土壤空气与大气组成的数量差异.PPT

在分压梯度的作用下， 驱使CO2气体分子不 断从土壤中向大气扩 散，同时使O2分子不断从大气向土壤空气散。土壤的 这种从大气中吸收O2，同时排出CO2的气体扩散作用， 被称为土壤呼吸。 土壤呼吸强度是土壤代谢能力的标志，也是衡量土壤肥 力的指标之一。一般情况下，这种扩散作用是土壤与大 气交换的主要机制。 二、土壤热性质 * * 第 七 章 土 壤 空 气 和 热 量 内容提要： 土壤空气与大气的组成差异 土壤空气的运动方式 土壤热量来源 土壤热容量及计算 土壤导热率 土壤水、气、热三者相互关系 第一节 土 壤 空 气  土壤空气 一、土壤空气的数量与组成 土壤空气与土壤水分存在于土体孔隙内，在一定容积的土壤中，在孔隙度不变的情况下，两者所占的容积比数量，土壤空气随土壤水分而变化，而且呈相应的消长关系。 土壤空气 通气良好的土壤，其空气组成接近于大气，若通气不良，则土壤空气组成与大气有明显的不同。 近地表大气 20.94 0.03 78.05 0.98 土壤空气 18.0~20.03 0.15~0.65 78.8~80.24 0.98 气 体 O2（%） CO2（%） N 2（%） 其他气体（%） 一般越接近地表的土壤空气与大气组成越相近，土壤深度越大，土壤空气组成与大气差异也越大。 土壤空气与大气组成的数量差异（容积%） 土壤空气 土壤 空气 与近 地表 大气 组成 的差 别 土壤空气中的CO2含量高于大气 土壤空气中的O2含量低于大气 土壤空气中水汽含量高于大气 土壤空气中含有较多的还原性气体 土壤空气 二、土壤空气的运动 影响土壤空气运动的因素有气象因素、土壤性质及营林耕作措施等。气象因素主要有气温、气压、风力和降水等。 土壤与外界不断地进行气体的交换，如果土壤空气和大气不进行交换，土壤空气中的氧气可能会由于土壤生物的存在，而在12-40h被消耗无余。 土壤空气运动的方式有两种：对流和扩散。 土壤空气 土壤空气的对流 对流是指土壤与大气间由总压力梯度推动的气体整体流动，也称为质流。对流的流向一般是由高压区流向低压区。 土壤空气的扩散 气体扩散是指气体分子由浓度大（或分压大）处向浓度小（或分压小）处的运动。 土壤空气 CO2 O2 第二节 土 壤 热 量 土壤热量 一、土壤热量的来源 太阳辐射能:土壤热量的最基本来源。 生物热:微生物分解有机质的过程是放热的过程。 释放的热量，一部分被微生物自身利用，而大部分可用来调节土温。 地球内热 单位质量（重量）或容积的土壤每升高（或降低）1℃所需要（或放出的）的热量，被称为土壤热容量。 土壤热量 土壤热容量 以C代表质量（重量）热容量[单位是J/（g·℃）]，CV代表容积热容量[单位是J/（cm3·℃）]。C与CV的关系为: CV＝C·ρ ρ是土壤密度。 土壤不同组分的热容量 粗石英砂 0.745 2.163 高岭石 0.975 2.410 石灰 0.895 2.435 腐殖质 1.996 2.525 土壤空气 1.004 1.255×10-3 土壤水分 4.184 4.184 土壤组成物质 质量热容量 容积热容量 [J/（g·℃）] [J/（cm3·℃）] 土壤热量 土壤热量 Cv＝mCv·Vm+oCv·Vo+wCv·Vw＋aCv·Va mCv、oCv、wCv和aCv分别为土壤矿物质、有机质、水和空气的 容积热容量，Vm、Vo、Vw、Va分别为土壤矿物质、有机质、水和 空气在单位体积土壤中所占的体积比。 不同土壤的固、液、气三相物质组成比