【理论】土壤水分特征曲线的绘制
独舞
1、土壤水分特征曲线绘制
基质势是含水量的函数，可以用实验室测定法绘制土壤水分特征曲线。在湿土范围内（-1～-300cm压力水头）使用张力-板组合（tension-plateassembly）装置。将含水量已知的饱和土壤样品放置在布氏漏斗中的多孔板上，多孔板被饱和，并与水柱相连通，水柱另一端是量管（图1）。量管的位置可以改变以减少水头压力。当压力水头负得越大时，水就会从土壤样品中排出，其排出的水量可以用量管水位到达的刻度进行测量。操作时必须小心以防止水分从土样和量管中蒸发。实验进行了多个负值逐渐增加的压力水头的测定以确定疏干曲线。一旦到达了张力一板组合的实际极限（-300cm），量管又开始逐步抬高，测定多个数据以建立吸湿曲线。由于在压力水头为-300cm时土壤不会完全排水，所以试验得到的是吸湿扫描曲线。
图1 用张力平台平衡基质势已知的土样含水量
对于土壤疏干范围（-300～-15000cm水柱），需要用到压力-板组合（pressure-plateassembly）装置。将土样放置在压力容器中饱和的多孔板上。多孔板下的压力保持为大气压，多孔板上的压力可以设定为0.3个大气压（300cm水柱）到15个大气压（15000 cm水柱）。通过给土样加压，使土样中的水通过多孔板流人下部的蓄水池中。
2、土水势的测量
基质势在现场用张力计测定，这个装置包括埋在土壤中的与管相通的多孔陶瓷杯。管中充满水并与真空计、压力计和压力传感器等装置相连，用来测定张力。土壤基质势可以从充满水的多孔杯中吸取水，据此可以计算张力。用张力计测定土壤湿度，张力可高达800cm。
图2显示了用两个张力计确定基质势梯度的操作方法。张力计A的多孔陶瓷杯在100cm深处，而张力计B的多孔陶瓷杯则在30cm深处。张力计A的总土水势为-126cm，而张力计B为-88cm。因为总土水势为压力水头和位置水头之和，所以从总水头中扣除位置水头就得到压力水头。这样张力计A的压力水头为-26cm，张力计B的压力水头为-58cm。但是，总土水势梯度是降低的，因为A的总水头比B的总水头要低得多，梯度的计算是两者水头的差除以它们之间的距离，图2中的梯度为：[-126-(-88)]/(-70)=0.54（降低）
图2 在野外用张力计测量土水势
3、例子
下面的数据是利用张力一板组合从一个土样中得到的。利用这些数据绘制了土壤水分特征曲线。
土壤水分特征曲线如图3所示。
图3 例题中基质势与含水量的关系曲线
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