土壤肥料學(xué)7第五章土壤空氣與熱量狀況

第五章土壤空氣與熱量狀況第一節(jié)土壤空氣一土壤空氣的組成：1.二氧化碳含量高于大氣2.氧氣含量低于大氣3.水汽含量高于大氣4.土壤空氣中含有部分還原性氣體5.土壤空氣的組成隨時(shí)間和空間而變化二土壤空氣的更新1整體交換(對(duì)流)：土壤空氣在溫度、氣壓、風(fēng)、降雨、灌水等因素的影響下，整體排除土壤，同時(shí)大氣也進(jìn)入土壤的過(guò)程。2氣體擴(kuò)散(擴(kuò)散)：氣體分子由濃度大(分壓大)向濃度小(分壓小)的方向移動(dòng)。是土壤氣體交換的主要形式。分壓：混合氣體中一個(gè)氣體的分壓就是這個(gè)氣體所占容積產(chǎn)生的壓力。三土壤通氣性：1.概念：土壤空氣與近地層大氣之間不斷地進(jìn)行氣體交換過(guò)程中土壤允許通氣的能力。2.土壤通氣性的指標(biāo)氧擴(kuò)散率(ODR)：?jiǎn)挝粸間/Cm2.min，標(biāo)志土壤中氧氣的補(bǔ)給更新速度。適合一般旱地作物生長(zhǎng)的ODR為30×10-8~40×10-8g/Cm2.minODR小于20×10-8g/Cm2.min則根系停止生長(zhǎng)。

三土壤空氣在土壤肥力中的地位P1171.影響根系發(fā)育：缺氧氣時(shí)，根系不能正常呼吸，自身的發(fā)育受到影響，<5%的含量時(shí)，根系甚至死亡。影響種子種子發(fā)芽和幼苗期生長(zhǎng)。影響根系吸收功能4.影響土壤微生物的活動(dòng)和土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化。嫌氣條件下，有機(jī)質(zhì)分解緩慢，造成養(yǎng)分不足，同時(shí)產(chǎn)生還原性物質(zhì)如H2S、CH4影響植物生長(zhǎng)。對(duì)于N肥而言，氧氣足進(jìn)行硝化作用；氧氣不足產(chǎn)生反硝化作用，獲得NO2-毒害根系。因土壤過(guò)濕引起的土壤通氣不良，易滋生細(xì)菌。第二節(jié)土壤熱量一土壤熱量的來(lái)源1.太陽(yáng)輻射能：主要來(lái)源。2.生物熱：土壤微生物在分解有機(jī)質(zhì)的過(guò)程中釋放出的能量。3.地球內(nèi)熱：由地球內(nèi)部的巖漿傳導(dǎo)到地表的熱量。二土壤表面的輻射平衡及影響因素1.地面輻射平衡

(S+s)(1-α)+G-E2.影響地面輻射平衡的因素：太陽(yáng)輻射強(qiáng)度S+s，受天氣和日照角的影響。地面的反射率α地面有效輻射r(E-G)三土壤熱量平衡S=Q+P+LE+RQ為輻射平衡；P為土壤與大氣的湍流交換量(對(duì)流傳導(dǎo))；L為水分蒸散或水汽凝結(jié)損失或增加的熱量；R為熱通量，是土面與土壤下層之間的熱量交換。一般白天S為正值，晚上S為負(fù)值。四土壤熱性質(zhì)1土壤熱容量：?jiǎn)挝毁|(zhì)量或容積的土壤每升高或降低1oC所需要或放出的熱量。Cp：質(zhì)量熱容量J/g.oCCv：容積熱容量J/Cm3.oCCv=Cp.Ρb見(jiàn)表Cv=1.9Vm+2.5VO+4.2Vw(J/Cm3.oC)

Vm差異小，則Cv主要決定于土壤含水量以及土壤腐殖質(zhì)含量；而土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)穩(wěn)定，因而土壤水起著決定性的作用。土壤各組分的熱容量土壤組成分容積熱容量（J·cm-3·K-1)重量熱容量(J·g-1·K-1)土壤空氣0.00131.005土壤水分4.1874.187礦質(zhì)土粒2.05~2.430.75~0.96土壤有機(jī)質(zhì)2.512.012土壤導(dǎo)熱率λ：導(dǎo)熱性：土壤具有的對(duì)所吸收熱量傳導(dǎo)到臨近土層的性質(zhì)。其大小用導(dǎo)熱率表示：?jiǎn)挝缓穸韧翆訙夭顬?oC時(shí)，每秒鐘通過(guò)單位斷面的熱量。單位為J/cm2.S.oC土壤各組分的導(dǎo)熱率不一樣。土壤導(dǎo)熱率的大小主要決定于土壤孔隙的多少和土壤含水量的大小。含水多，導(dǎo)熱率大。濕潤(rùn)的土壤晝夜溫差小。3土壤熱擴(kuò)散率(導(dǎo)溫率)：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，在土層垂直方向上每cm距離內(nèi)，1oC的溫度梯度下，每秒流入1cm2土層斷面的熱量，使單位體積土壤所發(fā)生的溫度變化。cm2/S反映土壤溫度變化的快慢或難易。土壤導(dǎo)溫率公式：D=λ/Cv4影響土壤溫度變化的因素1）環(huán)境因素：緯度與海拔高度：緯度和海拔越高，氣溫越低，土溫也越低。坡向與坡度：北半球南坡比北坡溫度高。壟作P121地面覆蓋：植物覆蓋；秸桿覆蓋；地膜覆蓋。2）土壤因素：土壤顏色土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)第一節(jié)土壤的保肥性與供肥性保肥性：土壤吸持和保存植物養(yǎng)分的能力。主要受土壤的分子吸附作用、化學(xué)固定作用、離子交換作用的影響。供肥性：土壤向植物提供有效養(yǎng)分的能力。土壤養(yǎng)分可分為速效養(yǎng)分和緩效養(yǎng)分兩類。二者相互矛盾又相互統(tǒng)一。第六章土壤保肥性與供肥性第二節(jié)土壤膠體一土壤膠體的種類概念：膠體化學(xué)d=1~100nm；土壤膠體d=1~1000nm(2000nm)礦質(zhì)膠體(無(wú)機(jī)膠體)：1)層狀硅酸鹽礦物基本結(jié)構(gòu)單位：硅氧四面體、鋁氧八面體單位晶片單位晶層：硅片和鋁片以不同方式堆疊起來(lái)形成。包括1：1型、2：1型、2：1：1型同晶替代：組成礦物的中心離子被電性相同、大小相近的離子替代而晶格構(gòu)造保持不變的現(xiàn)象。永久電荷2)鋁、鐵、硅的含水氧化物2.有機(jī)膠體：主要是腐殖質(zhì)，含有多種功能團(tuán)，不如無(wú)機(jī)膠體穩(wěn)定。3.有機(jī)無(wú)機(jī)