土壤水势及土壤水分特征曲线

人气 2031   2005-4-19 10:10

组成土壤水势的分量有基模势、渗透势、压力势、重力势、温度势等。

式中 久由土壤基粒吸附力和毛管力引起,又称间质势;九是水中溶解溶质引起的水势降低,又称溶质势,与渗透压数值相等,符号相反;知由三部分组成:气压势由空气被封闭在土壤内使平衡气压发生变化而产生,静止水压势由土壤存在水层时对下面的土壤水分产生静水压力所引起,荷载压势由土壤水中含悬浮物质所产生的荷载压力所引起;九是重力引起的水势,为正值,取决于相对高度,当海拔很低时可以忽略;咖当处于恒温或土温变化很小时可认为是零。在土壤水分不饱和时水势主要取决于基模势。。

水势以气压单位百帕表示,也可用能量单位表示。水势的计算方法液相与气相不同:

土壤水分状况可分别由土壤水分含量和水势表示,二者之间的关系可用土壤水分含量与对应的自由能对数PF所成的曲线,即土壤水分特征曲线表示。

不同质地的土壤,其特征曲线形状相似。在同一吸力下,质地越细含水量越大;在同一含水量下则质地越细吸力越大。对于植物来说,同一含水量下以砂土的有效性更高,但砂土吸附水分少,最大水分含量较低。

水势与土壤含水量往往不是单值数量关系,其特征曲线在脱水过程可吸水过程中是不重合的。同样吸力下土壤水分含量在脱水过程中要比吸水过程中更高,称为滞后现象。两个完整的特征曲线称为滞后现象的主线,当土壤从半湿润开始排干,或已部分脱水的土壤重新湿润时,吸力和土壤含水量沿两条主线间的中间曲线前进。滞后现象与质地有关,砂土较明显,粘土不明显。其原因可解释为:

(1)单个孔隙的几何不均一性产生的“墨水瓶效应”。即在排水过程中水分要通过半径。

(2)湿润过程中水分沿毛管前进的弯曲面要比脱水过程中退缩时的接触角大,即曲率半径更大,吸力较小。

(3)湿润过程中土团内被包围的空气降低了土壤的含水量。

(4)变湿和变干过程中土壤胀缩和老化现象,以及空气在土壤水中的逐渐溶解,或溶解气体的释放,都对滞后现象的形成产生影响。

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