Chap.6 土壤水分
§ 1 土壤水分的重要性
土壤水 =土壤溶液
1）供作物生长需要
2）影响养分的溶解和移动
3）土壤的氧化还原电位
4）有机质的分解与积累
5）土壤热量状况
6）土壤的耕性
Chap.6 土壤水分
§ 2 土壤水分的类型和性质
1.土壤吸湿水
?固相土粒靠其表面的分子引力和静电引
力从大气和土壤空气中吸附气态水，附
着于土粒表面成单分子或多分子层，称
为吸湿水。
Chap,6 土壤水分
§ 2 土壤水分的类型和性质
Pore Spaces,
location of air
and water
Soil Particles,
Mineral and
Organic
No water remains
attached to soil particles
Chap.6 土壤水分
§ 2 土壤水分的类型和性质
Water on soilparticle surfacePore Space
Chap.6 土壤水分
§ 2 土壤水分的类型和性质
?吸湿水的特点：水分子呈定向紧密排列、
密度 1.2~2.4g/cm3、无溶解能力、不能以
液态水自由移动,也不能被植物吸收。
?吸湿水达到最大值，此时的土壤吸湿水
量就叫做 最大吸湿量 。
Chap.6 土壤水分
§ 2 土壤水分的类型和性质
2.膜状水
?吸湿水达到最大后，土粒还有剩余的引
力吸附液态水，在吸湿水的外围形成一
层水膜，这种水分称为膜状水。
?当膜状水达到最大厚度时的土壤含水量
称为 最大分子持水量 。
Chap.6 土壤水分
§ 2 土壤水分的类型和性质
Water on soilparticle surfacePore Space
Chap.6 土壤水分
§ 2 土壤水分的类型和性质
2,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。
?作物无法从土壤中吸收水分而呈现永久
凋萎，此时的土壤含水量就称为 凋萎系
数 。
Chap.6 土壤水分
§ 2 土壤水分的类型和性质
3,毛管水
?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。
Chap.6 土壤水分
3,毛管水
?根据土层中毛管水与地下水有无连接，
通常将毛管水分为,毛管支持水 和 毛管
悬着水
?毛管悬着水达到最大时的土壤含水量称
为 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。
Chap.6 土壤水分
4,重力水
?土壤重力水是指土壤水分含量超过田间
持水量之后，过量的水分不能被毛管吸
持，而在重力的作用下沿着大孔隙向下
渗漏成为多余的水。
?土壤所有孔隙都充满水分时的含水量称
为 土壤全蓄水量或饱和持水量 。
Chap.6 土壤水分
Pore Spaces are filled with
water
Chap.6 土壤水分
§ 3 土壤水分含量的表示和测定方法
1,土壤质量含水量
?土壤质量含水量 是指土壤中保持的水分
质量占土壤质量的分数,单位 g/kg (也曾用
%表示 )。
?θ m=[(m1-m2)/m2]× 1000
?式中 θ m为土壤质量含水量（ g/kg）,m1
为湿土质量（ g）,m2为干土质量（ g）。
Chap.6 土壤水分
§ 3 土壤水分含量的表示和测定方法
2,土壤容积含水量
?土壤容积含水量 是指土壤水分容积与土
壤容积之比，常用 θ v表示单位为 cm3/cm3。
?θ v（ %） =（土壤水分容积 /土壤容积）
× 100
?θ v（ %） =土壤质量含水量 × 容重 /1000× 100
Chap.6 土壤水分
§ 3 土壤水分含量的表示和测定方法
3,土壤相对含水量
?在生产实际中常以某一时刻土壤含水量
占该土壤田间持水量的百分数作为相对
含水量来表示土壤水分的多少。
?土壤相对含水量 = （土壤含水量 /土壤田
间持水量） × 100%
Chap.6 土壤水分
§ 3 土壤水分含量的表示和测定方法
4,水层厚度
?这是指一定深度（ mm）土层中水分总量
相当于若干水层厚度（ mm）。
? 水层厚度 =（土壤质量含水量 × 土壤容重
× 土层深度） /1000
Chap.6 土壤水分
§ 3 土壤水分含量的表示和测定方法
5,烘干法
6,水分张力计法
7,中子法
8,时域反射仪（ TDR）法,time-domain-
reflectometry
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
1,土水势
?土水势 表示土壤水分在土 — 水平衡体系
中所具有的 能态 。它是指将单位水量从
一个土 — 水系统移到温度和气压完全相
同的纯水池时所做的功。常用（ Ψ） 来
表示。土水势主要由以下几个分势组成：
基质势（ Ψm）；压力势（ Ψg）；
溶质势（ Ψs）；重力势（ Ψg）。
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
1,土水势
? 基质势（ Ψm）,它是指将单位水量从一个平衡
的土 -水体系统移到另一个没有土壤基质 (纯水 )，
而其它状态完全相同的水池时所做的功。或 由
吸附力和毛管力所制约的土水势。
? 基质势随土壤含水量的增加而增加，在非饱和
含水量情况下为负值，饱和水时达最大，为 0。
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
1,土水势
? 压力势（ Ψg）,它是指将单位水量从一个土
-水体系移到另一个压力不同，而温度、基质、
溶质等状态完全相同的参比系统时所做的功。
或 在土壤饱和水的情况下，由于受压力而产
生土水势变化。
? 不饱和水土壤条件下，土壤水的压力势一般
与参比标准相同，等于 0。压力势一般为正值。
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
1,土水势
? 溶质势（ Ψs）,它是指将单位水量从一个平
衡的土 -水体系统中移到另一个没有溶质而其它
状态均相同的水池时所做的功。或 指土壤水中
溶解的溶质而引起的土水势的变化。
? 土壤中溶解的溶质愈多，溶质势愈低。溶质
势一般为负值。
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
1,土水势
?重力势（ Ψg）,它是指由于重力场位置
不同于参比状态水平面而引起的势能变
化。
?总水势（ ψ t）,ψ t = ψ m +ψ p +ψ s+
ψ g
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
2,土壤水吸力
?土壤水吸力 是指土壤水承受一定吸力的
情况下所处的能态，是指土壤水的负压
力。
?由于基质势和溶质势一般为负值，在使
用中不太方便，所以将基质势和溶质势
的相反数定义为吸力（ S），称之为基质
吸力和溶质吸力。其值与基质势和溶质
势相等，但符号相反。
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
3.土壤水能态定量表示方法
土水势的定量表示是以单位数量土壤水的势能值
为准。 单位数量可以是单位质量、单位容积或
单位重量。
单位容积土壤水的势能值用压力单位,标准单位：
帕（ Pa） 也可用千帕（ kPa）和兆帕（ MPa），
习惯上也是曾用巴（ bar）和大气压（ atm）表
示；单位重量土壤水的势能值用相当于一定压
力的水柱高厘米数表示。
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
3.土壤水能态定量表示方法
? 1Pa=0.0102厘米水柱
? 1 atm=1033厘米水柱 =1.0133 bar
? 1 bar=0.9896atm=1020厘米水柱
? 由于土水势的范围很宽，由零到上万个大
气压,故有人建议使用土水势的水柱高度厘
米数（负）的对数表示,称为 pF。例如土水
势为 -1000厘米水柱则 pF=3。
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
4,土壤水分特征曲线
?土壤水分特征曲线又称 土壤持水曲线 。
?它是指土壤水的基质势或土壤水吸力与
含量水量的关系曲线。
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
4,土壤水分特征曲线
影响土壤水分特征曲线的因素：
A、土壤质地，
b、土壤结构，
c、温度，
d、土壤中水分变化的过程（滞后现象）
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
4,土壤水分特征曲线
Chap.6 土壤水分
4,土壤水分特征曲线
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
4,土壤水分特征曲线
? 土壤水分特征曲线的用途,
? A、可利用它进行土壤水吸力和含水率之间
的换算； B、土壤水分特征曲线可以间接地反
映出土壤孔隙大小的分布； C、土壤水分特征
曲线可用来分析不同质地土壤的持水性和土
壤水分的有效性； D、应用数学物理方法对土
壤中的水运动进行定量分析时,水分特征曲线
是必不可少的重要参数。
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
? 在土壤中存在三种类型的水分运动，即：
饱和水流、非饱和水流和水汽运动。
1,饱和土壤中的水流
? 饱和土壤中的水流,简称为饱和流，即
土壤孔隙全部充满水时的水流,这主
要是重力水的运动 。
? 饱和流可分为垂直向下流、垂直向上流
和水平流。
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
1,饱和土壤中的水流
? 饱和流的推动力主要是重力势梯度和压力势梯度 。
? 饱和流服从达西定律,即单位时间内通过单位面积
土壤的水通量与土水势梯度成正比 。
式中,q表示土壤水流通量； Δ H表示总水势差； L为水流
路径的直线长度； K为土壤饱和导水率。
L
HKq ???
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
1,饱和土壤中的水流
? 土壤饱和导水率反映了土壤的饱和渗透
性能，任何影响土壤孔隙大小和形状的
因素都会影响饱和导水率。
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
2,非饱和土壤中的水流
? 非饱和土壤中的水流简称为非饱和流或不饱和流，
即土壤中只有部分孔隙中有水时的水流,这主要是
毛管水和膜状水的运动 。
? 土壤非饱和流的推动力主要是基质势梯度和重力势
梯度 。也可用达西定律来描述：
dx
dKq
m
?? )(??
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
2,非饱和土壤中的水流
? 式中 K（ Ψ m）为非饱和导水率； 为总水势梯度。
? 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可用差分形式，而非饱和条件
下则用微分形式；
? B,饱和条件下的土壤导水率（ K）对特定土壤为一常
数，而非饱和导水率是土壤含水量或基质势的函数。
? 土壤水吸力和导水率之间的关系（如图 5-11）土壤
水吸力为零或接近于零，饱和导水率最大。
dxd?
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
3.土壤中的水汽运动
? 土壤气态水的运动表现为水汽扩散和水
汽凝结两种现象。
? 水汽扩散运动的推动力是水汽压梯度,
这是由土壤水势梯度或由土壤水吸力梯
度和温度梯度所引起的。
? 土壤水不断以水汽的形式由表土向大
气扩散而逸失的现象称为 土面蒸发 。
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
3.土壤中的水汽运动
水汽凝结的两种现象：一是“夜潮”现象；二是
“冻后聚墒”现象。
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
4,入渗、土壤水的再分布和土面蒸发
? 水进入土壤包括两个过程即入渗（也称渗吸、
渗透）和再分布。
（一）入渗：入渗过程一般是指水自土表垂直向
下进入土壤的过程,但也不排斥如沟灌中水
分沿侧向甚至向上进入土壤的过程。
? 水进入土壤的情况是由两方面因素决定的，
一是供水速度 ;
二是土壤的入渗能力。
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
4,入渗、土壤水的再分布和土面蒸发
? 入渗后，水在均一质地的土壤剖面上的分布情况如
图 5-13所示。
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
4,入渗、土壤水的再分布和土面蒸发
（二）土壤 水的再分布
? 在地面水层消失后,入渗过程终止。 土内的
水分在重力、吸力梯度和温度梯度的作用下
继续运动。 这个过程,在土壤剖面深厚,没
有地下水出现的情况下,称为 土壤水的再分
布 。
? 土壤水的再分布是土壤水的不饱和流。
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
4,入渗、土壤水的再分布和土面蒸发
（三） 土面蒸发,即单位时间内单位面积地面上
所蒸发的水量。
? 土面蒸发的形成及蒸发强度的大小主要取决
于两方面：一是受辐射、气温、湿度和风速
等气象因素的影响。二是受土壤含水率的大
小和分布的影响。土面蒸发过程可区分为 3个
阶段：
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
? 表土蒸发强度保持稳定的阶段（图 5-15中
AB）；
? 表土蒸发强度随含水率变化的阶段（图
5-15中 BC)；
? 水汽扩散阶段。
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
5,田间土壤水分平衡
? 土壤水分平衡的数学表达式为：
? Δ W = P + I + U - E - T - R - In - D
? 式中,Δ W表示计算时段末与时段初土体储水量之
差（ mm）； P表示计算时段内降水量（ mm）； I表示
计算时段内灌水量（ mm）； U表示计算时段内上行水
总量（ mm）； E表示计算时段内 土面蒸发 量（ mm）；
T表示计算时段内植物叶面蒸腾量（ mm）； R表示计
算时段内地 面径流损失 量（ mm）； In表示计算时段
内植物冠层截留量（ mm）； D表示计算时段内下渗水
量（ mm）。
? 图 5-16是一田间土壤水分平衡示意图，
Chap.6 土壤水分
§ 6 土壤水分状况与作物生产
1,作物对土壤水分的需求
? 若某一生育期土壤缺水,对作物产量影响最为严
重,这一时期称为 需水临界期 。
2.土壤水分影响作物对养分的吸收
? 土壤水分状况直接影响作物 对养分的吸收,土
壤中有机养分的 分解矿化 离不开水分，施入土
壤中的化学肥料只有在水中才能 溶解,养分离
子向根系表面 迁移,以及作物根系对养分的吸
收都必须通过水分介质来实现。
§ 1 土壤水分的重要性
土壤水 =土壤溶液
1）供作物生长需要
2）影响养分的溶解和移动
3）土壤的氧化还原电位
4）有机质的分解与积累
5）土壤热量状况
6）土壤的耕性
Chap.6 土壤水分
§ 2 土壤水分的类型和性质
1.土壤吸湿水
?固相土粒靠其表面的分子引力和静电引
力从大气和土壤空气中吸附气态水，附
着于土粒表面成单分子或多分子层，称
为吸湿水。
Chap,6 土壤水分
§ 2 土壤水分的类型和性质
Pore Spaces,
location of air
and water
Soil Particles,
Mineral and
Organic
No water remains
attached to soil particles
Chap.6 土壤水分
§ 2 土壤水分的类型和性质
Water on soilparticle surfacePore Space
Chap.6 土壤水分
§ 2 土壤水分的类型和性质
?吸湿水的特点：水分子呈定向紧密排列、
密度 1.2~2.4g/cm3、无溶解能力、不能以
液态水自由移动,也不能被植物吸收。
?吸湿水达到最大值，此时的土壤吸湿水
量就叫做 最大吸湿量 。
Chap.6 土壤水分
§ 2 土壤水分的类型和性质
2.膜状水
?吸湿水达到最大后，土粒还有剩余的引
力吸附液态水，在吸湿水的外围形成一
层水膜，这种水分称为膜状水。
?当膜状水达到最大厚度时的土壤含水量
称为 最大分子持水量 。
Chap.6 土壤水分
§ 2 土壤水分的类型和性质
Water on soilparticle surfacePore Space
Chap.6 土壤水分
§ 2 土壤水分的类型和性质
2,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。
?作物无法从土壤中吸收水分而呈现永久
凋萎，此时的土壤含水量就称为 凋萎系
数 。
Chap.6 土壤水分
§ 2 土壤水分的类型和性质
3,毛管水
?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。
Chap.6 土壤水分
3,毛管水
?根据土层中毛管水与地下水有无连接，
通常将毛管水分为,毛管支持水 和 毛管
悬着水
?毛管悬着水达到最大时的土壤含水量称
为 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。
Chap.6 土壤水分
4,重力水
?土壤重力水是指土壤水分含量超过田间
持水量之后，过量的水分不能被毛管吸
持，而在重力的作用下沿着大孔隙向下
渗漏成为多余的水。
?土壤所有孔隙都充满水分时的含水量称
为 土壤全蓄水量或饱和持水量 。
Chap.6 土壤水分
Pore Spaces are filled with
water
Chap.6 土壤水分
§ 3 土壤水分含量的表示和测定方法
1,土壤质量含水量
?土壤质量含水量 是指土壤中保持的水分
质量占土壤质量的分数,单位 g/kg (也曾用
%表示 )。
?θ m=[(m1-m2)/m2]× 1000
?式中 θ m为土壤质量含水量（ g/kg）,m1
为湿土质量（ g）,m2为干土质量（ g）。
Chap.6 土壤水分
§ 3 土壤水分含量的表示和测定方法
2,土壤容积含水量
?土壤容积含水量 是指土壤水分容积与土
壤容积之比，常用 θ v表示单位为 cm3/cm3。
?θ v（ %） =（土壤水分容积 /土壤容积）
× 100
?θ v（ %） =土壤质量含水量 × 容重 /1000× 100
Chap.6 土壤水分
§ 3 土壤水分含量的表示和测定方法
3,土壤相对含水量
?在生产实际中常以某一时刻土壤含水量
占该土壤田间持水量的百分数作为相对
含水量来表示土壤水分的多少。
?土壤相对含水量 = （土壤含水量 /土壤田
间持水量） × 100%
Chap.6 土壤水分
§ 3 土壤水分含量的表示和测定方法
4,水层厚度
?这是指一定深度（ mm）土层中水分总量
相当于若干水层厚度（ mm）。
? 水层厚度 =（土壤质量含水量 × 土壤容重
× 土层深度） /1000
Chap.6 土壤水分
§ 3 土壤水分含量的表示和测定方法
5,烘干法
6,水分张力计法
7,中子法
8,时域反射仪（ TDR）法,time-domain-
reflectometry
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
1,土水势
?土水势 表示土壤水分在土 — 水平衡体系
中所具有的 能态 。它是指将单位水量从
一个土 — 水系统移到温度和气压完全相
同的纯水池时所做的功。常用（ Ψ） 来
表示。土水势主要由以下几个分势组成：
基质势（ Ψm）；压力势（ Ψg）；
溶质势（ Ψs）；重力势（ Ψg）。
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
1,土水势
? 基质势（ Ψm）,它是指将单位水量从一个平衡
的土 -水体系统移到另一个没有土壤基质 (纯水 )，
而其它状态完全相同的水池时所做的功。或 由
吸附力和毛管力所制约的土水势。
? 基质势随土壤含水量的增加而增加，在非饱和
含水量情况下为负值，饱和水时达最大，为 0。
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
1,土水势
? 压力势（ Ψg）,它是指将单位水量从一个土
-水体系移到另一个压力不同，而温度、基质、
溶质等状态完全相同的参比系统时所做的功。
或 在土壤饱和水的情况下，由于受压力而产
生土水势变化。
? 不饱和水土壤条件下，土壤水的压力势一般
与参比标准相同，等于 0。压力势一般为正值。
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
1,土水势
? 溶质势（ Ψs）,它是指将单位水量从一个平
衡的土 -水体系统中移到另一个没有溶质而其它
状态均相同的水池时所做的功。或 指土壤水中
溶解的溶质而引起的土水势的变化。
? 土壤中溶解的溶质愈多，溶质势愈低。溶质
势一般为负值。
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
1,土水势
?重力势（ Ψg）,它是指由于重力场位置
不同于参比状态水平面而引起的势能变
化。
?总水势（ ψ t）,ψ t = ψ m +ψ p +ψ s+
ψ g
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
2,土壤水吸力
?土壤水吸力 是指土壤水承受一定吸力的
情况下所处的能态，是指土壤水的负压
力。
?由于基质势和溶质势一般为负值，在使
用中不太方便，所以将基质势和溶质势
的相反数定义为吸力（ S），称之为基质
吸力和溶质吸力。其值与基质势和溶质
势相等，但符号相反。
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
3.土壤水能态定量表示方法
土水势的定量表示是以单位数量土壤水的势能值
为准。 单位数量可以是单位质量、单位容积或
单位重量。
单位容积土壤水的势能值用压力单位,标准单位：
帕（ Pa） 也可用千帕（ kPa）和兆帕（ MPa），
习惯上也是曾用巴（ bar）和大气压（ atm）表
示；单位重量土壤水的势能值用相当于一定压
力的水柱高厘米数表示。
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
3.土壤水能态定量表示方法
? 1Pa=0.0102厘米水柱
? 1 atm=1033厘米水柱 =1.0133 bar
? 1 bar=0.9896atm=1020厘米水柱
? 由于土水势的范围很宽，由零到上万个大
气压,故有人建议使用土水势的水柱高度厘
米数（负）的对数表示,称为 pF。例如土水
势为 -1000厘米水柱则 pF=3。
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
4,土壤水分特征曲线
?土壤水分特征曲线又称 土壤持水曲线 。
?它是指土壤水的基质势或土壤水吸力与
含量水量的关系曲线。
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
4,土壤水分特征曲线
影响土壤水分特征曲线的因素：
A、土壤质地，
b、土壤结构，
c、温度，
d、土壤中水分变化的过程（滞后现象）
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
4,土壤水分特征曲线
Chap.6 土壤水分
4,土壤水分特征曲线
Chap.6 土壤水分
§ 4 土壤水分能态
4,土壤水分特征曲线
? 土壤水分特征曲线的用途,
? A、可利用它进行土壤水吸力和含水率之间
的换算； B、土壤水分特征曲线可以间接地反
映出土壤孔隙大小的分布； C、土壤水分特征
曲线可用来分析不同质地土壤的持水性和土
壤水分的有效性； D、应用数学物理方法对土
壤中的水运动进行定量分析时,水分特征曲线
是必不可少的重要参数。
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
? 在土壤中存在三种类型的水分运动，即：
饱和水流、非饱和水流和水汽运动。
1,饱和土壤中的水流
? 饱和土壤中的水流,简称为饱和流，即
土壤孔隙全部充满水时的水流,这主
要是重力水的运动 。
? 饱和流可分为垂直向下流、垂直向上流
和水平流。
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
1,饱和土壤中的水流
? 饱和流的推动力主要是重力势梯度和压力势梯度 。
? 饱和流服从达西定律,即单位时间内通过单位面积
土壤的水通量与土水势梯度成正比 。
式中,q表示土壤水流通量； Δ H表示总水势差； L为水流
路径的直线长度； K为土壤饱和导水率。
L
HKq ???
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
1,饱和土壤中的水流
? 土壤饱和导水率反映了土壤的饱和渗透
性能，任何影响土壤孔隙大小和形状的
因素都会影响饱和导水率。
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
2,非饱和土壤中的水流
? 非饱和土壤中的水流简称为非饱和流或不饱和流，
即土壤中只有部分孔隙中有水时的水流,这主要是
毛管水和膜状水的运动 。
? 土壤非饱和流的推动力主要是基质势梯度和重力势
梯度 。也可用达西定律来描述：
dx
dKq
m
?? )(??
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
2,非饱和土壤中的水流
? 式中 K（ Ψ m）为非饱和导水率； 为总水势梯度。
? 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可用差分形式，而非饱和条件
下则用微分形式；
? B,饱和条件下的土壤导水率（ K）对特定土壤为一常
数，而非饱和导水率是土壤含水量或基质势的函数。
? 土壤水吸力和导水率之间的关系（如图 5-11）土壤
水吸力为零或接近于零，饱和导水率最大。
dxd?
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
3.土壤中的水汽运动
? 土壤气态水的运动表现为水汽扩散和水
汽凝结两种现象。
? 水汽扩散运动的推动力是水汽压梯度,
这是由土壤水势梯度或由土壤水吸力梯
度和温度梯度所引起的。
? 土壤水不断以水汽的形式由表土向大
气扩散而逸失的现象称为 土面蒸发 。
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
3.土壤中的水汽运动
水汽凝结的两种现象：一是“夜潮”现象；二是
“冻后聚墒”现象。
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
4,入渗、土壤水的再分布和土面蒸发
? 水进入土壤包括两个过程即入渗（也称渗吸、
渗透）和再分布。
（一）入渗：入渗过程一般是指水自土表垂直向
下进入土壤的过程,但也不排斥如沟灌中水
分沿侧向甚至向上进入土壤的过程。
? 水进入土壤的情况是由两方面因素决定的，
一是供水速度 ;
二是土壤的入渗能力。
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
4,入渗、土壤水的再分布和土面蒸发
? 入渗后，水在均一质地的土壤剖面上的分布情况如
图 5-13所示。
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
4,入渗、土壤水的再分布和土面蒸发
（二）土壤 水的再分布
? 在地面水层消失后,入渗过程终止。 土内的
水分在重力、吸力梯度和温度梯度的作用下
继续运动。 这个过程,在土壤剖面深厚,没
有地下水出现的情况下,称为 土壤水的再分
布 。
? 土壤水的再分布是土壤水的不饱和流。
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
4,入渗、土壤水的再分布和土面蒸发
（三） 土面蒸发,即单位时间内单位面积地面上
所蒸发的水量。
? 土面蒸发的形成及蒸发强度的大小主要取决
于两方面：一是受辐射、气温、湿度和风速
等气象因素的影响。二是受土壤含水率的大
小和分布的影响。土面蒸发过程可区分为 3个
阶段：
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
? 表土蒸发强度保持稳定的阶段（图 5-15中
AB）；
? 表土蒸发强度随含水率变化的阶段（图
5-15中 BC)；
? 水汽扩散阶段。
Chap.6 土壤水分
§ 5 土壤水运动
5,田间土壤水分平衡
? 土壤水分平衡的数学表达式为：
? Δ W = P + I + U - E - T - R - In - D
? 式中,Δ W表示计算时段末与时段初土体储水量之
差（ mm）； P表示计算时段内降水量（ mm）； I表示
计算时段内灌水量（ mm）； U表示计算时段内上行水
总量（ mm）； E表示计算时段内 土面蒸发 量（ mm）；
T表示计算时段内植物叶面蒸腾量（ mm）； R表示计
算时段内地 面径流损失 量（ mm）； In表示计算时段
内植物冠层截留量（ mm）； D表示计算时段内下渗水
量（ mm）。
? 图 5-16是一田间土壤水分平衡示意图，
Chap.6 土壤水分
§ 6 土壤水分状况与作物生产
1,作物对土壤水分的需求
? 若某一生育期土壤缺水,对作物产量影响最为严
重,这一时期称为 需水临界期 。
2.土壤水分影响作物对养分的吸收
? 土壤水分状况直接影响作物 对养分的吸收,土
壤中有机养分的 分解矿化 离不开水分，施入土
壤中的化学肥料只有在水中才能 溶解,养分离
子向根系表面 迁移,以及作物根系对养分的吸
收都必须通过水分介质来实现。
