【正文】 斷呼出 CO2和吸進 O2一樣， 因此，土壤氣體交換被稱為 “ 土壤呼吸 ” 。 三 、 土壤的通氣性 土壤通氣性是指土壤空氣與大氣進行交換以及土體允許通氣的能力。 土壤通氣性的重要性：通氣與大氣的交流，不斷更新其組成，使土體各部分組成趨向一致，如果土壤通氣性差，土壤中的 O2在短時間內(nèi)可能被全部耗竭，而 CO2的含量隨之升高，以至妨礙作物根系的呼吸。 重點： 重點掌握土壤空氣組成特點及土壤的通氣性 。 三 土壤熱性質(zhì)及土壤熱量平衡 ? 一、土壤的熱量來源 ? 二、土壤的熱性質(zhì) ? 三、 土壤熱平衡及其熱量狀況 一 、 土壤熱量的來源 1． 太陽的輻射能 太陽輻射能是土壤熱量的主要來源，地球表面所獲得的平均輻射強度為 ，此值又稱太陽常數(shù)。 2. 生物熱 土壤微生物在分解有機質(zhì)的過程中常放出一定的熱量，但數(shù)量較少。 2 3. 地球內(nèi)熱 由地球內(nèi)部的巖漿傳導(dǎo)至地表的熱。但因地殼導(dǎo)熱能力差 ，因此這部分熱量占的比例小，但溫泉附近，這一熱源不可忽視 。 二 、 土壤的熱性質(zhì) 1．土壤熱容量 是指單位重量或單位容積的土壤，當(dāng)溫度增或減1℃ 時所需要吸收或放出的熱量，一般用焦耳數(shù)表示。 土壤熱容量愈大，則土溫升高或降低愈慢，反之則愈快。 容積熱容量與重量熱容量的關(guān)系： 容積熱容量 =重量熱容量 土壤容重 土壤固、液、氣三相組成的熱容量差異很大。 土壤水的熱容量最大。通過調(diào)控土壤水分狀況可以調(diào)節(jié)土壤熱狀況。 土壤吸收一定的熱量后，除用于本身的升溫外，還將熱量傳給臨近土層。土壤傳導(dǎo)熱量的特性稱土壤導(dǎo)熱性。土壤導(dǎo)熱性的大小用導(dǎo)熱率衡量。 土壤導(dǎo)熱率：指厚度為 1cm，兩端溫度相差 1℃ 時，每秒鐘通過 1cm2土壤斷面的焦耳數(shù)。（ J/） 土壤導(dǎo)熱率主要受含水量、松緊程度孔隙狀況影響。土壤導(dǎo)熱率隨含水量的增加而增加，因為含水量增加后不僅在數(shù)量上水分增加易于導(dǎo)熱，而且水分增加后使土粒間彼此相連，增加了傳熱途經(jīng)。所以濕土比干土導(dǎo)熱快。導(dǎo)熱率低的土壤，晝夜溫差大，導(dǎo)熱率高的土壤晝夜溫差小。 3. 土壤熱擴散率 指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，在土層垂直方向上，每 cm距離內(nèi)有 1℃ 的溫度梯度（即單位距離的溫差），每秒鐘流入 1cm3土壤斷面面積的熱量，使單位體積（ 1cm3）土壤所發(fā)生的溫度變化。 與導(dǎo)熱率成正比，與容積熱容量成反比。 土壤導(dǎo)溫率的大小同樣取決于三相物質(zhì)的比例：一般而言 ， 土壤固相部分較穩(wěn)定 。 土壤導(dǎo)溫率主要取決于水和空氣的比例 ， 干土溫度易上升 ， 濕土溫度不易上升 。 土壤熱擴散率 =?/cv ?— 導(dǎo)熱率 cv — 熱容量 熱容量不變時，導(dǎo)溫率與導(dǎo)熱率的增高是一致的，但如果熱容量發(fā)生變化時，則二者的表現(xiàn)就不一致了。如當(dāng)干土水分開始增加時，土壤導(dǎo)溫率因?qū)崧实脑龃蠖龃蟆５?dāng)水分增加到一定程度后，導(dǎo)溫率反而降低。 三 、 土壤熱平衡及其熱量狀況 1． 土壤熱量平衡 當(dāng)土壤表面吸收輻射熱后 ， 部分以輻射形式再返回大氣 ， 另一部分傳給下層土壤 ， 以用以土壤水分蒸發(fā)的消耗 ， 余下的熱量才用于土壤本身的升溫 。 土壤熱量平衡是指土壤熱量在一年中收支情況 ， 可用下式表示： S=W1+W2+W3+R 式中： S— 土壤表面接受的太陽輻射能 W1— 地面輻射所損失的熱量 W2— 土壤增穩(wěn)的熱量 W3— 土壤水分蒸發(fā)所消耗的熱量 R— 其它方面所消耗的熱量 一般情況下 ， 在太陽輻射能量為一固定量的情況下 ， 如果能減少 W1地面輻射能損失的能量 、 W3土壤水分蒸發(fā)所消耗的熱量和 R土壤溫度可隨之增加；反之 ， 土壤溫度會降低 。 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，常采用中耕松土，地表覆蓋，設(shè)置風(fēng)障，塑料大棚等措施以調(diào)節(jié)土壤溫度。 土壤熱量狀況是指在周年或一日內(nèi)上下土層間的溫度變化情況 。 ① 土壤溫度的年變化 ② 土壤溫度的日變化 表層土溫隨季節(jié)的變化 幅度大于下層土壤 ， 土層越深土溫變幅越大 。 3． 影響土壤熱狀況的因素 ① 天文及氣象因素 ② 土地位置 ③ 土壤的組成和性質(zhì) ④ 土面狀況 四 土壤空氣與土壤溫度對植物生長的影響 ? 一、土壤空氣對作物生長的影響 ? 二、土壤熱量對作物生長的影響 ? 三、 土壤空氣、熱量狀況的調(diào)節(jié) 一 、 土壤空氣對植物生長的影響 1. 影響種子的萌發(fā) 種子萌發(fā)需要吸收一定的水分和氧氣 、 缺 O2會影響種子內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和代謝活動 。 有機質(zhì)嫌氣分解也會產(chǎn)生醛類或有機酸而妨礙種子的發(fā)芽 。 2． 影響根系的發(fā)育 通氣良好有利于大多數(shù)作物根系的生長 ， 表現(xiàn)為根系長 ，顏色淺根毛多；缺 O2土壤中的根系則短而粗 ， 根毛數(shù)量大量減少 。 研究表明：土壤空氣中 O2濃度低于 9%10%時 ， 根系發(fā)育則會受到抑制；小于 5%時 ， 絕大部分作物的根系就停止 發(fā)育 。 3． 影響根系吸收功能 土壤良好的通氣狀況有利于根系的有氧呼吸 ， 釋放較多的能量 ， 有利于根系對養(yǎng)分的吸收 。 4．影響土壤微生物的活動和養(yǎng)分狀況 土壤空氣的數(shù)量和 O2的含量顯著影響到微生物的活性。 O2供應(yīng)充足時，有機質(zhì)分解速度快，分解徹底，氨化過程加快，也有利于硝化過程的進行，故土壤中有效氮豐富。 土壤缺 O2時 ， 則有利于反硝化作用的進行 ， 造成氮素的損失或?qū)е聛喯跛釕B(tài)氮的累積而毒害根系 。 5． 影響植物生長的土壤環(huán)境狀況 。 二 、 土壤溫度對植物生長的影響 1. 影響植物根系的生長發(fā)育 2．影響種子的發(fā)芽出苗 3． 影響的植物的營養(yǎng)生長與生殖生長 4．對其他肥力因素影響，間接影響植物的生長 此外，土溫影響土壤的化學(xué)、物理變化過程，影響有效養(yǎng)分的釋放。 三、土壤空氣、熱量狀況的調(diào)節(jié) 1. 土壤空氣狀況的調(diào)節(jié) （ 1） 耕作 （ 2） 輪作 （ 3） 排水 2． 土壤熱量狀況的調(diào)節(jié) ① 壟作 ② 以水調(diào)溫 ③ 覆蓋 是調(diào)節(jié)土壤溫度最常用的手段之一。包括透明覆蓋和非透明覆蓋。 如秸稈、化學(xué)覆蓋劑等，此外還有鋪砂蓋草等，可以起到保墑增溫的效果，塑料薄膜進行地表覆蓋不僅有明顯的增溫作用，也有一定的保墑效果。 ④ 設(shè)置風(fēng)障 寒冷多風(fēng)地區(qū)設(shè)置風(fēng)障能降低風(fēng)速 ， 減少地面亂流和蒸發(fā)耗熱的作用 ， 可以有效地提高地溫 。 思考題 1. 簡述風(fēng)化作用的概念、類型、特點。 2． 試述巖石、母質(zhì)、土壤三者的區(qū)別與聯(lián)系 3． 礦質(zhì)土粒和土壤質(zhì)地是如何分類的 ？ 4． 試述土壤質(zhì)地與土壤肥力間的關(guān)系 ？ 5． 如何對不同質(zhì)地的土壤進行改良和利用 ？ ?1． 土壤含水量有哪些表示方法 ？ ?2． 簡述土壤水分的類型及性質(zhì) 。 ?3． 什么是土水勢 、 水吸力 ？ 二者有何區(qū)別 ？ ?4． 土壤水分特征曲線的含義和特點 。 ?5． 飽和流與不飽和流的運動特點是什么 ？ ?6． 如何合理地調(diào)節(jié)土壤的水分狀況 ？ 7． 簡述土壤水分平衡的概念及平衡式各項 的意義 。 思考題 1. 與大氣組成相比 ， 土壤空氣有哪些特點 ？ 2. 簡述土壤空氣更新的方式及其影響因素 。 3. 土壤熱特性包括哪些 ？ 這些因素對土壤熱狀況 有何影響 ？ 4. 如何調(diào)節(jié)土壤的熱量狀況 ？ 5. 土壤空氣及溫度對植物生長有何影響 ？ 6. 如何綜合調(diào)節(jié)土壤水、氣、熱狀況？ 思考題