土壤蒸发

土壤中水分汽化进入大气的过程。雨后，土壤表层达到饱和时，土壤蒸发强度决定于质量交换系数及土壤表面水汽压与空气中水汽压之差，故蒸发率稳定少变。当土壤蒸发大于土壤水和地下水的补给时，表层水分逐渐减少，含水量逐渐下降，液态水的移动减弱。由于液态水的传导度随着含水量的减少而迅速降低，此时，土壤水分蒸发率与含水量成正比例。当含水量降低至一定程度时，液态水的传导度逐渐趋近于零，液态水的蒸发亦趋近于零，形成干化硬壳。于是蒸发基本上不在土壤表面进行，而土壤中水汽借扩散作用通过干化表层逸入大气，蒸发率取决于土壤含水量及土壤中水汽压梯度，因扩散途径不断延长，故蒸发*为微弱。

关于土壤蒸发机制，1892年，黑曾（H.Hazen）应用毛细管学说，认为土壤中水分在毛管力的作用下运动并保持在孔隙中。1907年白金汉（F.Buckingham）提出土壤水分能量关系学说，认为土壤水具有势能，水流穿过土壤的现象与热流或电流穿过导体相似。20世纪20年代后，费希尔（E.A.Fisher）与菲力普（J.R.Philip）等提出土壤蒸发分阶段理论，与此同时，考尔（L.E.Call）、莱蒙（E.R.Lemon）等研究采取不同措施，抑制土壤蒸发。60年代以后，许多学者发表了土壤蒸发的数学模型。

土壤蒸发将土壤中水分输送至大气中，减少了土壤含水量。不同的作物要求其适宜的土壤含水量，如实际土壤含水量超过需要，则土壤蒸发有利于作物生长；反之，则土壤蒸发不利于作物生长；当土壤含水量到达凋萎系数时，作物趋于死亡。此外，土壤蒸发构成水文循环的一个环节，在径流形成过程中，由于土壤蒸发，地下径流相对减少，故在确定流域径流时，须考虑土壤蒸发这一因素。

土壤蒸发的影响因素 除与影响水面蒸发相同的因素（如温度、水汽压差、风力、气压与水质）外，尚有：①土壤含水量。当土壤水分接近饱和时，由于土壤颗粒不规则，总的蒸发面积大于相同的自由水面。表层3～5厘米范围土壤含水量，对于蒸发起着决定性作用，再下则影响较小。故相同的雨量，分几次降落引起的蒸发大于集中一次所引起的蒸发。②土壤结构。同类土壤是团粒结构的，土壤蒸发量小；反之则大。沙土的毛管水容量小，蒸发量小，粘土的则大。设粘质土壤（直径＜0.071毫米）的蒸发量为****，则直径为0.25～0.5毫米的土壤蒸发量为81.1%，而直径1.0～2.0毫米的土壤蒸发量为22.2%。③土壤色泽。色泽愈深，蒸发量也愈大，据观测棕色土壤的蒸发量比白色的大19%，黑色土壤的蒸发量比白色的大32%。④地形与土壤糙度。高地风速大，它的蒸发较盆地的为大，向阳斜坡吸收辐射多，它的蒸发较背阳斜坡的为大；粗糙地面风的紊动作用强，它的蒸发较平滑地面的为多。⑤地下水位。埋深愈浅，土壤蒸发愈多。

土壤蒸发量的确定 土壤蒸发量以毫米/日计。确定的方法有器测法与计算法两类。①器测法常用的仪器为土壤蒸发器或蒸渗仪，有称重式与水力式两种，并无统一标准（见蒸发器、蒸渗仪）。②计算法有数学模型与经验方法。数学模型一般从热量平衡原理导出。先确定裸土表面的净辐射通量值，然后认为土壤表面所吸收的净辐射转换成热能，用以加热土壤和空气，并使水分蒸发。土壤表面热量平衡方程中净辐射通量等于土壤吸收热量，感热通量，蒸发热通量之和。求得蒸发热通量后，除以蒸发潜热，即得土壤蒸发率。此外，也有根据土壤水运动理论与水量平衡理论导出的数学模型。经验方法系用经验公式或图解曲线推求土壤蒸发量，但经验公式均有地区性，须先检验适合本地区情况，方能应用。

土壤蒸发的控制措施 控制土壤蒸发，既可保持土壤水分及土温，又可防止土壤盐渍化。控制土壤蒸发的方法有：①有机物掩护。将麦秆、树叶、稻草、厩肥等覆盖地表，保护土壤，免受日光直接照射和风吹；②松土掩护。促进表层土壤很快干燥，形成干土掩护层，同时切断下层土壤与地表的毛管联系，减少下层水分向上输送，使土壤水分蒸发强度减小；③化学措施。将聚合电解质溶液加入土壤，改变土壤水分特性，以减少蒸发。