土_壤地理学绪论与第1章__土壤学.ppt

* * 一般用微米甚至毫微米来计算， 据统计每公顷的活有机体的重量有5-8吨。 * * 第四节到此 * * 5、土壤水分的有效性 1） 土壤水分能否被植物利用以及利用的难易的程度。土壤水分并非全部被植物利用，水分能否被利用以及利用的难易，取决于根毛吸力和土壤吸力之间的矛盾。 （1）土壤有效水分的下限：当土壤吸水力达到15巴时，与根毛吸水力相等时，根毛就不能再吸收水分，植物便呈现永久萎蔫，所以永久萎蔫点即是土壤有效水分的下限。 （2）土壤有效水分的上限：当土壤含水量达到田间持水量时，其能量水平已接近自由水，土壤吸水力为1/3巴，这时的土壤水分有效性最高，是有效水分含量的上限。 图 3-5 土壤水分有效性综合示意图 2）土壤有效含水量 （1）概念： 一般指田间持水量至永久莠蔫百分数之间的含水量。 （2）表示方法： 土壤有效含水量＝田间持水量－永久萎蔫百分数 （3）影响因素： 土壤质地，结构，有机质等 图3-6 不同质地土壤的有效水分含量图 （二）土壤空气 1、土壤空气的来源和组成 1）概念：土壤孔隙中所存在的各种气体的混 合物称为土壤空气。 2)来源：主要来自于近地面大气。 3)土壤空气和大气的差异： （1）土壤空气中的CO2含量远大于大气中的含量。 （2）土壤空气中氧的含量低于大气，这是由于生物消耗的结果。 （3）土壤空气中的水汽含量（即土壤空气的相对湿度）一般总比大气要高。土壤空气的水汽经常处于饱和状态。 （4）土壤空气中有时有少量还原性气体，如CH4、H2S等，在某些情况下，甚至还可能产生PH3 、CS2等气体，严重危害作物生长。 ＜ 2、土壤与大气间的交换过程 土壤中不断进行的动植物呼吸作用和微生物对有机质物的生物化学分解作用，使得土壤空气中O2不断消耗和CO2逐渐累积，其结果是土壤空气中O2、CO2浓度与近地层大气中O2、CO2浓度之间差异的扩大，这样必然引起O2、CO2气体分子扩散的发生，如图 3-1所示。 图3-1 土壤空气与近地大气之间气体扩散过程示意图 1）土壤与大气间气体交换特征 土壤空气组分变化的主要特征是氧气的不断消耗和二氧化碳的累积。 造成土壤空气中氧气和二氧化碳相互转化的因素，在很大程度上取决于高等植物的呼吸，和土壤微生物对有机质的好气性分解两个生物学过程。两个过程的结果就是氧气的消耗和二氧化碳的产生和累积。 土壤与大气的交换，亦称为土壤的呼吸作用。 2）影响土壤气体交换的因素 ①整体气体交换 ：整体气体交换相对不重要 ②气体扩散 土壤中的生物活动（包括微生物及根系）的结果，分别产生了土壤空气和大气之间的CO2分压梯度和O2分压梯度。这两个梯度的方向相反，它们分别驱使CO2 气体分子不断从土壤空气向大气扩散，同时使O2 分子不断从大气向土壤空气扩散。这种扩散称为土壤呼吸， 一般情况下，扩散作用是土壤与大气气体交换的主要机制。 （2）两个基本条件 ①是土壤固相物质部分有足量的孔隙，容许气体的进出； ②是必须具有使气体进出这些孔隙的充分的可能性（各个气体气压梯度或浓度差的大小）。 （3）影响因素 ①大气气压和风速、气温以及土壤温度的变化，是影响土壤空气交换的主要因素（这是影响土壤呼吸的外在因素）。 ②土壤的质地和结构影响土壤孔隙状况，从而也是影响土壤气体运动和交换的重要因素。 ③土壤水分过多，遗留给空气的孔隙就少，因而就影响土壤与大气交换的速度。 ④土壤与大气或相邻土层的氧气和二氧化碳的浓度差是影响扩散作用的主要因素，它们与土壤生物过程的强度与速度有关的。 3、土壤气体交换的意义 1）土壤通气性的概念 土壤空气与大气间的气体交换，以及土体内部允许气体扩散和流通的性能，称为土壤通气性。 土壤通气性与土壤孔隙、质地结构、土壤含水量等密切相关。土壤孔隙状况是土壤空气与大气交换能否畅通的主要因素。土壤通气性主要取决于土壤中非毛管孔隙的多少。 土壤质地和结构与土壤中的孔隙状况有关，因而也影响到土壤的通气性。 2）意义 （1）土壤通气性对土壤微生物的影响 （2）土壤通气性对植物的影响 （3）土壤空气调控的基本原则：设法促进氧的供应和排出过多的二氧化碳，消除其它有毒气体。 3)土壤气体交换速率的指标 （1）土壤呼吸系数（RQ） 指在一定时间内，一定面积土壤上，二氧化碳产生的容积对氧消耗的容积的比率。 （2）氧扩散速率（ODR） 植物根和微生物生活在包围在土粒的水膜中或较小的充水孔隙中，它们所吸收的氧并不是直接来自土壤气相，而是来自在水膜中扩散到植物根毛或微生物表面的氧。因此测定O2在土壤中向一个与根表面相似的表面扩散，将具有根本的意义。 所谓氧扩散速率是指植物吸收，微生物活动或为水所置换时