1.土水势（ψ）
在自然界，一切物质都保持有从势能高处向势能低处运动的趋势，并最终达到一种与周围环境能量平衡的状态。土壤水同样也遵循这一普遍规律。因此，引入势的概念来描述土壤水的水流运动将比用土壤水的形态概念更为简便。所谓土水势即土壤水分所具有的势能，即在土壤和水的平衡系统中，将单位质量的水移动到标准参照状态的纯自由水体中所做的功。所谓标准参考状态，是指一定高度处、某一特定温度（常温或与土壤水相同温度）下，承受着1个标准大气压或当地大气压。在此，规定纯自由水的水势为0。根据其影响因素，土水势可分为以下几种分势。
2.基质势（ψm）
土壤颗粒与水分子之间存在着分子引力或吸附力，土壤的毛管孔隙对水有毛管力作用，这种毛管力和吸附力将水分束缚在土壤中，为了克服这种吸持作用，将土壤水移动到标准参照状态（自由水，无束缚），必须对土壤水所做的功称为土壤水的基质势。基质势一般为负值。实际使用时，为了方便，将基质势的绝对值定义为土壤水吸力，常用s表示。基质势的大小与土壤的含水率密切相关，随含水率的增加，基质势逐渐增大（吸力逐渐减小），当含水率达到饱和时，基质势为0。
3.重力势（ψg）
重力势是指将单位数量的土壤水分从某一点移动到参考面处时，重力对土壤水所做的功。重力势的大小与土壤水分相对于参考面的位置有关。通常，参考面的位置可根据实际情况选在地表或地下水面处，其正方向可根据实际需要选向上或向下。这样，某一点土壤水的重力势可表示为
式中：Z为相对于参考面的高度，m；mg为土壤水的重量，kg·m／s2；正负号的选择与参考面有关，负号表示在参考面以下，正号表示在参考面以上。
若以单位重量的水为研究对象，则重力势可直接用高度Z来表示，即
4.压力势（ψp）
当土壤水未达到饱和时，通常土壤孔隙与大气相通，土壤水分所受的压力为大气压，其压力势为0。当土壤水处于饱和状态或地面出现积水时，土壤水处于高于大气压的静水压力条件下，由此压力对土壤水分所做的功称为压力势。对于饱和土壤，水面以下深度h处的附加压强为ρwgh，因此该点单位重量土壤水分的压力势可表示为(www.xing528.com)
对于饱和土壤水，通常压力势为正。
5.溶质势（ψs）
土壤水分一般为溶液，土壤水溶液中的溶质离子和水分子之间存在作用力，从而降低了水的自由能，使其小于参考状态下的纯水自由能。将单位数量的水分由土壤中某一点移动到标准参考状态时，由于水溶液中溶质的作用而对土壤水所做的功称为土壤水分的溶质势。溶质势一般为负值。
6.温度势（ψT）
土壤中温度的变化会使土壤颗粒与水分子之间的作用力发生改变，因温度变化引起土壤水势的变化称之为温度势。
根据以上各分势，土水势的总势为
溶质势和温度势一般可忽略不计，因此，土水势可简化为
如果将饱和土壤和非饱和土壤分开考虑，则非饱和土壤的总水势为
饱和土壤的总水势为
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