土壤水
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土壤水形态分类土壤水土壤是一种具有复杂孔隙系统的自然体,其中的孔隙为水和空气所充满。
土壤中的水受到重力、土粒表面分子引力、水分子引力等各种力的作用,并表现出不同的物理状态。
虽然它们之间的界限很难划分,但土壤水按其存在形态仍可大致分为下列几种类型:固态水——土壤水冻结时形成的冰晶。
汽态水——存在于土壤空气中的水蒸汽。
束缚水——又分为吸湿水(紧束缚水)和膜状水(松束缚水)自由水——又分为毛管水、重力水和地下水,其中毛管水又分为悬着水和支持毛管水。
吸湿水土壤水在室内经过风干的土壤,看起来似乎是干燥了,而实际上还含有水分。
如果把这种风干的土壤样品放在烘箱里,在105℃的温度下烘烤,或者把它放在带有吸湿剂(例如磷酸酐)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,直到称至恒重时,这时的土壤才算是干燥了,称为烘干土。
如果把烘干土重新放在常温、常压的大气之中,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,并且随着空气的高低变化而相应地作增减变动。
上述现象说明土壤有吸收水汽分子的能力。
以这种方式被吸着的水,称为吸湿水。
土壤的吸湿性是由土粒表面的分子引力、土壤胶体双电层中带电离子以及带电的固体表面静电引力与水分子作用所引起的,这种引力把偶极体水分子吸引到土粒表面上,吸附水分子过程释放能量(热能)。
因此,土壤质地愈粘,比表面积愈大时,它的吸湿能力也愈大。
图6-1表示土壤不同粒级范围内吸湿水含量与空气相对湿度的关系。
引起吸湿作用距离很短,只等于几个水分子的直径,但作用力很大,因而不仅能吸收水汽分子,并且能使水分子在土粒表面密集,吸湿水的密度可达1.7左右。
所以这种水不能被植物吸收,对于植物来讲为无效水。
重力也不能使吸湿水移动,只有在吸收能量转变为汽态的先决条件下才能运动,因此称为紧束缚水。
1、小于0.002毫米的粒级2、0.002-0.006毫米的粒级3、0.006-0.02毫米的粒级4、大于0.02毫米的粒级膜状水土粒饱吸了吸湿水之后,还有剩余的吸收力,虽然这种力量已不能够吸着动能较高的水汽分子,但是仍足以吸引一部分液态水,在土粒周围的吸湿水层外围形成薄的水膜,以这种状态存在的水称为膜状水。
第五章土壤水根据土壤水分所受的力作用把土壤水分类型分为如下几类:1吸附水,受土壤吸附力作用保持,可分为吸湿水和膜状水2毛管水,受毛管力的作用而保持3重力水,受重力支配,容易进一步向土壤剖面深层运动毛管悬着水:在地下水较深的情况下,降水或灌溉水等地面水进入土壤,借助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的一样毛管上升水:借助毛管力由地下水上升进入土壤中的水称为毛管上升水,从地下水面到毛管上升水所能到达的相对高度叫毛管水上升高度田间持水量:土壤毛管悬着水达到最多时的含水量。
在数量上包括吸湿水、膜状水和毛管悬着水临界深度:指含盐地下水能够上升到达根系活动层并开始危害作物时的埋藏深度土壤水的有效性: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。
其中因其吸收难易程度不同又可分为速效水和迟效水。
萎蔫系数:当植物因根无法吸水而发生永久萎蔫时的土壤含水量,它因土壤质地、作物和气候等不同而不同土壤有效水最大含量:通常把土壤萎蔫系数看作土壤有效水的下限,土壤持水量视为土壤有效水的上限。
质量含水量:土壤中水分质量与干土质量的比值容积含水量:单位土壤总容积中水分所占的容积百分数Θv=Θm·ρ相对含水量:指土壤含水量占田间持水量的百分数土壤贮水量:一定面积和厚度土壤中含水的绝对数量水深Dw:指在一定厚度以i的那个面积土壤中所含水量相当于相同面积水层的厚度Dw=Θv·h绝对水体积:一定面积一定厚度土壤中所含水量的体积,由D w·指定面积土壤水分含量测定1烘干法2中子法3TDR法土壤水的能态土水势:把单位数量纯水可逆地等温地以无穷小量从标准大气压规定水平的水池中移至土壤中某一点所需做功的数量。
土壤水总是从水势高处流向水势低处。
土水势各分势1基质势:由吸附力和毛管力所制约的土水势。
土壤含水量越低,基质势也越低。
土壤水分一、土壤水的形态分类1、固态水—土壤水冻结时形成的冰晶。
2、气态水—存在于土壤空气中的水蒸气。
3、束缚水—是籍土壤吸附力保持的水分,又称为吸附水。
分为:3.1吸湿水—干燥土粒从大气和土壤空气中吸附的气态水分。
干土从空气中吸着水汽所保持的水称为吸湿水;吸湿水表现出固态水的性质,不能自由移动,植物无法利用,属于无效水分。
又称为紧束缚水。
3.2膜状水—土壤颗粒表面上吸附的水分形成水膜,这部分水称为土壤膜状水。
膜状水具有液态水的性质,可以部分为植物吸收利用。
4、自由水—又分为:4.1毛管水—指借助于毛管力(势),吸持和保存土壤孔隙系统中的液态水,又分为悬着水和支持毛管水。
4.1.1悬着水—指不受地下水源补给影响的毛管水,即当大气降水或灌溉后土壤中所吸持的液态水;旱地悬着毛管水的最大值称为田间持水量。
4.1.2支持毛管水—指土壤中受到地下水源支持并上升到一定高度的毛管水,即地下水沿着土壤毛管系统上升并保持在土壤中的那一部分水分。
亦称为毛管上升水。
4.2重力水—当土壤含水量超过田间持水量后,过量的水分不能被毛管力所吸持,而在重力作用下沿土壤大孔隙向下移动的水分。
4.3地下水—土壤或母质中有不透水层存在时,向下渗漏的重力水会在其上的土壤孔隙中聚积起来,形成一定厚度的水分饱和层,其中的水可以流动,称为地下水。
二、土壤含水量的表示方法1、重量含水量—土壤水的重量占土壤干重的百分数。
干土重为105℃~110℃的烘干土重。
土壤重量含水量(%)=水的重量/土壤干重=土壤容积含水量/容重2、容积含水量—单位土壤总容积中水分所占的容积分数。
土壤容积含水量(%)=水的体积/土体体积=土壤重量含水量×容重3、土壤相对含水量—某一时刻土壤含水量占该土壤田间持水量的百分数。
三、土壤水分常数1、饱和含水量—当土壤所有的孔隙都充满水时的土壤含水量,也称全持水量。
是确定水田灌水水量的依据。
2、田间持水量—土壤中悬着毛管水达到最大量时的土壤含水量。
土壤水分的测定方法土壤水分是指土壤中所含的水的量,它是土壤中最重要的一个环境要素,对于土壤的物理、化学及生物过程都具有重要的影响。
因此,准确测定土壤水分对于农业生产、环境科学及资源管理等领域具有重要意义。
下面将详细介绍常用的土壤水分测定方法。
1.干湿重法:干湿重法是目前应用最广泛的测定土壤水分的方法之一,也是一种比较简单和准确的方法。
其原理是测定土壤样品在自然状态下和完全干燥后的重量差值。
实验步骤:取一定重量的土壤样品,记录称重值为W1,然后将土壤样品在105°C的高温下干燥直到重量不再变化(通常需要12-24小时),记录最终的称重值为W2,根据公式计算土壤水分含量:土壤含水量=(W1-W2)/W2×100%2.电阻法:电阻法是利用土壤中含水量与电阻之间的关系来测量土壤水分含量的方法。
该方法是基于土壤水分与土壤的电导率之间的正相关关系。
实验步骤:在一定深度插入测量电极,并测量测量电极的电阻。
然后将一定电压通过电极,测量电阻随电压变化的曲线。
通过分析曲线的斜率,可以得到土壤的电导率,进而计算土壤水分含量。
3.小型赛珀仪法:这种方法是利用赛珀仪来测量土壤样品中的电阻和介电常数的变化来估算土壤水分含量。
实验步骤:取一定重量的土壤样品,将其放入特制容器中,并在容器上安装传感器。
然后通过测量土壤样品中的电阻和介电常数,利用已知的土壤水分与电阻之间的关系,计算土壤水分含量。
4.中子计数法:中子计数法是一种非破坏性的土壤水分测定方法,其基本原理是利用中子衰减法来测量土壤中的水分含量。
实验步骤:利用中子源产生一定能量的中子束,穿过土壤样品。
通过测量中子束经过土壤样品后的衰减率,即可计算土壤水分含量。
5.微波法:微波法是一种基于土壤材料对微波的吸收和反射特性来测定土壤水分含量的方法。
通过测量微波在土壤中传播的特性来计算土壤的水分含量。
实验步骤:利用微波源产生一定频率的微波,并将其传递到土壤样品中。
土壤水分按其存在形态大致分为以下几种类型:
1.吸湿水:干燥的土壤颗粒借助表面的分子引力吸收大气中气态水
分子而保持在土粒表面的水分。
土壤空气湿度越大,土壤质地越教重,吸湿水含量越大。
2.膜状水:土壤水分达到最大吸湿量以后,土壤颗粒依靠剩余的分
子引力对液态水分子吸附。
并在吸湿水的外围形成一展两薄的水膜。
膜状水的性质与液态水相似,只是激滞性较南而无溶解性。
对植物部分有效。
3.毛管水:指存在于毛管孔隙中,由毛管力保持的水分。
毛管水对
植物生长是有效的,可以上下左右移动,不断满足植物对水的需求,同时还有溶解养分的能力,所以也有补给养分的作用。
4.重力水:土壤含水量达到田间持水量之后,超过的水分出于不能
被毛管力所保持,而受重力支配,沿着土壤大孔隙向下移动。
重力水能被植物吸收利用,但很快会渗透淋失,不能持续供给植物利用。
土壤水分的正常值一、引言土壤水分是土壤中的重要组成部分,对植物生长和发育起着至关重要的作用。
正常的土壤水分对于植物的生长有着重要的影响。
本文将从土壤水分的定义、土壤水分的测量方法、土壤水分的正常值以及土壤水分对植物的影响等方面进行探讨。
二、土壤水分的定义土壤水分指的是土壤中所含的水分量。
土壤水分是由降水入渗、蓄水、蒸发散发等因素共同作用形成的。
土壤水分的含量对于植物的生长和发育起着重要的调节作用。
三、土壤水分的测量方法1. 蓄水量法:通过测量土壤剖面上下限之间的土壤含水量差异来间接推算土壤水分的含量。
2. 重量法:将土壤样品取出后,通过称重的方法来测量土壤中的含水量。
3. 电导率法:利用土壤中水分的电导性质来测量土壤水分的含量。
4. 电容法:利用电容传感器测量土壤中的电容变化来推算土壤水分的含量。
四、土壤水分的正常值土壤水分的正常值是指土壤中含水量处于适宜范围内的数值。
正常的土壤水分对于植物的生长和发育具有重要的意义。
土壤水分的正常值因地域、季节、气候等因素的不同而有所差异。
一般来说,土壤水分的正常值可分为以下几个阶段:1. 表层土壤水分的正常值:在植物生长旺盛期,表层土壤的水分正常值应保持在20%~30%之间。
这样可以满足植物对水分的需求,并有利于植物根系的扩展和生长。
2. 深层土壤水分的正常值:深层土壤的水分正常值应保持在30%~40%之间。
这样可以提供足够的水分供给植物的根系吸收,促进植物的生长和发育。
3. 土壤水分的正常变化范围:土壤水分的正常变化范围是指土壤水分在一定时间内的波动范围。
一般来说,土壤水分的正常变化范围应保持在10%~20%之间。
这样可以满足植物在不同生长阶段的水分需求。
五、土壤水分对植物的影响土壤水分对植物的生长和发育起着重要的影响。
适宜的土壤水分可以促进植物的营养吸收、光合作用和细胞分裂,从而提高植物的产量和品质。
而过高或过低的土壤水分都会对植物的生长产生不利影响。
1. 过高的土壤水分会导致土壤通气性差,根系缺氧,影响植物的呼吸作用和养分吸收,还容易引发病菌滋生,导致植物病害的发生。
土壤水概念土壤水是指存在于土壤孔隙中的水,也称为地下水或渗透水。
在自然界中,土壤水是维持土壤生态系统健康的重要因素之一,对植物的生长发育、土壤养分的流动和交换、土壤有机质的分解和有机物质的稳定等过程都发挥着重要的作用。
土壤水概念的研究可以追溯到20世纪初。
当时,科学家们开始探索土壤中的水分运移规律,以寻求增加农作物产量的途径。
其后,随着对土地资源的进一步开发和利用,对土壤水概念的研究逐渐从单纯的农业生产向更广泛的土地利用和生态学领域扩展,研究对象也逐渐从小范围的土壤单元向更大范围的土地表层和整个水文系统扩展。
在土壤水研究中,主要涉及以下几个方面:1.土壤水的来源和成分土壤水的来源包括大气降水、表面径流和地下水。
其中,大气降水是最主要的土壤水来源之一。
大气降水中的水分既可以直接渗透土壤表层,也可以通过植物根系的吸收和土壤生物的代谢,最终进入土壤孔隙中。
土壤水中包含着丰富的生物、无机和有机物质,包括盐分、矿物质、有机质、微生物和植物营养元素等。
其中,土壤盐分对土壤水的含量和动态变化有明显的影响。
高盐土壤中的土壤水含量较低,并且随着土壤中盐分的积累而逐渐减少。
此外,气候、土壤类型、土地利用方式、植被类型和地形等因素也会对土壤水中各种成分的含量和动态变化产生影响。
2.土壤水的运动过程土壤水的运动过程是指土壤水在土壤孔隙中流动和运移的规律。
土壤水的运动是由土壤孔隙的形态和尺寸、土壤中含水量和水分与土壤颗粒表面之间的作用力等因素共同决定的。
根据土壤水运动的方向和速度,可以将其分为三种类型:入渗水、上层水和地下水。
3.土壤水的储存和释放土壤水的储存和释放是指土壤水在土壤孔隙中的存储和向植物、地下水、大气和表层径流等方向的释放过程。
土壤水的储存与土壤的水分利用、作物生长和干旱等环境因素密切相关。
土壤中的可利用水分储存量对作物的生长和水分利用效率有着重要的影响。
土壤中的水分也可能被释放到植物根系周围的土壤孔隙中,以满足作物的生长需要。
土壤水分的四种形式
土壤水分的四种形式包括:
1. 吸湿水:又称强结合水。
土壤颗粒对它的吸力很大,离颗粒表面很近的水分子,排列十分紧密,受到的吸引力相当于10000个大气压。
这一层水溶解盐类能力弱,-78℃时仍不冻结,具有固态水性质,不能流动,但可转化为气态水而移动。
2. 膜状水:又称弱结合水。
土粒对它的吸引力减弱,受吸力为31~6.25大气压,与液态水性质相似,能从薄膜较厚处向较薄处移动。
3. 毛管水:又称重力水。
依靠毛细管的吸引力被保持在土壤孔隙中的毛细管水。
所受的吸力为6.25~0.08大气压。
毛细管水可传递静水压力,被植物根系全部吸收。
4. 地下水:重力作用而移动的重力水,具一般液态水的性质。
除上层滞水外不易保持在土壤上层。
土壤水的增长、消退和动态变化与降水、蒸发、散发和径流有密切关系。
土壤中各种形态的水分并不是孤立存在的,而是相互联系和相互转化的。
了解土壤中不同形态的水分有助于更好地理解土壤的水分状况,对于农业生产和土地管理具有重要的意义。
土壤水对植物的影响首先,土壤水供应是植物正常生长发育的重要条件之一、通过土壤中的根系吸收水分,植物能够满足自身的生长需求。
土壤中的水分能够溶解养分,然后被植物的根系吸收,供给植物所需的水分和养分。
当土壤中的水分不足时,植物的生长就会受到限制。
因此,充足的土壤水能够为植物提供所需的水分和养分,保证其正常的生长发育。
其次,土壤水对植物的温度调节起着重要作用。
土壤中的水分具有较高的比热容和热传递能力,能够吸收和释放大量的热量,通过调节土壤的温度来保护植物。
在干旱季节,土壤中的水分蒸发会消耗大量的热量,从而降低土壤温度,减缓植物受热的速度,减少蒸腾量,提高水分利用效率,保护植物不受高温的伤害。
此外,土壤水对植物的稳定性和抗逆性有着重要的影响。
在土壤中的水分可以提供植物根系的支撑,增强植物的稳定性,防止因风力或其他外部因素引起的植物倾倒。
同时,土壤水还能够调节植物与土壤的接触面积,增加植物根系与土壤的贴合度,提高植物对土壤中的水分和养分的吸收能力。
另外,土壤水还能够缓冲土壤的温度变化,减轻植物根系遭受的冻害和旱害。
此外,土壤水质量对植物的生长有着重要影响。
水质中的含盐量、酸度、碱度等因子会直接影响土壤中的水分质量。
当土壤水中盐分过高时,会造成土壤渗透性下降,导致水分在土壤中积聚,形成盐渍化现象,严重影响植物的正常生长。
而水质中过低或过高的酸度和碱度也会对植物根系产生不利影响,影响其正常的吸收能力。
总结起来,土壤水对植物的影响是多方面的。
它不仅能够提供植物所需的水分和养分,调节土壤的温度,保护植物免受环境的伤害,还能够提高植物的稳定性和抗逆性。
因此,合理管理土壤水资源,保持土壤水含量的稳定和质量的良好,对于优化植物的生长环境和提高产量至关重要。
土壤水的概念《聊聊土壤水》嘿,咱今天来聊聊土壤水呀!这土壤水呢,就像是土壤的“生命之泉”。
你想想看,土壤要是没了水,那不就干巴巴的,啥植物能在上面好好长呀!土壤水可神奇了,它就藏在那泥土里,默默滋润着一切。
有时候下了一场雨,那雨水就会渗到土壤里,成为土壤水的一部分。
就好像是给土壤来了一场“大补”,让土壤变得有活力起来。
咱家里要是有种花花草草的,那就更能体会到土壤水的重要性啦。
要是浇水浇得不合适,多了或者少了,那花草可就不乐意了,要么耷拉着叶子,要么干脆就不生长了。
所以啊,得好好把握给土壤水的“度”。
我记得有一次,我种了一盆小多肉,一开始不知道怎么照顾它。
老是怕它缺水,就拼命浇水,结果呢,那小多肉的根都烂掉了。
后来我才知道,土壤水太多也不行呀,得给它适当的“呼吸”空间。
还有啊,不同的土壤对土壤水的“容纳能力”也不一样呢。
有的土壤松松软软的,能存好多水;有的土壤就比较紧实,存不了太多水。
这就像是不同的人有不同的“胃口”一样。
在大自然里,土壤水也是各种小动物和植物的“宝贝”。
那些小虫子啦、蚯蚓啦,都靠着土壤里的水生活呢。
植物就更不用说啦,它们得从土壤水里吸收养分,才能茁壮成长。
而且啊,土壤水还会“流动”呢!就像一条小小的地下河流,在土壤里穿梭。
有时候这边的水多了,就会往水少的地方流过去,多有意思呀!土壤水还和天气有关系呢。
天气热的时候,土壤水蒸发得就快;天气冷的时候,蒸发得就慢。
这就像是人的心情一样,有时候热烈,有时候平静。
总之呢,土壤水虽然看起来不显眼,但它的作用可大啦!它是土壤的“活力之源”,是植物和小动物们的“生命之水”。
我们可得好好对待它,就像对待我们自己的宝贝一样。
让土壤一直保持着合适的水分,这样我们的花草才能长得美美的,大自然才能更加生机勃勃呀!所以呀,可别小瞧了这小小的土壤水哦!。
土壤水容积计算公式
土壤水容积是指土壤中可存储水分的最大容量。
下面是土壤水容积计算公式的详细解释:
土壤水容积计算公式是指通过对土壤质地、厚度等参数的测量,计算出单位面积土壤中可存储的最大水分量。
具体计算公式如下:
土壤水容积= 1000 ×θi ×di
其中,θi为土壤容重,单位为g/cm³;di为土壤有效深度(也称根系深度),单位为cm。
土壤容重是指单位体积土壤的质量,通常用g/cm³表示。
土壤容重值越大,表示土壤中粒子间的空隙越小,水分的渗透能力也越弱。
土壤有效深度是指作物根系可以延伸到的深度。
通常,农作物的根系深度是20~80cm之间,而牧草的根系深度则可达1~2m。
计算土壤水容积时,需要根据实际土壤状况,选择合适的土壤容重和有效深度值进行计算。
计算结果可用于农田水文水资源评价、灌溉规划和水分管理等方面。