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1、 第一节第一节 土壤水分土壤水分 三、土壤水分含量表示方法三、土壤水分含量表示方法三、土壤水分含量表示方法三、土壤水分含量表示方法 一、土壤水分形态及其有效性一、土壤水分形态及其有效性一、土壤水分形态及其有效性一、土壤水分形态及其有效性二、土壤水分的能量状态二、土壤水分的能量状态二、土壤水分的能量状态二、土壤水分的能量状态 四、土壤水分调控四、土壤水分调控四、土壤水分调控四、土壤水分调控土壤水土壤水固态水固态水 冬季土壤结冰时存在冬季土壤结冰时存在液态水液态水气态水气态水 存在于土壤空气中存在于土壤空气中受土粒分子引力受土粒分子引力吸湿水吸湿水膜状水膜状水受毛管力作用受毛管力作用毛管悬着水毛管
2、悬着水毛管上升水毛管上升水受重力作用受重力作用重力水重力水一、土壤水分形态及其有效性一、土壤水分形态及其有效性（一）土壤水分形态（一）土壤水分形态（一）土壤水分形态（一）土壤水分形态1 1 1 1、吸吸吸吸湿湿湿湿水水水水 干干干干燥燥燥燥的的的的土土土土粒粒粒粒靠靠靠靠分分分分子子子子力力力力吸吸吸吸附附附附空空空空气气气气中中中中气气气气态态态态水水水水分分分分子子子子并并并并保保保保持持持持在在在在土土土土粒粒粒粒表表表表面面面面的的的的水水水水分分分分称称称称为为为为吸吸吸吸湿湿湿湿水水水水。吸吸吸吸水水水水能能能能力力力力是是是是由由由由于于于于颗颗颗颗粒粒粒粒表表表表面面面面存存存
3、存在在在在自自自自由由由由能能能能并并并并带带带带有有有有电电电电荷荷荷荷，而而而而水水水水分分分分子子子子是是是是偶偶偶偶极极极极分分分分子子子子的的的的缘缘缘缘故。故。故。故。n性质性质：表现出固态水的性质。紧靠土粒表面的水分子受表现出固态水的性质。紧靠土粒表面的水分子受表现出固态水的性质。紧靠土粒表面的水分子受表现出固态水的性质。紧靠土粒表面的水分子受到的吸持力范围从到的吸持力范围从到的吸持力范围从到的吸持力范围从109109PaPa3.1106Pa3.1106Pa（10000100003131大气压）大气压）大气压）大气压）,由于植物根系的渗透压一般只有由于植物根系的渗透压一般只有由于
4、植物根系的渗透压一般只有由于植物根系的渗透压一般只有1515个大气压，因此，个大气压，因此，个大气压，因此，个大气压，因此，吸吸吸吸湿水对植物是一种无效水湿水对植物是一种无效水湿水对植物是一种无效水湿水对植物是一种无效水 土土土土壤壤壤壤在在在在水水水水汽汽汽汽相相相相对对对对饱饱饱饱和和和和的的的的环环环环境境境境中中中中（相相相相对对对对湿湿湿湿度度度度100%100%100%100%）吸吸吸吸持持持持水水水水分分分分子子子子可可可可达达达达到到到到最最最最大大大大量量量量，此此此此时时时时土土土土壤壤壤壤的的的的含含含含水水水水量量量量称称称称为为为为最最最最大大大大吸吸吸吸湿湿湿湿量量
5、量量或或或或吸湿系数吸湿系数吸湿系数吸湿系数,一般，粘土一般，粘土一般，粘土一般，粘土 壤土壤土壤土壤土 砂土。砂土。砂土。砂土。2 2 2 2、膜膜膜膜状状状状水水水水 土土粒粒吸吸持持空空气气中中的的水水汽汽达达到到饱饱和和后后，土土粒粒表表面面还还有有剩剩余余的的分分子子引引力力，这这时时如如果果土土粒粒表表面面与与液液态态水水接接触触，土土粒粒能能够够进进一一步步吸吸附附液液态态水水。土土粒粒靠靠分分子子引引力力吸吸持持的的液液态态水，在土粒吸湿水外围形成薄的水膜。水，在土粒吸湿水外围形成薄的水膜。称为膜状水称为膜状水。n n膜状水被土粒吸持的力为膜状水被土粒吸持的力为膜状水被土粒吸持
6、的力为膜状水被土粒吸持的力为31313131Mpa Mpa Mpa Mpa（大气压）大气压）大气压）大气压）。n所受引力大于常态水。所受引力大于常态水。由于一般植物根的吸水力平均为由于一般植物根的吸水力平均为10106 6Pa Pa，所以超过土粒吸持力所以超过土粒吸持力1.5101.5106 6PaPa的那部分膜状水的那部分膜状水就不能被植物利用。就不能被植物利用。当当土土壤壤含含水水量量减减少少到到土土粒粒对对水水分分子子的的引引力力等等于于或或大大于于1.5101.5106 6PaPa时时，植植物物会会因因无无力力吸吸水水而而发发生生永永久久性性凋凋萎萎，土土壤壤对对水水分分子子引引力力等
7、等于于1.5101.5106 6PaPa（15 15巴巴）时时的的土土壤壤含含水水量量称称为为永久萎焉点或凋萎系数。永久萎焉点或凋萎系数。当当膜膜状状水水达达到到最最大大量量时时土土壤壤的的含含水水量量叫叫土土壤壤最最大大分分子子持持水量。水量。3 3 3 3、毛管水、毛管水、毛管水、毛管水 土壤孔隙借弯月面力（即毛管力）而保持的水土壤孔隙借弯月面力（即毛管力）而保持的水土壤孔隙借弯月面力（即毛管力）而保持的水土壤孔隙借弯月面力（即毛管力）而保持的水分，称为毛管水。毛管水实际上包括吸湿水、膜状水和毛分，称为毛管水。毛管水实际上包括吸湿水、膜状水和毛分，称为毛管水。毛管水实际上包括吸湿水、膜状水
8、和毛分，称为毛管水。毛管水实际上包括吸湿水、膜状水和毛管水的总和。管水的总和。管水的总和。管水的总和。性质性质性质性质：毛毛毛毛管管管管水水水水所所所所受受受受力力力力6.25106.25106.25106.25105 5 5 5PaPaPaPa101010104 4 4 4PaPaPaPa（）在在在在之之之之间间间间，比比比比一一一一般作物根系渗透压要低的多，可全部被作物所吸收利用。般作物根系渗透压要低的多，可全部被作物所吸收利用。般作物根系渗透压要低的多，可全部被作物所吸收利用。般作物根系渗透压要低的多，可全部被作物所吸收利用。毛毛毛毛管管管管水水水水的的的的基基基基本本本本上上上上和和和
9、和自自自自由由由由水水水水有有有有相相相相同同同同的的的的移移移移动动动动速速速速度度度度，可可可可达达达达1010300mm/300mm/小时，对作物根系吸水补给迅速。小时，对作物根系吸水补给迅速。小时，对作物根系吸水补给迅速。小时，对作物根系吸水补给迅速。毛管水溶有各种养分，是土壤中最有效的水分毛管水溶有各种养分，是土壤中最有效的水分毛管水溶有各种养分，是土壤中最有效的水分毛管水溶有各种养分，是土壤中最有效的水分。44根据毛管水与地下水是否相连接，可将毛管水分成：根据毛管水与地下水是否相连接，可将毛管水分成：441 1、毛管悬着水毛管悬着水：地下水位较深，土壤上层的毛管水：地下水位较深，土
10、壤上层的毛管水与地下水不直接相连，因而不受地下水源补给的毛与地下水不直接相连，因而不受地下水源补给的毛管水，好像悬着在上层土壤的毛管孔隙中称为毛管管水，好像悬着在上层土壤的毛管孔隙中称为毛管悬着水。悬着水。44毛管悬着水达到最大量时土壤的含水量称为毛管悬着水达到最大量时土壤的含水量称为田间持田间持水量水量。442 2、毛管上升水毛管上升水：土壤中受地下水源补给并上升到一：土壤中受地下水源补给并上升到一定高度的毛管水。当表层土壤水分被蒸发、蒸腾而定高度的毛管水。当表层土壤水分被蒸发、蒸腾而消耗后，地下水可沿毛管上升，使地表水不断得到消耗后，地下水可沿毛管上升，使地表水不断得到补充。补充。44毛管
11、上升水达到最大量时的土壤的含水量，称为毛管上升水达到最大量时的土壤的含水量，称为毛管上升水达到最大量时的土壤的含水量，称为毛管上升水达到最大量时的土壤的含水量，称为毛管持水量毛管持水量毛管持水量毛管持水量。4 4 4 4、重力水、重力水、重力水、重力水 土壤中所有毛管孔隙充满水后，再土壤中所有毛管孔隙充满水后，再有多余的水分不能被毛管孔隙所保持，而受重力有多余的水分不能被毛管孔隙所保持，而受重力作用沿大孔隙向下移动，这种水分叫重力水。作用沿大孔隙向下移动，这种水分叫重力水。特点：性质与常态水一样，特点：性质与常态水一样，可以被植物吸收利用，可以被植物吸收利用，可以被植物吸收利用，可以被植物吸收
12、利用，但很快渗掉，不能持续有效，若长期滞留会造成但很快渗掉，不能持续有效，若长期滞留会造成涝灾。涝灾。当土壤中所有孔隙充满水时的土壤的含水量叫当土壤中所有孔隙充满水时的土壤的含水量叫当土壤中所有孔隙充满水时的土壤的含水量叫当土壤中所有孔隙充满水时的土壤的含水量叫饱饱饱饱和含水量或全持水量。和含水量或全持水量。和含水量或全持水量。和含水量或全持水量。土壤水分形态，水分常数和土壤水吸力的关系土壤水分形态，水分常数和土壤水吸力的关系土壤水分形态，水分常数和土壤水吸力的关系土壤水分形态，水分常数和土壤水吸力的关系 土土土土壤壤壤壤水水水水分分分分由由由由少少少少到到到到多多多多，发发发发生生生生了了了
13、了质质质质的的的的变变变变化化化化，不不不不同同同同性性性性质质质质的的的的土土土土壤壤壤壤水水水水分分分分之之之之间间间间存存存存在在在在着着着着一一一一定定定定界界界界线线线线，土土土土壤壤壤壤水水水水分分分分常常常常数数数数就就就就是是是是这这这这些些些些界界界界线线线线的的的的指指指指数数数数。指指指指土土土土壤壤壤壤各各各各种种种种形形形形态态态态的的的的水水水水达达达达到到到到最最最最大大大大量量量量时时时时和和和和指指指指定定定定能能能能态态态态土土土土壤壤壤壤的的的的含含含含水水水水量量量量。它们之间的关系如图：它们之间的关系如图：它们之间的关系如图：它们之间的关系如图：二、土
14、壤水分的能量状态（自学）（一）重量含水量（一）重量含水量（一）重量含水量（一）重量含水量 指土壤水的重量占干土重量的百分率。指土壤水的重量占干土重量的百分率。（二二二二）容容容容积积积积含含含含水水水水量量量量 指指土土壤壤中中水水的的容容积积占占自自然然状状态态下下土土壤壤容积的百分数。容积的百分数。水水+气气=总孔隙容积总孔隙容积 土壤空气容积百分数土壤空气容积百分数=孔隙度水孔隙度水容容（%）土壤固相物质所占的容积百分数土壤固相物质所占的容积百分数=1一孔隙度一孔隙度三、土壤水分含量表示方法三、土壤水分含量表示方法三、土壤水分含量表示方法三、土壤水分含量表示方法（三）相对含水量三）相对含
15、水量 指土壤自然含水量占田间持指土壤自然含水量占田间持水量的百分数水量的百分数 相对含水量相对含水量%100 这种表示方法在旱地作物栽培中经常用到的。旱这种表示方法在旱地作物栽培中经常用到的。旱这种表示方法在旱地作物栽培中经常用到的。旱这种表示方法在旱地作物栽培中经常用到的。旱地作物生长适宜的相对含水量是地作物生长适宜的相对含水量是地作物生长适宜的相对含水量是地作物生长适宜的相对含水量是70%-80%70%-80%，成，成，成，成熟期宜保持在熟期宜保持在熟期宜保持在熟期宜保持在60%60%左右。左右。左右。左右。三、三、三、三、土壤水分运动土壤水分运动土壤水分运动土壤水分运动（一）土壤中液态水
16、的运动（一）土壤中液态水的运动（一）土壤中液态水的运动（一）土壤中液态水的运动液态水运动分两种情况：液态水运动分两种情况：液态水运动分两种情况：液态水运动分两种情况：1 1 1 1、土壤水的饱和流动土壤水的饱和流动土壤水的饱和流动土壤水的饱和流动，土壤孔隙全部充满水时土壤水的运动。，土壤孔隙全部充满水时土壤水的运动。，土壤孔隙全部充满水时土壤水的运动。，土壤孔隙全部充满水时土壤水的运动。(1)(1)(1)(1)垂直向下的饱和流动；垂直向下的饱和流动；垂直向下的饱和流动；垂直向下的饱和流动；(2)(2)(2)(2)水平方向的饱和流动；水平方向的饱和流动；水平方向的饱和流动；水平方向的饱和流动；(
17、3)(3)(3)(3)垂直垂直垂直垂直向上的饱和流动。向上的饱和流动。向上的饱和流动。向上的饱和流动。砂土壤土粘土砂土壤土粘土砂土壤土粘土砂土壤土粘土2 2 2 2、土壤水的不饱和流动土壤水的不饱和流动土壤水的不饱和流动土壤水的不饱和流动，只有部分孔隙有土壤水的运动。，只有部分孔隙有土壤水的运动。，只有部分孔隙有土壤水的运动。，只有部分孔隙有土壤水的运动。（二）土壤中的水汽运动（二）土壤中的水汽运动（二）土壤中的水汽运动（二）土壤中的水汽运动1、特特点点：土土壤壤中中的的汽汽态态水水是是土土壤壤空空气气主主要要组组成成成成分分之之一一，一一般般处处于于饱饱和和状状态态，在在土土壤壤中中，水水汽
18、汽是是由由暖暖处处向向冷冷处处运运动动，夏夏天天夜夜晚晚下下层层土土温温高高，水水汽汽由由下下层层向向上上层层运运动动，水水汽汽扩扩散散到到表表层层凝凝结结，出出现现夜夜潮潮现现象象。秋秋冬冬土土壤壤表表层层温温度度低低，下下层层土土温温度度高高，水水汽汽也也由由下下层层向向上上层层运运动动，水水汽汽扩扩散散到到表表层层凝凝结结并并结结冰冰，形成含水量较高的冻层。一年中由凝结补充水分约形成含水量较高的冻层。一年中由凝结补充水分约60-100mm。2 2、水汽运动的方式（形式）、水汽运动的方式（形式）、水汽运动的方式（形式）、水汽运动的方式（形式）（1 1）水水水水汽汽汽汽凝凝凝凝结结结结 指指
19、指指汽汽汽汽态态态态水水水水变变变变为为为为液液液液态态态态水水水水的的的的过过过过程程程程。秋秋秋秋冬冬冬冬土土土土壤壤壤壤表表表表层层层层温温温温度度度度低低低低，下下下下层层层层土土土土温温温温度度度度高高高高，水水水水汽汽汽汽由由由由下下下下层层层层向向向向上上上上层层层层运运运运动动动动，夏夏夏夏天天天天夜夜夜夜晚晚晚晚下下下下层层层层土土土土温温温温高高高高，水水水水汽汽汽汽扩扩扩扩散散散散到到到到表表表表层层层层凝凝凝凝结结结结并并并并结结结结冰冰冰冰，一一一一年年年年中中中中由由由由凝凝凝凝结结结结补补补补充水分约充水分约充水分约充水分约60-100mm60-100mm之多，这
20、种作用强烈的土壤称夜潮土。之多，这种作用强烈的土壤称夜潮土。之多，这种作用强烈的土壤称夜潮土。之多，这种作用强烈的土壤称夜潮土。（2 2）土土土土面面面面蒸蒸蒸蒸发发发发 土土土土壤壤壤壤中中中中的的的的水水水水分分分分以以以以水水水水汽汽汽汽的的的的形形形形式式式式扩扩扩扩散散散散到到到到大大大大气气气气中中中中的的的的现现现现象象象象即即即即为为为为土土土土面面面面蒸蒸蒸蒸发发发发，也也也也称称称称跑跑跑跑墒墒墒墒。因因因因为为为为土土土土壤壤壤壤空空空空气气气气湿湿湿湿度度度度大大大大，地地地地面面面面空空空空气气气气湿湿湿湿度度度度小小小小。干干干干旱旱旱旱半半半半干干干干旱旱旱旱地地
21、地地区区区区蒸蒸蒸蒸发发发发损损损损失失失失水水水水分分分分占占占占降降降降雨雨雨雨量量量量的的的的1/21/21/31/3，是节水农业值得研究的问题。，是节水农业值得研究的问题。，是节水农业值得研究的问题。，是节水农业值得研究的问题。壤质和粘质的土面蒸发分三个阶段：壤质和粘质的土面蒸发分三个阶段：壤质和粘质的土面蒸发分三个阶段：壤质和粘质的土面蒸发分三个阶段：含水量AB蒸发量（1 1）大气蒸发力控制阶段）大气蒸发力控制阶段）大气蒸发力控制阶段）大气蒸发力控制阶段 下雨或灌溉停止蒸发开始阶下雨或灌溉停止蒸发开始阶下雨或灌溉停止蒸发开始阶下雨或灌溉停止蒸发开始阶段，蒸发速度快接近于水面蒸发，水分
22、减少至田间持水量为段，蒸发速度快接近于水面蒸发，水分减少至田间持水量为段，蒸发速度快接近于水面蒸发，水分减少至田间持水量为段，蒸发速度快接近于水面蒸发，水分减少至田间持水量为此阶段，失去水为重力水。此阶段，失去水为重力水。此阶段，失去水为重力水。此阶段，失去水为重力水。（2 2）土壤导水率控制阶段）土壤导水率控制阶段）土壤导水率控制阶段）土壤导水率控制阶段 田间持水量以下蒸发到毛管田间持水量以下蒸发到毛管田间持水量以下蒸发到毛管田间持水量以下蒸发到毛管断裂含水量，地面水分蒸发只能靠毛管作用从下层土壤传导断裂含水量，地面水分蒸发只能靠毛管作用从下层土壤传导断裂含水量，地面水分蒸发只能靠毛管作用从
23、下层土壤传导断裂含水量，地面水分蒸发只能靠毛管作用从下层土壤传导水分到土面而蒸发，蒸发速度不断减小。水分到土面而蒸发，蒸发速度不断减小。水分到土面而蒸发，蒸发速度不断减小。水分到土面而蒸发，蒸发速度不断减小。（3 3）扩散控制阶段）扩散控制阶段）扩散控制阶段）扩散控制阶段 当土壤含水量减少到毛管水断裂含当土壤含水量减少到毛管水断裂含当土壤含水量减少到毛管水断裂含当土壤含水量减少到毛管水断裂含水量时，土面蒸发得不到毛管水上升的补充，地表开始形成水量时，土面蒸发得不到毛管水上升的补充，地表开始形成水量时，土面蒸发得不到毛管水上升的补充，地表开始形成水量时，土面蒸发得不到毛管水上升的补充，地表开始形
24、成干土层，水分只能靠干土层下面湿润的土层产生水汽，再通干土层，水分只能靠干土层下面湿润的土层产生水汽，再通干土层，水分只能靠干土层下面湿润的土层产生水汽，再通干土层，水分只能靠干土层下面湿润的土层产生水汽，再通过大孔隙扩散到大气中，蒸发速度显著减小。过大孔隙扩散到大气中，蒸发速度显著减小。过大孔隙扩散到大气中，蒸发速度显著减小。过大孔隙扩散到大气中，蒸发速度显著减小。四、土壤水分状况调节四、土壤水分状况调节1.1.灌水时间灌水时间灌水时间灌水时间大多数旱田作物开始出现暂时凋萎时。大多数旱田作物开始出现暂时凋萎时。2.2.灌灌灌灌水水水水量量量量灌灌灌灌水水水水量量量量（mm3 3/亩亩亩亩）灌
25、灌灌灌溉溉溉溉面面面面积积积积 灌灌灌灌溉溉溉溉深深深深度度度度 容容容容重重重重 田间持水量（水重田间持水量（水重田间持水量（水重田间持水量（水重%）自然含水量（水重自然含水量（水重%）3 3.灌溉方法灌溉方法灌溉方法灌溉方法目前我国大部分地区采用目前我国大部分地区采用畦灌、沟灌畦灌、沟灌方法，方法，而应推广而应推广喷灌、滴灌、渗灌、暗管灌喷灌、滴灌、渗灌、暗管灌等，既可节约水，等，既可节约水，又可提高作物的产量与品质。又可提高作物的产量与品质。周年中土壤剖面上下各层的含水量情况及其变化称为土壤水分状况，周年中土壤剖面上下各层的含水量情况及其变化称为土壤水分状况，北方称墒情。北方称墒情。具体
26、措施如下：具体措施如下：（一）改善土壤状况，提高蓄水保墒能力（一）改善土壤状况，提高蓄水保墒能力1.农田工程建设农田工程建设2、合理耕作：顶凌耙地，中耕，镇压、合理耕作：顶凌耙地，中耕，镇压（二）增加土壤覆盖，降低非生产性耗水。（二）增加土壤覆盖，降低非生产性耗水。（三）合理灌溉，保证最佳的水分状态（三）合理灌溉，保证最佳的水分状态（四）改土施肥，扩大有效水贮量（四）改土施肥，扩大有效水贮量（五）耕作栽培措施（五）耕作栽培措施(1)深耕浅盖深耕浅盖(2)提墒播种提墒播种 (3)造墒播种造墒播种(4)育育苗移栽苗移栽 (5)应用增温保墒剂应用增温保墒剂 第二节第二节 土壤空气土壤空气 一、土壤空
27、气的组成及肥力特点一、土壤空气的组成及肥力特点 二、土壤空气的交换与调节二、土壤空气的交换与调节一、土壤空气的组成及肥力特点：一、土壤空气的组成及肥力特点：与近地面大气成分近似但又有其自己的特点。与近地面大气成分近似但又有其自己的特点。（一）土壤空气的组成（一）土壤空气的组成1、土土壤壤空空气气中中O2的的数数量量较较大大气气为为少少，CO2的的数数量量较较大大气气为多为多;2、土壤空气中水汽含量比大气高、土壤空气中水汽含量比大气高;3、土壤空气中含有少量还原性气体、土壤空气中含有少量还原性气体;4、土壤空气的组成不稳定、土壤空气的组成不稳定;（二）土壤空气与作物生长和肥力的关系（二）土壤空气
28、与作物生长和肥力的关系1、土壤空气影响种子萌发和根系的发育、土壤空气影响种子萌发和根系的发育种子萌发需水分与氧气、氧气不足烂种；种子萌发需水分与氧气、氧气不足烂种；根系生长需一定氧气，根系生长需一定氧气，氧气含量低不长新根，氧气少烂根；氧气含量低不长新根，氧气少烂根；不同作物缺氧的忍耐力不同。不同作物缺氧的忍耐力不同。2、土壤空气影响土壤养分状况、土壤空气影响土壤养分状况氧气多少影响矿化，影响养分供给；氧气多少影响矿化，影响养分供给；影响根对养分吸收，如玉影响根对养分吸收，如玉米缺氧对养分吸收能力依下列次序递减：米缺氧对养分吸收能力依下列次序递减：KCaMg N P；影响养分存在形态，一般氧化
29、态养分易被作物吸收利用。影响养分存在形态，一般氧化态养分易被作物吸收利用。3、土壤空气影响植物抗病性、土壤空气影响植物抗病性通气不良产生还原性气体通气不良产生还原性气体H2S、CH4、H2、PH3等会严重危害作物生等会严重危害作物生长，长，CO2过多致使土壤酸度增高，致使霉菌发育，植株生病。过多致使土壤酸度增高，致使霉菌发育，植株生病。三、土壤空气的交换与调节三、土壤空气的交换与调节（一）土壤通气性（一）土壤通气性 土壤通气性是指土壤空气与大气进行交换以及土体内部气体扩土壤通气性是指土壤空气与大气进行交换以及土体内部气体扩土壤通气性是指土壤空气与大气进行交换以及土体内部气体扩土壤通气性是指土壤
30、空气与大气进行交换以及土体内部气体扩散和通气的能力。散和通气的能力。散和通气的能力。散和通气的能力。整体交换整体交换整体交换整体交换n n土壤空气与大气交换的方式有二种：土壤空气与大气交换的方式有二种：土壤空气与大气交换的方式有二种：土壤空气与大气交换的方式有二种：气体扩散气体扩散气体扩散气体扩散1 1、整整整整体体体体交交交交换换换换：是是是是指指指指土土土土壤壤壤壤空空空空气气气气与与与与大大大大气气气气之之之之间间间间的的的的整整整整体体体体交交交交换换换换。其其其其驱驱驱驱动动动动力力力力是是是是 总气压梯度，对流迅速，但只占土壤空气与大气交换的总气压梯度，对流迅速，但只占土壤空气与大
31、气交换的总气压梯度，对流迅速，但只占土壤空气与大气交换的总气压梯度，对流迅速，但只占土壤空气与大气交换的10%10%。2 2、气体扩散：指土壤空气各组分的分子由分压大处向分压小处的、气体扩散：指土壤空气各组分的分子由分压大处向分压小处的、气体扩散：指土壤空气各组分的分子由分压大处向分压小处的、气体扩散：指土壤空气各组分的分子由分压大处向分压小处的 运动。是土壤空气与大气更新的主要形式，在土壤中经常进行，但运动。是土壤空气与大气更新的主要形式，在土壤中经常进行，但运动。是土壤空气与大气更新的主要形式，在土壤中经常进行，但运动。是土壤空气与大气更新的主要形式，在土壤中经常进行，但进行缓慢。一般是土
32、壤进行缓慢。一般是土壤进行缓慢。一般是土壤进行缓慢。一般是土壤CO2CO2进入大气，大气中进入大气，大气中进入大气，大气中进入大气，大气中O2O2进入土壤，又称土进入土壤，又称土进入土壤，又称土进入土壤，又称土壤呼吸作用壤呼吸作用壤呼吸作用壤呼吸作用(二二)、土壤通气性的调节、土壤通气性的调节n n土土土土壤壤壤壤通通通通气气气气性性性性好好好好坏坏坏坏主主主主要要要要取取取取决决决决于于于于土土土土壤壤壤壤通通通通气气气气孔孔孔孔隙隙隙隙的的的的多多多多少少少少，调调调调节节节节土壤通气性就要通过各种措施改善土壤孔隙状况。土壤通气性就要通过各种措施改善土壤孔隙状况。土壤通气性就要通过各种措施
33、改善土壤孔隙状况。土壤通气性就要通过各种措施改善土壤孔隙状况。n n(一一)调节土壤质地和结构调节土壤质地和结构，改善土壤孔隙状况，改善土壤孔隙状况n n(二二)耕作管理耕作管理 n n(三三)排水和灌溉排水和灌溉n n(四四)镇压镇压 第三节第三节 土壤热量状况土壤热量状况 一、土壤的热来源及热特性一、土壤的热来源及热特性 二、土壤温度对肥力和植物生长的影响二、土壤温度对肥力和植物生长的影响 三、土壤温度的调节三、土壤温度的调节n n一、土壤热来源和热特性一、土壤热来源和热特性n n(一一一一)土壤热来源土壤热来源土壤热来源土壤热来源 土土土土壤壤壤壤热热热热量量量量有有有有来来来来自自自自
34、太太太太阳阳阳阳和和和和其其其其他他他他星星星星球球球球的的的的辐辐辐辐射射射射热热热热，有有有有来来来来自自自自地地地地壳壳壳壳深深深深部部部部的的的的地地地地热热热热 ，有有有有土土土土壤壤壤壤中中中中物物物物理理理理，化化化化学学学学反反反反应应应应产产产产生生生生的的的的热热热热 ，另另另另外，还有土壤中生物生命活动产生的热能。外，还有土壤中生物生命活动产生的热能。外，还有土壤中生物生命活动产生的热能。外，还有土壤中生物生命活动产生的热能。一般情况下，土壤中物理化学反应及土壤中生物生命一般情况下，土壤中物理化学反应及土壤中生物生命一般情况下，土壤中物理化学反应及土壤中生物生命一般情况下
35、，土壤中物理化学反应及土壤中生物生命活动产生的热能不大，相比之下，活动产生的热能不大，相比之下，活动产生的热能不大，相比之下，活动产生的热能不大，相比之下，土壤热量几乎全部来源土壤热量几乎全部来源土壤热量几乎全部来源土壤热量几乎全部来源于太阳的辐射能。于太阳的辐射能。于太阳的辐射能。于太阳的辐射能。（二）土壤热特性（二）土壤热特性（二）土壤热特性（二）土壤热特性 土壤接受热量后，土温升降的速率及变化幅度主要决土壤接受热量后，土温升降的速率及变化幅度主要决定于土壤的热性质，定于土壤的热性质，土壤的热性质主要包括热容量、导热土壤的热性质主要包括热容量、导热土壤的热性质主要包括热容量、导热土壤的热性
36、质主要包括热容量、导热性与导温性。性与导温性。性与导温性。性与导温性。1 1、土壤热容量、土壤热容量、土壤热容量、土壤热容量 单单单单位位位位重重重重量量量量或或或或单单单单位位位位体体体体积积积积的的的的土土土土壤壤壤壤，温温温温度度度度每每每每升升升升高高高高或或或或降降降降低低低低1 1 时所吸收或放出热量的焦耳数叫做土壤热容量时所吸收或放出热量的焦耳数叫做土壤热容量时所吸收或放出热量的焦耳数叫做土壤热容量时所吸收或放出热量的焦耳数叫做土壤热容量 。以以以以重重重重量量量量为为为为土土土土壤壤壤壤计计计计量量量量单单单单位位位位时时时时，叫叫叫叫重重重重量量量量热热热热容容容容量量量量，
37、用用用用C C表表表表示示示示，单单单单位位位位为为为为J/KgKJ/KgK。用用用用容容容容积积积积为为为为土土土土壤壤壤壤计计计计量量量量单单单单位位位位时时时时，叫叫叫叫容容容容积积积积热热热热容容容容量，用量，用量，用量，用CvCv表示，单位为表示，单位为表示，单位为表示，单位为J J/mm3 3K K。影响土壤热容量大小的因素主要为影响土壤热容量大小的因素主要为土壤含水量土壤含水量 表表表表 土壤组成物质的热容量和密度土壤组成物质的热容量和密度土壤组成物质的热容量和密度土壤组成物质的热容量和密度2 2、土壤导热性土壤导热性土壤导热性土壤导热性 土土土土壤壤壤壤热热热热量量量量由由由由
38、热热热热量量量量高高高高处处处处向向向向热热热热量量量量低低低低处处处处传传传传导导导导。土土土土壤壤壤壤传传传传导导导导热热热热量的性能即土壤导热性。量的性能即土壤导热性。量的性能即土壤导热性。量的性能即土壤导热性。导导导导热热热热率率率率是是是是指指指指单单单单位位位位温温温温度度度度梯梯梯梯度度度度下下下下，单单单单位位位位时时时时间间间间通通通通过过过过单单单单位位位位面面面面积土壤传导的热量，积土壤传导的热量，积土壤传导的热量，积土壤传导的热量，单位单位单位单位J/cm.s.J/cm.s.土土土土壤壤壤壤导导导导热热热热率率率率大大大大小小小小也也也也决决决决定定定定于于于于土土土土
39、壤壤壤壤固固固固液液液液气气气气三三三三相相相相物物物物质质质质组组组组成成成成的的的的比比比比例例例例及及及及其其其其各各各各自自自自的的的的导导导导热热热热率率率率。土土壤壤矿矿物物的的导导热热率率最最大大，约为空气导热率约为空气导热率100倍，水导热率比空气大倍，水导热率比空气大25倍。倍。影响土壤导热率大小因素是影响土壤导热率大小因素是影响土壤导热率大小因素是影响土壤导热率大小因素是：土壤含水量；土壤含水量；土壤含水量；土壤含水量；土壤土壤土壤土壤松紧度松紧度松紧度松紧度。3 3、土壤导温性、土壤导温性、土壤导温性、土壤导温性（土壤热扩散率）土壤热扩散率）土壤热扩散率）土壤热扩散率）指
40、土壤传递热量后其温度升高难易的性能，是热容量指土壤传递热量后其温度升高难易的性能，是热容量指土壤传递热量后其温度升高难易的性能，是热容量指土壤传递热量后其温度升高难易的性能，是热容量和导热性的综合表现。和导热性的综合表现。和导热性的综合表现。和导热性的综合表现。土壤热扩散率与导热率和热容量的土壤热扩散率与导热率和热容量的关系如下：关系如下：土壤热扩散率的大小反应土壤导热引起土壤温度变化土壤热扩散率的大小反应土壤导热引起土壤温度变化性能的强弱，性能的强弱，影响因素主要也是土壤含水量，干土易升温，影响因素主要也是土壤含水量，干土易升温，影响因素主要也是土壤含水量，干土易升温，影响因素主要也是土壤含
41、水量，干土易升温，湿土不易升温。湿土不易升温。湿土不易升温。湿土不易升温。二、土壤温度对肥力和植物生长的影响二、土壤温度对肥力和植物生长的影响二、土壤温度对肥力和植物生长的影响二、土壤温度对肥力和植物生长的影响（一）对肥力的影响（一）对肥力的影响（一）对肥力的影响（一）对肥力的影响1 1、土壤温度变化规律、土壤温度变化规律、土壤温度变化规律、土壤温度变化规律2 2、土壤温度与肥力的关系、土壤温度与肥力的关系、土壤温度与肥力的关系、土壤温度与肥力的关系（二）对植物生长的影响（二）对植物生长的影响（二）对植物生长的影响（二）对植物生长的影响1 1、影响种子发芽出土、影响种子发芽出土、影响种子发芽出
42、土、影响种子发芽出土2 2、影响根系生长发育、影响根系生长发育、影响根系生长发育、影响根系生长发育3 3、影响植物和生殖生长和营养生长、影响植物和生殖生长和营养生长、影响植物和生殖生长和营养生长、影响植物和生殖生长和营养生长三、土壤热状况的调节三、土壤热状况的调节三、土壤热状况的调节三、土壤热状况的调节1 1、灌溉与排水、灌溉与排水、灌溉与排水、灌溉与排水2 2、施用有机肥料、施用有机肥料、施用有机肥料、施用有机肥料3 3、中耕与镇压、中耕与镇压、中耕与镇压、中耕与镇压 4 4、向阳垄作、向阳垄作、向阳垄作、向阳垄作5 5、覆盖或遮荫、覆盖或遮荫、覆盖或遮荫、覆盖或遮荫 6 6、设置风障或防风林、设置风障或防风林、设置风障或防风林、设置风障或防风林思考题：总结土壤升温、保温和降温的措施。思考题：总结土壤升温、保温和降温的措施。思考题：总结土壤升温、保温和降温的措施。思考题：总结土壤升温、保温和降温的措施。