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氣壓影響土壤水分特征曲線
2016-03-02
土壤水分特征曲線 soil moisture characteristiccurves 土壤水吸力隨土壤含水量變化的關(guān)系曲線。
土壤含水量和土壤吸力之間的關(guān)系曲線。通常土壤含水量Q以體積百分?jǐn)?shù)表示，土壤吸力S以大氣壓表示。由于在土壤吸水和釋水過程中土壤空氣的作用和固、液而接觸角不同的影響，實(shí)測土壤水分特征曲線不是一個(gè)單值函數(shù)曲線。
相同吸力下的土壤水分含量，釋水狀態(tài)要比吸水狀態(tài)大，即為水分特征曲線的滯后現(xiàn)象。土壤水分特征曲線可反映不同土壤的持水和釋水特性，也可從中了解給定土類的一些土壤水分常數(shù)和特征指標(biāo)。曲線的斜率稱為比水容量,是用擴(kuò)散理論求解水分運(yùn)動(dòng)時(shí)的重要參數(shù)。曲線的拐點(diǎn)可反映相應(yīng)含水量下的土壤水分狀態(tài)，如當(dāng)吸力趨于0時(shí)，土壤接近飽和，水分狀態(tài)以毛管重力水為主；吸力稍有增加，含水量急劇減少時(shí)，用負(fù)壓水頭表示的吸力值約相當(dāng)于支持毛管水的上升高度；吸力增加而含水量減少微弱時(shí)，以土壤中的毛管懸著水為主，含水量接近于田間持水量；飽和含水量和田間持水量間的差值，可反映土壤給水度等。故土壤水分特征曲線是研究土壤水分運(yùn)動(dòng)、調(diào)節(jié)利用土壤水、進(jìn)行土壤改良等方面的最重要和最基本的工具。但土壤水分特征曲線的拐點(diǎn)只有級配較好的沙性土比較明顯，說明土壤水分狀態(tài)的變化不存在嚴(yán)格界限和明確標(biāo)志，用土壤水分特征曲線確定其特征值，帶有一定主觀性。（李寶慶）
土壤水分特征曲線一般也叫做土壤特征曲線或土壤pF曲線，它表述了土壤水勢和土壤水分含量之間的關(guān)系。在農(nóng)學(xué)研究上，由于作物忍受干旱能力有限，所以一般到15bar的壓力時(shí)，也就默認(rèn)當(dāng)作最大值了，此時(shí)土壤已經(jīng)極為干燥了。測定方法包括張力計(jì)、壓力膜儀和離心機(jī)法，張力計(jì)本身測定的就是土壤的水勢（基質(zhì)勢，下同），如果此時(shí)我用任何方法測定出土壤水分含量（soilmoisture），便可以得到一組數(shù)據(jù)，當(dāng)土壤水勢發(fā)生變化時(shí)，我便能得到不同水勢下的土壤含水量數(shù)值，即可以描繪出土壤特征曲線。使用張力計(jì)的缺點(diǎn)是壓力范圍太小，根本無法抵達(dá)植物的萎蔫系數(shù)（一方面由于土壤水分不會(huì)降到那么低，另一方面是張力計(jì)本身量程非常有限）。
壓力膜儀是目前默認(rèn)的儀器設(shè)備，國際上一般都承認(rèn)這種設(shè)備所測定獲得的數(shù)據(jù)，所以在國內(nèi)很多領(lǐng)域都有應(yīng)用。它的原理是用高壓氣泵（或者高壓氮?dú)馄浚┫蛞粋€(gè)密封的容器中充氣加壓，壓力范圍可調(diào)，從0--15bar（bar是壓力單位，也叫巴，數(shù)值上近似等于一個(gè)大氣壓，15個(gè)大氣壓還是比較可怕的），土壤樣品置于其中，下墊特制陶瓷板（陶瓷板起著一個(gè)透水不透氣的作用，將加壓后土壤中滲出的水分轉(zhuǎn)移到密封容器外面），一般24小時(shí)后，樣品中的水分保持恒定，取出樣品，稱重，烘干，再稱重，測定含水量，以此類推，可以得到土壤特征曲線。
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