第三节 土壤水分、土壤空气和土壤温度
一、土壤水分
1、土壤水分的重要性、来源和消耗
是供应植物养分的介质 是影响植物生长发育的重要生态因子, 是土壤生态系统中物质和能量流动的介质 是四大肥力因素之一,是植物生长所需水分的主要来源 参与土壤中许多重要的物理、化学和生物学过程 重要性 来源 大气降水 农业灌溉水 地下水 汽态水的凝结 消耗 土壤蒸发 植物吸收和蒸腾 水分渗漏 径流损失 2、土壤水分类型
据土壤水分所受吸引力的大小将土壤水分分为： 1）吸湿水：靠分子引力吸持在土壤颗粒表面的气态水。 所受吸力很大，31-1万个atm,既不能被植物吸收， 也不能自然蒸发。 吸湿系数
2）膜状水：受剩余分子引力吸引包围在吸湿水表面的液态水。所受吸力较小，只有6－31个atm,呈粘滞－液体状态，植物利用非常有限。 凋萎系数
3）毛管水：靠毛管力吸附保持在土壤毛管孔隙中的水分。所受吸力更小，只有0.1－6个atm。 田间持水量（或毛管持水量）
4）重力水：存在于非毛管孔隙中，受重力作用向下渗漏或侧向运动的水分。所受吸力较小0.1。 最大持水量
膜状水 吸湿水 1
3、土壤含水量 1)计算公式
土壤含水量（%）=土壤水分重量/土壤固相重量×100%
=（湿土重－烘干土重）/烘干土重×100%
2）水分常数
概念：是指土壤能保持的各种水分形态的最大数值。
类型：4个，饱和持水量（或最大持水量）→田间持水量（或毛管持水量）
→调萎系数→吸湿系数
饱和持水量（或最大持水量）：土壤中的大、小孔隙全部被水分充填时的
土壤含水量。
田间持水量（或毛管持水量）：土壤中的小孔隙（即毛管孔隙）全部被水
分充填时的土壤含水量。
凋萎系数（或凋萎点）：当土壤中的水分含量持续地下隆，直到植物根系
从土壤中难以再吸收到水分。这时，土壤中的一些非常细小的毛管孔隙和土壤颗粒表面仍保持着水分，但数量已经很少，且土壤对水分的吸力大于植物对水分的吸力，以致不能被植物利用，植物在此情况下会因缺水而出现凋萎现象，此时的土壤含水量叫凋萎系数。
凋萎系数＝全部吸湿水＋剩余的膜状水〧 1.5×吸湿系数
吸湿系数：因分子引力吸持而保存在土壤颗粒表面，既不能被植物吸收，也不能自然蒸发，这部分水分的含量。风干土的含水量就是吸湿系数。
2、土壤水分类型 无效水：土壤吸水力>15个atm, 吸湿水、大部分膜状水 据植物生长对水分的需要 有效水：土壤吸水力在15-0.1个atm，毛管水、小部分膜状水膜过剩水：土壤吸水力<0.1atm，重力水 土壤有效水分含量 = 田间持水量 - 凋萎系数
二、土壤空气
1．特点：与近地面空气相比，土壤空气有自己的特点
2
1）土壤空气不是连续的，而是存在于被固体颗粒隔开的土壤空隙中 2）土壤空气的含水量一般高于大气，通常处于饱和状态
土壤空气具有较高的含水量，一般高于大气，除表层干燥土壤外，通常处于饱和状态，相对湿度接近100%；
3）CO2含量高于大气，O2含量则低于大气
大气中CO2平均含量为0.03%，土壤空气中的CO2浓度比大气高出8-300倍；大气中O2含量为20.94%，而土壤空气中的O2含量仅为18.0 -20.03%。
4）土壤空气中含有较多的还原性气体
土壤空气中含有较多的还原性气体，如CH4、H2、H2S等，而大气中一般极少。 2．原因：由土壤中众多的生命活动造成
1）土壤中生物体的呼吸活动要消耗O2，产生CO2；
2）土壤有机质的分解转化，也要消耗O2，产生CO2、CH4、NH3、H2S和H2等 3．交换过程（即土壤呼吸作用）
CO2由土壤排出进入大气，O2由大气扩散进入土壤，犹如生物的呼吸过程，故此又称其为土壤呼吸作用。
4．意义
土壤空气与大气的正常交换为土壤生物的活动和土壤有机质的转化创造了适宜的空气环境条件。具体为：
1）影响土壤微生物的活动，进而影响有机质的转化方向和速度。 2）影响植物根系和土壤动物的活动。
三、土壤温度
1、土壤热量平衡
收入：太阳辐射能
支出：水分蒸发、地面辐射、对流、传导、湍流 收入>支出：白天和夏季，土温升高 收入<支出：夜晚和冬季，土温下降 2、土壤温度的变化
日变化：影响深度小，平均可达15cm左右 年变化：影响深度大，平均可达3m左右 3
土壤水分、土壤空气和土壤温度 教 案
