土壤水分實(shí)用培訓(xùn)教程教學(xué)課件

1、1【教學(xué)目標(biāo)】*一般了解土壤水的類型、形態(tài)和水進(jìn)入土壤后所受到各種力的作用，及水在土壤中的變化過程（包括保持、運(yùn)動及有效性）。*土壤水能態(tài)1 弄清土壤水能態(tài)的含義，土水勢及分勢的物理意義及產(chǎn)生條件、影響因素及應(yīng)用范圍。2 了解土水勢與土壤水吸力的概念和主要區(qū)別。土壤水分特征曲線說明什么問題及影響因素。3 熟悉測定水分能態(tài)的方法如張力計、中子儀的基礎(chǔ)原理、安裝、操作程序及所要注意的問題。第7章 土壤水分第1頁，共73頁。2第7章 土壤水分【教學(xué)目標(biāo)】*土壤水運(yùn)動1 掌握土壤液態(tài)水運(yùn)動，主要受達(dá)西定律的支配，達(dá)西定律各參數(shù)表達(dá)的物理意義，應(yīng)用范圍及K值影響的因素。2 著重掌握非飽和流在田間條件下的

2、運(yùn)動規(guī)律，了解土壤水入滲、再分布和滲漏過程特點(diǎn)及影響因素。3 掌握氣態(tài)水運(yùn)動，如蒸發(fā)、夜潮及凍后聚墑產(chǎn)生條件，蒸發(fā)損失過程以及如何控制水汽運(yùn)動，盡力減少水分損失的有效措施。*土壤水平衡及有效性1 掌握土壤水平衡的表達(dá)式、各項(xiàng)所代表的含義以及影響一個地區(qū)土壤水分平衡的主要因素。2 了解土壤-植物-大氣連續(xù)體的統(tǒng)一體系的意義及其優(yōu)勢性。3 了解土壤水分的有效性、有效水、最大有效水的含義及其影響因素。第2頁，共73頁。3第7章 土壤水分7.1 土壤水的類型及性質(zhì)7.2 土壤含水量的表示方法和土壤水分測定7.3 土壤水的能態(tài)7.4 土壤水分運(yùn)動7.5 土壤水分平衡7.6 土壤水有效性第3頁，共73頁。

3、47.1 土壤水的類型及性質(zhì)圖7-1 土壤水形態(tài)類型示意圖第4頁，共73頁。57.1 土壤水的類型及性質(zhì)1 吸濕水2 膜狀水3 毛管水4 重力水第5頁，共73頁。67.1 土壤水的類型及性質(zhì)1 吸濕水吸濕水是由土粒表面吸附力所保持的水分，其中最靠近土粒表面的由范德華力保持的水稱為吸濕水(又稱緊束縛水)。土壤吸濕量：吸濕水的含量稱為土壤吸濕量。影響因素：其大小主要決定于土壤的比表面積和大氣的相對濕度。凡是影響比表面積的因素如質(zhì)地，有機(jī)質(zhì)含量，膠體的種類和數(shù)量，鹽類組成等，均會影響土壤吸濕水的含量。土壤最大吸濕量或土壤吸濕系數(shù)：當(dāng)大氣相對濕度達(dá)到飽和時，土壤的吸濕水達(dá)到最大量，這時吸濕水占土壤干重

4、的百分?jǐn)?shù)稱為土壤最大吸濕量或土壤吸濕系數(shù)。第6頁，共73頁。77.1 土壤水的類型及性質(zhì)吸濕水和自由水的區(qū)別：1、土壤吸濕水的最內(nèi)層有幾十萬到上百萬千帕，其外層也有3141.08kPa，具有固態(tài)水的性質(zhì)，不能流動，要在105110高溫下烘幾個小時，使之汽化后才能從土壤中逐出。2、比重很大(約1.5g/cm3)，無溶解能力，冰點(diǎn)下降-78，并在干土吸濕時放熱。3、因?yàn)樗艿奈h(yuǎn)大于植物根的吸水力(平均為1520kPa), 植物無法吸收利用，屬于土壤水中的無效水, 對生產(chǎn)的直接意義不大。一般土壤中無效水總量約為最大吸濕量的1.52.0倍。第7頁，共73頁。8圖7-2 不同相對濕度下土壤粒級的吸

5、濕水量7.1 土壤水的類型及性質(zhì)第8頁，共73頁。97.1 土壤水的類型及性質(zhì)2 膜狀水當(dāng)土壤水分達(dá)到最大吸濕量時，土粒表面還有剩余的吸附力，雖不能再吸收水氣，但可以吸附液態(tài)水。這部分水被吸附在吸濕水的外層，定向排列為水膜，稱為膜狀水。最大分子持水量：膜狀水達(dá)到最大時的土壤含水量特點(diǎn)：吸附力小得多，大約在633.283141.00kPa，它具有液態(tài)水的性質(zhì)，可以移動，但因粘滯度較大，其移動速率非常慢。膜狀水的內(nèi)層所受吸力大于根的吸水力，植物根無法吸收利用，為無效水，而它的外層所受吸力小于根的吸水力，植物可以吸收利用，但數(shù)量極為有限。第9頁，共73頁。10第10頁，共73頁。117.1 土壤水的

6、類型及性質(zhì)萎蔫系數(shù)或萎蔫點(diǎn)：當(dāng)植物因根無法吸水而發(fā)生永久萎蔫時的土壤含水量，稱為萎蔫系數(shù)或萎蔫點(diǎn)。它因土壤質(zhì)地、作物和氣候等不同而不同。萎蔫系數(shù)是植物可以利用的土壤有效水含量的下限。第11頁，共73頁。127.1 土壤水的類型及性質(zhì)3 毛管水當(dāng)土壤含水量逐漸增大，超過最大分子持水量的那部分水，在毛管力的作用下，保持在土壤的毛管孔隙中，不受重力作用的支配，這種靠毛管力保持在土壤毛管孔隙中的水就稱為毛管水。作用：毛管水是土壤中最寶貴的水。它不受重力支配而流失，所受力為8.11633.28kPa，比植物根的吸水力小得多, 是植物所需水分的主要給源。毛管水移動性大，能較迅速地運(yùn)動，一般向消耗點(diǎn)移動，如

7、向根系吸水點(diǎn)和表土蒸發(fā)面移動。它也是土壤養(yǎng)分的溶劑和輸送者。第12頁，共73頁。137.1 土壤水的類型及性質(zhì)毛管水的移動，受毛管力的制約。毛管水運(yùn)動方向總是由毛管力小的地方向毛管力大的地方運(yùn)動。一般認(rèn)為孔徑10.1mm毛管作用漸顯, 孔徑0.10.05mm，毛管作用明顯，孔徑0.050.005mm毛管作用最強(qiáng)烈，孔徑0.001mm，因孔徑過細(xì)被水膜“堵死”，毛管作用消失。根據(jù)毛管水在土體中的分布，又可將它分為毛管懸著水和毛管上升水。第13頁，共73頁。14土粒毛管懸著水示意圖第14頁，共73頁。157.1 土壤水的類型及性質(zhì)毛管懸著水在地下水較深的情況下，降水或灌溉水等地面水進(jìn)入土壤，借助毛

8、管力保持在上層土壤毛管孔隙中的水分。 田間持水量：土壤毛管懸著水達(dá)到最多時的含水量稱為田間持水量。在數(shù)量上它包括吸濕水、膜狀水和毛管懸著水。田間持水量的大小，主要受質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量、結(jié)構(gòu)、松緊狀況等的影響。第15頁，共73頁。167.1 土壤水的類型及性質(zhì)毛管水?dāng)嗔蚜浚寒?dāng)土壤含水量達(dá)到田間持水量時, 土面蒸發(fā)和作物蒸騰損失的速率起初很快，而后逐漸變慢；當(dāng)土壤含水量降低到一定程度時，較粗毛管中懸著水的連續(xù)狀態(tài)出現(xiàn)斷裂，但細(xì)毛管中仍充滿水，蒸發(fā)速率明顯降低，此時土壤含水量稱為毛管水?dāng)嗔蚜?。在壤質(zhì)土壤中它大約相當(dāng)于該土壤田間持水量的75左右。第16頁，共73頁。17土粒地下水位毛管水上升高度毛管水強(qiáng)

9、烈上升 高度毛管水封閉層毛管上升水示意圖第17頁，共73頁。187.1 土壤水的類型及性質(zhì)毛管上升水指借助于毛管力由地下水上升進(jìn)入上層土體的水。毛管持水量：毛管上升水的最大含量稱為毛管持水量。毛管水上升高度：從地下水面到毛管上升水所能到達(dá)的絕對高度叫毛管水上升高度。毛管水封閉層：靠近地下水面處土壤孔隙幾乎全部充水，稱為毛管水封閉層。毛管水強(qiáng)烈上升高度：從封閉層至某一高度處，毛管上升水上升快，含水量高，稱為毛管水強(qiáng)烈上升高度。毛管水上升的高度和速度與土壤孔隙的粗細(xì)有關(guān)。毛管水上升高度和強(qiáng)烈上升高度，因質(zhì)地不同而異。一般的趨勢是砂土最低，壤土最高，粘土居中。第18頁，共73頁。197.1 土壤水的

10、類型及性質(zhì) 圖7.4 不同質(zhì)地土壤自地下水位向上的水分運(yùn)動第19頁，共73頁。207.1 土壤水的類型及性質(zhì)臨界深度：是指含鹽地下水能夠上升到達(dá)根系活動層并開始危害作物時的埋藏深度，即由地下水面至地表的垂直距離。臨界深度(米)毛管水強(qiáng)烈上升高度安全系數(shù)一般土壤的臨界深度約為1.52.5m。砂土最小，壤土最大，粘土居中。安全系數(shù)3050cm。第20頁，共73頁。217.1 土壤水的類型及性質(zhì)4 重力水不被土壤保持而受重力支配向下流動的水，稱為重力水。飽和持水量：土壤全部孔隙都充滿水時的土壤含水量稱為全持水量或飽和持水量。第21頁，共73頁。227.2 含水量的表示方法 和土壤水分的測定土壤水分含

11、量的表示方法又稱土壤含水量，土壤含水率，土壤濕度。1質(zhì)量含水量又稱重量含水量2 容積含水量又稱容積濕度、土壤水的容積分?jǐn)?shù)V=m 第22頁，共73頁。233相對含水量4 土壤水貯量水深DW=Vh 絕對水體積（容量）7.2 含水量的表示方法 和土壤水分的測定mm第23頁，共73頁。247.2 含水量的表示方法 和土壤水分的測定圖5-2 中子儀工作原理示意圖土壤水分含量的測定1烘干法經(jīng)典烘干法快速烘干法2中子法第24頁，共73頁。257.2 含水量的表示方法 和土壤水分的測定3 電容法4 TDR法（Time Domain Reflectometry）圖5-3 TDR測定原理示意圖第25頁，共73頁。

12、267.2 含水量的表示方法 和土壤水分的測定TDR、紅外水分測定儀和中子儀第26頁，共73頁。27土壤墑情和田間驗(yàn)墑（一）墑情的種類汪水（飽和，積水）黑墑（75%田持）黃墑（5075%田持）潮干土或灰墑（50%田持）干土（萎焉系數(shù)以下）7.2 含水量的表示方法 和土壤水分的測定第27頁，共73頁。287.2 含水量的表示方法 和土壤水分的測定第28頁，共73頁。297.2 含水量的表示方法 和土壤水分的測定（二）墑情的層次性1表墑（020cm ）2底墑（2050cm）3深墑（50100cm）（三）田間驗(yàn)墑應(yīng)考慮的主要內(nèi)容1干土層厚度和整地質(zhì)量2表、底和深墑的含水量及其相互補(bǔ)給作用和對作物的有

13、效性3作物生長情況4近期天氣變化情況第29頁，共73頁。307.3 土壤水的能態(tài)土壤A砂土10%土壤B粘土15%水流向何方？第30頁，共73頁。317.3 土壤水的能態(tài)土壤水的保持力保持土壤水的力主要包括兩種，一種是土粒和水界面上的吸附力(范德華力和極性引力)，另一種是在土壤孔隙中，土壤固體表面、水和空氣界面上的毛管力。20世紀(jì)初白金漢(E. Buckimgham, 1907)提出用能態(tài)的方法來研究土壤水的問題。土壤水能態(tài)，主要是指土壤水在受各種力的作用后其自由能的變化。用來表示土壤水能態(tài)的主要方法有土水勢和土壤水吸力。第31頁，共73頁。327.3 土壤水的能態(tài)土水勢及其分勢土水勢( )：為

14、了可逆地等溫地在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下從在指定高度的純水水體中移動無窮小量的水到土壤水分中去，每單位數(shù)量的純水所需作功的數(shù)量。第32頁，共73頁。337.3 土壤水的能態(tài)用土水勢研究土壤水有許多優(yōu)點(diǎn)：首先可以作為判斷各種土壤水能態(tài)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和尺度。其次水勢的數(shù)值可以在土壤植物大氣之間統(tǒng)一使用，把土水勢、根水勢、葉水勢等統(tǒng)一比較，判斷它們之間的水流方向、速度和土壤水有效性。三是對土水勢的研究能提供一些更為精確的測定手段。第33頁，共73頁。347.3 土壤水的能態(tài)分勢:1基質(zhì)勢（m）由吸附力和毛管力制約的土水勢稱為基質(zhì)勢(m)。土壤含水量愈低，基質(zhì)勢也就愈低。反之，土壤含水量愈高，基質(zhì)勢愈高。至土壤水達(dá)到

15、飽和時，基質(zhì)勢增到最大值，同參比標(biāo)準(zhǔn)相等，即等于零。2壓力勢（p）指在土壤水飽和的情況下，由于受靜水壓力作用而產(chǎn)生土水勢變化。在非飽和土壤中的土壤水的壓力勢一般與參比標(biāo)準(zhǔn)自由水面相同，即等于零。第34頁，共73頁。357.3 土壤水的能態(tài)3溶質(zhì)勢（S）溶質(zhì)勢是指由溶解于土壤水的溶質(zhì)引起土水勢的變化，也稱滲透勢， 一般為負(fù)值。土壤水中溶解的溶質(zhì)愈多，溶質(zhì)勢愈低。溶質(zhì)勢只有在土壤水運(yùn)動或傳輸過程中存在半透膜時才起作用，在一般土壤中不存在半透膜，所以溶質(zhì)勢對土壤水運(yùn)動影響不大，第35頁，共73頁。36圖5-4 滲透作用和滲透壓示意圖7.3 土壤水的能態(tài)第36頁，共73頁。377.3 土壤水的能態(tài)4重

16、力勢（g） 重力勢是指由重力作用而引起的土水勢變化。5 總水勢（t）t=m+p+s+g 第37頁，共73頁。387.3 土壤水的能態(tài)土壤水吸力土壤水吸力是指土壤水在承受一定吸力的情況下所處的能態(tài)，簡稱吸力，但并不是指土壤對水的吸力。上面討論的基質(zhì)勢m和溶質(zhì)勢s一般為負(fù)值，在使用中不太方便，所以將m和s的相反數(shù)（正數(shù)）定義為吸力(S),也可分別稱之為基質(zhì)吸力和溶質(zhì)吸力。由于在土壤水的保持和運(yùn)動中，不考慮s，所以一般談及的吸力是指基質(zhì)吸力，其值與m相等，但符號相反。第38頁，共73頁。397.3 土壤水的能態(tài)土壤水分特征曲線土壤水分特征曲線：土壤水的基質(zhì)勢或土壤水吸力是隨土壤含水率而變化的，其關(guān)系

17、曲線稱為土壤水分特征曲線或土壤持水曲線，土壤水分特征曲線表示土壤水的能量和數(shù)量之間的關(guān)系。第39頁，共73頁。40圖7-5 土壤水分特征曲線示意圖7.3 土壤水的能態(tài)第40頁，共73頁。41圖5-8 不同土壤的水分特征曲線7.3 土壤水的能態(tài)0 10 20 30 40 50 60 70土壤水吸力黏土壤土砂土土壤含水量土壤水分特征曲線的影響因素：質(zhì)地，結(jié)構(gòu)，溫度。第41頁，共73頁。42圖7-6 土壤水分曲線的滯后現(xiàn)象土壤水分曲線的滯后現(xiàn)象：對于同一土壤，即使在恒溫條件下，由土壤脫濕（由濕變干）過程和土壤吸濕（由干變濕）過程測得的水分特征曲線也是不同的。7.3 土壤水的能態(tài)第42頁，共73頁。4

18、3土壤水分曲線的應(yīng)用1可利用它進(jìn)行土壤水吸力S和含水率之間的換算。2土壤水分特征曲線可以間接地反映出土壤孔隙大小的分布。3水分特征曲線可用來分析不同質(zhì)地土壤的持水性和土壤水分的有效性。4應(yīng)用數(shù)學(xué)物理方法對土壤中的水運(yùn)動進(jìn)行定量分析時，水分特征曲線是必不可少的重要參數(shù)。7.3 土壤水的能態(tài)第43頁，共73頁。44土壤水能態(tài)的定量表示和測定方法土壤水能態(tài)的定量表示方法土水勢的定量表示是以單位數(shù)量土壤水的勢能值為準(zhǔn)。單位數(shù)量可以是單位質(zhì)量、單位容積或單位重量。最常用的是單位容積和單位重量。單位容積土壤水的勢能值用壓力單位，標(biāo)準(zhǔn)單位帕(Pa）,也可用千帕（KPa）和兆帕（MPa），習(xí)慣上也曾用巴（ba

19、r）和大氣壓(atm)表示：單位重量土壤水的勢能值用相當(dāng)于一定壓力的水柱高厘米數(shù)表示。7.3 土壤水的能態(tài)第44頁，共73頁。45它們之間的換算關(guān)系是： 1Pa=0.0102厘米水柱1atm=1033厘米水柱=1.0133bar1bar=0.9896atm=1020厘米水柱1Pa=0.1020mm水柱1mm水柱=9.8064Pa (0時)1atm=10330mm水柱=1.0133bar1bar=0.9896atm=10200mm水柱100kPa=1000hPa=0.1MPa1mbar=1hPa使用土水勢的水柱高度厘米數(shù)(負(fù)值)的對數(shù)表示,稱為pF。田間持水量時pF一般為2.152.81, 萎蔫

20、系數(shù)時的pF一般為4.2。7.3 土壤水的能態(tài)第45頁，共73頁。46土水勢的測定熱電偶濕度計法7.3 土壤水的能態(tài)第46頁，共73頁。47圖7-7 張力計結(jié)構(gòu)示意圖測定基模勢最常用的方法主要有張力計法、壓力膜法兩種。張力計法一般只能測定0-85hPa范圍內(nèi)的土壤基模勢。超過-85kPa時就有空氣進(jìn)入陶杯而失效。7.3 土壤水的能態(tài)第47頁，共73頁。48張力計、露點(diǎn)儀7.3 土壤水的能態(tài)第48頁，共73頁。49壓力膜壓力膜裝置本身設(shè)計能力的限制，它的測量范圍在0-1.5MPa之間。用壓力膜可以測定土壤的吸水（濕潤）曲線和脫水（釋水）曲線。7.3 土壤水的能態(tài)第49頁，共73頁。50土壤液態(tài)水

21、的運(yùn)動土壤液態(tài)水的運(yùn)動有二種情況: 一種是飽和流，即土壤孔隙全部充滿水時的水流，這主要是重力水的運(yùn)動；另一種是不飽和流，即土壤只有部分孔隙中有水時的水流，這主要是毛管水和膜狀水的運(yùn)動。7.4 土壤水分運(yùn)動第50頁，共73頁。51飽和流圖5-10 土柱里的一維垂直向飽和流7.4 土壤水分運(yùn)動第51頁，共73頁。52飽和流的推動力主要是重力勢梯度和壓力勢梯度，基本上服從飽和狀態(tài)下多孔介質(zhì)的達(dá)西定律，即單位時間內(nèi)流經(jīng)單位面積土壤的水量土壤水通量與土水勢梯度成正比。7.4 土壤水分運(yùn)動第52頁，共73頁。53土壤飽和導(dǎo)水率反映了土壤的飽和滲透性能，任何影響土壤孔隙大小和形狀的因素都會影響導(dǎo)水率。土壤質(zhì)

22、地和結(jié)構(gòu)與導(dǎo)水率有直接關(guān)系，砂質(zhì)土壤通常比細(xì)質(zhì)土壤具有更高的飽和導(dǎo)水率。同樣，具有穩(wěn)定性（水穩(wěn)性、力穩(wěn)性）強(qiáng)的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤，比穩(wěn)定性差的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤傳導(dǎo)水分要快得多。土壤中的飽和水流也受有機(jī)質(zhì)含量和無機(jī)膠體性質(zhì)的影響，有機(jī)質(zhì)有助于維持大孔隙高的比例，有些類型的粘粒特別有助于小孔隙的增加，這就會降低土壤導(dǎo)水率。7.4 土壤水分運(yùn)動第53頁，共73頁。54非飽和流土壤非飽和流的推動力主要是基模勢梯度和重力勢梯度。它可用非飽和達(dá)西定律來描述：非飽和導(dǎo)水率是土壤含水量或基模勢(m)的函數(shù)。7.4 土壤水分運(yùn)動第54頁，共73頁。55圖7-8 不同質(zhì)地的土壤水吸力和導(dǎo)水率的關(guān)系7.4 土壤水分運(yùn)動第

23、55頁，共73頁。56入滲和土壤水的再分布1入滲指地面供水期間，水進(jìn)入土壤的運(yùn)動和分布過程。水進(jìn)入土壤的情況由兩方面因素決定：一是供水速率，一是土壤的入滲能力。幾個概念： 入滲速率：在土面保持有大氣壓下的薄水層，單位時間通過單位面積土壤的水量。單位是毫米/秒、厘米/分、厘米/時或厘米/日等。最初入滲速率入滲開始后1h的入滲速率最后入滲速率（透水率或滲透系數(shù)）7.4 土壤水分運(yùn)動第56頁，共73頁。57圖7-9 土壤入滲速率隨時間的變化7.4 土壤水分運(yùn)動第57頁，共73頁。58表7.5 幾種不同質(zhì)地土壤的最后穩(wěn)定入滲速率(mm/hr)土 壤 砂土 砂質(zhì)和粉質(zhì)土壤 壤 土 粘質(zhì)土壤 堿化粘質(zhì)土壤

24、最后入滲速率20 1020 510 15 1圖7-10 入滲中土壤水剖面7.4 土壤水分運(yùn)動第58頁，共73頁。592土壤水的再分布再分布是指地面水層消失后，已進(jìn)入土內(nèi)的水分的進(jìn)一步運(yùn)動和分布的過程。圖5-14 中等質(zhì)地土壤灌水后再分布期間的水分剖面變化7.4 土壤水分運(yùn)動第59頁，共73頁。603土壤水的滲漏在地下水埋深較淺時，土壤水通過剖面上的再分布可能達(dá)到地下水，從而補(bǔ)給地下水，促使地下水位抬高，或者隨著地下水流側(cè)向排到它處。人們將再分布進(jìn)一步延續(xù)的過程稱之為“內(nèi)排水”。也叫土壤水的滲漏。7.4 土壤水分運(yùn)動第60頁，共73頁。61土壤中的水汽運(yùn)動土壤氣態(tài)水的運(yùn)動表現(xiàn)為水汽擴(kuò)散和水汽凝結(jié)

25、兩種現(xiàn)象。 水汽擴(kuò)散運(yùn)動的推動力是水汽壓梯度，這是由土壤水勢梯度或土壤水吸力梯度和溫度梯度所引起的。其中溫度梯度的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于土壤水吸力梯度，溫度梯度是水汽運(yùn)動的主要推動力。所以水汽運(yùn)動總是由水汽壓高處向水汽壓低處，由溫度高處向溫度低處擴(kuò)散。土壤水不斷以水汽的形態(tài)由表土向大氣擴(kuò)散而逸失的現(xiàn)象稱為土面蒸發(fā)。土壤中的水汽總是由溫度高、水汽壓高處向溫度低、水汽壓低處運(yùn)動，當(dāng)水汽由暖處向冷處擴(kuò)散遇冷時便可凝結(jié)成液態(tài)水，這就是水汽凝結(jié)。水汽凝結(jié)有兩種現(xiàn)象值得注意，一是“夜潮現(xiàn)象，二是凍后聚墑現(xiàn)象。7.4 土壤水分運(yùn)動第61頁，共73頁。62“夜潮”現(xiàn)象第62頁，共73頁。63土面蒸發(fā)土壤水不斷以水汽的形

26、態(tài)由表土向大氣擴(kuò)散而逸失的現(xiàn)象。用蒸發(fā)強(qiáng)度表示，即單位時間內(nèi)單位面積地面上所蒸發(fā)的水量。 土面蒸發(fā)的形成及蒸發(fā)強(qiáng)度的大小主要取決于兩方面：一是受輻射、氣溫、濕度和風(fēng)速等氣象因素的影響。顯然，這是蒸發(fā)的外界條件，它既決定水分蒸發(fā)過程中能量的供給又影響到蒸發(fā)表面水汽向大氣的擴(kuò)散過程，綜合起來稱為大氣蒸發(fā)能力。二是受土壤含水率的大小和分布的影響。這是土壤水分向上輸送的條件，也即土壤的供水能力。當(dāng)土壤供水充分時，由大氣蒸發(fā)能力決定的最大可能蒸發(fā)強(qiáng)稱為潛在蒸發(fā)強(qiáng)度。7.4 土壤水分運(yùn)動第63頁，共73頁。64土面蒸發(fā)過程區(qū)分為三個階段：1）表土蒸發(fā)強(qiáng)度保持穩(wěn)定的階段2）表土蒸發(fā)強(qiáng)度隨含水率變化的階段3）

27、水汽擴(kuò)散階段圖7-11 大氣蒸發(fā)條件下土壤蒸發(fā)過程7.4 土壤水分運(yùn)動第64頁，共73頁。657.5 土壤水分平衡第65頁，共73頁。66圖7-12 田間土壤水分收支示意圖7.5 土壤水分平衡第66頁，共73頁。67田間土壤水分平衡田間土壤水分平衡，是指對于一定面積和厚度的土體，在一段時間內(nèi)，其土壤含水量的變化應(yīng)等于其來水項(xiàng)與去水項(xiàng)之差，正值表示土壤貯水增加，負(fù)值表示減少。 W=P+I+U-E-T-R-In-DW表示計算時段未與時段初土體儲水量之差（mm）P表示計算時段內(nèi)降水量（mm）I表示計算時段內(nèi)灌水量(mm)U表示計算時段內(nèi)上行水總量(mm)E表示計算時段內(nèi)土面蒸發(fā)量（mm）T表示計算時

28、段內(nèi)植物葉面蒸騰量（mm）R表示計算時段內(nèi)地面徑流損失量（mm）In表示計算時段內(nèi)植物冠層截留量（mm）D表示計算時段內(nèi)下滲水量（mm）。7.5 土壤水分平衡第67頁，共73頁。68土壤水有效性土壤植物大氣連續(xù)體中的水分運(yùn)動“土壤植物大氣連續(xù)體”（SPAC）：正常生長的植物，必須不斷地從土壤中吸水來補(bǔ)償其因蒸騰而消耗的水分。植物的吸水和蒸騰，必然與水在植物體內(nèi)傳導(dǎo)有關(guān)。植物從土壤中吸水然后又經(jīng)葉面蒸騰到大氣中去，可以看作是一個統(tǒng)一物理過程的連續(xù)體系。把這體系稱為“土壤植物大氣連續(xù)體”，英文縮寫成SPAC。在SPAC連續(xù)體中水流總是由水勢高處流向水勢低處，其通量與水勢差成正比，與相應(yīng)的阻力成反比

29、。7.6 土壤水有效性Soil-Plant-Atmosphere Continuum第68頁，共73頁。69土壤水的有效性土壤水的有效性是指土壤水能否被植物吸收利用及其難易程度。不能被植物吸收利用的水稱為無效水，能被植物吸收利用的水稱為有效水。其中因其吸收難易程度不同又可分為速效水(或易效水)和遲效水(或難效水)。通常把土壤萎蔫系數(shù)看作土壤有效水的下限。低于萎蔫系數(shù)的水分，作物無法吸收利用，屬于無效水。這時的土水勢(或土壤水吸力)約相當(dāng)于根的吸水力(平均為1.5MPa)或根水勢(平均為-1.5MPa)。一般把田間持水量視為土壤有效水的上限。所以田間持水量與萎蔫系數(shù)之間的差值即土壤有效水最大含量

30、。 土壤有效水最大含量()田間持水量()萎蔫系數(shù)() 7.6 土壤水有效性第69頁，共73頁。70土壤有效水含量() 土壤含水量() 萎蔫系數(shù)() 在田間持水量至毛管水剛開始出現(xiàn)斷裂時的土壤含水量之間，容易被植物吸收利用，稱為“速效水”(易效水)。當(dāng)土壤含水量出現(xiàn)毛管水?dāng)嗔褧r，根吸水困難增加，這一部分水屬“遲效水”(或“難效水”)。土壤水是否有效及其有效程度的高低，在很大程度上決定于土壤水吸力和根吸力之比。7.6 土壤水有效性第70頁，共73頁。717.6 土壤水有效性速效水 遲效水無效水有效水第71頁，共73頁。72本章小結(jié)(一)名詞解釋土水勢 吸濕水 吸濕量 膜狀水 毛管水 毛管斷裂持水量

31、 田間持水量 土壤水吸力 土壤水分特征曲線 夜潮作用 進(jìn)氣值 凍后聚墑 土壤蒸發(fā) 萎蔫系數(shù) 土壤水入滲 土壤水再分布第72頁，共73頁。1、不是井里沒有水，而是你挖的不夠深。不是成功來得慢，而是你努力的不夠多。2、孤單一人的時間使自己變得優(yōu)秀，給來的人一個驚喜，也給自己一個好的交代。3、命運(yùn)給你一個比別人低的起點(diǎn)是想告訴你，讓你用你的一生去奮斗出一個絕地反擊的故事，所以有什么理由不努力!4、心中沒有過分的貪求，自然苦就少?？诶锊徽f多余的話，自然禍就少。腹內(nèi)的食物能減少，自然病就少。思緒中沒有過分欲，自然憂就少。大悲是無淚的，同樣大悟無言。緣來盡量要惜，緣盡就放。人生本來就空，對人家笑笑，對自己笑笑，笑著看天下，看日