土壤孔隙度和由植物葉面紋理觀察用圖像顯微鏡
測定飽和條件下的荷載勢,需要采用在入口處能濾走土粒的
水壓計。水壓計讀數可與土壤體系內的自由水面高度相比較.
當顆粒能自由移動時,荷載重量有時已包含在潛水面以上的
水分條件之中。其對水勢的影響難以區分,荷載勢常包括在基質
勢之內,算作基質勢的一部分。土壤中存在氣相之處,荷載壓的
作用只是減少孔隙度,而這只間接地影響到水勢。水勢是否因荷
載壓的存在而改變,取決于壓縮土中的含水量,以及在荷載壓改
變時,下面或旁邊的鄰接土壤是否有明顯的供水或吸水緩沖力。
在后一情況中,盡管土中含水量會變,但荷載勢可由于水流動的結
果而很快回到以前的平衡值。含水量高時,隨壓縮而產生的孔隙
損失,可導致增加水勢。相反,含水量較低時,壓縮可使一些充
氣孔隙變小,達到使較大孔隙的水補充進來和使水勢減低的地
步。從實際觀點看,荷載壓和荷載勢可隱性地包括在基質勢中。
但用從有荷載壓的剖面中采來的土樣測基質勢時,由于樣品中荷
載勢的解除,測定結果會不準確。直接測荷載勢,還沒有十分滿
意的方法。
水由土壤蒸發和由植物葉面蒸騰是重要的冷卻機制;夜間水
的冷凝常是有效的升溫機制。表土中水的蒸發損失和通過植物蒸
騰間接地將土壤水分蒸發掉,是主要的水分損失過程。當表土比
底土暖熱時,在土中的水也可呈蒸氣相向下轉移j當表土較冷
時,水流購向上轉移。水呈蒸氣相的這種轉移,在某些情況下可
具有實際意義,特潮是能為種子發芽提供少量水,如不是這樣水
就不能被利用。暖熱的白天水呈蒸氣相向下,夜間呈液相向上,
這一循環常能造成土表可溶物的濃縮。
與液相水處于平衡和等溫狀態的氣相水,其動能比液相水動
能大,超出的功能相當于汽化熱或冷凝熱。但是要它們彼此相互
作用而不發生狀態變化所需的平均能差等于零。盡管如此,由于
每一狀態中各別分子動能的不等分布,一些水分子具有(或通過
碰撞和從周圍吸收能量來取得)足夠的能量使它能脫離液態而汽
化。一些氣態水分子可失去能量重新變為液態。在整個體系溫度
一致的情況下,平衡時脫離體系的分子數正好與進入體系的分子
數對等。
如果液態水以某種方式被束縛,如通過溶液中固體顆;蚩
溶物質的束縛,則水分子的散逸性能降低,體系將變得較干。當
該體系溫度一致時,大氣中的水汽量與體系中完全不受上述束縛
力影響的水相比,就構成了這兩體系的能量差異的量度。由于它
們是平衡的體系,故這一能差可稱勢(能)差。如果此勢差是由固
體顆粒一水的相互作用造成的,則為基質效應;如果是由水中的
可溶物造成的,則為滲透效應。同樣,如果對照參照體系,本體
系處于(正或負)壓之下,則由該壓力造成的勢就變得明顯起來。
只含固體顆粒不含可溶物的泥漿,具有非零水勢。這情況與
有可溶性離子存在的情況相似,因而又可描述為滲透勢。但由于
它包含水與固體表面之間的吸引力,故更恰當地可描述為基質
勢。