Водные, воздушные свойства почв и их режимы

1.

1. Водные свойства почв
2. Воздушные свойства почв
3. Тепловые свойства почв
4. Режимы почв

2.

Водными
(водно-физическими,
гидрофизическими) свойствами называют
совокупность
свойств
почвы,
которые
определяют поведение почвенной воды в ее
толще.
Наиболее важными водными свойствами
являются:
водоудерживающая способность почвы, ее
влагоемкость, водоподъемная способность,
водопроницаемость.

3.

4.

5.

Климатические
области
Среднегодовое
количество
осадков, мм
Коэффициент
увлажнения
Исключительно сухие
(супераридные)
10-20
0,2-0,1
Засушливые
(аридные)
50-150
0,5-0,3
Умерено сухие
(семиаридные)
200-400
0,7-0,5
Влажные (гумидные)
500-800
1,0
Избыточно влажные
1500-2000
1,2
Особенно влажные
(супергумидные)
3000-5000
1,2-2,0-3,0

6.

На планете земля 1,5млрд.км3 воды
Количество воды под землей 20 млрд.км3
Вес ее 1500 000 000 000 000 000т. 1,5*1018
На одного человека приходится 250млн.т воды
94% этого объема - соленые воды
6% это вода суши
2% от 6% это пресная вода - 0,3млн.т на человека
пресной воды
Норма потребления воды человеком в год 1200 литров в
год

7.

Вода стоит особняком в истории развития нашей
планеты.
Нет природного тела, которое могло бы сравниться
с водой по влиянию на ход основных самых
грандиозных, геологических процессов.
Нет земного вещества-минерала , горной породы,
живого тела которое ее бы не заключало.
Все земное ею проникнуто и охвачено.

8.

Жидкость без запаха, вкуса, цвета
Плотность воды 1,000г/см3 при 3,980С
Плотность льда 0,9168г/см3
Диаметр молекулы воды 1,76Å
Объем молекулы воды 11*10-24см3
1 грамм молекул воды -12,74см3
Удельная теплоемкость воды при150С равна 1 кал/г
град
Удельная теплоемкость льда при 00С равна 0,487кал/г
град

9.

Количество поступающей в почву
воды зависит
• от климата, рельефа, типа и вида растительности,
гидрогеологии.
• Количество поступающей на поверхность суши воды
измеряется в мм водного слоя: 1мм осадков на 1 га
соответствует 10 т воды. Для создания 1 г сухого
вещества растениям требуется от 200 до 1000 г воды.
• На создание 400-500 т сухого вещества потребуется
40-50 тыс. т воды, или 400-500 мм осадков.
• В средней полосе России в вегетационный период
выпадает только 200-400 мм, а в Алтайском крае 100300 следовательно остальную часть влаги растения
берут из почвы, благодаря её водоудерживающей
способности.

10.

Категории (формы) и состояния
почвенной воды (влаги).
А.Ф. Лебедев предложил выделять разные формы
воды по их подвижности в почве.
1. Парообразная (в почвенной атмосфере);
2. Связанная:
а) кристаллизационная и химически связанная вода;
б) прочносвязанная (гигроскопическая, или
сорбированная на поверхности почвы);
в) рыхлосвязанная (пленочная и капиллярная);
3. Гравитационная: свободная, перемещающуюся в
почве под силой тяжести;
4. Твердая (лёд)

11.

Форма воды
• Парообразная влага (в почвенной атмосфере) – влага в
форме пара, содержащегося в почвенном воздухе (между
почвенными частицами).
• В парообразной форме влага двигается от тёплых слоёв почвы к
холодным, где конденсируется, при этом её часть становится
доступной для растений. С изменением температуры почвы
меняется и форма влаги (пар-конденсат).
• Связанная:
• а) кристаллизационная и химически связанная вода;
• б) прочносвязанная (гигроскопическая, или сорбированная на
поверхности почвы);
• в) рыхлосвязанная (пленочная и капиллярная).

12.

Формы воды.
• Кристаллизационная вода – это вода, входящая в
состав кристаллической решётки минерала. Влага
может быть удалена при нагревании до 105-1080 С.
• Химически связанная вода – это вода (в форме ионов),
входящая в состав вторичных глинистых минералов,
солей металлов. Она удерживается ионными и
молекулярными силами и не доступна для растений.
• Прочносвязанная (или гигроскопическая) вода – это
вода сорбированная на поверхности почвенных частиц,
сила притяжения при этом может достигает 10 000 атм.
Прочносвязанная вода образует пленку толщиной всего
в 2-3 молекулы воды. Эта влага удерживается
сорбционными силами почвенных частиц.

13.

14.

Формы воды.
• Гигроскопическая вода растениям недоступна.
Она может передвигаться только в парообразном
состоянии и находится в равновесии с влажностью
почвенного воздуха.
• Рыхлосвязанная (пленочная) вода – это вода в
форме поляризованных ориентированных молекул
воды H-OH, удерживаемая за счет гидратирующей
способности обменных катионов. По существу эта
форма влаги по всем свойствам близка к свободной
воде и по степени подвижности и доступности
растениям занимает промежуточное место между
прочносвязанной влагой и свободной водой, но
связанной капиллярными силами.

15.

Формы воды.
• Интересно отметить, что в горизонтальном направлении
вода по капиллярам может распространяться в большей
степени, чем в вертикальном направлении. Именно по этой
причине на комплексных почвенных массивах с близким
расположением грунтовых вод влажность почвы над
водонепроницаемом для воды и относительно сухим
солонцовым горизонтом В1 может быть высокой даже в
засушливые периоды года.
• Гравитационная (свободная) вода – это вода, заполняющая
почвенные поры и способная перемещаться в них.
Представлена просачивающейся водой (осадков) и водой,
поднимающейся от грунтового потока. Просачивающаяся вода
стекает по капиллярам и задерживается в них, или
просачивается до водоупора, где она накапливается и начинает
двигаться по уклону водоупора, образуя почвенно-грунтовый
поток.

16.

Водные свойства почвы.
• Влагоемкость, или водоудерживающая способность, -свойство
почвы поглощать и удерживать воду от стекания под действием силы
тяжести.
• Выделяют весьма влагоемкие (глины, торф), слабо влагоемкие (мел,
мергель, глинистые и мелкозернистые пески, лесс) и невлагоемкие
(массивные магматические и метаморфичечкие горные породы и
грубообломочные породы - галечники, гравий, песок). К примеру
кварц имеет влагоемкость 0.08 л/м3, глина – 500 л/м3.
• Различают максимальную молекулярную, наименьшую, капиллярную и
полную влагоёмкость почвы.
• Максимальная молекулярная (адсорбционная) влагоёмкость – это
максимальная гигроскопичность почвы (МГ), или способность
стабилизировать парообразную воду (1-5%). Когда относительная
влажность воздуха приближается к 100% почва насыщается до
максимальной гигроскопичности (0.1-1.0% в песках, до 10-15% в
глинах и 20-40% в органогенных почвах).
• По МГ определяют влажность устойчивого завядания растений

17.

Водные свойства почвы.
• Влажность устойчивого завядания (ВУЗ) растений
изменяется от 1-3% в песчаных почвах до 20% в
тяжелосуглинистых. ВУЗ примерно равна 1,5 МГ как нижнего
предела доступности влаги растениям.
• Наименьшая, или полевая, влагоёмкость (НВ) – это
наибольшее количество капиллярно-подвешенной влаги,
оставшейся после стекания её избытка при глубоком залегании
грунтовых вод.
• НВ в песчаных почвах равна 3-5%, суглинстых и глинистых – 1823%, а в оструктуренных суглинистых почвах может достигать
величины 35-38%.
• Влажность разрыва капилляров (ВРК) – критическая влажность,
при которой замедляется рост растений. Для суглинистых и
глинистых почв ВРК составляет 65-70% НВ.

18.

Водные свойства почвы.
• Капиллярная влагоёмкость – влага, удерживаемая
почвой в пределах капиллярной каймы. Количество
удерживаемой влаги зависит от мощности почвенного
профиля и высоты над УГВ (уровнем грунтовых вод). В
предельных случаях она равна полной пористости, т.е.
варьирует от 26 до 40-45%.
• Полная полевая влагоемкасть (ППВ) – наибольшее
количество влаги, которое может содержаться в почве
при условии заполнения всех пор. Величина ППВ равна
общей пористости (порозности) почвы. Она
характеризует полную водовместимость почвы. ППВ для
разных почв варьирует от 30 до 80% от веса. Подстилка:
500-800% от веса или 28-64% объема.

19.

Водные свойства почвы.
• Водопроницаемость–свойство почвы пропускать через себя воду.
Скорость просачивания воды в почву по мере ее увлажнения
изменяется, и можно выделить три стадии:
первоначальное впитывание,
просачивание и
фильтрация. Измеряется количеством мм водного слоя в 1мин
(мм/мин). Наилучшей водопроницаемостью (по Н.А. Качинскому)
считается та, когда при столбе воды 50 мм и t=+10град. C почва
пропускает от 500 до 100 0мм.
• Водопроницаемость играет большую роль как в жизни почв, так и
сохранении почвенного плодородия. Высокая водопроницаемость
лесных подстилок обеспечивает впитывание влаги в почву после
ливней, таяния снега. Наоборот, низкая фильтрация, свойственная
уплотнённым горизонтам, способствует образованию поверхностного
стока воды, развитию эрозионных процессов, формированию
внутрипочвенной верховодки, заболачиванию, непродуктивному
испарению влаги в атмосферу.

20.

Водные свойства почвы.
• Водоподъемность– свойство почвы обеспечивать
капиллярный подъём влаги от УГВ, образуя капиллярную
кайму. Ведущим фактором передвижения влаги являются
менисковые капиллярные силы, которые действуют
противоположно силе тяжести.
• Высота и скорость поднятия влаги определяются грансоставом,
структурностью (агрегированностью), плотностью и влажностью
почвы.
• В песчаных почвах скорость поднятия влаги выше, чем в
глинистых, но высота подъема меньше, так как диаметр пор
больше, а капиллярных мелких пор мало.
• В глинистых почвах поднятие влаги идет постепенно и
медленно, но на большую высоту. Потенциальная высота
подъема влаги в песчаных почвах менее 1 м, в суглинках около
3 м, а в глинистых превышает 6 м.

21.

Зависимость водоподъемной способности в/м от
гранулометрического состава.
крупная песчаная почвы - 0,5 м
ср. песчаная почва 0,5-0,8 м
супесь – 1,0-1,5 м
суглинок средний – 2,5-3 м
суглинок тяжелый – 3-3,5 м
глина тяжелая – 4-6 м и больше
лесс – 4-5 м.
• Зависимость водоподъемной способности от структурного
состояния.
В бесструктурных почвах высота капиллярного поднятия в больше чем в
структурных, но это не означает что бесструктурные почвы лучше чем
структурные. Водоудерживающая способность бесструктурных почв
гораздо хуже.
• За месяц на структурных почвах вода поднимается на высоту 37,5 см на
бесструктурных почвах на высоту 120 см (по данным Вильямс

22.

Схема развития отрицательного давления под
вогнутыми менисками в капиллярах

23.

Доступность почвенной влаги
растениям.
• На построение 1 т органической массы растения расходуют от
200 до 1000 т воды. Для определения доступности почвенной
влаги растениям необходимо знать критический для них
уровень влажности. С этой целью применяют следующую
формулу: ВУЗ=МГх1,34. Объём продуктивной (доступной
растениям) влаги составляет разницу между НВ и ВУЗ. Она
выражается в мм толщины водного слоя и вычисляется
изучаемого объёма (слоя) почвы по формуле: Зпр=0,1хПхМх(ВВУЗ), где, Зпр- запас продуктивной влаги, мм; П-плотность
почвы, г/см3; М-мощность почвенного слоя, см; В-влажность
почвы, % от абсолютно сухой почвы; ВУЗ – влажность
устойчивого завядания растений, % от абсолютно сухой почвы;
0,1-коэффициент перевода, мм водного столба.
• Запас воды в 1 мм водного слоя равен 10 м3/га.

24.

Ориентированные диполи воды
вокруг гидратированной частицы

25.

Величина испарения влаги из почвы
(по Ковда В.А.)
Зона
мм в год
Лесостепь
до 400-500
Степь
до 600-800
Полупустыня
до 800-1000
Пустыня
до 1500-2500

26.

Оптимальные величины влажности почв для культурных
растений
НВ, %
Сельскохозяйственные культуры
>100
Рис
100-80
Огурец, чай, мандарин, мята перечная, луговые травы
природных лугов
80-70
Кукуруза, овес, соя, конопля, картофель, гречиха, горох,
капуста, клевер, смородина, многолетние травы
70-60
Сахарная свекла, подсолнечник, виноград, люцерна,
корнеплоды
60-50
Маш, тамарикс, зерновые, бобовые
50-40
Зерновые хлеба товарного значения, преимущественно
яровые
40-30
Зерновые хлеба средних широт, озимые и яровые
30-20
Южные, северные и горные яровые зерновые
20-10
Скороспелые кормовые злаки, полевые культуры на
зеленый корм

27.

Воздушная фаза – важная и наиболее мобильная
составная часть почвы. Оптимальными условиями
для роста и развития культурных растений
считаются условия когда на долю воздушного
пространства приходится 25% фазового состояния
почвы.
Почвенный воздух – важнейшая составная часть
почвы, один из факторов жизни растений.
Почвенный воздух определяет биологические и
биохимические ритмы в целом
почвообразовательный процесс оказывает
существенное влияние на рост и развитие
растений, микроорганизмов, растворимость
и миграцию химических соединений в почве и
многое другое
Роль почвенного воздуха в жизни растений также
велика как и атмосферного в жизни человека.

28.

Газы и летучие органические соединения находятся в почве в
таких физических состояниях (формах) как
• свободный, собственный почвенный
воздух;
• защемленный почвенный воздух;
• адсорбированный почвенный воздух;
• растворенный почвенный воздух.

29.

Свободный, собственный почвенный
воздух
• Смесь газов и летучих органических
соединений свободно перемещающихся по
системам почвенных пор и сообщающихся
с атмосферным воздухом.
• Свободный почвенный воздух
обеспечивает аэрацию почв и газообмен
между почвой и атмосферой.

30.

Защемленный почвенный воздух
• Воздух находящийся в порах со всех сторон
изолированный водными пробками.
• В суглинистых почвах содержание защемленного воздуха
может составлять 12% и более от общего объема почвы
или более четверти всего порового пространства.
• Защемленный почвенный воздух неподвижен, не
участвует в газообмене между почвой и атмосферой,
препятствует фильтрации воды в почве и при увеличении
градиента напора воды и других факторов (изменение
температуры, физического воздействия, атмосферного
давления и др.) может разрушать структуру почвы.

31.

Адсорбированный почвенный воздух
• это воздух в котором газы и летучие органические
соединения адсорбированы элементарными почвенными
частицами на их поверхности.
• Дисперсная почва содержит больше адсорбированных
газов.
• Количество сорбированного воздуха зависит от
минералогического состава, содержания органического
вещества и влажности почвы.
• Песок поглощает воздух (0,75 0,20 см3/г) в 10 раз меньше,
чем тяжелая глина (6,99 0,08 см3/г).
• Кварц сорбирует СО2 в 100 раз меньше, чем гумус.
• Газы в зависимости от их свойств адсорбируются в такой
последовательности: N2 <O2 <CO2<NH3

32.

Растворенный воздух
• это почвенный воздух растворенный в воде.
• Растворенный воздух оказывает большое влияние на
физиологическое потребление растениями, микроорганизмами,
почвенной фауной - кислорода.
• Растворенный воздух ограниченно участвует в аэрации почв, так как
диффузия газов в водной среде затруднена. Несмотря на то, что
растворенного воздуха в почве очень мало его роль довольно велика.
Допустим для такой культуры как рис, растворенный воздух является
основным источником снабжения корневой системы кислородом.
• Растворенный воздух оказывает влияние на физико-химические
процессы, способствует физиологическому изменению растений и
микроорганизмов.

33.

Состав почвенного воздуха
• В верхних горизонтах хорошо дренированных
почвах состав почвенного воздуха близок к
составу атмосферного, поскольку расходуемый в
почве кислород быстро перемещается из
атмосферы в почву.
• В нижних горизонтах и не дренированных почвах
состав почвенного воздуха существенного
отличается от атмосферного.

34.

Атмосферный воздух
• Представляет собой смесь газов основную массу которых
составляют:
• Азот; Кислород; Аргон; Углекислый газ
• На долю остальных газов приходится всего лишь 0,01
объема.
• По мнению В.И. Вернадского состав земной атмосферы
имеет довольно постоянные количественные значения
причем его изменения в основном обусловлены
газообменом между почвой, а в настоящее время на
качественную сторону атмосферного воздуха оказывает
большое влияние человек.

35.

Состав воздуха, %
Газы
Атмосферный Почвенный
Азот (N2)
78,08
78,08-80,24
Кислород (О2)
20,95
20,9-0,0
Аргон (Ar)
0,93
0
Углекислый газ (СО2)
0,03
0,03-20,0
Все остальные газы
0,01
0,01-1,0

36.

Содержание в различных почвах
углекислого газа и кислорода
Почва
О2, %
СО2, %
Иловато-болотная
Торфяно-глеевая
Дерново-подзолистая
Серая лесная
Чернозем обыкновенный
Чернозем южный
Каштановая
11,9-19,4
13,5-19,5
18,9-20,4
19,2-21,0
19,5-20,8
19,5-20,9
19,8-20,9
1,1-8,1
0,8-4,5
0,2-1,0
0,2-0,6
0,3-0,8
0,05-0,6
0,05-0,5

37.

Газообмен (воздухообмен) почвы с
атмосферой
• Процесс обмена почвенного воздуха с атмосферным
называют газообменом (воздухообменом). Газообмен
нередко называют и аэрацией.
• Под аэрацией следует понимать процесс при котором
происходит замещение почвенного воздуха воздухом
приземного слоя атмосферы.
• В хорошо аэрируемых почвах почвенный воздух легко
замещается атмосферным и поэтому близок по составу к
атмосферному (СО2 – 0,03% и около 21% О2 к объему
почвы).
• В плохо аэрируемых почвах объемный процент СО2
повышается в 100 и более раз при соответствующем
снижении содержания кислорода.

38.

Обмен газами между почвой и атмосферой
происходит за счет:
•Конвекции
•Диффузии

39.

Конве́кция (от лат. convectiō —
«перенесение»)
• — явление переноса теплоты в жидкостях или газах,
или сыпучих средах потоками вещества.
• Существует так называемая естественная конвекция,
которая возникает в газе, веществе самопроизвольно
при его неравномерном нагревании в поле тяготения.
При такой конвекции нижние слои вещества
нагреваются, становятся легче и всплывают, а верхние
слои, наоборот, остывают, становятся тяжелее и
опускаются вниз, после чего процесс повторяется
снова и снова.
• При некоторых условиях процесс перемешивания
самоорганизуется в структуру отдельных вихрей и
получается более или менее правильная решётка из
конвекционных ячеек.

40.

Диффузия – лат. Diffusio - распространение
• движение частиц за счет их разной концентрации в среде.
• Диффузный перенос газов в почве происходит частично в
газовой и жидкой среде.
• Диффузия через заполненные воздухом поры
поддерживает обмен газами между атмосферой и почвой.
• Диффузия через водные пленки различной толщины
обеспечивает снабжение кислородом гидротированные
живые ткани корневой системы растений и удаление из
них углекислоты.

41.

Формы химических соединений в зависимости от
аэрации почвы
Химические
элементы
Нормальная
Восстановленная
форма в хорошо
форма в
аэрированных
пересыщенных
почвах
водой почвах
Углерод
CO2
CH4
Азот
NO3
NH2 и NH3
Сера
SO4- -
H2S
Железо
Fe+++
Fe++
Марганец
Mn+++
Mn++

42.

РЕЖИМАМИ
ПОЧВООБРАЗОВАНия
Называют - совокупность суточных,
сезонных
и
годовых
циклических
изменений происходящих в почве между
твердым веществом и
энергией
окружающей среды.

43.

Следующие типы режимов
Водный
Тепловой
Окислительно-восстановительный
Солевой
Питательный
Воздушный и другие режимы.
Типы водного и теплового режимов являются наиболее
важными обуславливающие различия в процессах
почвообразования
Это основные режимы почв, определяющие в значительной
степени все остальные, оказывающие влияние на энергетику и
динамику почвообразования

44.

– совокупность всех видов поступления влаги в
почву, её передвижения, изменение физического
состояния и расхода из почвы
К числу этих видов – элементов водного режима почв –
относятся: инфильтрация, конденсация, фильтрация,
подъём капиллярный, замерзание и размерзание почв,
сток, испарение, десукция.
Количественное соотношение этих видов определяет
типы водного режима почв.
Количественное соотношение всех видов поступления
влаг в почву и её расхода из почвы определяет водный
баланс почвы.
Г.Н. Высоцкий роль воды в почве сравнивал с ролью
крови в живом организме

45.

Основной источник почвенной
влаги
– атмосферные осадки (жидкие и твёрдые), поступающие в течение
временного периода (сутки, декада, месяц, год и т.п.) и
формирующиеся за счёт погодных и климатических условий
конкретной территории.
•Растительность способствует уменьшению поступающих в почву
количеств атмосферных осадков. По данным В.И. Рутковского, в
среднем, кроны деревьев задерживают (в % от годовой суммы) в
еловых древостоях 32%, в смешанных – 27, в широколиственных –
20, в сосновых и изреженных древостоях – 15%. Твёрдые осадки (в
пересчёте на запасы) задерживаются в большей мере и другом
порядке, а именно, спелые лиственные древостои, молодняки всех
пород, поляны аккумулируют 90-100%, сосновые – 80-90, еловые –
50-70.
• При этом, по Вильямсу, атмосферная влага может полностью
усваиваться лишь в почвах с хорошей структурой

46.

Поступление влаги в почву.
Вторым источником поступления влаги в почву
является конденсация на поверхности почвы и в
верхних её слоях парообразной влаги из атмосферы.
• Этот процесс заметен лишь в крупнозернистых песках,
гравии, щебёнке.
Третьим источником поступления влаги в почву могут
быть грунтовые воды. На склонах или глинистых
почвах равнин влага верхних почвенных слоёв
пополняется за счёт её капиллярного подъёма из близко
залегающих грунтовых вод. В пополнении запасов
почвенной влаги может участвовать боковой приток как
поверхностный, так и внутрипочвенный.

47.

Расход влаги из почвы
• • Поверхностный сток – это вода, стекающая с
поверхности почвы по уклону территории. Величина
поверхностного стока зависит от целого ряда причин,
от угла наклона поверхности территории,
количества выпавших осадков,
интенсивности дождя или снеготаяния,
водопроницаемости почвы,
от физических свойств почвы, её влажности, а весной
и от глубины промерзания.
• С участков, покрытых лесом, сток всегда значительно
меньше, чем на пашне.

48.

Испарение и десукция
Суммарное испарение (или эвапотранспирация) – общее
количество влаги, возвращающееся в атмосферу (физическое
испарение с поверхности почвы, поверхности древесной
растительности, транспирация).
Процесс отсоса влаги из почвы корнями растений называется
десукцией. Так, спелые еловые, берёзовые, осиновые
древостои в лесной зоне расходуют путём десукции (которая
практически равна транспирации) до 200-300 мм влаги.
Дубовые древостои в лесостепной зоне расходуют 300-350 мм.
• Передвижение влаги в почве происходит под влиянием 3-х
категорий сил – сорбционных, капилярных, гравитационных.
• Суммарная величина сорбционных и капилярных сил находит
своё выражение в величине сосущей силы почвы (выражается
в см водного столба, или в атмосферах. Например, при ВУЗ
она равна 15 атм.

49.

Водный баланс почвы.
• Водный баланс -это совокупность всех видов поступления влаги
в почву и её расходование из определённого слоя за
определённый промежуток времени.
• Водный баланс рассчитывают по результатам измерения
приходных и расходных статей за весь изучаемый период,
выраженных в мм водного столба по следующей формуле
(Роде, 1972):
• В1= В0+ (Ос +К + ГрП) - (Д+Исп +ПС +ВПС+ГрС).
• где В1 – запас влаги в почвенной толще в конце периода;
• В0 - запас влаги в почвенной толще в начале периода; Ос –
сумма осадков; К – величина конденсации; ГрП – количество
влаги, поступившей из грунтовых вод; Д - величина десукции;
Исп – величина физического испарения; ПС – величина
поверхностного стока; ВПС –величина внутрипочвенного стока;
ГрС – величина грунтового стока.

50.

Водный баланс почвы
• Формула баланса говорит о потенциальной возможности
иссушения почвы (если статьи расхода потенциально
превышают статьи прихода) и, наоборот, ее переувлажнения
при повышении статей прихода над статьями расхода. Однако,
в первом случае запасы воды в почве будут стремиться к
минимальному значению (воздушно-сухаяпочва), а во втором
случае в конечном итоге почвазатопляется водой, переходя в
болотную.
• Приведем пример водного баланса в мм воды в условиях лесной
зоны в год благоприятного увлажнения: • Приход - осадки (581)
+ приход грунтовых вод (32). Всего 613 мм.
• Расход – десукция древесной растительностью (184) + то же
травянистой (74) + почвенный сток (167) + поверхностный сток
(6) + грунтовый сток (85) = 476 мм. Итог баланса избыток
прихода 157 мм, что обуславливает промывной режим
(Гантимуров,1975).

51.

Типы водного режима почвы
• А.А. Роде выделил 6 типов водного режима.
• 1. Мерзлотный – над мерзлотная верховодка.
• 2. Промывной тип (КУ>1) ежегодно.
• 3. Периодически промывной (КУ=0.8-1.2) (во
влажные годы).
• 4. Непромывной (КУ<1) - степь (черноземы,
каштановые, бурые пустынные, серо-бурые).
• 5. Выпотной (КУ<1) - при близких грунтовых
вод.
• 6. Ирригационный.

52.

Тип водного режима определяется
по соотношению между
• количеством осадков по средним многолетним запасам и
испаряемостью за год.
• Испаряемость - максимальное количество влаги (мм),
которое может испариться с открытой водной поверхности или
переувлажненной почвы в данных климатических условиях.
• Промывной тип водного режима – характеризуется
ежегодным промачиванием почвы до грунтовых вод. Осадки
превышают испарение, а их отношение больше 1. В России –
это лесная зона.
• Непрмывной тип водного режима – характерен для
территорий, где влага не проникает до грунтовых вод. В этом
случае их соотношение будет равно 1

53.

Выпотной тип водного режима
• – характерен для территорий, где величина
испарения выше величины осадков. Их
соотношение меньше 1. Это в основном степные и
полупустынные территории.
• Сопоставляя годовые суммы осадков и годовые
величины испаряемости, Г.Н. Высоцкий вычислил,
что коэффициент увлажнения для лесной зоны –
1,33; лесостепной – 1,0; степной чернозёмной –
0,67; сухих степей – 0,33.
• Мерзлотный тип водного режима – характерен
для территорий с вечной мерзлотой, на которой
образуется верховодка.

54.

Мерзлотный водный режим (А. А. Роде,
1956):
Влажность почвы и грунта; 1 — менее
влажности завядания; 2 — от влажности
завядания до влажности разрыва
капилляров; 3 — от влажности разрыва
капилляров до наименьшей влагоемкости; 4
— равная наименьшей влагоемкости; 5 — от
наименьшей до полной влагоемкости, равная
капиллярной влагоемкости; 6 — равная
полной влагоемкости (водоносный горизонт);
7 — мерзлота, 8— снег; движение воды; 9 —
грунтовый поток; 10 - капиллярный подъем
(справа) и гравитационное промачива-ние
(слева); 11 —пленочно-капилляр-ное; 12 —
пленочное; 13 – почвенный или почвенногрунтовый сток; 14 — десукция; 15 — жидкие
осадки; 16 — дополнительное увлажнение;
17 – полив; 18 — испарение или
транспирация; почвенные условия; 19 —
нижняя граница почвенного профиля; 20 —
смена наносов; 21 — наибольшая глубина
промачивания; 22 — песчаная прослойка;
климатические условия; 23 — средние
многолетние осадки (слева); испаряемость
(справа); температура (линия)

55.

Водонасыщающий - водозастойный
Влажность почвы и грунта; 1 — менее
влажности завядания; 2 — от влажности
завядания до влажности разрыва
капилляров; 3 — от влажности разрыва
капилляров до наименьшей влагоемкости; 4
— равная наименьшей влагоемкости; 5 — от
наименьшей до полной влагоемкости, равная
капиллярной влагоемкости; 6 — равная
полной влагоемкости (водоносный горизонт);
7 — мерзлота, 8— снег; движение воды; 9 —
грунтовый поток; 10 - капиллярный подъем
(справа) и гравитационное промачива-ние
(слева); 11 —пленочно-капилляр-ное; 12 —
пленочное; 13 – почвенный или почвенногрунтовый сток; 14 — десукция; 15 — жидкие
осадки; 16 — дополнительное увлажнение;
17 – полив; 18 — испарение или
транспирация; почвенные условия; 19 —
нижняя граница почвенного профиля; 20 —
смена наносов; 21 — наибольшая глубина
промачивания; 22 — песчаная прослойка;
климатические условия; 23 — средние
многолетние осадки (слева); испаряемость
(справа); температура (линия)

56.

Промывной водный режим
Влажность почвы и грунта; 1 — менее
влажности завядания; 2 — от влажности
завядания до влажности разрыва
капилляров; 3 — от влажности разрыва
капилляров до наименьшей влагоемкости; 4
— равная наименьшей влагоемкости; 5 — от
наименьшей до полной влагоемкости, равная
капиллярной влагоемкости; 6 — равная
полной влагоемкости (водоносный горизонт);
7 — мерзлота, 8— снег; движение воды; 9 —
грунтовый поток; 10 - капиллярный подъем
(справа) и гравитационное промачива-ние
(слева); 11 —пленочно-капилляр-ное; 12 —
пленочное; 13 – почвенный или почвенногрунтовый сток; 14 — десукция; 15 — жидкие
осадки; 16 — дополнительное увлажнение;
17 – полив; 18 — испарение или
транспирация; почвенные условия; 19 —
нижняя граница почвенного профиля; 20 —
смена наносов; 21 — наибольшая глубина
промачивания; 22 — песчаная прослойка;
климатические условия; 23 — средние
многолетние осадки (слева); испаряемость
(справа); температура (линия)

57.

Непромывной водный режим
Влажность почвы и грунта; 1 — менее
влажности завядания; 2 — от влажности
завядания до влажности разрыва
капилляров; 3 — от влажности разрыва
капилляров до наименьшей влагоемкости; 4
— равная наименьшей влагоемкости; 5 — от
наименьшей до полной влагоемкости, равная
капиллярной влагоемкости; 6 — равная
полной влагоемкости (водоносный горизонт);
7 — мерзлота, 8— снег; движение воды; 9 —
грунтовый поток; 10 - капиллярный подъем
(справа) и гравитационное промачива-ние
(слева); 11 —пленочно-капилляр-ное; 12 —
пленочное; 13 – почвенный или почвенногрунтовый сток; 14 — десукция; 15 — жидкие
осадки; 16 — дополнительное увлажнение;
17 – полив; 18 — испарение или
транспирация; почвенные условия; 19 —
нижняя граница почвенного профиля; 20 —
смена наносов; 21 — наибольшая глубина
промачивания; 22 — песчаная прослойка;
климатические условия; 23 — средние
многолетние осадки (слева); испаряемость
(справа); температура (линия)

58.

Выпотной водный режим
Влажность почвы и грунта; 1 — менее
влажности завядания; 2 — от влажности
завядания до влажности разрыва
капилляров; 3 — от влажности разрыва
капилляров до наименьшей влагоемкости; 4
— равная наименьшей влагоемкости; 5 — от
наименьшей до полной влагоемкости, равная
капиллярной влагоемкости; 6 — равная
полной влагоемкости (водоносный горизонт);
7 — мерзлота, 8— снег; движение воды; 9 —
грунтовый поток; 10 - капиллярный подъем
(справа) и гравитационное промачива-ние
(слева); 11 —пленочно-капилляр-ное; 12 —
пленочное; 13 – почвенный или почвенногрунтовый сток; 14 — десукция; 15 — жидкие
осадки; 16 — дополнительное увлажнение;
17 – полив; 18 — испарение или
транспирация; почвенные условия; 19 —
нижняя граница почвенного профиля; 20 —
смена наносов; 21 — наибольшая глубина
промачивания; 22 — песчаная прослойка;
климатические условия; 23 — средние
многолетние осадки (слева); испаряемость
(справа); температура (линия)

59.

Десуктивно-выпотной водный режим
Влажность почвы и грунта; 1 — менее
влажности завядания; 2 — от влажности
завядания до влажности разрыва
капилляров; 3 — от влажности разрыва
капилляров до наименьшей влагоемкости; 4
— равная наименьшей влагоемкости; 5 — от
наименьшей до полной влагоемкости, равная
капиллярной влагоемкости; 6 — равная
полной влагоемкости (водоносный горизонт);
7 — мерзлота, 8— снег; движение воды; 9 —
грунтовый поток; 10 - капиллярный подъем
(справа) и гравитационное промачива-ние
(слева); 11 —пленочно-капилляр-ное; 12 —
пленочное; 13 – почвенный или почвенногрунтовый сток; 14 — десукция; 15 — жидкие
осадки; 16 — дополнительное увлажнение;
17 – полив; 18 — испарение или
транспирация; почвенные условия; 19 —
нижняя граница почвенного профиля; 20 —
смена наносов; 21 — наибольшая глубина
промачивания; 22 — песчаная прослойка;
климатические условия; 23 — средние
многолетние осадки (слева); испаряемость
(справа); температура (линия)

60.

Факторы определяющие типы
водного режима почвы..
• ► Тип водного режима зависит главным образом от
климата.
• ► Климатом определяется наибольшее количество влаги,
• поступившей в почву из атмосферы, и величина
• испаряемости.
• ► Величина испаряемости от количества лучистой энергии
• солнца, которое достигло поверхности почвы.
• ► Тип водного режима зависит также от рельефа, а также от
• растительности.
• ► Гидрогеология также влияет на тип водноо режима.
• ► Многолетняя мерзлота достаточно сильный фактор,
• определяющий тип водного режима.