土壤水分平衡、土壤空气的运动、土壤热量与土壤热性质.pdf

一.土壤水分平衡

土壤水分平衡定义：是指对于一定

面积和厚度的土体，在一段时间内，

其土壤含水量的变化应等于其来水

项与去水项之差，正值表示土壤贮

水增加，负值表示减少。

一.土壤水分平衡

植物冠层截流ln

根据田间土壤水分示意图，可列出土壤水分平衡的

数学表达式：

蒸腾、蒸发ET

蒸腾、蒸发ET

P+l+UE+T+R+In+D+△W

式中:△W表示计算时段末与时段初土体储水量之差

降水P

降水P灌溉I(mm);

径流损失R

公式中左侧为水分进入量；而右侧则为水分支出量。

当△W为零时，说明，土层中水分无增无减，即收

下渗水D上行水U

下渗水D

支平衡。

田间土壤水分收支示意图

二.土壤空气的运动

土壤是一个开放的体系，时时刻刻与外

界进行着物质和能量的交换。土壤空气

并不是静止的，它在土体内部不停地运

动，并不断地与大气进行交换。如果土

壤空气和大气不进行交换，土壤空气中

的氧气可能会在12~40h消耗殆尽。土壤

空气运动的方式有两种：对流和扩散。

二.土壤空气的运动

（一）对流

定义：是指土壤与大气间由总压力梯度推动的气体的整体流动，也称为质流。

土壤与大气间的对流总是由高压区流向低压区。

对流方向：高压低压

总压力梯度的产生：气压变化、温度梯度、表面风力、降雨或灌溉、翻耕。

土壤空气对流方程式:

q-(k/η)▽p

v

q—空气的容积对流量（单位时间通过单位横截面积的空气容积);

v

k—通气孔隙透气率;

η—土壤空气的粘度;

▽p—土壤空气压力的三维梯度。

空气对流量随着土壤透气率和气压梯度的增大而增大。

二.土壤空气的运动

（二）扩散

定义：在大气和土壤之间CO和O浓度的不同形成分压梯度，驱使土壤从大气

22

中吸收O，同时排出CO的气体扩散作用，称为土壤呼吸。是土壤与大气交换

22

的主要机制。

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