概念

是指土粒表面靠分子引力從空氣中吸附的氣態(tài)水并保持在土粒表面的水分。

包氣帶土壤孔隙中存在的和土壤顆粒吸附的水分。通常有下列4種形式：①吸附在土壤顆粒表面的吸著水。又稱強(qiáng)結(jié)合水。土壤顆粒對(duì)它的吸力很大，離顆粒表面很近的水分子，排列十分緊密，受到的吸引力相當(dāng)于10000個(gè)大氣壓。這一層水溶解鹽類能力弱，－78℃時(shí)仍不凍結(jié)，具有固態(tài)水性質(zhì)，不能流動(dòng)，但可轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水而移動(dòng)。②在吸著水外表形成的薄膜水。又稱弱結(jié)合水。土粒對(duì)它的吸引力減弱，受吸力為31～6.25大氣壓 ，與液態(tài)水性質(zhì)相似，能從薄膜較厚處向較薄處移動(dòng)。③依靠毛細(xì)管的吸引力被保持在土壤孔隙中的毛細(xì)管水 。所受的吸力為6.25～0.08大氣壓。毛細(xì)管水可傳遞靜水壓力，被植物根系全部吸收。④受重力作用而移動(dòng)的重力水，具一般液態(tài)水的性質(zhì)。除上層滯水外不易保持在土壤上層。土壤水的增長(zhǎng)、消退和動(dòng)態(tài)變化與降

水、蒸發(fā)、散發(fā)和徑流有密切關(guān)系。

廣義的土壤水是。有固態(tài)水、氣態(tài)水和液態(tài)水三種。主要來(lái)源于降雨、雪、灌溉水及地下水。液態(tài)水根據(jù)其所受的力一般分為吸濕水、毛管水和重力水，分別代表吸附力、彎月面力和重力作用下的土壤水。蘇聯(lián)學(xué)者還把由土粒表面的吸著力所保持的水分為吸濕水和結(jié)合水，后者又分為緊結(jié)合水和松結(jié)合水；毛管水又分為毛管支持水、毛管懸著水以及毛管上升水；重力水分滲透自由重力水和自由重力水等。土壤水是土壤的重要組成，是影響土壤肥力和自凈能力的主要因素之一。

固態(tài)水——土壤水凍結(jié)時(shí)形成的冰晶。

汽態(tài)水——存在于土壤空氣中的水蒸汽。

束縛水——又分為吸濕水（緊束縛水）和膜狀水（松束縛水）

自由水——又分為毛管水、重力水和地下水，其中毛管水又分為懸著水和支持毛管水。

在室內(nèi)經(jīng)過(guò)風(fēng)干的土壤，看起來(lái)似乎是干燥了，而實(shí)際上還含有水分。如果把這種風(fēng)干的土壤樣品放在烘箱里，在105℃的溫度下烘烤，或者把它放在帶有吸濕劑（例如磷酸酐）的干燥器中，每隔一段時(shí)間拿出來(lái)稱重一次，就會(huì)發(fā)現(xiàn)土壤樣品的重量逐次降低，直到稱至恒重時(shí)，這時(shí)的土壤才算是干燥了，稱為烘干土。如果把烘干土重新放在常溫、常壓的大氣之中，土壤的重量又逐漸增加，直到與當(dāng)時(shí)空氣濕度達(dá)到平衡為止，并且隨著空氣濕度的高低變化而相應(yīng)地作增減變動(dòng)。上述現(xiàn)象說(shuō)明土壤有吸收水汽分子的能力。以這種方式被吸著的水，稱為吸濕水。 土壤的吸濕性是由土粒表面的分子引力、土壤膠體雙電層中帶電離子以及帶電的固體表面靜電引力與水分子作用所引起的，這種引力把偶極體水分子吸引到土粒表面上，吸附水分子過(guò)程釋放能量（熱能）。因此，土壤質(zhì)地愈粘，比表面積愈大時(shí)，它的吸濕能力也愈大。圖6-1表示土壤不同粒級(jí)范圍內(nèi)吸濕水含量與空氣相對(duì)濕度的關(guān)系。引起吸濕作用距離很短，只等于幾個(gè)水分子的直徑，但作用力很大，因而不僅能吸收水汽分子，并且能使水分子在土粒表面密集，吸濕水的密度可達(dá)1.7左右。所以這種水不能被植物吸收，對(duì)于植物來(lái)講為無(wú)效水。重力也不能使吸濕水移動(dòng)，只有在吸收能量轉(zhuǎn)變?yōu)槠麘B(tài)的先決條件下才能運(yùn)動(dòng)，因此稱為緊束縛水。

1、小于0.002毫米的粒級(jí)

2、0.002-0.006毫米的粒級(jí)

3、0.006-0.02毫米的粒級(jí)

4、大于0.02毫米的粒級(jí)

土粒飽吸了吸濕水之后，還有剩余的吸收力，雖然這種力量已不能夠吸著動(dòng)能較高的水汽分子，但是仍足以吸引一部分液態(tài)水，在土粒周?chē)奈鼭袼畬油鈬纬杀〉乃?，以這種狀態(tài)存在的水稱為膜狀水。盡管重力也不能使膜狀水移動(dòng)，但它本身卻能從水膜較厚處往較薄處移動(dòng)見(jiàn)圖6-2，不過(guò)移動(dòng)的速度極緩慢。因此，與吸濕水相比，這種水又稱為松束縛水。由于部分膜狀水所受吸引力，超過(guò)植物根的吸水能力，更由于膜狀水移動(dòng)速度太慢，不能及時(shí)補(bǔ)給，所以高等植物只能利用土壤中所有膜狀水的一部分。當(dāng)土壤還含有全部吸濕水和部分膜狀水時(shí)，高等植物就已經(jīng)發(fā)生永久萎蔫了。

水由于其本身分子引力的關(guān)系，而具有明顯的表面張力；土粒在吸足膜狀水后尚有多余的引力；土壤的孔隙系統(tǒng)，是一個(gè)復(fù)雜的毛管系統(tǒng)。因此，土壤具有毛管力(勢(shì))并能吸持液態(tài)水。毛管水就是指借助于毛管力(勢(shì))，吸持和保存土壤孔隙系統(tǒng)中的液態(tài)水，它可以從毛管力(勢(shì))小的方向朝毛管力大的方向移動(dòng)，并能夠被植物吸收利用。土壤質(zhì)地粘、毛管半徑小，毛管力(勢(shì))就大。由于土壤孔隙系統(tǒng)復(fù)雜，有些地方大小孔隙互相通連，另一些地方又發(fā)生堵塞，因此，土壤中的毛管水也有好幾種狀態(tài)，簡(jiǎn)略地可歸為兩類：懸著水和支持毛管水。

懸著水是指不受地下水源補(bǔ)給影響的毛管水，即當(dāng)大氣降水或灌溉后土壤中所吸持的液態(tài)水。壤土和粘土的毛管系統(tǒng)發(fā)達(dá)，懸著水主要是在毛管孔隙中，但也有一部分是在下端堵塞的非毛管孔隙內(nèi)；砂土及礫質(zhì)土的毛管系統(tǒng)不發(fā)達(dá)，大孔隙多，懸著水主要是圍繞在土?；蚴[相互接觸的地方，有時(shí)水環(huán)融合在一起，有時(shí)互相不甚通連，統(tǒng)稱為觸點(diǎn)水（圖7-4P142）。在均質(zhì)土壤中，當(dāng)懸著水處于平衡狀態(tài)時(shí)，土壤上下各處的含水量基本一致。

支持毛管水是指土壤中受到地下水源支持并上升到一定高度的毛管水，即地下水沿著土壤毛管系統(tǒng)上升并保持在土壤中的那一部分水分。這種水在土壤中的含量，是在毛管上升高度范圍內(nèi)自下而上逐漸減少，到一定限度為止。造成這種現(xiàn)象的原因是：土壤的孔隙有大有小，形成的上升管道有粗有細(xì)，在粗的管道中水上升的高度小，在粗細(xì)的管道中水上升的高度大，所以接近地下水飽和處的支持毛管水幾乎充滿所有孔隙，而離水飽和區(qū)愈遠(yuǎn)則支持毛管水愈少。

粗粒間隔中的毛管水上升高度小，細(xì)粒間隙中的毛管水上升高度大（表7-1）。如果取直徑為0.001mm毫米的土粒按上式計(jì)算，理論上毛管水上升高度應(yīng)達(dá)75m，但從自然界觀察結(jié)果看來(lái)，這個(gè)數(shù)值從未被證實(shí)。即使是粘土中，毛管水上繁榮昌盛高度也很少達(dá)到5~6米，一般都不超過(guò)3~4米。這可能是由于毛管直徑過(guò)小時(shí)，孔道易被膜狀水所堵塞。

當(dāng)大氣降水或灌溉強(qiáng)度超過(guò)土壤吸持水分的能力時(shí)，土壤的剩余引力基本上已經(jīng)飽和，多余的水就由于重力的作用通過(guò)大孔隙向下流失，這種形態(tài)的水稱為重力水。有時(shí)因?yàn)橥寥勒尘o，重力水一時(shí)不易排出，暫時(shí)滯留在土壤的大孔隙中，就稱為上層滯水。重力水雖然可以被植物吸收，但因?yàn)樗芸炀土魇?，所以?shí)際上被利用的機(jī)會(huì)很少；而當(dāng)重力水暫時(shí)滯留時(shí)，卻又因?yàn)檎紦?jù)了土壤大孔隙，有礙土壤空氣的供應(yīng)，反而對(duì)高等植物根的吸水有不利影響。

如果土壤或母質(zhì)中有不透水層存在，向下滲漏的重力水，就會(huì)在它上面的土壤孔隙中聚積起來(lái)，形成一定厚度的水分飽和層，其中的水可以流動(dòng)，稱為地下水。從上述支持毛管水的概念中可見(jiàn)，土壤的飽和水層沒(méi)有明顯的上限。但是若在這種土壤中鑿井，流出的地下水就會(huì)在井中形成自由水層。這一水層的水平面離地表的深度稱為地下水位。地下水能通過(guò)支持毛管水的方式供應(yīng)高等植物的需要。在干旱條件下，由于表層土壤水分缺乏，有些耐旱樹(shù)種如胡楊的根系可深達(dá)3-5米以利用地下水，若地下水位高（即離地表太近），就會(huì)使水溶性鹽類隨著水的蒸發(fā)向表層土壤集中，特別是地下水的礦化度高（即含鹽類多）的情況下，這種向上的運(yùn)動(dòng)，就會(huì)使土壤表層的含鹽量增加到有害的程度，即所謂鹽漬化。在濕潤(rùn)地區(qū)，如地下水過(guò)高，就會(huì)使土壤過(guò)濕，地表有季節(jié)性積水，使大多數(shù)高等植物不能生長(zhǎng)，土壤有機(jī)殘?bào)w也難分解，這就是沼澤化，必須注意防治。此外，地下水位分布較高而又季節(jié)性變動(dòng)時(shí)對(duì)林木生長(zhǎng)不利。近年來(lái)，地下水資源被過(guò)度的開(kāi)發(fā)利用，導(dǎo)致一些貧水地區(qū)（如我國(guó)的西北地區(qū)）地下水位持續(xù)下降，給人類及動(dòng)植物的生存帶來(lái)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

植物的根系從土壤里吸收水分，經(jīng)過(guò)莖的運(yùn)輸進(jìn)入葉內(nèi)，然后再經(jīng)過(guò)蒸騰作用散失到大氣中，大氣降水一部分進(jìn)入土壤。因此，土壤水、大氣水和植物體內(nèi)的水構(gòu)成了一個(gè)連續(xù)體。在一定范圍內(nèi)，大氣降水多了，土壤水的含量自然也就高了。

在種子萌發(fā)前，土壤水分就開(kāi)始對(duì)植物產(chǎn)生影響，如楊、柳的種子必須在成熟后數(shù)日內(nèi)與濕土接觸，否則就會(huì)失去發(fā)芽的能力。種子在萌發(fā)過(guò)程中需要水分，一是促進(jìn)種皮軟化，二是使凝膠狀態(tài)的原生質(zhì)變成溶膠狀態(tài)。

因?yàn)橹参锏母抵苯又谕寥览?，所以土壤水分含量的多少直接影響到植物根系的發(fā)育。干燥土壤上的植物，特別是草原和荒漠地區(qū)的植物，多屬深根系植物；在潮濕土壤上生長(zhǎng)的植物多屬淺根系植物，這些植物的根系多數(shù)在表土以下幾寸的土層中行走。

水分對(duì)植物的生長(zhǎng)也有一個(gè)最高點(diǎn)、最低點(diǎn)和最適點(diǎn)。低于最低點(diǎn)時(shí)，植物萎蔫，生長(zhǎng)停止。高于最高點(diǎn)時(shí)，植物根系缺氧、窒息、出現(xiàn)爛根。只有處于最適范圍內(nèi)，才能保證植物的水分平衡。不同植物需要的最適含水量不同，以甘薯屬（Ipomoea）的幾種植物為例（圖3-3），生長(zhǎng)在沙丘上的馬蹄草（I. pescaprae)，最適土壤含水量約為60%左右，生長(zhǎng)在中生環(huán)境下的地瓜（I. batatas var. edulis），最適含水量約為85%左右，而生長(zhǎng)在濕地上的水蕹（I. aquatica），最適土壤含水量可達(dá)110%以上。

土壤含水量還影響植物產(chǎn)品的質(zhì)量。隨著含水量的增加，植物氮素和蛋白質(zhì)的合成減少，淀粉含量相應(yīng)增加，棉花和黃麻等的纖維質(zhì)量變差。 ^[1]