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。 土壤水的类型 吸湿水 膜状水 毛管水 重力水 土壤水的类型 土壤水的类型 土壤水的类型 土壤含水量表示与测定方法 土壤含水量表示方法 土壤含水量表示与测定方法 4、土壤贮水量：一定面积和厚度土壤中土壤水的总贮量 土水势及其分势 土水势及其分势 基质势（?m） *** 负值，当土壤饱和时最大＝0. 土壤含水量越高，基质势也越高。 压力势（?p）*** 正值。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0.饱和土层越深，压力势越高。 ?p=?wghV  溶质势（?S）***   负值。土壤溶质浓度越高，溶质势越低。   溶质势只有对半透膜的水分运动起作用。 土壤水吸力*** 土壤水吸力是指土壤水在承受一定吸力的情况下所处的能态，简称吸力，但并不是指土壤对水的吸力。T＝??m? 一般谈及的吸力是指基质吸力，其值与?m相等，但符号相反。 土壤水势单位及定量测定 土水势的标准单位：帕（Pa）      1  Pa=0.0102 cm 水柱     1  atm=1033 cm 水柱=1.0133 bar     1  bar=0.9896 atm  =1020 cm 水柱     1  bar=100000 Pa 土壤水分特征曲线***： 指土壤水分含量与土壤基质势或水吸力的关系曲线。 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小关系，只能用实验方法获得水分特征曲线。 水分特征曲线的用途： 可利用它进行土壤水吸力S和含水率?之间的换算。 土壤水分特征曲线可以间接地反映出土壤孔隙大小的分布。 水分特征曲线可用来分析不同质地土壤的持水性和土壤水分的有效性。 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。 饱和流导水率(Saturated hydraulic conductivity) 土壤所有的孔隙都充满了水时，水分向土壤下层或横向运动的速度。 非饱和水运动***（unsaturted soil water flaw) 非饱和水运动是指土壤水分处于不饱和状态下的水分运动。 自然界土壤中的水分运动类型 推动力主要是基质势梯度和重力势梯度 水分运动的通道主要是毛管孔隙 同一种土壤的非饱和导水率因土壤含水量不同而异 土壤水汽运动 最初入渗速率：Initial infiltration rate 稳定入渗速率：stable infiltration rate 概念：土壤水入渗过程结束后，水在重力和吸力梯度影响下在土壤中向下移动重新分布的过程。 特点：	 土面蒸发(Soil potential evaporation) 概念：土壤水分经过土表以水汽扩散方式进入大气的         过程。 衡量指标：蒸发强度 土壤水分平衡与调控  土壤向植物供水： 主动吸水和被动吸水。被动吸水为主要方式，其动力是从植物叶面到茎到根到土壤的水势梯度。主动吸水一般不超过植物只水量的10%。 土壤水分平衡与调控 田间土壤水分平衡  （Soil  water  balance） 田间土壤水分平衡示意图，据此可列出其土壤水分平衡的数学表达式： ?W=P+I+U-E-T-R-In-D  土壤水分平衡与调控 土壤水的调控措施    主要包括土壤水的保蓄和调节。 耕作措施  秋耕   中耕  镇压等 地面覆盖  薄膜覆盖  秸秆覆盖 灌溉措施  喷灌、滴灌、渗灌 生物节水   土壤水分运动基本类型 土壤水分运动基本类型 d?/dx为总水势梯度 非饱和导水率是土壤基质势的函数。 土壤水分运动基本类型 q Ds dP dx 水汽压梯度 土壤中的水汽总是由温度高、水汽压高处向温度低、水汽压低运动。当水汽由暖处向冷处扩散遇冷时便会凝结成液态水，这就是水汽凝结 水汽扩散 水汽凝结 土壤水分运动基本类型 “冻后聚墒”现象*** 冬季表土冻结，水汽压降低，而冻层以下土层的水汽压较高，于是下层水汽不断向冻层集聚、冻结、使冻层不断加厚，其含水量有所增加，这就是“冻后聚墒”现象。  “冻后聚墒”的多少，主要决定于该土壤的含水量和冻结的强度。含水量高冻结强度大，“冻后聚墒”就比较明显。一般对土壤上层增水作用为2－4％左右 。    “夜潮”现象         多出现于地下水埋深度较浅的“夜潮地”。         白天土壤表层晒干，夜间降温，底土温度高于表土，水汽向上运动，遇冷凝结，使表土恢复潮湿。 水分入渗 水分再分布 水分蒸发 土壤向植物供水 土壤水分循环 土壤—植物—大气连续体(SPAC) 影响因素：  供水速率  土壤的入渗能力(入渗速率) 土壤水分循环 (一)土壤入渗**     指地面供水（降水或灌溉）期间，水分自土表垂直向下渗入土壤的运动过程。但也不排斥如沟灌中水分沿侧向甚至向上进入土壤的过程。  几种不同质地土壤的稳定入渗速率(毫米/小时) 土壤 质地 砂土 砂质和粉质土壤  壤土  粘质土壤 碱化粘质土壤 稳定入渗速率   20   10-20   5-10   1-5   <1     所以无论表土下是砂土层还是细土层，在不断入渗中最初能使上层土壤先积蓄水，以后才下渗。 土壤水分循环 土壤水的再分布(soil water redistribution) 土壤水分循环   是一个无休止的过程   是非饱和水的运动   随时间延长，水分再分布过程逐渐减弱 土壤水分循环 土面蒸发过程区分为三个阶段： 1、表土蒸发强度保持稳定的阶段  2、表土蒸发强度随含水率变化的阶段 3、水汽扩散阶段 土壤水分循环 雨水或灌水后及时中耕或地面覆盖 地面覆盖，中耕结合镇压 镇压 田间蒸腾和蒸发很难截然分开，常合在一起，统称蒸散，是一定时间内一定面积上土壤蒸发和植物蒸腾的总和。     土壤水分平衡简化式为          ?W=P+I-ET-D  U * 主要内容 (重点)： 教学目标与要求： 1.土壤水的类型 2.土壤含水量表示和测定方法 3.土壤水分能量  4.土壤水分的运动基本类型  5.土壤水分循环  6.土壤水分平衡与调控 掌握土壤水的各种概念 弄清土水势的定义及其各分势的计算 重点掌握土壤水分运动的定量描述 弄清饱和流和非饱和流的区别 掌握土壤水平衡模型及其应用。 第三节  土壤水 土 壤 吸 湿 水** 干土从空气中吸着水汽所保持的水称为吸湿水。 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。 吸湿系数：当土壤固相颗粒的表面吸附作用与解吸作用达到平衡后，土壤的含水量。 吸湿水主要依靠的是土壤固相颗粒表面的分子引力对土壤空气中水汽的吸附作用。因此吸力大，排列紧密，无溶解能力，也不能移动和被植物吸收，是无效水。 膜 状 水 示 意 图 当吸湿水达到最大量后，土粒仍有剩余的引力作用于水分子，吸附液态水分子而在吸湿水的外围形成的水膜，称为土壤膜状水 土壤膜状水** 土壤膜状水达到最大值时的土壤含水量称为土壤最大分子持水量 作物无法从土壤中吸收水分而呈现永久凋萎时的土壤含水量称为凋萎系数。它是植物可利用土壤水分的下限，也是制定灌溉制度的下限。 当吸湿水
第05章 土壤物理性质2(水).ppt