第三章 蒸发条件下土壤水分运动2

第三章 蒸发条件下土壤水分运动

土壤水分蒸发可以发生在土壤表面和植物体上。植物体的蒸发一般称为蒸腾，土壤表面蒸发称为土面蒸发。本章主要讨论土面蒸发条件下土壤水分运动。

土面蒸发所消耗的水分来自两部分，一部分是指直接消耗地下水面以上土层中水分，一部分消耗地下水，消耗地下水部分称为潜水蒸发。土壤水分蒸发有稳定蒸发和不稳定蒸发两种状态，当土壤水分的蒸发量与地下水补给量相平衡时为土壤水分的稳定蒸发状态，一般在连续干旱期，且地下水有侧向补给时，会出现这种情况；当土壤水蒸发量不等于地下水补给量时，土壤水分为不稳定蒸发状态，在降雨或灌水后的蒸发初期或地下水无侧向补给时，常处于这种状态。

土壤水蒸发一方面决定于外界（大气）蒸发能力（常以水面蒸发表示），另一方面决定于土层从地下水面向地表输水的能力，其输水能力大小一方面取决于土质条件，同时也决定于表土含水率。由于土壤水蒸发的水分是从土表散失，因此为了研究土壤水蒸发问题首先必须了解表土蒸发规律。

第一节 表土蒸发

一、形成干土层前的表土蒸发过程

由于表土蒸发的主要影响因素不同，其蒸发过程可以分为以下两个阶段。 1．表土蒸发保持稳定阶段

表层土壤水分的蒸发主要是由于土壤水汽压力与地表大气中水汽压力有一定差值，在压力梯度作用下，土壤中水汽向大气中扩散而产生的。压力差越大，土壤中水汽扩散的水量越大。在这一阶段，表土含水率越高（在某一定值以上），土壤水汽压力基本不随含水率的变化而改变，其数值趋近于饱和水汽压力。在这种情况下，土壤水分蒸发主要取决于外界条件（温度、湿度、风速等）。在外界条件不变的情况下，土壤水分的蒸发将不随含水率降低而变化，因此这一阶段称为稳定蒸发阶段，蒸发强度可用下式表示：

)(0101P P -=βε

（2-3-1）

式中：1ε––––稳定蒸发阶段土壤水分蒸发强度（m 3/d ·m 2 或 m/d ）；

0β––––质量交换系数，与外界条件有关；

1P ––––土壤表层的水汽压力（Pa ）； 0P ––––大气中的水汽压力（Pa ）。

在这一阶段内土壤水蒸发强度接近水面蒸发强度，而与土壤含水率无关。此阶段土壤含

水率的下限（临界含水率）即是蒸发强度与土壤毛管输水能力保持平衡之点；临界含水率即

为毛管输水能力显著降低之点，其值大小视外界条件和土壤性质而定。在外界条件一定时，主要决定于土壤的机械组成和土壤结构、容重等因素。一般细粒结构土壤含水率大约相当于60％～70％田间持水率；在有团粒结构的土壤中该含水率大约相当于田间持水率90%～95％。

2．表土蒸发强度随土壤含水率而变化的阶段 在土壤含水率降低至临界含水率以下时，土壤蒸发进入第二阶段，当土壤含水率高于枯萎点时，土壤表层水汽压力减小比较缓慢，其数值基本上与饱和水汽压力接近。根据式（2-3-1），如果土壤内部能不断向表层补给水分，蒸发强度仍然可以保持与第一阶段相同，但实际由于土壤含水率低于临界含水率后，输水能力减弱，表层土壤蒸发消耗的水量得不到补充，使表面土壤含水率逐渐降低，蒸发量随之减少。

裸地表土蒸发主要受气象条件、土壤质地、地下水埋深等因素影响，总的是受外界蒸发能力和土壤输水能力两个因素相互制约关系的影响。表土蒸发常以试验资料拟合经验公式确定，以下仅列举两种经验公式形式。

（1）R ．Bernard 等（1981）[22]依据表土以下10cm 的负压及相应于田间持水率的负压值资料，提出以下确定裸地表土蒸发的经验公式：

????

?>-=<-?-=-e p

e e p

h h E E h h h h E E 0004

)](102exp[ (2-3-2) 式中：0h ––––表土以下10cm 处负压值（Pa 或 mmH 2O ）；

e h ––––临界负压值，即相当于土壤田间持水率的负压值（Pa 或 mmH 2O ）；

p E ––––蒸发力或潜在蒸发强度，常用水面蒸发强度0E 表示（mm/d ）；

E ––––表土蒸发强度（mm/d ）。

（2）以表土蒸发强度与水面蒸发强度之比E/E 0（即为蒸发系数）与表土含水率θ（表

土以下10cm 处）关系表示的经验公式[23～

24]：

??

?<+≥=c

c

b

a E E θθθθθ1

/0 (2-3-3)

式中：E ––––表土蒸发强度（m 3/d ·m 2 或 mm ／d ）

0E ––––水面蒸发强度（m 3/d ·m 2或 mm ／d ）

c θ––––表土蒸发两个阶段的分界点含水率，即临界含水率（体积含水率，表土以下10cm 处）；

a ，

b ––––与土质有关的试验常数。

临界含水率只是表土蒸发与土壤输水能力相平衡之点，即在某一气象条件下，达到极限输水能力时所对应的表土含水率，该值随土质条件和外界蒸发力而变。如图2－3－l 所示，同一土质条件下，潜在蒸发强度（常以水面蒸发ε0表示）越大，临界含水率只值θc 也越大。在同一气象条件下，土质越粘重，临界含水率θc 值越小，如图2－3－2所示。河北临西县排灌试验站轻壤土和砂壤土表土蒸发试验结果，砂壤土的临界含水率θc =28％（体积％），轻壤上的θc =25％。

二、形成干土层后表土蒸发

当土壤含水率变化在枯萎点与最大吸湿水之间时，土壤表层的水汽压力显著降低，土壤水分运动主要是薄膜形式，输水能力极微，下层土壤水分补给缺乏，表层逐渐形成干燥土层。此时，土壤水分蒸发不是发生在土壤表层，而是发生在土壤内部，即干燥层以下。干土层以下土壤水分的运动以液态为主，蒸发区形成的水汽，则以汽态扩散运动的形式，穿过干燥层，进入大气。由于水汽所经过的路径加长，压力坡降减小，汽态水移动的速度减弱。在形成干土层后，蒸发强度的变化可用以下公式定性地加以说明。

土壤表面水汽的扩散速度（蒸发强度），根据式（2－3－l ）可以写成：

)(0102P

P -'=βε (2-3-4) 式中：1

p '––––形成干土层后土壤表面的水汽压力。 自干燥土层以下蒸发区至土壤表面的水汽扩散速度，也即土壤的蒸发强度为：

δ

εδ)

(12P P D v

'-= (2-3-5)

式中：v D ––––水汽在干燥土层中的扩散系数；

δP ––––干燥区以下蒸发区的水汽压力，决定于土壤含水率的大小；

δ––––干土层厚度。

由式 (2-3-4)和式 (2-3-5)可知：

)(1

100

2P P D v

-+

=

δδ

βε

(2-3-6)

式（2－3－6）表明，在这一阶段的土壤蒸发强度不仅决定于外界条件（0β,0P ），同时也与土壤性质v D 、土壤含水率（直接影响δP ）以及干土层厚度δ有关。例如，根据砂壤土土柱蒸发试验得到的蒸发系数与干土层厚度δ关系曲线如图2－3－3所示。图2－3－4

为干土层厚度的变化过程图[25，

26]。

将实测值代入式（2－3－6），当外界蒸发力0E 较大时，得表土蒸发强度E 的表达式为

δ

09.05774.11

+=

E (2-3-7)

综上所述，在表土含水率降低至临界含水率θc 以下时（包括于土层形成前后），蒸发系数可用下式表示：

??

?

??≤+=>+=0

0001//θθδθθθD c E E b a E E (2-3-8)

式中：a ，b ，c ，D ––––均为试验常数；

0θ––––形成干土层时蒸发面含水率。

上式表明，在土质相同且外界蒸发条件基本不变的条件下，土壤蒸发强度在形成干土层

前，受土壤表层含水率制约；在形成干土层后，土壤蒸发强度主要受干土层厚影响[25]。

由于干土层形成可抑制土壤水蒸发，在农业生产中可采用中耕松土等措施，促使表土干土层形成，达到抑制土壤蒸发的目的。

第二节 潜水的稳定蒸发

在地下水位保持相对稳定的情况下，当外界蒸发条件保持不变，土壤水分蒸发强度与地下水补给量达到平衡时，地下水面以上土层中土壤水分运动达到稳定状态，此时的土壤水蒸发等于潜水蒸发。这种情况常发生在河流、长期输水渠道、平原水库两侧和水稻田附近。这种地区如果地下水矿化度较高，则含盐的地下水随着土壤水分蒸发不断向上补给，盐分将在表层积累，促使向土壤盐碱化发展。在地下水埋深较浅地区，潜水蒸发将达到很大数量，在水量均衡中占有不可忽视的地位，因而研究土壤水分稳定蒸发问题具有十分重要意义。

一、均质土的土壤水稳定运动

均质土的稳定蒸发问题，W ．R ．Gardner 在1958年已求得理论解[27]。在土壤水分稳定运动情况下，表土蒸发与土壤水流量相等，即

()()??

?

??-=+--=???

??-==1dz dh k dz z h d k

dz dH k q θε (2-3-9) 式中：ε——表土蒸发强度；

q ——土壤水流量；

k —一水力传导度；

z ——垂直坐标，自地下水面算起，向上为正。 自式（2－3－9）对z 求解得：

?

+

=k

dh z ε

1 (2-3-10)

方程（2－3－10）可根据某些k 与h 关系式进行积分，即可求得z ～h 关系式。如前述水力传导度与土壤负压的关系式可写作以下一般形式：

b

h a

k n

+=

(2-3-11) 或

ch ae k -= (2-3-12)

式中：a 、c 为常数；

a 值为土壤饱和时的渗透系数，将式（2－3－11）、式（2－3－12）代入式（2－３－10）后积分，即可求解。

W ．R ．Gardner [27]根据n=1，3

2

，2，3，4分别求得了地下水在固定埋深时，稳定状态下土壤负压和高程的关系式。 例如在n=2时：

()

?

++

=b

h a

dh z 2

1ε

(2-3-13)

令a

ε

α=

代入上式:

?

?+=++=β

αα221h dh

ab h dh z (2-3-13’) 公式中的1+=ab β，上式积分后得:

c h z +???

?

??=-βααβ1

tan 1

(2-3-14) 式中，c 为积分常数，自边界条件确定。

例如，在地下水面处z=0，h=0代入式（2－3－１4）得c ＝0，所以式（2－3－14）可写作：

???

?

??=-h z βααβ1

tan 1

(2-3-14’)

上式中除负压h 外，表土蒸发强度ε也为未知值，若已知表土蒸发强度ε，则可求得

βα ,值，自式（2－３－14'）求得任一点z 时的负压。若表土蒸发强度ε未知，而已知表

面z=d 时的负压d h ，代入式（2－3－14’）得：

??

?

??+??

?

??+=

-1tan 11

1

b a h a d a a d d

εε

ε

ε (2-3-14”)

将上式用试算法推求表土蒸发强度ε，然后代入式（2 –3-14’）求得z ～h 值。 根据上述同样的方法可求得n=1，2

3

，3，4时地下水面以上z ～h 关系式 n=1时， ()c h z ++=

βαα

ln 1

(2- 3-15)

n=23时， ()

c h h h h z +??

?

??

??

??????????????? ??-+++-=-32tan 31ln 612122

γγγγγγγα (2-3-16) 式中α

β

γ

=

3

n=3时， ()c h h h h z +??

???????????? ??-+??????+++=-32tan 31ln 6111222

22ηηηηηηηα (2-3-17) 式中αη=3

n=4时， c h h h h h h z +???

?

???

???

???

??

??? ??-+???? ??+-++=-21322

2

23

2tan 22122ln 2411ρρρρ

ρρρρα (2-3-18) 式中，αβρ/4

=。 当ch

ae

k -=时，代入式（2－3－10）积分得：

()

1ln 1

c e a c

h z ch ++-=ε （2-3-19）

式中，c 1为积分常数，根据边界条件而定。

当蒸发量达到潜水蒸发极限值时，负压值较大，在b

h a k n

+=

式中n

h 远大于b 值，在近似计算中，可忽略b 值，此时（2-3-14′）式中的1≈β。

d h a

a

d ε

ε

1

tan 1

-=

当表层负压值很大时，∞→d h ，则

2

12

tan 1

πεπ

ε

a

d h a

d =

→

-

则 222

max 46.24

--==

ad ad πε （2-3-20）

同理可得n 为其他值时的最大可能潜水蒸发强度（或土壤最大输水能力）的计算式：

3

2max 77.3,

2

3-

==ad n ε （2-3-21）

3max 76.1,3-==ad n ε （2-3-22） 4max 52.1,

4-==ad n ε （2-3-23）

若ch

ae

k -=， cd e

a

=

max ε （2-3-24） 式（2-3-20）~式（2-3-24）表明最大潜水蒸发强度max ε仅决定于土壤的特征和地下水埋深，而与外界条件无关。即在外界蒸发能力超过max ε时，潜水蒸发等于极限蒸发强度max ε，当外界蒸发能力低于max ε，潜水蒸发强度则决定于土壤含水率与外界蒸发能力（常以水面蒸发0ε表示）。

根据中国科学院南京土壤所山东德州试验站资料求得土壤水分参数人K （h ）为

()300

450000

3

+=

h h k (cm/d) (2-3-25) 以上关系式代入式（2－3－9）中，求得地下水埋深为1m 时，地下水面以上的负压分布及含水率分布如图2－3－5、图2－3－6所示。

以上公式中当表土蒸发强度ε为负值时，即为稳定入渗的情况；当ε=0时，为表层既无蒸发又无入渗的情况。图2－3－7为蒸发和入渗时剖面上含水率的分布。图示表明入渗时土壤剖面上的含水率分布曲线在ε=0时的右侧，而蒸发时在其左侧。即在同一深度上由于上部为入渗或蒸发的不同边界条件时，所保持的含水率不同，入渗条件下，土壤剖面含水率大于蒸发时的含水率，为此，若要保持根系活动层适宜含水率，必须在干

旱年份控制地下水位在较高的位置，湿润年

控制地下水位在较低的位置。

二、非均质土的土壤水稳定运动

在非均质土的情况下，同样可以根据均质土计算公式，分析各层土壤剖面上负压和含水率的分布。

在稳定运动条件下，非均质土壤水分运动有以下两个特点。

（1）地下水面以上各层土壤流量相等，并等于表层土壤水分的蒸发流量，即

====321q q q ε (2-3-26)

（2）两层土交界面上的负压相等，即

021h h =，032h h = （2－3－27）

在两层上交界面上虽然负压相等，但含水率并不相等如图2－3－8所示。

3（2－3－27）在两层上交界面上虽然负压相等，但含水率并不相等如图2－3－8所示。

首先分析均质土层d 内，上部负压为0h ，下部负压为h 时，土壤水流量与各因素之间的关系。将上、下边界条件（h 0，h ）分别代入n=2，3，4时式（2－3－14）、式（2-3-17）、式（2－3－18）化简后可得以下无因次计算公式。

,,2b

h a

k n n

+=

=忽略b ，即取1=β代入式（2-3-15）求解： ???? ??-=--01

1tan tan 1h a h a a

d εεε 令a

d

d ε

=, h a

h ε

=

, 00h a

h ε

=

,

则 011tan tan h h h ---= （2-3-28）

经变换得()

d h h h h tan 100+=- h=3时

()()312tan 31312tan 311111ln 6110122

0020---+??

????????????????++-+-+=--h h h h h d (2-3-29) 式中：3

a

d

d ε

=

3

0a

h ε

=

3

a

h h ε

=。

n=4时

??

????????--+???????????? ??+-+-+-++=--2120012202002012tan 12tan 12121212ln 21221h h h h h h h h h d (2-3-30) 式中：4

4

a

d a

d

d ε

ε

?

==

；

4

4

a

h a

h

h ε

ε

?

==

；

4

04

0a

h a

h h ε

ε

?

==

。

根据式（2－3－28）、式（2－3－29）、式（2－3－30）可以绘制成不同土层的动0h ～

h ～d 的关系曲线图，如图2-3-9、图2－3一10、图2－3－11和不同土层0=时d

h ~关系曲线，如图2-3-12。有了这些曲线，可求解各种情况下的非均质土的潜水蒸发和土壤含水率。为了提高计算精度，上述曲线已制成表格，如表2－3－1、表2－3－2、表2－3－3、表2－3－4，计算时可查用。求解时一般分以下两种情况。

（1）已知表土蒸发强度ε的情况。在这种情况下，可自最下层向上推求各层的负压值，并由θ~h 曲线求得剖面上的含水率分布。

具体的计算步骤如下，首先根据最下层的a 和ε计算d ，根据土质条件确定n 值，并查相应的d h ~0曲线或者查表求0h ，0h 值与上一层下边界的h 值相等，则可根据上一层的

a ,ε求d ，又根据土质确定n 值查相应的d ～h ～h 0和曲线或查表求得h 0，该值又为上一层

的下边界负压值，依此逐层推算至表层，可求得各层上边界h 0值，由θ~h 曲线求得剖面上含水率的分布。

（2）当已知外界蒸发力0ε和地下水埋深时，需通过试算法求解。先假设ε值，根据上述同样方法求出表层h 0值，查θ~h 曲线求得表层含水率θ值，由公式()b a +?=θεε0求出ε值，若与假设ε值相等，则ε为所求表土蒸发强度。

以上公式和曲线适用于有d

h a

k n

+=

的关系式的情况。这些计算式可用来计算各种土壤层次排列情况下的蒸发量和不同部位不同厚度粘土的阻水阻盐作用。一般计算结果表明，在表层有20～30cm 厚的粘土层覆盖的轻质土地区，对抑制土壤水分蒸发和盐分的积累具有较大作用，粘土层的阻水阻盐作用决定于粘土层厚度和所在的位置，一般粘土层厚度越大，其阻水作用越大，但效果并不是直线上升，一般厚度为20～30cm 就有较为显著的效果了。

三、计算土壤水稳定蒸发的经验公式

土壤水分在稳定蒸发状态时，土壤水蒸发即为潜水蒸发。由于潜水蒸发是水文和水资源评价计算中重要参数之一，国内外学者进行过大量的研究，提出了各类计算潜水蒸发的经验公式。目前仍广泛采用的公式是阿维里扬诺夫公式：

n

???

? ?

??

?

-=001/εε (2-3-31) 式中：ε—一潜水蒸发强度；

0ε—一计算时段内的水面蒸发强度；

?—一地下水埋深；

0?—一停止潜水蒸发时地下水埋深；有时也称极限地下水埋深； n ——与土壤质地有关的经验指数，通常取l ～3。

叶水庭等，提出了一个较为简单的潜水蒸发量计算公式：

?-=a e 0εε (2-3-32)

式中：a 一经验指数；

其他符号意义同前。

张朝新等，在分析了不同地区潜水蒸发特点后提出了以下经验公式：

()b N a -+?=0/εε (2-3-33)

式中：a ，b —一经验常数，反映土壤质地和地区的特点。

N ——经验常数，它反映了潜水蒸发系数与地下水埋深的线型形状，一般在l ～2之间取值。

雷志栋等，在分析潜水蒸发与水面蒸发和地下水埋深之间关系的基础上，通过假定

00

εηεε

a e d d -=的经验关系、得出了一个计算潜水蒸发的公式： ()m ax

1max εηε

εε--=e (2-3-34)

式中：max ε——最大极限蒸发强度，随埋深而变化，βε-?=a max ；

η——当水面蒸发00=ε时,潜水蒸发ε与水面蒸发ε0关系曲线上的斜率；

βα,—一随土壤性质而异的参数。

式中（2-3-34），经用内蒙等地资料验证，均得到满意的结果。

唐海行等[30]通过室内潜水蒸发物理过程的模拟研究，对式（2－3－34）中的η建议采用：

n

e

???

? ??-=max 1εη (2-3-35)

式中：n ––––反映土质的参数。

第三节 土壤水非稳定蒸发的解析解

由于土壤水运动基本方程为非线性方程，为了求得解析解，常需对方程进行某些简化，

且有些求解结果十分复杂，在实际应用中尚有一定困难。以下仅介绍两种解析解求解方法。

一、表土瞬时变干，忽略重力项时的土壤水分运动解

在水平土柱的情况下，不存在重力项，土壤水分运动的基本方程为

()??

?

???????=??x D x t θθθ (2-3-36) 在垂直土层或土层剖面中，在水力传导度比较均匀的蒸发初期阶段和在重力坡降比土壤

的负压坡降小得多的后期阶段，重力项都是可以忽略不计的。在一维垂向运动情况下，水流方程为

()z

k

z D z t ??+??????????=??θθθ (2-3-37) 如上式中去掉重力项，则具有水平土柱相同的方程式：

()??

?

???????=??z D z t θθθ (2-3-38) 在初始时，土层内各点含水率相同，且在蒸发过程中表层土壤含水率瞬时降低至某一含

水率的情况下，Gardner (1959 )[31]对半无限土层的水分蒸发问题求得解答。

在初始含水率为θi ，表层含水率瞬时降至θ0的情况下，方程（3一3－38）的定解条件是：

()()?

?

?==0,00,θθθθt z i

(2-3-39) 采用Boltzmann 变换：

t

D z y 02=

(2-3-40)

将式中()00θD D =，即0θθ=时的扩散度，为一常量。将θ用()y θ表示，即

()[]t z y f ,=θ (2-3-41)

将式(2-3-41)代入(2-3-38)得

()z

y

z y dy d D dy d t y dy d ??????????=??θθθ (2-3-42) 自式(2-3-40)得：

t y

t

t D z D z t y t D dz dy t 22122

1

221

00023

-==

????

?

?

?-=??=

将上两式代人式（2－3－42）得：

()t

D t D dy d D dy d t y dy d 0021

212????????=

??? ??-θθθ 化简后得：

()??

????=-dy d D D dy d dy d y θθθ02（偏微分方程→常微分方程）

式（2－3－38）、式（2－3－39）两式经Boltzmann 变换后得（定解条件）：

()()??

?=∞==∞=0

;,0 ;0,θθθθt y z y i

（2-3-43’） 设

θθθθθ--=

i (2-3-44)

将式(2－3－44）代人式（2－3－43）：

()00=??

?

?????+??dy d D D dy d dy d zy

θθθθθθθ

()

()()020

00=-??????+-D dy d D dy d dy d y i i θθθθθθθ ()0120=??

?

???+dy d D dy d D dy d y

θθθ

020=??

????+???? ??dy d D dy d dy d D D

D y

θθ (2-3-45) 将式（2－3－44）代人式(2-3-43’)：

??

?===∞=0

,01

,θθy y (2-3-39”) 自式（2－3－45）

dy D D y dy

d D dy d D d 02-=???? ??θθ积分得：

?-=???

? ??dy D D y dy d D 0

2ln θ ?=-dy D

D

y Ae

dy

d D 02θ (2-3-46) 式(2-3-46)积分得：

?

?=-y

dy D D

y dy e D

A 0

201θ 自式(2-3-39’)得：

?

∞

-?=0

2011dy e D A dy D D

y 故 ?

∞

-?=

20

11

dy D

D y

e D

A

代入(2-3-47)得：

??∞--??=02020

011dy e D

dy e

D dy D D y y

dy

D D

y θ (2-3-48) 由式（2－3－18）可知，因y 作为积分的上限，当y 一定时，θ仅为扩散度的函数。根据一些作者的研究，扩散度与θ的关系，一般可以用以下公式表示：

()()00θθβθ-=e D D (2-3-49)

将式（2－3－49）代入式（2－3－48）后，可以通过迭代求得数值解，作为第一次近似。设时段初θ=0，即θ=θ0，则

()()000D e D D ==-θθβθ

代入式（2－3－47）得：

?

??

?∞

--∞

--=

??=

00

20

0202

2

0011dy

e

dy e dy

e D dy e D y y

y dy

D

D y y

dy D D

y θ (2-3-50)

考虑到

2

2

π

=

?

∞

-dy e y ；

()y erf dy e y

y =?

-0

2

2

π

erf(y)为误差函数，erfc(y)=1－erf(y)称为补余误差函数，误差函数和补余误差函数值可自表1－2－2查得。

由式（2－3－50）可得：

()y erf dy

e y

y ==

?

-2

2

π

θ (2-3-51)

将式（2－3－51）求得的θ值作为第一次近似值，可用迭代方法求解式（2－3－48），其步骤如下。

（1）根据θ=erf （y ）求不同y 时θ值（计算的y 范围一般可取y=3，此时erf （y ）=1；当y ＞3时，erf （y ）不再增大，直至y=∞，erf （y ）均等于1)。

（2）将根据不同y 值时求得的0

0θθθθθ--=i 作为迭代值，自()

0θθβ-=e D D 计算出不同y

值时的D 值。

（3）根据式（2－3－48），用数值积分法计算各y 点的θ值（y ?的大小取决于要求的精度，一般y ?=0.1，已可满足要求）。

（4）将以上求得的θ值作为迭代值，重复2、3次，求得新的θ值。 （5）当两次迭代值之差达到允许误差要求时，迭代结束。

在求得不同y 值的θ值后，即可计算出任一时刻土壤含水率在剖面上分布。 表土蒸发量计算公式为

()

t

D

q i πθθ0-= (2-3-52) D 为与实际扩散度等效的平均扩散度，可用下式求得：

2

04=???

?

??=y dy d D D θπ (2-3-53)

式中：D 0——相应表土含水率θ0时扩散度。

当已知θ～y 关系曲线时，

=y dy

d θ

为θ～y 关系曲线在y=0处的斜率。

式（2－3－52）表明，表土蒸发量与t 成反比。

根据Crank 的研究[32]，在失水过程中，加权平均扩散度D 可用下式计算：

()()()

?--=

i

d D D i i θθ

θθθθθθ0

85

.085

.10

85

.1 (2-3-54)

在吸水过程中，D 的计算式：

()

()()

?--=

i

d D D θθθθθθθθ0

3

20

3

5035 (2-3-55)

初中科学七年级上册第二章阳光空气土壤第三节土壤习题(含答案)

初中科学七年级上册第二章阳光空气土壤第三节土壤习题 (含答案) 一、选择题 1．生物性土壤污染是土壤污染的一种重要类型，下列会引起生物性土壤污染的是（）A．人造纤维和橡胶 B．含铅的工业废渣 C．含铜、锌的工业废水 D．未经处理的人、畜粪便 【答案】D 【解析】 【分析】 生物性土壤污染是指某些细菌、寄生虫和病毒对土壤产生的污染。 【详解】 A、人造纤维和橡胶会造成化学性土壤污染，故A不正确； B、含铅的工业废渣，会造成金属性土壤污染，故B不正确； C、含铜、锌的工业废水会造成金属性土壤污染，故C不正确； D、未经处理的人、畜粪便含有细菌、寄生虫和病毒，会造成生物性土壤污染，故D正确。故选D。 2．下列与沙尘暴密切相关的是（） A．耕地被蚕食B．水土流失 C．土壤沙漠化D．土壤盐渍化 【答案】C 【解析】 【详解】 沙尘暴是指强风把地面大量沙尘物质吹起并卷入空中，使空气特别混浊，水平能见度小于一千米的严重风沙天气现象。土壤沙漠化与沙尘暴密切相关。C符合题意。 3．自然界中最适宜绝大部分植物生长的土壤类型是（） A．砂土类土壤B．黏土类土壤C．壤土类土壤D．人造土 【答案】C 【解析】

【分析】 按土壤质地，土壤可以分为砂质土、黏质土、壤土三种类型。 【详解】 砂质土：含沙量多，颗粒粗糙，渗水速度快，保水性能差，通气性能好。 黏质土：含沙量少，颗粒细腻，渗水速度慢，保水性能好，通气性能差。 壤土，指土壤颗粒组成中黏粒、粉粒、砂粒含量适中的土壤，颗粒大小在0.2mm至0.02mm之间。质地介于黏土和砂土之间，兼有黏土和砂土的优点，通气透水、保水保温性能都较好，耐旱耐涝，抗逆性强，适种性广，适耕期长，易培育成高产稳产土壤，也是较理想的农业土壤。 4．在土壤的成分中，影响土壤结构的最重要的因素是（） A．矿物质颗粒B．腐殖质C．空气D．水分 【答案】A 【解析】 【分析】 根据影响土壤结构的因素，进行分析解答。 【详解】 在土壤的成分中，影响土壤结构的最重要的因素是矿物质颗粒故选A。 5．甘蔗在水分充分通气性能好的土壤中比较适合生长，你认为下列区域比较适宜种植甘蔗的是（） A．山坡较干的沙地B．湿润的粘地 C．比较干旱的粘土地D．河边湿润沙地 【答案】D 【解析】 【分析】 土壤可以分为砂质土、黏质土、壤土三类。 【详解】 由题干可知甘蔗喜欢生长水分充足的土壤中，AC中因缺乏水分而不适宜甘蔗生长，B 中的黏地指的是黏土此类土壤的保水性好，透气性差，而甘蔗需要生活在透气性很好的土壤中，故湿润的黏地不适合甘蔗生长，河边湿润的沙地，水分充足，通气较好。6．小明参加了假期夏令营，学会了如何利用植物年轮辨认方向的野外生存能力，下列有关年轮的知识，错误的是（） A．根据树木年轮的数目，可以推知它的年龄

第四章 土壤水分的能态1

第一节概述 土壤水分 土壤的液相是土壤溶液，由水和溶解于水中的物质组成。土壤溶液处于固——液与液——气界面之间。它可能以固体上的一层膜存在，当液体多时，就成为孔隙水了。 土壤-植物-大气系统 ?土壤水分有效性是一个与大气条件紧密相连的问题，应该从土壤-植物-大气这个动态系统来阐明土壤水分的有效性。?只要根系吸收水分的速率能平衡蒸腾损耗水分的速率，植物就能正常生长，土壤水分就是有效的。 ?一旦根系吸水速率低于蒸腾速率，植物就失水，并且迅速凋萎。此时土壤水分就是无效的。 土水势研究土壤水的优点 可以作为判断各种土壤水分能态的统一标准和尺度； 水势的数值可以在土壤?a植物?a大气之间统一使用，把土水势、根水势、叶水势等统一比较，判断它们之间的水流方向，速度和土壤水的有效性； 对土壤水势的研究还能提供一些更为精确的测定手段。 第二节土壤水势 ?土壤水势 soil water potential ?定义：土壤水受土壤颗粒的吸附力、重力和溶质渗透力作用而产生的势能总和。 ?与自然界其它物体一样，土壤水具有不同数量和形式的能量。 ?任何一个土——水平衡系统，都有与之相关的能量。单位数量的水由一个平衡系 统转移到另一个系统，所做的功，就称为土水势。是表示土壤水能量状态常用的名称。

?土壤水所具有的势能，即可逆地和等温地，在大气压下从特定高度的纯水池移极 少量的水到土壤水中，单位数量纯水所须做的功。 ?土壤水的“能”，只考虑它的势能。 ?由于土壤水的运动速度很慢，它的动能可以忽略不计。而由于位置和内部状况所产生的势能，在决定土壤水的状态和运动方面十分重要。 ?物体从势能高处向低处移动，从自由能高处向自由能低处移动。 ?进入土壤的自由水，由于受到各种力的作用，它的活动能力减弱了。换句话说，与相同条件下的纯自由水相比，土壤水所含的能量降低了。 ?如果把同样温度、高度和大气压等条件条件的纯自由水的水势等为零，则土水势为负值。 ?所谓土水势，就是指土壤水的势能与纯自由水的能量之差。 ?从热力学角度出发，可以将土壤水的势能看成是土壤水和标准水之间化学势的差异。 ?水势是除温度以外的所有影响水的化学势的各种因素之和。因此，土水势由各种分势组成：包括基质势、压力势、溶质势、重力势等分势。 ψ= ψm+ ψp+ ψs+ ψg…. （一）基质势（基模势，ψm） ?土壤的基质吸力是由于由土粒分子吸力和毛管力作用下（即吸附力和弯月面力）所降低的势能，是最主要的土水势组成部分，成为基质势。 ?一般以纯自由水的水势为零作为参比标准，所以基质势是负值。

土壤形态

土壤形态与土壤剖面 土壤剖面形成及土壤形态特征 ▲土壤形态是指土壤外部的特征，如土壤剖面构造、土壤颜色、质地、结构、结持性、孔隙状况等，这些特征是可以通过观察者的感觉来认识的。 ▲土壤的形态是土壤形成过程的结果，也是土壤形成过程的外部表现，并且是区别土壤和诸如风化壳等自然体以及鉴别不同土壤类型的一种根据。 一、土壤剖面 （一）土壤剖面 土壤剖面——从地面垂直向下的单个土壤纵断面成为土壤剖面。 （二）土层 土壤发生层（土层）——由于在土壤发育过程中，产生了各种特殊的成土作用，所以在土壤剖面中出现多种水平层次，称为土壤发生层。

土壤发生层的划分和命名 ▲19世纪末，俄国土壤学家道库恰耶夫最早把土壤剖面分为三个发生层，即：腐殖质聚积表层（A）、过渡层（B）和母质层（C），ABC命名法(见图)。 ▲1967年国际土壤学会提出把土壤剖面划分为：有机层（O）、腐殖质层（A）、淋溶层（E）、淀积层（B）、母质层（C）、母岩层（R）等六个发生层。我国近年来在土壤调查和研究中也趋向于采用O、A、E、B、C、R土层命名法。 ?O层：指以分解的或未分解的有机质为主的土层。它可以位于矿质土壤的 表面，也可被埋藏于一定深度。 ?A层：形成于表层或位于O层之下的矿质发生层。土层中混有有机物质， 或具有因耕作、放牧或类似的扰动作用而形成的土壤性质。它不具有B、E层的特征。 ?E层：（强烈淋溶）硅酸盐粘粒、铁、铝等单独或一起淋失，石英或其他 抗风化矿物的砂粒或粉粒相对富集的矿质发生层。E层一般接近表层，位于O层或A层之下，B层之上。有时字母E不考虑它在剖面中的位置，而表示剖面中符合上述条件的任一发生层。 ?B层：在上述各层的下面，并具有下列性质：①硅酸盐粘粒、铁、铝、腐 殖质、碳酸盐、石膏或硅的淀积；②碳酸盐的淋失；③残余二、三氧化物的富集；④有大量二、三氧化物胶膜，使土壤亮度较上、下土层为低，彩度较高，色调发红。 ?C层：母质层。多数是矿质层，但有机的湖积层也划为C层。 ?R层：即坚硬基岩，如花岗岩、玄武岩、石英岩或硬结的石灰岩，砂岩等 都属于坚硬基岩。 其他发生层 G层（潜育层）长期为水饱和，土壤中的高价铁锰被还原并迁移，土体呈灰蓝、灰绿或灰色的矿质发生层 P层（犁底层）由于农具的镇压，人畜践踏等压实而成，主要见于水稻土耕作层之下 J层（矿质结壳层）一般位于矿质土壤的A层之上，如盐结壳，铁结壳等。 凡兼有两种主要发生层特性的土层，称为过渡层，如AB、 AC 、BC等 土壤发生层特征的划分 主要发生层按其发生上的特定性质可进一步分为一系列发生层，它用上述大写英文字母之后加一两个英文小写字母表示。 主要的附加符号有： a：高分解有机质 c：中心结核或硬质 e：半分解有机质 g：因氧化还原交替而形成的锈斑 h:有机物淀积 k:碳酸钙的聚积 n:交换性钠聚集

第4章 土壤水分汇编

7土壤水分 7.1 土壤水的类型及性质 土壤水的研究长期以来也一直沿用数量法。该方法根据土壤水分所受的力的作用把土壤水分分为如下几类：一是吸附水，或称束缚水，受土壤吸附力作用所保持，其中又可分为吸湿水和膜状水；二是毛管水，受毛管力的作用而保持；三是重力水，受重力支配，是进一步向土壤剖面深层运动的水。如图7. 所示。 1.吸湿水 吸湿水是由土粒表面吸附力所保持的水分，其中最靠近土粒表面的由范德华力保持的水称为吸湿水(又称紧束缚水)，吸湿水的含量称为土壤吸湿量。 当大气相对湿度达到饱和时，土壤的吸湿水达到最大量，这时吸湿水占土壤干重的百分数称为土壤最大吸湿量或土壤吸湿系数，它是土壤水分常数之一。一般耕地土壤的最大吸湿量，因质地不同而异。质地愈粘，最大吸湿量愈大，质地愈砂，最大吸湿量愈小。所以最大吸湿量的大小是粘土＞壤土＞砂土。 吸湿水具有与纯自由水不同的特点，因为它所受的吸力远大于植物根的吸水力(平均为1520kPa), 植物无法吸收利用，属于土壤水中的无效水, 对生产的直接意义不大。但它可用于帮助分析土壤水的有效性，一般土壤中无效水总量约为最大吸湿量的1.5～2.0倍。如图7.2 不同相对湿度下土壤粒级的吸湿水量。 2．膜状水 当土壤水分达到最大吸湿量时，土粒表面还有剩余的吸附力，虽不能再吸收水气，但可以吸附液态水。这部分水被吸附在吸湿水的外层，定向排列为水膜，称为膜状水。膜状水达到最大时的土壤含水量，称为最大分子持水量。膜状水比吸湿水所受的吸附力小得多，大约在633.28～3141.00kPa，它具有液态水的性质，可以移动，但因粘滞度较大，其移动速率非常慢。一般是由水膜厚处向水膜薄处移动，如图7.3所示。 膜状水的内层所受吸力大于根的吸水力，植物根无法吸收利用，为无效水，而它的外层所受吸力小于根的吸水力，植物可以吸收利用，但数量极为有限。 当植物因根无法吸水而发生永久萎蔫时的土壤含水量，称为萎蔫系数或萎蔫点。它因土壤质地、作物和气候等不同而不同。一般土壤质地愈粘重，萎蔫系数愈大，表7.1给出了不同质地土壤的萎蔫系数参考范围。萎蔫系数是植物可以利用的土壤有效水含量的下限。 表7.1 不同质地土壤的萎蔫系数（ m%） 土壤质地粗砂壤土细砂土砂壤土壤土粘壤土 萎蔫系数0.96～1.11 2.7～3.6 5.6～6.9 9.0～12.4 13.0～16.6 3．毛管水 土壤中粗细不同的毛管孔隙连通一起形成复杂的毛管体系。这种靠毛管力保持在土壤毛管孔隙中的水就称为毛管水。毛管水是土壤中最宝贵的水。

高中地理湘教版必修第一册练习：第二章第三节 喀斯特、海岸和冰川地貌

第三节喀斯特、海岸和冰川地貌 基础过关练 题组一喀斯特地貌 下图为第五套人民币20元背面图。该版面景观为桂林山水,具有“山清、水秀、洞奇、石美”的特点,被称为“四绝”。据此回答下面三题。 1.该版面景观所表示的地貌是 ( ) A.喀斯特地貌 B.风蚀地貌 C.冰川地貌 D.火山地貌 2.该版面景观的主要成因是 ( ) A.流水溶蚀作用 B.海浪侵蚀作用 C.风力侵蚀作用 D.冰川侵蚀作用 3.下列不属于喀斯特地貌的是( ) A.峰林 B.小寨天坑 C.单面山 D.孤峰 喀斯特地貌在我国分布十分广泛。下图为广西桂林的两幅喀斯特地貌景观图。据此完成下面两题。 4.喀斯特地貌的主要特点是( ) A.千沟万整,地表支离破碎 B.冰川广布,河流众多

C.奇峰林立,地下溶洞发育 D.地势平坦,土壤肥沃 5.与喀斯特地貌形成及特点密切相关的自然因素是( ) A.气候、植被 B.植被、土壤 C.岩石、水文 D.土壤、地形 下图是喀斯特地貌示意图。读图完成下面两题。 6.喀斯特地貌发育的最基本条件是( ) A.岩石有风化裂隙 B.岩石中含有化石 C.岩石具有层理构造 D.岩石具有可溶性 7.图中a、b、c地貌的形成原因是( ) A.流水侵蚀作用 B.化学沉积作用 C.化学溶蚀作用 D.风力侵蚀作用 “喀斯特地貌”一词是岩溶地貌的代称,分布在世界各地的可溶性岩石地区。喀斯特地貌形成了许多典型的自然景观并由此衍生出灿烂的文化。下图中左图为典型的喀斯特地貌自然“梯田”景观——云南白水台的钙华天池,右图为人造梯田景观——广西龙胜梯田。读图回答下面两题。 8.云南白水台的钙华天池的形成与哪种外力作用有关( ) A.冰川侵蚀作用 B.风力侵蚀作用 C.流水侵蚀作用 D.流水沉积作用 9.关于广西龙胜梯田,下列叙述不正确的是( ) A.有利于保持水土,体现人地协调发展

第二章 第三节 地壳的运动和变化__知识点

必修一第二章第三节地壳的运动和变化知识点 一、地质作用 1.地质作用概念：由自然力引起的地壳的物质组成、内部结构和地表形态发生变化的各种作用。 2.地质作用按能量来源不同，分为内力作用和外力作用。 内力作用：主要是由地球内能引起的，主要是地球内部放射性元素衰变产生能量。内力作用表现形式：岩浆活动、地壳运动、变质作用； 外力作用：外力作用能量来源是太阳辐射能和重力能（风力、流水、冰川）。表现形式：风化、侵蚀、搬运、沉积。 二、.岩浆活动： 岩浆活动：人们认为软流层是岩浆的发源地，软流层位于上地幔上部。岩浆活动方式主要有两种：一种是岩浆上升到一定位置，在地壳中冷凝而结晶，岩浆侵入地壳形成花岗岩；另一种是岩浆冲破上覆岩层喷出地表，形成火山，岩浆喷出地表形成玄武岩。 1、常见的岩石

岩石圈的物质循环 在岩石圈物质循环过程中，内力作用使地表变得高低不平，外力作用可夷平地表。

(2012·山东卷)下图为某区域地质剖面示意图。图中甲地层褶皱后，该区域先后发生了 ( )。 A ．沉积作用、侵蚀作用、岩浆侵入 B ．岩浆侵入、侵蚀作用、沉积作用 C ．岩浆侵入、沉积作用、侵蚀作用 D ．侵蚀作用、沉积作用、岩浆侵入 三、地壳运动 地壳运动又称构造运动，一般分为水平运动和垂直运动。地壳运动的结果称为地质构造。地质构造分为褶皱和断层，褶皱分为背斜和向斜，断层分为地垒和地堑。

1．(2012·江苏卷)下图是某地地形剖面及其地下同一沉积岩层埋藏深度示意图。岩层的埋藏深度(岩层距离地面的垂直距离)可以用来帮助恢复岩层的形态。读图回答(1)～(2)题。

(1)属于背斜谷的地方是()。 A．①②B．②③C．③④D．①④ (2)⑤处发生的地壳运动是()。 A．褶曲隆起B．褶曲凹陷 C．断裂下降D．断裂上升 (2014·南宁测试)下图中1～5表示不同的沉积岩地层。读图，完成1～2题。 1．据图推测，该地经历的内力作用一定有() A．变质作用B．地壳运动 C．岩浆活动D．沉积作用 2．甲处缺失3、4地层，主要原因是() A．形成3、4地层时期，甲地地势太低 B．形成3、4地层时期，甲地地势较高 C．形成3、4地层后，甲地地壳抬升，被外力侵蚀 D．形成3、4地层时期，甲地缺乏沉积物来源 4.地震：是地球内部能量急剧释放的表现。地震按成因分类：构造地震、火山地震、人为地震，其中地壳的构造运动，特别是断裂构造运动是引起地震的最主要的原因，即地震的主要类型是构造地震。地震释放的能量的大小用震级表示，一次地震发生只有一个震级。地表受到地震影响破坏的程度用烈度表示，一次地震发生可以有多个烈度。

第二章 第三节 生物对环境的适应和影响教案

第二章第三节生物对环境的适合和影响教案 教学目标： 1、描述生物对环境的适合和影响。 2、举出例子并初步培养学生环保意识。 教学重点难点： 重点：描述生物对环境的适合和影响。 难点：在教学中引导学生理解生物体结构和功能相适合的辩证观点。 教学过程： 导入：先比较仙人掌和普通植物的不同，分析为什么仙人掌的叶子退化成刺，得出结论是为了适合干旱的环境。同时学生分析刺猬、变色龙、竹节虫，得出除了环境影响生物之外，生物本身也能适合环境。 除了环境影响生物之外，生物本身也能适合环境。 分析书本P19的资料，回答问题：生物的形态结构或生活方式的特点与它们的生活环境有什么关系?观察兔子和猫的双眼在头部的位置,你能发现什么问题? 从而学生自己得出结论，生物为了适合不同环境其形态结构都有所改变。 生物除了适合环境，同时也影响环境。 过渡问题：那是否生物只能被动地适合环境呢?生物本身对环境有没有影响?学生举出例子，人类对环境的影响，植物对环境的影响，动物对环境的影响（蚯蚓、鼠妇疏松土壤，柳、杉树能吸收空气中的有害成分，协助净化空气，人类大量得排除废气、废水使环境受到污染……） 讲解实验：植物对空气湿度的影响。 ?1.提出问题：植物对空气湿度的影响 ?2.作出假设：裸地,草地,茂密的灌丛的空气湿度不一样. ?3.制定计划：学校内测量裸地,草地和茂密的灌丛中的湿度.(裸地指什么? 灌丛指什么?) ?4.填写P7空气湿度记录表.并画出曲线图. ?5.注意：如果裸地或草地上有小水洼,测量湿度时,能把干湿计放在水洼边吗?测量灌丛的湿度时,能把干湿计放在地上吗? 举例：曲线图的画法：

总结：前面一节课和今天这节课我们学习了环境对生物有影响，生物在适合环境的同时也影响着环境，所以，生物圈中的生物和环境是不可分割的统一的整体，我们能够利用这些知识来解答下面问题。 6、练习： 1）如果将生活在淡水中的鲫鱼放入海水中,不久就会死亡,这个现象说明( ) A.每种生物都是有寿命的 B.每种生物都有自己赖以生存的生活环境 C.动、植物改变生活环境就会死亡 D.生物的生存环境很容易破坏 2）生活在阴湿环境中的植物,叶片一般大而薄,主要作用是( ) A.充分利用光能 B.减少阳光照射 C.适合低温 D.适合潮湿的环境 3）很多种鸟具有保护色,但也难免常被嗅觉发达的兽类所捕食,对此最好的解释为( ) A这些鸟不适合环境 B.被食的鸟是警惕性不高的 C.适合是绝对的 D.适合具有一定限度和相对性 7、讲解书本课后练习。 教学后记： 这节课不但要讲理论课《生物对环境的适合和影响》，而且也要说明探究实验《植物对空气湿度的影响》的原理和过程。对于《生物对环境的适合和影响》这个知识点并不难，学生容易理解，但对于探究实验《植物对空气湿度的影响》学生并不容易理解，在课堂上讲解这个实验过程和原理较费时，最后超出课时，学生也仅仅一知半解，特别是对于为什么要用裸地、草地、灌丛三个环境来做这个实验，很多学生很难理解，还有对于探究实验的过程---提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出计划并不了解，所以我在其他班的课堂上采取了把实验过程，原理用一节课来讲述，因为探究实验对于学生来说很陌生，只有一开始让学生理解了探究实验的方法，在以后的课堂上才能让他们自主探究，所以我觉得把实验课分为一个课时的课是有必要的。 教学反思： 应该安排学生实验前自己先体验实验过程，实验所需时间，这样让学生操作起来能够更容易掌握，自己也能了解到实验过程所遇到的问题。

第二章 第三节 小麦籽粒的形态结构

第三节小麦籽粒的形态结构 一、小麦籽粒的形态特征（Morphological Characteristics of Wheat Kernels） 小麦籽粒的形态如图1-2-1所示，因为小麦的穗轴韧而不脆，脱粒时颖果很容易与颖分离，所以收获所得的小麦籽粒是不带颖的裸粒（颖果）。小麦籽粒的顶端生长着茸毛（称麦毛），下端为麦胚，胚的长度约为籽粒长度的1/4~1/3。在有胚的一面称为麦粒的背面，与之相对的一面称为腹面。麦粒的背部隆起呈半圆形，腹面凹陷，有一沟槽称为腹沟。腹沟的两侧部分称为颊，两颊不对称。 麦皮 图1-2-1小麦籽粒的结构示意图 小麦籽粒的形态特征包括籽粒形状、粒色、整齐度、饱满度、透明度等。这些形态指标不仅直接影响小麦的商品价值，而且与加工品质、营养品质关系密切。

1．形状 小麦籽粒的长度一般为4～10毫米，随品种和在小穗上着生的位置有所不同。籽粒形状是小麦的品种特性，有长圆形、卵圆形、椭圆形和圆形等，以长圆形和卵圆形为多，其腰部断面形状都呈心脏形。圆形籽粒的长宽相似；椭圆形籽粒中部宽，两端小而尖。与其它谷物相比，小麦籽粒形态特征最显著特点的是具有腹沟。腹沟的深浅及沟底宽度随品种和生长条件的不同而异，一般而言，腹沟面积占麦皮总面积的15％～25％。小麦腹沟的形状和深浅是衡量籽粒形状优劣的重要指标：腹沟开裂型的品种，麦皮面积和质量占籽粒的比例相对较大，出粉率低；而腹沟闭合型的品种，籽粒的皮层面积和重量占籽粒的比例相对较小，且能较好地抵御外界微生物的侵染，有利于抗穗发芽和延长贮藏期，在磨粉过程中也可使润麦均匀，受力平衡，方便研磨。因此，就籽粒形状而言，在小麦育种中，以选择近圆形且腹沟较浅的籽粒为优。 2．粒色 小麦籽粒的颜色有红色、琥珀色、白色、黄白色、浅黄色、金黄色、深黄色、紫色等。最近几年，我国育种家还培育出黑色、蓝色等彩色小麦新品种。小麦籽粒颜色的深浅不同，主要由于种皮色素层细胞所含色素不同的缘故，也受气候条件、收获季节以及胚乳结构的影响。红皮小麦具有休眠期长、抗穗发芽能力强等特点，比白皮小麦广泛分布。白皮小麦因加工的面粉麸星颜色浅、粉色白而受面粉加工业和消费者的欢迎；但国内外研究表明，小麦籽粒颜色与品质无必然联系。法国、美国、加拿大、阿根廷等主要小麦出口国种植的绝大多数优质小麦品种都是红皮小麦。墨西哥国际玉米小麦改良中心1950～1987年培育的21个矮秆小麦品种都是红皮小麦。因此，在优质小麦生产中不能单纯追求籽粒颜色，而应根据具体生态条件和最终用途决定种植的小麦品种；面粉（胚乳）的颜色才是最关键的，与面团颜色、食品特别是蒸煮食品的颜色密切相关。 3．整齐度 是指小麦籽粒大小和形状的一致性。同样形状和大小的籽粒占总量90％以上者为整齐，小于70％为不整齐。籽粒越整齐，出粉率越高；反之，出粉率低。在世界小麦市场，加拿大和澳大利亚商品小麦其良好的整齐度具有很高的知名度。 4．饱满度 多用腹沟深浅、容重和千粒重来衡量。腹沟浅，容重和千粒重高，小麦籽粒饱满，出粉率高。籽粒饱满度与品质关系尚无定论，但有试验表明，同一品种内，千粒重提高，蛋白质含量降低。习惯上用目测法将成熟干燥的小麦籽粒分为五级，即饱满度一级：胚乳充实，种皮光滑；饱满度二级：胚乳充实，种皮略有皱褶；饱满度三级：胚乳充实，种皮皱褶明显；饱满度四级：胚乳明显不充实，种皮皱褶明显；饱满度五级：胚乳极不充实，种皮皱褶极明显。 5．透明度

人教版高中地理必修2 第二章第三节城市化作业Word版含解析

A级抓基础 从2016年至今，成都市周边区县房价在不断上涨，虽然政府出台了一系列房价调控政策，但是效果不明显，成都很多区域的房价涨幅仍超过了50%。据此，完成1～2题。 1．成都市周边区县商品房价格不断上涨，造成这一现象说明成都市处于城市化的() A．初期阶段B．中期阶段 C．成熟阶段D．逆城市化阶段 2．成都的不断发展对自然地理环境产生的影响可能有() ①出现城市“热岛”现象②改变局部大气环流，使降水减少③改变水质，减少地下水④城市建设使地面径流汇集速度减慢A．①②B．③④ C．①③D．②④ 解析：第1题，成都市周边区县商品房价格不断上涨，说明成都市人口迅速增长、住房紧张，处于城市化的中期加速阶段。郊区城市化是城市化发展过程的一个阶段；逆城市化是随着乡村基础设施的完善，人口向乡村转移；再城市化是对城市中形成的空心区进行改造、规划。第2题，成都的不断发展对自然地理环境产生的影响有可能因城市人为释放热量过多，出现城市“热岛”现象；市区盛行上升气流，改变局部大气环流，使降水增多；改变水质，可能使城市水质下降，

大量用水，导致地下水减少；城市建设使地表硬化，地面径流汇集速度加快。 答案：1.B 2.C 海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。读海绵城市模型图，完成3～4题。 3．城市“海绵体”的主要功能是() A．净化雨水 B．保护生物多样性 C．减轻城市内涝和提高雨水利用率 D．调节城市局地小气候 4．目前中国已有130多个城市制定了海绵城市建设方案，海绵城市的建设可能() A．使城市化水平提高 B．使城市产业结构得以调整 C．加重城市基础设施的负担 D．使城市“热岛”效应减轻

第二章矿物岩石风化和土壤形成

第二章矿物岩石的风化和土壤形成 主要教学目标：使学生了解由岩石经过风化形成母质，再由母质发育成土壤的过程。在学习过程中要特别注意什么是母质，母质与土壤有什么区别以及土壤层次的发育顺序。 第一节风化作用 一、风化作用 任何事物只是处于它生存的环境时才能稳定。而地表的矿物岩石处于和它形成时的不相同的外界条件时，这种稳定性被破坏，从而发生变化，这就是矿物岩石的风化。 二、风化作用的类型 1、物理风化：由物理作用引起的矿物岩石发生物理变化的过程。又叫机械崩解作用。 影响因素:温度变化,水分冻结,风力,流水,冰川的摩擦力等。 风化的结果使大岩石变成碎块，增大接触面，更利于化学风化进行。 2、化学风化：岩石的矿物成分发生化学成分和性质的变化。 主要因素：水、二氧化碳、氧气等 主要化学风化作用的类型有4个： 溶解作用：矿物在水中溶解的过程。造岩矿物的溶解度大小顺序为：方解石>白云石>橄榄石>辉石>角闪石>斜长石>正长石>黑云母>白云母>石英。 水化作用：矿物与水相结合。如赤铁矿变成褐铁矿。 水解作用：矿物与水相遇，引起矿物分解并形成新矿物。如正长石水解后释放出钾离子，变成了高岭石。 氧化作用：二价铁氧化成三价铁。使许多矿物和岩石表面染成红褐色。 3、生物风化：生物作用使岩石就地引起的破坏。 主要因素： 根系的压力和根系分泌物 10-15磅/cm2 微生物分解有机质产生酸, 三、岩石风化的产物 包括三部分： 1、可溶性盐 :硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氯化物等 2、合成次生矿物:如伊利石,蒙脱石,高岭石等粘土矿物，以及铁铝的氧化物和氢氧化物。 3、残余的碎屑:难风化的矿物和各种岩屑。 四、矿物风化的难易 1、影响因素：外界环境条件和矿物本身的成分和结构。 2、外界条件相同时，矿物风化的相对稳定性，由易到难顺序为: 石膏，方解石<辉石<角闪石<黑云母<斜长石<正长石<白云母<石英<粘土矿物 五、影响岩石风化难易的因素： 1、矿物的组成、结构和构造 2、形成时的热力条件与目前所处环境的差异 3、岩石的节理和裂隙发育状况。在有棱和角的地方，岩石的自由表面积最大，首先遭受风化，棱角首先消失变成球形，这种现象称为球状风化。 第二节风化产物的类型 一、风化产物的生态类型有五种： 1、硅质风化物: 石英岩,硅质砾岩,石英砂岩 2、长石质风化物: 花岗岩,正长岩,正长斑岩,流纹岩,粗面岩,长石砂岩 3、铁镁质风化物: 安山岩,闪长岩,闪长玢岩,玄武岩,辉长玢岩 4、钙镁质风化物: 大理岩,石灰岩,白云岩

第四章土壤肥力因素

第四章土壤肥力因素 一、解释名词 1、土壤肥力 2、吸湿水 3、吸湿系数 4、膜状水 5、萎蔫系数 6、毛管水 7、毛管悬着水 8、田间持水量 9、毛管上升水 10、毛管持水量 11、有效水 12、无效水 13、土壤含水量 14、相对含水量 15、土壤墒情 16、土壤热容量 17、土壤导热性 18、土壤吸热性 19、土壤散热性 20、土壤通气性 二、填空题

1、土壤肥力高低取决于、、、协调。 2、据土壤水分所受力的不同，可分为、、、。 3、根据毛管水，将毛管水分为毛管悬着水和毛管上升水。 4、土壤中有效水的上限是，下限是。 5、根据土壤水分所受的吸持力和被植物利用的实际情况，一般将土壤水分分为、、。 6、土壤学常用的土壤水分表示方法为。 7、根据土色和手握成团感觉的湿润程度、手握成型、落地散碎及生产性状，将土壤墒情分为、、、和。 8、一般作物生长发育适宜的通气孔隙度为。 9、土壤温度取决于和。 10、土壤热量主要来自于，其次还有和。 11、土壤本身的热性质包括、、和。 12、土壤水分主要来自于和。 13、土壤肥力包括、、、四个因素，影响土壤肥力高低的决定因素是。 三、单项选择题 1、某土壤实际含水量恰等于萎蔫系数，则该土壤所含水分类型（） A．各类型土壤水分 B．含吸湿水和膜状水 C．吸湿水 D 膜状水 2、相对含水量是（）常用的表示方法。 A 土壤学 B 栽培学 C 土壤学和栽培学 D 育种学 3、播种时最好的土壤墒情是（） A．潮干土 B．黑墒 C．黄墒 D．黑墒以上 4、一般作物作物生长发育最适的通气孔隙度为（） A 10%—20% B 50%—60% C 30%—40% D 70%—80% 5、夏季灌水，可（）土壤热容量和导热率。 A 增大 B 降低 C 不变 D 没影响 6、小麦冬前灌冻水可（）土壤热容量和导热率，能防止于减轻冻害的发生 A 增大 B 降低 C 相等 D 没影响 7、土壤肥力各因素中，（）是最活跃的因素。 A 水分 B 养分 C 土壤空气 D 土壤热量 8、土壤肥力调节因素中最根本的保证是（）。 A搞好农田基本建设 B 合理灌溉 C 合理施肥 D 精耕细作 9、下列土壤质地中田间持水量最高的是（） A．壤土 B．黏土 C．沙土 10、土壤质地与最大有效水范围关系正确的是（） A沙质土＞壤质土＞?黏质土 B壤质土＞沙质土＞黏质土 C沙质土＞黏质土＞壤质土 D壤质土＞黏质土＞沙质土 11、土壤通气性强弱主要取决于（） A 土壤孔度 B 通气孔度 C 质地 12、今测定某土壤含水量取湿土重15g，烘干后称重为9.4g，则该土壤含水量为（） A ．59.75% B． 37.3% C．58.5% 四、判断题 1、膜状水具有固态水性质，是无效水类型。（）

土壤学第二章 岩石风化物与土壤形成

第二章矿物岩石的风化和土壤形成 主要内容： ●第一节风化作用 ●第二节风化产物的类型 ●第三节土壤的形成 第一节风化作用 一、风化作用 任何事物只是处于它生存的环境时才能稳定。当地表的矿物和岩石处于和它形成时的不相同的外界条件时，这种稳定性被破坏，从而发生变化，这就是风化作用。 二、风化作用的类型 1、物理风化： 又叫机械崩解作用。 由物理作用引起的矿物岩石发生物理变化的过程。 风化的结果使大岩石变成碎块，增大接触面，更利于化学风化进行。 2、化学风化： 岩石的矿物成分发生化学成分和性质的变化。 主要因素：水、二氧化碳、氧气等 化学风化作用的类型有4个： 溶解作用： 水化作用： 水解作用：矿物与含二氧化碳的水相遇，引起矿物分解并形成新矿物。 氧化作用 三、岩石风化的产物 包括三部分： 1、可溶性盐:硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氯化物等. 2、合成次生矿物:如伊利石,蒙脱石,高岭石等粘土矿物，以及铁铝的氧化物和氢氧化物。 3、残余的碎屑:各种难风化的矿物和岩石的碎屑。 四、矿物风化的难易 1、影响因素：外界环境条件和矿物本身的成分和结构。 2、外界条件相同时，矿物风化的相对稳定性。 由易到难顺序为:石膏，方解石<辉石<角闪石<黑云母<斜长石<正长石<白云母<石英<粘土矿物 第二节风化产物的类型 一、风化产物的生态类型有五种： 1、硅质风化物: 2、长石质风化物: 3、铁镁质风化物: 4、钙镁质风化物: 5、轻软岩风化物: 二、风化产物的母质类型 ●矿物岩石经过风化作用产生的风化层，是土壤形成的母质。 ●根据搬运方式和沉积特点将母质分为定积母质和运积母质。 ●1、定积母质； ●2、运积母质；