第13章 土壤溫度及其變化規律(1 / 3)

容積熱容量=質量熱容量×容重

由於土壤物質存在的狀態原因,體積熱容量的使用比質量熱容量更方便。不同的土壤成分的熱容量相差很大,水的熱容量最大,而土壤空氣的熱容量最小,而土壤礦物質的熱容量相差不大。由於實際土壤的有機質含量、礦物質組成在短時間內基本不會發生變化,而水分含量和空氣含量波動較大,且空氣的體積熱容量較小,所以,影響土壤熱容量大小的主要因素是土壤水分含量,即水分含量高,則土壤熱容量大;反之,熱容量小。

土壤熱容量的大小主要影響土壤溫度的變化速度。熱容量大,則土壤溫度變化慢;熱容量小,則土壤溫度易隨環境溫度的變化而變化。所以,含水量低的土壤,則土壤溫度隨氣溫變化的變幅大;反之,則變幅小。一般說來,砂性土的熱容量比黏性土小,因此砂性土在早春土溫回升快,為“熱性土”,而黏性土土溫回升慢,為“冷性土”。

(二)土壤導熱率

土壤導熱率是指土層厚度1cm,兩端溫度相差1℃時,單位時間內通過單位麵積土壤斷麵的熱量,其單位是Jbr(cm2·s·℃)。土壤不同組成成分的導熱率相差很大,在其三相組成中,空氣的導熱率最小,礦物質的導熱率最大,水的導熱率介於兩者之間。與影響土壤熱容量的大小原因一樣,由於土壤礦物質的組成穩定,土壤導熱率的大小主要取決於土壤水分與土壤空氣的相對含量。水分含量高,空氣含量低,則土壤導熱率高;反之,導熱率低。導熱率越高的土壤,其溫度越易隨環境溫度變化而變化;反之,土壤溫度相對穩定。

(三)土壤吸熱性

土壤對太陽輻射熱的吸收能力稱為土壤吸熱性。土壤吸熱性的強弱受土壤顏色、溫度及地表狀況等許多因素的影響。腐殖質多的土壤顏色深,吸熱性強,土溫容易升高。因此,早春植物播種後或是越冬植物,在地麵覆蓋草木灰,可加速幼苗出土和保護越冬植物。另外,地麵平坦,反射太陽輻射能力強,土壤吸熱性小,土溫不易升高;相反,如地麵凹凸不平,則反射力弱,受熱麵積大,土壤吸熱性強,土溫容易升高。因此,生產上采取壟作可提高土溫。

(四)土壤散熱性

土壤向大氣散失熱量的性能稱為土壤散熱性。散熱性主要與土壤水分蒸發有關。因為水分蒸發要消耗氣化熱,因此,土壤含水量越多,大氣相對溫度越低,蒸發就越強烈,土壤散熱就越多。所以夏季土溫過高時可通過灌溉來加強蒸發,促進土壤散熱降溫。地麵覆蓋物有無與土壤輻射散失熱量的多少有關,因此通常采用地麵覆蓋,如鋪草、留茬、蓋灰等來減少土壤散熱,保持土溫。

容積熱容量=質量熱容量×容重

由於土壤物質存在的狀態原因,體積熱容量的使用比質量熱容量更方便。不同的土壤成分的熱容量相差很大,水的熱容量最大,而土壤空氣的熱容量最小,而土壤礦物質的熱容量相差不大。由於實際土壤的有機質含量、礦物質組成在短時間內基本不會發生變化,而水分含量和空氣含量波動較大,且空氣的體積熱容量較小,所以,影響土壤熱容量大小的主要因素是土壤水分含量,即水分含量高,則土壤熱容量大;反之,熱容量小。

土壤熱容量的大小主要影響土壤溫度的變化速度。熱容量大,則土壤溫度變化慢;熱容量小,則土壤溫度易隨環境溫度的變化而變化。所以,含水量低的土壤,則土壤溫度隨氣溫變化的變幅大;反之,則變幅小。一般說來,砂性土的熱容量比黏性土小,因此砂性土在早春土溫回升快,為“熱性土”,而黏性土土溫回升慢,為“冷性土”。

(二)土壤導熱率

土壤導熱率是指土層厚度1cm,兩端溫度相差1℃時,單位時間內通過單位麵積土壤斷麵的熱量,其單位是Jbr(cm2·s·℃)。土壤不同組成成分的導熱率相差很大,在其三相組成中,空氣的導熱率最小,礦物質的導熱率最大,水的導熱率介於兩者之間。與影響土壤熱容量的大小原因一樣,由於土壤礦物質的組成穩定,土壤導熱率的大小主要取決於土壤水分與土壤空氣的相對含量。水分含量高,空氣含量低,則土壤導熱率高;反之,導熱率低。導熱率越高的土壤,其溫度越易隨環境溫度變化而變化;反之,土壤溫度相對穩定。