《土壤空气和热状况》PPT课件

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1、土壤空气与近地表大气组成，主要差别：（1）土壤空气中的CO2含量高于大气（2）土壤空气中的O2含量低于大气（3）土壤空气中水汽含量一般高于大气（4）土壤空气中含有较多的还原性气体。第六章土壤空气和热量状况第一节土壤空气一、土壤空气组成表6－1土壤空气与大气组成差异气体O2(%)CO2(%)N2(%)其它气体(%)近地表大气20.940.0378.050.98土壤空气18.0～20.030.15～0.6578.8～80.240.98二、土壤空气含量土壤空气含量=总孔度-水分容积百分率土壤空气的组成不是固定不变的，

2、土壤水分、土壤生物活动、土壤深度、土壤温度、pH值，季节变化及栽培措施等都会影响土壤空气变化。随着土壤深度增加，土壤空气中CO2含量增加，O2含量减少，其含量相互消长。三、土壤空气与作物生长1、土壤空气与根系第一节土壤空气若土壤空气中O2的含量小于9％或10％，根系发育就会受到影响，O2含量低至5％以下时，绝大多数作物根系停止发育。O2与CO2在土壤空气中互为消长，当CO2含量大于1％时，根系发育缓慢，至5～20％，则为致死的含量。土壤空气中还原性气体，也可使根系受害，如H2S使水稻产生黑根，导致吸收水肥能力减

3、弱，甚至死亡。2、土壤空气与种子萌发种子萌发，所需氧气主要由土壤空气提供，缺氧时，葡萄糖酒精发酵，产生酒精，使种子受害。第一节土壤空气3、土壤空气与微生物活动（1）土壤空气影响微生物活动，影响有机质转化。通气良好利于有机质矿质化。（2）根系吸收养分，需通气良好条件下的呼吸作用提供能量。4、土壤空气状况与作物抗病性（1）植物感病后，呼吸作用加强，以保持细胞内较高的氧水平，对病菌分泌的酶和毒素有破坏作用。（2）呼吸提供能量和中间产物，利于植物形成某些隔离区阻止病斑扩大。（3）伤口呼吸增强，利于伤口愈合，减少病菌侵染

4、。第一节土壤空气四、土壤空气与大气痕量温室气体的关系大气中痕量温室气体（CO2、CH4、N2O、氯氟烃化合物）导致的气候变暖，是人们关注的重大环境问题。土壤向大气释放温室气体，因此说土壤是大气痕量温室气体的源。土壤对大气中温室气体的吸收和消耗，称为汇。五、土壤空气的运动1、土壤空气的对流土壤与大气间由总压力梯度推动的气体整体流动，也称质流。对流由高压区低压区。第一节土壤空气总压力梯度的产生：气压变化、温度梯度、土壤表层风力、降水或灌溉等。qv--空气的容积对流量（单位时间通过单位横截面积的空气容积）“-”--表

5、示方向k--通气孔隙通气率η--土壤空气的粘度p--土壤空气压力的三维（向）梯度从公式可见空气对流量随土壤透气率和气压梯度增加而增大土壤对流公式：qv=-(k/η)▽p第一节土壤空气2、土壤空气的扩散在大气和土壤之间CO2和O2浓度的不同形成分压梯度，驱使土壤从大气中吸收O2，同时排出CO2的气体扩散作用，称为土壤呼吸。是土壤与大气交换的主要机制。土壤中CO2和O2的扩散过程分气相、液相两部分。通过充气孔隙扩散保持着大气和土壤间的气体交流作用通过不同厚度水膜的扩散两种扩散都可以用费克(Fick)定律表示：qd=

6、Ddc/dx气相扩散液相扩散第一节土壤空气式中：qd--扩散通量(单位时间通过单位面积扩散的质量)；dc/dx--浓度梯度；D--在该介质中扩散系数(其量纲为面积/时间)从公式可见，气体扩散通量(qd)与其扩散系数(D)和浓度梯度(dc/dx)或分压梯度(dp/dx)成正比。浓度梯度是不易控制因素，所以只有调整扩散系数D来控制气体扩散通量。扩散系数D值的大小取决于土壤性质，通气孔隙状况及其影响因素(质地、结构、松紧程度、土壤含水量等D=D0·S·l/le第一节土壤空气式中：D0--自由空气中的扩散系数S--未被

7、水分占据的孔隙度l--土层厚度le--气体分子扩散通过的实际长度l/le和S的值都小于1结构良好土壤中，气体在团聚体间大孔隙间扩散，而团聚体内小孔隙则较长时间保持或接近水饱和状态，限制团聚体内部通气性状。所以紧实大团块，即使周围大孔隙通气良好，在团块内部仍可能是缺氧。所以通气良好的旱地也会有厌气性微环境。第一节土壤空气六、土壤通气指标1总孔隙度50～55%或60%，其中通气孔度要求8～10%，最好15～20%。使土壤有一定保水能力又可透水通气。2单位时间通过单位断面（或单位土重）的CO2数量土壤呼吸强度不仅作为

8、土壤通气指标，而且是反映土壤肥力状况的一个综合指标。34土壤孔隙度土壤呼吸强度土壤透水性土壤氧化还原电位第一节土壤空气第二节土壤热量一、土壤热量来源1土壤热量的最根本来源。太阳能的99%为短波辐射。当太阳辐射通过大气层时，一部分热量被大气吸收散射，一部分被云层和地面反射，而土壤只吸收其中一少部分。2微生物分解有机质过程是放热过程。释放的热量一部分作为微生物能源，大部分用来提高土温。在保