土壤蒸发影响因素解析

根据前述，土壤蒸发主要受制于两大因素，其一为气象因素，即大气蒸发能力；其二为土壤的供水能力。决定大气蒸发能力的主要气象因子有温度、湿度、风速、气压等。而决定土壤供水能力的因素主要有土壤的含水率、土壤的孔隙性、土壤的温度分布特点以及地下水埋深等。由于气象因素对土壤蒸发的影响与水面蒸发相似。因此，以下主要分析影响土壤供水能力的一些因素。

1.土壤含水率

土壤含水率是影响土壤水分蒸发的主要因素。土壤含水率接近饱和含水率时，土壤蒸发实质上接近自由水面蒸发，蒸发强度比较稳定。随着土壤含水率减少，土壤的供水能力受到限制，非饱和水力传导度降低，蒸发强度相应减少。当土壤含水率减少至非饱和水力传导度接近零时，土壤蒸发主要以水汽扩散方式进行，蒸发强度很低且基本稳定。

2.土壤孔隙性

土壤的孔隙性一般指孔隙的形状、大小和数量。土壤孔隙的形状、大小和数量不同，则土壤水分存在形态和连续性也就不同，根据前述，蒸发也会有所不同。以孔隙的大小为例，直径为0.1～0.001mm的孔隙，毛管作用最为明显，直径大于8mm时则为非毛管孔隙。而直径小于0.001mm的孔隙由于只存在吸湿水和薄膜水，因而也不存在毛管作用。因此，孔隙直径集中在0.1～0.001mm范围内的土壤其蒸发量肯定大于其他孔径的土壤。

此外，土壤孔隙性与土壤的质地、结构和层次关系密切。例如黄土型黏壤土的毛管孔隙发育最好，所以蒸发最大。砂土、重壤土和团聚性少的黏土次之，轻质砂土、团聚性强的黏土其毛管孔隙发育最差，其蒸发也最小。对于分层的土壤来说，其土层交界面处的孔隙状况与均质土壤明显不同，当土壤质地为上粗下细时，交界面附近的孔隙上大下小；反之，则上小下大。由于相同含水率条件下，水分总是保持由大孔隙向小孔隙运动的趋势，因此，相同条件下前者的蒸发要小于后者。

3.温度梯度(www.xing528.com)

土壤温度梯度对水分的影响较为复杂。首先，温度梯度影响到土壤水分运行方向，温度高的地方水汽压大，表面张力小；反之，温度低，水汽压小，表面张力大。气态水总是从水汽压大的地方向水汽压小的地方运行，液态水总是从表面张力小的地方向表面张力大的地方运行。因此，土壤水分由温度高的地方向温度低的地方运行，且参与运行的水分数量则取决于土壤的初始含水率。土壤含水率过大或过小时，参与运行的水分都会较少，只有在毛管断裂含水率附近的中等含水率才会使参与运行的水分比较多。此外，由于温度梯度的存在，使得水汽在蒸发层下面发生浓集过程，当土壤中存在冻土层时，土壤水分是向冻土层运行，从而在冻土层底部区域的含水率较高，而在冻土层以下区域土壤含水率则相对较低。

4.地下水埋深

图5.3　土壤蒸发与地下水埋深的关系

地下水埋深对蒸发的影响是通过影响潜水面以上土壤含水率的分布起作用的。地下水埋深越浅，毛管水活动层距土壤表面越近，则越有利于向土面输送水分，土壤蒸发也越大。如果地下水面接近地面，其蒸发量甚至大于光滑水面的蒸发量。因为蒸发表面面积增大了、反射率减少了。地下水埋深越大，毛管上升水的上界面距地下水位越远，则向土表输送水分越困难，因此，土壤蒸发也越小。总之，随着地下水埋深的增加，土壤蒸发呈递减趋势，但地下水埋深对蒸发量的影响通常存在一临界范围。一般来说，当地下水埋深大于4m以上时，则地下水埋深的变化对土壤蒸发的影响趋于0，一般称此时的深度为地下水临界深度。土壤蒸发与地下水埋深的关系如图5.3所示。

除以上因素以外，土壤的色泽也影响土壤的蒸发量。如色泽深的土壤吸收太阳辐射的能力强，土面温度升高快，蒸发量越大。一般来说，黄色土壤的蒸发量比白色土壤大7%，棕色土壤的蒸发量又比黄色土壤大12%，黑色土壤的蒸发量比棕色土壤的大13%。此外，地形特征也对土壤的蒸发量有一定影响。如地势高的土壤蒸发量较地势低的大，粗糙地面的蒸发量较光滑地面的大，南向斜坡的土壤蒸发量比北向斜坡大。