当前课程知识点：土壤地理学 > 第三章 土壤流体组成及其诊断特性 > 3.3 土壤水分形态 > 3.3 土壤水分形态
同学们大家好
今天我们要介绍的是土壤水分
土壤水是土壤的最重要的组成部分之一
它对土壤的形成和发育
以及土壤物质和能量的运移都有重要的影响
土壤水是植物生存和生长的物质基础
是作物水分的最主要来源
它不仅影响林木
大田作物
蔬菜
果树
草类等的产量
还影响陆地表面植物的分布
土壤水也是自然界水循环的一个重要环节
水具有可溶性
可移动性和比热高等理化性质
因此是土壤中众多化学
物理和生物学过程的介质
因此
了解土壤水在土壤中的变化
运移机理
以及土壤水与土壤的其他组成部分相互关系
的规律是认识土壤的重要内容
接下来
我们来了解土壤水分的基本类型
一
土壤水类型
土壤水研究主要有两种方法
能量法和数量法
能量法主要从土壤受
各种力作用后
自由能的变化
去研究土壤水的能态和运动变化规律
能量法能精确定量土壤水的能态
在土壤水分运动
溶质运移
以及水分在
土壤、植物、大气连续体中的运行等过程中
一般用此法
数量法是按照土壤水受不同力的作用
而研究水分的形态
数量的规律和有效性
数量法着眼于土壤水的形态和数量
在农田实践中易理解和推广
因而具有很强的实用价值
下面我们首先来了解土壤水的数量法
按水在土壤中存在形态
通常可划分为固态水
液态水和气态水
其中数量最多的是液态水
包括束缚水和自由水
自由水又分为毛管水重力水和地下水
这里主要介绍液态水
首先来看
一
吸附水或束缚水
受土壤吸附力作用保持
可分吸湿水和膜状水
在室内经过风干的土壤
看起来似乎是干燥了
但实际上还含有水分
如果把这种风干的土壤样品放在烘箱里
在一百零五度的温度下烘干
或者把它放在带有吸湿剂的干燥器中
每隔一段时间拿出来称重一次
就会发现土壤样品的重量逐次降低
直到称至恒重
这时候的土壤才算是实际干燥了
这时的土壤称为烘干土
如果把烘干土重新放在常温常压的大气中
土壤的重量又逐渐增加
直到与当时空气湿度达到平衡为止
并且随着空气湿度的高低变化
而相应地做增减变动
我们把土壤中干燥土粒从空气中
吸附的气态水称为吸湿水
其形成机制主要为表面能
它的表面分子引力
三十一乘十的五次帕
吸附力很强
对水汽分子的
吸附可达三十一至一万个大气压
因而水的密度增大
可达一点五克每立方厘米
无溶解能力
不移动
因此具有固态水的性质
因为它所受的吸力远远大于植物根的吸水力
平均为一千五百二十千帕
所以对植物无效
又称为紧束缚水
其所对应的水分常数有
最大吸湿量
干土在近于水汽饱和的大气中吸附水汽
并在土粒表面凝结成液态水的数量
当土粒吸饱了吸湿水后
还有剩余的吸收力
虽然这种力量已不能够吸附动能较高的水汽分子
但是仍然足以吸附一部分液态水
我们把土壤颗粒表面上吸附的水分形成水膜
以这种状态存在的水称为土壤膜状水
其形成机制主要为表面能
表面分子引力
为六点二五至三十一乘十的五次千帕
膜状水保持的力较吸湿水低
六点五至三十一个大气压
水的密度较吸湿水小
仍粘滞而无溶解性
移动缓慢
由水膜厚的地方往水膜薄的地方移动
速度仅零点二至零点四毫米/小时
膜状水对植物有效性低
部分有效
又称为松束缚水
其所对应的水分常数有
土壤最大分子持水量
土壤膜状水达到最大值时的土壤含水量
凋萎系数
植物永久凋萎时的土壤含水量
土壤凋萎系数的大小
通常用吸湿系数的1一点五至两倍倍来衡量
质地愈粘重
凋萎系数愈大
接下来我们来了解毛管水
毛管水是指存在于土壤毛管孔隙中
为弯月面力所保持的水分
毛管水的作用机制在于毛管力
毛管水又分为两类
一
毛管上升水
与地下水有联系
随毛管上升保持在土壤中的水分
借助地下水的毛管水
其高度为毛管水上升高度
上升高度与孔隙的粗细有关
壤土上升较快高度最高
砂土快而低
粘土上升速度慢高度也有限
借助于毛管力保持在上层土壤的毛管孔隙中的水分
它与来自地下水上升的毛管水并不相连
好像悬挂在上层土壤中一样
故称之为毛管悬着水
毛管水不受重力支配而流失
所受力比植物根的吸水力小得多
是植物所需水分的主要给源
毛管水移动性大
能较迅速地运动
一般向消耗点移动
如向根系吸水点和表土蒸发面移动
它也是土壤养分的溶剂和输送者
是土壤中最宝贵的水
其中
毛管悬着水是
地势较高处植物吸收水分的主要给源
毛管水所对应的水分常数有
一
田间持水量
毛管悬着水达到最大值
时的土壤含水量称为田间持水量
在数量上它包括吸湿水
膜状水和毛管悬着水
田间持水量的大小
主要受质地
有机质含量
结构
松紧状况等的影响
通常作为灌溉水量定额的最高指标
二
毛管持水量
毛管上升水达最大量时的土壤含水量
毛管上升水与地下水有联系
受地下水压的影响
因此毛管持水量通常大于田间持水量
毛管持水量是计算土壤毛管孔隙度的依据
三
毛管水断裂量
当土壤含水量降低到一定程度时
较粗毛管中悬着水的连续状态出现断裂
蒸发速率明显降低
此时土壤含水量称为毛管水断裂量
大约相当于该土壤田间持水量的75％左右
四
饱和持水量
土壤孔隙全部充满水时的含水量称为饱和持水量
三
重力水
临时存在于土壤大孔隙中的水分
与土壤养分的淋失有关
需要注意的是
对于不同质地的土壤
上述各种不同形态水的数值是不等的
请认真比较它们的大小
接下来我们来看看土壤水分的有效性
土壤水的有效性是指
土壤水能否被植物吸收利用及其难易程度
不能被植物吸收利用的水称为无效水
能被植物吸收利用的水称为有效水
有效水的范围是凋萎系数至田间持水量的水分
土壤萎蔫系数是土壤有效水的下限
根系永久萎蔫时的含水量
相当于根的吸水力一点五兆帕
或根水势负一点五兆帕
田间持水量是有效水的上限
土壤水的有效性决定于
土壤含水量
气象因素
根系密度
深度和伸展等
土壤水的有效性与土壤质地之间似乎存在某种关系
有效水不随田间持水量增加而线形增加
也不随质地变细而线形增加
今天的内容就讲到这里
请同学们思考以下问题
一
土壤水分含量在实际科研活动中如何测定
二
土壤水分形态能量与有效性之间的关系
三
常用的土壤水分常数有哪些
它们在农业生产上分别有什么意义
我们下节课再见
-1.1 土壤、土壤圈的相关基本概念
--1.1 土壤、土壤圈的相关基本概念
-1.2 土壤圈的地位与作用
--1.2 土壤圈的地位与作用
-1.3 土壤地理学发展简史
--1.3 土壤地理学发展简史
-2.1 土壤矿物（一）
--2.1 土壤矿物（一）
-2.2 土壤矿物（二）
--2.2 土壤矿物（二）
-2.3 土壤矿物（三）
--2.3 土壤矿物（三）
-2.4 土壤有机质（一）
--2.4 土壤有机质（一）
-2.5 土壤有机质（二）
--2.5土壤有机质（二）
-2.6 土壤圈的物质循环（一）
--2.6 土壤圈的物质循环（一）
-2.7 土壤圈的物质循环（二）
--2.7 土壤圈的物质循环（二）
-2.8 土壤固相的物理诊断特性（一）
--2.8 土壤固相的物理诊断特性（一）
-2.9 土壤固相的物理诊断特性（二）
--2.9 土壤固相的物理诊断特性（二）
-3.1 土壤空气及其运动
--3.1 土壤空气及其运动
-3.2 土壤热量状况
--3.2 土壤热量状况
-3.3 土壤水分形态
--3.3 土壤水分形态
-3.4 土壤水势
--3.4 土壤水势
--3.4 土壤水势
--3.4 土壤水势
-3.5 土壤胶体
--3.5 土壤胶体
--3.5 土壤胶体
--3.5 土壤胶体
-3.6 土壤溶液
--3.6 土壤溶液
--3.6 土壤溶液
--3.6 土壤溶液
-4.1 道库恰耶夫成土因素学说
--4.1 道库恰耶夫成土因素学说
-4.2 土壤形成的气候因素
--4.2 土壤形成的气候因素
-4.3 土壤形成的生物因素
--4.3 土壤形成的生物因素
-4.4 土壤形成的岩石圈（母质）和地形因素
-- 4.4土壤形成的岩石圈（母质）和地形因素
-4.5 土壤形成的水圈（水文）因素
--4.5 土壤形成的水圈（水文）因素
-4.6 土壤形成时间因素的作用
--4.6 土壤形成时间因素的作用
-5.1 土壤形成过程的概念
--5.1 土壤形成过程的概念
-5.2 基本土壤形成过程
--5.2 基本土壤形成过程
-5.3 土壤剖面形态特征
--5.3 土壤剖面形态特征
-6.1土壤分类概述
--6.1土壤分类概述
-6.2 中国土壤地理发生分类
--6.2 中国土壤地理发生分类
-6.3 中国土壤系统分类
--6.3 中国土壤系统分类
-6.4美国土壤系统分类（ST）
--6.4美国土壤系统分类（ST）
-6.5 世界土壤资源参比基础-WRB
--6.5 世界土壤资源参比基础-WRB
-6.6 不同土壤分类系统的参比
--6.6 不同土壤分类系统的参比
-7.1 地带性土壤类型1剖析
--7.1 地带性土壤类型1剖析
-7.2 地带性土壤类型2剖析
--7.2 地带性土壤类型2剖析
-7.3 非地带性土壤类型剖析
--7.3 非地带性土壤类型剖析
-7.4 土壤空间分布规律剖析
--7.4 土壤空间分布规律剖析
-7.5 新疆土壤类型及其空间分布
--7.5 新疆土壤类型及其空间分布
-8.1 土壤广域性分布规律
--8.1 土壤广域性分布规律
-8.2 全球各州土壤分布规律
--8.2 全球各州土壤分布规律
-8.3 中国土壤广域分布规律
--8.3 中国土壤广域分布规律
-8.4 土壤的垂直地带性
--8.4 土壤的垂直地带性
-8.5 土壤负向垂直地带性及垂直-水平复合分布规律
--8.5 土壤负向垂直地带性及垂直-水平复合分布规律
-8.6 土壤中域/微域性及耕地土壤的分布规律
--8.6 土壤中域/微域性及耕地土壤的分布规律
-8.7 土被结构的基本类型与空间格局
--8.7 土被结构的基本类型与空间格局
-8.8 土壤流体组成及其诊断特性土壤区划
--8.8 土壤流体组成及其诊断特性土壤区划
-9.1 土壤资源的含义与生态环境功能
--9.1 土壤资源的含义与生态环境功能
-9.2 世界土壤资源概况及其空间特征
--9.2 世界土壤资源概况及其空间特征
-9.3 中国土壤资源特点与土壤质量概念
--9.3 中国土壤资源特点与土壤质量概念
-9.4 土壤质量的指标体系
--9.4 土壤质量的指标体系
-9.5 土壤质量指标功能与土壤质量评价方法
--9.5 土壤质量指标功能与土壤质量评价方法
-9.6 土地开发整理、土壤退化与侵蚀
--9.6 土地开发整理、土壤退化与侵蚀
-9.7 土壤侵蚀方法、影响因素及防治对策
--9.7 土壤侵蚀方法、影响因素及防治对策
-9.8 土壤风蚀沙化
--9.8 土壤风蚀沙化
-9.9 土壤盐渍化和荒漠化
--9.9 土壤盐渍化和荒漠化
-9.10 土壤污染
--9.10 土壤污染
-10.1 土壤地理调查
--10.1 土壤地理调查
-10.2 现代技术在土壤调查中的应用
--10.2 现代技术在土壤调查中的应用
-10.3 土壤信息库
--10.3 土壤信息库
-土壤地理学 试卷一
--土壤地理学 试卷一
-土壤地理学 试卷二
--土壤地理学 试卷二
-土壤地理学 试卷三
--土壤地理学 试卷三
-土壤地理学 试卷四
--土壤地理学 试卷四
-土壤地理学 试卷五
--土壤地理学 试卷五
-土壤地理学 试卷六
--土壤地理学 试卷六
