本文目錄一覽
- 1,土壤水是什么是地下水
- 2,土壤水算水資源嗎
- 3,土壤水存在形式和土水勢(shì)的關(guān)系
- 4,土壤水分有哪些類型其中可被植物吸收利用的是哪些
- 5,土壤水重要性
- 6,土壤水的形態(tài)分類
1,土壤水是什么是地下水
土壤水是存在于非飽和帶土壤孔隙中和為土壤顆粒所吸附的水分。地下水是存在于地殼巖石裂縫或土壤空隙中的水。從這一點(diǎn)看,土壤水并不等同于地下水。其中,存在于非飽和帶土壤孔隙中的水可以認(rèn)為是地下水中較特殊的一部分;而為土壤顆粒所吸附的水分絕對(duì)不屬于地下水。有一點(diǎn)常識(shí)性知識(shí)可以用一下,地下水可以被開(kāi)采,可以挖井取水。而土壤中的為土壤顆粒所吸附的水分卻很難用同樣方法為人們所利用。
2,土壤水算水資源嗎
水資源的涵義 廣義水資源是指 世界上一切水體,包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川、土壤水、地下水及大氣中的水分,都是人類寶貴的財(cái)富,即水資源。按照這樣理解,自然界的水體既是地理環(huán)境要素,又是水資源。所以,廣義上來(lái)說(shuō),土壤水可以算水資源。
3,土壤水存在形式和土水勢(shì)的關(guān)系
土壤學(xué)中的土壤水是指在一個(gè)大氣壓下,在105℃條件下能從土壤中分離出來(lái)的水分。土壤水是植物生長(zhǎng)和生存的物質(zhì)基礎(chǔ),它不僅影響林木、大田作物、蔬菜、果樹(shù)的產(chǎn)量,還影響陸地表面植物的分布。在土壤學(xué)中,根據(jù)對(duì)土壤水的研究方法的不同有兩種土壤水分分類,一種是從能量的點(diǎn)來(lái)研究土壤水,從而形成水的能量分類,它主要研究水的能量狀態(tài)和水的運(yùn)動(dòng),主要用于研究分層土壤中水分運(yùn)動(dòng)、不同介質(zhì)中水分的轉(zhuǎn)化(蒸發(fā)、蒸騰),水分在土壤-植物-大氣連續(xù)體(SPAC)中的運(yùn)移和土壤水對(duì)植物的有效性。固態(tài)水——土壤水凍結(jié)時(shí)形成的冰晶。汽態(tài)水——存在于土壤空氣中的水蒸汽。束縛水——又分為吸濕水(緊束縛水)和膜狀水(松束縛水)自由水——又分為毛管水、重力水和地下水,其中毛管水又分為懸著水和支持毛管水。水由于其本身分子引力的關(guān)系,而具有明顯的表面張力;土粒在吸足膜狀水后尚有多余的引力;土壤的孔隙系統(tǒng),是一個(gè)復(fù)雜的毛管系統(tǒng)。因此,土壤具有毛管力(勢(shì))并能吸持液態(tài)水。毛管水就是指借助于毛管力(勢(shì)),吸持和保存土壤孔隙系統(tǒng)中的液態(tài)水,它可以從毛管力(勢(shì))小的方向朝毛管力大的方向移動(dòng),并能夠被植物吸收利用。土壤質(zhì)地粘、毛管半徑小,毛管力(勢(shì))就大。由于土壤孔隙系統(tǒng)復(fù)雜,有些地方大小孔隙互相通連,另一些地方又發(fā)生堵塞,因此,土壤中的毛管水也有好幾種狀態(tài),簡(jiǎn)略地可歸為兩類:懸著水和支持毛管水。
4,土壤水分有哪些類型其中可被植物吸收利用的是哪些
土壤水根據(jù)其水分所受的力的作用把土壤水分為以下幾個(gè)類型: 一.吸附水,或者稱為束縛水,其又分為吸濕水(緊束縛水)和膜狀水(松束縛水) 1 吸濕水:受到土粒表面分子的引力很大,最內(nèi)層可以達(dá)到pF值7.0,最外層為pF值4.5.所以吸濕水不能移動(dòng),無(wú)溶解力,植物不能吸收,重力也不能使它移動(dòng),只有在轉(zhuǎn)變?yōu)槠麘B(tài)水的先決條件下才能運(yùn)動(dòng),因此又稱為緊束縛水,屬于無(wú)效水分. 2 薄膜水:能被植物根系吸收,但數(shù)量少,不能及時(shí)補(bǔ)給植物的需求,對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育來(lái)說(shuō)屬于弱有效水分.又稱為松束縛水分. 二.毛管水:毛管水是靠土壤中毛管孔隙所產(chǎn)生的毛管引力所保持的水分.很容易被植物吸收. 毛管水是土壤中最寶貴的水分,因?yàn)橥寥缹?duì)毛管水的吸引力只有pF值2.3.8,接近于自然水,可以向各個(gè)方向移動(dòng),根系的吸水力大于土壤對(duì)毛管水的吸力,所以毛管水很容易被植物吸收.毛管水中溶解的養(yǎng)分也可以供植物利用. 三.重力水;當(dāng)進(jìn)入土壤的水分超過(guò)田間持水量后,一部分水沿著大孔隙受重力作用向下滲漏,這部分受重力作用的土壤水稱重力水. 重力水雖然能被植物吸收,但因?yàn)橄聺B速度很快,實(shí)際上被植物利用的機(jī)會(huì)很少. 上述各類型的水分在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,例如:超過(guò)薄膜水的水分即成為毛管水;超過(guò)毛管水的水分成為重力水;重力水下滲聚積成地下水;地下水上升又成為毛管支持水;當(dāng)土壤水分大量蒸發(fā),土壤中就只有吸濕水.
5,土壤水重要性
水、蒸發(fā)、散發(fā)和徑流有密切關(guān)系。廣義的土壤水是。有固態(tài)水、氣態(tài)水和液態(tài)水三種。主要來(lái)源于降雨、雪、灌溉水及地下水。液態(tài)水根據(jù)其所受 的力一般分為吸濕水、 毛管水和重力水,分別代表吸附力、彎月面力和重力作用下的土壤水。蘇聯(lián)學(xué)者還把由土粒表面的吸著力所保持的水分為吸濕水和結(jié)合水,后者又分為緊結(jié)合水和松結(jié)合水;毛管水又分為毛管支持水、毛管懸著水以及毛管上升水;重力水分滲透自由重力水和自由重力水等。土壤水是土壤的重要組成,是影響 土壤肥力和自凈能力的主要因素之一。固態(tài)水——土壤水凍結(jié)時(shí)形成的冰晶。汽態(tài)水——存在于土壤空氣中的水蒸汽。束縛水——又分為吸濕水(緊束縛水)和膜狀水(松束縛水)自由水——又分為 毛管水、 重力水和 地下水,其中毛管水又分為懸著水和支持毛管水。吸濕水在室內(nèi)經(jīng)過(guò)風(fēng)干的土壤,看起來(lái)似乎是干燥了,而實(shí)際上還含有水分。如果把這種風(fēng)干的土壤樣品放在烘箱里,在105℃的溫度下烘烤,或者把它放在帶有吸濕劑(例如磷酸酐)的干燥器中,每隔一段時(shí)間拿出來(lái)稱重一次,就會(huì)發(fā)現(xiàn)土壤樣品的重量逐次降低,直到稱至恒重時(shí),這時(shí)的土壤才算是干燥了,稱為烘干土。如果把烘干土重新放在常溫、常壓的大氣之中,土壤 的重量又逐漸增加,直到與當(dāng)時(shí)空氣濕度達(dá)到平衡為止,并且隨著空氣濕度的高低變化而相應(yīng)地作增減變動(dòng)。上述現(xiàn)象說(shuō)明土壤有吸收水汽分子的能力。以這種方式被吸著的水,稱為吸濕水。 土壤的吸濕性是由土粒表面的分子 引力、土壤膠體雙電層中帶電離子以及帶電的固體表面靜電引力與水分子作用所引起的,這種引力把偶極體水分子吸引到土粒表面上,吸附水分子過(guò)程釋放能量(熱能)。因此,土壤質(zhì)地愈粘,比表面積愈大時(shí),它的吸濕能力也愈大。圖6-1表示土壤不同粒級(jí)范圍內(nèi)吸濕水含量與空氣相對(duì)濕度的關(guān)系。引起吸濕作用距離很短,只等于幾個(gè)水分子的直徑,但作用力很大,因而不僅能吸收水汽分子,并且能使水分子在土粒表面密集,吸濕水的密度可達(dá)1.7左右。所以這種水不能被植物吸收,對(duì)于植物來(lái)講為無(wú)效水。重力也不能使吸濕水移動(dòng),只有在吸收能量轉(zhuǎn)變?yōu)槠麘B(tài)的先決條件下才能運(yùn)動(dòng),因此稱為緊束縛水
6,土壤水的形態(tài)分類
土壤水是土壤中最活躍的物質(zhì),天然條件下土壤各點(diǎn)的含水率因位置和時(shí)間而異。為了區(qū)分不同含水率土壤的水分所具有的不同特性,許多從事土壤水研究的學(xué)者,把土壤中所含水分按其特征分為若干類型,即對(duì)土壤里的水分進(jìn)行形態(tài)分類。土壤水形態(tài)分類方法有多種,但都大同小異,有些只是名稱不同而已。所有分類方法的共同之處在于都是按土壤中水分存在的形態(tài)和土壤中水分所承受的作用力的性質(zhì)及大小分類的,土壤中水分所承受的作用力常概括為吸附力、吸著力、毛管力和重力。存在于土壤中的液態(tài)水??煞譃槲鼭袼⒈∧に?、毛管水、重力水四種形態(tài)。1.吸濕水單位體積的土壤具有的土壤顆粒表面積很大,因而具有很強(qiáng)的吸附力,能將周圍環(huán)境中的水汽分子吸附于自身表面,這種束縛在土粒表面的水分稱為吸濕水。當(dāng)土粒周圍的水汽飽和時(shí),土壤吸濕水量很大,此時(shí),相應(yīng)的含水率稱為最大吸濕量或吸濕系數(shù)。據(jù)文獻(xiàn)介紹,土壤顆粒對(duì)水分子的吸附力最里層可達(dá)(10000~20000)×105Pa,最外層也有31×105Pa,土壤吸濕水量的多少與空氣的相對(duì)濕度成正比,此外,還與土壤質(zhì)地、腐殖質(zhì)含量等土壤性質(zhì)有關(guān)。2.薄膜水薄膜水也稱膜狀水或松吸著水,具有較高的粘滯性,溶解能力較弱。當(dāng)吸濕水達(dá)到最大量后,土壤已無(wú)足夠力量吸附空氣活動(dòng)力較強(qiáng)的水汽分子,只能吸持周圍環(huán)境中處于液態(tài)的水分子。由這種吸著力吸持的水分使吸濕水外面的水膜逐漸加厚,形成連續(xù)的水膜,故稱為薄膜水,薄膜水達(dá)到最大值時(shí)的土壤含水率稱為最大分子持水量,此時(shí),最外層水分子所受吸著力約為6.25×105Pa。薄膜水具有可移動(dòng)性,它能以濕潤(rùn)的方式沿土粒表面從水膜厚的土粒向水膜薄的土粒緩慢移動(dòng),速度為0.2~0.4 mm/h。薄膜水的含量與土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量及土壤溶液的濃度等有關(guān),土壤愈粘重,有機(jī)質(zhì)含量越高,膜狀水的含量越高;土壤溶液濃度越大,滲透壓愈高,薄膜水的含量愈小,在鹽堿土中幾乎沒(méi)有薄膜水。3.毛管水土壤顆粒間細(xì)小的孔隙可視為毛管,毛管中水氣界面為一彎月面。彎月面下的液態(tài)水因表面張力作用而承受吸持力,該力又稱毛管力,土壤中薄膜水達(dá)最大值后,多余的水分便由毛管力吸持在土壤的細(xì)小孔隙中,稱為毛管水。天然條件下,地下水在毛管力作用下沿土壤中的細(xì)小孔隙上升,由此而保持在毛管孔隙中的水分稱為毛管上升水,當(dāng)?shù)叵滤宦癫睾苌顣r(shí),毛管上升水遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能到達(dá)表層土壤,此時(shí),降雨或灌溉后由毛管力保持在上層土壤細(xì)小孔隙中的水分稱為毛管懸著水。毛管懸著水量達(dá)最大值時(shí)的土壤含水率稱為田間持水量,此時(shí)的毛管力約為(0.1~0.3)×105Pa。上升毛管水上升的高度可由下式計(jì)算:水分在季節(jié)性非飽和凍融土壤中的運(yùn)動(dòng)式中,h為毛細(xì)上升高度,cm;σ為表面張力系數(shù),7.5 dyn/cm;β為接觸角,度;r為毛管半徑,cm;ρ為水的密度,g/cm3;g為重力加速度,980cm/s2。上升毛管水的最大上升高度隨著土壤質(zhì)地、孔隙狀況、土壤結(jié)構(gòu)等不同而有很大差異,各種土壤的最大上升高度范圍見(jiàn)表1-10。表1-10 不同土類的毛細(xì)上升高度4.重力水毛管力隨著毛管直徑的增大而減小,當(dāng)土壤孔隙直徑足夠大時(shí),毛管作用便十分微弱,習(xí)慣上稱土壤中這種較大直徑的孔隙為非毛管孔隙,若土壤的含水率超過(guò)了土壤的田間持水量,多余的水分不能為毛管力所吸持,在重力作用下將沿非毛管孔隙下滲,這部分土壤水分稱為重力水。當(dāng)土壤中的孔隙全部為水所充滿時(shí),土壤的含水率稱為飽和含水率或全蓄水量。最大吸濕量、最大分子持水量、田間持水量和全蓄水量,是將土壤水的數(shù)量和形態(tài)聯(lián)系起來(lái)的特征含水率,稱為水分常數(shù)。另一個(gè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要意義的水分常數(shù)是凋萎系數(shù),當(dāng)土壤中的薄膜水所受土壤介質(zhì)的吸著力約為15×105Pa時(shí),土壤中的水分便不能為植物根系所吸收,致使植物發(fā)生永久性的凋萎,因而又稱這種土壤含水率為凋萎系數(shù)。土壤水的形態(tài)分類在理論上是不嚴(yán)密的,所有類型的土壤水,事實(shí)上都處于地球引力場(chǎng)中,可以說(shuō)都是重力水,毛細(xì)現(xiàn)象開(kāi)始和終止的界限也很難明確地劃定;其次,土壤水的形態(tài)分類僅是一種定性的描述,對(duì)于土壤中水分的分布和運(yùn)動(dòng)的研究無(wú)法定量化。