泛指貯存於包氣帶土層(包括土壤層)內的水。可以按不同的研究目的分類。一般認為A.A.羅戴的分類系統比較全面、嚴密(見表)。

土壤水分類

  氣態水處在土壤空氣中;;結合水被土粒吸引,水分子定向排列在土粒周圍,隻在吸著力作用下緩慢移動;自由水受土粒吸著的作用比較微弱,可以在其他力的作用下維持或運行,根據所處條件構成更細的水分類型。自由水是可供植物吸收的有效水分,也是參與水循環的主要土壤水類型。存在於非毛管性大孔隙之中的自由水,可以在重力作用下形成壤中流或下滲補給地下水。

  土壤水含量可用重量百分數、容積百分數、土壤水層厚度等方法表示(見土壤水分)。

  土壤水沿等水勢面的法線方向從高水勢一側向低水勢一側移動。土壤水的能量狀態常用土壤水勢表示。土壤水勢以重力勢和壓力勢為主,可用水柱或汞柱高度表示,也稱水頭。重力水頭為測點距基準面的高度,壓力水頭用負壓計測定。把厘米水柱高表示的壓力水頭用其絕對值的對數表示叫pF值。壓力勢隨含水量的大小而變化,可用土壤水分特征曲線表示它們的關系。土壤水分特征曲線可以反映不同土質的水分特性,還可以通過負壓值換算出土壤含水量。但因受滯後現象的影響,並不完全是單值函數。

  包氣帶土壤孔隙是土壤水活動的空間和調蓄場所。土壤水通過蒸散發、下滲和接受外來水源等與其他水體緊密相連。土壤水的年際變化不大,年內的季節變化卻較明顯。在幹濕季交替的地區,雨季時土壤水含量高,並有重力水補給地下水和河流;旱季時土壤水含量減少,由上升毛管水補充。冬季氣溫低,土壤含水量較穩定;春夏季氣溫較高,是土壤水消耗的季節。

  蒸散發是土壤水向上運動消耗的主要形式。在接受外來水源時,土壤水的主要動向是重力水的向下入滲。入滲的強度和量值與水源供給條件、土質結構、前期含水量等有關。它是計算降雨徑流關系、確定農田灌水定額、評價地下水資源的重要依據。在實際應用中一般用蒸滲儀器的測值來求取實際的蒸散發量,用貯水型同心環、灑水型模擬降雨試驗、流水型坡面槽來測定土壤水的入滲量。

  包氣帶土壤水的物理特性(下滲與持水能力)密切關系到區域水循環過程和水量平衡要素的結構。一般是當下滲和持水能力同時減小時,以形成河川徑流為主;當下滲和持水能力同時增大時,河川徑流減小,土壤蓄水和蒸發量都增加。地下水最大值則出現在下滲和持水能力中等的情況下,當下滲和持水能力反向變化時,地表徑流急劇減少,地下徑流迅速增加,蒸發和河川徑流變化正好相反(見圖)。

土壤對區域水量平衡影響的理論圖示

  包氣帶厚度和土壤水含量制約著地表產流過程,通過降低地下水位增加包氣帶厚度,可以增加對降水的蓄積量,減少地表洪水的危害。包氣帶厚度增加,可以抑制地下水的毛管上升作用。土壤水是植物根系唯一可直接吸收的水源,農田灌溉實際是增加土壤水,以保證作物的需要。增加土壤對降水或灌溉水的蓄積量,減少非生產性蒸發,是提高水資源利用率的兩個重要方面。合理的耕作措施可以調整農田墑情,上虛下實的土壤結構可以提高土壤蓄水能力而少泄水,使用地表覆蓋物可以起到增溫、保墑等多種效果。采用溝播、培壟等種植措施,既能保墑又能躲鹽,還利於蓄水入滲等。土壤水的有效調節和利用將是農業用水合理化的重要內容,也是解決水資源供需矛盾的措施之一。