土壤基本组成水与空气

土壤水质量 土壤质量含水量（%）= 干土质量 100
数学公式m =
W1 W2 100 W2
m为土壤质量含水量（%），W1为湿土质量、W2为干 土质量，W1-W2为土壤水质量
定义中的干土，一般指在105摄氏度条件下烘干的土 壤，而另一种意义上的干土是含有吸湿水的土，通常 叫“风干土”，风干土的含水量一般不恒定，故一般 不以此作为计算m的基础
（3）重力水：受重力支配，容易进一步向土 壤剖面深层运动
吸附水（束缚水），包括吸湿水和膜状水：
吸湿水：干土从空气中吸着水汽所保持的水。又称为紧束缚 水，属于无效水分，土壤吸附气态水分子的最大含量称为吸 湿系数
膜状水：由土壤颗粒表面吸附所保持的水层，其厚度可达几 十或几百个以上的水分子。膜状水的含量决定于土壤质地、 腐殖质含量等。 膜状水的最大值叫最大分子持水量。薄膜 水对植物生长发育来说属于弱有效水分（土粒吸力小于 15atm的那部分水，属有效水，可被植物利用，而吸力大于 15atm的那部分水，作物不能利用，为无效水）又称为松束 缚水分。
土壤基本组成水与空气
一 土壤水分
土壤水分的来源 土壤水的类型划分 土壤水分含量的表示方法 土壤水分含量的测定 土壤水分的能量概念 影响土壤水分状况的因素 土壤水分在土壤肥力中的作用
1 土壤水分的来源
土壤水分主要来源于大气降水和灌溉水 ，此外，地下水上升和大气中水汽的凝结也 是土壤水分的来源。
2 土壤水的类型划分
不同土壤质地毛管水上升高度
土壤质地 砂土 砂壤土、轻壤土 粉砂质壤土 中壤土、重壤土 轻粘土
高度（米） 0.5-1.0 1.5 2.0-3.0 1.2-2.0 0.8-1.0
毛管上升水的最大量称为毛管持水量，是 吸湿水、膜状水和毛管上升水之和。
当土壤被重力水所饱和，即土壤大小孔隙 全部被水分充满时的土壤含水量称为饱和 持水量，或称全蓄水量或最大持水量
TDR法(时域反射仪)（TimeDomain-Reflectometry)
将长度为L的波导棒插入 土壤介质中，电磁脉冲 信号从波导棒的始端传 播到终端，由于波导棒 终端处于开路状态，脉 冲信号受反射又沿波导 棒返回到始端。考察脉 冲输入到反射返回的时 间以及反射时的脉冲幅 度的衰减，计算土壤水 盐含量
萎蔫系数
当作物呈现永久萎蔫时的土壤含水量，称萎 蔫系数。
一般把田间持水量视为土壤有效水的上限。 所以田间持水量与萎蔫系数之间的差值即土 壤有效水最大含量。
⒈土粒 ⒉细毛管
⒊排除毛管水的 大孔隙
⒋束缚水占的孔 隙
⒌充水的大孔隙
自地下水面向上 供水的毛管水的网
充水的粗毛管供水
土壤毛管水从地下水吸取水分的示意图
对水的研究方法有2种：数量法和能量法 ➢ 数量法是按照土壤水受不同力的作用而研
究水分的形态、数量、变化和有效性。 ➢ 能量法主要从土壤水受各种力作用后自由
能的变化，去研究土壤水的能态和运动、 变化规律。
土壤水分类型（数量法）
（1）吸附水：受土壤吸附力作用保持（包括 吸湿水和膜状水）
（2）毛管水：受毛管力（毛管内气、水界面 上产生的弯月面力）作用保持
中子法
把一个快速中子源和慢中 子探测器置于套管中，埋 入土内。其中的中子源 （如镭、镅、铍）以很高 速度放射出中子，当这些 快中子与水中的氢原子碰 撞时，就会改变运动的方 向，并失去一部分能量而 变成慢中子。土壤水越多， 氢越多，产生的慢中子也 就越多，慢中子被探测器 和一个定器量出，经过校 正，得土壤水的含量
空铝盒重，记为W1），然后打开盖，置于烘箱，在 105~110 oC条件下，烘干至恒重（6-8小时），再称重
（即干土加盒重，记为W2）。则该土壤质量含水量
可以由下式求出，设空铝盒重为W3：
m =
W1 W2 100 W2 W3
快速烘干法：包括红外线烘干法，微波炉烘干法等等
中子法 TDR法（时域反射仪）
农 田 土 壤 水 的 动 态 模 型 及 应 用 李 保 国
5 土壤水分的能量概念
土水势 为了可逆地等温地在标准大气压下从在指
定的高度的纯水水体中移动无穷小量的水到土壤 水分中去，每单位数量的纯水所需作功的数量
土水势包括以下几个分势
百度文库
1、基质势ψm 由土壤吸附力和毛管力的制约的土水势。 2、渗透势ψs 渗透势又称溶质势，由土壤水中溶解的溶质 而引起的土水势的变化。
土壤水分、水分常数和有效性的关系
105
吸
萎
最
田
毛
饱
℃
湿 系
蔫 系
大 分
间 持
管 持
和 持
烘 干 重
数
数
子 持 水 量
水 量
水 量
水 量
吸湿水
膜状水
无效水
毛管悬着
毛管上升水
水
有效水
重力水
多余水 （指旱 地）
3 土壤水分含量的表示方法
➢ 质量含水量 ➢ 容积含水量 ➢ 相对含水量 ➢ 土壤水贮量
质量含水量(m) ：土壤中水分的质量与干土质 量的比值，在同一地区因重力加速度相同，又 称为重量含水量，质量含水量可用小数形式， 也可用百分数形式。
容积含水量v：即单位土壤总容积中水分所占 的容积分数，又称容积湿度、土壤水的容积 分数，可用小数和分数表示
土壤容积含水量（%）=
土壤水容积 土壤总容积 100
注密换意度算可 公v计近 式算似v的等=基于m础1•gρ是/（c土mρ为3壤，土的可壤总以容容推量积知）。v由与于m水的的
一般而言，质量含水量多用于需计算干土重 的工作中，因多数情况下，容积含水量被广 泛使用
相对含水量：指土壤含水量占田间持水量的 百分数。
土壤含水量 土壤相对含水量= 田间持水量 100
土壤水贮量：一定面积和厚度土壤中含水的 绝对数量
4 土壤水分含量的测定
烘干法：经典烘干法，先在田间选择代表性取样点，
按所需深度分层取土样，将土样放入铝盒并立即盖好
盖（防止水分蒸发影响测定效果），称重（即湿土加
毛管水： 超过最大分子持水量的水分，不受吸附 力的作用；靠土壤中毛管孔隙所产生的毛管引力 所保持的水分，称为毛管水。毛管水又可以分为 两种类型。
毛管悬着水 土体中与地下水位无联系的毛
管水称毛管悬着水。土壤毛管悬着水达到最多 时的含水量称田间持水量
毛管支持水（毛管上升水） 土体中与地
下水位有联系的毛管水称毛管支持水。