土壤水分的运动概述

土壤水的运动主要指液态水和气态水的运动，其运动方式主要是饱和水（重力水）的渗透运动、毛管水的引力运动、气态水的扩散运动。

一、饱和水运动

当土壤含水量达到饱和后，所有孔隙全被水分充满时的水分运动，称为饱和水运动。影响饱和水运动的因素是土壤粗孔直径的大小和数量，一般孔径愈大，粗孔数目愈多，饱和导水率就愈高，水就容易通过，所以质地不同，运动速度也不同，即沙土>壤土>黏土，同时良好结构的土壤比不良结构的土壤的运动速度要大些。无论水田或旱地，适当地渗漏是必要的，它有利于土壤空气的更新，并能使降水或灌溉水迅速渗入土中，避免水分流动所引起的表土冲刷和养分流失。

二、非饱和水运动

土壤非饱和水运动，包括膜状水移动和毛管水运动。这里只讨论毛管水的运动。水分受毛管引力的作用在毛管孔隙中的移动，称为毛管水运动。运动特点如下：毛管水的运动方向决定于土壤各点毛管引力的大小，毛管愈细，其曲率半径就愈小，毛管力就愈大；反之，毛管愈粗，其曲率半径就愈大，毛管力就愈小。毛管力愈大时，毛管对水分的吸力也愈大，它的动能就愈小，所以毛管水的移动方向总是从毛管力小(毛管对水的吸力小）处向毛管力大（即毛管对水的吸力大）处移动，即从毛管粗的地方向毛管细的地方移动，而细毛管中的水则不会向粗毛管中移动。“锄头底下有水”就在于中耕松土使细毛管变为粗毛管。土壤愈干，毛管力愈大，土壤潮湿，毛管力就小，所以湿土中的水总是向干土层方向移动。

一般讲，毛管孔隙愈细，毛管水的上升高度愈高，但过细过粗的毛管水上升高度都低。细毛管中的水分与管壁的摩擦力大，因而运动速度慢；粗毛管中的水分与管壁的摩擦力小，所以运动速度快。

三、气态水的运动

气态水的运动主要以扩散方式进行，其运动特点如下：一是由水气压高处向水气压低处运动；二是由暖的土层向冷的土层运动，在冷处凝结为液态水，这也是“夜潮土”产生的主要原因。在干旱期间，土壤水不断地以水气状态由土表向大气扩散，即土面蒸发。土面蒸发率有以下几个明显的阶段。

1、大气蒸发力控制阶段。或称蒸发率不变阶段，这一阶段的土壤自然含水量大于田间持水量，水分蒸发完全为自由水的蒸发机制（受温度，风速影响）。这时土壤由于含水较多，向土面的导水率高，足以补偿土面蒸发消散的水量，所以蒸发率不变。一般这个阶段可持续几天，丢失的水量也大，雨后或灌溉水后及时中耕，或进行地面覆盖等，是减少土壤水损失的重要措施。

2、土壤导水率控制阶段。即蒸发率降低阶段，这一阶段的土壤含水量小于田间持水量，土壤水分的蒸发主要为土壤本身性质和含水量所决定。由于第一阶段土壤含水量不断降低，土壤水向土面的通量低于大气蒸发力，大气只能蒸发掉传导到土面的水分。也就是说，土壤能导来多少水，就蒸发多少，所以这一阶段称为土壤导水率控制阶段。

3、扩散控制阶段。土面形成干土层后，土壤水向干土层的导水率降至近于零，下面稍湿土层中的水不能达到土面，只能在干土层下气化，再通过干土层中的扎除扩散到大气中去。由于干土层是不良的热导体，所以湿润土层形成的水气数量不多，加上这些水气分子还要通过干土层中曲折的孔腹才能扩散到大气中去，所以这一阶段损失水量很少，实践证明，土表有1～2mm的干土层就能显著降低蒸发率。由此可见，土面蒸发损失的水量主要是在第一阶段，因而保填重点应放在这一阶段上。

附注：