1,1,2,2-四氯乙烷

[拼音]:turangshui

[外文]:soil water

存在於非飽和帶土壤孔隙中和為土壤顆粒所吸附的水分。土壤水是土壤──土粒、水、氣三相系統的一個組成部分。在水文學中指地表土層中的水,廣義的土層指整個包氣帶,狹義指與外界有強烈的水分交換的植物根系活動層。土壤水分的增長、消退及動態變化同降水、蒸發、散發、地下水和徑流有密切關係。

土壤水形態

土壤固體顆粒同水分子經常處於相互作用之中,作用於土壤水的主要的力有分子力、毛細管引力和重力。它們決定了土壤水的存在形式和運動。土壤水通常以下列幾種形式存在於土壤中:

(1)吸溼水(吸著水)。指吸附在土壤顆粒表面的水分,土粒表面對它的吸力很大,緊貼土粒的第一層水分子受的吸力約 1萬個大氣壓。吸溼水具有固態水的性質,不能自由移動,只能在105~110°C高溫下汽化散失。

(2)薄膜水。指土粒表面吸溼水達到最大量後,在吸溼水外表形成的膜狀液態水,受吸力為31~6.25大氣壓,與液態水的性質基本相似,能以溼潤的方式,從水膜厚處向水膜薄處緩慢移動。

(3)毛細管水。簡稱毛管水或毛細水。指依靠毛細管的吸引力而被保持在土壤孔隙中的水分。所受的吸力為6.25~0.08大氣壓。毛細管水又分:從地下水面上升並保持在土壤中的毛細管支援水和由降水或灌溉水下滲,借毛細管引力而保持在土壤上層的毛細管懸著水。

(4)重力水。是受重力作用而下滲的水分,具有一般液態水性質,不易保持在土壤上層,是形成地下水的重要來源。

土壤含水量

又稱土壤溼度。最常用的表示法有:

(1)土壤含水量(重量%)=(土樣中水的重量:該土樣的烘乾重量)×100%;

(2)土壤含水量(容積%)=(土樣中水的容積:土樣總容積)×100%;

(3)以水層深度表示,以便與降雨、徑流深比較。測定方法有兩類:一類是直接測定如稱重法;另一類是測定土壤水分能量的大小,按能量與水分含量的率定關係求出土壤含水量。

土壤水分常數

表徵土壤水分形態和運動特性發生明顯變化的特徵值。不同形態水分的存在反映土壤不同的持水量級,這種關係通常用一些土壤含水量的特徵數值來表示。主要的水分常數有:

(1)最大吸溼量,指在飽和空氣條件下土壤顆粒所能吸收的水分的最大量,它表示土壤顆粒吸著氣態水的能力。

(2)最大分子持水量,指土壤顆粒的分子力所能結合的水分子的最大量,此時薄膜水厚度達到最大值。

(3)凋萎含水量,也稱凋萎係數,指植物根系已無法從土壤中吸收水分,從而開始凋萎枯死時的土壤含水量。

(4)毛細管斷裂含水量,指毛細管懸著水的連續狀態開始斷開時的含水量。

(5)田間持水量,指土壤中所能保持的分子水和毛細管懸著水的最大量。懸著水一般不作重力移動,當土壤含水量超過田間持水量時,超過部分不能為毛細管力所維持,而呈現為自由重力水。田間持水量是土壤水分運動性發生明顯變化的重要標誌。

(6)飽和含水量,指土壤中所有孔隙都為水分所充滿時的土壤含水量。參與水文迴圈的主要部分是大於凋萎含水量的水分,而其中具有積極作用的部分是大於毛細管斷裂含水量的水分。高於田間持水量的水分屬於運動性強的水分,可以直接形成表層流或地下徑流,在田間持水量與毛細管斷裂水量之間的水分,具有中度的運動性,它是土壤水與外界交換的主要部分。

土壤水分運動

分為兩類:

(1)飽和系統(即所有孔隙為水所充滿)中的飽和水流運動,可用達西定律描述,用勢表達的微分形式的達西定律如下式:

,稱水流運動方程。式中q 為單位面積單位時間內的流量稱水流通量;φ為土壤水分總勢(簡稱土水勢),對飽和水流來說,為壓力勢與重力勢之和;l為沿水流方向的距離;K 為水力傳導度(也稱滲透係數)。

(2)非飽和系統或稱部分飽和系統,即水、氣與土壤顆粒共存的三相系統中的運動。達西公式的基本形式也適用於非飽和水流,但作用力與傳導度有明顯的差別。水流除受重力作用外,還受到土壤顆粒與水分子間的分子力和水、氣介面的表面張力的作用。傳導度不但隨不同質地的土壤而變,還隨土壤含水量的大小而變。在給定的起始條件和邊界條件下,把水流動力方程與連續方程聯解可以求出土壤水分的運動方程。在非飽和土壤中,土壤對水的吸力與土壤含水量的關係可用土壤水分特徵曲線表示。它是一組非單值曲線,對同一土壤的吸水過程和釋水過程呈現為兩條不同的曲線(見圖),這種性質反映了土壤-水平衡關係中的滯後現象(hysteresis),在砂土中這種現象特別明顯。

土壤水分的變化

土壤水分變化有三種情況,即水分的增長、再分配及消退。土壤水分增長主要源於雨水的下滲(見降水入滲補給係數)和農田灌溉(見灌溉水入滲補給係數)。降雨終止以後,土壤水分的執行並未終止,這時土壤水分只有沿程分佈的變化而無水量的增加,這種執行過程稱為土壤水分再分配。土壤水分消退的主要去路是耗於土壤蒸發和植物散發,有時供給表層流。

參考文章

全球土壤水迴圈可能正在重建 某些地區會更乾旱環保百科土壤水分對藍莓生長有什麼影響?果樹園藝