第5章 土壤空气和热量状况.ppt

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。 土壤通气性调节 五、土壤空气的运动 1、土壤空气的对流（整体交换） 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。 二、土壤导热率 1、概念 土壤具有的将所吸热量传到邻近土层的性质。 单位厚度(1cm)土层，温差1℃，每秒经单位断面(1cm2)通过的热量卡数。 水的导热率大于空气导热率，当土壤含水量低时，由于空气导热率很小，因此土壤导热率小，特别是疏松孔隙多的土壤，导热率小。 若含水量低但土壤紧实，热量可通过土粒(矿物质)传导，导热率则较大。 * 第五章 土壤空气和热量状况 第一节 土壤空气 一、土壤空气组成 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。 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 表6－1　土壤空气与大气组成差异 0.98 78.8～80.24 0.15～0.65 18.0～20.03 土壤空气 0.98 78.05 0.03 20.94 近地表大气 其它气体(%) N2 (%) CO2(%) O2(%) 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。 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。 土壤通气性主要取决于通气孔度，对于一般旱作而言，土壤通气孔度不少于10%。 土壤通气性调节措施分为两类： （1）排除过多的土壤水分 排水措施：明沟排水(ditch drainage)和暗沟排水(tile drainage) （2）土壤结构的改善与水旱轮作 此外,还有 对于旱地：中耕松土、深耙勤锄、破除地表板结 对于水田：干耕、晒垡、搁田、烤田等 依据土壤选择作物：紫花苜蓿、果树、森林树木及其它深根性植物需要深厚的通气良好的土壤。禾本科牧草、杂三叶草及三叶草等浅根作物可在心土通气不良条件下生长。 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 土壤对流公式：qv=-(k/η)▽p 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