土壤樣品顆粒直徑計量分析圖像顯微鏡廠家
土壤中水和其它物質或能的并發運動
當于土濕潤時,放出了熱;估計可能,在濕土干燥時,也消耗等量的熱。可
以相信,來自發生放熱反應部位的熱流速率對士壤中水流的速率可能產生影
響。當水從濕潤的土壤蒸發時,消耗了能量,而使系統冷卻。冷卻造成了溫
度梯度,可能會影響土壤中的水流。在干早和半干早地區,每日的和季節的
溫度變化是極強烈的,它們可能導致相當幅度的土壤溫度梯度。
直到最近以前,很少注意到溫度對土壤水流的影響。由于入滲和蒸發過
程兩者都在土壤中產生溫度梯度,看來是適當的要考慮通過土壤的熱流和水
流的互相依賴關系運動通過土壤的水攜帶有溶解的鹽類,但是鹽類和土壤膠
體的相互作用改變了水流。溶質的擴散對水流有點影響,比沒有溶質時可能
要多多少少有些不同。在微觀基礎上,土瓖中總是存在著有電場的,而時或
地,也建立宏觀電場以便利排水或對土壤物質行為的研究(見第5章)。當一
出現這種情況,電場就影響水的輸送過程。
熱、溶質和電流對水流的影響是在熱、溶質或電勢梯度下引起水運動,
是相類似的,而水流也影響其它形式的物質或能量的運動。這些現象是聯系
在一起的,并且可以用
一個學說米說明,這個學說給予土壤中的兩種或更多形式的物質或能的
并流的公式
在實驗室中,可以裝置起物理系統,利用土壤或膜,使系統中的水流方向
由水力勢梯度確定。在其他情況下,由于施加的熱梯度,水就會在與水力梯
度相反的方向上流動。電勢梯度也可能引起水向水力勢梯度相反方向流動
。現在敘述這些實驗。個土壤樣品放置在兩個密封的容器之間。一個測量
重量壓力勢的儀器(一個簡單的壓力計)連接到每個容器上。起初,建立起一
個壓力勢差,水通過土壤從高的壓力勢處向低的壓力勢運動,其速率取決于
壓力勢梯度和土壤的導水率。在壓力相等后,一個容器中的水加熱,而在另
一個中的水保持涼冷。最初,在暖邊的壓力計管中水籽微微上升,而在冷邊
的微微下降,因為水受熱膨脹的緣故。當水通過土壤從暖向冷邊運動時,于
是,在冷邊的壓力計中水上升得較高〔如果在土壤兩邊以電勢梯度代替溫度
梯度也能得到同樣的緒果。在溫度(或電)勢梯度作用下,水由熱向冷運動,
在冷邊的壓力勢逐漸增加。在壓力勢變得較高時,就有一個增強的趨勢,使
水通過土壤流回去以平衡壓力勢。凈通量繼續從暖向冷(與壓力勢梯度相反
)直到與增加的壓力勢差相對應的向回流的趨勢等于由熱(或電)梯度引起的
流的趨勢為止。于是達到一個穩定狀態,熱(或電)仍在流動而沒有水的凈通
量。在穩定狀態下流的速率和壓力勢差取決于土壤的物理性質、溫度(或電
)勢差和傳輸系繳。
