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土壤水分特征曲线的影响因素

已有 11579 次阅读 2014-5-4 14:39 |系统分类:论文交流

  土壤水分特征曲线的影响因素

根据毛细管理论,土壤水分特征曲线实际反映的是土壤孔隙状况和含水量之间的关系,所以一切影响土壤孔隙状况和水分特性的因素都会对土壤水分特征曲线产生影响。土壤孔隙状况是土壤结构决定的,土壤结构就是大小和形状不同物理化学性质不同的土壤颗粒,在土壤中排列组合的形式。每一种排列组合形式就是一种土壤结构。土壤颗粒在土壤中排列组合的形式无限多,土壤结构也就无限多,根本不存在无结构的土壤,也不能把片状﹑柱状和块状等局部土体形状简单的做为划分土壤结构的标准。影响土壤水分特征曲线的主要因素如下:

   ﹙1﹚土壤颗粒大小和百分含量的影响

 土壤颗粒大小和百分含量决定土壤孔隙结构的主要因素之一,因此对土壤水分特征曲线影响很大,一般黏粒含量越高的土壤,任何吸力下土壤含水量都较大,因为黏粒多的土壤中细孔隙较多,表面能较大,故能吸持较多的水分。沙粒多而黏粒很少的土壤孔隙中大孔隙多,水分容易排走,保持的水分较少。黏土中,含水量的减少比较缓慢,曲线坡度比较缓和。

   ﹙2﹚土壤容重和孔隙度的影响

土壤容重的变化引起土壤孔隙度的变化,而且改变土壤孔隙大小及分布,随着容重的增加,大土粒形成的孔隙会被小土粒逐级填实,因此必然影响土壤水分特征曲线。随着容重的增加,土壤总孔隙度减少,主要是降低了土壤的较大孔隙,小孔隙受影响较小。因此,土壤的饱和含水量随土壤容重增加而降低,高吸力段的土壤水分特征曲线基本不变。

通常在测定土壤水力特性时,大多假定土壤的容重不随土壤水分状况发生变化,这对于大多数的土壤显然是不适用的。邵明安等实验发现陕西武功地区重壤土在0~204 m水柱吸力范围内容重可从1.3g·cm-3增加到2.0g·cm-3,土壤结构是不稳定的,土壤含水量引起土壤的膨胀与收缩,土壤水流使土壤颗粒产生重新排列引起土壤结构变化。因此,土壤水分特征曲线从干到湿的吸水过程中得到的吸水曲线﹙湿润曲线﹚与从湿到干的脱水过程得到的脱水曲线﹙干燥曲线﹚不可能是同一条土壤水分特征曲线,即两者不可能重合。

   ﹙3﹚温度的影响

温度对土壤水分特征曲线的影响是通过改变水的性质发生作用的。温度升高时,水的黏度和表面张力下降,土水势升高,土壤水吸力降低。因此在一定水势下,温度高时土壤保持的水量较少,温度低时则较多。温度对土水势的影响在土壤含水量低时尤为明显,在细质土中比粗质土中明显。

   ﹙4﹚水流流速变化的影响

液体水在土壤中流动速度较小,基本上属于层流运动。液体水在通过孔径不同的毛细管时流速也会发生变化,当水流由慢变快时,加速度为正值,对土壤颗粒产生冲力,这种冲力大于土壤颗粒的稳定力时,会使土壤颗粒随水流流动。当水流由快变慢时,加速度为负值,水流对土壤颗粒产生的冲力又会变成稳定力,使土壤颗粒在土壤的某一个固定的位置稳定下来,显而易见,水流流速的变化,能够使土壤结构发生变化,那怕是微小的变化,也会引起土壤水分特征曲线的变化。何况,土壤中的液体水,根本不是纯净的水,即使是流动缓慢的水中,也会有半径不同的微小灰尘随水运动。这方面的问题我们以后在有关章节中详细讨论。

 我们认为所谓的土壤水分的滞后作用,是土壤结构在外力的作用下发生了变化,因而引起土壤含水量的变化。

                           





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