土壤水分特征曲线
土壤水分特征曲线(研究)综述
土壤水分特征曲线（研究）综述卢常磊（学号：1001064113）（系别：农学系专业：种子科学与工程班级：一班）前言：土壤水的基质势（或土壤水吸力）随土壤含水量而变化，其关系曲线称为土壤水分特征曲线。
该曲线反映了土壤水分能量和数量之间的关系，是研究土壤水动力学性质比不可少的重要参数，在生产实践中具有重要意义。
几十年来，人们投入了大量的精力来发展确定该曲线的方法，这些方法归纳起来可分为两大类：一类是直接测定法，另一类是间接推算法（或参数估计法）。
这些方法各有优缺点，而在生产实践中有的方法几乎没有实际应用价值。
基于这一点，本文针对这些方法以及近年来发展的新方法进行了比较和综述。
关键词：土壤水分特征曲线 van Genuchten模型1.土壤水分特征曲线1.1概念土壤水的基质势（或土壤水吸力）随土壤含水量的变化而变化，其关系曲线称为土壤水分特征曲线，英文名称为soil watercharacteristic curve。
在实际中人们也使用土壤持水曲线或土壤pF曲线。
一般，该曲线以土壤含水量Q（以体积百分数表示）为横坐标，以土壤水吸力 S（以大气压表示）为纵坐标。
如右图是一不同质地土壤水分特征曲线图。
1.2意义土壤水分对植物的有效程度最终决定于土水势的高低，而不是自身的含水量。
如果测得土壤的含水量，可根据土壤水分土特征曲线查得基质势值，从而可判断该土壤含水量对植物的有效程度。
1.3应用土壤水分特征曲线主要有以下几方面的应用［1］：①进行基质势和含水量的相互换算。
根据土壤水分特征曲线可将土壤湿度换算成土壤基质势，依据基质势可判断土壤水分对作物的有效度。
也可将基质势换算成含水量，根据土壤水分特征曲线可查得田间持水量、凋萎湿度和相应的有效水范围。
②表示比水容重。
土壤水分特征曲线斜率的倒数，即单位基质势变化所引起含水量的变化，称之为比水容重，是衡量土壤水分对植物的有效性和反映土壤持水性能的一个重要重要指标。
③可以间接反映土壤孔隙的分布。
土壤水分特征曲线拟合retc
土壤水分特征曲线拟合retc
土壤水分特征曲线是描述土壤含水量与土壤水势之间关系的曲线，常用的特征曲线模型之一是广义互助特征曲线模型
（RETС，Retention-Θ-Curve）。
这个模型可以用来拟合土壤
中的孔隙含水量与土壤水势之间的关系。
RETС曲线模型的公式如下：
Θ(h)=Θr+(Θs-Θr)((-h)^(1/b)-1)^(a)
其中，Θ(h)是土壤含水量，Θr是残余含水量，Θs是饱和含水量，h是土壤的水势，a和b是曲线模型的参数。
可以通过试验数据或者数据采集来利用最小二乘法对RETС
曲线模型进行拟合，找到最佳的参数a和b，从而得到拟合的
曲线。
常见的拟合方法包括线性拟合、非线性最小二乘法拟合等，具体的拟合方法和计算过程可以通过数学软件（如MATLAB、Python等）来实现。
需要注意的是，RETС曲线模型仅适用于某些类型土壤的特征
曲线拟合，对于不同类型的土壤可能需要选择其他适合的模型。
土壤水分特征曲线出现滞后现象的原因可用
土壤水分特征曲线出现滞后现象的原因可用土壤水分特征曲线是土壤物理学研究中的重要内容之一，它可以表征土壤的水分含量与土壤吸力之间的关系，并通过曲线的形态反映土壤的物理性质。
然而，许多研究发现，土壤水分特征曲线出现了滞后现象，即曲线的上升与下降方向不一致，这一现象被广泛关注和研究。
本文将从土壤物理学、土壤水文学等角度分析土壤水分特征曲线出现滞后现象的原因，并提出相应的解决措施，以便更好地利用土地资源，实现土地的可持续利用。
一、土壤水分特征曲线的定义及意义土壤水分特征曲线是指土壤中的水分含量与土壤吸力之间的关系曲线，也称为土壤水分保持曲线。
其中，土壤水分含量是指单位体积土壤中所含的水分质量，常用百分比表示；土壤吸力是指单位面积土壤所受的水势差，常用千帕表示。
土壤水分特征曲线通常由两条曲线组成，即吸力-水分含量曲线和吸力-土壤水力导数曲线。
土壤水分特征曲线的主要作用是描述土壤中的水分运移和分布情况，为土壤水分管理、地下水资源利用、灌溉和排水等工程提供基础数据。
同时，通过对土壤水分特征曲线进行分析，可以了解土壤的物理性质、水分传递特性和生态环境的改善等方面的信息，对于实现人类社会的可持续发展具有重要意义。
二、土壤水分特征曲线的滞后现象原因及分析土壤水分特征曲线的滞后现象是指曲线的上升和下降方向不一致，通常表现为上升曲线比下降曲线陡峭，有时还会出现曲线折线的情况。
目前，对于土壤水分特征曲线滞后现象的研究很多，主要总结为以下几个原因：1、土壤孔隙度的变化土壤孔隙度是土壤中空隙所占总体积的百分比，它是土壤储存水分的主要空间。
当土壤孔隙度发生变化时，土壤中的水分含量也会发生相应变化。
研究表明，土壤孔隙度与水分含量之间存在正比关系，但是土壤孔隙度的变化速度大于水分含量的变化速度，因此导致曲线出现滞后现象。
2、土壤结构的影响土壤结构是土壤物理性质的重要组成部分，它决定着土壤中水分的分布与移动。
当土壤结构发生变化时，例如土壤发生压实、冻融等现象，会影响土壤中的孔隙度和空隙的尺寸分布，导致水分含量的变化速度与土壤吸力的变化速度不一致，从而使土壤水分特征曲线出现滞后现象。
土壤水分特征曲线的滞后现象
土壤水分特征曲线的滞后现象嘿，你有没有想过土壤就像一个神秘的小世界？这里面啊，土壤水分特征曲线的滞后现象可真是个超级有趣的事儿呢。
我有个朋友叫小李，他是个种地的。
有一次啊，他就特别纳闷。
他发现啊，同样的一块地，土壤吸水的时候和放水的时候，表现可完全不一样。
他就跑来问我这个对土壤有点研究的人。
我就跟他说啊，这就是土壤水分特征曲线的滞后现象在捣鬼呢。
那什么是土壤水分特征曲线呢？简单来说，就是土壤里的水分含量和土壤水势之间的一种关系。
就好比两个人在跳舞，一个是水分含量，一个是水势，它们的舞步可有着特定的规律。
可是这滞后现象啊，就像是这两个舞者突然开始乱了阵脚，但其实又有着自己独特的逻辑。
咱就拿生活中的例子来说吧。
你看那海绵，你把它放进水里吸水的时候，它吸水的速度和程度，和你把吸饱水的海绵拿出来挤水的时候，肯定不一样吧。
土壤也是这样，不过比海绵可复杂多啦。
土壤里有很多孔隙，大孔隙就像宽敞的大道，小孔隙就像窄小的胡同。
当水分开始进入土壤的时候，就像是一群人涌进一个地方。
水啊，首先会选择那些宽敞的大道，也就是大孔隙，很容易就进去了。
这个时候，土壤吸水的情况就遵循一种曲线关系。
可是当土壤要放水的时候呢，情况就变了。
那些在大孔隙里的水啊，就像是住在大房子里的人，不太愿意离开，而小孔隙里的水呢，可能反而会先出来一些。
这就导致了放水的曲线和吸水的曲线不一样，这就是滞后现象啊。
我还有个老师，他对这个现象有自己独特的看法。
他说这土壤就像一个有个性的孩子。
吸水的时候啊，就像是孩子在高兴地接受礼物，来者不拒，大孔隙小孔隙都能进。
可是放水的时候呢，就像是孩子舍不得把自己的宝贝拿出来，扭扭捏捏的。
这虽然是个很有趣的比喻，但也真的很形象地说明了土壤的这种特性。
这土壤水分特征曲线的滞后现象啊，对农业啊影响可大了呢。
像小李种地的时候，如果不了解这个现象，就可能会在灌溉的时候出问题。
要是按照吸水的曲线来判断放水的情况，那可能就会给农作物浇太多或者太少的水。
土壤水分特征曲线受温度影响曲线
一、土壤水分特征曲线的概念和意义土壤水分特征曲线是描述土壤中水分含量与毛管压力之间的关系的一条曲线，其反映了土壤对水分的保持能力和气泡点、毛管点等重要水分特性参数。
而土壤水分特征曲线受温度影响曲线则是对土壤水分特征曲线在不同温度条件下的变化规律进行研究的结果。
土壤水分特征曲线的研究对于农业生产、生态环境保护等领域具有重要意义。
通过了解土壤水分特征曲线，我们可以更好地进行灌溉调控和土壤水分管理，提高农作物产量和质量；同时也能够有效评估土壤水分的保持能力，指导土地利用和保护工作。
研究土壤水分特征曲线受温度影响曲线对于优化农业生产、保护生态环境都具有重要意义。
二、土壤水分特征曲线受温度影响的原理和影响因素1. 温度对土壤孔隙结构的影响：温度的变化会影响土壤孔隙结构的稳定性和大小分布，从而影响土壤水分的保持能力和运移性。
2. 温度对土壤颗粒间作用力的影响：温度变化会影响土壤中水分和孔隙空气的物理状态，从而改变土壤颗粒间的相互作用力，进而影响土壤水分特征曲线的形态和参数。
3. 温度对土壤水分的运移性和渗透性的影响：温度的升高会使土壤中水分的粘附力和毛细管吸力减小，同时会加快土壤中水分的蒸发和渗透过程，从而对土壤水分特征曲线产生影响。
4. 温度对土壤有机质分解的影响：温度的升高会促进土壤中有机质的分解，从而影响土壤结构和水分保持能力。
土壤水分特征曲线受温度影响曲线受到了多种因素的影响，包括土壤孔隙结构、颗粒间作用力、水分运移性和有机质分解等，这些因素相互作用最终导致了土壤水分特征曲线的变化。
三、个人观点和理解个人认为，研究土壤水分特征曲线受温度影响曲线对于有效利用土壤水分资源、提高农作物产量和质量具有重要意义。
通过对土壤水分特征曲线受温度影响的研究，可以更好地指导土地利用和保护工作，促进生态环境的可持续发展。
四、总结与回顾通过本文的介绍，我们了解了土壤水分特征曲线以及它受温度影响的基本原理和重要影响因素。
个人也共享了自己对于这个主题的观点和理解。
水分特征曲线的测定
土壤水特征曲线的测定[压力膜（板）法]土壤水特征曲线是土壤水管理和研究最基本的资料，是非饱情况下，土壤水分含量与土壤基质势之间的关系曲线。
完整的土壤水特征曲线应由脱湿曲线和吸湿曲线组成，即土壤由饱逐步脱水，测定不同含水量情况下的基质势，由此获得脱湿曲线；另外，土壤可以由气干逐步加湿，测定不同含水量情况下的基质势，由此获得吸湿曲线。
这两条曲线是不重合的，我们把这种现象称为土壤水特征曲线的滞后作用。
通常情况下，由于吸湿曲线较难测定，且在生产与研究中常用脱湿曲线，所以只讨论脱湿曲线的测定。
土壤水特征曲线反映了非饱和状态下土壤水的数量和能量之间的关系，如果不考虑滞后作用，通过土壤水特征曲线可建立土壤含水量和土壤基质势之间的换算关系。
这样做，有时会带来一定的误差，但在大多数情况下，一场降雨或灌溉后，总是有很长时间的干旱过程，在这种情况下，由脱湿曲线建立的两参数之间的换算关系有一定可靠性。
如果将土壤孔隙概化为一束粗细不同的毛细管。
在土壤饱和时，所有的孔隙都充满水，而在非饱和情况下，只有一部分孔隙充满水。
通过土壤水特征曲线可建立土壤基质势与保持水分的最大土壤孔隙的孔径的函数关系，由此可推算土壤孔径的分布。
必须指出，由于我们将土壤孔隙概化为一束粗细不同的毛细管，与实际土壤孔隙不完全相同，因此称为实效孔径分布。
土壤水特征曲线的斜率反映了土壤的供水能力，即基质势减少一定量时土壤能施放多少水量，这在研究土壤与作物关系时有很大作用。
测定原理如图所示，将土样置于多孔压力板上，多孔压力板根据其孔径大小分为不同规格，压力板孔径大的承受较小的气压，孔径小的能承受较大的气压。
将压力板和土样加水共同饱和，将压力板置于压力容器内，加压，这时有水从土样中排出，并保持气压不变，等不再有水从土样中排出，打开容器，测定土样水分含量。
如所加气压值为P(Mpa)，土壤基质势为ψm，则ψm =－P，调整气压，继续实验，由此获得土壤基质势为ψm和其对应的土壤含水量θV由此获得若干对（ψm，θ），将这些测定值点绘到直角坐标系中，根据这些散V点可求得土壤水特征曲线。
土壤 水分特征曲线
土壤水分特征曲线土壤水分特征曲线，即土壤水的基质势（或土壤水吸力）随土壤含水量而变化，是描述土壤水状态的重要工具。
在农业科学、环境科学、土壤物理学以及水利工程等多个领域，它都发挥着至关重要的作用。
本文将深入探讨土壤水分特征曲线的内涵、测定方法、影响因素以及实际应用。
一、土壤水分特征曲线的基本概念土壤水分特征曲线反映了土壤水的能量状态和数量之间的关系。
通常，土壤水的基质势随土壤含水量的增加而降低，二者呈负相关。
当土壤含水量很高时，土壤颗粒表面的水膜较厚，土壤水吸力较低，基质势较高；而随着土壤水分的蒸发和植物吸收，土壤含水量逐渐降低，土壤颗粒表面对水分的吸附力增强，土壤水吸力增大，基质势降低。
二、土壤水分特征曲线的测定方法实验室内测定土壤水分特征曲线的方法主要有压力膜法、离心机法、砂性漏斗法、张力计法等。
其中，压力膜法和离心机法是最常用的两种方法。
1. 压力膜法：通过在封闭的压力室内对土壤样品施加一系列递增的压力，迫使土壤水分在不同的基质势下排出，从而得到土壤水分特征曲线。
2. 离心机法：将土壤样品置于特制的离心管中，通过离心作用产生的离心力使土壤水分排出。
通过改变离心机的转速，可以得到不同基质势下的土壤含水量。
三、影响土壤水分特征曲线的因素土壤水分特征曲线受多种因素影响，主要包括土壤类型、土壤结构、土壤有机质含量、土壤盐分等。
1. 土壤类型：不同土壤类型的土壤颗粒组成、孔径分布等物理性质不同，导致土壤水分特征曲线存在显著差异。
例如，砂土的土壤颗粒较粗，孔径较大，对水分的吸附力较弱，其土壤水分特征曲线较陡；而黏土的土壤颗粒较细，孔径较小，对水分的吸附力较强，其土壤水分特征曲线较平缓。
2. 土壤结构：土壤结构是指土壤颗粒的排列方式和孔隙状况。
良好的土壤结构有利于水分在土壤中的运动和储存。
土壤团聚体的形成和稳定性对土壤水分特征曲线有重要影响。
团聚体含量高的土壤通常具有较好的持水能力和水分传导性能。
3. 土壤有机质含量：有机质是土壤中的重要组成部分，对土壤水分特征曲线具有显著影响。
土壤水分特征曲线的定义
土壤水分特征曲线的定义引言土壤水分特征曲线是研究土壤水分状况的重要工具。
它描述了土壤中各种水势与相对水分之间的关系，对于农业生产和环境保护有着重要的意义。
本文将介绍土壤水分特征曲线的定义及其在农业生产中的应用。
定义土壤水分特征曲线，又称土壤水力特征曲线，是描述土壤中各种水势与相对水分之间关系的曲线。
所谓水势，指的是土壤中的水分在重力和毛细力作用下所处的平衡状态。
相对水分则是指土壤中的水分含量与其容重之比。
土壤水分特征曲线通常用一条曲线来表示，曲线上的每一点都代表着土壤中一种特定的水势与相对水分的组合。
特征曲线的生成土壤水分特征曲线的生成需要通过实验室测试或野外观测获得。
一般来说，以下步骤可以生成土壤水分特征曲线：1.收集土壤样品：根据研究需要，在不同地点采集土壤样品，并将其送到实验室进行后续测试。
2.土壤样品处理：将获得的土壤样品经过表面碎块去除和过筛处理，以获得均匀的土壤颗粒。
3.水势测定：采用常用的水势测定方法，如压力板法、细管浸润法等，测定土壤样品在不同水势下的水分含量。
4.相对水分计算：根据土壤样品的容重和水势测定结果，计算出相对水分。
5.绘制曲线：将实验得到的水势与相对水分数据绘制在坐标系中，连接各个数据点，即可获得土壤水分特征曲线。
曲线解读土壤水分特征曲线的形态可以反映土壤的含水性能和保水能力。
在特征曲线中，通常会存在三个重要的点：1.枯水点：曲线上的最低点，表示土壤中仅有大气作用力时，作物无法吸收土壤中的水分，该水分状态下的土壤称为枯水土壤。
2.田间持水量点：曲线上吸力较大的范围内，表示土壤中能为作物供应水分的有效储水量。
3.田间持水量点以上的部分：表示土壤中过多水分被排水或滞留的范围。
应用土壤水分特征曲线在农业生产中有着重要的应用价值：1.灌溉管理：通过测定土壤水分特征曲线，可以合理确定灌溉时机和灌溉量，提高灌溉水的利用效率。
2.土壤改良：根据土壤水分特征曲线的形态，可以指导土壤改良措施的选择，提高土壤的保水能力和供水能力。
土壤水分特征曲线测定
土壤水分特征曲线测定实验一、实验原理土壤水分特征曲线（又称持水曲线，见图1）是土壤含水量与土壤水吸力的关系曲线，该曲线能够间接反映土壤孔隙大小的分布，分析不同质地土壤的持水性和土壤水分的有效性等，在水文学、土壤学等学科的研究与实践中都具有重要作用。
目前，负压计法是测量土壤水吸力最简单、最直观的方法，而时域反射仪（TDR）是测量土壤体积含水率的最常用、最便捷的方法之一。
图1 土壤水分特征曲线（一）负压计负压计由陶土头、腔体、集气管和真空（负压）表等部件组成（见图2）。
陶土头是仪器的感应部件，具有许多微小而均匀的孔隙，被水浸润后会在孔隙中形成一层水膜。
当陶土头中的孔隙全部充水后，孔隙中水就具有张力，这种张力能保证水在一定压力下通过陶土头，但阻止空气通过。
将充满水且密封的负压计插入不饱和土样时，水膜就与土壤水连接起来，产生水力上的联系。
土壤系统的水势不相等时，水便由水势高处通过陶土头向水势低处流动，直至两个的系统的水势平衡为止。
总土水势包括基质势、压力势、溶质势和重力势。
由于陶土头为多孔透水材料，溶质也能通过，因此内外溶质势相等，陶土头内外重力势也相等。
非饱和土壤水的压力势为零，仪器中无基质，基质势为零。
因此，土壤水的基质势便可由仪器所示的压力（差）来量度。
非饱和土壤水的基质势抵于仪器里的压力势，土壤就透过陶土头向仪器吸水，直到平衡为止。
因为仪器是密封的，仪器中就产生真空，这样仪器内负压表的读数这就是土壤的吸力。
土壤水吸力与土壤水基质势在数值上是相等的，只是符号相反，在非饱和土壤中，基质势为负值，吸力为正值。
图2 负压计结构图（二）TDR土壤水分对土壤介电特性的影响很大。
自然水的介电常数为80.36，空气介电常数为1，干燥土壤为3~7之间。
这种巨大差异表明，可以通过测量土壤介电性质来推测土壤含水量。
时域反射仪以一对平行棒（也叫探针）作为导体，土壤作为电介质，输出的高频电磁波信号从探针的始端传播到终端，由于终端处于开路状态，脉冲信号被反射回来。
土壤水分特征曲线测定实验
土壤水分特征曲线测定实验实验原理张力计插入土样后，张力计中的纯自由水经过陶土壁与土壤水建立了水力联系。
在非饱和土壤中，仪器中的自由水的势值总是高于土壤水的势值，因此，仪器中的自由水就会透过陶土管进入土壤，但因陶土材料孔隙细小，孔隙中形成的水膜不能使空气通过，而只能让水或溶质液通过（但如果压力过高水膜破裂，空气就会透过，这时的压力称为透气值），因而在仪器内形成一定的真空度，由仪器上的负压表读出。
最后当仪器内外的势值趋于平衡时，仪器中水的总水势Φwd与土壤中土水势Φws应该相等，即：Φwd＝Φws土水势的完整表述为：Φ=Φm+Φp+Φs+Φg+ΦT因为陶土管为多孔透水材料，并非半透膜，故溶质也能通过，最后达到内外溶液浓度相等，相等。
坐标0点选在陶土头中心，则陶内外溶质势Φs相等。
仪器内外温度相等，温度势ΦT土头中心的内外重力势Φg相等。
这样仪器中和土壤中的总势平衡可表述为：Φmd＋Φpd＝Φms＋Φps式中，Φps为土壤水的压力势，Φms为土壤水的基质势，Φpd为仪器内自由水的压力势，Φmd为仪器内自由水的基质势。
在非饱和土壤中，土壤水所受的压力为大气压（基准状态），故Φps应为零，又仪器中自由水无基质势存在，故Φmd亦为零，所以：Φms＝Φpd＝ΔP D+z为负压表显示的负压值（小于0），z为埋藏在土中的陶土管中心与土面以上负式中，ΔPD压表之间的静水压力即水柱高，（向上为正，大于0）。
即可得到土壤水的基质势。
按定义土壤水吸力为基质势的负值，因而即可测得吸力值。
－zS=－Φms＝－ΔPD），则S=P－z如果负压表读数记为P（大于0，即P＝－ΔPD另外，在计算土样中水分的变化时，还应考虑集气管中水分的变化量。
实验内容与设计1. 土样：粘土、砂壤土2. 容重：1.3g/cm3 、1.4g/cm33. 方式：脱湿：配置饱和土样，在室内自然蒸发，测定整个过程中土壤含水率与吸力关系曲线。
单点：用16个土样，分别配置指定含水率，测定该含水率下的吸力值，连成特征曲线。
张力计法测定土壤水分特征曲线
三、仪器设备
试验装置主要由有机玻璃多孔土盒、 张力计杆、瓷头、毛细玻璃管、水银槽、 尼龙管、支架等组成(见图2)。
尼龙管
(H)
毛细玻璃管 有机玻璃 多孔土盒 支架 水银槽 陶土头
初始脱湿过程 主要脱湿过程
张力计杆
主要吸湿过程
土壤含水率（θ）
图1. 土壤水分特征曲线
图2. 土壤水分特征曲线测定装置
四、操作步骤
ห้องสมุดไป่ตู้
Pt P0
进而得到：
m
1
w
( Pt P0 )
取 w＝1g/cm3 ，
则上面方程变为： m ( Pt P0 ) 所以张力计在系统达到平衡时测得的是土壤基模势。张力计内水承 受的压力在测定土壤基模势时都低于一个大气压，必然有空气 通过陶头和压力计水银或水往压力计不断地扩散到张力计中去， 这是因为气体在不同压力下在溶液中的溶解度不同和分压不同 所致。
w0 wt
0 w
在不考虑温度影响时，得
0 w0 w p m R
0 wt w st
1
，在标准状态下纯自由水的化学势； 式中： p ，土壤水压力势； m ，土壤基模势； R ，土壤水溶质势； st ，张力计中水的溶质势； w ，水的密度(在 Pt - P0 范围内假定不发生变化)。 P ，张力计内水承受的压力。
二、实验原理
张力计工作原理:内部充满无气水的张力计(陶土头先饱和)，安设于土 壤中，要使陶土头与土壤紧密接触。从热力学观点来分析，可以把张力 计与土壤看作一个系统，这个系统中张力计内的水通过陶头多孔壁(或 称膜)与土壤孔隙中的水相联通。在平衡过程中有少量的水从陶头流入 土壤或从土壤流进陶头内。 当达到平衡时，土壤水的化学势( w 0 )与张力计内水的（ wt ）相等。 即：
土壤水分特征曲线
土壤水动力学学院：环境科学与工程学院专业：水土保持与沙漠化防治学号：姓名：土壤水分特征曲线的研究与运用摘要：土壤水的基质势随土壤含水量而变化，其关系曲线称为土壤水分特征曲线。
该曲线反映了土壤水分能量和数量之间的关系，是研究土壤水动力学性质必不可少的重要参数，在生产实践中具有重要意义。
本文总结并比较分析了前人在土壤水分特征曲线测定方法中的各种模型，其中对Van Genuchten模型的研究较为广泛。
但为之在DPS中求解Van Genuchten模型参数和在试验基础上建立的土壤水分特征曲线的单一参数模型结构较为简单，省时省力，可进一步的推广运用。
关键词：土壤水分特征曲线 Van Genuchten模型运用1.土壤水分特征曲线的研究1.1土壤水分特征曲线的概念土壤水分特征曲线是描述土壤含水量与吸力(基质势)之间的关系曲线。
它反映了土壤水能量与土壤水含量的函数关系,因此它是表示土壤基本水力特性的重要指标,对研究土壤水滞留与运移有十分重要的作用[1]。
1.2土壤水分特征曲线的意义土壤水分特征曲线反映的是土壤基质势(或基质吸力)和土壤含水量之间的关系。
土壤水分对植物的有效程度最终决定于土水势的高低而不是自身的含水量。
如果测得土壤的含水量,可根据土壤水分特征曲线查得基质势值,从而可判断该土壤含水量对植物的有效程度[2]。
1.3土壤水分特征曲线的测定方法1.3.1直接法通过实验方法直接测定土壤水分特征曲线的方法称为直接法。
直接法中有众多的实验室和田间方法，如张力计法、压力膜法、离心机法、砂芯漏斗法、平衡水汽压法等，而前3种应用最为普遍。
①张力计法：是土壤通过陶土杯从张力计中吸收水分造成一定的真空度或吸力，当土壤与外界达到平衡时，测出土壤基质势，再测出陶土杯周围的土壤含水量，不断变更土壤含水量并测相应的吸力，就可完成土壤水分特征曲线的测定。
张力计法可用于脱水和吸水2个过程，可测定扰动土和原状土的特征曲线，是用于田间监测土壤水分动态变化重要的手段，在实际工作中得到广泛应用。
土壤水分特征曲线vg模型参数求解对比研究(一)
土壤水分特征曲线vg模型参数求解对比研究(一)
土壤水分特征曲线vg模型参数求解对比研究
研究背景
•土壤水分特征曲线是土壤水分与土壤势力之间的关系描述。
•对土壤水分特征曲线的准确描述有助于土壤水分管理和灌溉管理的改进。
•目前，土壤水分特征曲线常使用vg模型进行拟合，并通过求解模型参数来描述曲线。
研究目的
•比较不同求解方法对vg模型参数的影响。
•分析不同vg模型参数对土壤水分特征曲线的拟合效果。
研究方法
•选择一定数量的土壤样本，测量其不同土壤水分条件下的水势和含水量。
•基于测量数据，采用不同的求解方法（如最小二乘法、非线性最小二乘法等）对vg模型参数进行求解。
•使用求解得到的参数拟合原始数据，比较拟合效果。
•分析不同参数对土壤水分特征曲线的影响。
研究结果
•不同求解方法得到的vg模型参数有所差异。
•拟合效果较好的参数组合能够准确描述土壤水分特征曲线。
•拟合效果较差的参数组合可能导致曲线与实际数据偏离较大。
研究结论
•求解vg模型参数时，选择合适的求解方法对结果影响较大。
•拟合效果较好的参数组合对土壤水分特征曲线的描述更准确。
•结果可为土壤水分管理和灌溉管理提供参考。
研究展望
•进一步研究不同vg模型参数对土壤水分动态变化的响应。
•探索其他参数求解方法，提高参数求解的准确性和效率。
•考虑其他土壤水分特性模型的应用和对比研究。
以上是对《土壤水分特征曲线vg模型参数求解对比研究》的相关报告，供参考。
土壤含水量、土水势和土壤水特征曲线的测定
⼟壤含⽔量、⼟⽔势和⼟壤⽔特征曲线的测定⼟壤含⽔量、⼟⽔势和⼟壤⽔特征曲线的测定3.1测定意义严格地讲，⼟壤含⽔量应称为⼟壤含⽔率，因其所指的是相对于⼟壤⼀定质量或容积中的⽔量分数或百分⽐，⽽不是⼟壤所含的绝⽆仅绝对⽔量。
⼟壤含⽔量的多少，直接影响⼟壤的固、液、⽓三相⽐，以及⼟壤的适耕性和作物的⽣长发育。
在农业⽣产中，需要经常了解⽥间⼟壤含⽔量，以便适时灌溉或排⽔，保证作物⽣长对⽔分需要，并利⽤耕作予以调控，达到⾼产丰收的⽬的。
近⼏⼗年来的研究表明，要了解⼟壤⽔运动及⼟壤对植物的供⽔能⼒，只有⼟壤⽔数量的观念是不够的。
举⼀个直观的例⼦：如果粘⼟的⼟壤含⽔量为20%，砂⼟的⼟壤含⽔量为15%，两⼟样相接触，⼟壤⽔应怎样移动？如单从⼟壤⽔数量的观念，似乎⼟壤⽔应从粘⼟⼟样流向砂⼟⼟样，但事实恰恰相反。
这说明，光有⼟壤⽔数量的观念，尚不能很好研究⼟壤⽔运动及对植物的供⽔，必须建⽴⼟壤⽔的能量的观念，即⼟⽔势的概念。
测定⼟壤⽔特征曲线（基质势与⼟壤含⽔量之间的关系曲线）需要特别的仪器设备，随着⼟壤科学的发展，越来越多的基层⼟壤⼯作者需要⼟壤⽔特征曲线这⼀基础资料，了解⼟壤⽔特征曲线的测定，对今后⼟壤⽔特征曲线（不管是⾃⼰测定还是由别的单位测定）的应⽤是有益的。
3.2⽅法选择的依据⼟壤含⽔量⽬前常⽤的⽅法有：烘⼲法、中⼦法、射线法和TDR法（⼜称时域反射仪法）。
后三种⽅法需要特别的仪器，有的还需要⼀定的防护条件。
⼟⽔势包括许多分势，与⼟壤⽔运动最密切相关的是基质势和重⼒势。
重⼒势⼀般不⽤测定，只与被测定点的相对位置有关。
测定基质势最常⽤的⽅法是张⼒计法（⼜称负压计法），可以在⽥间现场测定。
⼟壤⽔特征曲线是⽥间⼟壤⽔管理和研究最基本的资料。
通过⼟壤⽔特征曲线可获得很多⼟壤基质和⼟壤⽔的数据，如⼟壤孔隙分布及对作物的供⽔能⼒等等。
测定⼟壤⽔特征曲线最基本的⽅法是压⼒膜（板）法，它可以完整地测定⼀条⼟壤⽔特征曲线。
土壤水分特征曲线测定
土壤水分特征曲线测定
嘿，朋友们！今天咱就来唠唠土壤水分特征曲线测定这档子事儿。
你说这土壤水分特征曲线像不像土壤的“脾气秉性图”啊！它能告诉咱土壤在不同水分含量下的状态呢。
要测定这个呀，那可得有点耐心和细心哦。
就好比你要了解一个人的喜好，得慢慢观察、琢磨不是？
咱先得准备好各种工具，这就像战士上战场得拿好自己的武器一样。
然后找一块有代表性的土壤样本，这可不能随便挑哦，得找那种能代表大多数情况的。
不然就像找朋友只看外表，不看内在，那可不行呀！
接着就是实际操作啦。
把土壤样本放进专门的仪器里，就像把宝贝放进保险箱一样。
然后慢慢给它加水或者让它失水，就看着水分和土壤之间的奇妙反应。
这过程多有趣呀，就像看着一场精彩的表演。
在测定的时候，可别马虎大意哦。
要时刻关注着数据的变化，就跟盯着自己喜欢的电视剧情节一样紧张。
要是一个不小心错过了关键数据，那不就像错过了电视剧的精彩高潮一样可惜嘛。
你想想，通过这个测定，咱能知道土壤啥时候能保住水，啥时候又容易失水。
这多重要啊！就好像知道自己的钱包啥时候有钱啥时候没钱一样，心里有底呀。
而且呀，这个测定还能帮咱更好地管理土壤呢。
比如种庄稼的时候，
咱就知道该怎么浇水啦，既不浪费水，又能让庄稼喝饱。
这不是一举两得嘛！
总之呢，土壤水分特征曲线测定可不是一件小事儿，它关系到咱脚下这片土地的健康和生机。
咱可得认真对待，就像对待自己的宝贝一样。
只有这样，咱才能更好地和土壤打交道，让它为咱的生活和农业生产发挥更大的作用呀！所以呀，大家可别小瞧了这个看似普通却非常重要的测定哦！。
土壤水分特征曲线拟合retc
土壤水分特征曲线是描述土壤水分状态和水分运动规律的重要曲线之一。
它是土壤物理性质和水分运动规律的重要指标，对于合理利用土壤水分、科学施肥和提高农业生产力具有重要意义。
retc 曲线的建立与土壤的水分保持性质、渗透性、保水性相关，对土壤水分运动规律的研究颇具指导意义。
1. retc 曲线的基本特征概述土壤水分特征曲线拟合retc，是一种描述土壤水分含量与土壤毛细力之间关系的曲线。
它的形态特征通常表现为在低毛细力下，土壤水分含量随毛细力的增加而急剧下降；而在一定的毛细力范围内，土壤水分含量变化缓慢。
而随着毛细力的进一步增大，土壤水分含量急剧下降的特点再次显现。
retc 曲线常常被用来表征土壤中的毛细力作用范围，以及土壤的保水特性。
2. retc 曲线的拟合与参数在科学研究和实际应用中，针对不同类型的土壤，需要通过实验测定和数据处理，拟合得到retc 曲线的参数。
常见的拟合模型包括 Van Genuchten 模型、Brooks-Corey 模型等。
这些模型通过曲线的拟合参数，可以描述土壤的渗透性、保水性等重要特征，对于土壤水分运动规律的研究具有重要的指导意义。
3. retc 曲线的应用retc 曲线在农业生产、水资源利用等领域具有广泛的应用价值。
通过对土壤水分特征曲线的测定和分析，可以为合理的灌溉和排水提供科学依据。
另外，也可以通过retc 曲线的拟合参数，评价土壤的保水性能，为合理施肥、作物生长提供科学依据。
4. 我的个人观点和理解作为一名专业的文章写手，我对土壤水分特征曲线拟合retc有着深入的研究和理解。
我认为，retc 曲线的建立和分析，可以为提高农业生产力、合理利用水资源提供科学依据。
通过研究retc 曲线，也可以更加深入地理解土壤水分运动的规律和特性，为土壤保护和生态环境的改善提供科学支持。
5. 总结与回顾通过对土壤水分特征曲线拟合retc的全面讨论，我们可以清晰地了解retc 曲线的基本特征和参数拟合方法，以及其在实际应用中的重要作用。
土水特征曲线
土水特征曲线
土壤水分特征曲线，一般也叫做土壤特征曲线或土壤pF 曲线，它表述了土壤水势（土壤水吸力）和土壤水分含量之间的关系。
通常土壤含水量Q以体积百分数表示，土壤吸力S以大气压表示。
由于在土壤吸水和释水过程中土壤空气的作用和固、液而接触角不同的影响，实测土壤水分特征曲线不是一个单值函数曲线。
曲线特点：
滞后现象：相同吸力下的土壤水分含量，释水状态要比吸水状态大，即为水分特征曲线的滞后现象。
土壤水分特征曲线的拐点只有级配较好的沙性土比较明显，说明土壤水分状态的变化不存在严格界限和明确标志，用土壤水分特征曲线确定其特征值，带有一定主观性。
土壤水分特征曲线可反映不同土壤的持水和释水特性，也可从中了解给定土类的一些土壤水分常数和特征指标。
曲线的斜率倒数称为比水容量，是用扩散理论求解水分运动时的重要参数。
曲线的拐点可反映相应含水量下的土壤水分状态，如当吸力趋于0时，土壤接近饱和，水分状态以毛管重力水为主；吸力稍有增加，含水量急剧减少时，用负压水头表示的吸力值约相当于支持毛管水的上升高度；吸力增加而含水量减少微弱时，以土壤中的毛管悬着水为主，含水量接近于田间持水量；饱和含水量和田间持水量间的差值，可反
映土壤给水度等。
故土壤水分特征曲线是研究土壤水分运动、调节利用土壤水、进行土壤改良等方面的最重要和最基本的工具。
水分特征曲线
水分特征曲线
水分特征曲线，也被称为土壤水分特征曲线或土壤持水曲线，描述的是非饱和水流压力水头（或吸力）与土壤含水量之间的关系。
它是土壤水分物理基本特性之一，反映了土壤水分能量和数量之间的关系，是研究土壤水动力学性质必不可少的重要参数。
水分特征曲线可反映不同土壤的持水和释水特性，也可从中了解给定土类的一些土壤水分常数和特征指标。
土壤水的基质势（或土壤水吸力）随土壤含水量的变化而变化，这种关系曲线就是水分特征曲线。
一般来说，该曲线以土壤含水量Q（以体积百分数表示）为横坐标，以土壤水吸力S（以大气压表示）为纵坐标。
土壤水分对植物的有效程度最终决定于土水势的高低，而不是自身的含水量。
如果测得土壤的含水量，可根据土壤水分特征曲线查得基质势值，从而可判断该土壤含水量对植物的有效程度。
在实际工作中，土壤水分特征曲线最好通过实验求得，因为影响水分特征曲线的主要因素有土壤性质、结构、温度以及水分变化过程（吸湿过程或脱湿过程）等。
同时，由于测定方法所需时间较长，尤其是低势能段（以吸附力作用为主），水分移动较慢，其能量平衡时间较长，测定的精度也并不十分理想，所以许多学者提出土水势与土
壤湿度变化间的经验公式，但这些经验公式只能在特定的条件下才可使用，并无普遍使用价值。
总的来说，水分特征曲线是理解和研究土壤水分动态和植物水分关系的重要工具。
土壤特征曲线
土壤特征曲线一、什么是土壤特征曲线？土壤特征曲线是描述土壤水分状态与土壤水势之间关系的曲线。
它是通过实测和计算得出的，通过测量土壤含水量与土壤水势之间的关系，可以了解土壤的持水性以及土壤贮水能力。
土壤特征曲线可以帮助我们深入了解土壤的水分运动规律，为农业生产、水资源管理和环境保护等提供依据。
二、土壤特征曲线的测定方法2.1 常用方法1.水分传导实验法：利用土柱或土壤桶，通过加水和排水的方式，测量土壤在不同的含水量下的水势变化，得出土壤特征曲线；2.静态等高线法：利用土壤样品，通过静态加压和减压的方式，测量土壤在不同土壤含水量下的水势，通过多次测定得到土壤特征曲线。
2.2 实测与计算1.实测土壤含水量：利用称重法、烘干法等方法测量土壤样品的湿重和干重，计算得出土壤含水量；2.计算土壤水势：利用有效应力理论，计算出土壤水势。
三、土壤特征曲线的形态土壤特征曲线通常由三部分组成：3.1 吸力边界吸力边界是土壤最大干燥状态下的水势，也是土壤最小含水量对应的水势。
吸力边界以下的水势范围内，土壤中的水已被土壤颗粒吸附并无法利用。
3.2 透过点透过点是指当土壤水势为零时，土壤含水量对应的点。
透过点以下的水势范围内，土壤中的水可以被植物根系吸收。
3.3 剩余水分剩余水分是指土壤在饱和状态下无法被排出的水分。
剩余水分以下的水势范围内，土壤中的水可以透过毛细力排出。
四、土壤特征曲线的意义土壤特征曲线对土壤的水分管理具有重要意义。
下面具体介绍其意义：4.1 农业生产了解土壤特征曲线可以帮助选择合理的灌溉制度和水肥管理措施。
通过测定土壤特征曲线，可以确定作物生长期内的土壤含水量范围，从而实现精准灌溉，提高灌溉水利用效率。
4.2 水资源管理土壤特征曲线可以帮助评价土壤水分供需状况，为水资源管理提供科学依据。
通过测定土壤特征曲线，可以了解土壤持水能力和水分利用效率，合理安排水资源的利用和保护。
4.3 环境保护土壤特征曲线对土壤的保护具有重要意义。
- 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)。
土壤水动力学学院：环境科学与工程学院专业：水土保持与沙漠化防治学号：姓名：土壤水分特征曲线的研究与运用摘要：土壤水的基质势随土壤含水量而变化，其关系曲线称为土壤水分特征曲线。
该曲线反映了土壤水分能量和数量之间的关系，是研究土壤水动力学性质必不可少的重要参数，在生产实践中具有重要意义。
本文总结并比较分析了前人在土壤水分特征曲线测定方法中的各种模型，其中对Van Genuchten模型的研究较为广泛。
但为之在DPS中求解Van Genuchten模型参数和在试验基础上建立的土壤水分特征曲线的单一参数模型结构较为简单，省时省力，可进一步的推广运用。
关键词：土壤水分特征曲线Van Genuchten模型运用1.土壤水分特征曲线的研究1.1土壤水分特征曲线的概念土壤水分特征曲线是描述土壤含水量与吸力(基质势)之间的关系曲线。
它反映了土壤水能量与土壤水含量的函数关系,因此它是表示土壤基本水力特性的重要指标,对研究土壤水滞留与运移有十分重要的作用[1]。
1.2土壤水分特征曲线的意义土壤水分特征曲线反映的是土壤基质势(或基质吸力)和土壤含水量之间的关系。
土壤水分对植物的有效程度最终决定于土水势的高低而不是自身的含水量。
如果测得土壤的含水量,可根据土壤水分特征曲线查得基质势值,从而可判断该土壤含水量对植物的有效程度[2]。
1.3土壤水分特征曲线的测定方法1.3.1直接法通过实验方法直接测定土壤水分特征曲线的方法称为直接法。
直接法中有众多的实验室和田间方法，如力计法、压力膜法、离心机法、砂芯漏斗法、平汽压法等，而前3种应用最为普遍。
①力计法：是土壤通过土杯从力计中吸收水分造成一定的真空度或吸力，当土壤与外界达到平衡时，测出土壤基质势，再测出土杯周围的土壤含水量，不断变更土壤含水量并测相应的吸力，就可完成土壤水分特征曲线的测定。
力计法可用于脱水和吸水2个过程，可测定扰动土和原状土的特征曲线，是用于田间监测土壤水分动态变化重要的手段，在实际工作中得到广泛应用。
但力计仅能测定低吸力围0～0．08Mpa的特征曲线。
②压力膜法：是加压使土壤水分流出，导致土壤基质势降低直到基质势与所加压力平衡为止，测定此时的土壤含水量．通过改变压力逐步获取不同压力下的含水量即可得到水分特征曲线。
压力膜法可应用于扰动土和原状土，测定特征曲线的形状与土壤固有的特征曲线相符，可应用于土壤水分动态模拟，但测定周期长，存在着土壤容重变化的问题。
③离心机法：测定某吸力下所对应的含水量，原理和实验过程同压力膜法相似，但其压力来源于离心机高速旋转产生的离心力。
离心机法可应用于扰动土和原状土，测定周期短。
特征曲线的相对形状与土壤固有的特征曲线相符，可用于土壤水分动态模拟。
但是离心机仅可测定脱水过程，且在测定过程中土壤容重变化很大，若能对容重的影响进行校正，可望有较高的测定准确度。
邵明安(1985)从土壤蒸发试验的预测与实测的含水量的偏离程度初步研究了以上3种方法测定土壤基质势的差别及准确性，结果表明考虑容重变化的离心机法有较高的准确度。
④砂芯漏斗法：就是用一个砂芯漏斗和连接悬挂水柱的土板形成对土样的吸力。
它适用于扰动土和原状土，可测定吸水和脱水2个过程，但是只适合在室使用。
⑤平汽压法：是根据在一个平衡体系中各相的自由能相等的原理。
让土壤水自然蒸发，使其与容器中的水汽达到平衡。
只要测出密封容器中的相对湿度和温度，就可计算出19分子土壤水的势值。
它要精确测定密封容器中的相对湿度，对恒温、密封条件要求比较高，但是其测定的土水势围较宽[3]。
以上方法在概念上相对清晰，是测定土壤水分特征曲线的常用方法，但费时、费力、费资金，在测定围上也有较大的限制，不能获取整个含水量围的土壤水分特征曲线，在田间测定水分特征曲线时还存在较大的不确定性。
1．3.2间接法由干直接法在实际应用中存在诸多问题，特别是在区域尺度上进行实际问题研究时，这类方法多数是不可行的，甚至是不可能的，因此许多土壤物理学家尝试着用数学表达（经验公式）来描述水分特征曲线，通过估计表达式中的参数来确定土壤水分特征曲线。
这种方法称为参数估计法(或间接推求法)。
目前比较常用的经验公式有Brooks-Corey(1964)模型、Gardner(1970)模型、Van Genuchten(1980)模型和Gardner-Russo(1988)模型。
徐绍辉等对此4个模型的话应性进行了分析，认为Van Genuchten模型无论是对粗质地土壤，还是较粘质地的土壤，其拟合效果均较好；夏卫生等[4]通过对国外土壤水动力学参数研究结果进行分析也得出，该样型不仅拟合效果较好，并能和土壤的机械组成和容重等联系起来，从土壤本身特性上找到其含义。
因此，在所有描述土壤水分特征曲线的众多样型中，Van Genuchten模型以其线型与实测数据曲线拟合程度好而得到广泛应用[5]。
王小王等[5]人结合了Matlab软件对传统耕作和免耕耕作两种方式下土壤水分特征曲线进行分析,建立相应的Van Genuchten模型,并对模型进行检验和应用，其他们的结果表明Van Genuchten模型适应性好,可以应用于不同耕作条件下的土壤水分分析。
1.3.3 Van Genuchten模型的研究及其进展1.3.3.1 Van Genuchten模型土壤水分特征曲线Van Genuchten模型的具体表达形式θ= θr+(θS- θr)/〔1+(α·h)n〕m式中:θ是土壤体积含水量(cm3/cm3);h是压力水头(-cm);θr和θS分别代表土壤的剩余体积含水量和饱和体积含水量(cm3/cm3);α(cm-1)和n是经验拟合参数(或曲线性状参数),而m=1-1/n。
为适于目前土壤水分测定方法的习惯,本文以土壤水吸力值(+)代替压力水头(-),以重量含水量(g/g)代替体积含水量(cm3/cm3)来研究此模型的参数求解。
由于本文的目的在于研究Van Genuchten模型求参的方法,因此不受所选单位的影响[5]。
1.3.3.2土壤水分特征曲线Van Genuchten模型研究进展由于Van Genuchten模型得到了广泛的应用，许多科学工作者都对其进行了进一步的研究并发展了一些用以确定Van Genuchten模型的方法。
邵明安，王全九等[6-7]基于一维土壤水分运动的Richards方程提出了推求土壤Van Genuchten模型和Brooks模型参数的简单入渗法；王金生等［8］将最小二乘法和非线性单纯形法相结合拟合了Van Genuchten模型参数；徐绍辉等［9］也借助最小二乖法并结合Picard迭代法拟合了砂质粘壤土的Van Genuchten模型参数；春友等［10］也利用单纯形调优法拟合Van Genuchten模型的参数；义长等［11］运用Matlab编程软件对辽西琳溶褐土Van Genuchten模型的参数进行了推导估算。
尽管这些方法均得到了较好的拟合结果，但这些方法要么借助干土柱入渗试验，要么算法需要编程，或者借助于Matlab软件。
特别是对于Matlab软件来说，它的功能虽然强大，但其工作界面对我国科学工作者来说较难适应，而且要求非常专业的数学知识和较高的外语水平，算法需要编程，这在一定程度上限制了在国土壤物理领域的应用围，存在着耗时、费力和利用效率低等问题。
贤等［12］运用DPS数据处理系统求解Van Genuchten模型中的4个参数，不需要复杂的运算符号和繁琐的数学推导，具有操作简单、求解快速、可读性强的忧点，真正使复杂数学问题实现了“所想即所见，所见即所得”。
DPS 数据处理系统提供的麦夸特(Marquardt)算法,以绝对平方和为最小目标,获取待估参数,成功地对Van Genuchten模型的参数进行了求算，与Matlab软件计算的参数值相同具有很高的精度。
从实用效果上讲，其工效和通用性有明显的提高。
从而为土壤学工作者提供了一条运用数值计算方法的新途径。
除此之外，宋孝玉等[13]对于Van Genuchten模型参数较多的情况下，在试验的基础上建立了土壤水分特征曲线的单一参数模型，该模型预测的土壤水分特征曲线与实测土壤水分特征曲线比较接近，且该模型参数少，结构简单，省时省力，可进一步推广应用。
2.土壤水分特征曲线的运用2.1可进行基质势和含水量的相互换算根据土壤水分特征曲线可将土壤湿度换算为土壤基质势,依据基质势可判断土壤水分对作物的有效程度。
也可以将基质势换算为含水量,根据土壤水分特征曲线可查得田间持水量、凋萎湿度和相应的有效水围[2]。
2.2表示比水容量土壤水分特征曲线的斜率(纵坐标为含水量,横坐标为基质势)或其倒数(纵坐标为基质势,横坐标为含水量),即单位基质势变化所引起含水量的变化,称之为比水容量或水容量。
比水容量是衡量土壤水分对植物的有效性和反映土壤持水性能的一个重要指标。
如果作物以相同的能量吸水,在不同基质势下从各种土壤中所吸收的水量因比水容量不同而形成很大的差别,比水容量愈高,作物吸水量愈大，一般比水容重在高基质势段高于低基质势段。
在高基质势段轻质地土壤的比水容量高于重质地的土壤，而在低基质势段却低于重质地的土壤[2]。
2.3可间接反映土壤空隙的分布土壤空隙分布主要由颗粒组成和土壤土壤结构决定，土壤水分特征曲线受颗粒组成的影响。
若土壤中空隙设想为各种孔径的圆形毛管，那么水吸力S和毛孔直径d关系可简单表示为S=4σ/d式中σ为水的表面粘力系数，室温条件下一般为75×10-5N/cm，若吸力的单位为Pa，空隙直径为mm，则空隙直径d和吸力S的关系可表示为d=300/S，由此公式计算出的孔径称为当量孔径或有效孔径。
由此可分析土壤通气和透水、土壤水分的吸持、移动以及作物吸收的难易程度。
2.4可判断土壤质地状况和土壤水分在吸力段的分布状况只要作出土壤水分特征曲线的图，就可以直观的判断有效水的吸力程度。
参考文献[1]来剑斌，王全九.土壤水分特征曲线模型比较分析［J］.水土保持学报，2003,17（1）：137-140[2] 开元,玉山.土壤水分特征曲线的意义及应用［J］.农业科学,1991,(4):47-48[3] 周丽明,王亮,王琳琳,广烈. 土壤水分运动参数研究[J].现代农业科技，2009，（4）：136—138[4]夏卫生，雷廷武，贤，纪根，英华.土壤水分特征曲线的推算［J］.土壤学报，2003,40（2）：311-315[5] 王小华,贾克力,景辉.Van Genuchten模型在土壤水分特征曲线拟合分析中的应用［J］，干旱地区农业研究,2009,27(2):179-183[6] 邵明安,王全九.推求土壤水分运动参数的简单入渗法Ι.理论分析［J］.土壤学报,2000,37（1）:9-16[7] 邵明安,王全九.推求土壤水分运动参数的简单入渗法Ⅱ.理论分析［J］.土壤学报,2000,37(2):1-8[8] 王金生,志峰.家军.包气带土壤水分滞留特征研究［J］.水利学报,2000,1(2):1-6[9] 徐绍辉,家宝.求土壤水力特征的一种迭代法［J］.土壤学报,2000,37(3):271-274[10] 春友,任理,保国.利用优化法算Van Genuchten方程参数［J］.水利学进展,2001,12(4):473-478[11] 义长,作新,康玲玲.土壤持水曲线Van Genuchten模型求参的Matlab实现［J］.土壤学报,2004,41(3):380-386[12] 贤,嘉竹,振华.土壤持水曲线Van Genuchten模型求参的一种新方法［J］.土壤学报,2007,41(6):135-138[13] 宋孝玉,亚娟,怀有.土壤水分特征曲线单一参数模型的建立及应用［J］.农业工程学报,2008,24(12):12-15。