土壤学——5第五章土壤水

1、第五章 土壤水土壤水1234土壤养分循环主要内容主要内容 (重点重点)：教学目标与要求：教学方式与手段：课时安排与进度：1.土壤水的类型划分及土壤水分土壤水的类型划分及土壤水分含量的测定含量的测定 2.土壤水的能态土壤水的能态 （重点）（重点）3.土壤水的运动土壤水的运动 （重点）（重点）4.土壤中的溶质运移土壤中的溶质运移 掌握土壤水的各种概念；弄清土水势掌握土壤水的各种概念；弄清土水势的定义及其各分势的计算；重点掌握的定义及其各分势的计算；重点掌握土壤水分运动的定量描述，弄清饱和土壤水分运动的定量描述，弄清饱和流和非饱和流的区别，掌握土壤水平流和非饱和流的区别，掌握土壤水平衡模型及其应用。

2、衡模型及其应用。幻灯，动画演示；计算分析；幻灯，动画演示；计算分析；土壤水分实验；土壤水分实验；课时数：课时数：4课时课时土壤水的类型划分及土壤水分含量的测定土壤水的类型划分及土壤水分含量的测定土壤水的类型划分及土壤水分含量的测定土壤水的类型划分及土壤水分含量的测定 干土从空气干土从空气中吸着水汽所保中吸着水汽所保持的水称为持的水称为吸湿吸湿水水。最大吸湿量：最大吸湿量：干干土在近于水汽饱土在近于水汽饱和的大气中吸附和的大气中吸附水汽，并在土粒水汽，并在土粒表面凝结成液态表面凝结成液态水的数量。水的数量。 土壤颗粒表土壤颗粒表面上吸附的水分面上吸附的水分形成水膜，这部形成水膜，这部分水称为分水

3、称为土壤膜土壤膜状水状水。 土壤膜状水达土壤膜状水达到最大值时的土到最大值时的土壤含水量称为壤含水量称为土土壤最大分子持水壤最大分子持水量量。 存在于土壤存在于土壤毛管孔隙中的水毛管孔隙中的水分，称为毛管水分，称为毛管水。包括毛管悬着包括毛管悬着水和毛管上升水水和毛管上升水。土壤水的类型划分及土壤水分含量的测定膜膜状状水水示示意意图图土壤水的类型划分及土壤水分含量的测定水水沿沿着着毛毛管管上上升升毛管作用力范围： 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 毛管作用消失土壤水的类型划分及土壤水分含量的测定 借助于毛管借

4、助于毛管力保持在上层土力保持在上层土壤的毛管孔隙中壤的毛管孔隙中的水分，它与来的水分，它与来自地下水上升的自地下水上升的毛管水并不相连毛管水并不相连，好像悬挂在上，好像悬挂在上层土壤中一样，层土壤中一样，故称之为毛管悬故称之为毛管悬着水。着水。 当土壤含水当土壤含水量降低到一定程量降低到一定程度时，较粗毛管度时，较粗毛管中悬着水的连续中悬着水的连续状态出现断裂，状态出现断裂，蒸发速率明显降蒸发速率明显降低，此时土壤含低，此时土壤含水量称为毛管水水量称为毛管水断裂量。断裂量。 大约相当于该大约相当于该土壤田间持水量土壤田间持水量的的7575左右。左右。 毛管悬着水达毛管悬着水达到最大值时的土壤到

5、最大值时的土壤含水量称为田间持含水量称为田间持水量，通常作为灌水量，通常作为灌溉水量定额的最高溉水量定额的最高指标。指标。 在数量上它包在数量上它包括括吸湿水、膜状水吸湿水、膜状水和毛管悬着水。和毛管悬着水。 田间持水量的大田间持水量的大小，主要受质地、小，主要受质地、有机质含量、结构、有机质含量、结构、松紧状况等的影响。松紧状况等的影响。土壤水的类型划分及土壤水分含量的测定土壤水的类型划分及土壤水分含量的测定地下水位地下水位 毛管上升水毛管上升水达到最大量的土达到最大量的土壤含水量。壤含水量。 从地下水面到从地下水面到毛管上升谁所能达毛管上升谁所能达到的相对高度，叫到的相对高度，叫毛管水上升

6、高度。毛管水上升高度。h h水柱高度水柱高度(cm)(cm)d d孔隙直径孔隙直径(mm)(mm) 土壤所有孔土壤所有孔隙都充满水时的隙都充满水时的含水量，也称为含水量，也称为土壤全持水量。土壤全持水量。土壤水的类型划分及土壤水分含量的测定 临时存在于临时存在于土壤大孔隙（通土壤大孔隙（通气孔隙）中的水气孔隙）中的水分，与土壤养分分，与土壤养分的淋失有关。的淋失有关。 对于不同质地的土对于不同质地的土壤上述各种不同形态水壤上述各种不同形态水的数值是不等的。请认的数值是不等的。请认真比较它们的大小。真比较它们的大小。土壤水的类型划分及土壤水分含量的测定100221WWWn土壤相对含水量土壤含水量

7、田间持水量土壤水的类型划分及土壤水分含量的测定 D DW W= = V Vh h 或或Dhwini,10011mmwDV10/公顷方V方方/亩亩2/3Dw土壤水能态土壤土壤B B粘土粘土15%15%水流向何方？水流向何方？标注土水势的优点标注土水势的优点土壤土壤A A砂土砂土10%10%土壤水能态土壤水能态土壤水能态总水势：总水势： t t= = m m+ + p p+ + s s+ + g g 请注意：在不同的情况下，土壤总水势的各分势组成是不同的。见P106下端。切记土壤水能态如何用水吸力和水如何用水吸力和水势判断水分运动的势判断水分运动的方向？请回答。方向？请回答。土壤水能态土壤水能态一

8、般只能测定一般只能测定8 8万帕万帕以下的土壤水吸力。以下的土壤水吸力。土壤水能态土壤水能态0 10 20 30 40 50 60 70土土壤壤水水吸吸力力黏土黏土壤土壤土砂土砂土土壤含水量土壤含水量%影响因素影响因素质地质地结构结构温度温度滞后现象滞后现象土壤水能态机理：墨水瓶效应沙土比粘土明显土壤水能态土壤水能态土壤水分运动土壤水分运动qKHLs 土壤水分运动土壤水分运动 水通量与孔隙半径水通量与孔隙半径4 4次方次方 呈正比。呈正比。 土壤结皮对土壤饱和导土壤结皮对土壤饱和导 水率有显著的影响。水率有显著的影响。 饱和率是常数饱和率是常数 是土壤导水率的是土壤导水率的MAXMAX 主要取

9、决于土壤的质地主要取决于土壤的质地 和结构。和结构。沙质土沙质土 壤质土壤质土 粘质土粘质土土壤水分运动01002003004005006007008009001000点有结皮点无结皮点有结皮点无结皮点有结皮点有结皮流动沙地有结皮和去结皮对比土壤饱和导水率(mm/h)饱和导水率（mm/h）结皮对饱和导水率的影响土壤水分运动qKddxm ()土壤水分运动土壤水分运动土壤水分运动土壤水分运动土壤水分运动土壤水分运动 一是供水速率，二是土壤一是供水速率，二是土壤的入渗能力。的入渗能力。 ( (入渗速率入渗速率infiltration rate)土壤水分运动土壤水分运动土壤砂砂质和粉质土壤壤土粘质土壤碱化粘质土壤最后入渗速率2010-205-101-51土壤水分运动土壤水分运动土壤水分运动土壤水分运动土壤水分运动土壤水分运动 田间蒸腾和蒸发很难截然分开，常合在一起，统称蒸散ET