第四、五章土壤水、空氣、熱量

1、土壤質(zhì)量含水量（土壤質(zhì)量含水量（g/kg）濕土質(zhì)量干土質(zhì)量濕土質(zhì)量干土質(zhì)量質(zhì)量質(zhì)量105 條件下烘干至恒重的土壤條件下烘干至恒重的土壤土壤水分實(shí)質(zhì)是稀的土壤溶液，是作物吸土壤水分實(shí)質(zhì)是稀的土壤溶液，是作物吸水的重要給源水的重要給源容積含水量容積含水量=（土壤水分容積（土壤水分容積/土壤容積）土壤容積）100容積含水量質(zhì)量含水量容積含水量質(zhì)量含水量土壤容重土壤容重在生產(chǎn)實(shí)際中常以某一時(shí)刻土壤含水量占該土壤田間持在生產(chǎn)實(shí)際中常以某一時(shí)刻土壤含水量占該土壤田間持水量的百分?jǐn)?shù)作為相對(duì)含水量來(lái)表示土壤水分的多少。水量的百分?jǐn)?shù)作為相對(duì)含水量來(lái)表示土壤水分的多少。土壤相對(duì)含水量土壤相對(duì)含水量= （土壤含水量

2、（土壤含水量/土壤田間持水量）土壤田間持水量） 100%二、土壤墑情（含水量）二、土壤墑情（含水量）墑情的種類(lèi)：墑情的種類(lèi)：1、汪水：過(guò)濕，有積水、汪水：過(guò)濕，有積水2、黑墑：手捏土易成團(tuán)，扔在地上不散開(kāi)、黑墑：手捏土易成團(tuán)，扔在地上不散開(kāi)3、黃墑：手捏土易成團(tuán)，扔在地上一半散開(kāi)、黃墑：手捏土易成團(tuán)，扔在地上一半散開(kāi)4、潮干土：手捏土不成團(tuán)，容易散開(kāi)、潮干土：手捏土不成團(tuán)，容易散開(kāi)5、干土、干土旱地不宜耕種旱地不宜耕種適宜旱地耕種適宜旱地耕種不宜進(jìn)行耕作不宜進(jìn)行耕作應(yīng)設(shè)法灌水補(bǔ)墑應(yīng)設(shè)法灌水補(bǔ)墑不宜耕種不宜耕種第二節(jié)土壤水分研究的形態(tài)學(xué)第二節(jié)土壤水分研究的形態(tài)學(xué)與能態(tài)學(xué)與能態(tài)學(xué)一、土壤水分研究的

3、形態(tài)學(xué)類(lèi)型與性質(zhì)一、土壤水分研究的形態(tài)學(xué)類(lèi)型與性質(zhì)（一）土壤水分的保持（一）土壤水分的保持土壤水分在土壤受到三種力作用：土壤水分在土壤受到三種力作用：1、土粒對(duì)水的吸附力、土粒對(duì)水的吸附力2、土壤孔隙中小孔對(duì)水的吸力（毛管力）、土壤孔隙中小孔對(duì)水的吸力（毛管力）3、水的重力、水的重力1 1、土壤吸濕水、土壤吸濕水無(wú)溶解能力、無(wú)溶解能力、不能自由移不能自由移動(dòng)，也不能動(dòng)，也不能被吸收，屬被吸收，屬無(wú)效水。無(wú)效水。有一部分可被有一部分可被植物利用植物利用包括吸濕水包括吸濕水3 3、土壤毛管水、土壤毛管水當(dāng)土壤含水量超過(guò)最大分子持當(dāng)土壤含水量超過(guò)最大分子持水量時(shí)，才出現(xiàn)毛管水水量時(shí)，才出現(xiàn)毛管水代表

4、旱地土壤有效水的上限代表旱地土壤有效水的上限4 4、土壤重力水、土壤重力水1、土水勢(shì)土水勢(shì)表示土壤水分在土土水勢(shì)表示土壤水分在土- -水平衡體系中所具有的能水平衡體系中所具有的能態(tài)。它是指將單位水量從一個(gè)土態(tài)。它是指將單位水量從一個(gè)土- -水系統(tǒng)移到溫度和水系統(tǒng)移到溫度和它完全相同的純水池時(shí)所做的功。常用（它完全相同的純水池時(shí)所做的功。常用（）來(lái)表示。）來(lái)表示。土水勢(shì)土水勢(shì)基質(zhì)勢(shì)基質(zhì)勢(shì)重力勢(shì)重力勢(shì)溶質(zhì)勢(shì)溶質(zhì)勢(shì)壓力勢(shì)壓力勢(shì)2 2、土壤水吸力3、 土壤水分特征曲線（又稱土壤持水曲線） 土壤含水量隨吸土壤含水量隨吸力的增加而下降力的增加而下降相同水吸力下，粘土含相同水吸力下，粘土含水量最高，砂土最低

5、水量最高，砂土最低相同土壤含水量下，砂土水相同土壤含水量下，砂土水吸力最小，粘土水吸力最大吸力最小，粘土水吸力最大所以，在相同所以，在相同條件下，粘土條件下，粘土保持水分多但保持水分多但對(duì)植物的有效對(duì)植物的有效性最差性最差一、土壤水分狀況一、土壤水分狀況1 1、 作物對(duì)土壤水分的需求作物對(duì)土壤水分的需求2 2、 土壤水分影響作物對(duì)養(yǎng)分的吸收土壤水分影響作物對(duì)養(yǎng)分的吸收 1 1、控制地表徑流，增加土壤水分入滲、控制地表徑流，增加土壤水分入滲2 2、減少土壤水分蒸發(fā)、減少土壤水分蒸發(fā)3 3、合理灌溉、合理灌溉4 4、提高土壤水分對(duì)作物的有效性、提高土壤水分對(duì)作物的有效性5 5、多余水的排除、多余水

6、的排除每畝地小麥一晝夜可放出約每畝地小麥一晝夜可放出約4升升CO2微生物活動(dòng)產(chǎn)生微生物活動(dòng)產(chǎn)生CH4、H2S、H2等等指土壤空氣與近地層大氣進(jìn)行氣體交換以指土壤空氣與近地層大氣進(jìn)行氣體交換以及土體內(nèi)部允許氣體擴(kuò)散和流動(dòng)的性能。及土體內(nèi)部允許氣體擴(kuò)散和流動(dòng)的性能。土壤空氣的交換形式：土壤空氣的交換形式：1、氣體擴(kuò)散、氣體擴(kuò)散土壤中生物活動(dòng)結(jié)果土壤中生物活動(dòng)結(jié)果CO2濃濃度增加，則度增加，則CO2在土壤空氣在土壤空氣中的分壓較大，使其不斷中的分壓較大，使其不斷從土壤向大氣逸出從土壤向大氣逸出2、整體交換、整體交換白天土壤溫度升高，土壤白天土壤溫度升高，土壤空氣受熱后體積膨脹，部空氣受熱后體積膨脹，

7、部分氣體被擠壓出土體分氣體被擠壓出土體1 1、影響種子萌發(fā)、影響種子萌發(fā)2 2、影響作物根系生長(zhǎng)及吸收水肥功能、影響作物根系生長(zhǎng)及吸收水肥功能土壤通氣不良，根毛短而粗，根土壤通氣不良，根毛短而粗，根系吸收養(yǎng)料和水分的功能降低；系吸收養(yǎng)料和水分的功能降低；通氣良好，根系長(zhǎng)，根毛多通氣良好，根系長(zhǎng)，根毛多1 1、 土壤熱量來(lái)源土壤熱量來(lái)源太陽(yáng)輻射能太陽(yáng)輻射能生物熱生物熱地球內(nèi)熱地球內(nèi)熱最主要最主要來(lái)源來(lái)源作用有限作用有限地?zé)岙惓^(qū)地?zé)岙惓^(qū)不可忽視不可忽視2 2、土壤熱量平衡、土壤熱量平衡Q = E - Q1 - Q2 - Q3Q正值，土壤升溫正值，土壤升溫Q負(fù)值，土壤降溫負(fù)值，土壤降溫1、土壤熱

8、容量土壤熱容量是指單位容積或單位質(zhì)量的土壤在溫度土壤熱容量是指單位容積或單位質(zhì)量的土壤在溫度升高或降低升高或降低11時(shí)所吸收或放出的熱量。時(shí)所吸收或放出的熱量。用理論解釋?zhuān)旱咎镌谠绱呵缣鞎r(shí)排水增溫，用理論解釋?zhuān)旱咎镌谠绱呵缣鞎r(shí)排水增溫，夏季高溫時(shí)灌水降溫？夏季高溫時(shí)灌水降溫？土壤容積熱容量礦物質(zhì)有機(jī)質(zhì)水分空氣土壤容積熱容量礦物質(zhì)有機(jī)質(zhì)水分空氣同一土壤同一土壤含量固定含量固定數(shù)值很小數(shù)值很?。ㄈ鐖D）（如圖）因此，土壤熱容因此，土壤熱容量大小取決于土量大小取決于土壤含水量的多少壤含水量的多少2、土壤導(dǎo)熱率（評(píng)價(jià)土壤傳導(dǎo)熱量快慢的指標(biāo)）土壤導(dǎo)熱率指在面積為土壤導(dǎo)熱率指在面積為1m21m2、相距、相距

9、1m1m的兩截面上溫度的兩截面上溫度相差相差1 1度（度（K K）時(shí)，每秒中所通過(guò)該單元土體的熱量）時(shí)，每秒中所通過(guò)該單元土體的熱量焦耳數(shù)。其單位為焦耳數(shù)。其單位為J/J/（mK smK s）。）。解釋現(xiàn)象：麥地冬季灌水防凍，早春灌水防霜凍？解釋現(xiàn)象：麥地冬季灌水防凍，早春灌水防霜凍？同一土壤的導(dǎo)同一土壤的導(dǎo)熱率取決于含熱率取決于含水量多少水量多少表層土壤比下層濕潤(rùn)時(shí)，由于濕潤(rùn)土導(dǎo)熱率大，其表層土壤比下層濕潤(rùn)時(shí)，由于濕潤(rùn)土導(dǎo)熱率大，其吸收的熱量易傳到下層土壤，而本身土溫不易升高吸收的熱量易傳到下層土壤，而本身土溫不易升高3、土壤熱擴(kuò)散率在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，當(dāng)土層在垂直方向上每厘米距離內(nèi)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，當(dāng)土層在垂直方向上每厘米距離內(nèi)有有1J1J的溫度梯度，每秒鐘流入斷面面積為的溫度梯度，每秒鐘流入斷面面積為1m1m2 2的熱量，的熱量，使單位體積（使單位體積（1m1m3 3）土壤所發(fā)生的溫度變化。）土壤所發(fā)生的溫度變化。解釋現(xiàn)象：干土土溫易上升，濕土土溫不易上升？解釋現(xiàn)象：干土土溫易上升，濕土土溫不易上升？返回返回固體土粒固體土粒由大氣層進(jìn)入的由大氣層進(jìn)入的O2、N2等，土等，土壤自己產(chǎn)生的壤自己產(chǎn)生的CO2、水汽等，、水汽等，占土體容積占土體容積2030%占固體部分重量占