第虽章 土骧空气及热量状况 小第一节土壤空气及其更新 第二节土壤热性质及土壤热量平衡 小第三节土壤空气与土壤温度对植物生长的影响
♣第一节 土壤空气及其更新 ♣第二节 土壤热性质及土壤热量平衡 ♣第三节 土壤空气与土壤温度对植物生长的影响 第五章 土壤空气及热量状况
第一节土壤空气及其更新 土壤空气组成特点 土壤空气的更新 土壤通气性
第一节 土壤空气及其更新 一、土壤空气组成特点 二、土壤空气的更新 三、土壤通气性
土壤空气的组成特点 土壤空气中的CO2的质量分数高于大气 2.土壤空气中的02质量分数低于大气 3.土壤空气的水汽的质量分数总是多于大气 4.土壤空气中有时有少量还原性气体 5.土壤空气成分随时间和空间而变化 土壤空气的更新(土壤空气与大气的交换) 整体交换 土壤空气在温度、气压、风、降雨或灌水等因素的作用下整体排 出土壤,同时大气也整体进入,称整体交换。交换速度较快 如土温高于气温,土内空气受热膨胀而被排出土壤,气压低,大 气的重量减少,土壤空气被排出 气体扩散 气体扩散:它是指气体分子由浓度高(气压大)向浓度小(气压 低)处移动。交换速度较慢,气体扩散是气体交换的主要方式
一、土壤空气的组成特点 1．土壤空气中的CO2的质量分数高于大气 2．土壤空气中的O2质量分数低于大气 3．土壤空气的水汽的质量分数总是多于大气 4．土壤空气中有时有少量还原性气体 5．土壤空气成分随时间和空间而变化 二、土壤空气的更新（土壤空气与大气的交换） 1. 整体交换 土壤空气在温度、气压、风、降雨或灌水等因素的作用下整体排 出土壤，同时大气也整体进入，称整体交换。交换速度较快。 如土温高于气温，土内空气受热膨胀而被排出土壤，气压低，大 气的重量减少，土壤空气被排出。 2. 气体扩散 气体扩散：它是指气体分子由浓度高（气压大）向浓度小（气压 低）处移动。交换速度较慢，气体扩散是气体交换的主要方式
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”。 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。 土壤通气性的重要性:通气与大气的交流,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 重点:重点掌握土壤空气组成特点及士壤的通气性
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” 。 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。 土壤通气性的重要性：通气与大气的交流，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。 重点：重点掌握土壤空气组成特点及土壤的通气性
第二节 土壤热性质及土壤热量平 一、土壤的热量来源 e二、土壤的热性质 ⑧三、土螻热平衡及其热量状况
第二节 土壤热性质及土壤热量平衡 ☻ 一、土壤的热量来源 ☻ 二、土壤的热性质 ☻ 三、土壤热平衡及其热量状况
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,地球表面所获得的 平均辐射强度为1.9 cal/cm3/mm,此值又称太阳常数。 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 23.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
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，地球表面所获得的 平均辐射强度为1.9cal/cm2 /mm，此值又称太阳常数。 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。 2 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
土壤的热性质 1.土壤热容量 是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 土壤热容量愈大,则土温升高或降低愈慢 反之则愈快 容积热容量与重量热容量的关系: 容积热容量三重量热容量×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
二、土壤的热性质 1．土壤热容量 是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。 土壤热容量愈大，则土温升高或降低愈慢， 反之则愈快。 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 将热量传给临近土层。土壤传导热量的特性称土壤导热 性。土壤导热性的大小用导热率衡量 土壤导热率: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。(Jm2SK) 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,因为含水量增加后 不仅在数量上水分增加易于导热,而且水分增加后使土 粒间彼此相连,增加了传热途经。所以湿土比干士导热 快。导热率低的土壤,昼夜温差大,导热率高的土壤昼 夜温差小
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 将热量传给临近土层。土壤传导热量的特性称土壤导热 性。土壤导热性的大小用导热率衡量。 土壤导热率：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，因为含水量增加后 不仅在数量上水分增加易于导热，而且水分增加后使土 粒间彼此相连，增加了传热途经。所以湿土比干土导热 快。导热率低的土壤，昼夜温差大，导热率高的土壤昼 夜温差小
3.土壤热扩散率 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lcm3土壤 断面面积的热量,使单位体积(lcm3)土壤所发生的温 度变化。 与导热率成正比,与容积热容量成反比。 土壤导温率的大小同样取决于三相物质的比例:一般而 土壤固相部分较稳定。土壤导温率主要取决于水和 空气的比例,干土温度易上升,湿土温度不易上升 土壤热扩散率=λcλ—导热率 容量 热容量不变时,导温率与导热率的增高是一致的,但如 果热容量发生变化时,则二者的表现就不一致了。如当 干土水分开始增加时,土壤导温率因导热率的增大而增 大。但当水分增加到一定程度后,导温率反而降低
3. 土壤热扩散率 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。 与导热率成正比，与容积热容量成反比。 土壤导温率的大小同样取决于三相物质的比例：一般而 言，土壤固相部分较稳定。土壤导温率主要取决于水和 空气的比例，干土温度易上升，湿土温度不易上升。 土壤热扩散率=/cv —导热率 cv —热容量 热容量不变时，导温率与导热率的增高是一致的，但如 果热容量发生变化时，则二者的表现就不一致了。如当 干土水分开始增加时，土壤导温率因导热率的增大而增 大。但当水分增加到一定程度后，导温率反而降低
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,以用以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=W,+W+W+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—土壤增稳的热量 W3—土壤水分蒸发所消耗的热量R—其它方面所消耗的 热量 般情况下,在太阳辐射能量为一固定量的情况下,如果能 减少W地面辐射能损失的能量、W3土壤水分蒸发所消耗的热量和R 土壤温度可随之增加;反之,土壤温度会降低。 农业生产中,常釆用中耕松土,地表覆盖,设置风障,塑料 大棚等措施以调节土壤温度
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，以用以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—土壤增稳的热量 W3—土壤水分蒸发所消耗的热量 R—其它方面所消耗的 热量 一般情况下，在太阳辐射能量为一固定量的情况下，如果能 减少W1地面辐射能损失的能量、W3土壤水分蒸发所消耗的热量和R 土壤温度可随之增加；反之，土壤温度会降低。 农业生产中，常采用中耕松土，地表覆盖，设置风障，塑料 大棚等措施以调节土壤温度