目录

  • 1 绪论
    • 1.1 土壤及其基本特性
    • 1.2 土壤的功能
    • 1.3 土壤科学的发展及研究内容
  • 2 地学基础
    • 2.1 矿物
    • 2.2 岩石
    • 2.3 风化作用
  • 3 土壤矿物质
    • 3.1 土壤矿物质的概念
    • 3.2 土壤矿物质的组成
    • 3.3 黏土(粒)矿物
  • 4 土壤有机质
    • 4.1 土壤有机质的来源、形态和组成
    • 4.2 土壤有机质的转化及其影响因素
    • 4.3 土壤有机质的作用和调节
  • 5 土壤生物
    • 5.1 土壤生物多样性
    • 5.2 土壤生物活性表征
    • 5.3 土壤生物学性质的改良
  • 6 土壤水
    • 6.1 土壤水的类型划分及土壤水分含量的测定
    • 6.2 土壤水的能态
    • 6.3 土壤水的运动
    • 6.4 田间土壤水分平衡和管理
  • 7 土壤空气
    • 7.1 土壤空气的来源与组成
    • 7.2 土壤空气的运动
    • 7.3 土壤空气的作用及其调节
  • 8 土壤质地、结构和孔性
    • 8.1 土壤质地
    • 8.2 土壤结构
    • 8.3 土壤孔性
  • 9 土壤力学性质与耕性
    • 9.1 土壤力学性质
    • 9.2 土壤耕性与改良
  • 10 土壤热性质
    • 10.1 土壤热量来源
    • 10.2 土壤表面的辐射平衡及影响因素
    • 10.3 土壤的热量平衡
    • 10.4 土壤热性质
    • 10.5 土壤温度
  • 11 土壤胶体与离子交换
    • 11.1 土壤胶体的构造和性质
    • 11.2 土壤胶体对阳离子的吸附与交换
    • 11.3 土壤胶体对阴离子的吸附与交换
    • 11.4 离子交换的意义与改良
  • 12 土壤酸碱性
    • 12.1 土壤酸、碱性的形成
    • 12.2 土壤酸碱缓冲性
    • 12.3 土壤酸碱性的改良
  • 13 土壤氧化还原反应
    • 13.1 土壤氧化还原反应
    • 13.2 土壤氧化还原与土壤肥力及生态环境的关系及其调节措施
  • 14 土壤养分
    • 14.1 土壤中的氮
    • 14.2 土壤中的磷
    • 14.3 土壤中的钾
    • 14.4 土壤中的硫、钙和镁
    • 14.5 土壤中的微量元素
  • 15 土壤与植物营养诊断
    • 15.1 营养诊断的基本原理
    • 15.2 营养诊断的方法和技术
  • 16 肥料与合理施肥
    • 16.1 肥料概述
    • 16.2 化学肥料
    • 16.3 有机肥料
    • 16.4 微生物肥料
    • 16.5 合理施肥
  • 17 土壤形成因素、过程、分类与分布
    • 17.1 成土因素
    • 17.2 成土过程
    • 17.3 土壤发育
    • 17.4 土壤分类
    • 17.5 土壤分布
  • 18 主要土壤类型
    • 18.1 四川主要土壤类型
    • 18.2 园林土壤主要类型
土壤水的运动

一、饱和流

土壤孔隙全部充满水,主要是重力水运动,其推动力为土层之间的水势梯度,主要包括重力势和压力势,流动方向为从高水势到低水势。一维垂直向饱和流动可用达西定律来表示。饱和流种类:

a垂直向下的饱和流,发生在雨后或稻田灌水以后。

b垂直向上的饱和流,发生在地下水位较高的地区;因不合理灌溉抬高地下水位,引起垂直向上的饱和流,这是造成土壤返盐的重要原因。

c水平饱和流,发生在灌溉渠道两侧的侧渗;水库的侧渗;不透水层上的水分沿倾斜面的流动等水平饱和流。

二、非饱和流

部分土壤孔隙充水,主要是毛管水和膜状水运动,其推动力为土层之间的水势梯度,包括基质势和重力势,流动方向为从高水势到低水势,水膜厚的地方向水膜薄的地方移动;曲率半径大的孔隙向曲率半径小的孔隙移动;温度高处向温度低处移动。

非饱和流与饱和流的区别,在于两方面,一是推动力不同,非饱和流为基模势和重力势。饱和流为压力势和重力势,而是导水率的差异,饱和流的导水率Ks对某一土壤为常数,而非饱和流导水率K(ψm)不是一个常数,是含水量或基质势的函数。

三、土壤水分入渗与再分布

雨水、灌水进入土壤的两个阶段:入渗和再分布。

1、入渗Infiltration ,可分为两个过程

a渗吸:土壤吸水,直至毛管孔隙水饱和,入渗速度随含水量增加而降低。

b渗透:水分通过大孔隙下渗,饱和水流,速度恒定——最后入渗速率,反映土壤的渗水能力,称渗透系数。入渗过程受供水速度和土壤入渗能力影响。入渗能力是决定地表径流的土壤因素,以入渗速率表示。土壤的稳定入渗速率受土壤质地、有机质含量和结构状况——孔隙状况影响。供水强度小时,入渗速度主要取决于供水;供水强度大时,入渗速度主要取决于土壤的入渗能力。

2、再分布

地面停止供水,入渗终止。土壤入渗水在重力、吸力梯度和温度梯度的作用下继续运动,称为土壤水的再分布。土壤水的再分布,对研究植物从不同深度土层吸水有较大意义。某一土层水的损失,不完全是植物吸水所致,还与上、下层水的再分布有关。

*土壤水的渗漏:土壤水再分布至地下水,地下水位抬高或随地下水流侧向流动—“内排水;而垂直向下的水分运动称为土壤水的渗漏(Soil water percolation

四、土壤气态水运动

(一)水汽运动

1、扩散,即由水汽压高的地方向水汽压低的地方扩散移动。水汽压梯度是水汽扩散运动的主要推动力,受土水势和温度两个因素影响,而又以温度的影响为主。水汽由暖处向冷处扩散遇冷时可凝结成液态水,包括以下两种现象:

a“夜潮现象:水汽由暖处向冷处扩散凝结成液态水。白天由温度较高的表层向底层运动,利于防止蒸发;夜晚由温度较高的底层向表层运动,利于土壤回润。

b“冻后聚墒现象:我国北方冬季土壤冻结后的聚水作用。由于冬季表土冻结,水汽压降低,而冻层以下土层的水汽压较高,于是下层水汽不断向冻层聚集、冻结,使冻层不断加厚,其含水量有所增加,这就是冻后聚墒现象。

2、整体交换

(二)土壤水的蒸发

    土壤水不断以水汽的形态由表土向大气扩散而逸失的现象。

1、条件

a有足够热量达到地面满足水的汽化热;

b土壤水传导至地面;

c水汽从地面移走。

2、影响因素

a气象:辐射强度,气温,空气湿度,风速

b土壤:含水量,孔隙状况

c地下水水位

3、三个阶段

a大气蒸发力控制(蒸发率不变)阶段。控制因素为大气蒸发力。在蒸发的起始阶段,当地表含水率很高时,尽管含水率有所变化,但地表处的水汽压仍维持或接近于饱和水汽压。

b土壤导水率控制阶段。控制因素为土壤导水率。

c水汽扩散控制阶段。当表土含水率很低,低于凋萎系数时,土壤表面形成干土层。土壤水分在干土层下汽化,然后以水汽扩散的方式穿过干土层而进入大气。