stringtranslate.com

Влажность почвы

Историческое изменение влажности поверхностного слоя почвы в районе Африканского Рога с августа 2020 г. по декабрь 2022 г.

Влажность почвы — это содержание воды в почве . Она может быть выражена в единицах объема или веса. Измерение влажности почвы может быть основано на зондах in situ (например, емкостных зондах , нейтронных зондах ) или методах дистанционного зондирования . [1] [2]

Вода, поступающая на поле, удаляется с поля посредством стока , дренажа , испарения или транспирации . [3] Сток — это вода, которая течет по поверхности к краю поля; дренаж — это вода, которая течет через почву вниз или к краю поля под землей; потери воды за счет испарения с поля — это та часть воды, которая испаряется в атмосферу непосредственно с поверхности поля; транспирация — это потери воды с поля путем ее испарения с самого растения.

Вода влияет на формирование почвы , ее структуру , стабильность и эрозию , но имеет первостепенное значение для роста растений . [4] Вода необходима растениям по четырем причинам:

  1. Он составляет 80–95% протоплазмы растения .
  2. Он необходим для фотосинтеза .
  3. Это растворитель, в котором питательные вещества переносятся в растение и по всему растению.
  4. Он обеспечивает тургор , благодаря которому растение удерживается в правильном положении. [5]

Кроме того, вода изменяет профиль почвы, растворяя и повторно осаждая минеральные и органические растворенные вещества и коллоиды , часто на более низких уровнях, процесс, называемый выщелачиванием . В суглинистой почве твердые частицы составляют половину объема, газ - четверть объема и вода - четверть объема, из которых только половина будет доступна большинству растений, с сильными колебаниями в зависимости от матричного потенциала . [6]

Вода перемещается в почве под действием силы тяжести , осмоса и капиллярности . [7] Когда вода попадает в почву, она вытесняет воздух из взаимосвязанных макропор с помощью плавучести и разрушает агрегаты , в которых захвачен воздух, процесс, называемый гашением . [8] Скорость, с которой почва может поглощать воду, зависит от почвы и других ее условий. По мере роста растения его корни сначала удаляют воду из самых больших пор (макропор). Вскоре более крупные поры удерживают только воздух, а оставшаяся вода находится только в порах среднего и самого маленького размера ( микропорах ). Вода в самых маленьких порах так прочно удерживается на поверхности частиц, что корни растений не могут ее вытащить. Следовательно, не вся почвенная вода доступна растениям, в значительной степени в зависимости от текстуры . [9] При насыщении почва может терять питательные вещества по мере стока воды. [10] Вода движется в дренируемом поле под действием давления , где почва локально насыщена, и капиллярным притяжением к более сухим частям почвы. [11] Большая часть потребностей растений в воде обеспечивается за счет всасывания, вызванного испарением из листьев растений ( транспирация ), а меньшая часть обеспечивается за счет всасывания, создаваемого разницей осмотического давления между внутренней частью растения и почвенным раствором. [12] [13] Корни растений должны искать воду и расти преимущественно на более влажных микроучастках почвы, [14] но некоторые части корневой системы также способны повторно увлажнять сухие части почвы. [15] Недостаток воды повредит урожайности культуры. [16] Большая часть доступной воды используется при транспирации для втягивания питательных веществ в растение. [17]

Почвенная вода также важна для моделирования климата и численного прогнозирования погоды . Глобальная система наблюдения за климатом определила почвенную воду как одну из 50 основных климатических переменных (ECV). [18] Почвенную воду можно измерить на месте с помощью датчиков влажности почвы или оценить в различных масштабах и с разным разрешением: от локальных или беспроводных измерений с помощью датчиков в почве до спутниковых снимков , которые объединяют сбор данных и гидрологические модели . Каждый метод имеет свои плюсы и минусы, и, следовательно, интеграция различных методов может уменьшить недостатки одного данного метода. [19]

Концепции уровня влажности

Прогноз влажности почвы ECMWF для региона Восточной Азии, показывающий основные уровни влажности и промежуточные измерения
Емкость поля
Затопленное поле будет дренировать гравитационную воду под действием силы тяжести до тех пор, пока адгезионные и когезионные силы воды не будут противостоять дальнейшему дренированию, в этот момент говорят, что она достигла полевой емкости . [20] В этот момент растения должны применить всасывание , чтобы извлечь воду из почвы. По соглашению это определяется как всасывание 0,33 бар. [20] [21]
Доступная вода и недоступная вода
Вода, которую растения могут извлекать из почвы, называется доступной водой . [20] [22] После того, как доступная вода израсходована, оставшаяся влага называется недоступной водой, поскольку растение не может производить достаточного всасывания, чтобы извлечь эту воду.
Точка увядания
Точка увядания — это минимальное количество воды, необходимое растениям для того, чтобы они не увяли, и приблизительно соответствует границе между доступной и недоступной водой. По соглашению она определяется как всасывание 15 бар. В этой точке семена не прорастут, [23] [20] [24] растения начинают увядать и затем погибают, если только они не смогут восстановиться после пополнения запасов воды благодаря видоспецифическим адаптациям. [25]

Задержка воды

Вода удерживается в почве, когда адгезионная сила притяжения, которую атомы водорода воды имеют для кислорода частиц почвы, сильнее, чем когезионные силы , которые водород воды испытывает для атомов кислорода воды. [26] Когда поле затапливается, поровое пространство почвы полностью заполняется водой. Поле будет осушаться под действием силы тяжести , пока не достигнет того, что называется полевой емкостью , в этот момент самые маленькие поры заполняются водой, а самые большие — водой и газами. [27] Общее количество воды, удерживаемой при достижении полевой емкости, является функцией удельной площади поверхности частиц почвы. [28] В результате, почвы с высоким содержанием глины и высоким содержанием органических веществ имеют более высокую полевую емкость. [29] Потенциальная энергия воды на единицу объема относительно чистой воды в эталонных условиях называется водным потенциалом . Общий водный потенциал представляет собой сумму матричного потенциала, который является результатом капиллярного действия , осмотического потенциала для засоленной почвы и гравитационного потенциала при движении воды вниз. Водный потенциал в почве обычно имеет отрицательные значения, и поэтому он также выражается в всасывании , которое определяется как минус водного потенциала. Всасывание имеет положительное значение и может рассматриваться как общая сила, необходимая для вытягивания или выталкивания воды из почвы. Водный потенциал или всасывание выражается в единицах кПа (10 3 паскаля ), бар (100 кПа) или см H 2 O (приблизительно 0,098 кПа). Десятичный логарифм всасывания в см H 2 O называется pF. [30] Следовательно, pF 3 = 1000 см = 98 кПа = 0,98 бар.

Силы, с которыми вода удерживается в почве, определяют ее доступность для растений. Силы адгезии прочно удерживают воду на минеральных и гумусных поверхностях и менее прочно на себе за счет сил сцепления. Корень растения может проникать в очень небольшой объем воды, которая прилипает к почве, и изначально быть способным втягивать воду, которая лишь слегка удерживается силами сцепления. Но по мере того, как капля опускается вниз, силы адгезии воды к частицам почвы производят все более высокое всасывание , в конечном итоге до 1500 кПа (pF = 4,2). [31] При всасывании 1500 кПа количество почвенной воды называется точкой увядания . При этом всасывании растение не может поддерживать свои потребности в воде, поскольку вода все еще теряется растением за счет транспирации , тургор растения теряется, и оно увядает, хотя закрытие устьиц может уменьшить транспирацию и, таким образом, может замедлить увядание ниже точки увядания, в частности, при адаптации или акклиматизации к засухе . [32] Следующий уровень, называемый воздушно-сухим, достигается при всасывании 100 000 кПа (pF = 6). Наконец, состояние сухой печи достигается при всасывании 1 000 000 кПа (pF = 7). Вся вода ниже точки увядания называется недоступной водой. [33]

Когда влажность почвы оптимальна для роста растений, вода в порах большого и среднего размера может перемещаться в почве и легко использоваться растениями. [9] Количество воды, остающейся в почве, осушенной до полевой влагоемкости, и ее доступное количество зависят от типа почвы. Песчаная почва будет удерживать очень мало воды, в то время как глина будет удерживать максимальное количество. [29] Доступная вода для ила и суглинка может составлять 20%, тогда как для песка она может составлять всего 6% по объему, как показано в этой таблице.

Выше приведены средние значения текстур почвы.

Поток воды

Вода движется через почву под действием силы тяжести , осмоса и капиллярности . При всасывании от 0 до 33 кПа ( полевая емкость ) вода проталкивается через почву от точки ее приложения под действием силы тяжести и градиента давления, создаваемого разницей в давлении воды; это называется насыщенным потоком. При более высоком всасывании движение воды осуществляется капиллярностью от более влажной почвы к более сухой. Это вызвано адгезией воды к твердым частицам почвы и называется ненасыщенным потоком. [35] [36]

Просачивание и движение воды в почве контролируются шестью факторами:

  1. Текстура почвы
  2. Структура почвы. Мелкозернистые почвы с зернистой структурой наиболее благоприятны для инфильтрации воды.
  3. Количество органического вещества. Лучше всего использовать грубое вещество, и если оно находится на поверхности, это помогает предотвратить разрушение структуры почвы и образование почвенной корки .
  4. Глубина почвы до непроницаемых слоев, таких как твердые отложения или коренная порода
  5. Количество воды, уже находящейся в почве
  6. Температура почвы. Теплые почвы впитывают воду быстрее, в то время как замерзшие почвы, такие как вечная мерзлота, могут не впитывать в зависимости от типа замораживания. [37]

Скорость инфильтрации воды колеблется от 0,25 см в час для глинистых почв до 2,5 см в час для песчаных и хорошо стабилизированных и агрегированных почвенных структур. [38] Вода течет через землю неравномерно, в форме так называемых гравитационных пальцев , из-за поверхностного натяжения между частицами воды. [39] [40]

Корни деревьев, как живые, так и мертвые, создают предпочтительные каналы для потока дождевой воды через почву, [41] увеличивая скорость инфильтрации воды до 27 раз. [42]

Наводнение временно увеличивает проницаемость почвы в руслах рек , способствуя пополнению водоносных горизонтов . [43]

Вода, нанесенная на почву, выталкивается градиентами давления из точки ее нанесения, где она локально насыщена , в менее насыщенные области, такие как зона аэрации . [44] [45] После того, как почва полностью смочена, вся остальная вода будет перемещаться вниз или просачиваться из области корней растений , унося с собой глину, гумус, питательные вещества, в первую очередь катионы, и различные загрязняющие вещества , включая пестициды , загрязняющие вещества , вирусы и бактерии , потенциально вызывая загрязнение грунтовых вод . [46] [47] В порядке убывания растворимости выщелоченные питательные вещества следующие:

В Соединенных Штатах просачивание воды из-за осадков колеблется от почти нуля сантиметров к востоку от Скалистых гор до пятидесяти и более сантиметров в день в Аппалачских горах и на северном побережье Мексиканского залива . [49]

Вода втягивается капиллярным действием из-за силы адгезии воды к твердым частицам почвы, создавая градиент всасывания от влажной к более сухой почве [50] и от макропор к микропорам . [51] Так называемое уравнение Ричардса позволяет рассчитать скорость изменения содержания влаги в почве во времени из-за движения воды в ненасыщенных почвах. [52] Интересно, что это уравнение, приписываемое Ричардсу, было первоначально опубликовано Ричардсоном в 1922 году. [53] Уравнение скорости влажности почвы , [54] которое можно решить с помощью метода потока в зоне аэрации с конечным содержанием воды , [55] [56] описывает скорость протекания воды через ненасыщенную почву в вертикальном направлении. Численное решение уравнения Ричардсона/Ричардса позволяет рассчитать поток ненасыщенной воды и перенос растворенных веществ с помощью программного обеспечения, такого как Hydrus , [57], задав гидравлические параметры почвы гидравлических функций ( функция удержания воды и функция ненасыщенной гидравлической проводимости), а также начальные и граничные условия. Преимущественный поток происходит вдоль взаимосвязанных макропор , щелей, корневых и червеобразных каналов, которые дренируют воду под действием силы тяжести . [58] [59] Многие модели, основанные на физике почвы, теперь позволяют некоторое представление преимущественного потока как двойного континуума, двойной пористости или двойной проницаемости , но они, как правило, были «прикручены» к решению Ричардса без какого-либо строгого физического обоснования. [60]

Поглощение воды растениями

Не менее важным для хранения и перемещения воды в почве является то, каким образом растения получают ее и ее питательные вещества. Большая часть почвенной воды поглощается растениями в качестве пассивного поглощения, вызванного тяговой силой испарения воды ( транспирации ) из длинного столба воды ( ток ксилемного сока ), который идет от корней растения к его листьям, согласно теории когезии-натяжения . [61] Восходящее движение воды и растворенных веществ ( гидравлический подъем ) регулируется в корнях эндодермой [ 62], а в листве растений — устьичной проводимостью [63] и может быть прервано в сосудах ксилемы корня и побега кавитацией , также называемой ксилемной эмболией . [64] Кроме того, высокая концентрация солей в корнях растений создает градиент осмотического давления , который выталкивает почвенную воду в корни. [65] Осмотическое поглощение становится более важным в периоды низкой транспирации воды, вызванной более низкими температурами (например, ночью) или высокой влажностью, и обратное происходит при высокой температуре или низкой влажности. Именно эти процессы вызывают гуттацию и увядание , соответственно. [66] [67]

Расширение корней жизненно важно для выживания растений. Исследование одного растения озимой ржи , выращиваемого в течение четырех месяцев в одном кубическом футе (0,0283 кубических метра) суглинистой почвы, показало, что растение развило 13 800 000 корней общей длиной 620 км и площадью поверхности 237 квадратных метров ; и 14 миллиардов корневых волосков общей длиной 10 620 км и общей площадью 400 квадратных метров; для общей площади поверхности 638 квадратных метров. Общая площадь поверхности суглинистой почвы была оценена в 52 000 квадратных метров. [68] Другими словами, корни контактировали только с 1,2% объема почвы. Однако расширение корней следует рассматривать как динамический процесс, позволяющий новым корням исследовать новый объем почвы каждый день, резко увеличивая общий объем почвы, исследованный за данный период роста, и, таким образом, объем воды, потребляемой корневой системой за этот период. [69] Архитектура корня, т. е. пространственная конфигурация корневой системы, играет важную роль в адаптации растений к почвенной воде и доступности питательных веществ, и, таким образом, в продуктивности растений. [70]

Корни должны искать воду, так как ненасыщенный поток воды в почве может двигаться только со скоростью до 2,5 см в день; в результате они постоянно умирают и растут, так как ищут высокие концентрации почвенной влаги. [71] Недостаточная влажность почвы, вплоть до увядания , нанесет непоправимый ущерб, и урожайность пострадает. Когда зерно сорго подвергалось всасыванию почвы всего лишь в 1300 кПа во время появления семенной головки через стадии цветения и завязывания семян, его производство сократилось на 34%. [72]

Потребительское использование и эффективность использования воды

Только небольшая часть (от 0,1% до 1%) воды, используемой растением, удерживается внутри растения. Большая часть в конечном итоге теряется через транспирацию . В то же время испарение с поверхности почвы также существенно, соотношение транспирация:испарение (T/ET) варьируется в зависимости от типа растительности и климата, достигая пика в тропических лесах и падая в степях и пустынях . [73] Транспирация плюс испарительная потеря влаги почвой называется эвапотранспирацией . Эвапотранспирация плюс вода, удерживаемая в растении, в сумме составляют потребительское использование , которое почти идентично эвапотранспирации. [72] [74]

Общее количество воды, используемой на сельскохозяйственном поле, включает поверхностный сток , дренаж и потребительское использование. Использование рыхлой мульчи снизит потери на испарение в течение периода после орошения поля, но в конечном итоге общие потери на испарение (растение плюс почва) приблизятся к потерям на непокрытой почве, в то время как больше воды будет сразу доступно для роста растений. [75] Эффективность использования воды измеряется коэффициентом транспирации , который представляет собой отношение общего количества воды, транспирируемой растением, к сухому весу собранного растения. Коэффициенты транспирации для сельскохозяйственных культур варьируются от 300 до 700. Например, у люцерны коэффициент транспирации может быть 500; в результате 500 килограммов воды произведут один килограмм сухой люцерны. [76]

Ссылки

  1. ^ Чжан, Лицзе; Цзэн, Ицзянь; Чжуан, Руодань; Сабо, Бригитта; Манфреда, Сальваторе; Хан, Цяньцянь; Су, Чжунбо (2021-12-02). "Глобальная влажность почвы, ограниченная наблюдением на месте с использованием модели случайного леса". Дистанционное зондирование . 13 (23): 4893. Bibcode : 2021RemS...13.4893Z. doi : 10.3390/rs13234893 . ISSN  2072-4292.
  2. ^ Альбергель, Клемент; де Роснай, Патрисия; Грюйе, Клэр; Муньос-Сабатер, Хоакин; Хазенауэр, Стефан; Исаксен, Ларс; Керр, Янн; Вагнер, Вольфганг (март 2012 г.). «Оценка дистанционно измеренных и смоделированных продуктов влажности почвы с использованием глобальных наземных наблюдений in situ». Дистанционное зондирование окружающей среды . 118 : 215–226. Bibcode : 2012RSEnv.118..215A. doi : 10.1016/j.rse.2011.11.017.
  3. ^ Уоллес, Джеймс С.; Батчелор, Чарльз Х. (1997). «Управление водными ресурсами для производства сельскохозяйственных культур». Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences . 352 (1356): 937–47. doi :10.1098/rstb.1997.0073. PMC 1691982 . Архивировано из оригинала 14 августа 2022 г. . Получено 14 августа 2022 г. . 
  4. ^ Veihmeyer, Frank J.; Hendrickson, Arthur H. (1927). «Условия влажности почвы в связи с ростом растений». Plant Physiology . 2 (1): 71–82. doi : 10.1104/pp.2.1.71 . PMC 439946. PMID  16652508 . 
  5. ^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977, стр. 72.
  6. ^ Ratliff, Larry F.; Ritchie, Jerry T.; Cassel, D. Keith (1983). «Измеренные в полевых условиях пределы доступности почвенной воды в связи со свойствами, измеренными в лабораторных условиях». Журнал Soil Science Society of America . 47 (4): 770–75. Bibcode : 1983SSASJ..47..770R. doi : 10.2136/sssaj1983.03615995004700040032x . Получено 14 августа 2022 г.
  7. ^ "Движение воды в почвах". Университет штата Оклахома , Департамент наук о растениях и почве . Стиллуотер, Оклахома . Получено 14 августа 2022 г.
  8. ^ Le Bissonnais, Yves (2016). «Агрегатная устойчивость и оценка коркообразуемости и эродируемости почв. I. Теория и методология». European Journal of Soil Science . 67 (1): 11–21. Bibcode :2016EuJSS..67...11L. doi :10.1111/ejss.4_12311. S2CID  247704630 . Получено 14 августа 2022 г. .
  9. ^ ab Easton, Zachary M.; Bock, Emily (22 марта 2016 г.). "Взаимоотношения почвы и почвенной воды" (PDF) . Virginia Tech . hdl :10919/75545 . Получено 14 августа 2022 г. .
  10. ^ Sims, J. Thomas; Simard, Régis R.; Joern, Brad Christopher (1998). «Потери фосфора при сельскохозяйственном дренаже: историческая перспектива и современные исследования». Журнал качества окружающей среды . 27 (2): 277–93. Bibcode : 1998JEnvQ..27..277S. doi : 10.2134/jeq1998.00472425002700020006x . Получено 14 августа 2022 г.
  11. ^ Брукс, Р. Х.; Кори, Артур Т. (1964). Гидравлические свойства пористых сред (PDF) . Форт-Коллинз, Колорадо: Университет штата Колорадо . Получено 14 августа 2022 г.
  12. ^ МакЭлрон, Эндрю Дж.; Чоат, Брендан; Гамбетта, Грег А.; Бродерсен, Крейг Р. «Поглощение и транспорт воды в сосудистых растениях» (PDF) . Получено 14 августа 2022 г.
  13. ^ Штойдл, Эрнст (2000). «Поглощение воды корнями растений: интеграция взглядов». Растение и почва . 226 (1): 45–56. Bibcode : 2000PlSoi.226...45S. doi : 10.1023/A:1026439226716. S2CID  3338727. Получено 14 августа 2022 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  14. ^ Уилкокс, Кэролин С.; Фергюсон, Джозеф В.; Фернандес, Джордж К.Дж.; Новак, Роберт С. (2004). «Динамика роста тонких корней четырех кустарников пустыни Мохаве в зависимости от влажности почвы и микросайта». Журнал засушливых сред . 56 (1): 129–48. Bibcode : 2004JArEn..56..129W. doi : 10.1016/S0140-1963(02)00324-5.
  15. ^ Хантер, Альберт С.; Келли, Омер Дж. (1946). «Распространение корней растений в сухую почву». Физиология растений . 21 (4): 445–51. doi : 10.1104/pp.21.4.445 . PMC 437296. PMID  16654059 . 
  16. ^ Чжан, Юнцян; Кенди, Элоиза; Цян, Юй; Лю, Чанмин; Шэнь, Яньцзюнь; Сан, Хунъюн (2004). «Влияние дефицита почвенной воды на эвапотранспирацию, урожайность и эффективность использования воды на Северо-Китайской равнине». Agriculture Water Management . 64 (2): 107–22. Bibcode :2004AgWM...64..107Z. doi :10.1016/S0378-3774(03)00201-4 . Получено 14 августа 2022 г. .
  17. ^ Оеволе, Олусегун Айодеджи; Инсельсбахер, Эрих; Нэсхольм, Торгни (2014). «Прямая оценка массового потока и диффузии соединений азота в растворе и почве». New Phytologist . 201 (3): 1056–64. doi :10.1111/nph.12553. PMID  24134319.
  18. ^ "Важнейшие климатические переменные". Глобальная система наблюдения за климатом . 2013. Получено 14 августа 2022 г.
  19. ^ Брокка, Лука; Хазенауэр, Стефан; Лакава, Теодосио; Морамарко, Томмазо; Вагнер, Вольфганг; Дориго, Воутер; Матген, Патрик; Мартинес-Фернандес, Хосе; Льоренс, Пилар; Латрон, Жером; Мартин, Клод; Биттелли, Марко (2011). «Оценка влажности почвы с помощью датчиков ASCAT и AMSR-E: исследование взаимного сравнения и проверки в Европе». Дистанционное зондирование окружающей среды . 115 (12): 3390–3408. Бибкод : 2011RSEnv.115.3390B. дои :10.1016/j.rse.2011.08.003 . Проверено 14 августа 2022 г.
  20. ^ abcd Wadleigh 1957, стр. 48.
  21. ↑ Ричардс и Ричардс 1957, стр. 50.
  22. ↑ Ричардс и Ричардс 1957, стр. 56.
  23. ↑ Уодли 1957, стр. 39.
  24. ↑ Ричардс и Ричардс 1957, стр. 52.
  25. ^ Snyman, Henny A.; Venter, WD; Van Rensburg, WLJ; Opperman, DPJ (1987). «Ранжирование видов трав в соответствии с видимым порядком увядания и скоростью восстановления в Центральном Оранжевом Свободном Государстве». Журнал Grassland Society of Southern Africa . 4 (2): 78–81. doi :10.1080/02566702.1987.9648075 . Получено 14 августа 2022 г.
  26. ^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977, стр. 72–74.
  27. ^ "Почва и вода". Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций . Получено 21 августа 2022 г.
  28. ^ Петерсен, Лиз Воллесен; Молдруп, Пер; Якобсен, Оле Х.; Ролстон, Деннис Э. (1996). «Связь между удельной площадью поверхности и физическими и химическими свойствами почвы». Почвоведение . 161 (1): 9–21. Bibcode : 1996SoilS.161....9P. doi : 10.1097/00010694-199601000-00003 . Получено 21 августа 2022 г.
  29. ^ ab Gupta, Satish C.; Larson, William E. (1979). «Оценка характеристик удержания воды в почве по распределению размеров частиц, проценту органического вещества и объемной плотности». Water Resources Research . 15 (6): 1633–35. Bibcode : 1979WRR....15.1633G. CiteSeerX 10.1.1.475.497 . doi : 10.1029/WR015i006p01633 . Получено 21 августа 2022 г. 
  30. ^ "Потенциал почвенной влаги". AgriInfo.in. Архивировано из оригинала 17 августа 2017 г. Получено 15 марта 2019 г.
  31. ^ Savage, Michael J.; Ritchie, Joe T.; Bland, William L.; Dugas, William A. (1996). «Нижний предел доступности почвенной воды». Agronomy Journal . 88 (4): 644–51. Bibcode :1996AgrJ...88..644S. doi :10.2134/agronj1996.00021962008800040024x . Получено 21 августа 2022 г. .
  32. ^ Аль-Ани, Тарик; Бирхёйзен, Йохан Фредерик (1971). «Устьичное сопротивление, транспирация и относительное содержание воды под влиянием стресса от влажности почвы» (PDF) . Acta Botanica Neerlandica . 20 (3): 318–26. doi :10.1111/j.1438-8677.1971.tb00715.x . Получено 21 августа 2022 г. .
  33. ^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977, стр. 75–76.
  34. ^ Rawls, Walter J.; Brakensiek, Donald L.; Saxtonn, Keith E. (1982). «Оценка свойств почвенной воды». Transactions of the ASAE . 25 (5): 1316–1320. doi :10.13031/2013.33720. Архивировано из оригинала 28 августа 2022 г. Получено 28 августа 2022 г.
  35. ^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977, стр. 85.
  36. ^ "Движение почвенной воды: насыщенный и ненасыщенный поток и движение пара, константы почвенной влажности и их значение в орошении" (PDF) . Сельскохозяйственный университет Тамил Наду . Получено 28 августа 2022 г. .
  37. ^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977, стр. 86.
  38. ^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977, стр. 88.
  39. ^ Куэто-Фельгеросо, Луис; Хуанес, Рубен (2008). «Нелокальная динамика интерфейса и формирование паттерна в ненасыщенном потоке под действием силы тяжести через пористые среды». Physical Review Letters . 101 (24): 244504. Bibcode : 2008PhRvL.101x4504C. doi : 10.1103/PhysRevLett.101.244504. PMID  19113626. S2CID  21874968. Архивировано из оригинала 28 августа 2022 г. Получено 28 августа 2022 г.
  40. ^ "Finger flow in rough soils". Корнельский университет . Получено 28 августа 2022 г.
  41. ^ Ghestem, Murielle; Sidle, Roy C.; Stokes, Alexia (2011). «Влияние корневых систем растений на подповерхностный поток: последствия для устойчивости склона». BioScience . 61 (11): 869–79. doi :10.1525/bio.2011.61.11.6.
  42. ^ Бартенс, Джулия; Дэй, Сьюзан Д.; Харрис, Дж. Роджер; Дав, Джозеф Э.; Уайнн, Тереза ​​М. (2008). «Могут ли корни городских деревьев улучшить инфильтрацию через уплотненные подпочвы для управления ливневыми водами?». Журнал качества окружающей среды . 37 (6): 2048–57. Bibcode : 2008JEnvQ..37.2048B. doi : 10.2134/jeq2008.0117. PMID  18948457. Получено 28 августа 2022 г.
  43. ^ Чжан, Гохуа; Фэн, Гари; Ли, Синьху; Се, Конгбао; П, Сяоюй (2017). «Влияние наводнения на пополнение грунтовых вод на типичной илистой суглинистой почве». Вода . 9 (7): 523. doi : 10.3390/w9070523 .
  44. ^ Нильсен, Дональд Р.; Биггар, Джеймс У.; Эрх, Кун Т. (1973). «Пространственная изменчивость свойств почвы и воды, измеренных в полевых условиях». Hilgardia . 42 (7): 215–59. doi : 10.3733/hilg.v42n07p215 .
  45. ^ Римон, Яара; Дахан, Офер; Натив, Ронит; Гейер, Стефан (2007). «Просачивание воды через глубокую зону аэрации и пополнение грунтовых вод: предварительные результаты, основанные на новой системе мониторинга зоны аэрации». Water Resources Research . 43 (5): W05402. Bibcode : 2007WRR....43.5402R. doi : 10.1029/2006WR004855 .
  46. ^ Вайс, Питер Т.; ЛеФевр, Грег; Гулливер, Джон С. (2008). «Загрязнение почвы и грунтовых вод из-за практики инфильтрации ливневых вод: обзор литературы» (PDF) . Saint Anthony Falls Laboratory . CiteSeerX 10.1.1.410.5113 . Получено 28 августа 2022 г. . 
  47. ^ Хагедорн, Чарльз; Хансен, Дебра Т.; Саймонсон, Джеральд Х. (1978). «Выживание и движение фекальных индикаторных бактерий в почве в условиях насыщенного потока». Журнал качества окружающей среды . 7 (1): 55–59. Bibcode : 1978JEnvQ...7...55H. doi : 10.2134/jeq1978.00472425000700010011x. S2CID  774611. Архивировано из оригинала 28 августа 2022 г. Получено 28 августа 2022 г.
  48. ^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977, стр. 90.
  49. ^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977, стр. 80.
  50. ^ Ng, Charles WW; Pang, Wenyan (2000). «Влияние состояния напряжения на характеристики почвогрунтов и воды и устойчивость склонов». Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии . 126 (2): 157–66. doi :10.1061/(ASCE)1090-0241(2000)126:2(157) . Получено 4 сентября 2022 г.
  51. ^ Германн, Питер Фриц; Бевен, Кейт (2006). «Поток воды в макропорах почвы. I. Экспериментальный подход». European Journal of Soil Science . 32 (1): 1–13. doi :10.1111/j.1365-2389.1981.tb01681.x. Архивировано из оригинала 4 сентября 2022 г. Получено 4 сентября 2022 г.
  52. ^ Ричардс, Лоренцо А. (1931). «Капиллярная проводимость жидкостей через пористые среды». Physics . 1 (5): 318–33. Bibcode :1931Physi...1..318R. doi :10.1063/1.1745010. Архивировано из оригинала 4 сентября 2022 г. Получено 4 сентября 2022 г.
  53. ^ Ричардсон, Льюис Фрай (1922). Прогноз погоды с помощью численного процесса. Кембридж, Соединенное Королевство: Cambridge University Press . стр. 262. Получено 4 сентября 2022 г.
  54. ^ Огден, Фред Л.; Аллен, Майрон Б.; Лай, Вэньконг; Чжу, Джулиан; Дуглас, Крейг К.; Сео, Муквон; Талбот, Кэри А. (2017). «Уравнение скорости почвенной влаги». Журнал достижений в моделировании земных систем . 9 (2): 1473–87. Bibcode : 2017JAMES...9.1473O. doi : 10.1002/2017MS000931 .
  55. ^ Talbot, Cary A.; Ogden, Fred L. (2008). "Метод вычисления инфильтрации и перераспределения в дискретной области содержания влаги". Water Resources Research . 44 (8): W08453. Bibcode : 2008WRR....44.8453T. doi : 10.1029/2008WR006815 .
  56. ^ Огден, Фред Л.; Лай, Вэньцун; Стейнке, Роберт С.; Чжу, Джулиан; Талбот, Кэри А.; Уилсон, Джон Л. (2015). «Новый общий одномерный метод решения вадозной зоны». Исследования водных ресурсов . 51 (6): 4282–4300. Бибкод : 2015WRR....51.4282O. дои : 10.1002/2015WR017126. S2CID  119834716.
  57. ^ Šimůnek, Jiri; Saito, Hirotaka; Sakai, Masaru; Van Genuchten, Martinus Th. (2013). "Программный пакет HYDRUS-1D для моделирования одномерного движения воды, тепла и нескольких растворенных веществ в средах с переменной насыщенностью" . Получено 11 сентября 2022 г.
  58. ^ Боума, Йохан (1981). «Морфология почвы и предпочтительный поток вдоль макропор». Geoderma . 3 (4): 235–50. Bibcode : 1981AgWM....3..235B. doi : 10.1016/0378-3774(81)90009-3 . Получено 11 сентября 2022 г.
  59. ^ Луо, Лифан; Лин, Генри; Халлек, Фил (2008). «Количественная оценка структуры почвы и предпочтительного потока в неповрежденной почве с использованием рентгеновской компьютерной томографии». Журнал Американского общества почвоведов . 72 (4): 1058–69. Bibcode : 2008SSASJ..72.1058L. CiteSeerX 10.1.1.455.2567 . doi : 10.2136/sssaj2007.0179. Архивировано из оригинала 11 сентября 2022 г. Получено 11 сентября 2022 г. 
  60. ^ Бевен, Кит; Германн, Питер (2013). «Повторный взгляд на макропоры и поток воды в почвах» (PDF) . Исследования водных ресурсов . 49 (6): 3071–92. Bibcode :2013WRR....49.3071B. doi :10.1002/wrcr.20156. S2CID  53132908 . Получено 11 сентября 2022 г. .
  61. ^ Aston, Mervyn J.; Lawlor, David W. (1979). «Взаимосвязь между транспирацией, поглощением воды корнями и водным потенциалом листьев». Journal of Experimental Botany . 30 (1): 169–81. doi :10.1093/jxb/30.1.169 . Получено 18 сентября 2022 г. .
  62. ^ Powell, DBB (1978). «Регулирование водного потенциала растений мембранами эндодермы молодых корней». Plant, Cell and Environment . 1 (1): 69–76. doi :10.1111/j.1365-3040.1978.tb00749.x. Архивировано из оригинала 20 сентября 2022 г. Получено 18 сентября 2022 г.
  63. ^ Ирвин, Джеймс; Перкс, Майкл П.; Маньяни, Федерико; Грейс, Джон (1998). «Реакция Pinus sylvestris на засуху: устьичный контроль транспирации и гидравлической проводимости». Физиология деревьев . 18 (6): 393–402. doi : 10.1093/treephys/18.6.393 . PMID  12651364.
  64. ^ Джексон, Роберт Б.; Сперри, Джон С.; Доусон, Тодд Э. (2000). «Поглощение и транспорт воды корнями: использование физиологических процессов в глобальных прогнозах» (PDF) . Тенденции в науке о растениях . 5 (11): 482–88. Bibcode :2000TPS.....5..482J. doi :10.1016/S1360-1385(00)01766-0. PMID  11077257. S2CID  8311441 . Получено 11 ноября 2022 г. .
  65. ^ Steudle, Ernst (2000). «Поглощение воды корнями растений: интеграция взглядов». Plant and Soil . 226 (1): 45–56. Bibcode : 2000PlSoi.226...45S. doi : 10.1023/A:1026439226716. S2CID  3338727. Архивировано из оригинала 20 сентября 2022 г. Получено 18 сентября 2022 г.
  66. ^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977, стр. 92.
  67. ^ Кауфманн, Меррилл Р.; Эккард, Алан Н. (1971). «Оценка контроля водного стресса с помощью полиэтиленгликолей путем анализа гуттации». Физиология растений . 47 (4): 453–56. doi :10.1104/pp.47.4.453. PMC 396708. PMID 16657642.  Архивировано из оригинала 20 сентября 2022 г. Получено 18 сентября 2022 г. 
  68. ↑ Уодли 1957, стр. 46.
  69. ^ Kramer, Paul J.; Coile, Theodore S. (1940). «Оценка объема воды, доступной при расширении корня». Plant Physiology . 15 (4): 743–47. doi :10.1104/pp.15.4.743. PMC 437871. PMID 16653671.  Архивировано из оригинала 20 сентября 2022 г. Получено 18 сентября 2022 г. 
  70. ^ Линч, Джонатан (1995). «Архитектура корня и продуктивность растений». Физиология растений . 109 (1): 7–13. doi :10.1104/pp.109.1.7. PMC 157559. PMID 12228579.  Архивировано из оригинала 20 сентября 2022 г. Получено 18 сентября 2022 г. 
  71. ^ Комас, Луиза Х.; Эйссенстат, Дэвид М.; Лаксо, Алан Н. (2000). «Оценка гибели корней и динамики корневой системы в исследовании обрезки полога винограда». New Phytologist . 147 (1): 171–78. doi : 10.1046/j.1469-8137.2000.00679.x .
  72. ^ ab Donahue, Miller & Shickluna 1977, стр. 94.
  73. ^ Schlesinger, William H.; Jasechko, Scott (2014). «Транспирация в глобальном водном цикле». Agricultural and Forest Meteorology . 189/190: 115–17. Bibcode :2014AgFM..189..115S. doi :10.1016/j.agrformet.2014.01.011. Архивировано из оригинала 25 сентября 2022 г. Получено 25 сентября 2022 г.
  74. ^ Эри, Леонард Дж.; Френч, Оррин Ф.; Харрис, Карл (1968). Потребительское использование воды сельскохозяйственными культурами в Аризоне (PDF) . Тусон, Аризона: Университет Аризоны . Получено 25 сентября 2022 г.
  75. ^ Tolk, Judy A.; Howell, Terry A.; Evett, Steve R. (1999). «Влияние мульчи, орошения и типа почвы на использование воды и урожайность кукурузы». Soil and Tillage Research . 50 (2): 137–47. Bibcode :1999STilR..50..137T. doi :10.1016/S0167-1987(99)00011-2. Архивировано из оригинала 25 сентября 2022 г. Получено 25 сентября 2022 г.
  76. ^ Донахью, Миллер и Шиклуна 1977, стр. 97–99.

Библиография