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1、2.4 土 壤 空 气,土壤空气和大气组成的差异(体积),一、土壤空气的组成,组成特点：,a.CO2高于土壤几倍-几十倍； b.O2含量低？； C.湿度高,99%； d.还原性气体（CH4，H2等）; 数量和组成常发生变化,二、土壤通气性(soil aeration),指土壤空气与近地面大气层大气进行交换以及土体内部允许气体扩散和流动的性能。,土壤通气的两个机制：,1、土壤空气整体交换： 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，是一种短暂的交换方式。 影响因素：温度、大气压、水分,2.土壤空气扩散,某种气体成分由于其分压梯度与大气不同而产生的移
2、动。是土壤空气的主要交换方式 。 F=-Ddc/dx F：单位时间通过单位面积的气体扩散数量 D：扩散系数 dc/dx：气体浓度梯度,三、土壤通气状况与作物生长,种子萌发：O2浓度10%， 根部呼吸：生长及吸收水肥的功能。 O2浓度910%，根系受损，若降低5%下，绝大多数停止生长； 缺氧，吸收水分、养分功能受损。,2.6 土 壤 热 量,一、土壤热量来源与平衡,来源：太阳辐射能、生物热能、地热。 热量平衡：是指土壤热量的收支状况。 Q=E-Q1-Q2-Q3， E-太阳辐射能； Q1-地表辐射能； Q2-土壤水分蒸发消耗； Q3-其它方式消耗能量。,二、土壤的热特性,1、 土壤热容量： 单位容
3、积或单位质量的土壤在温度升高或降低1K时吸收或放出的热量。 容积热容量（Jcm-1 K-1) 质量热容量(Jg-1K-1) Cv=cd（d：容重）,土壤热容量主要影响因素： （三相组成） 水分、空气、矿质土粒及有机质 土壤温度变化主要受含水量、质地的影响,土壤组成的热特性,2、土壤导热率,在面积为1cm2、相距1cm的两截面上温度相差1K时，每秒钟所通过该单元土体的热量焦耳数。 单位：J/(mKs)，是评价传导热量快慢的指标。 主要影响因素：空气，矿物质 与土壤容重呈？相关 与土壤孔隙呈？相关 孔隙度是关键的影响因素,3、导 温 率,土壤导热系数或热扩散系数，指在标准状况下，在土层垂直方向上每
4、厘米距离内有1K的温度梯度，每秒流入1cm2土壤断面面积的热量，使单位体积（1cm3）土壤所发生的温度变化。 K=/Cv, :导热率， Cv：热容量（容积）。,三、土壤温度与作物生长,土温变化影响因素：太阳辐射平衡、土壤质地、有机质、含水量、土壤矿物质等。 日变化： 最高值在1314时左右，日出时最低，太阳最强辐射后一小时和最高气温前一小时。 层次变化： 表土日变化辐度大，愈深变化愈小，60100cm后基本稳定。,土温与植物生长：,种子萌发（小麦、大麦12，谷子1012，水稻1214）; 根系（10以上，3035受阻）; 植物生长; 养分转化（微生物生长）。,四、土壤温度调节 耕作措施： 质地
5、粘重：中耕； 砂土： 镇压 施用有机肥（马粪、羊粪等热性肥料）、秸秆还田等 覆盖与遮荫 水分调节：秋灌，提高热容量，维持土温。,2.8 土壤氧化还原性质,（1）氧化还原体系： 氧、铁、锰、硫、氮体系,(2)土壤氧化还原电位,是指土壤中氧化剂和还原剂在氧化还原电极上所建立的平衡电位。 Eh=E0+59 log氧化态/还原态/n E0-标准氧化还原电位 n-反应中电子转移数 通气状况：通气性良好，PO2大，比值增大，Eh值高,旱地400700mv，750mv通气过强，200mv通气不良 水稻生长适宜Eh200400mv 200mv ，Fe2+、Mn2+、H2S、丁酸的积累。 -100mv，根系变黑，腐烂，植株死亡。,影响因素： 通气性、微生物活动、易分解有机质的含量、植物根系的代谢、土壤pH等。,