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3.4 土壤水势在线视频

下一节:3.4 土壤水势

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3.4 土壤水势课程教案、知识点、字幕

同学们大家好

今天我们要介绍的是土壤水势

在实际应用中我们发现

单纯利用土壤水的数量方法

不足以描述土壤水的运动特征

如下图所示

在这种情况下

我们就无法判定土壤水的运动方向

在土壤水的能态中包括水的动能和势能

由于土壤水的流动比较慢

所以一般不考虑动能

而利用土水势就可以解决这个问题

下面我们来逐一介绍土壤水势的内容

首先了解的是土壤水势的基本概念

土壤水势

指土壤水的自由能与

标准状态水自由能的差值称为土水势

详细定义为土水势

为了可逆地

等温地在标准大气压下

从在指定高度的纯水水体中移动无穷小量的水

到土壤水分中去

每单位数量纯水所需要的作功数量

用ψ来表示

土壤水总是由水土势高处流向水土势低处

水土势越负表示土壤对水的吸力越大

同一土壤

越湿润

土壤水能量水平越高

土壤水势也越高

因此可见

土壤水势有如下优点

各种土壤水分能态有了统一尺度

可在SPAC中统一使用

并可提供一些精确的土壤水分状况测定手段

下面我们来看看土壤水势由哪些分势组成

基模势Ψm

基模势也称基质势

不饱和情况下

由土壤吸附力和毛管力所制约的土水势

为负值

土壤含水量越低

基质势越低

当土壤水饱和时为零

土壤基质势与土壤吸附水量之间的函数关系

还没有一个明确的数学表达式

只能通过实验测定

溶质势Ψs

溶质势又称渗透势

是由溶质对水的吸附所产生的

土壤水不是纯水

其中有溶质

而水分子是极性分子

与溶质之间可产生静电吸附

产生溶质势

一般为负值

土壤水中溶解的溶质越多

溶质势越低

它只有在土壤水运动

和传输过程中存在半透膜时才起作用

一般土壤中不存在半透膜

所以对土壤水运动影响不大

但对植物根吸水有意义

溶质势的大小等于土壤溶液的渗透压

但符号相反

一般为负

重力势Ψg

由重力作用产生的水势

如果土壤水在参照面之上

则重力势为正

反之

重力势为负

压力势Ψp

在土壤水饱和情况下

由于受静水压力而产生土水势

压力势越大

土壤水越自由

在饱和土壤中

愈是处在深层次的土壤水

所受压强愈大

压力势值愈高

有时被土壤水包围

的孤立的气泡其周围的水也可产生气压势

但一般不考虑

只有当土壤水分饱和时才有压力势

在不饱和土壤中压力势为零

饱和土层越深压力势越高

土壤水势的各个分势我们都已了解

那么其总水势如何表示呢

在土壤水饱和的情况下

ψm等于零

如果不考虑半透膜的存在

ψt=ψp+ψg

如是不饱和情况下

ψt=ψm+ψs

在考虑根吸水时

ψg可忽略

则ψt=ψm+ψs

如土壤水达饱和时

ψt=ψs 请注意

请注意在不同的情况下

土壤总水势的各分势组成是不同的

介绍完土壤水势后

我们通常还有另一个指标来表示土壤水的能态

那就是土壤水吸力

那么什么是土壤水吸力呢

土壤水吸力是不是就是我们通常认为的吸力呢

土壤水吸力指土壤水

承受一定吸附力情况下的能态

但不能简单理解为土壤对水的吸力

一般谈及的吸力是指基质吸力

其值与ψm相等

但符号相反

水吸力只相当于土水势的基膜势和溶质势

数值相等符号相反

基膜势和溶质势一般为负值

使用不方便

故将其取为正数

定义为吸力

分别称为基质吸力和溶质吸力

在土壤水分的保持和运动中

不考虑ψs

故一般所说的水吸力是指基质吸力

其值与ψm相等

符号相反

溶质吸力只在根系吸水时才表现出来

请各位同学考虑

如何利用水吸力和水势判断水分运动的方向

了解完土壤水分的数量法与能量法后

我们就想到一个问题

有没有一个参数可以将数量法与能量法联系起来

我们现在来了解一个新的方法

土壤水分特征曲线

土壤水分特征曲线是指土壤水的能量指标

与数量指标的关系曲线

随着土壤含水量的减少其水吸力增大

基质势降低

植物根系吸水难度增大

水分有效性降低

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相互关系

只能用实验方法获得水分特征曲线

下面

我们来了解土壤水分特征曲线的影响因素

土壤质地

假定土壤水吸力为三百厘米

各种质地的对应土壤的含水量约为

细砂土8%

砂壤土15%

壤土34%

粘土42%

土壤结构和紧实度

在同一吸力值下

容重愈大的土壤

含水量愈高

低吸力下结构的影响

在同一吸力下

容重越大的土壤其相应的含水率应大些

三、温度

影响水的粘滞性和表面张力

土温升高

水的基质势增大

有效性提高

低吸力下温度的影响

温度高

水的粘滞性和表面张力下降

土壤水吸力减少

水分滞后现象 土壤吸湿

土壤稀释过程中

水吸力随含水量增加而降低的速度较快

土壤脱湿过程中

水吸力随含水量减少而增大的速度较慢

同一土壤的两种水分特征曲线不重合

脱湿和吸湿过程

产生滞后现象

即两条曲线不同

被许多实验证实

砂土更明显

脱不净

充不足

砂质土的滞后现象比粘质土更明显

在实际科研活动中

土壤水分特征曲线有什么用途呢

用于土壤水吸力与含水量之间的换算

不同土壤的水吸力相同水分有效性相同

但含水量不同

因而有效水的数量不同

可用于各级孔径孔隙及其容积的计算

可计算水容量

它指水吸力变化一个单位土壤吸入或释出的水量

即水分特征曲线的斜率

可作为土壤供水能力的指标

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

今天的内容就讲到这里

请同学们思考如下问题

在水分饱和与不饱和土壤

以及盐土中土水势的分势有什么不同

国内外测定土壤水势的主要方法有哪些

它们有什么特点

我们下节课再见

土壤地理学课程列表:

第一章 绪论

-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

--1.1 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

--1.2 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

--1.3 土壤地理学发展简史

--1.3 土壤地理学发展简史

第二章 土壤固相组成及其诊断特性

-2.1 土壤矿物(一)

--2.1 土壤矿物(一)

--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)

--2.2 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)

--2.3 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)

--2.4 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)

--2.5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)

--2.6 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)

--2.7 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)

--2.8 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)

--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)

第三章 土壤流体组成及其诊断特性

-3.1 土壤空气及其运动

--3.1 土壤空气及其运动

--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

--3.2 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

--3.3 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

第四章 土壤形成因素学说

-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

--4.1 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

--4.2 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

--4.3 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

-- 4.4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

--4.5 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

--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

第五章 土壤形成过程

-5.1 土壤形成过程的概念

--5.1 土壤形成过程的概念

--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

--5.2 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

--5.3 土壤剖面形态特征

--5.3土壤剖面形态特征

第六章 土壤分类与世界土壤资源参比基础

-6.1土壤分类概述

--6.1土壤分类概述

--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

--6.2 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

--6.3 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)

--6.4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

--6.5 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

--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

第七章 "土壤类型及其地域分布规律 "

-7.1 地带性土壤类型1剖析

--7.1 地带性土壤类型1剖析

--7.1 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

--7.2 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

--7.3 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

--7.4 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

--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

第八章 土壤分布和土壤分区

-8.1 土壤广域性分布规律

--8.1 土壤广域性分布规律

--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

--8.2 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

--8.3 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

--8.4 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

--8.5 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

--8.6 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

--8.7 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

--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

第九章 土壤资源评价与可持续利用对策

-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

--9.1 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

--9.2 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

--9.3 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

--9.4 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

--9.5 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

--9.6 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

--9.7 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

--9.8 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

--9.9 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

--9.10 土壤污染

--9.10 土壤污染

第十章 现代土壤调查技术与土壤信息系统

-10.1 土壤地理调查

--10.1 土壤地理调查

--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

--10.2 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

--10.3 土壤信息库

--10.3 土壤信息库

考试试卷

-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

3.4 土壤水势笔记与讨论

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