第五章土壤空气和热量状况ppt课件.ppt

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1、Subtitlesoil第五章土壤空气和热量状况第一节土壤空气一、土壤空气的组成和特点二、土壤通气性三、土壤空气与作物生长及土壤肥力的关系一、土壤空气的组成和特点土壤空气与大气组成很相似，但也存在差异（表5一1）。表5一1土壤空气与大气组成的比较（容积％）气体成分氧气二氧化碳氮气惰性气体近地面大气20.990.0378.050.9389土壤空气18.00-20.030.15-0.6578.08-80.24—深度/cm覆膜露地05-0107-2905-0107-29CO2O2CO2O2CO2O2CO2O20－－0.915－－0.0560.056－50.15

2、820.4971.00620.4390.7020.6490.21120.653100.42020.3971.06020.2750.10420.5130.27920.668150.25020.4860.86519.9530.13420.8570.38520.506200.48320.4781.34820.0600.15020.1210.40620.634300.57319.8651.15920.0050.31320.1811.15720.362500.92219.9291.52019.6980.40220.1981.28119.873平均0.61520.1

3、241.26819.9530.26920.3290.84720.022表5一2覆膜和裸露棉田土壤空气含量(%)土壤空气与大气组成的主要差别(一)土壤空气中C02含量高于大气土壤空气中的C02含量通常比大气高五至数十倍，甚至百倍以上。主要原因有三：一是植物根系呼吸产生大量C02，如每亩麦地（20万株），一昼夜放出的C02量约有4升.二是微生物分解有机质时产生大量C02；三是土壤中的碳酸盐遇无机酸或有机酸的作用亦可产生C02。一般情况前两种原因是主要的。如果土壤积水而通气不良，或施用大量新鲜绿肥，则土壤空气中的C02积聚起来，其浓度可增加到1％以上。（二）土

4、壤空气中02含量低于大气（三）土壤空气中的水汽含量高于大气（四）土壤空气中有时含有少量还原性气体（五）土壤空气成分随时间和空间而变化C02含量随土层加深而增加，02则随土层加深而减少。在耕层土壤中，C02含量以冬季最少，夏季含量最高；降雨或灌水后，C02含量有所减少，02含量有所增加。二、土壤通气性(一)土壤通气性的重要性土壤通气性是泛指土壤空气与大气进行交换以及土体内部允许气体扩散和流通的性能。它的重要性在于通过和大气的交流，不断更新其组成，并使土体内部各部分的气体组成趋向均一。（二）土壤通气性的机制交换的机制有两种：即气体的对流和扩散。其中气体的扩散

5、是主要的。1．对流对流又称质流，是指土壤空气与大气之间由总压力梯度推动的气体的整体流动。它使气流总质量由高压区向低压区运动。对流过程主要是受温度、气压、风、降雨或灌水的挤压作用等的影响而产生的。土壤空气对流可用以下方程式描述：qV=－（ｋ／η）▽ｐ式中qV是空气的容积对流量（单位时间通过单位横截面积的空气容积）；ｋ为通气孔隙透气率；η土壤空气的粘滞度；▽ｐ土壤空气压力的三维梯度。土壤空气中02的分压总是低于大气，C02的分压总是高于大气，所以02从大气向土壤扩散，C02从土壤向大气扩散。二者之间不断的气体扩散交换，使土壤空气得到更新，这个过程也称为土壤的

6、呼吸过程。2、气体扩散气体扩散是气体交换的主要方式。气体扩散是指气体分子由浓度大（分压大）处向浓度小（分压小）处的移动。土壤中气体的扩散过程同样可以用费克（FicK）定律表示：即式中，q表示扩散通量（单位时间通过单位面积扩散的质量）；DS表示气体在该介质（土壤）中的扩散系数，具体代表气体在单位分压梯度下（或单位浓度梯度下），单位时间通过单位面积土体剖面的气体量。C表示某种气体（02或C02）的浓度（单位容积扩散物质的质量）；x表示扩散距离；dc/dx表示浓度梯度。三、土壤空气与作物生长及土壤肥力的关系（一）影响种子萌发缺02会影响种籽内物质的转化和代谢活

7、动，同时有机质嫌气分解所产生的醛类和有机酸等物质，能抑制多种植物种子的发芽。（二）影响根系的生长发育和吸收功能并且当通气不良时，根系呼吸作用减弱，吸收养分和水分的功能降低，特别对K的吸收功能影响最大，依次为Ca、Mg、N、P等。（三）影响土壤微生物活性和养分状况影响作物生长的土壤环境状况。在此所指的土壤环境状况主要包括土壤的氧化还原状况和土壤中有毒物质的含量状况。一、土壤热量的来源和平衡（一）土壤热量的来源1、太阳辐射能地球表面所获得的平均太阳辐射强度（指垂直于太阳光下1cm2的黑体表面在1分钟内所吸收的辐射能，）为8.148J／cm2／min，此值也称

8、为太阳常数。由于大气层的吸收和散射，实际到达地面的辐射量仅为上述数值的43％左右