第五章 土壤水
主要内容
1.土壤水的类型划分及土壤水分含量的测定 2.土壤水的能态 3.土壤水的运动 4.土壤中的溶质运移
教学目标 与要求
1.掌握土壤水的各种概念、各种水分常数； 2.弄清土水势的定义及其各分势； 3.重点掌握土壤水分运动规律; 4.弄清饱和流和非饱和流的区别。
第一节 土壤水的类型划分
初始含水量 水v%=10%×1.2=12%
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田间持水量 水v%=30%×1.2=36% 因水mm= 水v% ×土层厚度 土层厚度=水mm/水v%=10/(0.36-0.12) =41.7（mm） 4. 水贮量(方/亩) 1亩地土壤水贮量(方/亩)的计算公式为： 方/亩 =2/3水mm 方/亩=水mm×1/1000×10000/15=2/3水mm 作用：与灌溉水量的表示方法一致，便于计算库容
土壤14 学
毛管上升水与地下水有联系，受地下水压的影响， 因此毛管持水量通常大于田间持水量。毛管持水量是 计算土壤毛管孔隙度的依据。
（毛管孔度＝毛管持水量 ×容重） （通气孔度＝总孔度－非活性孔度－毛管孔度）
5. 饱和持水量(saturated water content) 土壤孔隙全部充满水时的含水量称为饱和持水量。
（非活性孔度＝凋萎系数×容重）
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3. 田间持水量(field capacity) 毛管悬着水达最大量时的土壤含水量。它是反映土壤
保水能力大小的一个指标。 计算土壤灌溉水量时以田间持水量为指标，既节约用
水，又避免超过田间持水量的水分作为重力水下渗后抬高 地下水位。
4. 毛管持水量(capillary capacity) 毛管上升水达最大量时的土壤含水量。
土粒
毛管 上升 水示 意图
地下水位
(2) 毛管悬着水(capillary suspending water)
与地下水无联系，由毛管力保持在土壤毛管孔隙中 的水分，好象悬在土壤中一样。
土粒
毛管 悬着 水示 意图
4. 重力水 (gravitational water)

受重力作用可以从土壤中排出的水分，主
要存在于土壤通气孔隙中。
（二）土壤水分常数(soil moisture constant)
土壤中某种水分类型的最大含量，随土壤性质而定， 是一个比较固定的数值，故称水分常数。
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1. 吸湿系数 (hygroscopic coefficient) 吸湿水的最大含量，也称最大吸湿量。
吸湿水的含量受空气相对湿度影响，测定吸湿系数是 在空气相对湿度98%(或99%)条件下，让土壤充分吸湿(通 常为一周时间)，达到稳定后在105℃～110℃条件下烘干 测定得到吸湿系数。
砂土 砂壤土 轻壤土 中壤土 重壤土 粘土
田间持水量(%) 12 18
22
24
26 30
凋萎系数(%)
3
5
6
9
11 15
有效水最大含量(%) 9 13
16
15
15
116 5
(hygroscopic coefficient)
(wilting coefficient)
(field capacity)
(saturated water content)
土壤质地愈粘重，吸湿系数愈大。
土壤
紫色土 黄 壤 潮 土 砂 土
质地
粘 土 重 壤 中 壤 砂壤
吸湿系数（%） 7.53
4.11 2.52 0.8
2. 凋萎系数 (wilting coefficient) 植物永久凋萎时的土壤最大含水量。
土壤凋萎系数的大小，通常用吸湿系数的1.5～2.0倍 来衡量。质地愈粘重，凋萎系数愈大。
水v%=水w%×土壤容重
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3. 水层厚度（水mm） 即在一定厚度的土层中，水分的厚度毫米数。 水 mm=水v% × 土层厚度 优点:与气象资料和作物耗水量所用的水分表示方法
一致，便于互相比较和互相换算。 例： 容重为1.2g/cm3的土壤，初始含水量为10%，
田间持水量为30%，降雨10mm，若全部入渗，可使多 深土层达田间持水量？ 解：先将土壤含水量水w%换算为水v%
及土壤水分含量的测定
一、土壤水的类型划分及有效性
（一）土壤水的类型划分 1. 吸湿水(hydroscopic water) （紧束缚水） 土粒通过吸附力吸附空气中水汽分子所保持的水分。 吸附力很强，可达31至10000atm，因而水的密度增大，
可达1.5g/cm3，无溶解能力，不移动，通常在105～110℃ 条件下烘干除去。对植物无效。
只含有吸湿水的土壤称为风干土；
除去吸湿水的绝对干土称为烘干土。 风干土重
烘干土重= ——————— 1+吸湿水%
风干土重=烘干土重× （1+吸湿水%） 土壤吸湿水含量受土壤质地的影响，粘质土吸附力强， 保持的吸湿水多，砂质土则吸湿水含量低 。 吸湿水含量还受空气湿度的影响，空气相对湿度高， 吸湿水含量高，反之则吸湿水含量低。
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2. 膜状水 (membraneous water)
土粒吸附力所保持的液态水，在土粒周围形成连续水膜。
膜 状 水 示 意 图
保持的力较吸湿水低，6.25～31atm，密度较 吸湿水小，无溶解性；移动缓慢，由水膜厚的地 方往水膜薄的地方移动，速度仅0.2～0.4mm/hr。 膜状水对植物有效性低，仅部分有效。 3. 毛管水 (capillary water)
存在于毛管孔隙(capillary pore)中为弯月面力 所保持的水分。
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毛管作用力范围：
水
沿
0.1—11mm
毛
毛管作用较强
管
0.05—0.005mm
上
毛管作用最强
升
<0.001mm
毛管作用消失
(1) 毛管上升水(capillary supporting water) 与地下水有联系，随毛管上升保持在土壤中的水分。
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（三）土壤水的有效性(availability) 土壤水的有效性(availability)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。
表5-1 土壤质地与有效水最大含量的关系
土壤质地
土壤含水量(soil water content)
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二、土壤水含量的表示方法 1. 重量百分数(weight percent)(水w %)
Mw 水w %= ———×100
Ms 计算土壤含水量时，是以干土重为计算基础，这样 才能反映土壤的水分状况。
2. 容积百分数(bulk volume percent)(水v%)