土壤水分类型
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壤从湿度接近饱和（ >95%）的空气中吸收水汽而 达到的最大含水量。
吸湿水
土壤颗粒 吸湿系数
②膜状水
达到吸湿系数的土壤，用液态水来继续湿
润，土壤吸湿水层外可吸附液态水分子形成水膜， 这种由吸附力吸附在吸湿水层外面的液态水膜叫 膜状水。 特点：性质与液态水相似，但粘滞性较高
而溶解能力较小，它能移动，但速度非常缓慢。
吸湿水＋部分膜状水；水吸力 1.5MPa ；吸湿系数的 1.5～2.0倍
膜状水 （部分） Soil particle 吸湿系数 凋萎系数 吸湿水
最 大 分 子 持 水 量 （ maximum molecular moisture
holding capacity）：土壤膜状水达到最大值的土壤含水 量。
土壤 土 水分 粒 常数
膜状水
悬着毛管水 上升毛管水
有效水下限
旱地灌溉下限
难有效水
易有效水
旱地有效 水上限
饱和含水量
④重力水
当土壤水分超过田间持水量，多余的水分就会受 重力的作用沿土壤中大孔隙向下移动，这种受重力支 配的水叫重力水。
河 流
地下水 饱和含水量/全持水量 (Saturation)：土壤所有孔隙中
全部充满水分时的土壤含水量。 吸湿水＋膜状水＋上升毛管水＋重力水
三、土壤水分的有效性
土壤水分能否被植物利用及其被利用的难易程度
有效水储量=当前含水量－凋萎系数 最大范围：田间持水量- 凋萎系数
干
水吸力/MPa 103 3.1 1.5 0.63 0.05 0.008
湿
0
最大分子持水量
105℃烘干土
毛管断裂含水量
田间持水量
毛管持水量
重力水 多余水
吸湿系数
土壤 水分 形态 土壤 水分 有效 性
化学束 吸湿水 缚水 无效水
凋萎系数
毛管悬着水因作物吸收和土表蒸发而发生断裂时的土 壤含水量。
吸湿水＋膜状水＋部分毛管水；旱地土壤灌水的下限
田间持水量（field capacity）：土壤中悬着毛管水
达到最大量时的土壤含水量。是土壤不受地下水影 响所能保持水量的最大值。 吸湿水＋膜状水＋悬着毛管水；旱地土壤有效
水的上限；确定灌水定额的依据
土壤水分的类型及有效性
• 土壤水是土壤的重要组成部分
土壤矿物
(38%,v/v) (95%,w/w)
土壤水 (15-35%,v/v)
土壤空气 土壤有机质
(12%,v/v)
(15-35%,v/v)
(5%,w/w)
• 土壤水是土壤肥力因子之一
水
肥
气
热
• 土壤水是土壤中最活跃的因素
被植物的吸收
溶解矿质养分 参与土壤有机质的矿质化与腐殖化
影响土壤的物理、化学和生物性质
一、土壤水分的保持
土壤水分的保持的力主要有两种，即吸附力
和毛管力。 ①吸附力（范德华力） 分子与分子之间的引力，几十万至几百万千帕 ②毛管力（表面张力）
孔隙或管壁的吸附力，几百至几十千帕
二、土壤水分类型及性质
①吸湿水 由于干燥土粒的吸附力所吸附的气态水 而保持在土粒表面的水分称吸湿水。 特点：吸湿水受土粒的吸持力很大 ，
10000-31 个大气压，具有固态水的性质，不
能移动，密度1.2-2.4，105℃可烘出来。
影响因素：质地、含盐量、相对湿度。
氢键 范德华力 A 库仑力
H
H A A
H E
H A E
E
E
water vapor
H R E R
H E
hygroscopic water layer
吸湿系数 （ hygroscopic coefficient ） ： 干燥土
毛管作用力范围： 0.1-1mm 有明显的毛管作用 0.05-0.1mm 毛管作用较强 0.05-0.005mm 毛管作用最强
〈0.001mm
毛管作用消失
根据土层中地下水面与毛管水相连与否
可分为： 1 ）毛管上升水：是指地下水沿着毛管上升而 充满毛管孔隙中的水分。土壤中毛管上升水 的最大值称为毛管持水量，它是吸湿水、膜 状水和毛管上升水的总和。毛管水上升高度 与土壤质地相关。
membrane water
A
R A RB
B
RA > R B
膜状水运动方向
membrane water
A
RA RB
B
RA ＝ RB
水运动停止
土粒
膜 状 水 示 意 图
膜状水
凋萎系数 （ wilting coefficient ）： 植物产生永久凋
萎时土壤的含水量。植物可利用的土壤水量（有效 水）的下限。
吸湿水＋全部膜状水；水吸力0.63MPa；吸湿水的2～4倍
最大分子持水量
膜状水 Soil particle
凋萎系数
③毛管水
毛管水是依靠毛管力保持在毛管孔隙中的水分。
特点：毛管水受到吸力6.25-0.1个大气压，
能向上下左右移动，速度快。有溶解养分的能 力，也有输送养分到作物根部的作用。
水 沿 着 毛 管 上 升
土粒 地下水位
毛管 上升 水示 意图
2）毛管悬着水：依靠毛管力保持在土壤上层不 与地下水相连的水分。这种象悬着在上层土 壤中的毛管水称为毛管悬着水。 毛管悬着水的最大时的土壤含水量称为田
间持水量。这是确定灌水量的重要参数。不
同质地，土壤田间持水量有很大不同。
土粒
wk.baidu.com
毛管 悬着 水示 意图
地下水位
毛管断裂含水量 （ 作物生长阻滞含水量 ） ： 土壤中的
吸湿水
土壤颗粒 吸湿系数
②膜状水
达到吸湿系数的土壤，用液态水来继续湿
润，土壤吸湿水层外可吸附液态水分子形成水膜， 这种由吸附力吸附在吸湿水层外面的液态水膜叫 膜状水。 特点：性质与液态水相似，但粘滞性较高
而溶解能力较小，它能移动，但速度非常缓慢。
吸湿水＋部分膜状水；水吸力 1.5MPa ；吸湿系数的 1.5～2.0倍
膜状水 （部分） Soil particle 吸湿系数 凋萎系数 吸湿水
最 大 分 子 持 水 量 （ maximum molecular moisture
holding capacity）：土壤膜状水达到最大值的土壤含水 量。
土壤 土 水分 粒 常数
膜状水
悬着毛管水 上升毛管水
有效水下限
旱地灌溉下限
难有效水
易有效水
旱地有效 水上限
饱和含水量
④重力水
当土壤水分超过田间持水量，多余的水分就会受 重力的作用沿土壤中大孔隙向下移动，这种受重力支 配的水叫重力水。
河 流
地下水 饱和含水量/全持水量 (Saturation)：土壤所有孔隙中
全部充满水分时的土壤含水量。 吸湿水＋膜状水＋上升毛管水＋重力水
三、土壤水分的有效性
土壤水分能否被植物利用及其被利用的难易程度
有效水储量=当前含水量－凋萎系数 最大范围：田间持水量- 凋萎系数
干
水吸力/MPa 103 3.1 1.5 0.63 0.05 0.008
湿
0
最大分子持水量
105℃烘干土
毛管断裂含水量
田间持水量
毛管持水量
重力水 多余水
吸湿系数
土壤 水分 形态 土壤 水分 有效 性
化学束 吸湿水 缚水 无效水
凋萎系数
毛管悬着水因作物吸收和土表蒸发而发生断裂时的土 壤含水量。
吸湿水＋膜状水＋部分毛管水；旱地土壤灌水的下限
田间持水量（field capacity）：土壤中悬着毛管水
达到最大量时的土壤含水量。是土壤不受地下水影 响所能保持水量的最大值。 吸湿水＋膜状水＋悬着毛管水；旱地土壤有效
水的上限；确定灌水定额的依据
土壤水分的类型及有效性
• 土壤水是土壤的重要组成部分
土壤矿物
(38%,v/v) (95%,w/w)
土壤水 (15-35%,v/v)
土壤空气 土壤有机质
(12%,v/v)
(15-35%,v/v)
(5%,w/w)
• 土壤水是土壤肥力因子之一
水
肥
气
热
• 土壤水是土壤中最活跃的因素
被植物的吸收
溶解矿质养分 参与土壤有机质的矿质化与腐殖化
影响土壤的物理、化学和生物性质
一、土壤水分的保持
土壤水分的保持的力主要有两种，即吸附力
和毛管力。 ①吸附力（范德华力） 分子与分子之间的引力，几十万至几百万千帕 ②毛管力（表面张力）
孔隙或管壁的吸附力，几百至几十千帕
二、土壤水分类型及性质
①吸湿水 由于干燥土粒的吸附力所吸附的气态水 而保持在土粒表面的水分称吸湿水。 特点：吸湿水受土粒的吸持力很大 ，
10000-31 个大气压，具有固态水的性质，不
能移动，密度1.2-2.4，105℃可烘出来。
影响因素：质地、含盐量、相对湿度。
氢键 范德华力 A 库仑力
H
H A A
H E
H A E
E
E
water vapor
H R E R
H E
hygroscopic water layer
吸湿系数 （ hygroscopic coefficient ） ： 干燥土
毛管作用力范围： 0.1-1mm 有明显的毛管作用 0.05-0.1mm 毛管作用较强 0.05-0.005mm 毛管作用最强
〈0.001mm
毛管作用消失
根据土层中地下水面与毛管水相连与否
可分为： 1 ）毛管上升水：是指地下水沿着毛管上升而 充满毛管孔隙中的水分。土壤中毛管上升水 的最大值称为毛管持水量，它是吸湿水、膜 状水和毛管上升水的总和。毛管水上升高度 与土壤质地相关。
membrane water
A
R A RB
B
RA > R B
膜状水运动方向
membrane water
A
RA RB
B
RA ＝ RB
水运动停止
土粒
膜 状 水 示 意 图
膜状水
凋萎系数 （ wilting coefficient ）： 植物产生永久凋
萎时土壤的含水量。植物可利用的土壤水量（有效 水）的下限。
吸湿水＋全部膜状水；水吸力0.63MPa；吸湿水的2～4倍
最大分子持水量
膜状水 Soil particle
凋萎系数
③毛管水
毛管水是依靠毛管力保持在毛管孔隙中的水分。
特点：毛管水受到吸力6.25-0.1个大气压，
能向上下左右移动，速度快。有溶解养分的能 力，也有输送养分到作物根部的作用。
水 沿 着 毛 管 上 升
土粒 地下水位
毛管 上升 水示 意图
2）毛管悬着水：依靠毛管力保持在土壤上层不 与地下水相连的水分。这种象悬着在上层土 壤中的毛管水称为毛管悬着水。 毛管悬着水的最大时的土壤含水量称为田
间持水量。这是确定灌水量的重要参数。不
同质地，土壤田间持水量有很大不同。
土粒
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毛管 悬着 水示 意图
地下水位
毛管断裂含水量 （ 作物生长阻滞含水量 ） ： 土壤中的