土壤养分水汽热讲解学习教案

1、土壤土壤(trng)养分水汽热讲解养分水汽热讲解第一页，共71页。一、土壤水的类型划分一、土壤水的类型划分(hu fn)(hu fn)及及土壤水分含量的测定土壤水分含量的测定第1页/共71页第二页，共71页。土壤水的重要性：土壤水的重要性： 所有的水只有进入土壤转化为所有的水只有进入土壤转化为土壤水，才能被植物吸收利用。土壤水，才能被植物吸收利用。土壤水是作物吸水的最主要来源土壤水是作物吸水的最主要来源。 土壤水是土壤的最重要组成部土壤水是土壤的最重要组成部分之一。分之一。 土壤水是土壤形成发育的催化土壤水是土壤形成发育的催化剂；剂； 土壤水并非纯水、而是稀薄的土壤水并非纯水、而是稀薄的溶液溶

2、液(rngy)。土壤水实际上是指。土壤水实际上是指在在105温度下从土壤中驱逐出来温度下从土壤中驱逐出来的水。的水。第2页/共71页第三页，共71页。土壤水分类型土壤水分类型(lixng)(lixng)及有效性及有效性 土壤水分类型土壤水分类型(lixng)(lixng)* * * 吸湿水吸湿水 膜状水膜状水 毛管水毛管水 重力水重力水数量(shling)法第3页/共71页第四页，共71页。（1 1）土壤）土壤(trng)(trng)吸湿吸湿水水* * *：干土从空气中吸着水汽(shu q)所保持的水称为吸湿水。土壤组成计算最大吸湿量：干土在近于水汽(shu q)饱和的大气中吸附水汽(shu

3、q)，并在土粒表面凝结成液态水的数量。第4页/共71页第五页，共71页。（2 2）土壤）土壤(trng)(trng)膜膜状水状水* * *： 土壤颗粒表面土壤颗粒表面(biomin)(biomin)上吸附的水分上吸附的水分形成水膜，这部分水称为土壤膜状水。形成水膜，这部分水称为土壤膜状水。土壤膜状水达到最大值时的土壤含水量称为土壤膜状水达到最大值时的土壤含水量称为土壤最大分子持水量。土壤最大分子持水量。第5页/共71页第六页，共71页。膜膜状状水水示示意意图图第6页/共71页第七页，共71页。（3 3）土壤）土壤(trng)(trng)毛管水毛管水* * * *：存在于土壤毛管存在于土壤毛管孔

4、隙中的水分，称孔隙中的水分，称为毛管水。包括为毛管水。包括(boku)(boku)毛管悬着毛管悬着水和毛管上升水。水和毛管上升水。第7页/共71页第八页，共71页。水水沿沿着着毛毛管管上上升升毛管作用力范围：毛管作用力范围： 0.1-1mm有明显有明显(mngxin)的毛的毛管作用管作用0.05-0.1mm 毛管作用较强毛管作用较强 0.05-0.005mm 毛管作用最强毛管作用最强0.001mm 毛管作用消失毛管作用消失第8页/共71页第九页，共71页。 借助于毛管力保持借助于毛管力保持(boch)(boch)在上层在上层土壤的毛管孔隙中的水分，它与来自地土壤的毛管孔隙中的水分，它与来自地下

5、水上升的毛管水并不相连，好像悬挂下水上升的毛管水并不相连，好像悬挂在上层土壤中一样，故称之为毛管悬着在上层土壤中一样，故称之为毛管悬着水。水。 毛管悬着水毛管悬着水*第9页/共71页第十页，共71页。土土 粒粒毛管毛管悬着悬着水示水示意图意图(yt)第10页/共71页第十一页，共71页。田间持水量*： 毛管悬着水达到(d do)最大值时的土壤含水量称为田间持水量，通常作为灌溉水量定额的最高指标。 在数量上它包括吸湿水、膜状水和毛管悬着水。 田间持水量的大小，主要受质地、有机质含量、结构、松紧状况等的影响。第11页/共71页第十二页，共71页。土土 粒粒毛管毛管上升上升(shngshng)水示水

6、示意图意图地下水位地下水位第12页/共71页第十三页，共71页。 毛管上升(shngshng)水达到最大量的土壤含水量。毛管持水量(shu lin)* 第13页/共71页第十四页，共71页。*毛管水上升高度从地下水面到毛管上升所能达到(d do)的相对高度，叫毛管水上升高度。 h水柱高度（cm)，d孔隙(kngx)直径（mm）第14页/共71页第十五页，共71页。（4 4）重力）重力(zhngl)(zhngl)水水* * * 临时存在于土壤大孔隙（通气孔隙）中的水分，与土壤养分(yngfn)的淋失有关。第15页/共71页第十六页，共71页。土壤所有孔隙都充满水时的含水量，也称为(chn wi)

7、土壤全持水量。土壤土壤(trng)(trng)饱和含饱和含水量水量* * *：注意注意(zh y)： 对于不同质地的土壤上述各种不同对于不同质地的土壤上述各种不同形态水的数值是不等的。请认真比形态水的数值是不等的。请认真比较它们的大小。较它们的大小。第16页/共71页第十七页，共71页。土壤水分含量土壤水分含量(hnling)的表示的表示方法方法（一）质量含水量（一）质量含水量（ m）100221WWWn（二）容积（二）容积(rngj)含水量（含水量（ v） V=m （三）相对含水量（三）相对含水量（%） 土壤相对含水量土壤含水量田间持水量第17页/共71页第十八页，共71页。（四）土壤（四）

8、土壤(trng)贮水量贮水量 2、水方（、水方（ m3）wDV10/公顷方V方方/亩亩2/3Dw1、水深（、水深（DW） DW= Vh 或或Dhwini,10011mm第18页/共71页第十九页，共71页。土壤土壤(trng)水能态水能态一、土水势一、土水势(shu sh)及其分势及其分势土壤土壤(trng)A砂土砂土10%土壤土壤B粘土粘土15%水流向何方？水流向何方？标注土水势的优点标注土水势的优点第19页/共71页第二十页，共71页。第20页/共71页第二十一页，共71页。（一）基质势（一）基质势（m） *负值，当土壤负值，当土壤(trng)饱和时最大饱和时最大0.土壤土壤(trng)含

9、水量越高，基质势也含水量越高，基质势也越高。越高。（二）压力势（二）压力势（p）*正值。只有当土壤水分饱和正值。只有当土壤水分饱和(boh)时才有压力势，在不饱和时才有压力势，在不饱和(boh)土土壤中压力势为壤中压力势为0.饱和饱和(boh)土层越土层越深，压力势越高。深，压力势越高。 p=wghV 土壤土壤(trng)分水势分水势第21页/共71页第二十二页，共71页。（三）溶质势（S）*负值。土壤溶质浓度越高，溶质势越低。溶质势只有(zhyu)对半透膜的水分运动起作用。（四）重力（四）重力(zhngl)势（势（g）*重力重力(zhngl)势（势（g）是指由重力）是指由重力(zhngl)作

10、作用而引起的土水势变化。用而引起的土水势变化。 任何时候重力任何时候重力(zhngl)势都存在。高于参比面势都存在。高于参比面时为正，反之为负，参比面处重力时为正，反之为负，参比面处重力(zhngl)势势为为0.第22页/共71页第二十三页，共71页。总水势总水势(shu sh)：t=m+p+s+g 请注意：在不同的情况请注意：在不同的情况(qngkung)下，土壤总水下，土壤总水势的各分势组成是不同的势的各分势组成是不同的。第23页/共71页第二十四页，共71页。土壤水吸力是指土壤水在承受一定吸力的情土壤水吸力是指土壤水在承受一定吸力的情况下所处的能态，简称况下所处的能态，简称(jinchn

11、g)吸力，但并吸力，但并不是指土壤对水的吸力。不是指土壤对水的吸力。T-m 如何用水吸力如何用水吸力(xl)和水势判和水势判断水分运动的方向？请回答断水分运动的方向？请回答。绝对绝对(judu)正值正值二、土壤水吸力二、土壤水吸力* 一般谈及的吸力是指基质吸力，其值与一般谈及的吸力是指基质吸力，其值与 m相等，但符号相反。相等，但符号相反。第24页/共71页第二十五页，共71页。三、土壤水势三、土壤水势(shu sh)的定量的定量测定测定土水势土水势(shu sh)的标准单位：帕（的标准单位：帕（Pa） 1 Pa=0.0102mm水柱水柱 1 atm=1033mm水柱水柱=1.0133bar

12、1 bar=0.9896atm=1020mm水柱水柱 1 bar=100000 Pa第25页/共71页第二十六页，共71页。一般只能测定一般只能测定(cdng)8(cdng)8万帕以下的土壤水吸力。万帕以下的土壤水吸力。第26页/共71页第二十七页，共71页。四、土壤水分特征四、土壤水分特征(tzhng)(tzhng)曲线曲线* * * *：指土壤水分含量与土壤水吸力的关系(gun x)曲线。目前尚无法从理论上推导出土壤含水率与土壤水吸力或基质势之间小关系(gun x)，只能用实验方法获得水分特征曲线。 第27页/共71页第二十八页，共71页。0 10 20 30 40 50 60 70土土壤

13、壤水水吸吸力力粘土粘土(zhn t)壤土壤土(rngt)砂土砂土(sh t)土壤含水量土壤含水量%影响因素影响因素质地质地结构结构温度温度滞后现象滞后现象第28页/共71页第二十九页，共71页。机理：墨水瓶效应砂土(sh t)比粘土明显第29页/共71页第三十页，共71页。水分水分(shufn)特征曲线的用途：特征曲线的用途：第四，应用数学物理方法对土壤中的水运动第四，应用数学物理方法对土壤中的水运动进行定量分析时，水分特征曲线是必不可少进行定量分析时，水分特征曲线是必不可少的重要的重要(zhngyo)参数。参数。首先，可利用它进行土壤水吸力首先，可利用它进行土壤水吸力(xl)S和含水率和含水

14、率之间的换算。之间的换算。其次，土壤水分特征曲线可以间接地反映出土其次，土壤水分特征曲线可以间接地反映出土壤孔隙大小的分布。壤孔隙大小的分布。第三，水分特征曲线可用来分析不同质地土壤的第三，水分特征曲线可用来分析不同质地土壤的持水性和土壤水分的有效性。持水性和土壤水分的有效性。第30页/共71页第三十一页，共71页。土壤水的调控土壤水的调控(dio kn)土壤有效水(available soil water)：在田间持水量（1-2万帕）到永久萎蔫系数(xsh)（150万帕）之间保留在土壤中的水分。土壤水吸力大于150万帕的土壤水对植物来说是无效水。植物吸水：主动吸水和被动吸水。被动吸水为主要方

15、式，其动力是从植物叶面到茎到根到土壤的水势梯度。主动吸水一般不超过(chogu)植物只水量的10%。一、土壤一、土壤 水的有效性水的有效性第31页/共71页第三十二页，共71页。土壤萎蔫系数土壤萎蔫系数* * * *：（wilting point)wilting point)作物作物(zuw)(zuw)叶片发生永久萎叶片发生永久萎蔫时的土壤含水量，也叫永久蔫时的土壤含水量，也叫永久萎蔫点。萎蔫点。第32页/共71页第三十三页，共71页。第33页/共71页第三十四页，共71页。 水分水分(shufn)高效利用高效利用的途径：的途径： 合理开采、分配和管理；合理开采、分配和管理； 减少输水损失；减

16、少输水损失； 提高灌溉效率。提高灌溉效率。第34页/共71页第三十五页，共71页。二、土壤水的调控措施 主要包括土壤水的保蓄和调节。 1、耕作措施 秋耕 中耕 镇压(zhny)等 2、地面覆盖 薄膜覆盖 秸秆覆盖 3、灌溉措施 喷灌、滴灌、渗灌 4、生物节水 第35页/共71页第三十六页，共71页。 第二节第二节 土壤土壤(trng)(trng)空气空气 一一 土壤空气的组成土壤空气的组成(z chn) 二二 土壤空气的运动土壤空气的运动 三三 土壤空气与土壤肥力土壤空气与土壤肥力第36页/共71页第三十七页，共71页。土壤空气的组成与植物土壤空气的组成与植物(zhw)(zhw)生长生长一、土

17、壤空气(kngq)的组成与变化气 体O2CO2N2其他气体近地面的大气20.940.0378.050.95土 壤 空 气18.0-20.030.15-0.6578.8-80.24 土壤空气与大气组成(z chn)的比较（容积%）第37页/共71页第三十八页，共71页。土壤空气和进地面土壤空气和进地面(dmin)大气空气组成大气空气组成的差异的差异 1土壤空气(kngq)中的CO2含量高于大气 2土壤空气(kngq)中的O2含量低于大气 3土壤空气(kngq)中的水汽含量一般高于大气 4土壤空气(kngq)中含有较高量的还原性气体（CH4等）土壤空气(kngq)组成显然不是固定不变的。 第38页

18、/共71页第三十九页，共71页。 深度/cm覆 膜露 地05-0107-2905-0107-29CO2O2CO2O2CO2O2CO2O200.9150.0560.05650.15820.4971.00620.4390.7020.6490.21120.653100.42020.3971.06020.2750.10420.5130.27920.668150.25020.4860.86519.9530.13420.8570.38520.506200.48320.4781.34820.0600.15020.1210.40620.634300.57319.8651.15920.0050.31320.18

19、11.15720.362500.92219.9291.52019.6980.40220.1981.28119.873平均0.61520.1241.26819.9530.26920.3290.84720.022 覆膜和裸露(lul)棉田在不同生长期内土壤空气含量(%) 第39页/共71页第四十页，共71页。土壤土壤(trng)空气的变空气的变化规律：化规律：随着土层深度的增加，土壤空气中CO2含量增大，O2含量减少，无论在膜地或露地(l d)均是如此； 气温和土温升高，根系呼吸加加强，微生物活动加快，土壤空气中CO2含量增加(zngji)，夏季CO2含量最高； 覆膜田块的CO2含量明显高于未覆稻

20、草原露地，而O2则反之 土壤空气中的CO2和O2的含量是相互消长的，二者的总和维持在1922%之间， 第40页/共71页第四十一页，共71页。第41页/共71页第四十二页，共71页。土壤空气对植物生长的影响，有许多过程土壤空气对植物生长的影响，有许多过程(guchng)(guchng)和因素需进一步研究。如土壤微生物需和因素需进一步研究。如土壤微生物需O2O2有一个很宽的有一个很宽的范围。范围。仅仅一个空气容量指标并不能肯定土壤是否能满足植物仅仅一个空气容量指标并不能肯定土壤是否能满足植物和微生物对氧的需求。和微生物对氧的需求。土壤中土壤中CO2CO2浓度对植物生长的影响也有待进一步研究。浓度

21、对植物生长的影响也有待进一步研究。现有的研究表明，某一特定植物对现有的研究表明，某一特定植物对CO2CO2浓度有一最佳值浓度有一最佳值, ,过高或过低都会引起根系生长衰退。过高浓度过高或过低都会引起根系生长衰退。过高浓度CO2CO2往往往往伴随缺伴随缺O2O2而造成不良后果，但一定浓度而造成不良后果，但一定浓度CO2CO2对植物生长对植物生长也有促进作用，而且也有促进作用，而且CO2CO2造成的土壤溶液的微酸性也有造成的土壤溶液的微酸性也有利于有些土壤养分的释放利于有些土壤养分的释放. .注意注意(zh y)：第42页/共71页第四十三页，共71页。二、二、 土壤土壤(trng)(trng)中

22、的空气中的空气流流（一）、对流（一）、对流(duli) 对流，又称质流，驱动力是总气压梯度(t d)，它使气流冲从高压区向低压区运动。 第43页/共71页第四十四页，共71页。（二）、土壤(trng)空气扩散（soil air diffusion) 气体扩散是指气体分子由浓度大（或分压大）处向浓度小（或分压小）处的运动(yndng)，它是由气体分子的热运动(yndng)（或称布朗运动(yndng)）引起的第44页/共71页第四十五页，共71页。注意：注意：土壤中气体表观扩散系数土壤中气体表观扩散系数Ds必然必然(brn)比自比自由大气中的扩散系数由大气中的扩散系数Do小。小。 不同充气孔隙不同

23、充气孔隙(kngx)(kngx)度下草甸褐土透气率度下草甸褐土透气率K K值值( (北京农业大学北京农业大学 1989) 1989)基质势基质势(hPa)含水率含水率(%)充气孔度充气孔度(%)K( m/s)-9.840.2414.0612-9825.4728.83133-31023.0731.23272054.30682第45页/共71页第四十六页，共71页。三、三、 土壤通气性土壤通气性(soil aeration) (soil aeration) （一）、土壤通气性的定义和指标（一）、土壤通气性的定义和指标(zhbio) 土壤通气性是泛指土壤空气与大气进行交换以及土体内土壤通气性是泛指土

24、壤空气与大气进行交换以及土体内部允许气体扩散和通气的能力。部允许气体扩散和通气的能力。 1 1静态指标静态指标 （1 1）容积分数）容积分数(fnsh)(fnsh)或充气孔隙度或充气孔隙度 （2 2）土壤的空气组成）土壤的空气组成 （CO2CO2和和O2O2等的含量）等的含量） 取样的代表性不十分确定取样的代表性不十分确定 2 2土壤通气量土壤通气量(soil air flux)(soil air flux) 土壤通气量土壤通气量是指在单位时间内，单位压力下，进入单是指在单位时间内，单位压力下，进入单位体积土壤中的气体总量（位体积土壤中的气体总量（COCO2 2和和OO2 2），常用单位是毫升

25、），常用单位是毫升 厘米厘米-2-2 秒秒-1 -1。土壤通气量的大小标志着土壤通气性好坏，。土壤通气量的大小标志着土壤通气性好坏，通气量大则土壤通气性良好。通气量大则土壤通气性良好。第46页/共71页第四十七页，共71页。3 3 土 壤 氧 化 还 原 土 壤 氧 化 还 原 ( h u n ( h u n yun)yun)电位（电位（EhEh） 土壤的土壤的Eh取决于土壤溶液中氧化态和还原态物质取决于土壤溶液中氧化态和还原态物质(wzh)的的浓度比，而后者又主要取决于土壤中的氧化压或溶解态氧的浓度比，而后者又主要取决于土壤中的氧化压或溶解态氧的浓度，这就直接与土壤通气性相联系。因此浓度，这

26、就直接与土壤通气性相联系。因此Eh可以做为土壤可以做为土壤通气性的指标，它指示土壤溶液中氧压的高低，反映土壤通通气性的指标，它指示土壤溶液中氧压的高低，反映土壤通气排水状况。气排水状况。 059. 0还原态氧化态LognEEoh第47页/共71页第四十八页，共71页。（二）、土壤通气性的调节（二）、土壤通气性的调节(tioji)1、调节(tioji)土壤水分含量 2、改良(giling)土壤结构 3、通过各种耕作手段来调节土壤通性 对旱作土壤，有中耕松土，深耙勤锄，打破土表结壳，疏松耕层等措施。 对于水田土壤，可通过落水晒田、晒垡，搁田及合理的下渗速率等措施。 第48页/共71页第四十九页，共

27、71页。第四节土壤(trng)热量(Soil heat)第49页/共71页第五十页，共71页。一、土壤一、土壤(trng)热量热量的来源的来源（一）太阳的辐射能（一）太阳的辐射能 垂直于太阳光下一平方厘米的黑垂直于太阳光下一平方厘米的黑体表面在一分钟内吸收的辐射能常体表面在一分钟内吸收的辐射能常数数(chngsh)），称作太阳常数），称作太阳常数(chngsh)，一般为，一般为1.9k/cm2/min。 99的太阳能包含在0.3-4.0微米的波长内，这一范围的波长通常称为短波辐射。当太阳辐射(ti yn f sh)通过大气层时，其热量一部分被大气吸收散射，一部分被云层和地面反射，土壤吸收其中的

28、一少部分。 HIEa第50页/共71页第五十一页，共71页。（二）生物（二）生物(shngw)热热 据估算，含有机质4的土壤，每英亩耕层有机质的潜能(qin nn)为6.281096.99109KJ，相当于2050吨无烟煤的热量。 （三）地球（三）地球(dqi)内热内热 第51页/共71页第五十二页，共71页。二、土壤表面二、土壤表面(biomin)(biomin)的辐射平衡及影的辐射平衡及影响因素响因素 （一）地面辐射平衡（一）地面辐射平衡 太阳的辐射主要是短波辐射，太阳辐射透太阳的辐射主要是短波辐射，太阳辐射透过大气层时，少部分直接到达地表的太阳能过大气层时，少部分直接到达地表的太阳能称为

29、太阳直接辐射（称为太阳直接辐射（I I）。被大气散射和云层）。被大气散射和云层反射的太阳辐射能，通过多次的散射和反射，反射的太阳辐射能，通过多次的散射和反射，又将其中的一部分辐射到地球上，一般又将其中的一部分辐射到地球上，一般(ybn)(ybn)称为天空辐射能或大气辐射（称为天空辐射能或大气辐射（H H）。）。太阳直接辐射和大气辐射都是短波辐射。太阳直接辐射和大气辐射都是短波辐射。第52页/共71页第五十三页，共71页。第53页/共71页第五十四页，共71页。 （二）影响地面辐射平衡（二）影响地面辐射平衡(pnghng)(pnghng)的的因素因素 1 1、太阳、太阳(tiyng)(tiyng

30、)的辐射强度的辐射强度 日照角越大日照角越大 ，坡度，坡度(pd)越大，地面接受的太阳辐射越多。越大，地面接受的太阳辐射越多。 在中纬度地区，南坡坡地每增加一度，约相当于纬度南移在中纬度地区，南坡坡地每增加一度，约相当于纬度南移100公里所产生公里所产生的影响。的影响。 同样，在中纬度地区，南坡比北坡接受的辐射能多，土温也比北坡高。同样，在中纬度地区，南坡比北坡接受的辐射能多，土温也比北坡高。坡度越陡，坡向的温差越大。坡向的这种差异具有巨大的生态意义和农业坡度越陡，坡向的温差越大。坡向的这种差异具有巨大的生态意义和农业意义。意义。 2 2、地面的反射率、地面的反射率太阳的入射角越大，反射率越低

31、，反之越大。土壤的颜色、粗糙程度、含水状况，植被及其他覆盖物等都影响反射率。太阳的入射角越大，反射率越低，反之越大。土壤的颜色、粗糙程度、含水状况，植被及其他覆盖物等都影响反射率。第54页/共71页第五十五页，共71页。3 3、地面、地面(dmin)(dmin)有效辐射有效辐射 影响地面有效辐射的因子有：影响地面有效辐射的因子有： （1）云雾、水汽和风：它们能强烈吸收和反射地面发出的长波辐）云雾、水汽和风：它们能强烈吸收和反射地面发出的长波辐射，使大气逆辐射增大，因而使地面有效辐射减少；射，使大气逆辐射增大，因而使地面有效辐射减少； （2）海拔高度：空气密度、水汽、尘埃随海拔高度增加而减少，）

32、海拔高度：空气密度、水汽、尘埃随海拔高度增加而减少，大气逆辐射相应减少，有效辐射增大；大气逆辐射相应减少，有效辐射增大； （3）地表特征：起伏、粗糙的地表比平滑表面辐射面大，有效辐）地表特征：起伏、粗糙的地表比平滑表面辐射面大，有效辐射也大；射也大； （4）地面覆盖：导热性差的物体）地面覆盖：导热性差的物体(wt)如秸杆、草皮、残枝落叶等如秸杆、草皮、残枝落叶等覆盖地面时，可减少地面的有效辐射。覆盖地面时，可减少地面的有效辐射。第55页/共71页第五十六页，共71页。三、土壤三、土壤(trng)的热量平衡的热量平衡土壤土壤(trng)(trng)热量收支平衡可用下式表示：热量收支平衡可用下式表

33、示：S = Q S = Q P P LE + R LE + R S为土壤在单位时间内实际获得或失掉的热量； Q为辐射平衡； L为水分蒸发(zhngf)、蒸腾或水汽凝结而造成的热量损失或增加; P为土壤与大气层之间的湍流交换量； R为土面与土壤下层之间的热交换量。 第56页/共71页第五十七页，共71页。土壤热性质土壤热性质一、土壤热容量一、土壤热容量 是指单位质量（重量）或容积的土壤是指单位质量（重量）或容积的土壤每升高（或降低每升高（或降低(jingd)(jingd)）11所需要（或放所需要（或放出的）热量。出的）热量。 C C代表质量（重量）热容量代表质量（重量）热容量(mass heat

34、 (mass heat capacity)capacity)，单位是，单位是Jg-1-1Jg-1-1。 Cv Cv代表容积代表容积热容量热容量(volume heat capacity) (volume heat capacity) ，单位是，单位是（Jcm-3-1Jcm-3-1）。）。 请注意矿物质、有机质、水的两种热请注意矿物质、有机质、水的两种热容量值。容量值。土壤的容积热容量（土壤的容积热容量（CvCv）可用下式表示：）可用下式表示： Cv = Cv =因空气的热容量很小，可忽容不计，故土壤热因空气的热容量很小，可忽容不计，故土壤热容量可简化为：容量可简化为： Cv = Cv =第57

35、页/共71页第五十八页，共71页。3 土壤不同组分的热容量土壤组成物质重量热容量（Jg-1c-1）容积热容量(Jcm-3c-1)粗石英砂0.7452.163高 岭 石0.9752.410石 灰0.8952.435Fe2O30.682Al2O30.908腐 殖 质1.9962.515土壤空气1.0041.25510-3土壤水分4.1844.184表表4-31 4-31 不同不同(b tn)(b tn)土壤组分的土壤组分的热容量热容量第58页/共71页第五十九页，共71页。土壤(trng)热容量色土壤(trng)容重和含水量的增加而增大，对于一定土壤(trng)而其固相物质容重变化很小，而其含水量

36、则变化很大，故水分对土壤(trng)热容量影响最大。砂土含水量一般比粘土小，而空气含量较高，所以其热容量一般较低。 第59页/共71页第六十页，共71页。二、土壤导热率二、土壤导热率导热性导热性: : 土壤具有土壤具有(jyu)(jyu)对所吸热量传导到邻对所吸热量传导到邻近土层性质，称为导热性。导热性大小用近土层性质，称为导热性。导热性大小用导热率表示。导热率表示。导热率导热率: : 在单位厚度（在单位厚度（1 1厘米）土层，温差为厘米）土层，温差为11时，每秒钟经单位断面（时，每秒钟经单位断面（1 1厘米厘米2 2）通过的）通过的热量焦耳数（热量焦耳数（）。其单位是）。其单位是J.cm-2

37、.s-J.cm-2.s-1.-11.-1。 第60页/共71页第六十一页，共71页。 当土壤干燥当土壤干燥(gnzo)缺水时，土粒间的土壤孔隙被空气占缺水时，土粒间的土壤孔隙被空气占领，导热率就小。当土壤湿润时，土粒间的孔隙被水分占领，领，导热率就小。当土壤湿润时，土粒间的孔隙被水分占领，导热率增大。导热率增大。第61页/共71页第六十二页，共71页。表 6-4 土壤不同组成分的导热率（焦耳/厘米秒度）土壤组成分导热率石英4.42710-2湿砂粒1.67410-2干砂粒1.67410-3泥炭6.27610-4腐殖质1.25510-2土壤水5.02110-3土壤空气2.09210-4第62页/共71页第六十三页，共71页。三、土壤的热扩散率三、土壤的热扩散率 是指在标准状况是指在标准状况(bio zhn zhun (bio zhn zhun kun)kun)下，在土层垂下，在土层垂直方向上每厘米距离内，直方向上每厘米距离内，11的温度梯度下，每秒的温度梯度下，每秒流入流入1cm21cm2土壤断面面积土壤断面面积的热量，使单位体积的热量，使单位体积（1cm31cm3）土壤所发生的）土壤所发生的温度变化。其大小等于温度变化。其大小等于土壤导热率土壤导热率/ /容积热容量容积热容量之比值。之比值。)/(2秒厘米CvD上式中:为土壤导热(dor