土壤学土壤空气与热量状况.ppt
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1、关于土壤学土壤空气和热量状况第一张,PPT共四十三页,创作于2022年6月 第五章土壤空气和热量第五章土壤空气和热量第一节土壤空气第一节土壤空气一土壤空气的组成一土壤空气的组成二土壤空气的运动二土壤空气的运动三土壤通气性三土壤通气性 四四 土壤通气性与土壤肥力土壤通气性与土壤肥力五土壤通气性的调节五土壤通气性的调节第二张,PPT共四十三页,创作于2022年6月 第一节第一节 土壤空气土壤空气一、土壤空气的组成与变化一、土壤空气的组成与变化土壤空气与大气组成的比较(容积土壤空气与大气组成的比较(容积%)第第五五章章 土壤空气和热量土壤空气和热量土壤空气的来源:土壤空气的来源:1)主要来自大气;)
2、主要来自大气;2)土壤中生物、生物化学和纯化学过程产生的气体。)土壤中生物、生物化学和纯化学过程产生的气体。气气 体体O2CO2N2其他气体其他气体近地面近地面的大气的大气20.9420.940.030.0378.0578.050.980.98土土 壤壤 空空 气气18.0-20.0318.0-20.030.15-0.650.15-0.6578.8-80.2478.8-80.24第三张,PPT共四十三页,创作于2022年6月 第一节第一节 土壤空气土壤空气一、土壤空气的组成与变化一、土壤空气的组成与变化1 1、土壤空气和近地面大气空气组成的差异土壤空气和近地面大气空气组成的差异 第第五五章章
3、土壤空气和热量土壤空气和热量第四张,PPT共四十三页,创作于2022年6月1、土壤空气和近地面大气空气组成的差异、土壤空气和近地面大气空气组成的差异1 1)土壤空气中的)土壤空气中的COCO2 2含量高于大气含量高于大气2 2)土壤空气中的)土壤空气中的O O2 2含量低于大气含量低于大气3 3)土壤空气中的水汽含量一般高于大气)土壤空气中的水汽含量一般高于大气4 4)土壤空气中含有较高量的还原性气体)土壤空气中含有较高量的还原性气体5 5)土壤空气成分随时、空而变化)土壤空气成分随时、空而变化第五张,PPT共四十三页,创作于2022年6月深度/cm覆膜露地05-0107-2905-0107-
4、29CO2O2CO2O2CO2O2CO2O200.9150.0560.05650.15820.4971.00620.4390.7020.6490.21120.653100.42020.3971.06020.2750.10420.5130.27920.668150.25020.4860.86519.9530.13420.8570.38520.506200.48320.4781.34820.0600.15020.1210.40620.634300.57319.8651.15920.0050.31320.1811.15720.362500.92219.9291.52019.6980.40220.19
5、81.28119.873平均0.61520.1241.26819.9530.26920.3290.84720.022 覆膜和裸露棉田在不同生长期内土壤空气含量(%)第六张,PPT共四十三页,创作于2022年6月 第一节第一节 土壤空气土壤空气一、土壤空气的组成与变化一、土壤空气的组成与变化1 1、土壤空气和近地面大气空气组成的差异土壤空气和近地面大气空气组成的差异2 2、土壤空气的变化规律土壤空气的变化规律 第五章第五章 土壤空气和热量土壤空气和热量第七张,PPT共四十三页,创作于2022年6月2、土壤空气的变化规律:、土壤空气的变化规律:1)随着土层深度的增加,土壤空气中CO2含量增大,O2
6、含量减少2)气温和土温升高,根系呼吸加强,微生物活动加快,土壤空气中CO2含量增加,夏季CO2含量最高;3)覆膜田块的CO2含量明显高于未覆稻草原露地,而O2则反之 4)土壤空气中的CO2和O2的含量是相互消长的,二者的总和维持在1922%之间,第八张,PPT共四十三页,创作于2022年6月第九张,PPT共四十三页,创作于2022年6月 第五章土壤空气和热量第五章土壤空气和热量第一节土壤空气第一节土壤空气一土壤空气的组成一土壤空气的组成二土壤空气的运动二土壤空气的运动第十张,PPT共四十三页,创作于2022年6月二、二、土壤空气的运动土壤空气的运动1.1.土壤空气运动的方式有两种:土壤空气运动
7、的方式有两种:即对流和扩散。即对流和扩散。2.2.影响土壤空气运动的因素影响土壤空气运动的因素 有气象因素、土壤性质及农业措施,气象有气象因素、土壤性质及农业措施,气象因素主要有气温、气压、风力和降雨等。因素主要有气温、气压、风力和降雨等。第十一张,PPT共四十三页,创作于2022年6月二、二、土壤空气的运动土壤空气的运动3.3.土壤空气对流土壤空气对流 土壤空气对流是指土壤与大气间由总土壤空气对流是指土壤与大气间由总压力梯度驱动气体的整体流动,也称为质压力梯度驱动气体的整体流动,也称为质流。流。其流向总是由高压区流向低压区。很其流向总是由高压区流向低压区。很多因素引起土壤与大气间的压力差,而
8、使多因素引起土壤与大气间的压力差,而使土壤空气与大气产生对流,如气压、温差、土壤空气与大气产生对流,如气压、温差、降雨或灌溉和地面风力等。降雨或灌溉和地面风力等。第十二张,PPT共四十三页,创作于2022年6月二、二、土壤空气的运动土壤空气的运动4.4.土壤空气扩散土壤空气扩散 土壤空气组成中,土壤空气组成中,C0C02 2的浓度高于大的浓度高于大气,气,OO2 2的浓度低于大气,使之分别产生了的浓度低于大气,使之分别产生了COCO2 2和和OO2 2的分压差,在分压梯度的驱动下,的分压差,在分压梯度的驱动下,使使C0C02 2不断从土壤中向大气扩散,不断从土壤中向大气扩散,OO2 2不断不断
9、从大气向土壤空气扩散,这种从大气向土壤空气扩散,这种OO2 2从大气进从大气进入,而入,而COCO2 2从土体排出的气体扩散作用,从土体排出的气体扩散作用,亦称为亦称为土壤呼吸土壤呼吸。一般认为扩散作用是土。一般认为扩散作用是土壤空气与大气进行交换的主要机制。壤空气与大气进行交换的主要机制。第十三张,PPT共四十三页,创作于2022年6月 第五章土壤空气和热量第五章土壤空气和热量第一节土壤空气第一节土壤空气一土壤空气的组成一土壤空气的组成二土壤空气的运动二土壤空气的运动三三土壤通气性土壤通气性第十四张,PPT共四十三页,创作于2022年6月三、三、土壤通气性土壤通气性(soil aeratio
10、n)(soil aeration)(一)、土壤通气性的定义和指标(一)、土壤通气性的定义和指标 土壤通气性土壤通气性是泛指土壤空气与大气进行交换以及土体是泛指土壤空气与大气进行交换以及土体内部允许气体扩散和通气的能力。内部允许气体扩散和通气的能力。1 1静态指标静态指标 (1 1)容积分数或充气孔隙度)容积分数或充气孔隙度 (2 2)土壤的空气组成)土壤的空气组成 (COCO2 2和和OO2 2等的含量)等的含量)取样的代表性不十分确定取样的代表性不十分确定 第十五张,PPT共四十三页,创作于2022年6月三、三、土壤通气性土壤通气性(soil aeration)(soil aeration)
11、(一)、土壤通气性的定义和指标(一)、土壤通气性的定义和指标 土壤通气性土壤通气性是泛指土壤空气与大气进行交换以及土体内部是泛指土壤空气与大气进行交换以及土体内部允许气体扩散和通气的能力。允许气体扩散和通气的能力。1 1静态指标静态指标2 2土壤通气量土壤通气量(soil air flux)(soil air flux)土土壤壤通通气气量量是是指指在在单单位位时时间间内内,单单位位压压力力下下,进进入入单单位位体体积积土土壤壤中中的的气气体体总总量量(COCO2 2和和OO2 2),常常用用单单位位是是毫毫升升 厘厘米米-2-2 秒秒-1-1。土土壤壤通通气气量量的的大大小小标标志志着着土土壤
12、壤通通气气性性好好坏坏,通气量大则土壤通气性良好。通气量大则土壤通气性良好。第十六张,PPT共四十三页,创作于2022年6月三、三、土壤通气性土壤通气性(soil aeration)(soil aeration)(一)、土壤通气性的定义和指标(一)、土壤通气性的定义和指标 土壤通气性土壤通气性是泛指土壤空气与大气进行交换以及土体内部允是泛指土壤空气与大气进行交换以及土体内部允许气体扩散和通气的能力。许气体扩散和通气的能力。1 1静态指标静态指标2 2土壤通气量土壤通气量(soil air flux)(soil air flux)3 3土壤氧化还原电位(土壤氧化还原电位(EhEh)第十七张,PP
13、T共四十三页,创作于2022年6月3 3土壤氧化还原电位(土壤氧化还原电位(EhEh)土壤的土壤的EhEh取决于土壤溶液中氧化态和还原态物取决于土壤溶液中氧化态和还原态物质的浓度比,而后者又主要取决于土壤中的氧气质的浓度比,而后者又主要取决于土壤中的氧气压或溶解态氧的浓度,这就直接与土壤通气性相压或溶解态氧的浓度,这就直接与土壤通气性相联系。因此联系。因此E E可以做为土壤通气性的指标,它指示可以做为土壤通气性的指标,它指示土壤溶液中氧压的高低,反映土壤通气排水状况。土壤溶液中氧压的高低,反映土壤通气排水状况。第十八张,PPT共四十三页,创作于2022年6月 第五章土壤空气和热量第五章土壤空气
14、和热量第一节土壤空气第一节土壤空气一土壤空气的组成一土壤空气的组成二土壤空气的运动二土壤空气的运动三三土壤通气性土壤通气性 四四 土壤通气性与土壤肥力土壤通气性与土壤肥力第十九张,PPT共四十三页,创作于2022年6月土壤空气状况对植物生长的影响土壤空气状况对植物生长的影响 土壤空气状况是土壤肥力的重要因素之一。不仅土壤空气状况是土壤肥力的重要因素之一。不仅 影响作物根系的发育和吸收能力,还影响土壤中的化影响作物根系的发育和吸收能力,还影响土壤中的化学和生物化学过程、养分的形态及供肥能力。学和生物化学过程、养分的形态及供肥能力。影响种子萌发影响种子萌发 种子正常发育需要种子正常发育需要O O2
15、 2的含量在的含量在1010以上,如果小于以上,如果小于5 5,种子萌,种子萌发将受到抑制。发将受到抑制。影响根系生长和吸收功能影响根系生长和吸收功能影响土壤微生物活动和养分状况影响土壤微生物活动和养分状况影响植物生长的土壤环境状况影响植物生长的土壤环境状况影响植物的抗病性影响植物的抗病性 四、土壤通气性与土壤肥力四、土壤通气性与土壤肥力第二十张,PPT共四十三页,创作于2022年6月 一般在通气良好的土壤中,植物根系一般在通气良好的土壤中,植物根系长、颜色浅、根毛多;而缺氧则会阻碍根长、颜色浅、根毛多;而缺氧则会阻碍根系伸长和侧根萌生,根系短而粗,颜色暗,系伸长和侧根萌生,根系短而粗,颜色暗
16、,根毛大量减少。根毛大量减少。据北京农业大学实验站对棉花地的观测,据北京农业大学实验站对棉花地的观测,结果表明:土壤空气中结果表明:土壤空气中OO2 2和和COCO2 2含量维持在含量维持在21%21%左右,左右,OO2 2占其中占其中85%85%以上时棉花根系以上时棉花根系发育良好;当发育良好;当OO2 2占占70%70%以上时以上时,棉花根系能棉花根系能正常生长;而正常生长;而COCO2 2占占60%60%以上时,根系生长以上时,根系生长完全停止。完全停止。第二十一张,PPT共四十三页,创作于2022年6月 第五章土壤空气和热量第五章土壤空气和热量第一节土壤空气第一节土壤空气一土壤空气的组
17、成一土壤空气的组成二土壤空气的运动二土壤空气的运动三土壤通气性三土壤通气性 四四 土壤空气与土壤肥力土壤空气与土壤肥力五土壤通气性的调节五土壤通气性的调节第二十二张,PPT共四十三页,创作于2022年6月五、五、土壤通气性的调节土壤通气性的调节1 1、调节土壤水分含量、调节土壤水分含量 2 2、改良土壤结构、改良土壤结构 3 3、通过各种耕作手段来调节土壤通性、通过各种耕作手段来调节土壤通性 对旱作土壤,有对旱作土壤,有中耕松土中耕松土,深耙勤锄深耙勤锄,打破土表结打破土表结壳壳,疏松耕层等措施。,疏松耕层等措施。对于水田土壤,可通过对于水田土壤,可通过落水晒田落水晒田、晒垡晒垡,搁田搁田及及
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- 土壤学 土壤 空气 热量 状况
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