土壤水势 (2)

新疆农业科学２０１０，４７（５）：９２５—９２８　Ｘｉｎｊｉａｎｇ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　

新疆北疆地区冬季土壤水势和温度的变化　

吕昭智　，王佩玲　，张江国。　

（１．中国科学院新疆生态与地理研究所，鸟鲁木齐８３００１１；２．石河子大学．新疆石河子８３２００３；　３．新疆阿拉山口出／Ｎ．境检验检疫局，新疆博乐８３３４１８）　

摘要：【目的】为了解新疆北部地区冬季不同土壤深度的温度和冬前灌溉与未灌溉条件下土壤水势的动态变　化。【方法】采取温度和水势自动化数据采集系统对该地区土壤进行监测。【结果】２００２年１１月～２００３年２　月，随着土壤深度增加，月均土壤温度增加，２００３年３月以后，随着空气温度上升，表层土壤升温相对比较快，　土壤深层的温度小于表层温度，３月４Ｏ　ｃｍ土壤温度比０　ｃｎｌ低１．３℃。１～２月土壤温度的变异性为０．９％一　７．７４％，３～４月的温度变异性增大，变异范围为８．６ｌ％　３５．１４％；随着土壤深度增加，土壤温度的变异性变　小。冬前灌溉的土壤水势值在２２．４～１４５．６　ＫＰａ，冬前未灌溉的土壤水势在３７．７～２００．０　ＫＰａ，融雪期间土壤水　势值急剧减小，土壤水分含量增加。【结论】冬季大气温度和土壤温度具有较大的差异性，土壤温度的变异性　在不同时间和深度显著不同，融雪期间土壤水势和水分含量变化剧烈。　关键词：土壤温度；土壤水势；传感器；冬季　中图分类号：￥１５２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—４３３０（２０１０）０５—０９２５—０４　

Ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　Ｓｏｉｌ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｉｎ　Ｗｉｎｔｅｒ　

ｉｎ　Ｎｏｒｔｈｅｒｎ　Ｘｉｎｊｉａｎｇ　

Ｌ０　Ｚｈａｏ—ｚｈｉ　，ＷＡＮＧ　Ｐｅｉ—ｌｉｎｇ￣。ＺＨＡＮＧ　Ｊｉａｎｇ—ｇｎｏ３　

（１．Ｘｉｎｊｉａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｃｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｇｅｏｇｒａｐｈｙ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｕｒｕｍｑｉ　８３００１ｌ，Ｃｈｉｎａ：２．　

第２９卷第３期　２０１１年５月　干旱地区农业研究　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ａｒｉｄ　Ａｒｅａｓ　Ｖ０１．２９　ＮＯ．３　Ｍａｖ　２０１１　

陇东黄土塬区土壤包气带水分水势特征研究　

王云权，周向阳，马金珠　

（兰州大学西部环境教育部重点实验室，甘肃兰州７３００００）　

摘　要：选取陇东黄土包气带为研究对象，综合运用数理统计与对比分析相结合的方法，研究黄土地区包气　带土壤水分、水势变化特征和土水势构成结构，结果发现，在陇东黄土塬区，坡头荒地等较干旱、沙质土壤中，包气　带水分变化呈对数分布特征，而耕作土壤其水分含量特征则不满足这种类型。在土水势构成方面，溶质势所占比　例平均约为２０％，其中坡头荒地约占１５％，耕地中约占２５％；基质势所占比例最大，在坡头荒地占近８０％，耕地样　本的平均比例超过６０％。溶质势各分势构成方面，起主导作用的阴离子为ＨＣ０３一，起主导作用的阳离子为Ｃａ２　。　黄土塬区ＨＣＯ３一和ｃａ２　所占溶质势的比重分别约为５０％和２５％；Ｎａ　和ｃｌ一各约占１０％。　关键词：土壤水分；土水势；溶质势；黄土塬区　中图分类号：Ｓ１５２．７　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００—７６０１（２０１１）０３．０２４０．０９　

包气带是连接大气水一植物水一地表水一地下　水构成的水系统动态循环的纽带，是降水入渗转换　

为地下水的中间环节，也是植物根系吸收利用水分　的直接来源，同时包气带水对水资源开发利用、生态　

环境保护和预测渗流带污染物质的迁移有着十分重　要的作用…。包气带水的动态变化对一系列的水文　

过程有着重要影响，如洪水过程ｌ＿５　Ｊ，侵蚀作用ｌ６ｊ，溶　

质运移和陆一气相互作用　Ｊ，以及一系列的地貌　Ｊ　

和成壤过程。土壤水势用来衡量土壤基质对水的吸　纳能力，是作物生长、农田蒸发和作物灌溉方面的重　

要参数。国内众多学者对其进行了研究，如刘全凤　等研究了不同水势与施磷水平下的旱稻田土壤速效　

第五章 土壤水

第一节 土壤水的类型及土壤水分含量的测定

第二节 土壤水的能态 第三节土壤水的运动

第一节 土壤水的类型及土壤水分含量的测定

一、土壤水分类型

（一）吸湿水(紧束缚水) 1、定义：由于固体土粒表面的分子引力和静电引力对空气中水汽分子的吸附力而被紧

密保持的水分。

2、性质：其厚度只有2-3个水分子层，无溶解力、不导电、不能自由移动，也不能为

植物利用。

3、大小：决定于土壤质地、腐殖质等影响决定于大气的湿度和温度 当空气相对湿度达95%—100%时,土壤吸湿水量可达最大值，这时称为最大吸湿量。

（二）膜状水(松束缚水)

1．定义：指当吸湿状态土粒与液态水接触时，还可再吸附一层很薄的水膜，称其

为膜状水。

2．性质：其厚度可达到几十个水分子，部分可以被植物吸收利用，移动极为缓慢。 3．大小：决定于土壤的比面以及土壤溶液浓度。

膜状水达最大时的土壤含水量叫最大分子持水量。

（三）毛管水

1、定义：由土壤毛管孔隙的毛管引力所保持的水分，称为毛管水。

2、类型： (1)毛管上升水

定义：指地下水随毛管上升而被保持在土壤中的水分，称为毛管上升水。

最大水量称为毛管持水量。

毛管上升水与地下水位有水压联系：

地下水位适当 作物吸收 地下水位过深 作物不能吸收

地下水位过浅 作物受湿害

（2）毛管悬着水

定义：指在地下水位很深的地区，降雨或灌水之后，由于毛管力保存在土

壤上层中的水分称为毛管悬着水。 当毛管悬着水达到最大数量时的土壤含水量叫田间持水量。

性质：毛管水是土壤中可以移动的、对植物最有效的水分，而且毛管水中还

溶液解有可供植物利用的易溶性养分。

大小：与土壤质地、腐殖质含量及结构状况有关。

（四）重力水 定义：指土壤含水量超过田间持水量时，多余水分受重力支配向下渗透，这部

分水分叫重力水。

土体全部孔隙都充满水，这时土壤含水量叫饱和持水量（全持水量）。

二、土壤含水量的表示方法

1

2 第一章

§1 农田水分状况

农田水分：指农田中的地表水、土壤水和地下水。地表水：地表积水。 土壤水：包气带中的水分。

地下水：饱水带中的水分（可自由流动的水体）。

与作物生长最密切的是土壤水。

一、土壤水

（一）土壤水分形态

土壤水又可分为吸着水、毛管水和重力水等几种水分形态。

1．吸着水

（1）吸湿水

分子力、紧紧束缚在土粒表面、不能移动、分子状态水

吸湿水达到最大时的土壤含水率称为吸湿系数。

（2）膜状水

分子力、束缚在土粒表面、可沿表面移动但不能脱离土粒表面、液态水膜

膜状水达到最大时的土壤含水率称为最大分子持水率。

2．毛管水

对于单个土粒,只能依靠分子力吸附水分, 但对于由许多土粒集合而成的土壤,其连续不断的孔隙相当于毛细管,

因此还存在一种毛管力,依靠毛管力保持在土壤中的水分称为毛管水。按水份供给情况不同，分悬着毛管水和上升毛管水。

（1）悬着毛管水

灌溉或降雨后，在毛管力作用下保持在上部土层中的水分。

土壤储存水的主要形式。

悬着毛管水达到最大时的土壤含水率称为田间持水率。

（2）上升毛管水

在地下水位以上附近土层中，由于毛细管作用所保持的水分。

上升毛管水达到根系，则可被作物吸收利用，但地下水位不允许上升到根系，以防渍害。

盐碱地区应严格控制地下水位，发防发生次生盐碱化。

3．重力水

土壤中超过田间持水率的那部分水为重力水。

重力水以深层渗漏的形式进入更下的土层，或地下水。

旱地应避免深层渗漏，以防止水的浪费和肥料的流失。

水田保持适宜的深层渗漏是有益的，会增加根部氧分，有利于根系发育。

（二）土壤水分的有效性

土壤对水分的吸力：1000MPa—0.0001MPa

作物根系对水分的吸力： 1.5 MPa左右

(1 MPa=9.87大气压=100m水柱)

如果水分受土壤的吸力小于1.5 MPa, 作物可吸收利用;如水分受土壤的吸力大于1.5 MPa, 则作物不能吸收利用。