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Chap. 8 土壤热量 §1 土壤热量来源与平衡 1 土壤热量来源 ( 1 ) 太阳辐射能 ( 2 ) 生物热 ( 3 ) 地热.

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1 Chap. 8 土壤热量 §1 土壤热量来源与平衡 1 土壤热量来源 ( 1 ) 太阳辐射能 ( 2 ) 生物热 ( 3 ) 地热

2 Chap. 8 土壤热量 §1 土壤热量来源与平衡 2 土壤热量平衡 土壤热量平衡是指土壤热量的收支情况。 土壤热量平衡是指土壤热量的收支情况。 土壤热量平衡可用下式表示: Q = E-Q 1 -Q 2 -Q 3 土壤热量平衡可用下式表示: Q = E-Q 1 -Q 2 -Q 3  式中: Q 为用于土壤增温的热量; E 为土壤表 面获得的太阳辐射能; Q 1 为地面辐射所损失的 热量; Q 2 为土壤水分蒸发所消耗的热量; Q 3 为其它方面消耗的热量(向下层传导)。

3 Chap. 8 土壤热量 §2 土壤热性质 1 土壤热容量 土壤热容量是指单位容积或单位质量的土 壤在温度升高或降低 1 ℃时所吸收或放出 的热量。 可分为:容积热容量; 质量热容量。 质量热容量。

4 Chap. 8 土壤热量 §2 土壤热性质  容积热容量是指每 1 cm 3 土壤增、降 1 ℃ 时需要吸收或释放的热量,用 C v 表示, 单位为 J/(cm 3  ℃ ) ;  质量热容量也称比热,是指每 1 克土壤 增、降温 1 ℃时所需吸收或释放的热量, 用 C 表示,单位为 J/(g  ℃ ) 。两者之间 的关系式为: Cv = c×ρ (式中 ρ 为土壤容 重)。

5 Chap. 8 土壤热量 §2 土壤热性质 b 热容量愈大,土壤温度变化愈缓慢,反 之,热容量愈小,则土壤温度变化频繁 b 土壤热容量的大小主要受土壤的三相组 成影响。 b C 水 >C 土 >C 气 b 粘土升温慢,冷性土; b 砂土升温快,热性土。

6 Chap. 8 土壤热量 §2 土壤热性质 2 土壤导热率  土壤导热率是评价土壤传导热量快慢的 指标,它是指单位厚度( 1cm )土层,温 度相差 1 ℃时,每秒钟经单位断面( 1cm 2 ) 通过的热量焦耳数。单位 : J/ ( cm· ℃ ·s ) b 土 > 水 > 气 b 土粒紧实、含水量大,愈易向下导热。 b 春季松土、排水;冬季压土、保水。

7 Chap. 8 土壤热量 §2 土壤热性质 3 土壤导温率 土壤导温率又称土壤导热系数或热扩散率。 它是指在标准状况下,当土层在垂直方 向上每厘米距离内, 1 ℃的温度梯度下, 每秒钟流入 1cm 2 土壤断面面积的热量, 使单位体积( 1cm 3 )土壤所发生的温度 变化。 K= /c v K= /c v

8 Chap. 8 土壤热量 §3 土壤温度 1 土壤温度的年变化 b 地表: 1~7 月为升温, 7 ~ 12 月为降温, 7 月土温 最高。 2 土壤温度的日变化 b 地表:日出后开始升温, 1314 时最高,随后降 低。 3 不同深度土层的土温变化 b 随土层加深,温度变化滞后

9 Chap. 8 土壤热量 §4 土壤温度与作物生长  土壤温度与种子萌发  土壤温度与作物根系生长  土壤温度与作物营养生长和生殖生长  土壤温度影响养分转化与吸收

10 Chap. 9 土壤水、气、热的调节 §1 土壤水的调节 ① 控制地表径流,增加土壤水分入渗 ② 减少土壤水分蒸发 ③ 合理灌溉 ④ 提高土壤水分对作物的有效性 ⑤ 多余水的排除

11 Chap. 9 土壤水、气、热的调节 §2 土壤空气调节 改善土壤结构,增大土壤孔隙度;通过调节水分,控制通气状况。

12 Chap. 9 土壤水、气、热的调节 §3 土壤温度调节 1 )合理耕作与施用有机肥 2 )以水调温 3 )覆盖与遮荫

13 Chap. 10 土壤氧化还原性质 §1 土壤氧化还原体系 氧化态 还原态 氧化态 还原态 氧体系 O 2 H 2 O 氮体系 NO 3 - NO 2 - NO 2 - N 2 O 、 N 2 NO 2 - N 2 O 、 N 2 NO 2 - NH 4 + NO 2 - NH 4 + 锰体系 Mn 4 + Mn 2 +

14 Chap. 10 土壤氧化还原性质 §1 土壤氧化还原体系 氧化态 还原态 氧化态 还原态 铁体系 Fe 3+ Fe 2+ 硫体系 SO 4 2 - S 2- 氢体系 2H + H 2 有机碳体系 CO 2 CH 4

15 Chap. 10 土壤氧化还原性质 §2 土壤氧化还原电位 土壤氧化还原电位可用下式表示: E 0 为标准氧化还原电位(化学手册中可查到) n 为反应中电子转移数 用 0.059 时,单位为 v ,用 59 时为 mv

16 Chap. 10 土壤氧化还原性质 §2 土壤氧化还原电位 b 旱地土壤的 E h 值多在 400~700mV 之间,大 于 700mV ,表明土壤通气过强; E h 值低于 200mV ,则土壤通气不良。

17 Chap. 10 土壤氧化还原性质 §2 土壤氧化还原电位 b 水田土壤的 E h 值变化较大,正常值低于 200~300mV ,长期积水的水稻土可降至 100mV 甚至下降到负值。 b 一般水稻适宜在轻度还原条件( 180- 300mV )下生长。

18 Chap. 10 土壤氧化还原性质 §2 土壤氧化还原电位 b 水田土壤的 E h 值低于 180mV 或 100mV ,将 使土壤中 Fe 2+ 、 Mn 2+ 的浓度升高,导致水 稻 Fe 、 Mn 中毒。 b E h 降至负值时,会产生有机酸和 H 2 S 。 b E h <-100mV 时,硫化物与亚铁生成硫化铁 沉淀,使水稻产生黑根。

19 Chap. 10 土壤氧化还原性质 §2 土壤氧化还原电位 b 土壤养分的转化也与 E h 值有密切的关系。 N 的转化(硝化、反硝化) Fe 的有效性 P 的有效性等


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