土壤地理学.docx
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土壤地理学.docx
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土壤地理学
徐小兰
绪论
一.土壤及其肥力概念
土壤:
覆盖在地球陆地表面上能够生长植物的疏松层;土壤是独立的历史自然体;土壤是一个运动、开放的系统。
土壤的基本属性和本质特征是具有肥力;
土壤肥力:
是指土壤为植物生长供应和协调养分、水分、空气、热量的能力。
二.土壤在地理环境中的位置和功能
地位:
土壤圈处于岩石圈、生物圈、水圈和大气圈之间的相互接触、过渡地带,是连接各自然地理要素的枢纽,是结合无机自然界和有机自然界的中心环节,成为自然环境中物质循环和能量转化的重要环节和活跃场所。
功能:
1.对生物圈的影响支持和调节生物过程;提供植物生长的养分、水分与适宜的理化条件;决定自然植被的分布;土壤圈中的各种限制因素对生物起不良的影响。
2.对大气圈的影响影响大气圈的化学组成、水分和热量平衡;吸收氧气,释放二氧化碳、甲烷、硫化氢、氮氧化合物和氨气,这对全球大气变化有明显的影响。
3.对水圈的影响影响降水在陆地和水体的重新分配;影响元素的表生地球化学行为、水平分异及水圈的化学组成。
4.对岩石圈的影响作为地球的“保护层”,对岩石圈具有一定的保护作用,以减少其遭受各种外营力的破坏。
由于土壤圈所处的特殊地位,它成为地球上生物与非生物发生强烈交互作用的基地。
土壤圈内的各种土壤类型、特征与性质,都是过去和现在大气、岩石、水和生物圈相互作用的记录与反映,他们对岩石土壤圈在自然与人为作用影响下的变化与发展具有重要意义。
三.土壤地理学研究的主要内容和方法
土壤地理学是以土壤与地理环境的特殊矛盾作为研究对象。
它是研究土壤的发生、发展、分异、分布规律(着重研究土壤形成与环境条件的关系,土壤的空间分布和历史演替规律),进而为调控、改造和利用土壤资源提供科学依据的科学。
与土壤学区别:
土壤学是研究土壤及其肥力发生、发展和深化规律,并合理利用、改良土壤和提高土壤肥力的科学。
它是把土壤作为自然体和农业的主要生产资料来研究的
土壤地理学是土壤学与自然地理学之间的交叉学科,是以土壤及其与地理环境系统的关系为研究对象,研究土壤的发生发育、土壤分类及时空分异规律,进而为调控、改造和利用土壤资源提供科学依据的学科,是一门综合性和生产性很强的学科。
土壤地理学研究内容
1.土壤发生的研究
主要研究土壤内部各组成成分、层次结构,以及与外界环境之间的物质与能量的交换过程,研究土壤的形成、变化和发展的规律
2.土壤分类的研究
根据土壤自身的发生发展规律,对大量材料进行分析对比,对外部形态和内在性质相同或相似的土壤,并入相当的分类单位,纳入一定的分类系统,使之正确的反映土壤之间以及土壤与环境之间在发生上的联系,反映它们的肥力水平和利用价值。
3.土壤地理分布规律的研究
土壤与环境之间是一一对应的,一定的环境会出现一定的土壤,土壤在空间分布上是有规律的,认识和探讨这种规律是土壤地理学的基本任务和研究内容。
4.土壤调查、制图和土壤资源的数量统计与质量评价的研究
土壤是一种资源,认识和利用这种资源,需要进行土壤调查,在土壤调查的基础上还要进行土壤资源的数量统计和质量评价
5.土壤生态系统的研究
土壤同生物与环境之间的相互关系,构成土壤生态系统。
土壤生态系统的重点研究领域:
不同土壤生态系统中营养物质循环和能量传递;区域土壤生态系统的演变同环境之间的关系;人类活动对土壤生态环境的影响与预测。
6.土壤保护的研究
土壤资源是有限的,如何做到土壤资源的可持续利用是土壤地理学的一项重要研究内容,对于退化土壤的治理、恢复与重建措施的研究也是土壤地理学的研究内容。
土壤地理学总任务
充分合理地开发利用土壤资源,保护土壤的生态平衡、恢复和重建良好的土壤生态系统。
土壤地理学研究方法:
以辩证唯物主义观点作为指导思想,继承并发扬本学科传统的地理比较法和相关分析法,但也吸取相邻学科及新科学技术成就和方法。
•土壤野外调查研究方法
•定位或半定位动态观测研究方法
•室内分析研究方法
•历史发生研究方法
•数理统计研究方法
•土壤地球化学研究方法
•遥感、地理信息系统在土壤研究中的应用
土壤地理学研究是以分析区域文献资料并通过野外观察对成土环境、土壤剖面及其诊断特性、土壤利用进行研究,运用地理比较法和相关分析法,把握区域土壤地理分异规律,绘制区域土壤图,采集土壤标本、分析样品。
土壤地理研究的流程,如下图所示。
第一章土壤剖析
第一节土壤形态
一。
土壤剖面土壤剖面指从地面垂直向下的土壤纵断面。
土壤发生层土壤发生层指土壤剖面中与地表大致平行且由成土作用而形成的层次。
单个土体单个土体指土壤剖面的立体化形式,作为土壤的三维实体,其体积最小。
聚合土体聚合土体指两个以上的单个土体组成的群体。
(土壤个体、土壤实体)
二.主要发生层的含义
O层(有机层):
以已分解的和未分解的有机质为主的土层,通常位于矿质土壤的表面,也可埋藏于一定深度;
A层(腐殖质层):
形成于表层或位于O层之下的矿质发生层。
E层(淋溶层):
硅酸盐粘粒、铁、铝等单独或一起淋失,石英或其它抗风化矿物的砂粒或粉粒相对富集的矿质发生层;
B层(淀积层):
A或E层之下,具有硅酸盐粘粒、铁、铝、腐殖质、碳酸盐、石膏或硅的淀积层;或碳酸盐的淋失;或残余二、三氧化物的富集;或有大量二、三氧化物胶膜,使土壤亮度较上下土层为低,彩度较高,色调发红;或具粒状、块状、棱柱状结构。
C层(母质层):
母质层;多数是矿质层,但有机的湖积层也划为C层。
R层(母岩):
母岩层,即坚质基岩,如花岗岩、玄武岩等;
G层(潜育层):
是长期被水饱和,土壤中的铁、锰被还原并迁移,土体呈灰蓝、灰绿或灰色的矿质发生层;
P层(犁底层):
由农具镇压、人畜践踏等压实而形成;
三.土壤观测时记录的指标
1.土壤颜色取决于化学组成与矿物组成
黑色—腐殖质含量高
白色—与石英、高岭土、石灰和水溶性盐类有关
红色—与赤铁矿、水化赤铁矿有关
黄色—与水化氧化铁、褐铁矿有关
棕色—与粘土矿物有关
紫色—与游离态的锰氧化物含量高有关
2.土壤质地土壤是由许多大小不同的土粒按照不同的比例组合而成的,这些不同的粒级混合在一起表现出来的土壤粗细状况,称之为土壤质地,也称为土壤机械组成。
一般土壤质地分为砂土、壤土和粘土等。
自然界中的土壤矿物质颗粒不可能全属一个粒级。
而是由若干个不同的粒级构成的,那么各粒级在土壤中所占的相对比例或重量百分比,就叫做土壤的机械组成,也称土壤质地。
土壤质地关系到土壤的表面积的大小和孔隙的分布,决定着土壤的许多理化特性,因而是土壤的基本特征之一。
3.土壤结构土壤颗粒胶结的状况。
土壤中固体颗粒或者彼此孤立的存在着,或者相互粘在一起形成一定形状和大小的团聚体,称为结构体。
野外应描述土壤结构的形状、大小和发育程度。
土壤结构形状有片状结构、棱柱状和柱状结构、角块状和半角块状结构、粒状结构等,各种结构又分为很小、小、中、大等结构。
土壤结构体的发育程度可分为无结构、弱发育结构、中度发育结构和强发育结构等级别。
4.土壤结持性土壤对机械应力所表现出来的状况。
包括粘着性和可塑性。
在野外,应分别记载干、润、湿时结持性。
土壤粘结性:
土粒与土粒之间相互吸引而结合在一起的性能,它反映出土壤抵抗机械破碎的能力。
其大小决定于土粒之间的接触面积,受土壤质地、结构、水分及腐殖质含量的影响。
土壤粘着性:
指土粒粘附于外物的性能,影响因素于粘结力相同。
土壤的可塑性:
指土壤在湿润状态下,能被塑造并保持其所取得性状的性能。
即只有在一定的含水量条件下才可表现出来
5.土壤孔隙状况在野外观察土壤孔隙状况有两方面的内容:
一方面是孔隙的大小,另一方面是孔隙的多少。
土壤孔隙状况常在较大的结构体表面观察,常分为微孔隙、很细孔隙、细孔隙、中孔隙、粗孔隙,很粗孔隙及少孔隙、中孔隙、多孔隙等。
6.土壤干湿度土壤干湿的程度反映土壤中水分含量多少。
在野外,靠人手对土壤感觉凉湿的程度及用手指压挤土壤是否出水的情况来判断。
分干、润、潮、湿等级别。
7.新生体:
指土壤发育过程中土壤物质重新淋溶淀积和集聚的生成物。
根据新生体可以判断土壤类型、起源及其发育过程。
新生体可分为化学起源与生物起源二种。
化学起源的新生体
易溶盐类(NaCl,CaCl2,MgCl2)
石膏(CaSO4.2H2O)
碳酸钙
二氧化硅
二三氧化物(包括铁、铝、锰的氧化物)
亚铁化合物
腐殖质
生物起源的新生体
粪粒
土壤动物穴
根孔
8.侵入体:
土壤中不是由成土过程所产生,而是由于外界进入的特殊物质。
可分为四类:
岩石形态碎石,砾石,巨砾
冰冻形态冰成物
人为形态砖瓦碎块,玻璃、陶瓷碎片
生物形态动植物化石,动植物残体
第二节土壤组成
土壤是由固相(矿物质、有机质)、液相(土壤水分)、气相(土壤空气)等三种物质组成。
一、原生矿物(primarymineral)
土壤原生矿物是指各种岩石受到不同程度的物理风化,而未经化学风化的碎屑物,其原来的化学组成和结晶构造都没有改变
土壤原生矿物种类主要有:
硅酸盐、铝硅酸盐类矿类、氧化物类矿物、硫化物和磷酸盐类矿物。
1.硅酸盐、铝硅酸盐类矿物:
在土壤原生矿物中硅酸盐、铝硅酸盐类占绝对优势,一般为晶体矿物。
常见的有长石、云母、辉石、角闪石和橄榄石类。
它们大都比较稳定,风化而释放Na、K、Ca、Fe等元素,同时形成新的次生矿物。
1)长石类:
占地壳重量50-60%,占土壤重10-15%,以正长石(钾长石KAlSi3O8)为多,钠长石(NaAlSi3O8)、钙长石(CaAl2Si2O8)较少。
性质不太稳定,一般集中于土壤粗粒级中,风化后较多的K、Na、Ca等元素释放,可供植物吸收
2)云母类:
占岩浆岩的4%,层状硅酸盐矿物。
常见白云母[KH2Al3(SiO4)3]和黑云母[KH2(MgFe)3Al(SiO4)3]。
云母类,特别是黑云母较容易风化,是土壤内K元素的主要来源。
3)橄榄石类:
此类矿物是Fe、Mg比例不定的正硅酸盐类[(MgFe)2SiO3],极易风化。
4)辉石、角闪石类:
占岩浆岩重量的17%,属偏硅酸盐类,是岩浆岩中深色矿物的主要成分。
多呈绿色或黑色。
2.氧化物类矿物:
石英(SiO2)、赤铁矿(Fe2O3)、金红石(TiO2)、蓝晶石(Al2SiO5)等,稳定不易风化,对植物的养分意义不大。
其中石英是土壤中分布最广的一种矿物。
含量为40-60%。
3.硫化物类矿物:
土壤中常见为铁的硫化矿物,即黄铁矿和白铁矿。
二者是同质异构物(黄铁矿属等轴晶系,白铁矿属于斜方晶系),分子式均为FeS2,它们极易风化,成为土壤中硫素的主要来源。
4.磷酸盐类矿物:
其成份主要有氟磷灰石[Ca5(PO4)4F]和氯磷灰石[Ca5(PO4)3Cl]两种,在风化中磷灰石逐渐释放磷化物,是重要的植物矿物质营养元素(无机磷)。
二、次生矿物
次生矿物是由原生矿物经风化后重新形成的新矿物,其化学组成和构造都经过改变,而不同于原来的原生矿物。
土壤次生矿物的种类主要有:
简单盐类、次生氧化物类和次生铝硅酸类
1.简单矿物包括各种碳酸盐、重碳酸盐、硫酸盐、氯化物等。
如方解石(CaCO3)、白云石[Ca,Mg(CO3)2]、石膏(CaSO4•2H2O)、食盐(NaCl)、水绿镁石(MgCl2•2H2O)。
它们都是原生矿物经化学风化后的产物,结晶构造均较简单,常见于干旱和半干旱地区的土壤中。
2.次生氧化物矿物各种含水程度不同的Fe,Al等三氧化物。
如针铁矿(Fe2O3•H2O)、褐铁矿(Fe2O3•H2O•nH2O)、三水铝石(Al2O3•3H2O)。
它们是硅酸盐类、铝硅酸盐类矿物彻底风化后的产物。
结晶构造比较简单,常见于湿热、热带和亚热带地区的土壤中;
此外还有氧化锰、氧化硅、氧化硅凝胶和蛋白石(SiO2•nH2O)。
在数量上次生氧化物虽不如次生铝硅酸盐多,但它对土壤颜色、新生体的形成、以及土壤的“专性吸附作用”等性质都有重要的影响。
3.次生铝硅酸盐类主要包括伊利石、蒙脱石、高岭石等粘土矿物,其颗粒细小(粒径一般小于1微米),呈薄片层状结晶构造,稳定性高。
是构成土壤粘粒的主要成份,也是最主要的次生矿物;
伊利石类(或水化云母):
是一种风化程度较低的矿物,其结晶化学分子式为[OH4Ky(Al4Fe4)Mg4Mg6](Si6Aly)O20。
一般土壤中均有分布,但温带干旱地区的土壤中含量最多。
其颗粒直径小于2微米,膨胀性较小,具有较高的阳离子代换量。
蒙脱石类为伊利石进一步风化的产物。
是基性岩在碱性环境条件下形成的。
其典型分子式可用Al4Si8O20(OH)4.nH2O表示。
在温带干旱地区的土壤中含量较高,其颗粒直径小于1微米,分散度高,吸水性强,并且膨胀性大,阳离子代换量极高。
高岭石类是风化度极高的矿物,其典型分子式可用Al4(Si4O10)(OH)8来表示,也可写为Al2O3.2SiO2.2H2O。
主要见于湿热的热带和亚热带地区的土壤中,在花岗岩残积母质上发育土壤中含量也较高,其颗粒直径较大,膨胀性很小,阳离子代换量亦低。
三、土壤有机质指土壤中的各种含碳有机化合物,其中包括动植物残体、微生物体和这些生物体残体的不同分解阶段的产物,以及由分解产物合成的腐殖质等。
有机质的矿质化过程
定义:
有机质的矿质化过程,指土壤动植物残体,以及土壤腐殖质在微生物作用下,首先分解成简单的有机化合物,最终被彻底分解为无机化合物,如CO2、H2O、NO2、NH3、H2、H2S、CH4的过程。
通常可分为:
不含N有机质的分解
含N有机质的分解。
1、不含氮的有机质的矿质化
(C6H12O5)n+nH2On(C6H12O6)
纤维素、淀粉(多糖)葡萄糖(单糖)
在通气良好的条件下,好氧性微生物活动旺盛,进行氧化作用。
单糖单酸CO2+H2O+能量,分解彻底,并放出大量的热。
(C6H12O5)n+5O22HCOO•COOH+4H2O+2CO2+674卡
(2C2H2O4)
4COOH+O24CO2+2H2O
如通气不良,则单糖分解缓慢,产生热量少,并形成一些CO2、H2O、CH4等还原物质,还可累积一些有机酸(以单糖的丁酸发酵为例):
单糖有机酸+H2+CO2+热,并形成少量酮类或醇类化合物。
C6H12O5CH3CH2CH2COOH+2CO2+2H2+18卡
4H2+CO2CH4+2H2O
不含氮有机质在土壤中分解产生CO2和能量。
均直接和间接地对植物和微生物提供碳素和能量来源。
为形成腐殖质提供原料。
在CO2扩散到近地面大气层中以后,又可供应光合作用所需的碳素营养,构成了生物—土壤生态系统碳素循环的一个组成部分。
2、含N有机质的分解
(包括水解氨化硝化三种作用)
土壤中含N的有机质有腐殖质、蛋白质及衍生物等,它们的分解是土壤N素的主要来源,现以蛋白质为例说明其转化与分解。
1)水解作用:
蛋白质在微生物分泌的蛋白质水解酶作用下,逐渐分解形成各种氨基酸(较简单的N物质)。
蛋白质蛋白酶(水解蛋白质)肽(消化蛋白质)
氨基酸
土壤中蛋白质的分解主要是细菌、放线菌、霉菌作用,它们都具有引起蛋白质分解的水解酶,形成的氨基酸大多数已能被植物吸收
2)氨化作用:
氨基酸在微生物水解酶的作用,进一步分解、产生氨并溶解于溶液形成铵盐。
A、氧化脱氨基——按氧化作用方式进行
RCHNH2COOH+O2RCOOH+CO2+NH3
B、还原脱氨基——按还原方式进行
RCHNH2COOH+H2RCH2COOH+NH3
C、在积水的条件下,氨化作用除按还原方式外,还按水解的方式进行RCHOHCOOH+NH3
RCHNH2COOH+H2O脱氨基
RCH2OH+CO2+NH3
脱氨基、脱羧性
3)硝化作用
氨或铵盐通过微生物作用,氧化硝酸或硝酸盐的过程。
这个阶段可分为两个阶段:
一是氧化为亚硝酸盐;二是亚硝酸氧化为硝酸。
2NH3+3O22HNO2+2H2O+148K
2HNO2+O22HNO3+48K
硝化作用是一种氧化作用,只能在土壤通气良好条件下进行,耕耙、松土、改良土壤结构等都能促进硝化作用的进行,故一般旱地以硝化作用为主,水田中则以氨化作用为主。
无论铵态氮还是硝态氮,都是作物重要的有效氮素养分,然而硝酸盐极易流失,同时在通气不良的条件下,硝酸盐经反硝化细菌的作用,进行还原过程,形成氮气——反硝化作用。
这个过程形成有害的亚硝酸盐,及游离氮,造成营养元素的损失。
HNO3HNO2NO2N2
由于含氮有机物分解、生物固氮、施肥,构成土壤氮素主要来源。
氮素损失:
(1)离子态(NH4+、NO3-)淋失
(2)反硝化——N2
(3)碱性土中NH4+态氨以气体形式挥发
(3)含P有机质的转化
含P有机物(核蛋白、磷脂、磷酸盐等)经过生物化学作用(P细菌)最终分解产物是无机P酸盐(可溶性磷酸或磷酸盐),构成土壤磷素主要来源。
(1)有机P矿化:
含P有机化合物H3PO4
核蛋白核素核酸H3PO4
卵磷脂肪甘油磷酸脂H3PO4
(2)无机P化合物转化:
不溶P酸盐可溶p酸盐植物、微生物
(4)含S有机质的转化
含S有机质转化类似含N有机质的转化
A、含S有机质含S氨基酸H2S
硫化作用
B、H2SH2SO4(S、H2S氧化为H2SO4的过程)
COOH•CH2NH2•CH2S•SCH2•CHNH2•COOH+4H2O
2H2S+2NH3+2CH3COOH+2HCOOH
2H2S+O2S2+2H2O+126卡
S2+3O2+2H2O2H2SO4+294卡
总之,CO2、H2O、NH3、铵盐、HNO3、H3PO4、H2SO4等是土壤有机质的矿质化最终产物。
另外,Ca、Mg、K、Na、Fe等各元素也同时被释放出来,同时还释放能量;
由上述可知,有机质的矿质化过程,是释放植物生长所需要的N、P、S及灰分元素等营养元素的主要过程。
四、土壤有机质在土壤肥力中的作用(简答题)
1、土壤有机质是植物养料的源泉
土壤有机质含有丰富的植物所需营养元素,如碳、氢、氧、磷、硫、钾、钙等,还含有多种微量元素,通过不断分解供植物吸收利用。
同时植物养分以腐殖质形态存在的,有利于养分保蓄,减少淋溶损失,所以有机质是供应植物养料的物质基础。
2、土壤有机质是离子代换作用、络合作用和缓冲作用
土壤有机质的羧基、酚羟基、烯醇或羟基使有机胶体带负电荷,具有较强的代换性能,比矿物质代换量要高十到几十倍,可以大量保存植物养分,以免淋溶损失。
土壤有机酸(如草酸、乳酸、酒石酸、柠檬酸等),聚酚和氨基酸等都是络合剂,有机酸和钙、镁、铁、铝形成稳定性的络合物,能提高无机磷酸盐矿物的溶解性,二、三羧基羧酸与金属离子形成稳定络合物的能力较强,有活化土壤微量元素的作用。
土壤有机胶体是一种具有多价酸根的有机弱酸,其盐类具有两性胶体的作用,有很强的缓冲酸碱化的能力。
3、土壤有机质能改善土壤物理性质
土壤有机质几乎对所有的土壤物理性质都有良好的影响,腐殖质是很好的胶结剂,能使土粒形成良好的团粒结构,从而使土壤通透疏松,减少粘着性,改善耕作。
腐殖质色暗,可加深土壤颜色,增强土壤吸热能力,同时其导热性小,有利于保温,使土温变化暖和。
4、土壤有机质是植物生长激素
土壤有机质中含有许多对植物生长发育起激素作用的物质,如维生素B1、B2、吡醇酸、菸碱酸、激长素等类型化合物;还有微生物形成的抗生素,如青霉素、链霉素等。
但也有对植物生长不利的香草醛、安息香酸、香豆素、二氢固醇酸等。
这些激素的作用在于提高植物氧化、还原酶的活性,促进吸收养分的能力、加强呼吸作用。
五.土壤水分:
土壤水分是土壤的重要组成成分之一。
它不仅是植被生活不可缺少的生存因子,而且它和可溶性盐构成土壤溶液,成为向植物供给养分的介质。
六、土壤水分常数:
土壤所能保持各种水分形态类型的最大数值。
土壤水分常数是说明土壤含水量和持水能力的,是用来研究土壤水分状况及其对植物的有效性
七、凋萎系数:
植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。
土壤水分类型:
固态水、汽态水、吸湿水、膜状水、毛管水、重力水等
固态水:
只有当土壤温度到0℃以下,土壤水发生冻结时才能形成固态水,它不能为植物所吸收利用。
中纬度地区,冬季寒冷,具有季节性固态水,高纬、高山的永冻土区,水分终年固态。
汽态水:
气体状态存在的水分,即水汽。
这种水存在于土壤孔隙之中,也是土壤空气成分之一。
气态水的多寡,随土壤的湿度和温度的变化而变化,且不能被植物所利用。
但是,①在比较干旱的情况下它是土壤中重要的可自由移动的水分形态②气态水的多寡,影响着土壤水分蒸发速率③土壤水分的凝结可以生成土壤中其他形态的水分。
土壤中被固体颗粒束缚着的不能自由移动的水称为束缚水。
束缚水可分为化学束缚水和物理束缚水。
化学束缚水:
参与矿物结晶晶格组成,成为土壤矿物化学组成的部分。
化合水和结晶水:
化合水和结晶水统称为化学束缚水。
化合水是指参与粘土矿物晶格组成,并被矿物所牢固保存的水,如Fe(OH)3、Al(OH)3等,只有在温度大于105摄氏度,甚至大于300—500摄氏度时才能释放出来的水分。
结晶水是和矿物晶格相结合不够牢固的水分,如石膏CaSO4.2H20、芒硝NaSO4.10H2O等,它在较低的温度,如石膏60—65摄氏度,芒硝20—25摄氏度时就可分离出来。
这两种水分不能直接参与土壤的物理作用,也不能为植物所利用。
物理束缚水:
主要是被土壤固体颗粒表面的分子引力所保持着的水分,依其来源和受束缚力的大小可分为吸湿水和膜状水。
吸湿水:
土壤具有吸附水汽分子的能力,称为土壤的吸湿性,被吸附的水分叫吸湿水(也叫紧束缚水)。
即土壤固体颗粒依据其表面分子引力吸持在颗粒表面的汽态水。
土壤吸湿水量大小,主要决定于土粒的表面积大小和相对湿度的高低。
土壤质地愈细,比表面积愈大,吸湿愈强,所以土壤质地粘重,土壤的吸湿水量就愈高,空气中相对湿度愈大,吸湿量愈大,土壤保持吸湿水达到的最大量称为吸湿系数。
八.膜状水:
被吸附在吸湿水膜外层的水分叫膜状水。
膜状水的形成是在土粒表面形成吸湿水层以后,尚有剩余的分子引力,吸附动能较小的液态水分子,当膜状水达到最大数量时的含水量,称为最大分子持水量;
膜状水的含量决定于土粒总面积和土壤溶液的浓度。
土壤愈粘重,表面积愈大,有机质的含量愈高,膜状水愈多。
当土壤溶液浓度增高时,渗透压增大,促使土壤膜状水含量减少。
植物能够吸收利用部分膜状水;
自由水:
土壤中不被土粒牢固保持而能够自由移动的液态水,即超过最大分子持水量时的水分,这种水能够被植物利用,并参与土壤中的各种物理化学作用。
自由水可以分为毛管水和重力水两种。
九.毛管水:
土壤中被毛管力吸附存在于土粒之间所形成的毛细管孔隙中的水分。
毛管水是土壤中最宝贵的水分:
具有溶解力,在毛管水中溶解有各种营养物质;又由于毛管力的作用,毛管水能较长久的存在于土壤中,为植物有效水分的基本来源。
毛管水依其存在状态可分毛管悬着水和毛管上升水
毛管悬着水:
当降雨或灌溉水进入土壤,在压力作用下向下渗透,结果一部分流入下层,另一部分靠毛管力的作用被保持在毛管孔隙中,叫毛管悬着水;毛管悬着水达到最大时的土壤含水量称为田间持水量
毛管上升水(毛管支持水):
地下水沿毛管上升而充满毛管孔隙中的水分。
当土壤毛管上升水到最大数量时含水量,称毛管持水量。
重
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