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温度土壤(温度土壤空气水分图片)

土壤热量状况 土壤的热特性 土壤的热能主要来源于太阳辐射,土壤微生物活动产生的生物热、土壤内各种生化反应产生的化学热和来自地球内部的地热,也能不同程度地增加土壤的热量。土壤的温度状况受环境条件和土壤的热特性的影响,土壤的热特性包括土壤的热容量和土壤的导热性能。土壤热容量 土壤热容量指单位体积或单位重量的土壤温度增加1℃时所需的热量数,以J/(g·℃)或J/为单位表示,又称重量热容量和容积热容量。土壤热容量的大小可以反映出土壤温度的变化难易程度。土壤热容量越大,土壤升温所需要的热量越多,土温不易升降,温差小,俗称“冷性土”,如黏土。

土壤空气与温度

温度土壤(温度土壤空气水分图片)

土壤热量状况

土壤的热特性

土壤的热能主要来源于太阳辐射,土壤微生物活动产生的生物热、土壤内各种生化反应产生的化学热和来自地球内部的地热,也能不同程度地增加土壤的热量。土壤的温度状况受环境条件和土壤的热特性的影响,土壤的热特性包括土壤的热容量和土壤的导热性能。

土壤热容量

土壤热容量指单位体积或单位重量的土壤温度增加1℃时所需的热量数,以J/(g·℃)或J/(cm3·℃)为单位表示,又称重量热容量和容积热容量。

土壤热容量的大小可以反映出土壤温度的变化难易程度。土壤热容量越大,土壤升温所需要的热量越多,土温不易升降,温差小,俗称“冷性土”,如黏土。而热容量小,土温易升降,温差大,又称“热性土,如砂土。

决定土壤热容量大小的因素主要是土壤固、液、气三相物质组成的比例,三相物质中,水的热容量最大(表81),空气的热容量最小。土壤中固相物质的重量是不变的,有孔隙中的水和空气含量经常互相消长,因此,土壤热容量经常受含水量变化而改变。含水量增加,热容量增大,含水量降低,热容量减小。越冬作物灌越冬水,炎热夏季用井水灌溉,就是利用增加土壤含水量,增大热容量,保持土温平稳,以保证作物正常生长发育的。

土壤组成成分矿物质土粒有机质水空气

重量热容量/[J/(g·℃)]0.841.84~2.014.181.00

容积热容量/[J/(cm3·℃)]0.84~1.25—4.180.00125

土壤导热性

土壤温度变化不仅决定于热量多少,热容量大小,同时还决定于土壤导热性。所谓导热性,就是指土壤传导热量的性质,其大小用导热率来度量。导热率指的是面积为1cm2,相距为1cm,温度差为1℃的两个截面,在1s内交换的热量数,单位是焦耳/(厘米·秒·度)[J/(cm·s·℃)]。土壤导热率的大小决定于土壤固、液、气三相物质的组成成分及其比例,实践证明,空气的导热率最小(表82),水的导热率约为空气的30倍,土壤中常见矿物的导热率大多为空气的100倍。由于土壤固相组成在数量上变化不大,因此,土壤导热率的变化主要受土壤含水量及土壤松紧程度影响。土壤导热率的大小,可以反映表层土壤受热后土温增加的难易程度以及土温平稳的程度。

物质名称银铜铅土壤砂粒水冰干燥土壤空气导热率/[J/(cm·s·℃)]4.603.850.350.020.0060.0240.00210.0002

土壤温度状况

土壤热量基本来源于太阳辐射,环境和土地状况影响着土壤对太阳辐射的吸收,气温的变化决定着土温的变化。

土壤温度的变化

土壤温度的日变化土壤表层白天受阳光照射加热,夜间又以长波辐射形式散热,引起土壤温度和大气温度的强烈昼夜变化。从表层12cm的土温来看,早晨自日出开始土温逐渐升高,到下午两点左右达到最高,以后又逐渐下降,最低温度在天明之前5~6点(随季节变化)。表层土温日变化幅度较大,深层土温变幅较小,一般在土深30~40cm处几乎无变化。白天表层土温高于底层,晚间底层土温高于表层。

土壤温度的年变化土温和四季气温变化相似,通常全年表土最低温度出现在1月~2月,最高温出现在7月~8月。2月开始,土温开始升高,9月中旬后土温开始下降。表层土温变化较大,随着土层深度的增加,土温的年变幅逐渐减少。

影响土温变化的因素

纬度高纬度地区,由于太阳照射倾斜度大,地面单位面积上接受太阳辐射能就少、土温低。而低纬度地区,太阳直射到地面上,单位面积上接受太阳辐射能就多,故土温较高。

地形高山大气流动频繁,气温较平地低,土壤接受辐射能量强,但由于与大气热交换平衡结果,土温仍较低于平地。

坡向受阳光照射时间的影响,一般南坡、东南及西南坡光照时间长,受热多,土温高。

大气透明度白天空气干燥,杂质少(透明度高),地面吸收太阳辐射能较多,土温上升快。但晴空的夜晚,土壤散热也多,因此昼夜温差大。若是阴雨潮湿天气,情况则正相反。

地面覆盖地面覆盖物可以阻止太阳直接照射,同时也减少地面因蒸发而损失的热能,霜冻前,地面增加覆盖物可保土温不骤降,冬季积雪也有保温作用。地膜覆盖,即不阻碍太阳直接照射,又能减少热量损失,是增高土温的最有效措施。土壤颜色深色物质吸热快,向下散热也多,初春菜畦撒上草木灰可以提高土温。

土壤质地砂土持水量低,疏松多孔,空气孔隙多,土壤导热率低,表土受热后向下传导慢,热容量小,地表增温快,且温差较大,所以早春砂性土可较一般地提早播种。黏性土与砂土正相反,春天播种要向后推迟。

土壤松紧与孔隙状况疏松多孔的土壤导热率低,表层土温受热上升快。表土紧实、孔隙少,土壤导热率大,土温上升慢。

土壤温度的调节

土壤温度与作物生长及土壤肥力有着极为密切的关系。土温影响着种子萌发及根系生长,土温变化对矿物风化、微生物活动和有机养分转化等也产生重大影响。为适应作物生长需要及提高肥力,土壤温度要进行人为地调节,主要是通过改变土壤热特性来改善土温状况。

排水散墒

动脑筋:“早耪地、涝浇园”是生产上常用的方法,理论依据是什么?

地势低洼,土壤过于潮湿,地温较低,只有排除积水与降低地下水位才能提高地温。黏重土壤,雨季滞涝也应采取排水措施,还要搞好中耕散墒,它能使土壤热容量和导热率降低,有利于提高地温。

灌溉

灌水可增加土壤湿度,从而提高土壤热容量,使土温平稳。冬前灌水可防止寒潮危害。

向阳垄作

起垄种植,白天可提高对太阳辐射能的吸收,提高表层土壤温度。

温室效果

利用玻璃、透明塑料薄膜等建立温室或塑料大棚,既能透过太阳辐射,又能阻止因地温升高所产生的长波辐射透出,同时避免冷空气的直接袭击,可以提高地温,此法多用于苗床和蔬菜栽培。

覆盖

利用秸秆、草席、草帘等覆盖地面,可减少土壤蒸发与散热,防止地温下降,抵抗冷空气侵袭。利用马粪、半腐熟肥覆盖地面,也能起到提高地温的作用。

风障栽培与防风林

风障和防风林能使风速降低,气流流动减少,减少土壤与冷空气的热量交换,从而防止土温下降,风障在蔬菜栽培中采用较多。

土壤温度地理百科

土壤温度既是土壤肥力因素之一,也是它的一个重要特性。它直接影响到土壤中所进行的各种物理的、化学的和生物的诸过程。土壤温度状况是由土壤中热量的收支关系决定的。热量的收入主要来源于太阳辐射,此外还来自有机质分解时释放的热和地下热(除温泉、火山地区外,一般可忽略不计)。土壤热量的消耗主要有地面辐射、水分蒸发、向土层下部的传导及其他方面的消损。因此,在太阳辐射能量为一定量的情况下,如果能减少地面辐射和水分蒸发等的热量消耗,那么土温就可以提高;反之,土温就会降低。到达地表的太阳辐射受纬度、地形和地面覆盖等影响而各地不同,所以各地的土壤温度状况也不一样。即使在太阳辐射相同的地区,不同的土壤性质亦有不同的热状况。这与各种土壤的热力学特性不同有关。首先,土壤的吸热性与土壤的颜色、湿度和表面状况有关。

其次,土壤热容量的大小与其固、液、气三相物质所占的比例有关。由于三者的热容量不同(水为 1 卡/立方厘米·℃;固体为0.5—0.6;空气为0.0003),①因此当土壤中水分愈多或空气愈少(如湿土),其热容量愈大,土温的增减也愈慢;若水分愈少或空气愈多(如干土),情况则刚好相反。所以,砂性土常称为“热土”;粘性土常称为“冷土”。第三,土壤导热率的快慢也决定于土壤组成及其比例。固、液、气体的导热率分别为 0.004—0.005;0.0012;0.00005 卡①/厘米·秒·℃。导热率大表示热传导快。可见,影响土壤导热性的主要因素是固体物质的松紧度和孔隙中水分的含量。故紧实土壤的导热率比疏松土壤的大,湿土比干土的大。最后,土壤的散热性与土壤蒸发、土壤(地面)辐射和反射有关。所有能加强土壤蒸发和土壤辐射的因素,都可促使土壤散热降温;反之,能使土壤的保温性能加强。土温与气温相似,经常处于变化之中,在时间上,既有周期性的如日变化、季节变化和年变化,也有偶然性的变化,如下雨前后和施肥前后的变化等。

表示雨前雨后土壤温度的变化情况。在空间上,既有水平的地域差异,也有垂直剖面上层次不同的变化。综上所述,土壤是个多相分散体系,由无机和有机的固体、液体和气体物质所组成。各组分间皆按一定的比例组合而成各种土壤。在土壤组成特点中,主要注意其土粒的粗细及其比例(机械组成),有机质与矿物质的比例,以及由孔隙状况决定的土壤空气和水分的.比例等。它们之间的相互配合情况对土壤性质有决定性的意义和影响。从农业生态环境来看,土壤的功能主要是指其对植物供应养分、水分和立地条件等的能力。换言之,即为肥力条件的综合。其供应养分的能力可以从土壤养分的来源、养分的保存、植物的吸收和养分的流失等方面来认识。养分的来源主要有两方面:一是靠矿物的分解(钾、磷、钙、镁等矿质养分),其分解过程主要是水解和溶解作用;另一是靠有机质的分解和转化(如氮、硫及一部分磷等养分),这过程必须有微生物的参与才能成为有效养分,其中主要是水解和氧化作用。

养分的保存主要靠上壤的吸收性能。养分存在的形式有:1)通过土壤胶体对养分吸收成为代换态,这种方式既能保存养分同时对植物吸收亦有效;2)土壤把养分吸收、固定后对植物成为无效养分,如磷的固定。3)土壤很难吸收和保存的养分,如硝酸离子,它最易流失。硫酸离子则居第二和第三种情况之间。植物需吸收可溶性的养分,但这种养分只有部分能为土壤所保存而不丧失其有效性,其余的不是被固定便很快被流失掉。因此必须设法控制养分的淋失和提高其有效性之间的矛盾。从土壤溶液或水分来看,主要考虑土壤保蓄水分的能力,以及其中有多少水分能供植物所利用。此外,在保蓄水分的同时还希望能保持有足够的空气,以及具有适宜的土壤温度状况。所以,土壤性质的好坏除养分外还与土壤中的水、气、热等状况的适当配合和相互调节有很大关系。土壤能否给植物提供良好的立地条件,这主要决定于土壤的厚度、层次构造、结构和松紧度等状况所产生的具体影响。

气温10度土壤温度多少?

气温10度土壤温度19度。天气预报所报的气温是空气温度.太阳的热能被地面吸收后,地面再通过辐射、传导和对流把热传给空气,这是空气中热量的主要来源.而太阳辐射直接被大气吸收的部分使空气增热的作用极小,只能使气温升高0.015~0.02℃.也正是由于这个原因,一般情况下,地表温度都会高于气温。

气温与土壤温度的关系

土壤温度越高,作物的生长发育越快。一年内某时段出现低温或高温,常常给农业生产带来危害。作物的种子必须在适宜的土壤温度范围内才萌发。过高的土壤温度往往会加速植物根组织的成熟,而木本部分则几乎到达根尖,从而降低了根系表面的吸收效率。土壤温度低,作物根系吸水缓慢。当气候条件适宜蒸腾时,植物的地上部分经常脱水或缺水。

土壤温度过低,往往会对冬季作物的节或根造成冻害。强低温持续时间和冷却解冻速度对冻害程度有影响。土壤温度影响作物的生理过程,因此对土壤温度的检测具有十分重要的意义。