土壤樣品顆粒直徑計(jì)量分析圖像顯微鏡廠家
土壤中水和其它物質(zhì)或能的并發(fā)運(yùn)動(dòng)
當(dāng)于土濕潤(rùn)時(shí),放出了熱;估計(jì)可能,在濕土干燥時(shí),也消耗等量的熱。可
以相信,來(lái)自發(fā)生放熱反應(yīng)部位的熱流速率對(duì)士壤中水流的速率可能產(chǎn)生影
響。當(dāng)水從濕潤(rùn)的土壤蒸發(fā)時(shí),消耗了能量,而使系統(tǒng)冷卻。冷卻造成了溫
度梯度,可能會(huì)影響土壤中的水流。在干早和半干早地區(qū),每日的和季節(jié)的
溫度變化是極強(qiáng)烈的,它們可能導(dǎo)致相當(dāng)幅度的土壤溫度梯度。
直到最近以前,很少注意到溫度對(duì)土壤水流的影響。由于入滲和蒸發(fā)過(guò)
程兩者都在土壤中產(chǎn)生溫度梯度,看來(lái)是適當(dāng)?shù)囊紤]通過(guò)土壤的熱流和水
流的互相依賴(lài)關(guān)系運(yùn)動(dòng)通過(guò)土壤的水?dāng)y帶有溶解的鹽類(lèi),但是鹽類(lèi)和土壤膠
體的相互作用改變了水流。溶質(zhì)的擴(kuò)散對(duì)水流有點(diǎn)影響,比沒(méi)有溶質(zhì)時(shí)可能
要多多少少有些不同。在微觀基礎(chǔ)上,土瓖中總是存在著有電場(chǎng)的,而時(shí)或
地,也建立宏觀電場(chǎng)以便利排水或?qū)ν寥牢镔|(zhì)行為的研究(見(jiàn)第5章)。當(dāng)一
出現(xiàn)這種情況,電場(chǎng)就影響水的輸送過(guò)程。
熱、溶質(zhì)和電流對(duì)水流的影響是在熱、溶質(zhì)或電勢(shì)梯度下引起水運(yùn)動(dòng),
是相類(lèi)似的,而水流也影響其它形式的物質(zhì)或能量的運(yùn)動(dòng)。這些現(xiàn)象是聯(lián)系
在一起的,并且可以用
一個(gè)學(xué)說(shuō)米說(shuō)明,這個(gè)學(xué)說(shuō)給予土壤中的兩種或更多形式的物質(zhì)或能的
并流的公式
在實(shí)驗(yàn)室中,可以裝置起物理系統(tǒng),利用土壤或膜,使系統(tǒng)中的水流方向
由水力勢(shì)梯度確定。在其他情況下,由于施加的熱梯度,水就會(huì)在與水力梯
度相反的方向上流動(dòng)。電勢(shì)梯度也可能引起水向水力勢(shì)梯度相反方向流動(dòng)
。現(xiàn)在敘述這些實(shí)驗(yàn)。個(gè)土壤樣品放置在兩個(gè)密封的容器之間。一個(gè)測(cè)量
重量壓力勢(shì)的儀器(一個(gè)簡(jiǎn)單的壓力計(jì))連接到每個(gè)容器上。起初,建立起一
個(gè)壓力勢(shì)差,水通過(guò)土壤從高的壓力勢(shì)處向低的壓力勢(shì)運(yùn)動(dòng),其速率取決于
壓力勢(shì)梯度和土壤的導(dǎo)水率。在壓力相等后,一個(gè)容器中的水加熱,而在另
一個(gè)中的水保持涼冷。最初,在暖邊的壓力計(jì)管中水籽微微上升,而在冷邊
的微微下降,因?yàn)樗軣崤蛎浀木壒省．?dāng)水通過(guò)土壤從暖向冷邊運(yùn)動(dòng)時(shí),于
是,在冷邊的壓力計(jì)中水上升得較高〔如果在土壤兩邊以電勢(shì)梯度代替溫度
梯度也能得到同樣的緒果。在溫度(或電)勢(shì)梯度作用下,水由熱向冷運(yùn)動(dòng),
在冷邊的壓力勢(shì)逐漸增加。在壓力勢(shì)變得較高時(shí),就有一個(gè)增強(qiáng)的趨勢(shì),使
水通過(guò)土壤流回去以平衡壓力勢(shì)。凈通量繼續(xù)從暖向冷(與壓力勢(shì)梯度相反
)直到與增加的壓力勢(shì)差相對(duì)應(yīng)的向回流的趨勢(shì)等于由熱(或電)梯度引起的
流的趨勢(shì)為止。于是達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài),熱(或電)仍在流動(dòng)而沒(méi)有水的凈通
量。在穩(wěn)定狀態(tài)下流的速率和壓力勢(shì)差取決于土壤的物理性質(zhì)、溫度(或電
)勢(shì)差和傳輸系繳。
