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土壤三相组成之二——土壤水及土壤空气

如果我们把土壤的矿物质比作土壤的骨架，那么我们今天将要谈的土壤液相组成就是土壤的血液，而土壤空气就是我们呼吸的气体。下面我将对土壤水和土壤空气进行概述。

土壤水

土壤水是土壤的重要组成部分之一，它在土壤形成过程中起着极其重要的作用，土壤剖面各种物质的运移主要是以液体的形式进行，同时土壤水参与土壤内进行的许多物质转换过程，如矿物质分解和有机质合成与分解。

土壤水并非纯水，而是稀薄的溶液，不仅有各种离子、小分子等溶质，而且还有悬浮和分散在土壤溶液中的胶体颗粒等。尤其是在盐碱土中，土壤水所含的盐分的浓度相当高。而一般科研中所提的水实际上是指在105℃的条件下，从土壤中驱逐出来的水。

土壤中水的运动有饱和水流、非饱和水流、水汽运动三种类型。饱和水流指土壤孔隙全部充满水时的水流，主要是重力作用下的水的运动。非饱和水流主要指只有部分孔隙充满水的时候，土壤水在毛管力和土壤弱吸附力作用下的运动。土壤水汽运动主要指土壤中气态水的运动，其中土壤不断的以气体形式由表土向大气扩散而逸失的现象称为土面蒸发，这是土壤水分散失的主要途径。另外土壤水的运动形式还有土壤水的入渗（一般指地面供水期间，水进入土壤的运动和分布过程，如降雨时的水分入渗）和再分布（是指地面水层消失后的，已经进入土体内的水分进一步运动和分布过程，如灌溉以后一段时间土体内水分的向下和向侧面移动的过程）。

土壤空气

在土壤固、液、气三相体系中，土壤空气存在于土体内未被水分占据的空隙中。一定容积的土体内，如果没有经过压实压板或者松土等作用使土壤孔隙改变，土壤含水量多了，空气含量必然减少，反之亦然。因此我们一般认为土壤空气含量随土壤含水量而变化，对于通气良好的土壤，其空气组成接近于大气，如通气不良（如土壤淹水,或者覆盖）则土壤空气组成与大气有明显差异。主要区别有：（1）土壤空气中二氧化碳含量高于大气；（2）土壤空气中氧气含量低于大气；（3）土壤空气中水汽含量一般高于大气；（4）土壤空气中含有较多的还原性气体，如甲烷、硫化氢等。

一般来说，随着土壤深度增加，土壤空气中的二氧化碳增加，氧气减少。

土壤空气的运动主要有对流和扩散俩种形式，主要受气象因素、土壤性质和农业措施影响。土壤空气的对流是指土壤与大气间由总压力梯度推动的整体流动。土壤空气扩散是指在某一种气体的浓度梯度下，进行的某一种或者几种气体的交换。其中最主要的是土壤呼吸：由于土壤中二氧化碳浓度高于大气，氧气浓度低于大气，这样就分别产生了土壤与大气之间的二氧化碳和氧气分压差，在分压梯度驱使下，土壤中二氧化碳不断从土壤向大气扩散，同时氧气不断从大气向土壤空气扩散，这种土壤从大气吸收氧气，同时排出二氧化碳的气体扩散作用，我们一般称为土壤呼吸，这是土壤与大气交换的主要机制。