Почвенная вода (удержание)

Почвы способны перерабатывать и удерживать значительные количества воды . Они могут впитывать воду и будут делать это до тех пор, пока не наполнятся или пока не будет превышена скорость, с которой они могут пропускать воду в поры и через них. Некоторая часть этой воды будет постепенно стекать через почву (под действием силы тяжести ) и попадать в водные пути и ручьи , но большая часть ее будет сохраняться, несмотря на влияние силы тяжести. Большая часть этой удерживаемой воды может использоваться растениями и другими организмами , что также способствует повышению продуктивности земель и здоровью почвы . ^[1]

Способность почвы удерживать воду

Поры (пространства между частицами почвы ) обеспечивают проход и/или удержание газов и влаги внутри профиля почвы . Способность почвы удерживать воду сильно зависит от размера частиц; Молекулы воды крепче удерживаются на мелких частицах глинистой почвы, чем на более крупных частицах песчаной почвы, поэтому глины обычно удерживают больше воды. ^[2] И наоборот, пески обеспечивают более легкий проход или передачу воды через профиль. Тип глины, содержание органических веществ и структура почвы также влияют на удержание влаги в почве. ^[3]

Максимальное количество воды, которое может удерживать данная почва, называется полевой емкостью , тогда как почва настолько сухая, что растения не могут высвободить оставшуюся влагу из частиц почвы, считается находящейся в точке увядания . ^[2] Доступная вода – это та вода, которую растения могут использовать из почвы в пределах между полевой емкостью и температурой увядания . Грубо говоря, для сельского хозяйства (верхний слой почвы), почва состоит из 25% воды , 25% воздуха , 45% минералов , 5% прочего; Содержание воды варьируется в широких пределах от 1% до 90% из-за ряда удерживающих и дренажных свойств данной почвы.

Роль удержания воды в почве огромна; его последствия далеко идущие, а взаимоотношения неизменно сложны. В этом разделе основное внимание уделяется нескольким ключевым ролям, и признается, что рассмотрение всех ролей, которые можно найти в литературе, выходит за рамки данного обсуждения. ^{[ тон ]}

Процесс, при котором почва поглощает воду и вода стекает вниз, называется просачиванием .

Удержание почвенной воды и организм

Удержание влаги в почве имеет важное значение для жизни. Он обеспечивает постоянную подачу воды растениям между периодами пополнения ( инфильтрации ), чтобы обеспечить их непрерывный рост и выживание. Например, на большей части территории Виктории этот с умеренным климатом в Австралии эффект носит сезонный и даже межгодовой характер; Сохраненная почвенная вода, накопившаяся в предшествующие влажные зимы, позволяет большинству многолетних растений выжить в течение типично засушливого лета, когда ежемесячное испарение превышает количество осадков . Почвы обычно содержат больше питательных веществ , влаги и гумуса .

Удержание почвенной воды и климат

Влажность почвы влияет на тепловые свойства профиля почвы, включая проводимость и теплоемкость. ^[4] Связь влажности почвы и ее тепловых свойств оказывает значительное влияние на температурные биологические триггеры, включая прорастание семян , цветение и активность фауны . ^[4] (Больше воды приводит к тому, что почва медленнее набирает или теряет температуру при равном нагреве; теплоемкость воды примерно вдвое превышает теплоемкость почвы)

Недавнее моделирование климата Тимбалом и др. (2002) ^[5] предполагает тесную связь между влажностью почвы и устойчивостью и изменчивостью приземной температуры и осадков ; кроме того, влажность почвы является важным фактором для точности «межкольцевых» прогнозов относительно австралийского климата .

Удержание влаги в почве, водный баланс и другие факторы.

Роль почвы в удержании воды значительна с точки зрения гидрологического цикла ; включая относительную способность почвы удерживать влагу и изменения влажности почвы с течением времени:

Почвенная вода, которая не удерживается и не используется растениями, может продолжать спускаться вниз по профилю и вносить вклад в уровень грунтовых вод (постоянно насыщенная зона в основании профиля); это называется «перезарядка». Почва, обладающая полевой способностью (помимо других причин), может препятствовать инфильтрации, что приведет к увеличению стока по суше. ^{[ нужна ссылка ]} Оба эффекта связаны с запасами грунтовых и поверхностных вод, эрозией и засолением . Доступную растениям воду на песчаных почвах можно увеличить за счет присутствия сепиолитовой глины. ^[6]
Почвенная вода может повлиять на структурную целостность или целостность почвы; насыщенные почвы могут стать нестабильными и привести к разрушению конструкции и перемещению масс. Почвенная вода, ее изменения во времени и управление представляют интерес для геотехников и защитников почвы , заинтересованных в поддержании стабильности почвы.

См. также

Ссылки

^ Шао, Сюэсинь (16 апреля 2013 г.). «Удержание питательных веществ в растительной биомассе и отложениях солончаков в устье залива Ханчжоу, Китай» . Международное исследование наук об окружающей среде и загрязнении окружающей среды . 20 (9): 6382–6391. Бибкод : 2013ESPR...20.6382S . дои : 10.1007/s11356-013-1698-6 . ПМИД 23589271 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Липер, Г.В. и Урен, Северная Каролина, 1993. Почвоведение: введение , 5-е изд. Издательство Мельбурнского университета , Мельбурн .
^ Чарман, PEV и Мерфи, BW, 1998. Почвы: их свойства и управление , 5-е изд. Издательство Оксфордского университета, Мельбурн.
^ Перейти обратно: ^а ^б Оке, Т.Р., 1987. Климат пограничного слоя , 2-е изд. Methuen & Co. совместно с Methuen, Inc., Нью-Йорк.
^ Тимбал Б., Пауэр С., Колман Р., Вивианд Дж. и Лирола С., 2002. «Влияет ли влага почвы на изменчивость и предсказуемость климата в Австралии?» Архивировано 13 февраля 2014 г. в журнале Wayback Machine Journal of Climate , том 15, стр. 1230–1238. Просмотрено в мае 2007 г.
^ Фрэнсис, Мишель Луиза (2019). «Влияние сепиолита и палыгорскита на доступную для растений воду в ареносолах Намакваленда, Южная Африка» . Геодерма Региональная . 17 : e00222. Бибкод : 2019GeodR..1700222F . doi : 10.1016/j.geodrs.2019.e00222 . S2CID 133773908 .

Янг А. и Янг Р., 2001. Почвы в австралийском ландшафте . Издательство Оксфордского университета, Мельбурн.

Дальнейшее чтение

Д.Х. Уолл и др. (редакторы). 2012. Экология почвы и экосистемные услуги. Издательство Оксфордского университета, Оксфорд. ISBN 9780199688166 .

[1] Шао, Сюэсинь (16 апреля 2013 г.). «Удержание питательных веществ в растительной биомассе и отложениях солончаков в устье залива Ханчжоу, Китай» . Международное исследование наук об окружающей среде и загрязнении окружающей среды . 20 (9): 6382–6391. Бибкод : 2013ESPR...20.6382S . дои : 10.1007/s11356-013-1698-6 . ПМИД 23589271 .

[LeeperUren1993-2] Перейти обратно: ^а ^б Липер, Г.В. и Урен, Северная Каролина, 1993. Почвоведение: введение , 5-е изд. Издательство Мельбурнского университета , Мельбурн .

[3] Чарман, PEV и Мерфи, BW, 1998. Почвы: их свойства и управление , 5-е изд. Издательство Оксфордского университета, Мельбурн.

[Oke1987-4] Перейти обратно: ^а ^б Оке, Т.Р., 1987. Климат пограничного слоя , 2-е изд. Methuen & Co. совместно с Methuen, Inc., Нью-Йорк.

[5] Тимбал Б., Пауэр С., Колман Р., Вивианд Дж. и Лирола С., 2002. «Влияет ли влага почвы на изменчивость и предсказуемость климата в Австралии?» Архивировано 13 февраля 2014 г. в журнале Wayback Machine Journal of Climate , том 15, стр. 1230–1238. Просмотрено в мае 2007 г.

[6] Фрэнсис, Мишель Луиза (2019). «Влияние сепиолита и палыгорскита на доступную для растений воду в ареносолах Намакваленда, Южная Африка» . Геодерма Региональная . 17 : e00222. Бибкод : 2019GeodR..1700222F . doi : 10.1016/j.geodrs.2019.e00222 . S2CID 133773908 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]