土壤流体与土壤化学性质优秀课件
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当毛管水被消耗到一定程度时，毛管 水之间呈不连续状态，植物吸水就 会感到困难，此时的土壤含水量称 为毛管联系断裂含水量。
2.2.4.2 重力水：指受重力作用向 下移动，能够从土壤中排除的水。
（1）自由重力水：在重力作用 下能一直进入地下水而不在土 壤中存留的水。
（2）支持重力水：重力水在下 移过程中遇到不透水层而被阻 止在不透水层之上的重力水。
质地越粘重，吸湿水含量高；空气湿度 越大，吸湿水含量越高。
当空气湿度达到或接近饱和时，土壤吸 湿水达到最大量，此时的土壤含水量 称为吸湿系数或最大吸湿量。
把去掉吸湿水后的干土称为烘干土，一 般要在105-110 C下烘6-8小时。
不同质地土壤的吸湿系数(g/kg)
砂土
壤土
wenku.baidu.com
黏土 腐质土
0.5~10 20~50 50~65 120~200
2.3土壤水分常数、形态与有效性关系
水 烘 吸 调 水最 裂毛 田 毛 饱
分 常
干
湿 系
萎 系
大 分 子
含 水
管 联 系
间 持 水
管 持 水
和 含 水
数 土 数 数 量持 量断 量 量 量
水 分 形
吸湿 膜 状 水 毛管悬着水 重力
水
毛管上升水 水
态
有 无 效 水 难效水 速效水 多余
效 性
有 效水 水
2.2.4 自由水：是不被土粒牢固吸 附而能够自由移动的液态水。
2..2.4.1 毛管水：因毛管力的作用 而保持在土壤毛管孔隙中的水。
能溶解溶质，可被植物利用，受毛 管力作用而能长久保存在土壤中， 不会因重力作用而渗漏，是土壤 中最宝贵水分。
毛管水的运动从毛管力小处向毛管 力大处运动，故可以上下左右任 何方向运功动。毛管力与张力系 数和毛管半径有关(P=2T/R)。
1.2.3.2 物理束缚水：被土壤颗粒表面 分子引力所保持的水分。
（1）吸湿水：也叫紧束缚水，因分子 引力和静电引力作用，使干燥的土壤 颗粒表面从空气吸附的一层气态水膜。
作 用 距 离 短 ， 受 到 引 力 大 (31-10000 atm)，近似固态水性质 ，密度大于 1(平均1.5)，热容量低，无溶质溶解 能力，常温下不能移动，导电性弱， 冰点下降多(-78C)，丧失热运动，故 吸湿时有吸湿热释放。
3 土壤水分含量的表示方法 3.1 重量含水量 即质量含水量，单位重量或质量的土壤
中水分的重量或质量，用θm表示，单 位为g/kg(过去用百分数表示即水分的 重量或质量占土壤重量或质量的百分 数，也称含水率，用w%表示)。
1.6 水可以调节环境温度，使植物 免受高温灼伤，维持正常发育
水热容量大、汽化热高，在相变中 可以转化大量的热量，保护植物 不受高温危害。
2 土壤水分的类型及其特性 2.1 土壤水分的类型
束缚水 固态水 气态水 自由水
化学 物理 束缚 束缚 水水
化 结 吸膜 合 晶 湿状 水 水 水水
毛管水 重力水
（2）膜状水：也叫松束缚水，它是指 土壤颗粒表面在吸附吸湿水后所剩余 引力作用下，与液态水接触时，在吸 湿水膜外吸附的一层液态水膜。
膜状水所受引力比吸湿水小，在6.25-31 atm，但比地心引力大得多，故不能 在重力作用下移动，只能从水膜厚的 土粒向水膜薄的土粒运动。
可少量溶解溶质，可部分被植物利用(植 物平均水吸力约15 atm)。
（1）毛管上升水：在地下水埋藏浅 的地方，地下水在土壤毛管力作 用下，由地下水面沿土壤毛管孔 上升而保持在土壤毛管孔隙中的 水。
当毛管上升水达到最大时的土壤含 水量称为毛管持水量。
（2）毛管悬着水：由地面进入土壤， 因毛管力作用而保持在土壤上部 毛管孔隙中与地下水不相连通的 水分。
在地下水埋藏深的地方，靠毛管悬着 水保水供水。当毛管悬着水达到最 大时的土壤含水量称为田间持水量， 它是下雨或灌溉后，土壤所能保持 的最大含水量。
各种养分必需溶解在水中才能进 入根部，再以液体的形式转移 到各部位去。
1.4 水是土壤微生物的必需生活物 质
土壤微生物是土壤肥力和土壤功 能基础，微生物生活离不开水 分，每种微生物多有其适宜的 水分要求。
1.5 水影响土壤的理化性质，从而 影响土壤肥力
如温度、空气、耕性、粘着性、粘 结性、塑性、氧化还原性等都受 水分的影响。
膜状水移动缓慢(0.2-0.4 mm/h)，只 有根毛与之接触的很小范围内才能 被利用。
膜状水尚未用完之前，植物就会因 水分供应不上而发生凋萎。植物发 生永久凋萎时的土壤含水量称为凋 萎系数。要保持植物正常生长，土 壤含水量必需大于调萎系数。
膜状水达到最大时的土壤含水量称 为最大分子持水量。它包括了吸湿 水和膜状水。
下移重力水充足时，支持重力水 可以形成临时地下水层，称为 上层地下水。
当土壤所有孔隙都充满水时，土 壤达到了它所能容纳的最大水量， 此时的土壤含水量称为饱和含水 量或全蓄水量。
重力水可以被植物利用，但重力 水很快就会被排走，没有利用的 机会，而且还会淋失土壤养分， 而支持重力水又会妨碍土壤通气， 因此重力水不是供给植物的理想 水分，是旱地土壤多余的水分， 对水田来说是有效水。
2.2.3束缚水：是指被土壤颗粒束缚 着而不能自由移动的水分。
2.2.3.1 化学束缚水：是土壤矿物化 学组成的一部分，不能参与土壤 中的理化作用，不能被植物利用。
（1）化合水：在矿物的结晶格子中 被牢固地保持着，只有在数百度 高温下，矿物遭破坏时才能释放。
（2）结晶水：存在矿物晶格中，但 结合不太牢固，在稍低温度可以 分离出来。
毛毛 管管 上悬 升着 水水
支自 持由 重重 力力 水水
2.2 土壤各类水分的特征
2.2.1 固态水：存在于0C以下，中 纬度有季节固态水，高纬度地区有 永冻层。固态水不能被植物利用
2.2.2 气态水：
存在于土壤孔隙中，是土壤空气组 成之一。不能被根系直接利用，通 过分子扩散移动。其重要性表现为： 它是干旱下唯一可以自由移动的水 分，它影响土壤水分的蒸发速率， 它可以生成其它形态的水。
土壤流体与土壤化学性质
第一节 土壤水分
1水的生理作用 1.1 水是有机物质的主要组成成分 有机物质的化学组成都与水分不开，
光合作用必需有水参与才能完成。
1.2 水是植物生存和生长的必需物质 活细胞充满水后才能进行代谢活动，
原生质含水90%以上。“有收无收 在于水。”
1.3 水是植物吸收矿质养分的介质
2.2.4.2 重力水：指受重力作用向 下移动，能够从土壤中排除的水。
（1）自由重力水：在重力作用 下能一直进入地下水而不在土 壤中存留的水。
（2）支持重力水：重力水在下 移过程中遇到不透水层而被阻 止在不透水层之上的重力水。
质地越粘重，吸湿水含量高；空气湿度 越大，吸湿水含量越高。
当空气湿度达到或接近饱和时，土壤吸 湿水达到最大量，此时的土壤含水量 称为吸湿系数或最大吸湿量。
把去掉吸湿水后的干土称为烘干土，一 般要在105-110 C下烘6-8小时。
不同质地土壤的吸湿系数(g/kg)
砂土
壤土
wenku.baidu.com
黏土 腐质土
0.5~10 20~50 50~65 120~200
2.3土壤水分常数、形态与有效性关系
水 烘 吸 调 水最 裂毛 田 毛 饱
分 常
干
湿 系
萎 系
大 分 子
含 水
管 联 系
间 持 水
管 持 水
和 含 水
数 土 数 数 量持 量断 量 量 量
水 分 形
吸湿 膜 状 水 毛管悬着水 重力
水
毛管上升水 水
态
有 无 效 水 难效水 速效水 多余
效 性
有 效水 水
2.2.4 自由水：是不被土粒牢固吸 附而能够自由移动的液态水。
2..2.4.1 毛管水：因毛管力的作用 而保持在土壤毛管孔隙中的水。
能溶解溶质，可被植物利用，受毛 管力作用而能长久保存在土壤中， 不会因重力作用而渗漏，是土壤 中最宝贵水分。
毛管水的运动从毛管力小处向毛管 力大处运动，故可以上下左右任 何方向运功动。毛管力与张力系 数和毛管半径有关(P=2T/R)。
1.2.3.2 物理束缚水：被土壤颗粒表面 分子引力所保持的水分。
（1）吸湿水：也叫紧束缚水，因分子 引力和静电引力作用，使干燥的土壤 颗粒表面从空气吸附的一层气态水膜。
作 用 距 离 短 ， 受 到 引 力 大 (31-10000 atm)，近似固态水性质 ，密度大于 1(平均1.5)，热容量低，无溶质溶解 能力，常温下不能移动，导电性弱， 冰点下降多(-78C)，丧失热运动，故 吸湿时有吸湿热释放。
3 土壤水分含量的表示方法 3.1 重量含水量 即质量含水量，单位重量或质量的土壤
中水分的重量或质量，用θm表示，单 位为g/kg(过去用百分数表示即水分的 重量或质量占土壤重量或质量的百分 数，也称含水率，用w%表示)。
1.6 水可以调节环境温度，使植物 免受高温灼伤，维持正常发育
水热容量大、汽化热高，在相变中 可以转化大量的热量，保护植物 不受高温危害。
2 土壤水分的类型及其特性 2.1 土壤水分的类型
束缚水 固态水 气态水 自由水
化学 物理 束缚 束缚 水水
化 结 吸膜 合 晶 湿状 水 水 水水
毛管水 重力水
（2）膜状水：也叫松束缚水，它是指 土壤颗粒表面在吸附吸湿水后所剩余 引力作用下，与液态水接触时，在吸 湿水膜外吸附的一层液态水膜。
膜状水所受引力比吸湿水小，在6.25-31 atm，但比地心引力大得多，故不能 在重力作用下移动，只能从水膜厚的 土粒向水膜薄的土粒运动。
可少量溶解溶质，可部分被植物利用(植 物平均水吸力约15 atm)。
（1）毛管上升水：在地下水埋藏浅 的地方，地下水在土壤毛管力作 用下，由地下水面沿土壤毛管孔 上升而保持在土壤毛管孔隙中的 水。
当毛管上升水达到最大时的土壤含 水量称为毛管持水量。
（2）毛管悬着水：由地面进入土壤， 因毛管力作用而保持在土壤上部 毛管孔隙中与地下水不相连通的 水分。
在地下水埋藏深的地方，靠毛管悬着 水保水供水。当毛管悬着水达到最 大时的土壤含水量称为田间持水量， 它是下雨或灌溉后，土壤所能保持 的最大含水量。
各种养分必需溶解在水中才能进 入根部，再以液体的形式转移 到各部位去。
1.4 水是土壤微生物的必需生活物 质
土壤微生物是土壤肥力和土壤功 能基础，微生物生活离不开水 分，每种微生物多有其适宜的 水分要求。
1.5 水影响土壤的理化性质，从而 影响土壤肥力
如温度、空气、耕性、粘着性、粘 结性、塑性、氧化还原性等都受 水分的影响。
膜状水移动缓慢(0.2-0.4 mm/h)，只 有根毛与之接触的很小范围内才能 被利用。
膜状水尚未用完之前，植物就会因 水分供应不上而发生凋萎。植物发 生永久凋萎时的土壤含水量称为凋 萎系数。要保持植物正常生长，土 壤含水量必需大于调萎系数。
膜状水达到最大时的土壤含水量称 为最大分子持水量。它包括了吸湿 水和膜状水。
下移重力水充足时，支持重力水 可以形成临时地下水层，称为 上层地下水。
当土壤所有孔隙都充满水时，土 壤达到了它所能容纳的最大水量， 此时的土壤含水量称为饱和含水 量或全蓄水量。
重力水可以被植物利用，但重力 水很快就会被排走，没有利用的 机会，而且还会淋失土壤养分， 而支持重力水又会妨碍土壤通气， 因此重力水不是供给植物的理想 水分，是旱地土壤多余的水分， 对水田来说是有效水。
2.2.3束缚水：是指被土壤颗粒束缚 着而不能自由移动的水分。
2.2.3.1 化学束缚水：是土壤矿物化 学组成的一部分，不能参与土壤 中的理化作用，不能被植物利用。
（1）化合水：在矿物的结晶格子中 被牢固地保持着，只有在数百度 高温下，矿物遭破坏时才能释放。
（2）结晶水：存在矿物晶格中，但 结合不太牢固，在稍低温度可以 分离出来。
毛毛 管管 上悬 升着 水水
支自 持由 重重 力力 水水
2.2 土壤各类水分的特征
2.2.1 固态水：存在于0C以下，中 纬度有季节固态水，高纬度地区有 永冻层。固态水不能被植物利用
2.2.2 气态水：
存在于土壤孔隙中，是土壤空气组 成之一。不能被根系直接利用，通 过分子扩散移动。其重要性表现为： 它是干旱下唯一可以自由移动的水 分，它影响土壤水分的蒸发速率， 它可以生成其它形态的水。
土壤流体与土壤化学性质
第一节 土壤水分
1水的生理作用 1.1 水是有机物质的主要组成成分 有机物质的化学组成都与水分不开，
光合作用必需有水参与才能完成。
1.2 水是植物生存和生长的必需物质 活细胞充满水后才能进行代谢活动，
原生质含水90%以上。“有收无收 在于水。”
1.3 水是植物吸收矿质养分的介质