[科普中国]-土壤水分特性曲线

当把土壤的含水量对共抽吸力或者更通常是对其作图时所得的曲线，就称之为土壤水分特性曲线。

概述由于抽吸力系反比例于含有气—水弯月面的孔隙的有效半径，所以，水分特性曲线的斜率对抽吸力作图即得到土壤中的孔隙大小分布图；如果有某些孔隙的大小远比其他孔隙普遍时，则水分特性斜率—抽吸力曲线就特别显眼。

砂质土壤砂质土壤的孔隙几乎总是蜂窝状的，这就是说，它的孔隙是由具有较大的有效半径的膨大部分与具有较小的有效半径的瓶颈部分相连接而组成的。 当湿土干燥时，即是当水分含量曲线图式。在抽吸力P时，土壤的含水量可能是之间的任何值分从土壤中被抽出时，孔隙的有效直径即为那些与空气接触形成最大界面的瓶颈部分的直径，因为在抽吸力还不足以破坏这瓶颈中的弯月面之前，这些孔隙不能是空无水分的。但是，当干燥的土壤在被水湿润时，在抽吸力还没有降低到足以使最大表面的弯月面已经形成之前，这些孔隙就不能充满水分，只有在最大表面的弯月面形成后，孔隙的其余部分才立即充满水分。因此，在任定的抽吸力条件下，土壤所保持的水分，是由湿变干的土壤多于由干变湿的土壤。

这种蜂窝状孔隙之所以能产生滞后回线，还有另一原因，因为当干燥的土壤湿润时，有部分的大孔隙含有一些被密闭在孔隙中的空气，这是由于孔隙的较窄的瓶颈部分充满水时使空气成为气泡状被封闭起来了。就相当迅速地获得的滞后曲线而论，这些被封闭的气泡往往是在相同的孔隙中形成，所以，气泡的存在对滞后曲线的再现就未必有妨碍。但是，气泡中的空气是要缓慢地溶解于水中，并要向外扩散到大气里去的。这些被禁锢的空气对滞后曲线的全面影响还没有详尽地研究清楚，因为对于一些观察结果，还无令人满意的数量上的解释关于土壤的水分特性曲线，还有另外三点是重要的。首先，结构良好的土壤，在其干燥曲线上典型地具有一个与团块间较大孔隙的抽空相对应的转折点，这些团块问孔隙在抽吸力低于50毫巴时通常都是完好的。第二，pF水分含量曲线在作物生产上具重要性的大部分水分含量范围内都趋于成为一条近似直线，对腐殖质供应充足的土壤尤其如此。第三，结构不良的粘土一般都具有不多的大孔隙，所以，粘土必须先施加抽吸力，有时要施加超过1巴的抽吸力才开始失水，或者才开始出现充气孔隙。这样一种土壤将具有一条高凸状的pF一水分含量曲线。因压实而引起的结构的破坏，不管是由于像拖拉机和农机具在田地上运行之类的交通原因，或由于气候原因而产生的结构破坏，都会使大孔隙减少，使小孔隙增加，从而提高在中等抽吸力时所能保持的水分数量。

温度温度对水分特性曲线的影响是复杂的。温度的上升，使气—水弯月面的表面张力降低，从而降低水分的抽吸力。但是，温度升高也促使任何禁锢态空气的容积增大，这又使土壤发生膨胀，从而扩大了孔隙”。这也都使抽吸力降低。这样一来，两个效应朝着相同约方向作用，但是，它们的相对强度则要取决于禁锢态空气的数量以及禁锢态空气在压力上的升高导致容积膨胀的容易程度。1

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郭亮 - 副教授 - 中国海洋大学