如何通过土壤水文特征曲线粗略判断空隙分布和质地

更新时间2018-11-01 10:01:51

如题，如何通过土壤水文特征曲线粗略判断空隙分布和质地

土壤水的基质势（或土壤水吸力）随土壤含水量而变化，其关系曲线称为土壤水分特征曲线
soil moisture characteristic curve。该曲线反映了土壤水分能量和数量之间的关系。

一般，该曲线以土壤含水量Q（以体积百分数表示）为横坐标，以土壤水吸力S（以大气压表示）为纵坐标。

土壤水分特征曲线可反映不同土壤的持水和释水特性，也可从中了解给定土类的一些土壤水分常数和特征指标。

曲线的斜率倒数称为比水容量，是用扩散理论求解水分运动时的重要参数。

曲线的拐点可反映相应含水量下的土壤水分状态，如当吸力趋于0时，土壤接近饱和，水分状态以毛管重力水为主；吸力稍有增加，含水量急剧减少时，用负压水头表示的吸力值约相当于支持毛管水的上升高度；吸力增加而含水量减少微弱时，以土壤中的毛管悬着水为主，含水量接近于田间持水量；饱和含水量和田间持水量间的差值，可反映土壤给水度等。故土壤水分特征曲线是研究土壤水分运动、调节利用土壤水、进行土壤改良等方面的最重要和最基本的工具。

特点：-

滞后现象：相同吸力下的土壤水分含量，释水状态要比吸水状态大，即为水分特征曲线的滞后现象。

土壤水分特征曲线的拐点只有级配较好的沙性土比较明显，说明土壤水分状态的变化不存在严格界限和明确标志，用土壤水分特征曲线确定其特征值，带有一定主观性。

质地

质地对曲线的影响最明显，颗粒越细，曲线斜率越大 。土壤颗粒越细, 其表面不马越大, 垒结起来之后形成的孔隙也就愈小, 这祥对水的吸持能力就越大。所以在相同的含水量下, 质地越细,水吸力就愈大, 较小的含水量变化将引起吸力发生较大变化, 曲线愈陡; 反之质地越粗, 吸力就越小, 较大的含水量变化仅引起吸力发生较小的变化, 曲线愈平缓。

结构

结构对土壤水分特征曲线的影响也很大，尤其是在接近饱和含水量段。当土壤团聚比较好, 团聚体数量较多时,，曲线开始时都先经过一段平缓上升，而后转入急速上升，团聚体含量越多，曲线平缓上升段愈低平。当土壤比较分散,团聚体含量比较少时，曲线一开始就上升很快,而后则经历一段的缓慢上升，最后转入急速上升, 使曲线呈典型的“S”型。

容重

容重对水分特征曲线也有影响。容重变大时曲线的斜率尤其是接近饱和含水量酸的斜率增大。是由于容重增大时土壤孔隙特家别是较大孔隙被压缩, 大孔隙数量减少，饱和含水量降低所致。

应用

土壤水分特征曲线主要有以下几方面的应用：

① 进行基质势和含水量的相互换算。

根据土壤水分特征曲线可将土壤湿度换算成土壤基质势，依据基质势可判断土壤水分对作物的有效度。也可将基质势换算成含水量，根据土壤水分特征曲线可查得田间持水量、凋萎湿度和相应的有效水范围。土壤水分特征曲线斜率的倒数，即单位基质势变化所引起含水量的变化，称之为比水容重，是衡量土壤水分对植物的有效性和反映土壤持水性能的一个重要重要指标。

② 表示比水容重。

土壤水分特征曲线斜率的倒数，即单位基质势变化所引起含水量的变化，称之为比水容重，是衡量土壤水分对植物的有效性和反映土壤持水性能的一个重要重要指标。

③ 可以间接反映土壤孔隙的分布。

若将土壤中的孔隙设想为各种孔径的圆形毛细管，那么S和毛细管直径d的关系可简单的表示为S=4σd。式中σ为水的表面张力系数，室温条件下一般为75×105N/cm。应用数学物理方法对土壤中的水运动进行定量分析时，水分特征曲线是不可缺少的重要参数。

④ 可以判断土壤质地状况和土壤水分在吸力段的分布状况。

曲线的拐点可反映相应含水量下的土壤水分状态，如当吸力趋于0 时，土壤接近饱和，水分状态以毛管重力水为主；吸力稍有增加，含水量急剧减少时，用负压水头表示的吸力值约相当于支持毛管水的上升高度；吸力增加而含水量减少微弱时，以土壤中的毛管悬着水为主，含水量接近于田间持水量；饱和含水量和田间持水量间的差值，可反映土壤给水度等。故土壤水分特征曲线是研究土壤水分运动、调节利用土壤水、进行土壤改良等方面的最重要和最基本的工具。