第三章-土壤水分

2.3土壤水分土壤水是土壤的重要組成部分土壤礦物(38%,v/v)(95%,w/w)土壤有機質(zhì)(12%,v/v)(5%,w/w)土壤空氣

(15-35%,v/v)土壤水(15-35%,v/v)土壤水是土壤肥力因子之一水熱氣肥土壤水是土壤中最活躍的因素被植物的吸收溶解礦質(zhì)養(yǎng)分參與土壤有機質(zhì)的礦質(zhì)化與腐殖化影響土壤的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)土壤水分的來源

土壤水分大氣降水灌溉水

地下水上升和大氣中水汽的凝結(jié)也是土壤水分的來源?！?.3.1土壤水分類型與性質(zhì)土壤水（soilwater）

自由水（freewater）

束縛水（bondingwater）

氣態(tài)水:水汽，易凝結(jié)為液態(tài)水（vaporouswater）

固態(tài)水：冰，冬季寒冷的中高緯度地區(qū)（solidwater）化學(xué)束縛水物理束縛水化合水：H2Al2Si2O

?

8H2O(waterofhydration)結(jié)晶水：CaSO4

?

2H2O(crystallinewater)吸濕水(hydroscopicwater)膜狀水(membrane/filmwater)

毛管水(capillarywater)

重力水(gravitationalwater)毛管懸著水(hangingcapillarywater)毛管上升水(ascendingcapillarywater)物理束縛水吸濕水(hydroscopicwater)

毛管水(capillarywater)

重力水(gravitationalwater)毛管懸著水(hangingcapillarywater)毛管上升水(ascendingcapillarywater)膜狀水(membrane/filmwater)吸濕水（hydroscopicwater）：干燥土粒從大氣和土壤空氣中吸附的氣態(tài)水分又稱為緊束縛水，屬于無效水分。一、吸濕水AAAA范德華力watervaporHHHH氫鍵EEEE庫侖力作用力：土粒表面的引力（范德華力、氫鍵、庫侖力）強力

水吸力：>3.1MPa（3.1×106Pa）

特點：密度大；冰點低；厚度小；不能自由移動；無效水

影響因素：

土壤空氣濕度：濕度，吸濕水

土壤質(zhì)地：質(zhì)地由砂變粘，，吸濕水

土壤有機質(zhì)含量：有機質(zhì)含量，吸濕水

土壤含鹽量：含鹽量，吸濕水

膜狀水：吸濕水達到最大量后，靠土粒剩余的分子引力吸附在吸濕水外面的一層水膜。又稱松束縛水。

作用力：土粒表面較弱的分子引力(范德華力)、水分子內(nèi)聚力、交換性陽離子的水化作用

水吸力：3.1~0.63MPa

特點：密度較大；冰點較低；移動緩慢；部分有效二、膜狀水membranewaterRARBABRA>RB

膜狀水運動方向membranewaterRARBABRA＝RB水運動停止

膜狀水示意圖土粒膜狀水

毛管水（capillarywater）：受毛管力的作用在土壤毛管孔隙中保持和運動的水分。

作用力：土壤毛管孔隙（0.06～0.002mm）的毛管力capillarity

特點：自由水（保存、運動、溶解養(yǎng)分）；有效水（availablewater）

水吸力：0.63～0.008MPa三、毛管水水沿著毛管上升毛管作用力范圍：

0.1-1mm有明顯的毛管作用0.05-0.1mm

毛管作用較強0.05-0.005mm毛管作用最強〈0.001mm

毛管作用消失懸著毛管水上升毛管水束縛水地下水毛管懸著水：地下水位較深時，降雨或灌溉后靠毛管力保持在土壤上層中的水分。田間持水量旱地懸著毛管水的最大值毛管上升水：地下水藉毛管力支持上升并保持在上層土壤毛管中的水分。地勢低洼區(qū)；地下水位高；“回潮”上升毛管水的最大值稱為毛管持水量土粒地下水位毛管懸著水示意圖土粒毛管上升水示意圖地下水位

重力水（gravitationalwater

）：當(dāng)土壤含水量超過田間持水量后，過量的水分不能被毛管力所吸持，而在重力作用下沿土壤大孔隙向下移動的水分。

四、重力水地下水河流4.1作用力：重力4.2特點：自由水；多余水

水田為有效水（availablewater）4.3水吸力：0.008～0MPa土壤水（soilwater）

自由水（freewater）

束縛水（bondingwater）

氣態(tài)水:水汽，易凝結(jié)為液態(tài)水（vaporouswater）

固態(tài)水：冰，冬季寒冷的中高緯度地區(qū)（solidwater）化學(xué)束縛水物理束縛水化合水：H2Al2Si2O

?

8H2O(waterofhydration)結(jié)晶水：CaSO4

?

2H2O(crystallinewater)吸濕水(hydroscopicwater)膜狀水(membrane/filmwater)

毛管水(capillarywater)

重力水(gravitationalwater)毛管懸著水(hangingcapillarywater)毛管上升水(ascendingcapillarywater)物理束縛水吸濕水(hydroscopicwater)

毛管水(capillarywater)

重力水(gravitationalwater)毛管懸著水(hangingcapillarywater)毛管上升水(ascendingcapillarywater)膜狀水(membrane/filmwater)2.3.2土壤水分常數(shù)與土壤含水量

土壤水分?jǐn)?shù)量指標(biāo)

土壤水分常數(shù)：在一定條件下，土壤各類型水分達到最大量時的土壤含水量。

在一定條件下，同一土壤的水分常數(shù)保持相對穩(wěn)定的數(shù)值。一、土壤水分常數(shù)

1.1吸濕系數(shù)（hygroscopiccoefficient）：干燥土壤從濕度接近飽和（>95%）的空氣中吸收水汽而達到的最大含水量。

土壤吸濕水的最大值；水吸力3.1MPa土壤顆粒吸濕水吸濕系數(shù)

1.2凋萎系數(shù)（wiltingcoefficient）：植物產(chǎn)生永久凋萎時土壤的含水量。植物可利用的土壤水量（有效水）的下限。

吸濕水＋部分膜狀水；水吸力1.5MPa；吸濕系數(shù)的1.5～2.0倍Soilparticle吸濕水吸濕系數(shù)膜狀水（部分）凋萎系數(shù)

1.3

最大分子持水量（maximummolecularmoistureholdingcapacity）：土壤膜狀水達到最大值的土壤含水量。

吸濕水＋全部膜狀水；水吸力0.63MPa；吸濕水的2～4倍最大分子持水量Soilparticle凋萎系數(shù)膜狀水

1.4

毛管斷裂含水量（作物生長阻滯含水量）：土壤中的懸著毛管水因作物吸收和土表蒸發(fā)而發(fā)生斷裂時的土壤含水量。

吸濕水＋膜狀水＋部分毛管水；處于對植物“供不應(yīng)求”的狀態(tài)；旱地土壤灌水的下限

1.5

田間持水量（fieldcapacity）：土壤中懸著毛管水達到最大量時的土壤含水量。是土壤不受地下水影響所能保持水量的最大值。

吸濕水＋膜狀水＋懸著毛管水；旱地土壤有效水的上限；確定灌水定額的依據(jù)；水吸力0.05MPa

1.6(最大）毛管持水量(maximumcapillarycapacity)：土壤所有毛管孔隙中都充滿水分時的土壤含水量。吸濕水＋膜狀水＋上升毛管水；水吸力0.008MPa

1.7

飽和含水量/全持水量

(Saturation)：土壤所有孔隙中全部充滿水分時的土壤含水量。吸濕水＋膜狀水＋上升毛管水＋重力水；水吸力0MPa；水田灌水水量的依據(jù)2.1土壤水分有效性：土壤水分能否被植物利用及其被利用的難易程度。有效水無效水易有效水難有效水多余水無效水三、土壤水分的有效性干濕水吸力/MPa土壤水分常數(shù)土壤水分形態(tài)土壤水分有效性土粒103化學(xué)束縛水105℃烘干土3.1吸濕水吸濕系數(shù)1.5無效水凋萎系數(shù)0.63膜狀水最大分子持水量難有效水毛管斷裂含水量0.05懸著毛管水田間持水量0.008上升毛管水易有效水毛管持水量0重力水多余水飽和含水量有效水下限旱地灌溉下限旱地有效水上限2.2

影響土壤有效水量的因素：

(1)土壤有機質(zhì)含量越高，有效水量越大；

(2)土壤結(jié)構(gòu)、土壤松緊度(3)土壤質(zhì)地(決定因素)田間持水量凋萎系數(shù)重力水有效水無效水2015105有效水含量％細砂土面砂土粉砂土粉土粉壤土粘壤土壤粘土粘土土壤質(zhì)地砂土砂壤土輕壤土中壤土重壤土粘土田間持水量(%)121822242630凋萎系數(shù)(%)35691115有效水含量(%)91316151515土壤質(zhì)地與有效水最大含量的關(guān)系

有機質(zhì)對有效水范圍的影響類型

持水當(dāng)量

萎蔫含水量

有效含水范圍

壤土20.07.113.l

泥炭16682.383.71/2壤土＋1/2泥炭

3114.516.54/5壤土十1/5泥炭

21.6

8.513.l土壤含水量：

soilwater

content土壤濕度：soilhumidity

土壤含水率：percentageofsoilwater一定量土壤中所含水分?jǐn)?shù)量的多少。三、土壤含水量及其表示方法1.土壤重量/質(zhì)量含水量：θm

（masswatercontentofsoil）

土壤所含水分的重量占烘干土重的百分?jǐn)?shù)。土壤水分含量的表示方法2.容積/體積含水量（volumetricwatercontent）：θv

土壤水分體積占土壤體積的百分?jǐn)?shù)。3.水層厚度（waterthickness）

：hw

一定深度土層中的含水量換算成的水層的厚度。與降雨量及騰發(fā)量相對應(yīng)＝hs（mm）×θm×rd4.土壤貯水量（soilwater-storagecapacity）

：Vw

一定厚度單位面積土壤中水的體積。與灌、排水定額相對應(yīng)V方/畝＝2/3Dw5.相對含水量（relativesoilwatercontent）

：Rw

土壤實際含水量與田間持水量（或全持水量）的百分比值。（土含占田間持水量的60-80%時最適宜作物生長發(fā)育）無量綱值。旱地土壤：水田土壤：6.土壤水分飽和度（percentsaturationofsoilwater）

土壤水分體積占土壤孔隙體積的百分?jǐn)?shù)。

某一旱地土壤容重為1.3g/cm3，田間持水量θm為30%。為保證作物正常生長，需使30cm土層的相對含水量達到80％。灌水前取濕土27.60g，105℃下充分烘干后稱重，土樣質(zhì)量為24.00g。灌水前適逢降雨10.0mm，問還需灌水多少（m3/ha）才能達到要求？

需灌溉補充的水層厚度：

hwi＝35.1-10.0＝25.1（mm）

30cm土層中需增加的水層厚度：

hw（mm）=9%×1.3×300=35.1(mm)

需增加的土壤質(zhì)量含水量:

θm＝24%-15%＝9%

相對含水量為80％時的土壤質(zhì)量含水量：

θm2＝30%×80%=24%

解:降雨前土壤質(zhì)量含水量：

θm1＝（27.60-24.00）/24.0×100％＝15%

相當(dāng)?shù)耐寥蕾A水量：

Vwi＝25.1×10=251(m3/ha)

田間持水量為30%相當(dāng)于水層厚度：30%*30**10*1.2=108mm灌水前含水量為20%相當(dāng)于水層厚度為20%*30*10*1.2=72mm灌水600m3/ha相當(dāng)于水層厚度為600/10=60mm灌水和降水后含水量為72+60+5=137mm水漏=137-108=29mm設(shè)小麥的日耗水量x，則水（支出）=10x+29水收入=60+5=65mm水期初=72mm水期末=19%*30*10*1.2=68.4mm依水分平衡原理水期初-水期末=水支-水收，可得72-68.4=10x+29-65X=4.06mm某一公頃的麥田耕層深30厘米，其容重為1.2g/cm3，田間持水量為30%，灌水前測得含水量為20%，測后灌水600m3/ha，10天后測得同一耕層含水量19%，期間降水5mm，問小麥的日耗水為多少毫米：某試驗站開展冬小麥節(jié)水灌溉試驗研究,已知麥田土壤田間持水量為28.5%（重量含水量），土壤平均干容重為1.35g/cm3。三個生育期的已知條件如下表，請逐個生育期完成：確定是否需要灌水？如果需要灌水,計算各生育期應(yīng)灌水量(m3/畝)（應(yīng)灌水量以適宜含水量上限為指標(biāo)）。2.3.3土壤水分能態(tài)

將單位數(shù)量土壤水從一個平衡系統(tǒng)中移到與其溫度相同的處于參照狀態(tài)下的純自由水池時所做的功。

參照狀態(tài):純自由水，其水勢定義為0。由于受各種力的作用，土壤水的移動性較自由水為小，所以其水勢一般小于0。一、土水勢及其分勢ψs1.1概念土作功水1.2土水勢的分勢土水勢（ψs

）SoilWaterPotential壓力勢（ψp）PressurePotential基質(zhì)勢（ψm）MatricPotential溶質(zhì)勢/滲透勢（ψo）Solute/OsmoticPotential重力勢（ψg）GravitationalPotentialA.基質(zhì)勢土水系統(tǒng)中由于土壤固體特性所引起的一種勢值。

作用力：

土壤顆粒表面的分子引力、靜電引力土壤毛管孔隙的毛管力

作用結(jié)果：負的能勢影響因素：differences土壤吸附力和土壤孔性非飽和水土壤：ψm<0

飽和水土壤：ψm＝0B.重力勢（ψg）

土壤水受重力作用所引起的一種勢值。與土壤本身的性質(zhì)無關(guān)。g

：重力加速度

h：與參照面相比土壤水的高度ψg＝ρgh高于參照面：ψg>0低于參照面：ψg<0C.壓力勢（ψp）

土水系統(tǒng)中的壓力超過參照狀態(tài)下的壓力而引起的勢值。

作用力：靜水壓（Hydrostaticpressure）

飽和水土壤：ψp>0不飽和水土壤：ψp＝0

ψp＝ρghh：水層厚度飽和土層越深，壓力勢越高。4.溶質(zhì)勢/滲透勢（ψo）Solute/OsmoticPotential由土壤水中溶解的溶質(zhì)而引起的勢值。Ψo<0土壤溶液中溶質(zhì)濃度越大，溶質(zhì)勢越強，其值越負滲透壓（osmoticpressure）：

π＝cRT滲透勢（Ψo）

：

Ψo

=－cRT溶質(zhì)勢只有對半透膜的水分運動起作用。可以使用統(tǒng)一的觀點和尺度來研究土壤—植物---大氣連續(xù)體中水運動和相互關(guān)系可以充分的利用熱力學(xué)原理和數(shù)學(xué)方法來定量地處理土壤水問題SPACSPAC系統(tǒng)中的半透膜植物根系細胞原生質(zhì)膜(protoplasmicmembraneofrootcell)水氣界面（類半透膜）(interfaceofwaterandatmosphere)總水勢：t=m+p+s+g

總土水勢：ψs=ψm+ψg+ψp+ψo水力勢（HydraulicPotential）

ψh=ψm+ψg+ψp

飽和土壤水時：

ψs=ψg+ψp

非飽和土壤水時：

ψs=ψm+ψg只包括基質(zhì)吸力和溶質(zhì)吸力S=Sm+Ss基質(zhì)吸力和溶質(zhì)吸力分別與基質(zhì)勢和溶質(zhì)勢數(shù)值相等，符號相反，故水吸力為正值或零可用土壤對水分的吸力來表示（壓力單位）一、土壤水吸力(S)定義：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，它和水勢數(shù)值相等，符號相反

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。T＝-m土壤水分方向：

土壤水吸力：低高土水勢：高低

水分含量：高低（同一土壤）粘土砂土Θ

mc=20%ψhc=-0.3MPaS=0.3MPaΘms=15%ψhs=-0.08MPaS=0.08MPa單位質(zhì)量的土水勢：

J/kg單位體積的土水勢：bar，atm，Pa單位重量的土水勢：cmH2O,cmHg1hPa＝100Pa，1kPa＝1000Pa，1MPa＝106Pa

＝10bar1bar=1020cmH2O=75.01cmHg=0.9869atm=100J/kg=105Pa1Pa=0.0102厘米水柱，1atm=1033厘米水柱三、土水勢的定量表示及單位換算20cm·A·B·CE·F·15cm15cm10cm基準(zhǔn)面5cm·D水土水力勢：

ψhA=ψhB=ψhC=ψhD=ψhE=ψhF=15cmψhB=ψmB+ψgB+ψpB=0+(10+5)+0=15

cm重力勢：

ψgA=5cm；ψgB=15cm；

ψgC=30cm

ψgD=45cm

ψgE=45cm；ψgF＝25cm壓力勢：

ψpA=10cm

ψpB=ψpC=ψpD=ψpE=ψpF=0基質(zhì)勢：

ψm=ψh－ψg－ψp四、平衡土-水系統(tǒng)的土水勢土水勢分勢各點的勢值（cmH20）ABCDEF基質(zhì)勢（ψm）壓力勢（ψp）重力勢（ψg）水力勢（ψh）

00-15-30-30-10100000051530454525151515151515

吸水曲線：從干燥開始減小吸力使土壤吸水脫水曲線：從飽和開始增大吸力使土壤脫水土壤水不同含量時的能態(tài)及對植物的有效性，不同質(zhì)地土壤相同含水量時的土壤水吸力不同（粘---壤-----砂）5.1概念表示土壤水分在被吸附或釋放過程中土壤含水量（數(shù)量）與水吸力（基質(zhì)勢）（能量）相關(guān)關(guān)系的曲線。（土壤水的能量指標(biāo)與數(shù)量指標(biāo)作成關(guān)系曲線）五、土壤水分特征曲線5.2.1土壤質(zhì)地（soiltexture）5.2影響因素粘土：平緩，斜率?。紫遁^小，較均勻）砂土：陡直，斜率大（孔隙少，孔徑大）相同含水量時，水吸力：粘土>壤土>砂土相同水吸力時，含水量：粘土>壤土>砂土粘壤砂5.2.2土壤結(jié)構(gòu)（soilstructure）在低吸力（高含水量）時表現(xiàn)明顯：破壞土壤結(jié)構(gòu)（壓緊）土壤使通氣孔隙和毛管孔隙減少，飽和含水量減小5.2.3土壤溫度（soiltemperature）一定水吸力下，溫度越高，含水量越低（溫度升高，水的粘滯性和表明張力下降，水吸力降低）5.2.４滯后現(xiàn)象：同一吸力下，脫水過程的含水量比吸水過程的含水量高機理：孔隙的幾何特點，由干變濕時，大孔隙中形成氣泡而占據(jù)一定容積，含水量不同土壤水分特征曲線的滯后現(xiàn)象張力計法壓力薄膜法平板吸力法5.3土壤水分特征曲線的測定5.3.1張力計法（Tensiometer）指針式數(shù)字式使用方法一般只能測定8萬帕以下的土壤水吸力。張力計法（Tensiometer）Ψgs

=

ΨgDΨh

=

Ψm+Ψg+ΨpΨhs（土壤水力勢）

=

ΨhD（張力計水力勢）Ψps

=0，ΨmD=0Ψms+Ψgs

+Ψps

=ΨmD

+ΨgD+ΨpDΨms

+Ψps

=

ΨmD

+ΨpDΨms

=

ΨpD5.3.2壓力薄膜法Soilwatercharacterization空氣過濾器5巴壓力室連接軟管器15巴壓力室壓力表空氣壓縮機調(diào)節(jié)器壓力表連接軟管調(diào)節(jié)器壓力薄膜法

Ψs

＝Ψw

Ψmw+Ψpw+Ψgw

=Ψms+Ψps+Ψgs

Ψmw=0,Ψpw=0,Ψgw=Ψgs

Ψms+Ψps=0Ψms=

-Ψps=

-pAtmosphere

(p)Soil

ΨsFreewater

ΨwdrainingHighpressureatmosphere多孔板壓力室水分特征曲線的用途進行土壤水吸力S和含水率之間的換算。可以間接地反映出土壤孔隙大小的分布。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。應(yīng)用數(shù)學(xué)物理方法對土壤中的水運動進行定量分析時，水分特征曲線是必不可少的重要參數(shù)。某實驗室用土壤水分特征曲線求土壤孔隙分布。已知土壤的干容重為1.30g/cm3，測得進氣吸力為Sa=30mbar，且此時的土壤含水量為38%（占干土重%），當(dāng)S1=50mbar時，土壤含水量為30%（占干土重%）土壤的最大孔隙Da=3/Sa=3/30=0.1mm土壤中小于Da的孔隙度：

38%*1.30=49.4%土壤D1的孔隙度：

30%*1.30=39%土壤中介于Da~D1的孔隙度：

49.4%-39%=10.4%土壤中小于D1的孔隙度：

30%*1.30=39%2.3.4土壤水分運動滲透過程----水分進入土壤過程（滲吸過程、滲漏階段）土壤中存在3種類型的水分運動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動非飽和流土壤中只有部分孔隙中有水時的水流，主要是毛管水和膜狀

水的運動水汽移動一、飽和流在土壤中，有些情況下會出現(xiàn)飽和流，如大量持續(xù)降水和稻田淹灌時會出現(xiàn)垂直向下的飽和流；地下泉水涌出屬于垂直向上的飽和流；平原水庫庫底周圍則可以出現(xiàn)水平方向的飽和流。一維垂直向飽和流飽和流的推動力主要是重力勢梯度和壓力勢梯度，基質(zhì)勢為零，飽和導(dǎo)水率K常數(shù)，且砂土>壤土>粘土。本上服從飽和狀態(tài)下多孔介質(zhì)的達西定律。即單位時間內(nèi)通過單位面積土壤的水量，土壤水通量與土水勢梯度成正比。式中：q——表示土壤水流通量；

ΔH——表示總水勢差；

L——水流路徑的直線長度；

Ks——土壤飽和導(dǎo)水率。飽和流導(dǎo)水率

土壤確定條件下飽和流導(dǎo)水率是一個常數(shù)；飽和流導(dǎo)水率是土壤導(dǎo)水率中的最大值；飽和流導(dǎo)水率的大小受土壤的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、有機質(zhì)含量和無機膠體類型等因素的影響。

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飽和導(dǎo)水率。通過半徑為1mm的孔隙的流量相當(dāng)于通過10000個半徑0.1mm的孔隙的流量。二、土壤非飽和流

土壤非飽和流的推動力主要是基質(zhì)勢梯度和重力勢梯度。它也可用達西定律來描述，對一維垂向非飽和流，其表達式為：非飽和土壤中的水流簡稱為非飽和流或不飽和流，即土壤中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動。式中：—非飽和導(dǎo)水率；

—總水勢梯度。非飽和流導(dǎo)水率

土壤水吸力和導(dǎo)水率之間的關(guān)系

土壤水吸力為零或接近于零，飽和導(dǎo)水率最大。

飽和條件下的總水勢梯度可用差分形式，而非飽和條件下則用微分形式：飽和條件下的土壤導(dǎo)水率Ks對特定土壤為一常數(shù)，而非飽和導(dǎo)水率是土壤含水量或基質(zhì)勢（m）的函數(shù)。

非飽和條件下土壤水流的數(shù)學(xué)表達式與飽和條件下的類似，二者的區(qū)別在于：K(m)為非飽和導(dǎo)水率，d/dx為總水勢梯度

三、土壤水汽運動土壤氣態(tài)水的運動表現(xiàn)為水汽擴散和水汽凝結(jié)兩種現(xiàn)象水汽擴散運動的推動力是水汽壓梯度，土壤中的水分以水汽的形式擴散到大氣中的現(xiàn)象即為水汔擴散，也稱土面蒸發(fā)，也稱跑墑----干旱半干旱區(qū)蒸發(fā)損失水分占降雨量的1/2-1/3，須注意溫度、濕度、含鹽量1、“夜潮”現(xiàn)象多出現(xiàn)于地下水埋深度較淺的“夜潮地”。土壤水運動

當(dāng)水汽由暖處向冷處擴散遇冷時便可凝結(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。水汽凝結(jié)：汽態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水的過程“夜潮”現(xiàn)象多出現(xiàn)于地下水埋深度較淺的“夜潮地”。白天土壤表層被曬干，夜間降溫，底土土溫度高于表土，所以水汽由底土向表土移動，遇冷便凝結(jié)，使白天曬干的表土又恢復(fù)潮濕。2、“凍后聚墑”現(xiàn)象***冬季表土凍結(jié)，水汽壓降低，而凍層以下土層的水汽壓較高，于是下層水汽不斷向凍層集聚、凍結(jié)、使凍層不斷加厚，其含水量有所增加，這就是“凍后聚墑”現(xiàn)象。

“凍后聚墑”的多少，主要決定于該土壤的含水量和凍結(jié)的強度。含水量高凍結(jié)強度大，“凍后聚墑”就比較明顯。一般對土壤上層增水作用為2－4％左右。四、入滲、土壤水的再分布一般是指水自土表垂直向下進入土壤的過程，但也不排斥如溝灌中水分沿側(cè)向甚至向上進入土壤的過程。

1.土壤入滲soilwaterinfiltration)**影響因素：一是供水速率，二是土壤的入滲能力

(入滲速率)幾種不同質(zhì)地土壤的最后穩(wěn)定入滲速率(毫米/小時)土壤砂砂質(zhì)和粉質(zhì)土壤壤土粘質(zhì)土壤堿化粘質(zhì)土壤最后入滲速率>2010-205-101-5<1最初入滲速率穩(wěn)定入滲速率

無論表土下是砂土層還是細土層，在不斷入滲中最初能使上層土壤先積蓄水，以后才下滲。2.土壤水的再分布

概念：土壤水

入滲過程結(jié)束后，水在重力和吸力梯度影響下在土壤中向下移動重新分布的過程。土壤水的再分布是土壤水的不飽和流。

五、田間土壤水分平衡Soilwaterbalance田間土壤水分平衡示意圖，據(jù)此可列出其土壤水分平衡的數(shù)學(xué)表達式：

W=P+I+U-E-T-R-In-D

田間蒸騰和蒸發(fā)很難截然分開，常合在一起，統(tǒng)稱蒸散ET。

(evapotranspiration)-一定時間內(nèi)一定面積上土壤蒸發(fā)和植物蒸騰的總和。旱地土壤水分平衡W=P+I-ET-D

1、土壤水的來源與消耗土壤水的來源是大氣降水、凝結(jié)水、地下水和人工灌溉。其中大氣降水是主要的來源，凝結(jié)水在干旱地區(qū)以及粗質(zhì)土壤上也有一定意義。而地下水和人工灌溉水，實際上主要也是從大氣降水和部分地從凝結(jié)水轉(zhuǎn)變而來。大氣降水除了植被（特別是林冠）截流和地面徑流外，其余部分便進入土壤中成為土壤水。土壤水的消耗有以下途徑：（1）向下滲漏、側(cè)向徑流和地下徑流；（2）蒸發(fā)；（3）蒸騰。所以，土壤的含水量就是這些水分收入和支出的差額。2、土壤水分平衡降雨P(guān)徑流R下滲水D上行水U蒸散ET灌溉I截留蒸發(fā)InW=P+I+U-E-T-R-In-D3.土壤蒸發(fā)概念：土壤水汽進入大氣的過程。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)強稱為潛在蒸發(fā)強度。(Soilpotentialevaporation)土壤蒸發(fā)：即單位時間內(nèi)單位面積地面上所蒸發(fā)的水量。土壤蒸發(fā)的形成及蒸發(fā)強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。二是受土壤含水率的大小和分布的影響。2、表土蒸發(fā)強度隨含水率變化的階段蒸發(fā)速率急劇降低，土壤向表土層供水不足

3、水汽擴散階段土壤輸水能力極弱，不能補充表土蒸發(fā)損失的水分，土壤表面形成干土層。在此階段，蒸發(fā)面不是在地表，而是在土壤內(nèi)部，蒸發(fā)強度的大小主要由干土層內(nèi)水汽擴散的能力控制，并取決于干土層厚度，一般來說，其變化速率十分緩慢而且穩(wěn)定。土面蒸發(fā)過程區(qū)分為三個階段。1、表土蒸發(fā)強度保持穩(wěn)定的階段

穩(wěn)定蒸發(fā)階段蒸發(fā)強度的大小主要由大氣蒸發(fā)能力決定，可近似為水面蒸發(fā)強度E0。此階段含水率的下限，一般認(rèn)為該值相當(dāng)于毛管水?dāng)嗔蚜康暮?，或田間持水量的50-70%

壤質(zhì)和粘質(zhì)的土面蒸發(fā)分三個階段土壤導(dǎo)水率控制階段：田間持水量以下蒸發(fā)到毛管斷裂含水量地面水分蒸發(fā)只能靠毛管作用從下層土壤偉導(dǎo)水分