新型土壤空气和热量.ppt

土壤空气与近地表大气组成，主要差别： （1）土壤空气中的CO2含量高于大气 （2）土壤空气中的O2含量低于大气 （3）土壤空气中水汽含量一般高于大气 （4）土壤空气中含有较多的还原性气体 。; 二、土壤空气含量 　 土壤空气含量=总孔度-水分容积百分率 　 土壤空气的组成不是固定不变的，土壤水分、土壤生物活动、土壤深度、土壤温度、pH值，季节变化及栽培措施等都会影响土壤空气变化。 　 随着土壤深度增加，土壤空气中CO2含量增加，O2含量减少，其含量相互消长。 三、土壤空气与作物生长 1、土壤空气与根系 ; 若土壤空气中O2的含量小于9％或10％，根系发育就会受到影响，O2含量低至5％以下时，绝大多数作物根系停止发育。 O2与CO2在土壤空气中互为消长，当CO2含量大于1％时，根系发育缓慢，至5～20％，则为致死的含量。 土壤空气中还原性气体，也可使根系受害，如H2S使水稻产生黑根，导致吸收水肥能力减弱，甚至死亡。 2、土壤空气与种子萌发 种子萌发，所需氧气主要由土壤空气提供，缺氧时，葡萄糖酒精发酵，产生酒精，使种子受害。;3、土壤空气与微生物活动 （1）土壤空气影响微生物活动，影响有机质转化。 通气良好 利于有机质矿质化。 （2）根系吸收养分，需通气良好条件下的呼吸作用提供能量。 4、土壤空气状况与作物抗病性 （1）植物感病后，呼吸作用加强，以保持细胞内较高的氧水平，对病菌分泌的酶和毒素有破坏作用。 （2）呼吸提供能量和中间产物，利于植物形成某些隔离区阻止病斑扩大。 （3）伤口呼吸增强，利于伤口愈合，减少病菌侵染。; 四、土壤空气与大气痕量温室气体的关系 大气中痕量温室气体（CO2、CH4、N2O、氯氟烃化合物）导致的气候变暖，是人们关注的重大环境问题。 土壤向大气释放温室气体，因此说土壤是大气痕量温室气体的源。 土壤对大气中温室气体的吸收和消耗，称为汇。 五、土壤空气的运动 1、土壤空气的对流 土壤与大气间由总压力梯度推动的气体整体流动，也称质流。对流由高压区 低压区??;总压力梯度的产生： 气压变化、温度梯度、土壤表层风力、降水或灌溉等。 qv--空气的容积对流量（单位时间通过单位横截面积的空气容积） “-”--表示方向 k--通气孔隙通气率 η--土壤空气的粘度 p--土壤空气压力的三维（向）梯度 从公式可见 空气对流量随土壤透气率和气压梯度增加而增大; 2、土壤空气的扩散 在大气和土壤之间CO2和O2浓度的不同形成分压梯度，驱使土壤从大气中吸收O2，同时排出CO2的气体扩散作用，称为土壤呼吸。是土壤与大气交换的主要机制。 土壤中CO2和O2的扩散过程分气相、液相两部分。 通过充气孔隙扩散保持着大气和土壤间的气体交流作用 通过不同厚度水膜的扩散 两种扩散都可以用费克(Fick)定律表示： qd =-Ddc/dx ; 式中：qd--扩散通量(单位时间通过单位面积扩散的质量)； dc/dx--浓度梯度； D--在该介质中扩散系数(其量纲为面积/时间) 从公式可见，气体扩散通量(qd)与其扩散系数(D) 和浓度梯度(dc/dx)或分压梯度(dp/dx)成正比。 浓度梯度是不易控制因素，所以只有调整扩散系数D来控制气体扩散通量。 扩散系数D值的大小取决于土壤性质，通气孔隙状况及其影响因素(质地、结构、松紧程度、土壤含水量等; 式中： D0--自由空气中的扩散系数 S--未被水分占据的孔隙度 l--土层厚度 le--气体分子扩散通过的实际长度 l/le和S的值都小于 1 结构良好土壤中，气体在团聚体间大孔隙间扩散，而团聚体内小孔隙则较长时间保持或接近水饱和状态，限制团聚体内部通气性状。所以紧实大团块，即使周围大孔隙通气良好，在团块内部仍可能是缺氧。所以通气良好的旱地也会有厌气性微环境。 ;