第5章 节 土壤空气及热量状况 《土壤肥料学》课件.ppt

第五章 土壤空气及热量状况;第一节 土壤空气及其更新;第一节 土壤空气及其更新;第一节 土壤空气及其更新 ;土壤中O2的分压总是低于大气，而CO2的分压总是高于大气。所以O2是从大气向土壤扩散，而CO2则是从土壤向大气扩散，正如人不断呼出CO2和吸进O2一样，因此，土壤气体交换被称为“土壤呼吸”。 呼吸强度：单位面积或单位重量土壤在单位时间内释放CO2的克数。;三、土壤的通气性 土壤通气性是指土壤空气与大气进行交换以及土体允许通气的能力。 取决于粗孔的数量。 土壤通气性的重要性：通过与大气的交流，不断更新其组成，使土体各部分组成趋向一致，如果土壤通气性差，土壤中的O2在短时间内可能被全部耗竭，而CO2的含量随之升高，以至妨碍作物根系的呼吸。; ;一、土壤热量的来源 1．太阳的辐射能 太阳辐射能是土壤热量的主要来源。 2. 生物热 土壤微生物在分解有机质的过程中常放出一定的热量，但数量较少。 3. 地球内热 由地球内部的岩浆传导至地表的热。但因地壳导热能力差，因此这部分热量占的比例小，但温泉附近，这一热源不可忽视。;二、土壤的热性质 1．土壤热容量 指单位重量或单位容积的土壤，当温度增或减1℃时所需要吸收或放出的热量，一般用焦耳数表示。 重量热容量：J/(g.℃) Cg 容积热重量：J/(cm3.℃) Cv 容积热容量与重量热容量的关系： 容积热容量 =重量热容量 ×土壤容重 土壤固、液、气三相组成的热容量差异很大。;土壤水的热容量最大。通过调控土壤水分状况可以调节土壤热状况。 ; 2.土壤导热率 土壤吸收一定的热量后，除用于本身的升温外，还将热量传给邻近土层。 土壤导热率(λ)：指厚度为1cm，两端温度相差1℃时，每秒钟通过1cm2土壤断面的焦耳数。（J/cm2.S.K） 土壤导热率主要受含水量、松紧程度孔隙状况影响。土壤导热率随含水量的增加而增加。;3.土壤热扩散率（土壤导温率） 概念：指标准状态下，在土层垂直方向上，每cm距离内有1℃的温度梯度（即单位距离的温差），每秒钟流入1cm3土壤断面面积的热量，使单位体积（1cm3）土壤所发生的温度变化。 单位：cm2/s 用D表示 D=λ/Cv 导温率大，升温慢，干土升温快。;三、土壤热平衡及其热量状况 1．土壤热量平衡 当土壤表面吸收辐射热后，部分以辐射形式再返回大气，另一部分传给下层土壤，以用于土壤水分蒸发的消耗，余下的热量才用于土壤本身的升温。 土壤热量平衡是指土壤热量在一年中收支情况，可用下式表示： S=W1+W2+W3+R 式中：S—土壤表面接受的太阳辐射能 W1—地面辐射所损失的热量 W2—土壤增温的热量 W3—土壤水分蒸发所消耗的热量 R—其它方面所消耗的热量 ;土壤热量;2.土壤热量状况 土壤热量状况是指在周年或一日内上下土层间的温度变化情况。 ①土壤温度的年变化 ②土壤温度的日变化 最高温度出现在下午2时，最低温度出现在日出前。 夜间，表层土壤温度低，热量向表层传导 白天，表层土壤温度高于深层，热量向深层传导。; 北京郊区土壤温度的年变化 最高温度出现在7、8月份，最低温度出现在1、2月份，随土层加深，最高温度最低温度出现时间向后延迟，变幅减小。 ;3．影响土壤热状况的因素 ①天文及气象因素 ②土地位置 ③土壤的组成和性质 ④土面状况 ; ;一、土壤空气对植物生长的影响 1. 影响种子的萌发 种子萌发需要温度、水分、O2，O2把种子贮存养分，氧化分解，释放能量供生命活动需要。缺O2，谢不能正常进行。有时产生酒精，有机酸，对种子有毒害作用。 2．影响根系的发育 通性好土壤，根系长，颜色浅，根毛多，吸收能力强； 长期缺氧，根系短粗，颜色暗，根毛少，吸收能力弱。 3．影响根系吸收功能 根系呼吸能力减弱，吸收养分水分能力下降，影响大小依次为： KCaMgNP ;4．影响土壤微生物的活动和养分状况 1）通气好微生物活动旺盛，有机养分，矿质养分释放快，固N作用强。 通气性差，养分释放慢，反硝化作用，N损失，固N作用弱。 2）土壤中CO2多，利于Ca Mg K溶解，但由于植物根系吸收能力差而不能吸收。 3）嫌气条件下产生有机酸、H2S，对种子和