六个问题,搞懂土壤水!
六个问题,搞懂土壤水!
第一个问题,土壤水属于地下水吗?
土壤水,顾名思义,就是土壤孔隙中的水分。
地下水,主要指埋藏在地表以下的各种形式的水,包括了包气带水(非饱和带水)和饱水带水(饱和带水)。
从地表到潜水面之间,这个区域因为岩土孔隙中尚未饱和,还包含有空气,所以叫包气带,也被成为非饱和带。土壤水其实就是包气带水的一种。
可以看到,从广义上来说,土壤水属于地下水的。
【注】地下水
广义:埋藏在地面以下的各种形式的水(包气带水 + 饱和带中的潜水和承压水)
狭义:地下水指赋存于地面以下岩石孔隙中的水,即饱水带中的潜水和承压水。
第二个问题,土壤孔隙中水和空气的关系是什么呢?
由于孔隙大小有限,所以二者呈现此消彼长的状态。如果土壤水占比过大,那空气含量较少,也就意味着土壤的透气性较差。
第三个问题,土壤水有什么作用?
土壤是一个巨大的蓄水库,全球蓄于土壤中的水量约为河道蓄水量的8倍。
土壤水是还是联系地表水和地下水潜水的重要纽带,影响着自然界的水分循环。
它也是植物吸收水分的主要来源,土壤水的含量会影响土壤肥力、土壤温度和通气状况,所以对植物的产量和品质都会产生重要影响。
第四个问题,土壤水有哪些来源(补给方式/收入)?
① 大气降水
一般来说,降水丰富的地区,土壤含水量较高。降水对浅层土壤含水量的影响要大于深层土壤水。
② 地表水
一般情况下,河、湖、沼泽等水域环境附近的土壤含水量较高。
③ 空气凝结水
如果昼夜温差较大,夜晚温度降低,近地面空气中水汽就会凝结为小水滴(如露水),渗入土壤。这种补给方式有明显的日变化。在干旱地区,它会显得尤为重要。
④ 地下水,这儿主要指的潜水
一般来说,在地下水(潜水)容易汇集的地势低洼区,地下水(潜水)对土壤水的补给较明显,这里土壤的含水量一般偏高。
土壤水收入示意图
接着,再来看第五个问题,土壤水的支出(损耗)有哪些方式?
① 蒸发
蒸发强烈的地区和时段,土壤中含水量会偏低。
② 植物根系吸收
植物量丰富、根系密度较大的地区,土壤含水量可能较低。由于各种植被类型的根系埋藏深度会有差异,这也会导致土壤含水量在垂直方向上发生变化。
③ 下渗到潜水层
土壤水也会因重力原因向下补给潜水。但如果出现冻土现象,土壤水分下渗受阻,那这类地区,土壤中的含水量就可能相对较高。
考试时,如果遇上分析某地土壤含水量多少的试题,我们可以从这个公式入手:
土壤的含水量=收入-支出
分析时,是需要综合考虑多个因素的共同影响的。
土壤水收支示意图
除了自然因素之外,我们也不能忽视人类活动对土壤含水量的影响。
比如:人们在缓坡上修建横向水平梯田,使得地表水平面积增加。这种对地形的改造,会阻碍地表径流的流动,使得上坡土壤含水量偏高,而下坡土壤含水量偏低。
横向梯田
再比如,大水漫灌这种不合理的灌溉方式,会在短时间内提高土壤的含水量,但如果经历了强烈蒸发,之后土壤中的水分会明显减少,还有可能引起土壤盐碱化的问题。
最后,我们来看第六个问题,如何理解土壤的保水和排(透)水能力?
如果某地土壤孔隙中的水很容易流失,那就说明这种土壤的排水、通气性能较好,而保水性能较差。
以下这些因素都会影响到土壤的排水和保水能力。
① 首先来看土质
从质地来看,按照土壤颗粒大小排序,应该是砂土>壤土>黏土。
砂土
整体颗粒较大,土壤孔隙较大,渗水速度快,保水性能差,但通气性能好。
壤土
通气、透水、保水、保温,各方面的性能比较均衡,所以适合大部分植物生长,也是发展农业生产的比较理想的土壤。
黏土
土壤颗粒相对较小,土壤孔隙小,渗水速度慢,保水性能好,但排水、透气性能较差。
② 土壤厚度
一般来说土层越厚,保水能力越强。
③ 看坡度
一般来说,坡度越陡,土壤水就越容易在重力作用下,向海拔更低的地方流动,所以陡坡上土壤的保水能力相对较差。
④ 枯枝落叶层
枯枝落叶有吸水、截留降水,阻碍径流等作用,还可以减少土壤水的蒸发,所以有枯枝落叶的覆盖,会更有利于土壤水分的保持。