土壤空气6PPT课件
合集下载
第六章土壤圈(共10张PPT)
指土壤中高度分散的部分，粒径在1-100mum之间，土 壤中的许多物理、化学现象与胶体有关。
2）性质
具有巨大的比表面和表面能；具有带电性；具有分 散和凝聚性。
2、土壤溶液
1）概念
是土壤中所含水分及其所含溶质的总称。 2）土壤溶液中的化学反应
具有酸碱反应、氧化反应和缓冲性。
1）原生矿物
指各种岩石受不同程度的物理分化，而未进行化学分化的 碎屑物，其原有化学组成和结晶构造未改变。土壤中的粉砂 粒和砂粒几乎全是原生矿物。
2）次生矿物 原生矿物经过化学分化后重新形成的新矿物，其化学组成
和构造经过改变而与原生矿物有所不同。它是土壤中最细小 的部分，具有胶体性质。
2、土壤有机质 1）概念 指土壤中动植物残体、微生物及其分解和合成的物质。它包 括非特殊性有机质以及土壤腐殖质两大类。
2）土壤有机质的转化过程 土壤有机质的转化基本上有两个过程。
矿质化过程：指进入土壤中的动植物残体，在土壤微生 物的参与下，把复杂的有机质分解成简单化合物的过程。
通N2气、良NO好2，、则N分H3解和快矿，质彻养底分，，放不热产多生，有生毒成物CO质2、；H通2气O 不、 良，则分解慢，不彻底，放热少，除产生矿质养分外， 还有CH4 、H2S、 H2 等有毒物质。
主要损耗于蒸散植物吸收、渗漏与径流。
3）类型
吸湿水：指土壤颗粒表面张力所吸附的水分子。
毛管水：指毛管空隙中毛管力吸附保存的水。
重力水：指土壤水分含量超过田间持水量时沿土壤非
毛管孔隙向下移动的多余水分。
4、土壤空气
土壤空气是指土壤孔隙中存在的各种气体的混合物。其
成分与大气基本相似，但在质与量上与大气成分有所不同。
腐殖质化过程：进入土壤中的动植物残体，在土壤微生物的 作用下分解后再聚合成黑褐色的高分子有机化合物的过程。 3、土壤水分
2）性质
具有巨大的比表面和表面能；具有带电性；具有分 散和凝聚性。
2、土壤溶液
1）概念
是土壤中所含水分及其所含溶质的总称。 2）土壤溶液中的化学反应
具有酸碱反应、氧化反应和缓冲性。
1）原生矿物
指各种岩石受不同程度的物理分化，而未进行化学分化的 碎屑物，其原有化学组成和结晶构造未改变。土壤中的粉砂 粒和砂粒几乎全是原生矿物。
2）次生矿物 原生矿物经过化学分化后重新形成的新矿物，其化学组成
和构造经过改变而与原生矿物有所不同。它是土壤中最细小 的部分，具有胶体性质。
2、土壤有机质 1）概念 指土壤中动植物残体、微生物及其分解和合成的物质。它包 括非特殊性有机质以及土壤腐殖质两大类。
2）土壤有机质的转化过程 土壤有机质的转化基本上有两个过程。
矿质化过程：指进入土壤中的动植物残体，在土壤微生 物的参与下，把复杂的有机质分解成简单化合物的过程。
通N2气、良NO好2，、则N分H3解和快矿，质彻养底分，，放不热产多生，有生毒成物CO质2、；H通2气O 不、 良，则分解慢，不彻底，放热少，除产生矿质养分外， 还有CH4 、H2S、 H2 等有毒物质。
主要损耗于蒸散植物吸收、渗漏与径流。
3）类型
吸湿水：指土壤颗粒表面张力所吸附的水分子。
毛管水：指毛管空隙中毛管力吸附保存的水。
重力水：指土壤水分含量超过田间持水量时沿土壤非
毛管孔隙向下移动的多余水分。
4、土壤空气
土壤空气是指土壤孔隙中存在的各种气体的混合物。其
成分与大气基本相似，但在质与量上与大气成分有所不同。
腐殖质化过程：进入土壤中的动植物残体，在土壤微生物的 作用下分解后再聚合成黑褐色的高分子有机化合物的过程。 3、土壤水分
第七章-土壤空气PPT课件
10
2、土壤空气是不均匀的
土壤中的空气，由于受到生物活动的影响， 在各处是不均匀的，有时，各点之间的差别是
2021
11
3、土壤空气中CO2的含量远远超过大气 大气中CO2的含量约为0.03%，而在土壤中
可高达0.16～0.65%。
这一特点有利于土壤中矿物质的化学风化, 对提供矿质养分有积极作用。
33
土壤中生物的生命活动，使土壤空气中CO2 的浓度不断增加，O2的浓度不断减少，因而造成
CO2分压不断升高，而O2的分压则不断下降，这 样，就产生了土壤空气与大气之间的CO2梯度和 O2分压梯度。
2021
34
这两个梯度的方向是相反的，它们分别引起 CO2不断从土壤空气中向大气扩散，同时O2不断 从大气中向土壤空气中扩散。
在pH = 7的中性土壤中，当Eh降到410 mv以 下时，NO3-就有还原为NO2-的可能，Mn4+也会还 原成Mn2+ ，两者的标准氧化还原电位很接近，因 此土壤中NO2-和大量的Mn2+
2021
64
当Eh降到-110 mv时，Fe3+会大量转变为 Fe2+
Eh再降低，到-200 mv时，SO4=开始还原 为S=, 这种情况在水田常常发生，使稻根发黑， 严重影响水稻的生长和产量。
O2
20.94
18.0020.03
CO2
N2
0.03
78.05
0.150.65
78.8080.24
其他 气体 0.95
－
2021
14
5、土壤空气中的水汽含量比大气高 当土壤含水量超过土壤能吸附的水量时，
土壤空气总是水分饱和的。
2021
《土壤环境》课件
土壤环境的形成与演变是一个漫长而复杂的过程，受到气候、地形、母质、生物等多种因素的影响。其演变过程 包括风化作用、成土过程和土壤类型形成等阶段，不同地区的土壤环境具有不同的特征和演化规律。
02
土壤环境组成与性质
土壤矿物质
土壤矿物质是土壤的主要组成成分， 包括硅酸盐、氧化物、硫化物等。它 们决定了土壤的颜色、质地和pH值 等性质。
土壤微生物的生存条件
土壤微生物的作用
土壤微生物在土壤形成、物质循环、 养分转化等方面起着重要作用，它们 能够分解有机物、转化无机物、提供 养分等。
土壤微生物需要水分、有机物、无机 盐等物质来维持生命活动，同时还需 要适宜的酸碱度和温度等环境条件。
土壤动物
土壤动物种类
土壤中存在着大量的动物，包括蚯蚓、蚂蚁、蝼蛄等，它们在土 壤生态系统中也起着重要的作用。
恢复受损的土壤生态系统。
04
土壤环境质量与保护
土壤环境质量标准与评价
土壤环境质量标准
根据土壤的理化性质、生物学特性以 及土壤对生态系统的服务功能，制定 出土壤环境质量的标准，为土壤环境 质量的评价提供依据。
土壤环境质量评价
依据土壤环境质量标准，对土壤环境 的质量进行评估，判断土壤环境是否 符合标准，是否对生态系统和人体健 康造成影响。
01
通过对土壤质量进行评价，采取相应的管理措施，提高土壤肥
力和可持续性，促进农业生产的发展。
土壤改良与保护
02
通过科学合理的农业措施，如轮作、施肥和灌溉等，改良土壤
结构，提高土壤肥力，同时保护土壤生态环境。
土壤污染防治
03
在农业生产中，采取有效措施防止和控制农药、化肥等污染物
的使用，降低土壤污染风险。
02
土壤环境组成与性质
土壤矿物质
土壤矿物质是土壤的主要组成成分， 包括硅酸盐、氧化物、硫化物等。它 们决定了土壤的颜色、质地和pH值 等性质。
土壤微生物的生存条件
土壤微生物的作用
土壤微生物在土壤形成、物质循环、 养分转化等方面起着重要作用，它们 能够分解有机物、转化无机物、提供 养分等。
土壤微生物需要水分、有机物、无机 盐等物质来维持生命活动，同时还需 要适宜的酸碱度和温度等环境条件。
土壤动物
土壤动物种类
土壤中存在着大量的动物，包括蚯蚓、蚂蚁、蝼蛄等，它们在土 壤生态系统中也起着重要的作用。
恢复受损的土壤生态系统。
04
土壤环境质量与保护
土壤环境质量标准与评价
土壤环境质量标准
根据土壤的理化性质、生物学特性以 及土壤对生态系统的服务功能，制定 出土壤环境质量的标准，为土壤环境 质量的评价提供依据。
土壤环境质量评价
依据土壤环境质量标准，对土壤环境 的质量进行评估，判断土壤环境是否 符合标准，是否对生态系统和人体健 康造成影响。
01
通过对土壤质量进行评价，采取相应的管理措施，提高土壤肥
力和可持续性，促进农业生产的发展。
土壤改良与保护
02
通过科学合理的农业措施，如轮作、施肥和灌溉等，改良土壤
结构，提高土壤肥力，同时保护土壤生态环境。
土壤污染防治
03
在农业生产中，采取有效措施防止和控制农药、化肥等污染物
的使用，降低土壤污染风险。
土壤空气介绍
利用率；长效氮肥和控施化肥的施用，生物 抑制剂的施用。
四、土壤通气状况与作物生长
➢ 影响种子萌发：O2浓度>10%； ➢ 影响根部呼吸： O2浓度<9~10%，根系受损，若降低5%下，绝大多数停止
生长。 ➢ 影响作物生长及吸收水肥的功能
土壤缺氧，吸收水分、养分功能受损。
第二章 土壤的基本物质组成
土壤的组成？
第四节 土壤空气
知识点： 1、土壤空气的组成特点； 2、土壤水通气性； 3、土壤温室气体的排放； 4、土壤通气状况与作物生长的关系。
一、土壤空气的组成
土壤空气和大气组成的差异
气体
O2 （%）
CO2 （%）
N2 （%）
其他气体
近地表大气 20.99
0.03
78.05
我国N2O排放92.4%来自农业活动，能源活动和工业生 产过程分别占5.8%和1.8%。
我国CO2的排放：能源活动占总排放素
氮肥施用、土壤有机质； 土壤含水量、温度、 pH值； 土壤孔隙度。
3、减少温室气体排放措施
➢增加陆地生态系统的碳吸收； ➢减少稻田排放； ➢促进区域间氮肥施用的均衡发展，提高氮肥
全球增温潜势（GWP）表示温室气体在不同 时间内在大气中保持综合影响及其吸收外逸热 红外辐射的相对作用。
若把二氧化碳的GWP值设为1，则甲烷、氧 化亚氮 GWP值分別是23和296。
1、主要温室气体的排放
我国CH4排放主要来源于农业活动（50.15%）、能源活动 （27.33%）和废弃物处置（22.52%）。
0.98
土壤空气 18.0-20.03 0.15-0.65 78.8-80.24
0.98
组成特点：
➢ a.CO2高于空气几倍-几十倍； ➢ b.O2含量低？； ➢ C.湿度高,99%； ➢ d.还原性气体（CH4，H2等）； ➢ e.数量和组成常发生变化。
四、土壤通气状况与作物生长
➢ 影响种子萌发：O2浓度>10%； ➢ 影响根部呼吸： O2浓度<9~10%，根系受损，若降低5%下，绝大多数停止
生长。 ➢ 影响作物生长及吸收水肥的功能
土壤缺氧，吸收水分、养分功能受损。
第二章 土壤的基本物质组成
土壤的组成？
第四节 土壤空气
知识点： 1、土壤空气的组成特点； 2、土壤水通气性； 3、土壤温室气体的排放； 4、土壤通气状况与作物生长的关系。
一、土壤空气的组成
土壤空气和大气组成的差异
气体
O2 （%）
CO2 （%）
N2 （%）
其他气体
近地表大气 20.99
0.03
78.05
我国N2O排放92.4%来自农业活动，能源活动和工业生 产过程分别占5.8%和1.8%。
我国CO2的排放：能源活动占总排放素
氮肥施用、土壤有机质； 土壤含水量、温度、 pH值； 土壤孔隙度。
3、减少温室气体排放措施
➢增加陆地生态系统的碳吸收； ➢减少稻田排放； ➢促进区域间氮肥施用的均衡发展，提高氮肥
全球增温潜势（GWP）表示温室气体在不同 时间内在大气中保持综合影响及其吸收外逸热 红外辐射的相对作用。
若把二氧化碳的GWP值设为1，则甲烷、氧 化亚氮 GWP值分別是23和296。
1、主要温室气体的排放
我国CH4排放主要来源于农业活动（50.15%）、能源活动 （27.33%）和废弃物处置（22.52%）。
0.98
土壤空气 18.0-20.03 0.15-0.65 78.8-80.24
0.98
组成特点：
➢ a.CO2高于空气几倍-几十倍； ➢ b.O2含量低？； ➢ C.湿度高,99%； ➢ d.还原性气体（CH4，H2等）； ➢ e.数量和组成常发生变化。
第六章 土壤——自然地理学课件PPT
4
第二节 土壤物质组成
土壤是个多相分散体系，由无机和有机的 固体、液体和气体物质组成 。
6
一、矿物质
土壤矿物的类型
▪ 原生矿物 ▪ 次生矿物
土壤矿物的分布规律
▪ 干冷气候条件下，土壤中含有较多的原生矿物； 湿热气候条件下，土壤中含较多的氧化铁、氧化 铝和氧化钛等较为稳定的矿物；
▪ 热带亚热带地区，次生粘土矿物以水铝石、高岭 石等为主；干旱寒冷地区，次生粘土矿物以伊利 石、蒙脱石、蛭石为主。
15
2. 土壤水分的有效性
土壤水分的有效性指土壤水分能够被植 物吸收利用的难易程度，不能被植物吸 收利用的称无效水，能被植物吸收利用 的称为有效水。
▪ 土壤有效水分的下限为萎蔫系数 ▪ 旱地土壤有效水分的上限为田间持水量 ▪ 旱地土壤最大有效水分量 = 田间持水量 -
萎蔫系数
16
土壤水吸 力
土 壤 颗 粒
12
膜状水
▪ 土粒吸足了吸湿水后，还有剩 余的吸引力，可吸引一部分液 态水成水膜状附着在土粒表面， 这种水分称为膜状水。
▪ 植物可以利用此水。但由于这种水的移动非常缓慢 （0.2—0.4mm/d），不能及时供给植物生长需要，植 物可利用的数量很少。
– 土壤膜状水达到最大值时的土壤含水量称为土壤最大 分子持水量
▪ 中子土壤水分仪
• 通过测定反映慢中子云的密度与水分子间的函数关系,可以确定土 壤含水量。
• 不破坏土壤，可测量土壤深达30米的剖面含水量，但是不能用于 表层土
• 缺点：垂直分辨率较差，表层测量困难，且辐射危害健康
▪ 张力计式土壤水分传感器
• 通过安装在土壤中的张力计，测量土壤水的吸力，然后依据土壤 水分特征曲线来换算成土壤含水量 20
第二节 土壤物质组成
土壤是个多相分散体系，由无机和有机的 固体、液体和气体物质组成 。
6
一、矿物质
土壤矿物的类型
▪ 原生矿物 ▪ 次生矿物
土壤矿物的分布规律
▪ 干冷气候条件下，土壤中含有较多的原生矿物； 湿热气候条件下，土壤中含较多的氧化铁、氧化 铝和氧化钛等较为稳定的矿物；
▪ 热带亚热带地区，次生粘土矿物以水铝石、高岭 石等为主；干旱寒冷地区，次生粘土矿物以伊利 石、蒙脱石、蛭石为主。
15
2. 土壤水分的有效性
土壤水分的有效性指土壤水分能够被植 物吸收利用的难易程度，不能被植物吸 收利用的称无效水，能被植物吸收利用 的称为有效水。
▪ 土壤有效水分的下限为萎蔫系数 ▪ 旱地土壤有效水分的上限为田间持水量 ▪ 旱地土壤最大有效水分量 = 田间持水量 -
萎蔫系数
16
土壤水吸 力
土 壤 颗 粒
12
膜状水
▪ 土粒吸足了吸湿水后，还有剩 余的吸引力，可吸引一部分液 态水成水膜状附着在土粒表面， 这种水分称为膜状水。
▪ 植物可以利用此水。但由于这种水的移动非常缓慢 （0.2—0.4mm/d），不能及时供给植物生长需要，植 物可利用的数量很少。
– 土壤膜状水达到最大值时的土壤含水量称为土壤最大 分子持水量
▪ 中子土壤水分仪
• 通过测定反映慢中子云的密度与水分子间的函数关系,可以确定土 壤含水量。
• 不破坏土壤，可测量土壤深达30米的剖面含水量，但是不能用于 表层土
• 缺点：垂直分辨率较差，表层测量困难，且辐射危害健康
▪ 张力计式土壤水分传感器
• 通过安装在土壤中的张力计，测量土壤水的吸力，然后依据土壤 水分特征曲线来换算成土壤含水量 20
土壤学(第六章)-土壤空气和热量状况PPT课件
(3) 伤口呼吸显著增强，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(greenhouse
gasses)的关系
大气中痕量(trace quantity)温室气体（CO2、CH4、 N2O、氟氯烃化合物）导致的气候变暖，是人们非常 关注的重大环境问题。土壤是大气痕量温室气体的源
(source)和汇(sink) 。
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。
.
资源环境学院土地资源与农业化学系
表6－2 覆膜和裸露棉田在不同生长期内土壤空气含量 （%）
覆膜
.
资源环境学院土地资源与农业化学系
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。 气相扩散：通过充气孔隙扩散保持着大气和土壤 间的气体交流作用
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。
.
资源环境学院土地资源与农业化学系
二、土壤空气含量(soil air content)
土壤空气含量=总孔度-水分容积百分率。
(3) 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(bourgeon)
四、土壤空气与大气痕量温室气体(greenhouse
gasses)的关系
大气中痕量(trace quantity)温室气体（CO2、CH4、 N2O、氟氯烃化合物）导致的气候变暖，是人们非常 关注的重大环境问题。土壤是大气痕量温室气体的源
(source)和汇(sink) 。
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。
.
资源环境学院土地资源与农业化学系
表6－2 覆膜和裸露棉田在不同生长期内土壤空气含量 （%）
覆膜
.
资源环境学院土地资源与农业化学系
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。 气相扩散：通过充气孔隙扩散保持着大气和土壤 间的气体交流作用
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。
.
资源环境学院土地资源与农业化学系
二、土壤空气含量(soil air content)
土壤空气含量=总孔度-水分容积百分率。
(3) 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(bourgeon)
土壤 课件(26张PPT)
土 壤
山 区
土壤垂直分化
二、土壤的主要形成因素
土壤的主要形成因素：土壤的形成受成土母质、生物、气候、地貌时间等自 然要素及人类活动的共同作用,体现了自然地理环境要素相互作用和相互影响,共 同构成一个整体。
自然地理要素和土壤的关系
成土母质
生物
稳定
地貌
土壤
气候
活跃
1.成土母质 概念：岩石的风化产物能逐渐发育成土壤，故称风化物为成土母质，成土母质是土壤发 育的物质基础。 对土壤的影响：成土母质决定了土壤矿物质的成分和养分状况，影响土壤的质地。例如 如发育在颗粒较细的母质上的土壤质地一般较细，含粉砂、黏粒较多，含砂粒较少。发 育在颗粒较粗母质上的土壤质地一般较粗，含砂粒较多，含粉砂和黏粒较少等等 2.生物
黏土成分中黏粒占优势, 通气、透水性差,蓄水、保水 性能强,而且有机质分解缓慢, 易积累,保肥性能好,但质地黏 重,不易耕作。
(3)剖面结构 ①自然土壤中，森林土壤剖面构造最为复杂
枯枝落叶层 部分分解的 有机碎屑层
有机层:以分解和半分解 的有机质为主。
腐殖质层:腐殖质积累,颜色较深,呈灰黑色或 黑色。
黑土
土壤有机质含量高，肥 力高，土质疏松。
东北地区
黄土
土壤空隙大，土层深厚， 不利于保水保肥，较为贫瘠。
黄土高原与华北平原
红壤
土质比较粘重，有机质 少。
江南丘陵地区
紫色土
自然肥力高，富含各种盐类 和各种微量元素。
四川盆地
青色土（水稻土）
土壤中有机质含量高，较肥 沃，多呈青灰色。
南方地区
(2)质地 ①概念：土壤矿物质颗粒（石砾、沙粒、粉粒、黏粒等）在土壤中所占的相对比例，称 为土壤质地。
《土壤空气和热状况》课件
土壤空气和热状况的测量方法
测量土壤空气和热状况是了解土壤环境的重要手段。我们可以使用传感器、 探针和仪器来测量土壤中的气体成分和温度。
土壤空气和热状况的应用
了解土壤空气和热状况的应用范围广泛。它们在农业、生态学和环境科学中 发挥着重要作用，帮助我们更好地管理土壤和保护环境。
总结和展望
通过本课件，我们深入了解了土壤空气和热状况的重要性、影响因素、测量 方法和应用。希望这些知识能够帮助您更好地理解和应用土壤科学，为可持 续发展贡献自己的力量。
土壤的组成和结构
土壤由无机物、有机物、水分和空气组成。了解土壤的组成和结构有助于我 们理解其性质和功能，并为土壤管理提供指导。
土壤空气的作用
土壤中的空气对植物生长和土壤养分的循环起着重要作用。它影响着土壤水分的保持能力，有机物的分解速率以及 根系的呼吸。
土壤热状况的影响因素
土壤热状况受到多种因素的影响，包括太阳辐射、土壤类型、植被覆盖和气 候条件。了解这些因素有助于我们更好地管理土壤的热环境。
《土壤空气和热状况பைடு நூலகம் PPT课件
土壤是我们生态系统中不可或缺的重要组成部分。它影响着植物的生长和发 育，以及土地和水资源的管理。本课件将全面介绍土壤空气和热状况，以帮 助您更好地理解和应用这一知识。
土壤的重要性
了解土壤的重要性是理解其环境功能的关键。土壤提供植物所需的营养物质，并在水、空气和有机物质循环中起到 重要作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2、海拔高度：空气密度、水汽、尘埃随海拔 高度增加而减小，大气逆辐射相应减小，有 效辐射增大
3、地表特征：起伏、粗糙的地表—平滑地面 辐射面大，有效辐射也大
4、地面覆盖：导热性差的物体（秸秆、草皮 、落叶—减小）
二、土壤的热特性
1、 土壤热容量： 单位容积或单位质量的土壤在温度升高或降 低1度时吸收或放出的热量。 Cv容积热容量（J·cm-1·K-1) C质量热容量(J·g-1·K-1)
影响因素：温度、大气压、水分 （表土高于大 气，空气排出土壤）
2.土壤空气扩散
某种气体成分由于其分压梯度与大气不同而产 生的移动。是土壤空气的主要交换方式 。
F=-D·dc/dx F：单位时间通过单位面积的气体扩散数量 D：扩散系数 dc/dx：气体浓度梯度
三、土壤通气状况与作物生长
种子萌发：O2浓度>10% 根部呼吸：生长及吸收水肥的功能。
壤。浅根性可在心土通气不良条件下生长
土壤通气性的调节
深耕并使用有机肥，培育良好的土壤结 构和耕层构造，提高土壤的总孔隙度和 通气孔隙度
改良过粘过沙的土壤质地，提高土壤的 通气性
雨后、灌水后及时耕锄，防止表层土壤 板结和形成结皮
合理灌排，调节土壤水分状况
植物对土壤通气性的要求
通气良好，根系长，颜色浅，根毛丰富 缺氧时根系粗短，颜色暗，根系发育受到
土壤热量来源
太阳辐射能（1.9k/cm2/m)，短波辐射 生物热：有机质4%，每英亩耕层有机质
的潜能为6.28*10^9，20-50吨无烟煤 地球内热：
影响地面辐射平衡的因素
1、太阳的辐射强度：日照角越大，坡度 越大，地面接受的太阳辐射越多
中纯度地区，南坡坡地每增加一度，约 相当于纬度南移100公里所产生的影响
影响 土壤空气中氧浓度低于10%时，植物根系
发育受到影响 低于5%，根系停止发育 低于2%，不具有吸收功能 低洼积水下，植物烂根和死亡
不同植物对通气性的要求不同
柳树插条在含氧量百万分之一的水中生 根，而苹果树细根则要求3%以上
植物种子萌发和幼苗根系生长一般需要 良好的通气性，对苗圃、花圃，要求土 壤非毛管孔隙度在15%以上。
影响根系发育：通气良好 ，根系长，颜色浅，根毛多， 缺氧则短而粗，O2浓度<9~10%，根系受损，若降低 5%下，绝大多数停止生长； 缺氧，吸收水分、养分功能受损。
影响土壤养分状况 ：硝酸根-亚硝酸根-一氧化氮-氧化亚 氮-氮气
影响作物抗性：氧不足，二氧化碳过多，酸度增加，霉 菌发病，抗病力降低
影响通气性的因素
Cv=c╳d（d：容重）
不同土壤组分的热容量
重量热容 量：土水>腐殖质>土空气>高 岭石>氧化铝>石灰>粗石英砂>氧化铁
容积热容量：土水>腐殖质>石灰>高岭石 >粗石英砂>土空气
土壤热容量主要影响因素： （三相组成）
水分、空气、矿质土粒及有机质 随着容重和含水量的增加而增大，水分影响
3、Eh
土壤中的空气流
对流 质流， 驱动力：气压梯度，气流冲从
高压区向低压区运动。层流 空气扩散 由浓度大（或分压大）处向浓度小（
或分压小）处的运动，是由气体分子的 热运动引起的（水在土中的传导性取决 于孔隙）
土壤通气的两个机制：
1、土壤空气整体交换：
由于土壤空气与大气之间存在总的压力梯度而 引起的气体交换，是土体内外部分气体的整体 相互流动，是一种短暂的交换方式。
➢ d.还原性气体（CH4，H2等H2S）; ➢ 数量和组成常发生变化（土水、土微、土深、
土温、酸碱度、季节变化、栽培措施）
土壤空气的变化规律
随土层深度增加，土壤空气中二氧化碳 含量增大，氧气含量减少，膜地露地
气温土温升高，根系呼吸加强，微生物 活动加快，土壤空气中二氧化碳含量增 加，夏季含量最高
1、土壤孔隙状况 2、土壤水分 3、土温和风 4、生物和生物化学过程的影响 5、人类活动的影响
土壤通气性调节
调节土壤含水量（排除过多水分） 改良土壤结构（土壤结构的保护与改善） 通过各种耕作手段来调节土壤通气性 旱地：中耕松土、深耙勤锄、破除地表板结，
疏松耕层等措施 水田：干耕、晒垡、搁田、烤田 依据土壤选择作物：深根性需通气良好的土
覆膜二氧化碳含量高于未覆露地，氧气 相反
土壤空气中二氧化碳与氧气相互消长， 总和维持在19-22%之间
二、土壤通气性(soil aeration)
指土壤空气与近地面大气层大气进行交 换以及土体内部允许气体扩散和流动的性能。
1、静态指标:容积分数或充气孔隙度 土样空气组成
2、土壤通气量：单位时间内，单位压力下， 进 入 单 位 体 积 土 壤 中 的 气 体 总 量 ， ml.cm2.s-1。通气性好坏的指标。
2.4 土 壤 空 气
一、土壤空气的组成
土壤空气和大气组成的差异(体积)
气体
近地表大 气
O2 （%）
20.94
CO2 （%）
0.03
N2
其他气体
（%）
78.05
0.98
土壤 18.0-20.03
78.8-80.24
空气
0.15-0.65
0.98
组成特点：
➢ a.CO2高于土壤几倍-几十倍(微、根呼、碳酸盐； ➢ b.O2含量低？（土壤生物生理）； ➢ C.湿度高,99%；
红松、胡桃楸、黄菠萝、丁香、杉木、 雪松、夹竹桃、海棠花
云杉、糖槭、柳树、湿地松、月季花、 常春藤
目前研究热点
土壤微生物对氧气的需求 植物与微生物对氧需求的指标确定 二氧化碳浓度对植物生长的影响2.5 土 壤 热 量一、土壤热量来源与平衡
来源：太阳辐射能、生物热能、地热。 （有机质、微生物代谢、植物种子发芽） 热量平衡：是指土壤热量的收支状况。 Q=E-Q1-Q2-Q3， E-太阳辐射能； Q1-地表辐射能； Q2-土壤水分蒸发消耗； Q3-其它方式消耗能量。
中纬度地区，南坡比北坡接受的辐射能 多，土温也比北坡高。坡度越陡，坡向 的温差越大。
2、地面的反射率：太阳入射角越大，反 射率越低，反之越大。土色、粗糙程度 、含水状况、植被及其他覆盖物
地面有效辐射
1、云雾、水汽和风：它们能强烈的吸收和反 射地面发出的长波辐射，使大气逆辐射增大 ，因而使地面有效辐射减小
3、地表特征：起伏、粗糙的地表—平滑地面 辐射面大，有效辐射也大
4、地面覆盖：导热性差的物体（秸秆、草皮 、落叶—减小）
二、土壤的热特性
1、 土壤热容量： 单位容积或单位质量的土壤在温度升高或降 低1度时吸收或放出的热量。 Cv容积热容量（J·cm-1·K-1) C质量热容量(J·g-1·K-1)
影响因素：温度、大气压、水分 （表土高于大 气，空气排出土壤）
2.土壤空气扩散
某种气体成分由于其分压梯度与大气不同而产 生的移动。是土壤空气的主要交换方式 。
F=-D·dc/dx F：单位时间通过单位面积的气体扩散数量 D：扩散系数 dc/dx：气体浓度梯度
三、土壤通气状况与作物生长
种子萌发：O2浓度>10% 根部呼吸：生长及吸收水肥的功能。
壤。浅根性可在心土通气不良条件下生长
土壤通气性的调节
深耕并使用有机肥，培育良好的土壤结 构和耕层构造，提高土壤的总孔隙度和 通气孔隙度
改良过粘过沙的土壤质地，提高土壤的 通气性
雨后、灌水后及时耕锄，防止表层土壤 板结和形成结皮
合理灌排，调节土壤水分状况
植物对土壤通气性的要求
通气良好，根系长，颜色浅，根毛丰富 缺氧时根系粗短，颜色暗，根系发育受到
土壤热量来源
太阳辐射能（1.9k/cm2/m)，短波辐射 生物热：有机质4%，每英亩耕层有机质
的潜能为6.28*10^9，20-50吨无烟煤 地球内热：
影响地面辐射平衡的因素
1、太阳的辐射强度：日照角越大，坡度 越大，地面接受的太阳辐射越多
中纯度地区，南坡坡地每增加一度，约 相当于纬度南移100公里所产生的影响
影响 土壤空气中氧浓度低于10%时，植物根系
发育受到影响 低于5%，根系停止发育 低于2%，不具有吸收功能 低洼积水下，植物烂根和死亡
不同植物对通气性的要求不同
柳树插条在含氧量百万分之一的水中生 根，而苹果树细根则要求3%以上
植物种子萌发和幼苗根系生长一般需要 良好的通气性，对苗圃、花圃，要求土 壤非毛管孔隙度在15%以上。
影响根系发育：通气良好 ，根系长，颜色浅，根毛多， 缺氧则短而粗，O2浓度<9~10%，根系受损，若降低 5%下，绝大多数停止生长； 缺氧，吸收水分、养分功能受损。
影响土壤养分状况 ：硝酸根-亚硝酸根-一氧化氮-氧化亚 氮-氮气
影响作物抗性：氧不足，二氧化碳过多，酸度增加，霉 菌发病，抗病力降低
影响通气性的因素
Cv=c╳d（d：容重）
不同土壤组分的热容量
重量热容 量：土水>腐殖质>土空气>高 岭石>氧化铝>石灰>粗石英砂>氧化铁
容积热容量：土水>腐殖质>石灰>高岭石 >粗石英砂>土空气
土壤热容量主要影响因素： （三相组成）
水分、空气、矿质土粒及有机质 随着容重和含水量的增加而增大，水分影响
3、Eh
土壤中的空气流
对流 质流， 驱动力：气压梯度，气流冲从
高压区向低压区运动。层流 空气扩散 由浓度大（或分压大）处向浓度小（
或分压小）处的运动，是由气体分子的 热运动引起的（水在土中的传导性取决 于孔隙）
土壤通气的两个机制：
1、土壤空气整体交换：
由于土壤空气与大气之间存在总的压力梯度而 引起的气体交换，是土体内外部分气体的整体 相互流动，是一种短暂的交换方式。
➢ d.还原性气体（CH4，H2等H2S）; ➢ 数量和组成常发生变化（土水、土微、土深、
土温、酸碱度、季节变化、栽培措施）
土壤空气的变化规律
随土层深度增加，土壤空气中二氧化碳 含量增大，氧气含量减少，膜地露地
气温土温升高，根系呼吸加强，微生物 活动加快，土壤空气中二氧化碳含量增 加，夏季含量最高
1、土壤孔隙状况 2、土壤水分 3、土温和风 4、生物和生物化学过程的影响 5、人类活动的影响
土壤通气性调节
调节土壤含水量（排除过多水分） 改良土壤结构（土壤结构的保护与改善） 通过各种耕作手段来调节土壤通气性 旱地：中耕松土、深耙勤锄、破除地表板结，
疏松耕层等措施 水田：干耕、晒垡、搁田、烤田 依据土壤选择作物：深根性需通气良好的土
覆膜二氧化碳含量高于未覆露地，氧气 相反
土壤空气中二氧化碳与氧气相互消长， 总和维持在19-22%之间
二、土壤通气性(soil aeration)
指土壤空气与近地面大气层大气进行交 换以及土体内部允许气体扩散和流动的性能。
1、静态指标:容积分数或充气孔隙度 土样空气组成
2、土壤通气量：单位时间内，单位压力下， 进 入 单 位 体 积 土 壤 中 的 气 体 总 量 ， ml.cm2.s-1。通气性好坏的指标。
2.4 土 壤 空 气
一、土壤空气的组成
土壤空气和大气组成的差异(体积)
气体
近地表大 气
O2 （%）
20.94
CO2 （%）
0.03
N2
其他气体
（%）
78.05
0.98
土壤 18.0-20.03
78.8-80.24
空气
0.15-0.65
0.98
组成特点：
➢ a.CO2高于土壤几倍-几十倍(微、根呼、碳酸盐； ➢ b.O2含量低？（土壤生物生理）； ➢ C.湿度高,99%；
红松、胡桃楸、黄菠萝、丁香、杉木、 雪松、夹竹桃、海棠花
云杉、糖槭、柳树、湿地松、月季花、 常春藤
目前研究热点
土壤微生物对氧气的需求 植物与微生物对氧需求的指标确定 二氧化碳浓度对植物生长的影响2.5 土 壤 热 量一、土壤热量来源与平衡
来源：太阳辐射能、生物热能、地热。 （有机质、微生物代谢、植物种子发芽） 热量平衡：是指土壤热量的收支状况。 Q=E-Q1-Q2-Q3， E-太阳辐射能； Q1-地表辐射能； Q2-土壤水分蒸发消耗； Q3-其它方式消耗能量。
中纬度地区，南坡比北坡接受的辐射能 多，土温也比北坡高。坡度越陡，坡向 的温差越大。
2、地面的反射率：太阳入射角越大，反 射率越低，反之越大。土色、粗糙程度 、含水状况、植被及其他覆盖物
地面有效辐射
1、云雾、水汽和风：它们能强烈的吸收和反 射地面发出的长波辐射，使大气逆辐射增大 ，因而使地面有效辐射减小