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絡,是水資源中最重要和最複雜的部分。土壤中只要有了水,萬物才能土中生!
土壤水的來龍去脈
在水文迴圈中,土壤起著十分重要的調節和分配水量的作用。
土壤水的來源是大氣降水、凝結水、地下水和人工灌溉。其中大氣降水是主要的來源,凝結水在乾旱地區以及粗質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水轉變而來。
大氣降水除了水分植被(特別是林冠)截留和地面徑流外,其餘部分便進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;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,包括存在於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。而地下水是存在於地殼岩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於地殼岩石裂縫,是不與土壤混合的。從這一點看,土壤水並不等同於地下水。地下水可以單獨存在,而土壤水只能依附於土壤。存在於非飽和帶土壤孔隙中的水,可以認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於地下水。地下水可以被開採,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”,全球蓄於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。首先土壤水的補給儲存以及運移,不僅有利於提供人類的生產和生活資料,而且也宜於生態環境的恢復和維護;其次土壤水庫的強大儲存和調節能力不僅可將非播種期的水分積存於作物生長旺盛期,而且也有利於水迴圈過程的調節,由此可見土壤水的資源價值是顯而易見的。
土壤水是聯絡地表水、地下水和生物地球迴圈的紐帶,是物質傳輸和運移的載體,在能量轉換和物質迴圈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,是維繫作物生長髮育、生態環境良性迴圈最主要的水分源泉,是農業水資源系統的核心。所有的水只有進入土壤轉化為土壤水,才能被植物吸收利用,土壤水數量和質量直接影響著作物的生長髮育。另外,植物生長所需的鹽分也主要透過土壤水輸送,植物吸收水分的同時必定伴隨著鹽分的遷移。
土壤水資源由於其賦存的介質——土壤,還具有一定的納汙能力和淨化作用,透過迴圈對地表水資源和地下水資源質量的變化具有重要作用。
土壤水分在不同尺度範圍下對自然生態環境的響應起關鍵的作用。在全球尺度下,土壤水分與地球的氣候系統相互作用,透過蒸發控制著大氣圈的水文學迴圈和氣候變化。在中尺度下,土壤中已經存在的土壤水將影響降水的滲透進而形成徑流,這樣就會造成土壤侵蝕和洪災,其影響程度取決於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,其時空分佈可用來判斷流域的水文活動區。在較小的尺度下,當地的土壤水滲透模式和土壤中的優先流可促進殺蟲劑、重金屬等溶解物的下滲,導致與土壤水有關的生態環境問題不斷出現,造成土壤與地下水的汙染等問題。
這就是土壤水,它雖然不易見,卻與我們的生產生活息息相關。
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絡,是水資源中最重要和最複雜的部分。土壤中只要有了水,萬物才能土中生!
土壤水的來龍去脈
在水文迴圈中,土壤起著十分重要的調節和分配水量的作用。
土壤水的來源是大氣降水、凝結水、地下水和人工灌溉。其中大氣降水是主要的來源,凝結水在乾旱地區以及粗質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水轉變而來。
大氣降水除了水分植被(特別是林冠)截留和地面徑流外,其餘部分便進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;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,包括存在於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。而地下水是存在於地殼岩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於地殼岩石裂縫,是不與土壤混合的。從這一點看,土壤水並不等同於地下水。地下水可以單獨存在,而土壤水只能依附於土壤。存在於非飽和帶土壤孔隙中的水,可以認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於地下水。地下水可以被開採,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”,全球蓄於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。首先土壤水的補給儲存以及運移,不僅有利於提供人類的生產和生活資料,而且也宜於生態環境的恢復和維護;其次土壤水庫的強大儲存和調節能力不僅可將非播種期的水分積存於作物生長旺盛期,而且也有利於水迴圈過程的調節,由此可見土壤水的資源價值是顯而易見的。
土壤水是聯絡地表水、地下水和生物地球迴圈的紐帶,是物質傳輸和運移的載體,在能量轉換和物質迴圈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,是維繫作物生長髮育、生態環境良性迴圈最主要的水分源泉,是農業水資源系統的核心。所有的水只有進入土壤轉化為土壤水,才能被植物吸收利用,土壤水數量和質量直接影響著作物的生長髮育。另外,植物生長所需的鹽分也主要透過土壤水輸送,植物吸收水分的同時必定伴隨著鹽分的遷移。
土壤水資源由於其賦存的介質——土壤,還具有一定的納汙能力和淨化作用,透過迴圈對地表水資源和地下水資源質量的變化具有重要作用。
土壤水分在不同尺度範圍下對自然生態環境的響應起關鍵的作用。在全球尺度下,土壤水分與地球的氣候系統相互作用,透過蒸發控制著大氣圈的水文學迴圈和氣候變化。在中尺度下,土壤中已經存在的土壤水將影響降水的滲透進而形成徑流,這樣就會造成土壤侵蝕和洪災,其影響程度取決於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,其時空分佈可用來判斷流域的水文活動區。在較小的尺度下,當地的土壤水滲透模式和土壤中的優先流可促進殺蟲劑、重金屬等溶解物的下滲,導致與土壤水有關的生態環境問題不斷出現,造成土壤與地下水的汙染等問題。
這就是土壤水,它雖然不易見,卻與我們的生產生活息息相關。