4.2.1植物生长的土壤环境温度

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《植物生产环境》植物生长的土壤环境温度目

录地面热量平衡1土壤的热特性2土壤温度的变化3植物生长的土壤环境温度土壤冷热的程度称为土壤温度，简称地温，一般为地面温度和不同深度的土壤温度的统称。土壤温度影响着植物的生长发育和土壤的形成，是影响土壤肥力的重要因素之一。（一）地面热量平衡地面温度的变化主要是由于地面热量收入不平衡引起的。地面热量的收入与支出之差，称为地面热量平衡，又称地面热量收支差额（Qs）。植物生长的土壤环境温度（一）地面热量平衡地面热量平衡方程：

R=P+B+LE+QS即QS=R-P-B-LEQS为正值时，地面得热大于失热，地面温度上升；

QS为负值时，地面得热小于失热，则地面温度下降。植物生长的土壤环境温度（二）土壤的热特性土壤的热特性主要有土壤热容量（容积热容量）和土壤导热率等。1.土壤热容量单位容积土壤温度升高（或降低）1℃所需吸收（或放出）的热量，单位是J／(m3·℃)。当不同的土壤吸收或放出相同热量时，热容量大的土壤，升温或降温缓慢，即温度变化小。反之，热容量小的土壤温度变化大。植物生长的土壤环境温度土壤各组成成分的热特性热特性成份容积热容量（C）（J／m3·℃）导热率(λ）（J／·s·℃）土壤固体（2.06～2.43)ｘ1060.8～2.8空气0.0013ｘ1060.021水4.19ｘ1060.59（二）土壤的热特性1.土壤热容量

植物生长的土壤环境温度（二）土壤的热特性2.土壤热导性土壤热导性:当物体不同部位之间存在温差时，就会产生热量的传递，热量总是从高温部位传向低温部位。土壤热导率，就是表示土壤传热能力大小的物理量。它是指土层厚度为1m两端温度相差1℃，每秒钟所通过的热量，单位是J／(m·s·℃)。植物生长的土壤环境温度（二）土壤的热特性2.土壤导热性影响土壤导热率大小因素是：（1）土壤含水量；（2）土壤松紧度。植物生长的土壤环境温度（二）土壤的热特性3.土壤吸热性与散热性土壤吸热性：指土壤吸收热量的性能。土壤散热性：指土壤散失热量的性能。影响因素：①土壤含水量；②土壤粗糙程度；③地表覆盖。植物生长的土壤环境温度（三）土壤温度的变化土壤温度的周期性变化特征，可以用最高值、最低值、较差和位相来描述。较差：一定周期内，温度最高值与最低值之差。温度日较差：一日内最高温度和最低温度之差。温度年较差：一年中最热月平均温度和最冷月平均温度之差。温度绝对年较差：年极端最高气温与极端最低气温之差。位相：指最高温度和最低温度出现的时间。植物生长的土壤环境温度

（三）土壤温度的变化1.土壤温度的日变化浅层土壤温度在一天中呈连续性变化，有一个最高值和一个最低值，土表温度的日较差最大。越向深层越小，到一定深度后，日较差为零，该深度为土壤日恒温层，深度一般约为1m。土壤温度位相落后于地面温度，一般深度每增10cm，TM、Tm出现时间落后约2.5~3.5h。土壤温度的日变化植物生长的土壤环境温度

（三）土壤温度的变化1.土壤温度的日变化土壤温度日较差的大小主要决定于地面热量平衡和土壤热特性。同时还受季节、纬度、地形、土壤颜色、天气状况、自然覆盖（植被和雪的覆盖）等因子影响。土壤温度日较差的大小是由上述因子综合影响的结果。如：土壤温度日较差随纬度增高而减小；凹地大于平地；深色土大于浅色土；晴天大于阴天；没覆盖的大于有覆盖的等。植物生长的土壤环境温度

（三）土壤温度的变化2.土壤温度的年变化土壤温度年变化也随着深度的增加而减少，直到一定深度时年较差为零，这个深度为年恒温层，深度低纬约为5~10m。高纬约为25m左右，中纬度地区各层土壤最热月和最冷月出现时间也随深度增加而延迟，平均每深1m约延迟20~30d。

土壤温度的年变化植物生长的土壤环境温度

（三）土壤温度的变化2.土壤温度的年变化土壤温度年较差的大小受纬度、地表状况和天气等因子影响。土壤温度年较差随纬度增高而增大,与土壤温度日较差相反。这是由于太阳辐射的年变化随纬度增加而增大的缘故。其它因子对年较差的影响与日较差大体相同。植物生长的土壤环境温度（三）土壤温度的变化3.土壤温度的垂直变化植物生长的土壤环境温度（三）土壤温度的变化4.土壤的冻结与解冻（1）土壤的冻结当土壤温度降低到0℃以下时，土壤中水分与潮湿土粒发生凝固或结冰，使土壤变得非常坚硬，称土壤冻结。植物生长的土壤环境温度（三）土壤温度的变化4.土壤的冻结与解冻（2）土壤解冻春季由于太阳辐射增强和土壤深度的热量向上传递，使冻土融解，称为土壤解冻。在土壤刚开始解冻时，由于冻土还未化通，上面化冻的水分不能下渗而造成地面泥泞的现象通常称为返浆。植物生长的土壤环境温度（三）土壤温度的变化4.土壤的冻结与解冻（3）土壤冻结与解冻对农业生产的影响土壤冻结与解冻对土壤的物理特性影响很大。由于土壤冻结时，冰晶体膨胀，能使土块破裂，空隙增大，解冻后，土壤变得比较疏松，有利于土壤中空气流通和水分渗透性的提高。在地下水位不深的地区，冻结能使下层水汽向上扩散，增加耕作层的水分贮存量，这对干旱地区的农业生产有很大的意义。植物生长的土壤环境温度（三）土壤温度的变化4.土壤的冻结与解冻（4）土壤的冻结与解冻对作物也有很大影响春季气温较高时，植