土壤水 、空气和热量.doc

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1、第六章土壤水、空气和热量目的要求：要求学生掌握土壤水分的来源和类型，水分的有效性与水分测定、表示方法，土壤水分运动状况。土壤空气与热状况以及水、气、热与作物生长的关系。第一节土壤水的类型划分及土壤水分含量的测定一、土壤水的类型划分及有效性（一）土壤水的类型划分土壤能保持水分是由于土粒表面的吸附力以及毛管孔隙的毛管力。根据水分被土壤保持的力，将水分划为不同类型。1.吸湿水：土粒通过吸附力吸附空气中水汽分子所保持的水分称为吸湿水。（1）特点：吸附力很强，对水汽分子的吸附可达31至10000个大气压，因而水的密度增大，可达1.5g

2、/cm3，无溶解能力，不移动，通常是在105°C～110°C条件下烘干除去。对植物无效。（2）只含有吸湿水的土壤称为风干土；除去吸湿水的绝对干土称为烘干土。风干土重烘干土重=———————1+吸湿水%风干土重=烘干土重×（1+吸湿水%）（3）影响因素：①土壤吸湿水含量受土壤质地的影响，粘质土吸附力强，保持的吸湿水多，砂质土则吸湿水含量低。②吸湿水含量还受空气湿度的影响，空气相对湿度高，吸湿水含量也高，反之则吸湿水含量低。2、膜状水：土粒吸附力所保持的液态水，在土粒周围形成连续水膜，称为膜状水。（1）特点：保持的力较吸湿水低，

3、6.25～31大气压，水的密度较吸湿水小，仍粘滞而无溶解性；移动缓慢，由水膜厚的地方往水膜薄的地方移动，速度仅0.2～0.4毫米/小时。膜状水对植物有效性低，部分有效。3.毛管水：存在于毛管孔隙中为弯月面力所保持的水分称为毛管水。毛管水又分为两类：①毛管上升水：与地下水有联系，随毛管上升保持在土壤中的水分。②毛管悬着水：与地下水无联系，由毛管力保持在土壤中的水分，象悬在土壤中一样，故称毛管悬着水。4.重力水：受重力作用可以从土壤中排出的水分称为重力水，主要存在于通气孔隙中。（二）土壤水分常数土壤中某种水分类型的最大含量，随土

4、壤性质而定，是一个比较固定的数值，故称水分常数。1.吸湿系数：吸湿水的最大含量称为吸湿系数，也称最大吸湿量。吸湿水的含量受空气相对湿度的影响，因此测定吸湿系数是在空气相对湿度98%(或99%)条件下，让土壤充分吸湿(通常为一周时间)，达到稳定后在105°C～110°C条件下烘干测定得到吸湿系数。土壤质地愈粘重，吸湿系数愈大。2.凋萎系数：植物永久凋萎时的土壤含水量称为凋萎系数。土壤凋萎系数的大小，通常用吸湿系数的1.5～2.0倍来衡量。质地愈粘重，凋萎系数愈大。3.田间持水量：田间持水量是毛管悬着水达最大量时的土壤含水量。它

5、是反映土壤保水能力大小的一个指标。计算土壤灌溉水量时以田间持水量为指标，既节约用水，又避免超过田间持水量的水分作为重力水下渗后抬高地下水位。4.毛管持水量：毛管上升水达最大量时的土壤含水量。毛管上升水与地下水有联系，受地下水压的影响，因此毛管持水量通常大于田间持水量。毛管持水量是计算土壤毛管孔隙度的依据。5.饱和持水量：土壤孔隙全部充满水时的含水量称为饱和持水量。（三）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，能被植物吸收利用的水称为有效水。有效水的范围是凋萎系数

6、至田间持水量的水分。二、土壤水含量的表示方法1.重量百分数(水w%)：土壤样品水分重量（Mw）占干重（Ms）的百分数。Mw水w%=—×100Ms计算土壤含水量时，是以干土重为计算基础，这样才能反映土壤的水分状况。2.容积百分数(水v%)：土壤所含水分的容积总量占土壤总容积的百分数。容积百分数是根据土壤容重计算出来的，即：水v%=水w%×土壤容重根据水分的容积百分数可算出土壤中空气含量并进而算出土壤固、液、气三相的比例。3.水层厚度（水mm）：即在一定厚度的土层中，水分的厚度毫米数。计算公式为：水mm=水v%×土层厚度用水层厚

7、度（水mm）来表示土壤含水量的优点在于与气象资料和作物耗水量所用的水分表示方法一致，便于互相比较和互相换算。例：容重为1.2克/立方厘米的土壤，初始含水量为10%，田间持水量为30%，降雨10mm，若全部入渗，可使多深土层达田间持水量？解：先将土壤含水量水w%换算为水v%初始含水量水v%=10%×1.2=12%田间持水量水v%=30%×1.2=36%因水mm=水v%×土层厚度故土层厚度=水mm/水v%=10/(0.36-0.12)=41.7（mm）4.水贮量(方/亩)：1亩地土壤水贮量(方/亩)的计算公式为：方/亩=2/3水

8、mm公式来源为：方/亩=水mm×1/1000×10000/15=2/3水mm这种水分表示方法的作用在于与灌溉水量的表示方法一致，便于计算库容和灌水量。例：一容重为1克/立方厘米的土壤，初始含水量为12%，田间持水量为30%，要使30厘米土层含水量达田间持水量的80%，需灌水多少（方/亩）？