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系曲線。
土壤含水量和土壤吸力之間的關系曲線。通常土壤含水量Q以體積百分數表示，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，實測土壤水分特征曲線不是一個單值函數曲線。
相同吸力下的土壤水分含量，釋水狀態要比吸水狀態大，即為水分特征曲線的滯后現象。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和特征指標。曲線的斜率稱為比水容量,是用擴散理論求解水分運動時的重要參數。曲線的拐點可反映相應含水量下的土壤水分狀態，如當吸力趨于0時，土壤接近飽和，水分狀態以毛管重力水為主；吸力稍有增加，含水量急劇減少時，用負壓水頭表示的吸力值約相當于支持毛管水的上升高度；吸力增加而含水量減少微弱時，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動、調節利用土壤水、進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只有級配較好的沙性土比較明顯，說明土壤水分狀態的變化不存在嚴格界限和明確標志，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系。在農學研究上，由于作物忍受干旱能力有限，所以一般到15bar的壓力時，也就默認當作最大值了，此時土壤已經極為干燥了。測定方法包括張力計、壓力膜儀和離心機法，張力計本身測定的就是土壤的水勢（基質勢，下同），如果此時我用任何方法測定出土壤水分含量（soilmoisture），便可以得到一組數據，當土壤水勢發生變化時，我便能得到不同水勢下的土壤含水量數值，即可以描繪出土壤特征曲線。使用張力計的缺點是壓力范圍太小，根本無法抵達植物的萎蔫系數（一方面由于土壤水分不會降到那么低，另一方面是張力計本身量程非常有限）。
壓力膜儀是目前默認的儀器設備，國際上一般都承認這種設備所測定獲得的數據，所以在國內很多領域都有應用。它的原理是用高壓氣泵（或者高壓氮氣瓶）向一個密封的容器中充氣加壓，壓力范圍可調，從0--15bar（bar是壓力單位，也叫巴，數值上近似等于一個大氣壓，15個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（陶瓷板起著一個透水不透氣的作用，將加壓后土壤中滲出的水分轉移到密封容器外面），一般24小時后，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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