土壤肥料学7第五章土壤空气与热量状况

1、第五章第五章 土壤空气与热量状况土壤空气与热量状况第一节第一节 土壤空气土壤空气一一 土壤空气的组成：土壤空气的组成：1. 二氧化碳含量高于大气2. 氧气含量低于大气3. 水汽含量高于大气4. 土壤空气中含有部分还原性气体5. 土壤空气的组成随时间和空间而变化 二二 土壤空气的土壤空气的更新更新1 整体交换整体交换(对流对流)：土壤空气在温度、气压、风、降雨、灌水等因素的影响下，整体排除土壤，同时大气也进入土壤的过程。2 气体扩散气体扩散(扩散扩散)：气体分子由浓度大(分压大)向浓度小(分压小)的方向移动。是土壤气体交换的主要形式。 分压分压：混合气体中一个气体的分压就是这个气体所占容积产生的

2、压力。三三 土壤通气性：土壤通气性：1. 概念概念：土壤空气与近地层大气之间不断地进行气体交换过程中土壤允许通气的能力。2. 土壤通气性的指标土壤通气性的指标 氧扩散率氧扩散率(ODR)：单位为g/Cm2 .min，标志土壤中氧气的补给更新速度。 适合一般旱地作物生长的ODR为3010-8 4010-8 g/Cm2 .min ODR小于2010-8 g/Cm2 .min则根系停止生长。 三三 土壤空气在土壤肥力中的地位土壤空气在土壤肥力中的地位 P1171. 影响根系发育：缺氧气时，根系不能正常呼吸，自身的发育受到影响，5%的含量时，根系甚至死亡。2. 影响种子种子发芽和幼苗期生长。3. 影响

3、根系吸收功能4. 影响土壤微生物的活动和土壤养分的转化。 嫌气条件下，有机质分解缓慢，造成养分不足，同时产生还原性物质如H2S、CH4影响植物生长。 对于N肥而言，氧气足进行硝化作用；氧气不足产生反硝化作用，获得NO2-毒害根系。u因土壤过湿引起的土壤通气不良，易滋生细菌。第二节第二节 土壤热量土壤热量一一 土壤热量的来源土壤热量的来源1. 太阳辐射能太阳辐射能：主要来源。2. 生物热生物热：土壤微生物在分解有机质的过程中释放出的能量。3. 地球内热地球内热：由地球内部的岩浆传导到地表的热量。二二 土壤表面的辐射平衡及影响因素土壤表面的辐射平衡及影响因素1. 地面辐射平衡地面辐射平衡 (S+s

4、)(1-) +G-E2. 影响地面辐射平衡的因素影响地面辐射平衡的因素：太阳辐射强度S+s ，受天气和日照角的影响。地面的反射率地面有效辐射r (E-G)三三 土壤热量平衡土壤热量平衡S=Q+P+LE+RQ为辐射平衡；P为土壤与大气的湍流交换量(对流传导)； L为水分蒸散或水汽凝结损失或增加的热量；R为热通量，是土面与土壤下层之间的热量交换。一般白天S为正值，晚上S为负值。四四 土壤热性质土壤热性质1 土壤热容量土壤热容量：单位质量或容积的土壤每升高或降低1C所需要或放出的热量。 Cp：质量热容量J/g. C Cv：容积热容量J/ Cm3. C Cv =Cp. b见表见表uCv =1.9Vm+

5、2.5VO+4.2Vw (J/ Cm3. C ) uVm差异小，则Cv主要决定于土壤含水量以及土壤腐殖质含量；而土壤有机质含量相对稳定，因而土壤水土壤水起着决定性的作用。土壤各组分的土壤各组分的热容量热容量土壤组成分土壤组成分容积热容量容积热容量（Jcm-3 K-1)重量热容量重量热容量(Jg-1K-1)土壤空气土壤空气0.00131.005土壤水分土壤水分4.1874.187矿质土粒矿质土粒2.052.430.750.96土壤有机质土壤有机质2.512.012 土壤导热率土壤导热率 ：导热性导热性：土壤具有的对所吸收热量传导到临近土层的性质。其大小用导热率导热率表示：单位厚度土层温差为1C时

6、，每秒钟通过单位断面的热量。单位为J/cm2 .S. Cl土壤各组分的导热率不一样。l土壤导热率的大小主要决定于土壤孔隙的多少和土壤含水量的大小。含水多，导热率大。l湿润的土壤昼夜温差小。3 土壤热扩散率土壤热扩散率(导温率导温率)：标准状况下，在土层垂直方向上每cm距离内，1 C的温度梯度下，每秒流入1 cm2土层断面的热量，使单位体积土壤所发生的温度变化。 cm2 / S反映土壤温度变化的快慢或难易。土壤导温率公式：D= / Cv4 影响土壤温度变化的因素影响土壤温度变化的因素1）环境因素）环境因素： 纬度与海拔高度：纬度和海拔越高，气温越低，土温也越低。 坡向与坡度：北半球南坡比北坡温度

7、高。垄作垄作P121 地面覆盖覆盖：植物覆盖；秸杆覆盖；地膜覆盖。2）土壤因素）土壤因素： 土壤颜色 土壤质地和结构第一节 土壤的保肥性与供肥性1. 保肥性：土壤吸持和保存植物养分的能力。主要受土壤的分子吸附作用、化学固定作用、离子交换作用离子交换作用的影响。2. 供肥性：土壤向植物提供有效养分的能力。土壤养分可分为速效养分和缓效养分两类。3. 二者相互矛盾又相互统一。第六章第六章 土壤保肥性与供肥性土壤保肥性与供肥性第二节第二节 土壤胶体土壤胶体一一 土壤胶体的种类土壤胶体的种类u 概念概念：胶体化学 d = 1100nm；土壤胶体d=11000nm(2000nm)1. 矿质胶体矿质胶体(无机胶体无机胶体)：1) 层状硅酸盐矿物层状硅酸盐矿物 基本结构单位基本结构单位：硅氧四面体、铝氧八面体 单位晶片单位晶片 单位晶层单位晶层：硅片和铝片以不同方式堆叠起来形成。包括1：1型、2：1型、2： 1：1型同晶替代同晶替代：组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子替代而晶格构造保持不变的现象。永久电荷永久电荷2) 铝、铁、硅的含水氧化物铝、铁、硅的含水氧化物2. 有机胶体有机胶体：主要是腐殖质，含有多种功能团，不如无机胶体稳定。3. 有机无机复合胶体有机无机复合胶体：二者以多种方式进行结合二