第五章土壤水分空气热量ppt课件.ppt

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1、第五章土壤水、空气和热量土壤水的重要性：所有的水只有进入土壤转化为土壤水，才能被植物吸收利用。土壤水是作物吸水的最主要来源。土壤水是土壤的最重要组成部分之一；土壤水是土壤形成发育的催化剂；土壤水并非纯水、而是稀薄的溶液。土壤水实际上是指在105℃温度下从土壤中驱逐出来的水。土壤水：是一种稀薄的溶液，存在于土粒的表面和土粒间的孔隙中。三种吸引力：土粒的吸附；毛管引力；重力土壤水分的保持三种吸附力：水分子与固体颗粒表面的氧元素的形成氢键－吸附力强，距离短；胶体表面带电形成的静电场，水分子定向排列---有效距离长，

2、但作用力弱，受比表面积，胶粒及吸附离子种类的影响）；土粒孔隙水和空气界面上的弯月面力（土壤承受着一种张力---毛管力）。第一节土壤水soilwater一、土壤水分类型Soilwatertypes土壤水分研究方法能量法数量法从土壤水分受各种力作用后自由能的变化研究水分的能态和运动、变化规律。按照土壤水分受不同力的作用而研究水分的形态、数量、变化和有效性。土壤—植物—大气连续体（SPAC)简单、实用土壤水的类型吸湿水(紧束缚水)吸附水(束缚水)毛管水重力水膜状水(松束缚水)受土壤吸附力作用而保持受毛管力作用而保持

3、受重力作用1、吸湿水土壤颗粒具有吸收空气中水气分子的能力，土壤以这种方式所吸着的水，称为吸湿水。决定其大小因素：土壤颗粒表面积、空气相对湿度一般地：砂土砂壤土轻壤土中壤土重壤土泥炭土<1%1~1.5%1.5~2%2~3%3~518%内层有几十到上百万帕，外层有3141.08（>1520）kPa，故无效。土壤水汽2、膜状水概念：土粒吸足了吸湿水后，还有剩余的吸引力，可吸引一部分液态水成水膜状附在土粒表面，这种水分称为膜状水性质：重力不能使膜状水移动，但其自身可从水膜较厚处向水膜较薄处移动，植物可以利用此水。但由

4、于这种水的移动非常缓慢（0.2~0.4mm/h），不能及时供给植物生长需要，当植物发生永久萎蔫时，往往还有相当多的膜状水。膜状水示意图土粒膜状水3、毛管水1）概念：毛管水：由于毛管力的作用而保持在土壤中的液态水。2）性质：毛管水可以由毛管力小的方向移向毛管力大的方向，毛管力的大小可用Laplace公式计算：P=2T/r上式中，P为毛管力，即毛管压或弯月面的正常负压（达因/厘米2），T为水的表面张力（达因/厘米），r为毛管半径（厘米）。3）类型：由于土壤中孔隙系统十分复杂，毛管水也有多种存在状态，简单分为两类：

5、毛管悬着水：下雨或灌溉后，由地表进入土壤中、保存在土壤中的毛管水（西山地区）毛管上升水：土壤中受到地下水源支持并上升到一定高度的毛管水。水分分布是在毛管水上升高度范围内由下往上逐渐减少。特点：（１）可以自由移动；（２）溶解养分能力；（３）植物有效。其大小取决于：地下水水位（地下水位较高，如盐碱土）毛管孔隙状况H=75/d4、重力水降水或灌溉后，不受土粒和毛管力吸持，而在重力作用下向下移动的水，称为重力水。植物能完全吸收重力水，但由于重力水很快就流失（一般48h就会从土壤中移走），利用率很低。5、地下水在土层或

6、很深的母质层中，如果有一个不透水层存在，那么在这层就会聚集起水分，这就是地下水。在干旱条件下，土壤水分蒸发快，如地下水位过高，就会使水溶性盐类向上集中，使含盐量增加到有害程度，即所谓的盐渍化在湿润地区，如地下水位过高，就会使土壤过湿，植物不能生长，有机残体不能分解，这就是沼泽化。二、土壤水分常数土壤水分常数：又叫水分特征值，它是一些与植物吸收水分有关系的数值。1、吸湿系数（最大吸湿水量）在相对湿度接近饱和空气时，土壤吸收水汽的最大量与烘干土重量的百分率。土壤含水量等于吸湿系数时，水吸力为31个大气压，pF=4

7、.5（下节讲）2、凋萎系数当植物产生永久凋萎是的土壤含水量。此时土壤水主要是全部的吸湿水和部分膜状水。土壤含水量等于凋萎系数时水吸力约为15个大气压，pF=4.2凋萎系数=吸湿系数*1.34不同质地土壤的萎蔫系数土壤质地粗砂壤土细沙土砂壤土壤土粘土萎蔫系数0.96～1.112.7～3.65.6～6.99.0～12.413.0～16.63、田间持水量当土壤被充分饱和后，多余的重力水已经渗漏，渗透水流已降至很低甚至停止时土壤所持的含水量。吸湿水、膜状水和毛管悬着水的全部，土壤持水的最大可能性，与自然含水量不同。水

8、吸力为0.1~0.2个大气压，pF在2~2.5田间持水量=吸湿系数*2.5测定方法（野外）：4、全容水量土壤完全为水所饱和时的含水量，此时土壤水包括吸湿水、膜状水、毛管水和重力水。水分基本充满了土壤孔隙，pF=0在自然条件下，水稻土、沼泽土或降雨、灌溉量较大时可达到全容水量。三、土壤水分的有效性1、土壤水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