1、第七章 土壤水分、空气和热量,第一节 土壤水分, 土壤水分的类型及有效性,1、吸湿水(hydroscopic water) 干土从空气中吸着水汽所保持的水，称为吸湿水。又称为紧束缚水，属于无效水分。,2、膜状水（薄膜水） ( membraneous water) 指由土壤颗粒表面吸附所保持的水层，膜状水的最大值叫最大分子持水量。薄膜水对植物生长发育来说属于弱有效水分，又称为松束缚水分。,一、土壤水分的类型和性质,水汽,土壤,膜状水,土壤,膜状水示意图,土粒,膜状水,3、毛管水(capillary water) 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。毛管水是土壤中最宝贵的水
2、分。,水沿着毛管上升,毛管作用力范围： 0.1-1mm有明显的毛管作用0.05-0.1mm 毛管作用较强 0.05-0.005mm 毛管作用最强0.001mm 毛管作用消失,土 粒,地下水位,毛管悬着水示意图,土 粒,毛管上升水示意图,地下水位,4、重力水(gravitational water) 又称多余水，是指土壤中充滞于充气孔隙中的水分。存在于土壤中的时间短，很快会因为重力作用而渗入或流出。,（一）土壤水分常数(soil moisture constant) 在一定条件下的土壤特征性含水量称土壤水分常数。吸湿系数(hygroscopic coefficient) 最大吸湿水量凋萎系数(w
3、ilting coefficient) 萎蔫含水量又称稳定凋萎含水量。植物因缺水凋萎并不能复原时的土壤含水量，又称萎蔫含水量。,三、土壤水分常数及土壤水分有效性,田间持水量(field capacity) ： 毛管悬着水达到最大值时的土壤含水量称为田间持水量，通常作为灌溉水量定额的最高指标。 在数量上它包括吸湿水、膜状水和毛管悬着水。, 饱和含水量(saturated water content) 饱和含水量是指土壤中孔隙都充满水时的含水量。以干土质量或容积的百分量表示。,（二）土壤水的有效性(availability) 土壤水的有效性是指土壤水能否被植物吸收利用及其难易程度。 不能被植物吸收
4、利用的水称为无效水,能被植物吸收利用的水称为有效水。 最大有效水含量是凋萎系数至田间持水量的水分。, 土壤水的能态,土壤A砂土10%,土壤B粘土15%,土壤水的自由能与标准状态水自由能的差值，用势能来表示，称为土水势。,一、土水势概念, 渗透势s 渗透势又称溶质势，负值。土壤溶质浓度越高，溶质势越低。溶质势只有对半透膜的水分运动起作用。,二、土水势的组成 基质势m负值，当土壤饱和时最大0.土壤含水量越高，基质势也越高。,压力势p正值。只有当土壤水分饱和时才有压力势,在不饱和土壤中压力势为0。饱和土层越深，压力势越高。 p=wghV,重力势g重力势（g）是指由重力作用而引起的土水势变化。 任何时
5、候重力势都存在。高于参比面时为正，反之为负，参比面处重力势为0.,总水势：t=m+p+s+g, 土壤水分调控,1、改变土壤状态，提高蓄水保墒能力（1）农田工程建设（2）合理耕作2、增加土壤覆盖，降低非生产性耗水3、合理灌溉，保证最佳的水分状态4、改土施肥，扩大有效水贮量,一、土壤空气的组成 土壤孔隙中的气体称为土壤空气。土壤空气和大气组成有很大差异。,第二节 土壤空气,土壤空气与大气组成的比较（容积%）,二、土壤空气与植物生长和肥力的关系,1、土壤空气与根系发育2、土壤空气与种子萌芽3、土壤空气与养分状况4、土壤空气与植物病害,三、土壤空气的调节,1、调节土壤质地、结构，改善土壤孔隙状况2、排
6、水降低土壤含水量,第三节 土壤热量,土壤中的热状况指土体中的热量分布及其动态变化。,一、土壤热来源,土壤热来源,太阳辐射,有机物分解,地热传导,化学反应放热,二、土壤热特性,土壤热容量土壤导热率土壤导温率,（一）土壤热容量(soil heat capacity, soil thermal capacity) 土壤热容量是指单位质量（重量）或容积的土壤每升高（或降低）1所需要（或放出的）热量。 CV=C,（二）土壤导热率导热性: 土壤具有对所吸热量传导到邻近土层性质，称为导热性。导热性大小用导热率表示。导热率:heat conductivity,thermal conductivity 在单位厚
7、度（1厘米）土层，温差为1时，每秒钟经单位断面（1厘米2）通过的热量焦耳数（）。其单位是J.cm-2.s-1.-1。,当土壤干燥缺水时，土粒间的土壤孔隙被空气占领，导热率就小。当土壤湿润时，土粒间的孔隙被水分占领，导热率增大。,（三）土壤的导温率 土壤导温率 是指在标准状况下，在土层垂直方向上每厘米距离内，1的温度梯度下，每秒流入1cm2土壤断面面积的热量，使单位体积（1cm3）土壤所发生的温度变化。其大小等于土壤导热率/容积热容量之比值。,上式中:为土壤导热率， Cv为土壤容积热容量。,第四节 土壤水、气、热的相互关系及其调节一、土壤水、气、热的相互关系二、土壤水气热的调节耕作和施肥灌溉和排水混交、间种地面覆盖、应用土面增温剂,本章重点：1、概念：毛管水、萎蔫含水量、田间持水量、土壤热容量、土壤导温率2、如何确定土壤水的有效性？4、如何进行茶园土壤水分调控？5、土壤水、气、热的关系，如何调节土壤水、气、热？,
