植物生长的水空气和热量环境分析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
是土壤中最宝贵的水
类型
毛管悬着水（与地下水无关）
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，好像悬挂在半 空中一样，故称之为毛管悬着水。
毛管悬着水是地势较高处植物吸收水分的主要给源。
土粒
毛管 悬着 水示 意图
• 1旱生植物 ：耐旱性强的植物，如长期 处于干旱条件下能忍受水分不足。如沙 棘、百合科、仙人掌科、景天科植物。
2.中生植物
是指适于生长在水分条件适中的环境中 的植物。不能忍耐过干或过湿的环境。 如油松、侧柏、桑树、旱柳等。
3.水生植物
• 生长在水中，不耐旱。又分为挺水植物 如芦苇、荷花，浮水植物如浮萍、凤眼 莲，沉水植物如金鱼藻、黑藻。
土壤质地
不同质地和耕作条件下的田间持水量 （m%）
砂土
二合土 砂壤土 轻壤土 中壤土 重壤土 粘土
耕后 紧实
田间持水量
10-14 13-20 20-24 22-26
24-28 28-32
25
21
水分常数
毛管水断裂量
当土壤含水量降低到一定程度时， 较粗毛管中悬着水的连续状态出现断 裂，蒸发速率明显降低，此时土壤含 水量称为毛管水断裂量。
壤土
0.96～1.11 2.7～3.6 5.6～6.9 9.0～12.4
粘壤土 13.0～16.6
萎蔫系数是植物可以利用的土壤有效水含量的下限。
3、土壤毛管水
定义：依靠毛管力保持在土壤毛管孔隙中的水就称 为毛管水
机制：毛管力（0.08-
6.25×
105
） 毛管作用力范围：
0.1-1mm 有明显的毛管作用
水分常数
凋萎蔫系数：当植物因根无法吸水而发生永久萎蔫时的土 壤含水量
（萎蔫点，水受到的引力15.2 105 Pa ）。
凋萎蔫系数
影响因素：土壤质地、植物种类、气候等 下表给出了不同质地土壤的萎蔫系数参考范围。
（ P 111表7-1）
土壤质地 萎蔫系数
表 7.1 不同质地土壤的萎蔫系数（m%）
粗砂壤土 细砂土 砂壤土
第三章 植物生长的水、气、热环境
第一节 土壤水分 第二节 土壤空气和热量
第一节 土壤水
一、土壤水分类型及性质
•
吸湿水
•
膜状水
•
毛管水
•
重力水
吸附水：
（形态观点）
依土壤水分所受的 力的作用划分类型
土壤颗粒表面的分子引力作用而被吸附在土粒周围的水分
1、土壤吸湿水
定义：干燥土粒从空气（土壤、大气）中吸附的气态水 机制：表面能（表面分子引力: >31 × 105 Pa）
θm＝（水重/干土重）×100％
m=
W1 -W2 W2
100
干土，一般是指在105℃条件下烘干的土壤。
例1 ：土壤烘干前湿重为95g，烘干后重79g，求质量含水 量。将测定数据代入上式， 即求该土壤质量含水量为：
θm＝[（95 - 79）/ 79] ×100
20.3％
四、园林植物对水分的要求
水分常数
田间持水量(田持)：是指毛管悬着水达到最大数量时的土
壤含水量 P111 ✓
在形态上它包括吸湿水、膜状水和毛管悬着水。 当含水量达到田间持时，若继续供水，并不能使该土体
的持水量再增大，而只能进一步湿润下层土壤。田间持 水量是确定灌水量的重要依据。
影响因素：质地、有机质含量、结构、松紧状况等
0.05-0.1mm 毛管作用较强
• h水柱高度（cm) •d孔隙直径（mm）
0.05(0.02)-0.005(0.002) 毛管作用最强 〈0.001mm 毛管作用消失
特点
它不受重力支配而流失，所受力比植物根的吸水力小得多,
是植物所需水分的主要给源
❖毛管水移动性大，能较迅速地运动，一般向消耗点移动，如 向根系吸水点和表土蒸发面移动（10-300mm/h ） 它也是土壤养分的溶剂和输送者
Hale Waihona Puke Baidu
4.湿生植物
• 能生长在土壤水分经常饱和的环境中如 水松、红树、白柳。
第二节 土壤空气和热量
1、土壤空气的组成和特点 2、土壤通气性及机制 3、土壤热量的来源及影响因素 4、土壤热性质及土壤温度变化规律 5、土壤空气、温度对园林植物生长和土 壤肥力的影响
一、土壤空气的组成与特点： 与近地面大气成分近似但又有其自己的特点。
机制：表面能（表面分子引力: 6.25-31 × 105 Pa ）
膜状水示意图
特点
膜状水比吸湿水所受的吸附力小得多，它具有液态水的
性质，可以移动，但其移动速率非常慢。一般是由水膜厚 处向水膜薄处移动，如图所示（0.2-0.4mm/h d=1.25） 。
❖部分有效
膜状水的内层水，植物根无法吸收利用，为无效水， 而它的外层水，植物可以吸收利用，但数量极为有限。
机制：重力（<0.08× 105 Pa ）
特点：临时存在于土壤大孔隙（通气孔隙）中的水分，与 土壤养分的淋失有关；往往因水分过多，土壤空气不足， 造成内涝，反而有害于作物生长（多余水）
二、土壤水分的数量概念
土壤含水量
（一）质量含水量（m或 mw ）
质量含水量： 是指土壤中水分的质量与干土质量的比值。又 称为重量含水量，常用符号θm表示（百分率）
大约相当于该土壤田间持水量的75 ％左右。（生长阻碍含水量）
❖ 毛管上升水（与地下水有关）
借助于毛管力由地下水上升进入上层土体的水 毛管水上升高度： 从地下水面到毛管上升水所能到达的绝对高度
水分常数
毛管持水量：毛管上升水的最大含量
土粒 地下水位
毛管 上升 水示 意图
4、重力水
定义：土壤中不被土壤保持而受重力支配向下流动 的水，称为重力水
1、土壤空气中O2的数量较大气为少，CO2的数量较大气为多; 2、土壤空气中水汽含量比大气高; 3、土壤空气中含有少量还原性气体;
二、土壤通气性机制 1. 土壤通气性是指土壤空气与大气进行交换的能
力。
2.土壤空气与大气交换的机制有二： 一是气体对流，二是气体扩散
（1）土壤空气的对流
水分常数
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。
特点
它所受土粒表面的吸附力很强，不能流动；
因为它所受的吸力远大于植物根的吸水力(平均为
1520kPa), 植物无法吸收利用，属于土壤水中的无效水， 对生产的直接意义不大。
2.土壤膜状水
定义：土壤颗粒借助吸附力吸附在吸湿水外围的连 续液态水膜称为土壤膜状水
类型
毛管悬着水（与地下水无关）
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，好像悬挂在半 空中一样，故称之为毛管悬着水。
毛管悬着水是地势较高处植物吸收水分的主要给源。
土粒
毛管 悬着 水示 意图
• 1旱生植物 ：耐旱性强的植物，如长期 处于干旱条件下能忍受水分不足。如沙 棘、百合科、仙人掌科、景天科植物。
2.中生植物
是指适于生长在水分条件适中的环境中 的植物。不能忍耐过干或过湿的环境。 如油松、侧柏、桑树、旱柳等。
3.水生植物
• 生长在水中，不耐旱。又分为挺水植物 如芦苇、荷花，浮水植物如浮萍、凤眼 莲，沉水植物如金鱼藻、黑藻。
土壤质地
不同质地和耕作条件下的田间持水量 （m%）
砂土
二合土 砂壤土 轻壤土 中壤土 重壤土 粘土
耕后 紧实
田间持水量
10-14 13-20 20-24 22-26
24-28 28-32
25
21
水分常数
毛管水断裂量
当土壤含水量降低到一定程度时， 较粗毛管中悬着水的连续状态出现断 裂，蒸发速率明显降低，此时土壤含 水量称为毛管水断裂量。
壤土
0.96～1.11 2.7～3.6 5.6～6.9 9.0～12.4
粘壤土 13.0～16.6
萎蔫系数是植物可以利用的土壤有效水含量的下限。
3、土壤毛管水
定义：依靠毛管力保持在土壤毛管孔隙中的水就称 为毛管水
机制：毛管力（0.08-
6.25×
105
） 毛管作用力范围：
0.1-1mm 有明显的毛管作用
水分常数
凋萎蔫系数：当植物因根无法吸水而发生永久萎蔫时的土 壤含水量
（萎蔫点，水受到的引力15.2 105 Pa ）。
凋萎蔫系数
影响因素：土壤质地、植物种类、气候等 下表给出了不同质地土壤的萎蔫系数参考范围。
（ P 111表7-1）
土壤质地 萎蔫系数
表 7.1 不同质地土壤的萎蔫系数（m%）
粗砂壤土 细砂土 砂壤土
第三章 植物生长的水、气、热环境
第一节 土壤水分 第二节 土壤空气和热量
第一节 土壤水
一、土壤水分类型及性质
•
吸湿水
•
膜状水
•
毛管水
•
重力水
吸附水：
（形态观点）
依土壤水分所受的 力的作用划分类型
土壤颗粒表面的分子引力作用而被吸附在土粒周围的水分
1、土壤吸湿水
定义：干燥土粒从空气（土壤、大气）中吸附的气态水 机制：表面能（表面分子引力: >31 × 105 Pa）
θm＝（水重/干土重）×100％
m=
W1 -W2 W2
100
干土，一般是指在105℃条件下烘干的土壤。
例1 ：土壤烘干前湿重为95g，烘干后重79g，求质量含水 量。将测定数据代入上式， 即求该土壤质量含水量为：
θm＝[（95 - 79）/ 79] ×100
20.3％
四、园林植物对水分的要求
水分常数
田间持水量(田持)：是指毛管悬着水达到最大数量时的土
壤含水量 P111 ✓
在形态上它包括吸湿水、膜状水和毛管悬着水。 当含水量达到田间持时，若继续供水，并不能使该土体
的持水量再增大，而只能进一步湿润下层土壤。田间持 水量是确定灌水量的重要依据。
影响因素：质地、有机质含量、结构、松紧状况等
0.05-0.1mm 毛管作用较强
• h水柱高度（cm) •d孔隙直径（mm）
0.05(0.02)-0.005(0.002) 毛管作用最强 〈0.001mm 毛管作用消失
特点
它不受重力支配而流失，所受力比植物根的吸水力小得多,
是植物所需水分的主要给源
❖毛管水移动性大，能较迅速地运动，一般向消耗点移动，如 向根系吸水点和表土蒸发面移动（10-300mm/h ） 它也是土壤养分的溶剂和输送者
Hale Waihona Puke Baidu
4.湿生植物
• 能生长在土壤水分经常饱和的环境中如 水松、红树、白柳。
第二节 土壤空气和热量
1、土壤空气的组成和特点 2、土壤通气性及机制 3、土壤热量的来源及影响因素 4、土壤热性质及土壤温度变化规律 5、土壤空气、温度对园林植物生长和土 壤肥力的影响
一、土壤空气的组成与特点： 与近地面大气成分近似但又有其自己的特点。
机制：表面能（表面分子引力: 6.25-31 × 105 Pa ）
膜状水示意图
特点
膜状水比吸湿水所受的吸附力小得多，它具有液态水的
性质，可以移动，但其移动速率非常慢。一般是由水膜厚 处向水膜薄处移动，如图所示（0.2-0.4mm/h d=1.25） 。
❖部分有效
膜状水的内层水，植物根无法吸收利用，为无效水， 而它的外层水，植物可以吸收利用，但数量极为有限。
机制：重力（<0.08× 105 Pa ）
特点：临时存在于土壤大孔隙（通气孔隙）中的水分，与 土壤养分的淋失有关；往往因水分过多，土壤空气不足， 造成内涝，反而有害于作物生长（多余水）
二、土壤水分的数量概念
土壤含水量
（一）质量含水量（m或 mw ）
质量含水量： 是指土壤中水分的质量与干土质量的比值。又 称为重量含水量，常用符号θm表示（百分率）
大约相当于该土壤田间持水量的75 ％左右。（生长阻碍含水量）
❖ 毛管上升水（与地下水有关）
借助于毛管力由地下水上升进入上层土体的水 毛管水上升高度： 从地下水面到毛管上升水所能到达的绝对高度
水分常数
毛管持水量：毛管上升水的最大含量
土粒 地下水位
毛管 上升 水示 意图
4、重力水
定义：土壤中不被土壤保持而受重力支配向下流动 的水，称为重力水
1、土壤空气中O2的数量较大气为少，CO2的数量较大气为多; 2、土壤空气中水汽含量比大气高; 3、土壤空气中含有少量还原性气体;
二、土壤通气性机制 1. 土壤通气性是指土壤空气与大气进行交换的能
力。
2.土壤空气与大气交换的机制有二： 一是气体对流，二是气体扩散
（1）土壤空气的对流
水分常数
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。
特点
它所受土粒表面的吸附力很强，不能流动；
因为它所受的吸力远大于植物根的吸水力(平均为
1520kPa), 植物无法吸收利用，属于土壤水中的无效水， 对生产的直接意义不大。
2.土壤膜状水
定义：土壤颗粒借助吸附力吸附在吸湿水外围的连 续液态水膜称为土壤膜状水