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你知道土壤水嗎?

2020.02.072297

水可以說是土壤的生命之源,土壤水與大氣水、地表水、地下水和植被有著緊密的聯(lián)系,是水資源中最重要和最復(fù)雜的部分。土壤中只要有了水,萬物才能土中生!

土壤水的來龍去脈

在水文循環(huán)中,土壤起著十分重要的調(diào)節(jié)和分配水量的作用。

土壤水的來源是大氣降水、凝結(jié)水、地下水和人工灌溉。其中大氣降水是主要的來源,凝結(jié)水在干旱地區(qū)以及粗質(zhì)土壤上也有一定意義。而地下水和人工灌溉水,實際上主要也是從大氣降水和部分地從凝結(jié)水轉(zhuǎn)變而來。

大氣降水除了水分植被(特別是林冠)截留和地面徑流外,其余部分便進(jìn)入土壤中成為土壤水。土壤水的消耗有以下途徑:向下滲漏、測向徑流和地下徑流;蒸發(fā);蒸騰。所以,土壤的含水量就是這些水分收入和支出的差額。

土壤水的收入與支出叫做土壤水量平衡,是計算和評價土壤水資源的基本原理。

土壤水≠地下水

土壤水是指地表面以下至地下水面(潛水面)以上土壤層中的水分,是土壤孔隙中的水分,包括存在于非飽和帶土壤孔隙中和為土壤顆粒所吸附的水分,是和土壤混合的。而地下水是存在于地殼巖石裂縫或土壤空隙中的水,它不但存在在土壤的空隙中而且也存在于地殼巖石裂縫,是不與土壤混合的。從這一點看,土壤水并不等同于地下水。地下水可以單獨存在,而土壤水只能依附于土壤。存在于非飽和帶土壤孔隙中的水,可以認(rèn)為是地下水中較特殊的一部分,而為土壤顆粒所吸附的水分絕對不屬于地下水。地下水可以被開采,可以挖井取水,而土壤中的為土壤顆粒所吸附的水分卻很難用同樣方法為人們所直接利用。

土壤水的功能和價值

地球表面的土壤覆蓋層是一個巨大的“蓄水庫”,全球蓄于土壤中的水量估計有16500km3,約為河道蓄水量的8倍。土壤水不僅具有重要的資源價值而且是世界上使用最為方便的淡水資源。首先土壤水的補給存儲以及運移,不僅有利于提供人類的生產(chǎn)和生活資料,而且也宜于生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和維護(hù);其次土壤水庫的強大存儲和調(diào)節(jié)能力不僅可將非播種期的水分積存于作物生長旺盛期,而且也有利于水循環(huán)過程的調(diào)節(jié),由此可見土壤水的資源價值是顯而易見的。

土壤水是聯(lián)系地表水、地下水和生物地球循環(huán)的紐帶,是物質(zhì)傳輸和運移的載體,在能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)循環(huán)中扮演著重要的角色。

土壤水是可被作物直接利用的唯一水資源,是維系作物生長發(fā)育、生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)最主要的水分源泉,是農(nóng)業(yè)水資源系統(tǒng)的核心。所有的水只有進(jìn)入土壤轉(zhuǎn)化為土壤水,才能被植物吸收利用,土壤水?dāng)?shù)量和質(zhì)量直接影響著作物的生長發(fā)育。另外,植物生長所需的鹽分也主要通過土壤水輸送,植物吸收水分的同時必定伴隨著鹽分的遷移。

土壤水資源由于其賦存的介質(zhì)——土壤,還具有一定的納污能力和凈化作用,通過循環(huán)對地表水資源和地下水資源質(zhì)量的變化具有重要作用。

土壤水分在不同尺度范圍下對自然生態(tài)環(huán)境的響應(yīng)起關(guān)鍵的作用。在全球尺度下,土壤水分與地球的氣候系統(tǒng)相互作用,通過蒸發(fā)控制著大氣圈的水文學(xué)循環(huán)和氣候變化。在中尺度下,土壤中已經(jīng)存在的土壤水將影響降水的滲透進(jìn)而形成徑流,這樣就會造成土壤侵蝕和洪災(zāi),其影響程度取決于下墊面的土壤水狀況。土壤水不僅支配著降水如何被分配為徑流和下滲,還決定入射輻射如何分配給顯熱和潛熱,其時空分布可用來判斷流域的水文活動區(qū)。在較小的尺度下,當(dāng)?shù)氐耐寥浪疂B透模式和土壤中的優(yōu)先流可促進(jìn)殺蟲劑、重金屬等溶解物的下滲,導(dǎo)致與土壤水有關(guān)的生態(tài)環(huán)境問題不斷出現(xiàn),造成土壤與地下水的污染等問題。

這就是土壤水,它雖然不易見,卻與我們的生產(chǎn)生活息息相關(guān)。

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