土壤水势及其在土壤水运动中的作用

土壤水与自然界其他物质一样，具有不同形式和数量的“能”。经典物理学将机械能分为动能和势能两种。土壤水运动缓慢，其动能一般可以忽略不计。因此，对土壤水来说，势能是其主要的能量形式。土壤水的势能称为土水势，它是土壤水与标准参照状态下的水相比较所具有的特定势能。这里所谓标准参照状态是指在大气压下，与土壤同温度、具有固定高度的一个假想纯自由水的储水池。显然，土水势是一个表示土壤水势能的相对指标。由于驱使土壤水在两点之间的运动的原因是两点土水势之差，所以事实上只有这种相对土水势的概念才是更重要的。

由物理学可知，势能作为一种功，它等于作用于物体上的力与物体在力的方向上移动的距离之乘积，即

式中 Φ——势能；

F——作用力；

x——物体在作用力方向上移动的距离。

因此，由式（2-8）可以看出，任意两点之间的势能差与它们之间的距离之比值，即两点之间的势梯度反映了作用力的大小(www.xing528.com)

式中 ΔΦ——两点之间的势能差；

Δx——两点之间的距离。

负号表示作用力F的方向总是指向势减少的方向。

以上所论表明，通过对势的分析也能够讨论土壤水运动。因为势是一个标量，可以作代数运算，而力是矢量，必须用平行四边形法则来运算。由于平行四边形运算法则要比代数运算复杂得多，因此，利用势来讨论物体运动要比用力来讨论物体运动更方便，尤其像土壤水作用力那样，由于其作用力方向变化复杂、不易确定，故用势来讨论它的运动更具有优越性。