土壤空气与土壤热状况

土壤空气与土壤热状况第1页，课件共37页，创作于2023年2月第一节土壤空气一、土壤空气的组成和含量土壤空气存在于无水的土壤孔隙中，它的含量取决于土壤孔隙度和土壤含水量，土壤空气与大气的组成相似，但是在含量上存在一些差异。第2页，课件共37页，创作于2023年2月1、土壤空气中CO2含量比大气高十几倍甚至几百倍。主要是因为土壤中有机质分解释放出大量的CO2；根系和微生物的呼吸作用释放出CO2；土壤中碳酸盐溶解会释放出CO2。第3页，课件共37页，创作于2023年2月2、土壤空气O2含量比大气低，主要是因为根系和微生物的呼吸作用需要消耗O2，OM的分解也会消耗掉O2。第4页，课件共37页，创作于2023年2月3、土壤空气相对湿度比大气高。除表层干燥土壤外，土壤空气湿度一般都在99%以上，处于水汽饱和状态，而大气只有在多雨季节才接近饱和。第5页，课件共37页，创作于2023年2月4、还原性气体土壤空气中含有较多的还原性气体。当土壤通气不良时，土壤含O2量下降，OM在微生物作用下进行厌氧分解，产生大量的还原性气体比如CH4、H2等，而大气中一般还原性气体很少。第6页，课件共37页，创作于2023年2月5、土壤空气的组成的变化性土壤空气组成不是固定不变的，比如土壤水分、土壤微生物活性、土壤深度、土壤温度、pH、栽培措施等都会影响到土壤空气的组成，而大气的组成相对比较稳定。第7页，课件共37页，创作于2023年2月二、土壤通气性土壤通气性又称土壤透气性：是指土壤空气与近地层大气进行气体交换以及土体内部允许气体扩散和流动的性能。

第8页，课件共37页，创作于2023年2月土壤通气性产生的机制：1）土壤空气扩散

土壤空气扩散是指某种气体成分由于其分压梯度与大气不同而产生的移动。其原理服从气体扩散公式：

F=-D·dc/dx

式中：F是单位时间气体扩散通过单位面积的数量；

dc/dx是气体浓度梯度或气体分压梯度；D是扩散系数，负号表示其从气体分压高处向低处扩散。

第9页，课件共37页，创作于2023年2月土壤呼吸：土壤空气与大气间通过气体扩散作用不断地进行着气体交换，使土壤空气得到更新的过程。（类似生物呼吸）

第10页，课件共37页，创作于2023年2月2）土壤空气整体交换也称土壤气体的整体流动，是指由于土壤空气与大气之间存在总的压力梯度而引起的气体交换,是土体内外部分气体的整体相互流动.

壤空气的整体交换常受温度、气压、刮风、降雨或灌溉水的影响。

第11页，课件共37页，创作于2023年2月三土壤通气状况与作物生长第12页，课件共37页，创作于2023年2月(一)影响根系发育大多数作物在通气良好的土壤中,根系长、颜色浅、根毛多;缺O2土壤中的根系则短而粗,颜色暗,根毛大量减少。根系生长需要氧：氧浓度<9~10%，生长受阻；<5%时，发育停止。第13页，课件共37页，创作于2023年2月(二)影响根系吸收功能通气不良时,根系呼吸作用减弱,吸收养分和水分的功能降低,特别是抑制对K的吸收,依次为Ca、Mg、N、P等。

影响养分的形态和有效性（特别是多价元素，如：Fe）

第14页，课件共37页，创作于2023年2月(三)影响种籽萌发土壤通气状况对种子萌发的影响

要求氧浓度>10%，否则，嫌气呼吸产生有机酸类物质

第15页，课件共37页，创作于2023年2月(四)影响养分的转化土壤空气的数量和O2的含量对微生物活动也显著的影响。间接影响到了有机质的分解速度和养分的转化。土壤空气中CO2的增多,使土壤溶液中CO3-和HCO3-的浓度增加,这虽有利于土壤矿物质中的Ca、Mg、P、K等养分的释放,但过多的CO2往往会使O2的供应不足,抑制根系对这些养分的吸收。第16页，课件共37页，创作于2023年2月(五)影响作物抗病性土壤通气不良,土壤中产生的还原性气体,如H2S能抑制细菌含铁酶(细胞色素氧化酶、过氧化酶等)的活性。,缺O2还会使土壤酸度增大,适于致病霉菌发育,使作物生长不良,抗病力下降。第17页，课件共37页，创作于2023年2月第二节土壤热量状况土壤温度是土壤热量状况的具体指标。土壤热量的多少具体反映在土壤温度上。当土壤接受热量时,土壤温度越高;当失去热量时,土壤温度降低。第18页，课件共37页，创作于2023年2月一、土壤热量的来源太阳辐射能：这是土壤热量的最主要来源，也是地球上一切能量的最初来源。生物热：微生物分解有机质是一个放热过程，释放出的热量，一部分被微生物自身利用，大部分用来提高土温。地热：地球内部的岩浆通过传导作用达到地表热量。第19页，课件共37页，创作于2023年2月二、土壤热量平衡土壤热量平衡也就指土壤热量的收支情况。土壤表面吸收的太阳辐射能，部分以太阳辐射形式返回大气，部分消耗于土壤水分的蒸发，部分向下层土壤传导，剩余的热量用于提高土壤温度。第20页，课件共37页，创作于2023年2月第21页，课件共37页，创作于2023年2月三、土壤热性质土壤温度的变化除了土壤热量平衡有关外，还与土壤热性质有关。第22页，课件共37页，创作于2023年2月（一）土壤热容量：指单位容积或单位质量的土壤在温度升高或降低1K时，所吸收或释放出的热量。第23页，课件共37页，创作于2023年2月在三相组成中，土壤水分的热容量最大，土壤空气的热容量最小，矿物质和有机质的热容量介于两者之间。而且土壤固相（矿物质、有机质）一般比较稳定而土壤空气和土壤水分的变化却很大，所以土壤热容量的大小主要取决于土壤空气和土壤水分，。第24页，课件共37页，创作于2023年2月（二）土壤导热率（λ）指面积为1㎡，相距1m的两截面上温度相差1K时，每秒通过该单元土体的热量焦耳数。单位J/m·k·s。它是衡量土壤传导热量快慢的指标。第25页，课件共37页，创作于2023年2月第26页，课件共37页，创作于2023年2月从P44表2—8可以看出：矿物质的导热率最大，其次是土壤水分，土壤空气的导热率最小。所以土壤中矿物质含量越高，土壤空气含量越少，土壤导热率越大。矿物质含量越少，土壤空气含量越多，土壤导热率越小。所以土壤导热率与土壤容重呈正相关，与土壤孔隙度呈负相关。第27页，课件共37页，创作于2023年2月（三）土壤导温率（土壤热扩散系数或热扩散率）指在标准状态下，在土层垂直方向上1cm的距离内1J的温度梯度下，每秒流入1m2土壤截面的热量。用K表示。土壤导温率与土壤导热率呈正相关，与热容量呈负相关。第28页，课件共37页，创作于2023年2月四、土壤温度与作物生长(一)

土温影响作物种子萌发出苗(二)

土温影响作物的根系生长,(三)

土温影响作物营养生长和生殖生长(四)土温影响土壤微生物的活动简接影响有机质分解和养分的转化。

第29页，课件共37页，创作于2023年2月五土壤水、气、热的调节土壤水、气、热三者是相互矛盾,相互制约的,其中水是主导因素。为了防御旱涝,调节气热,提出以下几项主要措施。第30页，课件共37页，创作于2023年2月（一）加强农田基本建设,改善土壤水、气、热条件农田基本建设为改造自然条件,发展农业生产,在农用地上所采取的,以改土、治水为中心,实行山、水、田、林、路综合治理的措施。第31页，课件共37页，创作于2023年2月（二）合理灌排,控制水分,调节气热(一)合理灌溉,节约用水(二)排除积水、通气增温(三)通过灌排、通气调温第32页，课件共37页，创作于2023年2月（三）精耕细作,蓄水保墒,通气调温耕作不仅可以蓄水保墒,而且可以改善土壤的通气性和温热状况。经常采用的耕作措施有:中耕深翻镇压第33页，课件共37页，创作于2023年2月（四）降低土表蒸发,调节土壤水气热状况(一)节水灌溉；如喷滴灌、渗灌等方式(二)土面覆盖地面覆盖的方式,有铺砂盖草等。(二)保护地栽培第34页，课件共37页，创作于2023年2月复习题一、名词解释土壤热容量土壤导热率二、问答1.土壤空气与大气在组成上有什么差异，为什么会产生这种差异？2.为什么说土壤热容量主要是受土壤水分和空气的制约？

第35页，课件共37页，创作于2023年2月露水的形成

老师：露水是怎样形成的？并说出理由来。

地球旋转不停，热得出汗，这就是露水。学生回答到：