土壤蒸发是发生在土壤孔隙中的水的蒸发现象,它与水面蒸发相比较,不仅蒸发面的性质不同,更重要的是供水条件的差异。土壤水在汽化过程中,除了要克服水分子之间的内聚力外,还要克服土壤颗粒对水分子的吸附力。从本质上说,土壤蒸发是土壤失去水分的干化过程,随着蒸发过程的持续进行,土壤中的含水量会逐渐减少,因而其供水条件越来越差。土壤的实际蒸发量亦随之降低。根据土壤供水条件的差别以及蒸发率的变化,可将土壤的干化过程划分为如下三个阶段:
1.定常蒸发率阶段在充分供水条件下,水通过毛管作用,源源不断地输送到土壤表层供蒸发之用,蒸发快速进行,蒸发率相对稳定,其蒸发量等于或近似于相同气象条件下的水面蒸发,在此阶段,土壤蒸发主要受气象条件的影响。
2.蒸发率下降阶段由于蒸发不断耗水,土壤中的水逐渐减少,当降到某一临界值W田以后(其值相当于土壤田间持水量),土壤的供水能力,不能满足蒸发需要,蒸发率将随着土壤含水量的减少而减小,于是土壤蒸发进入蒸发率明显下降阶段。在此阶段,由于供水不足,毛管水上升能力达不到表土。土壤水主要以薄膜水的形式,由水膜厚的地方向水膜薄的地方运动,所以蒸发速度明显低于第一阶段。其蒸发量的大小主要决定于土壤含水量,气象因素则退居次要地位。
3.蒸发率微弱阶段当土壤含水量逐步降低到第二个临界点W凋(其值相当于植物无法从土壤中吸收水而开始凋萎枯死时的土壤含水量,称凋萎系数),土壤蒸发便进入蒸发率微弱阶段。在此阶段内土壤水由底层向土面的薄膜运动亦基本停止,土壤液体水供应中断,只能依靠下层水汽化向外扩散,此时土壤蒸发在较深的土层中进行,其汽化扩散的速度主要与上下层水汽压梯度及水汽所通过的路径长短和弯曲程度有关,并随汽化层的不断向下延伸,蒸发愈来愈弱。
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