Важной характеристикой водного режима почв является водный баланс, отражающий изменение запасов влаги в почвенном профиле за определенный промежуток времени на основе изучения всех видов поступления и расходования жидкой влаги для заданного слоя почвы.
Водный баланс измеряется в мм, м3/с или л/(с · м2).
Гидрологические процессы в почве и на ее границах (по Е.В. Шейну, 2005)
Для характеристики соотношения расхода и прихода влаги используется общее уравнение водного баланса:
WT = W0 + Пв — Рв,
где WT — запас влаги в почвенной толще на конец изучаемого периода; W0 — начальный запас влаги на период расчета водного баланса; Пв — поступление влаги в почвенную толщу; Рв — расход почвенной влаги.
Поступление влаги в почвенную толщу (Пв) вычисляется по уравнению:
Пв = Оос + К + Вп + Ввп + Вгп,
где Оос — сумма осадков на расчетный период; К — конденсация влаги; Вп — поверхностный приток; Ввп — внутрипочвенный приток; Вгп — поступление влаги в почву из грунтовых вод (капиллярный подъем влаги).
Расход почвенной влаги (Рв) вычисляется по уравнению:
Рв = Ис + Д + Сп + Свп + Сгр,
где Ис — физическое испарение; Д — десукция растениями; Сп — поверхностный сток; Свп — внутрипочвенный сток; Сгр — грунтовый сток.
Водный баланс обычно составляется для декады, месяца, вегетационного периода, года. Изучение элементов водного баланса дает представление о закономерностях формирования водного режима почв.
Водный баланс почв при разных типах водного режима
Обменные процессы в почвах, связанные с их водным режимом, протекают в едином гидрологическом поле в пределах речных бассейнов. Водосбор любого водотока или водоема — это целостно функционирующая географическая система, управляющая стоком поверхностных, внутрипочвенных и грунтовых вод, а, следовательно, водным балансом почв. Внутрипочвенное перераспределение влаги имеет большое значение в формировании водного режима почв и их лесорастительных свойств.
На рисунках показана связь между характером сетки линий стекания внутрипочвенных вод и почвенным покровом.
На формах рельефа с расходящимися в плане линиями стекания внутрипочвенных вод распространены зональные почвы нормального увлажнения, в местах схождения линий стекания развиваются гидроморфные почвы с разной степенью увлажненности.
По различиям в характере водообмена и его интенсивности в границах водосбора выделяются три закономерно расположенные относительно водотоков зоны водообмена: прирусловая (периодически заливаемая дождевыми водами или водами от снеготаяния), интенсивного водообмена (область максимального дренирования с оптимальными условиями для роста древостоя) и приводораздельная (часто зона близкого от земной поверхности стояния грунтовых вод) — зона слабого водообмена. В разных природных зонах на водосборах наблюдаются пространственно однотипные закономерные изменения в общем характере водного режима почв.