第三章 土壤水分形态

2、膜状水
（1）定义： 定义： 土粒在吸湿水的外面，吸引的一部分液态水， 土粒在吸湿水的外面，吸引的一部分液态水，以 水膜形式附着在土粒表面。 水膜形式附着在土粒表面。 （2）受力大小 受土粒的吸引作用。其内层的土粒吸力为31 31个大 受土粒的吸引作用。其内层的土粒吸力为31个大 气压，外层为6.25个大气压。 6.25个大气压 气压，外层为6.25个大气压。 （3）植物利用情况 但移动非常缓慢（0.2—0.4mm/d）， ），植物可利用 但移动非常缓慢（0.2—0.4mm/d），植物可利用 的数量很少。 的数量很少。
土壤三相比计算
如土壤含水量（重量）20%，容重为1.2。 如土壤含水量（重量）20%，容重为1.2。 则土壤容积含水量为 20%*1.2=24.0% 土壤总孔隙度=1— 土壤总孔隙度=1—1.2/2.65=55% 空气所占体积为55%— 空气所占体积为55%—24%=31% 固相体积为100—55%=45%。 固相体积为100—55%=45%。
第二节 土壤水分含量的表示方法 一、土壤含水量的表示方法 重量百分数： 1、重量百分数： 土壤水分重量占烘干土的百分率。 土壤水分重量占烘干土的百分率。 意义：每百克干土中，所含的水的质量数。 意义：每百克干土中，所含的水的质量数。
2、土壤容积含水量 单位容积土壤中水所占的容积。 （1）单位容积土壤中水所占的容积。 注意：计算的基础是土壤的总容积。 注意：计算的基础是土壤的总容积。 （2）与质量百分数的关系 土壤容积含水量%=土壤重量含水量 土壤重量含水量* 土壤容积含水量%=土壤重量含水量*容 重 意义： （3）意义： 可反映土壤孔隙的充水程度， 可反映土壤孔隙的充水程度，可计算土壤 的固、 气相的三相比。 的固、液、气相的三相比。
5、地下水
（1）定义： 定义： 在土壤中或很深的母质层中， 在土壤中或很深的母质层中，具有不透水层 时，重力水就会在此层之上的土壤孔隙中 聚积起来，形成水层，这就是地下水。 聚积起来，形成水层，这就是地下水。 地下水位： （2）地下水位： 地表到地下水面的深度。 地表到地下水面的深度。 在干旱条件下，土壤水分蒸发快， 在干旱条件下，土壤水分蒸发快，如地下水 位过高，出现盐渍化现象。 位过高，出现盐渍化现象。 在湿润地区，如地下水位过高， 在湿润地区，如地下水位过高，就会是土壤 过湿，出现沼泽化现象。 过湿，出现沼泽化现象。
4、重力水 (1)定义： (1)定义： 定义 降水或灌溉后，不受土粒和毛管力吸持， 降水或灌溉后，不受土粒和毛管力吸持， 而在重力作用下向下移动的水，称为 而在重力作用下向下移动的水， 重力水。 重力水。 （2）植物利用情况 植物可以很容易地吸收重力水， 植物可以很容易地吸收重力水，但由于 重力水很快就流失（ 重力水很快就流失（一般两天就会从 土壤中移走），因此利用率很低。 ），因此利用率很低 土壤中移走），因此利用率很低。
二、 土壤水分含量的测定方法
（一）、定量测定方法 ）、定量测定方法 （1）烘干法：又称重量测定法，即取土 ）烘干法：又称重量测定法， 样放入烘箱，烘干至恒重。此时土壤水 样放入烘箱，烘干至恒重。 分中自由态水以蒸汽形式全部散失掉， 分中自由态水以蒸汽形式全部散失掉， 再称重量从而获得土壤水分含量。 再称重量从而获得土壤水分含量。 ( 2) 酒精燃烧法 加入酒精燃烧烘干水 酒精燃烧法: 实际也是烘干法的一种， 分，实际也是烘干法的一种，为快速测 定法。 定法。
5、饱和持水量 土壤完全为水所饱和时的含水量， 土壤完全为水所饱和时的含水量，此时土 壤水包括吸湿水、膜状水、毛管水和重 壤水包括吸湿水、膜状水、 力水。 力水。 水分基本充满了土壤孔隙，在自然条件下， 水分基本充满了土壤孔隙，在自然条件下， 水稻土、沼泽土或降雨、 水稻土、沼泽土或降雨、灌溉量较大时 可达到全容水量。 可达到全容水量。
三、土壤水分常数： 土壤水分常数：
土壤水分的多少影响植物的生长。 土壤水分的多少影响植物的生长。 土壤水分常数是一些与植物生长、 土壤水分常数是一些与植物生长、土壤 的保水能力以及水分的移动特征有关 的数值。 的数值。
1、最大吸湿水量
又称吸湿系数 是在相对湿度接近饱和空气时， 是在相对湿度接近饱和空气时，土壤吸 收水汽分子的最大量与烘干土重的百 分率。 分率。 有时称致死水量。 有时称致死水量。
其自身可从水膜较厚处向水膜较薄处移动， 其自身可从水膜较厚处向水膜较薄处移动， 植物可以利用此水。 植物可以利用此水。
3、毛管水
（1）定义： 定义： 由于毛管力的作用而保持 在土壤中的液态水。 在土壤中的液态水。 （2）毛管力的大小 Laplace公式计算 公式计算： Laplace公式计算： 式中的P P = 2T/r 式中的P 为毛管力， 为毛管力，T为水的表 面张力， 为毛管半径。 面张力，r为毛管半径。
系数% 系数% 有效水分含量（%）= 自然含水量%— 凋萎 有效水分含量（ 自然含水量% 系数% 系数%
第四节 土壤水分的调节
一、影响土壤水分状况的因素 1 、 气候 ： 降雨量和蒸发量是两个相互矛盾的 气候： 重要因素，在一定条件下，难以人为控制。 重要因素，在一定条件下，难以人为控制。 2 、 植被 ： 植被的蒸腾消耗土壤的水分 ， 而植 植被： 植被的蒸腾消耗土壤的水分， 被可以通过降低地表径流来增加土壤水分。 被可以通过降低地表径流来增加土壤水分。 3 、 地形和水文条件 ： 地形地势的高低 ， 影响 地形和水文条件： 地形地势的高低， 土壤的水分。 在生产中， 要注意平整土地。 土壤的水分 。 在生产中 ， 要注意平整土地 。 对易遭水蚀的地方，要注意修成水平梯田。 对易遭水蚀的地方，要注意修成水平梯田。
（二） 土壤水分的定性测定方法 干：不凉手。砂土成自由单粒。壤土和粘 不凉手。砂土成自由单粒。 土起灰尘，或成自由的硬块。 土起灰尘，或成自由的硬块。 潮：手摸有凉感。砂土略有粘结性，壤土 手摸有凉感。砂土略有粘结性， 和粘土散成软的团粒。 和粘土散成软的团粒。 手摸感觉很凉，加水不变色。 润：手摸感觉很凉，加水不变色。砂土有 粘结性，壤土和粘土有可塑性。 粘结性，壤土和粘土有可塑性。 湿土）：在手上留水痕。 ）：在手上留水痕 湿（湿土）：在手上留水痕。 透湿：水从土中流出来。 透湿：水从土中流出来。
第三节、土壤水的有效性 第三节、 土壤水的有效性是指土壤水被植物吸 收利用的状况。 收利用的状况。不能被植物吸收的称无效 能被植物吸收的称有效水。 水。能被植物吸收的称有效水。 凋萎系数为有效水的下限， 凋萎系数为有效水的下限，田间含水量为土 壤有效水的上限。 壤有效水的上限。 最大有效含水量（%）= 田间含水量%—凋萎 最大有效含水量（ 田间含水量%
液体为什么能在毛细管内上升
液体表面类似张紧的橡皮膜, 液体表面类似张紧的橡皮膜,如果液面是弯 曲的,它就有变平的趋势。因此凹液面对下 曲的,它就有变平的趋势。 面的液体施以拉力， 面的液体施以拉力，凸液面对下面的液体施 以压力。液体在毛细管中的液面是凹形的, 以压力。液体在毛细管中的液面是凹形的, 它对下面的液体施加拉力, 它对下面的液体施加拉力,使液体沿着管壁 上升, 上升,当向上的拉力跟管内液柱所受的重力 相等时,管内的液体停止上升，达到平衡。 相等时,管内的液体停止上升，达到平衡。
(3)毛管水类型 (3)毛管水类型 1)毛管悬着水 毛管悬着水： 1)毛管悬着水： 降水或灌溉后， 降水或灌溉后，由地表进入土壤被保 存在土壤中的毛管水。 存在土壤中的毛管水。 2)毛管上升水或毛管支持水 毛管上升水或毛管支持水： 2)毛管上升水或毛管支持水： 土壤中受到地下水源支持并上升到一 定高度的毛管水。 定高度的毛管水。
3、土壤水分贮量 单位面积一定厚度的土体内所含的水量。 单位面积一定厚度的土体内所含的水量。 土壤水贮量（mm） 土层深度（mm） 土壤水贮量（mm）=土层深度（mm）*土 壤容积含水量
如土层深度为1000毫米，土壤重量含水量为20%， 如土层深度为1000毫米，土壤重量含水量为20%， 毫米 容重为1.1， 容重为1.1， 土壤贮水量（mm）=1000（mm） 水量（mm）=1000（mm） *20%*1.1=220mm
2、土壤水的物理形态 气态、液态和Байду номын сангаас态。 气态、液态和固态。 与植物关系最为密切的是液态水。 与植物关系最为密切的是液态水。 3、土壤水类型的划分依据 根据水分受力的不同来划分的， （1）根据水分受力的不同来划分的，属于土 壤水分研究的形态学观点。 壤水分研究的形态学观点。 根据水在土壤中的能量大小来划分， （2）根据水在土壤中的能量大小来划分，属 于土壤水分研究的能量学观点。 于土壤水分研究的能量学观点。
(4)影响毛管上升水的因素： (4)影响毛管上升水的因素： 影响毛管上升水的因素 地下水水位和毛管孔隙状况 毛管水上升高度用下式计算： H=75/d， 毛管水上升高度用下式计算： H=75/d，d 为土粒平均直径。 为土粒平均直径。 若假设土粒的d 0.001毫米 据公式得出H 毫米， 若假设土粒的d为0.001毫米，据公式得出H 75米 为75米，但这个数据无法从实验中得到 证实。 证实。 但一般毛管水的上升高度不超过3 但一般毛管水的上升高度不超过3—4米。
二、土壤水分的类型
1、吸湿水 定义： （1）定义：土壤颗粒从空气中吸收的汽态水分 子。 存在形式：凝结在土壤颗粒表面。 （2）存在形式：凝结在土壤颗粒表面。 实验现象： （3）实验现象： 从室外取土，在室内风干后，表面上干燥了， 从室外取土，在室内风干后，表面上干燥了，但 把土壤放在烘箱中，重量会减轻； 把土壤放在烘箱中，重量会减轻； 再放置到常温常压下，土壤重量又会增加。 再放置到常温常压下，土壤重量又会增加。
第三章 土壤水分的形态
1、土壤水对植物生长的意义； 土壤水对植物生长的意义； 土壤水如何存在于土壤中； 2、土壤水如何存在于土壤中； 如何表示土壤水分含量的高低； 3、如何表示土壤水分含量的高低； 了解能够被植物吸收利用的水量。 4、了解能够被植物吸收利用的水量。
第一节
土壤水的类型及水分常数
一、土壤水的保持力 1、土壤水的基本含义 是指在一个大气压下， 105℃条件下能 是指在一个大气压下，在105℃条件下能 从土壤中分离出来的水分。 从土壤中分离出来的水分。 与次生矿物结合的水不属于土壤水分的讨 论范围。 论范围。
2、凋萎系数
又称有效水分的下限 当植物产生永久凋萎时的土壤含水量。 当植物产生永久凋萎时的土壤含水量。 此时土壤水主要是全部的吸湿水和部分膜 状水。 状水。 经验公式凋萎系数 = 吸湿系数* 1.34～1.5） 吸湿系数*（1.34～1.5）
3、最大分子持水量
土粒在吸湿水的外面，吸引的一部 土粒在吸湿水的外面， 分液态水，以水膜形式附着在土粒表面。 分液态水，以水膜形式附着在土粒表面。 当膜状水达到最大量时的土壤含水量。 当膜状水达到最大量时的土壤含水量。
（4）受力大小 由土粒表面的分子引力的作用， 由土粒表面的分子引力的作用 ， 这种作 用力非常大， 最大可达一万个大气压。 用力非常大 ， 最大可达一万个大气压 。 有效性： （5）有效性： 由于植物根系吸水时能克服的渗透压为 15个大气压 所以植物不能利用此水， 个大气压， 15 个大气压 ， 所以植物不能利用此水 ， 称之为紧束缚水。 称之为紧束缚水。
4、土壤蓄水量 土壤蓄水量（立方米/ 面积（平方米） 土壤蓄水量（立方米/亩）=面积（平方米） *土层深度*土壤容重*土壤重量含水量 土层深度*土壤容重* 如土壤田间持水量为25%（重量）， ），容重 如土壤田间持水量为25%（重量），容重 1.1。测得土壤自然含水量为10%，现 1.1。测得土壤自然含水量为10%， 将1亩1米深的土层内含水量提高到田间 持水量水平，问应灌多少水（立方米/ 持水量水平，问应灌多少水（立方米/ 亩）？ 应灌水量（立方米/ 应灌水量（立方米/亩）=666.6*1*1.1* 25%—10%）=110立方米 立方米/ （25%—10%）=110立方米/亩
4、田间持水量 又称适宜水分上限 当土壤被充分饱和后， 当土壤被充分饱和后，多余的重力水已经 渗漏， 渗漏，渗透水流已降至很低甚至停止时 土壤所持的含水量。 土壤所持的含水量。 此时水分类型包括吸湿水、膜状水和全部 此时水分类型包括吸湿水、 毛管悬着水。 毛管悬着水。 田间持水量=吸湿系数* 田间持水量=吸湿系数*2.5