测定 有多种方法，如：张力计法、压力膜法、冰点下降法、水气压法等。它们的适宜范围不同。 最常测定的是基质势，仪器为张力计。 张力计结构示意图 张力计只能测定土壤的基质势。测定范围在8*104—8.5*104Pa以下。 田间植物可吸收的水分大部分在张力计可测定范围之内。 三、土壤水分特征曲线 土壤水的基质势或土壤水吸力是随土壤含水量的变化而变化的。它们之间的关系曲线称为土壤水分特征曲线或土壤持水曲线。 土壤含水量与土壤水吸力关系 土壤含水量与土壤水吸力呈负相关，随含水量升高，土壤水吸力降低。 含水量相同时，不同质地土壤水吸力大小顺序为： 粘土壤土砂土 土壤水吸力相同时，不同质地土壤含水量大小顺序为： 粘土壤土砂土 土壤水分特征曲线示意图 不同土壤的水分特征曲线(低吸力脱湿过程) 四、土壤水分的有效性 土壤水分的有效性指土壤水是否能被植物利用及其被利用的难易程度。 传统的水分形态学观点认为：旱地土壤水分有效性的上限是田间持水量，下限是凋萎系数。 农田水分状况和土壤水分运动 农田水分 大气降水 地表水 土壤水 地下水 土壤水的重要意义 土壤水是作物吸收水分的主要来源，因此是作物生存的重要条件； 土壤水是土壤内部化学、生物和物理过程不可缺少的