水分由于在土壤中受到重力、毛管引力、水分子引力、土粒表面分子引力等各种力的作用,形成不同类型的水分并反映出不同的性质.
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.
束缚水,包括吸湿水和膜状水.
自由水,包括毛管水、重力水和地下水.
吸湿水
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。 束缚水,包括吸湿水和膜状水。 自由水,包括毛管水、重力水和地下水。吸湿水 干土从空气中吸着水汽所保持的水,称为吸湿水。膜状水(薄膜水) 膜状水指由土壤颗粒表面吸附所保持的水层,其厚度可达几十或几百个以上的水分子。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,称为毛管水。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。重力水下渗到下部的不透水层时,就会聚积成为地下水。所以重力水是地下水的重要来源。 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。
土壤水分一般分为四种类型:吸湿水、膜状水、毛管水和重力水。
1、吸湿水(紧束缚水):
由于固体土粒表面分子引力和静电引力对空气中的水汽分子产生的吸附力而紧密保持的水分称吸湿水,通常只有2—3个水分子层。
由于土粒对水汽分子的这种吸附力高达成千上万个大气压,所以这层水分子是定向排列,而且排列紧密,水分不能自由移动,也没有溶解能力,属于无效水。
土壤吸湿水含量的高低主要取决于土粒的比表面积和大气相对湿度:一般土壤质地越粘重,OM含量越高,大气相对湿度越大,吸湿水的含量越高。土壤的吸湿水含量达到最大值时的土壤含水量称为最大吸湿量。
2、膜状水(松束缚水)
吸湿水达到最大量时,土粒残余的吸附力吸附液态水分,在吸湿水的外围形成一层水膜称膜状水。
膜状水能从膜厚的地方向薄的部位移动,这部分能移动的水可被作物吸收利用 (外层水吸力小于根吸力的那部分水),但是它仍然受到土粒吸附力的束缚,移动缓慢,仍然不能满足植物的需要。
膜状水达到最大量时的土壤含水量称为最大分子持水量。它包括吸湿水和膜状水。作物无法从土壤中吸收水分而呈现永久凋萎(植物置于水汽饱和的达其中12小时仍不能恢复),此时的土壤含水量就称为凋萎系数。凋萎系数与土壤质地有关,一般粘土>壤土>砂土。
3、毛管水
当土壤水分含量达到最大分子持水量时土壤水分就不再受土粒吸附力的束缚,成为可以移动的自由水,这时靠毛管力保持在土壤孔隙中的水分称为土壤毛管水。毛管水的特点:这种水可以在土壤毛管中上下左右移动、具有溶解养分的能力、作物可以吸收利用。毛管水的数量主要取决于土壤质地、腐殖质含量和土壤结构状况。根据土层中毛管水与地下水有无连接,通常将毛管水分为:毛管上升水和毛管悬着水。
a、毛管上升水
地下水随毛管上升而保持在土壤中的水分称毛管上升水,毛管上升水与地下水位有密切的关系,会随着地下水位的变化而产生变化,地下水位适当时它是作物水分的重要来源,但地下水位很深时,它达不到根系分布范围,不能发挥补充水分的作用,地下水位浅时会引起湿害。毛管上升水达到最大量时土壤含水量称土壤毛管持水量。
b、毛管悬着水
在地下水位很深的地区,降雨或灌水之后,由于毛管引力而保持在土壤上层中的水分,称为毛管悬着水。它与地下水位没有关系,好像悬浮在土层中一样,它是植物水分的重要来源,对植物的生长意义重大。毛管悬着水达到最大量时的土壤含水量称田间持水量。田间持水量的变化范围:砂土为:160~220g/kg;壤土为:220~300 g/kg;粘土为:280~350 g/kg。
4、重力水
土壤含水量超过田间持水量时,多余的水分受到重力的作用而向下渗透,这种水分称重力水。重力水达到饱和时,土壤所有的孔隙都充满水分,这时的土壤含水量称为饱和持水量或全持水量。对于旱地土壤来说重力水,只是暂时停留在根系分布土层,不能被植被持续利用,而且重力水的存在会与土壤空气发生尖锐的矛盾,往往成为多余水或有害水,对于水稻来讲重力水的存在则是必需的。
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