土壤学

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。

四、土壤含水量的测定方法

1、烘干法（经典烘干法、快速烘干法） 2、中子仪法

3、时域反射仪（Time Domain Reflectometry TDR） 4、张力计、电阻法、石膏法 5、压力膜

五、土壤水分能态

1907年布金哈门（Buckingham）

1. 土水势Potential 土水势（水势、势）:相同的温度，相同的大气压，从一定规定高度纯自由水的自由能值)规定为零，土壤水的自由能势值与其相比而得到的差值，用势能值表示，就是土水势常用（Ψ）来表示。

土水势主要由以下几个分势组成：

(1)基质势（基模势）Matric Potential（Ψm）：负值，当土壤饱和时最大＝土壤含水量越高，基质势也越高。 (2)渗透势（溶质势）（Osmotic Potential）（Ψs）：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 ； (3)压力势Pressure Potential（Ψp）：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 ；

(4)重力势Gravitational Potential（Ψg）：是指由重力作用而引起的土水势变化。何时候重力势都存在。高于参比面时为正，反之为负，参比面处重力势为2.土壤水吸力soil moisture suction（有时简称吸力）：这是（用来表示土壤水的结合强度,表示水的能态，它不是指土壤对水的吸力，而是指土壤水承受一定吸力的情况下所处的能态。

2.1土壤水吸力与土水势区别：

（1）土壤水吸力只包括基质势和渗透势，相当于基模势和渗透势，不包括导致土壤水自由能降低的其它分势，但它通常是指基模吸力。

（2）土壤水吸力在概念上虽不指土壤对水的吸力，但仍可以用土壤对水的吸力来表示。吸力是使用压力为单位。

1935,Schofield.R.K 提出pF值＝log cm水柱

2.2 pF值：土水势的厘米水柱高度的对数值称为pF值这是Schofield.R.K 于1935年提出的。

2.3 pF-曲线：是指土壤水吸力和土壤水分含量之间的相关曲线。3. 土壤水分特征曲线soil water characteristic curve：土壤水的能量指标与土壤含水量（土壤水的数量指标）作成的相关曲线，称土壤水分特征曲线或土壤持水曲线。 29

0. 0。

E.W.Russel,1950

(势.

任 ） 4.土壤水文状况：是指土壤剖面中土壤水分在周年内的动态变化，它反映土壤的水分平衡和水分循环的特征。

六、土壤水的有效性

1、土壤水的有效性:可被植物利用的水分称为有效水，不能被植物利用的称为无效水。 2、土壤有效水的范围：土壤有效水的含量=田间持水量-凋萎系数 3、影响土壤有效含水量范围的因素

(1)土壤质地 (2)土壤结构 (3)土壤有机质 (4)土壤层位

七、土壤水分运动（一）液态水运动1、水分饱和状态下的流动：饱和流的推动力主要是重力势梯度和压力势梯度，服从达西定

律（ Darcy’s law ）式中：

q表示单位时间单位面积的土壤水通量（Ks 表示土壤饱和导水率或渗透系数；ΔH表示总水势差（常用厘米水柱表示，L为水流经过的土层厚度（负号表示土壤水通量指向水势梯度下降的方向。1、影响饱和导水率的因素：①质地 ②结构 ③有机质含量 ④粘土矿物种类 ⑤土壤孔隙

2、水分非饱和流动 土壤非饱和流的推动力主要是基质势梯度和重力势梯度。它也可用达西定律来描述，对

一维垂向非饱和流，其表达式为：

非饱和条件下土壤水流的数学表达式与饱和条件下的类似，二者的区别在于：a、饱和条件下的总水势梯度可用差分形式，而非包和条件下则用微分形式；b、饱和条件下的土壤导水率质势（?m）的函数。（二）汽态水运动（扩散运动）（三）地下水上升运动：八、 土壤水分平衡（一）、土壤水分的来源1、大气降水

(液体在多孔介质中流动的定律cm）。

Ks

若地下水矿化度高，导致土壤盐渍化。

cm3/h)

cm）；q??Ks?HL

30

)：

；

对特定土壤为一常数，而非饱和导水率是土壤含水量或基2、灌溉水 3、凝结水 4、地下水

（二）、 土壤水分的消耗

1、渗漏、侧向径流和下渗径流 2、蒸发 3、蒸腾

第四节 土壤空气和热量

一、土壤空气的组成土壤空气与近地表大气的组成（1）土壤空气中的（2）土壤空气中的（3）土壤空气中的水汽含量一般高于大气（4）土壤空气中含有较多的还原性气体。二、土壤空气与植物生长及土壤肥力的关系1、影响种子萌发2、影响根系的生长发育和吸收性能3、影响生物活性和养分状况4、影响土壤的氧化还原状况三、土壤热容量1、土壤热容量或J/cm32、土壤温度的变化规律（1）土壤温度的日变化：土温随昼夜发生的周期性变化（2）土壤温度的年变化：土温随一年四季发生的周期性变化3、土壤温度与植物生长及土壤肥力的关系（1）土壤影响植物种子发芽出苗（2）土温影响植物根系生长（3）土温影响植物的生理过程（4）土温对土壤肥力的影响①矿物岩石风化②养分有效性③微生物的活动④有机质转化过程（5）土壤水分和气体的扩散运动第四节土壤水、气、热的调节1．土壤水气热之间的相互关系2．土壤水气热的调节措施

,其差别主要有哪几点CO2含量高于大气 O2含量低于大气

heat capacity

:单位质量或容积的土壤每升高或降低

:

1 ?C所需或放出的热量。 31

单位是J/g. ?C. ?C 复习思考题：

一、名词解释：1、土壤吸湿水；2、毛管水；3、吸湿系数；4、凋萎系数；5、田间持水量；6、土壤有效含水量；7、土水势；8、土壤水吸力；9、土壤水分特征曲线；10、土壤相对含水量；11、土壤水文状况；12、土壤通气性；13、土壤热容量 二、问答题

1、土壤水分有哪几种表示方法？ 2、土水势包括哪些分势？

3、土壤水分特征曲线可说明哪些问题？ 4、土壤空气与大气在组成上有何差异？

5、简述土壤的通气性与植物生长及土壤肥力的关系？一、土壤胶体（一）土壤胶体：土壤中颗粒直径大小在方向在此范围的固体颗粒，具有胶体性质的微粒部分。土壤中粒径溶液（分散介质（二）、 1、土壤胶体通常分为三大类：无机胶体、有机胶体、和有机无机复合体 1.1 1.2 晶质的硅酸盐次生矿物。1.3 1.4 晶质的物质。其最主要的成分是各种腐殖质（胡敏酸、富里酸、胡敏素等）白质、纤维素等。具有强吸水性、亲水性。2、土壤胶体的来源：①有机质、②粘土矿物、③氧化物二、 土壤胶体的构造和性质（一）土壤胶体的构造1、土壤胶体分散系包括：胶体微粒粒间溶液（为分散介质胶体微粒在构造上可分为微粒核

第五章土壤化学性质第一节土壤胶体及性质colloid

1-100毫微米在长、宽、高的三个部分至少有一个<1nm或2nm的矿物质颗粒和腐殖质（分散相dispersion medium）中的分散体系。

含水氧化物

层状硅酸盐矿物（粘土矿物）

inorganic colloid：其主体是粘土矿物；

;

colloid droplet（为分散相dispersion medium ）两大部分。droplet core、决定电位离子层32

dispersed phase）分散在土壤-OH基的结 ，还有少量的木质素、蛋

dispersed phase ）和微electric potential ion

土壤胶体的类型和来源土壤胶体的类型 无机胶体 无机胶体粘土矿物一般是指含有粘土矿物的来源：①由云母等矿物经过风化或成土作用演变而来； ②由矿物的分解产物在一定条件下合成而成③在一定条件下由粘土矿物互相之间演化形成，即由一种演变成另一种粘土矿物。 有机胶体：是由碳、氢、氧、氮、硫、磷等元素组成的高分子有机化合物，是非