土壤水分吸力气压

大約 100kpa
Sandy clay loam Alfisol 團粒穩定度高 砂質黏壤土 (淋溶土) 無耕作15年
大約 200kpa
Sandy loam Alfisol 砂質壤土 (淋溶土)
團粒穩定度高
不超過 100kpa
冬小麥耕作後取用
Clay loam Vertisol 黏質壤土 (變性土)
團粒穩定度高 無耕作15年
謝謝聆聽
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本研究裡假設基質孔隙不包含較”粗”孔 隙，因為粗孔隙會造成團粒結構不穩定。
Structural pore 結構孔隙
指在團粒與團粒或土塊間產生的孔隙，主 要受到團粒大小、外型或該土壤的化育影 響，一小部分的結構孔隙是未成熟土壤微 生物(pedo-edaphon)所造成的。
4
分析土壤孔隙方法
直接法： 將未擾動的土壤切成細薄片，用顯微鏡觀 察其結構(Pagliai and Vignozzi, 2002)。
S1 (hA )
and
S2
S EXPER
S1
實驗值
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土壤名稱
Loamy sand Entisol 壤質砂土 (新成土)
土壤特性
結構發育不良 團粒穩定度低。
預壓 (kpa) 不超過 100kpa
Sandy loam Entisol 砂質壤土 (新成土)
結構發育不良 團粒穩定度低。
不超過 100kpa
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壓力頭–pF指數–孔隙半徑對照表
單位水柱高度 h 水柱高度對數
(cm)
(pF)
1
0
10
1
100
2
330
2.54
1,000
3
10,000
4
15,849
4.2
土壤水分吸力 氣壓 (bar)
毛細管半徑 r (μm)
0.001 0.01 0.1 0.33 1.0 10 15
1470/1 1470/10 1470/100 1470/330 1470/1,000 1470/10,000 1470/15,849
間接法有兩種： 應用土壤水分特性曲線的排水曲線做進一 步的分析。 應用水銀孔隙度法。
間接理論都須假設土壤中的孔隙是類似毛細管 構造。 運用拉普拉斯方程式計算土壤基質勢能
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材料與方法
土樣：希臘 氣候：地中海型氣候 特性：有bi-modal特性之土壤 樣本大小為 100cm³ 室內濕度 50% 壓力頭 -10, -20, -40, -100cm 使用張力計 壓力頭 -330, -1000, -10000cm 使用壓力版 裝置
度對於壓縮產生的影響。
圖3. 比圖2的黏粒成份少一些，
但其水分特性曲線與壓縮後
的曲線與圖2差異極小。
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1.土壤水分特性曲線結果分析
對於結構發展良好與團粒穩定物高的土壤 來說，單軸壓縮試驗對其的影響甚小。 換句話說，對結構發展差與團粒穩定度差 的土壤來說，單軸壓縮試驗對其影響是明 顯且清楚的。
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2
簡介
bi-modal 雙峰模式
一連串的數字排列，此排列有兩個常常密集產 生的值。 在本研究內選用的土壤，在土壤孔徑分佈圖上 呈現的是兩個峰值的曲線。 延伸：mono-modal 單峰
tri-modal 三峰
(通常無結構的孔隙分佈會呈現mono-modal)
3
Martix pore 基質孔隙
指在團粒內或土塊內的孔隙，其主要特性 為影響土壤的水靜力學與流體力學。
大綱
前言 簡介 材料與方法 結果與討論
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前言
在孔隙系統中，孔隙尺寸分佈、形狀和配置是 基礎土壤特性中，影響土壤水力學的主要功能。 其作用在傳輸水、氣體、溶解於不溶解的化學 成分。 此篇研究的目標在於用單軸壓縮試驗改變土壤 孔隙系統，並且縮小範圍只用於有bi-modal性 質的土壤，運用在對數正態模式圖(lognormal modal)上。
由圖1與圖2.3比較
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圖經1.過曲土線壤單水dS軸分/d特(壓ln性h縮曲) 對線後照S壓(的h縮) 與新0k其P成a導與數 土出300現kPa了。 t此r土i壤-團mo粒d穩a定l的度差現。
象，且其壓縮前後的曲
線差異大。
圖淋2.溶曲土線壤土水dS壓分/d特(縮ln性h前曲) 對線後照S壓(則h縮) 與並0k其P無a導與數 太大300變kPa化。 出此土現壤結了構，發展顯良示好且 了結團粒構穩定發度展高。與團粒穩定
( 水溫 20°C )
9
結果與討論
1.土壤水分特性曲線
相對飽和度S(h) 與壓力頭(h)
將實驗數據做成水分特性曲線，運用曲線
擬合，將水分特性曲線與其導數置放在同
一圖中，比較新成土與淋溶土兩者再壓縮
後產生的差異。
新成土(Entisol)結構發展與團粒穩定度差， 淋溶土(Alfisol)有穩定度高的土壤團粒。
總孔隙度壓縮
前與壓縮後的
基質孔隙與結
2.分離相基對質質形態與結構形態的孔隙。構孔隙的排水
壓力頭分界線
136 215
約2.5μm 約1Baidu Nhomakorabea.9μm
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Entisol 的團粒 穩定度低，故 再壓縮的表現 奇特。
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對於結構發育 不良的土壤， 經過單軸壓縮 後，孔徑分佈 會產生很大的 改變。
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6
= 土壤水分含量 S = 飽和水分含量 R = 殘餘土壤水分含量
hm = 平均壓力頭 h = 壓力頭
S 為相對飽和度 i = 1 代表 matrix pores = 2 代表 structural pores.
1 2 (Othmer et al. (1991) and Zeiliguer (1992))