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1,土壤水是什么是地下水
土壤水是存在于非饱和带土壤孔隙中和为土壤颗粒所吸附的水分。地下水是存在于地壳岩石裂缝或土壤空隙中的水。从这一点看,土壤水并不等同于地下水。其中,存在于非饱和带土壤孔隙中的水可以认为是地下水中较特殊的一部分;而为土壤颗粒所吸附的水分绝对不属于地下水。有一点常识性知识可以用一下,地下水可以被开采,可以挖井取水。而土壤中的为土壤颗粒所吸附的水分却很难用同样方法为人们所利用。
2,土壤水算水资源吗
水资源的涵义 广义水资源是指 世界上一切水体,包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、土壤水、地下水及大气中的水分,都是人类宝贵的财富,即水资源。按照这样理解,自然界的水体既是地理环境要素,又是水资源。所以,广义上来说,土壤水可以算水资源。
3,土壤水存在形式和土水势的关系
土壤学中的土壤水是指在一个大气压下,在105℃条件下能从土壤中分离出来的水分。土壤水是植物生长和生存的物质基础,它不仅影响林木、大田作物、蔬菜、果树的产量,还影响陆地表面植物的分布。在土壤学中,根据对土壤水的研究方法的不同有两种土壤水分分类,一种是从能量的点来研究土壤水,从而形成水的能量分类,它主要研究水的能量状态和水的运动,主要用于研究分层土壤中水分运动、不同介质中水分的转化(蒸发、蒸腾),水分在土壤-植物-大气连续体(SPAC)中的运移和土壤水对植物的有效性。固态水——土壤水冻结时形成的冰晶。汽态水——存在于土壤空气中的水蒸汽。束缚水——又分为吸湿水(紧束缚水)和膜状水(松束缚水)自由水——又分为毛管水、重力水和地下水,其中毛管水又分为悬着水和支持毛管水。水由于其本身分子引力的关系,而具有明显的表面张力;土粒在吸足膜状水后尚有多余的引力;土壤的孔隙系统,是一个复杂的毛管系统。因此,土壤具有毛管力(势)并能吸持液态水。毛管水就是指借助于毛管力(势),吸持和保存土壤孔隙系统中的液态水,它可以从毛管力(势)小的方向朝毛管力大的方向移动,并能够被植物吸收利用。土壤质地粘、毛管半径小,毛管力(势)就大。由于土壤孔隙系统复杂,有些地方大小孔隙互相通连,另一些地方又发生堵塞,因此,土壤中的毛管水也有好几种状态,简略地可归为两类:悬着水和支持毛管水。
4,土壤水分有哪些类型其中可被植物吸收利用的是哪些
土壤水根据其水分所受的力的作用把土壤水分为以下几个类型: 一.吸附水,或者称为束缚水,其又分为吸湿水(紧束缚水)和膜状水(松束缚水) 1 吸湿水:受到土粒表面分子的引力很大,最内层可以达到pF值7.0,最外层为pF值4.5.所以吸湿水不能移动,无溶解力,植物不能吸收,重力也不能使它移动,只有在转变为汽态水的先决条件下才能运动,因此又称为紧束缚水,属于无效水分. 2 薄膜水:能被植物根系吸收,但数量少,不能及时补给植物的需求,对植物生长发育来说属于弱有效水分.又称为松束缚水分. 二.毛管水:毛管水是靠土壤中毛管孔隙所产生的毛管引力所保持的水分.很容易被植物吸收. 毛管水是土壤中最宝贵的水分,因为土壤对毛管水的吸引力只有pF值2.3.8,接近于自然水,可以向各个方向移动,根系的吸水力大于土壤对毛管水的吸力,所以毛管水很容易被植物吸收.毛管水中溶解的养分也可以供植物利用. 三.重力水;当进入土壤的水分超过田间持水量后,一部分水沿着大孔隙受重力作用向下渗漏,这部分受重力作用的土壤水称重力水. 重力水虽然能被植物吸收,但因为下渗速度很快,实际上被植物利用的机会很少. 上述各类型的水分在一定条件下可以相互转化,例如:超过薄膜水的水分即成为毛管水;超过毛管水的水分成为重力水;重力水下渗聚积成地下水;地下水上升又成为毛管支持水;当土壤水分大量蒸发,土壤中就只有吸湿水.
5,土壤水重要性
水、蒸发、散发和径流有密切关系。广义的土壤水是。有固态水、气态水和液态水三种。主要来源于降雨、雪、灌溉水及地下水。液态水根据其所受 的力一般分为吸湿水、 毛管水和重力水,分别代表吸附力、弯月面力和重力作用下的土壤水。苏联学者还把由土粒表面的吸着力所保持的水分为吸湿水和结合水,后者又分为紧结合水和松结合水;毛管水又分为毛管支持水、毛管悬着水以及毛管上升水;重力水分渗透自由重力水和自由重力水等。土壤水是土壤的重要组成,是影响 土壤肥力和自净能力的主要因素之一。固态水——土壤水冻结时形成的冰晶。汽态水——存在于土壤空气中的水蒸汽。束缚水——又分为吸湿水(紧束缚水)和膜状水(松束缚水)自由水——又分为 毛管水、 重力水和 地下水,其中毛管水又分为悬着水和支持毛管水。吸湿水在室内经过风干的土壤,看起来似乎是干燥了,而实际上还含有水分。如果把这种风干的土壤样品放在烘箱里,在105℃的温度下烘烤,或者把它放在带有吸湿剂(例如磷酸酐)的干燥器中,每隔一段时间拿出来称重一次,就会发现土壤样品的重量逐次降低,直到称至恒重时,这时的土壤才算是干燥了,称为烘干土。如果把烘干土重新放在常温、常压的大气之中,土壤 的重量又逐渐增加,直到与当时空气湿度达到平衡为止,并且随着空气湿度的高低变化而相应地作增减变动。上述现象说明土壤有吸收水汽分子的能力。以这种方式被吸着的水,称为吸湿水。 土壤的吸湿性是由土粒表面的分子 引力、土壤胶体双电层中带电离子以及带电的固体表面静电引力与水分子作用所引起的,这种引力把偶极体水分子吸引到土粒表面上,吸附水分子过程释放能量(热能)。因此,土壤质地愈粘,比表面积愈大时,它的吸湿能力也愈大。图6-1表示土壤不同粒级范围内吸湿水含量与空气相对湿度的关系。引起吸湿作用距离很短,只等于几个水分子的直径,但作用力很大,因而不仅能吸收水汽分子,并且能使水分子在土粒表面密集,吸湿水的密度可达1.7左右。所以这种水不能被植物吸收,对于植物来讲为无效水。重力也不能使吸湿水移动,只有在吸收能量转变为汽态的先决条件下才能运动,因此称为紧束缚水
6,土壤水的形态分类
土壤水是土壤中最活跃的物质,天然条件下土壤各点的含水率因位置和时间而异。为了区分不同含水率土壤的水分所具有的不同特性,许多从事土壤水研究的学者,把土壤中所含水分按其特征分为若干类型,即对土壤里的水分进行形态分类。土壤水形态分类方法有多种,但都大同小异,有些只是名称不同而已。所有分类方法的共同之处在于都是按土壤中水分存在的形态和土壤中水分所承受的作用力的性质及大小分类的,土壤中水分所承受的作用力常概括为吸附力、吸着力、毛管力和重力。存在于土壤中的液态水常可分为吸湿水、薄膜水、毛管水、重力水四种形态。1.吸湿水单位体积的土壤具有的土壤颗粒表面积很大,因而具有很强的吸附力,能将周围环境中的水汽分子吸附于自身表面,这种束缚在土粒表面的水分称为吸湿水。当土粒周围的水汽饱和时,土壤吸湿水量很大,此时,相应的含水率称为最大吸湿量或吸湿系数。据文献介绍,土壤颗粒对水分子的吸附力最里层可达(10000~20000)×105Pa,最外层也有31×105Pa,土壤吸湿水量的多少与空气的相对湿度成正比,此外,还与土壤质地、腐殖质含量等土壤性质有关。2.薄膜水薄膜水也称膜状水或松吸着水,具有较高的粘滞性,溶解能力较弱。当吸湿水达到最大量后,土壤已无足够力量吸附空气活动力较强的水汽分子,只能吸持周围环境中处于液态的水分子。由这种吸着力吸持的水分使吸湿水外面的水膜逐渐加厚,形成连续的水膜,故称为薄膜水,薄膜水达到最大值时的土壤含水率称为最大分子持水量,此时,最外层水分子所受吸着力约为6.25×105Pa。薄膜水具有可移动性,它能以湿润的方式沿土粒表面从水膜厚的土粒向水膜薄的土粒缓慢移动,速度为0.2~0.4 mm/h。薄膜水的含量与土壤质地、有机质含量及土壤溶液的浓度等有关,土壤愈粘重,有机质含量越高,膜状水的含量越高;土壤溶液浓度越大,渗透压愈高,薄膜水的含量愈小,在盐碱土中几乎没有薄膜水。3.毛管水土壤颗粒间细小的孔隙可视为毛管,毛管中水气界面为一弯月面。弯月面下的液态水因表面张力作用而承受吸持力,该力又称毛管力,土壤中薄膜水达最大值后,多余的水分便由毛管力吸持在土壤的细小孔隙中,称为毛管水。天然条件下,地下水在毛管力作用下沿土壤中的细小孔隙上升,由此而保持在毛管孔隙中的水分称为毛管上升水,当地下水位埋藏很深时,毛管上升水远远不能到达表层土壤,此时,降雨或灌溉后由毛管力保持在上层土壤细小孔隙中的水分称为毛管悬着水。毛管悬着水量达最大值时的土壤含水率称为田间持水量,此时的毛管力约为(0.1~0.3)×105Pa。上升毛管水上升的高度可由下式计算:水分在季节性非饱和冻融土壤中的运动式中,h为毛细上升高度,cm;σ为表面张力系数,7.5 dyn/cm;β为接触角,度;r为毛管半径,cm;ρ为水的密度,g/cm3;g为重力加速度,980cm/s2。上升毛管水的最大上升高度随着土壤质地、孔隙状况、土壤结构等不同而有很大差异,各种土壤的最大上升高度范围见表1-10。表1-10 不同土类的毛细上升高度4.重力水毛管力随着毛管直径的增大而减小,当土壤孔隙直径足够大时,毛管作用便十分微弱,习惯上称土壤中这种较大直径的孔隙为非毛管孔隙,若土壤的含水率超过了土壤的田间持水量,多余的水分不能为毛管力所吸持,在重力作用下将沿非毛管孔隙下渗,这部分土壤水分称为重力水。当土壤中的孔隙全部为水所充满时,土壤的含水率称为饱和含水率或全蓄水量。最大吸湿量、最大分子持水量、田间持水量和全蓄水量,是将土壤水的数量和形态联系起来的特征含水率,称为水分常数。另一个在农业生产中有重要意义的水分常数是凋萎系数,当土壤中的薄膜水所受土壤介质的吸着力约为15×105Pa时,土壤中的水分便不能为植物根系所吸收,致使植物发生永久性的凋萎,因而又称这种土壤含水率为凋萎系数。土壤水的形态分类在理论上是不严密的,所有类型的土壤水,事实上都处于地球引力场中,可以说都是重力水,毛细现象开始和终止的界限也很难明确地划定;其次,土壤水的形态分类仅是一种定性的描述,对于土壤中水分的分布和运动的研究无法定量化。