第二章 土壤温度

Qs=R-P-B-LE
所以： Qs为正值时，地面得热大于失热，地面升温； Qs等于零时，地面热量收支相等，地温保持不变 Qs为负值时，地面得热小于失热，地面降温；
土壤的热特性包括：
土壤热容量：是土壤容热能力大小的物 理量；热容量大的土壤升温降温慢，温 度变化慢。反之则变化快。
一般来说，土壤中含水量越高，热容量越 大；空气含量越高，热容量越小，升温
四 积温(Accumulated temperature)
1、积温的概念： 指某一时段内逐日 平均温度累加之和。称为植物在此期 间的积温。
过渡型：土壤上下层的温度具有辐射型和日 射型的综合特征。昼夜或四季交替时期。
小测验
1土壤热容量随土壤湿度的增加而（ A ）。
A、增大
B、呈线性递减
D、呈指数递减
C、不变
2土壤温度的垂直分布中日射型是（ A ）。
A、土壤温度随深度增加而降低
B、土壤温度随深度增加而升高。
C、土壤温度随深度增加先升高后降低。
特点：
(1) 纬度愈高，温度的年较差愈大； （2）表层土壤月平均温度的最大值出现在
7月，最小值出现1月； （3）随土壤深度的增加，温度的变幅减少，
10米以下的土壤，已为常温层；
土温的年变化
3、土壤温度的垂直变化
辐射型：土壤温度随深度增加而升高。夜间 和冬季
日射型：土壤温度随深度增加而降低。白天 和夏季
D、土壤温度随深度增加先降低后升高。
三 土壤的冻结与解冻
土壤冻结：土壤温度低于0 ºc,水分结冰，土 壤坚硬，称为冻结。与天气、地势自然覆 盖等因素有关。
土壤解冻：太阳辐射增强和土壤深处热量向 上传递，冻土融解，为解冻。由下而上、 由上而下两个方向解冻。
2 空气温度的变化
一 气温的日变化
气温日较差：一天中最高气温与最低气温之差。 受以下因素影响：
3 温度对农业的影响
一 土壤温度与农业生产 1 影响植物根系对水分和矿物质的吸收； 2 影响种子的发芽、出苗； 3 影响作物地下贮藏器官形成 4 影响地下微生物和昆虫的活动 5 影响耕作和肥效
二 空气温度和农业生产
一 三基点温度是指作物在生长发育 过程中能忍受的最低温度、最高温度 和遇到的最适温度。
和降温都很剧烈。
土壤导热率：土壤传热能力大小的物理 量，土壤导热率大，地表温度升降就越 缓和。
土壤水分的导热率较大，土壤空气的导 热率较小，水分越多，导热率越大。干 燥疏松的土壤导热率小，热量不易下传 ，白天得热后表层温度高，晚间表层温 度低。
锄头下有火，锄头下有水
锄头下有火，是说锄头松土后造成ห้องสมุดไป่ตู้壤孔 隙中空气含量增加，水分含量降低，土壤 的热容量减小，升温快。
➢ 天气状况：晴天>阴天；干燥天气>潮湿天气 ➢ 下垫面的性质：陆地>海洋 ➢ 纬度：高纬度>低纬度 ➢ 季节：春季最大，夏季＞冬季 ➢ 地形：凹地＞平地＞凸地
二 气温年变化
北半球中高纬陆地上，最热月7月，最冷月1 月；海洋比大陆延迟一个月。气温年较差 受以下因素的影响：
➢纬度：高纬度>低纬度
➢距海远近：大陆>近海
（1）土表温度最大值出现在午后、最小值出现 在日出前。
（2）表层土壤温度日较差最大，土壤深度愈深， 温度日较差愈小，土壤深度40厘米以下， 温度 日变化基本消失。
（3）土壤深度每增加10厘米，温度最大值、最 小值出现的时间落后2.5 -- 3.5小时。
土温的日变化
2、土壤温度的年变化(Annual variation)
二 土壤温度的影响因子：
➢地面热量差额：地面热量的收入 与支出之差Q.
➢土壤热特性：指土壤的热容量和 土壤的热导率。
R
L E
P
L
R
E
P
Qs
B B
（白天）
（夜间）
地表面热量收支示意图
R: 辐射差额；
B：地面与下层土壤的热交换；
P：地面和近地气层的热交换；
LE：水分蒸发和凝结进行的热量交换;
R=P+B+LE+Q
➢天气状况
三 气温的垂直变化
对流层中气温垂直分布特点：气温随高度的 增加而降低，但存在特殊情况：
逆温：对流层中出现的气温随高度的增加而 增加。分为辐射逆温、平流逆温、下沉逆 温、锋面逆温四种类型。
农业上，逆温现象有利于防霜、防治病虫害
思考？
逆温现象出现的时候，为什么天 空总是灰蒙蒙的？逆温在农业上有哪 些应用？
了解地面热量平衡方程及意义 掌握土温、气温的周期性变化，土
温、气温与植物生长发育的关系
掌握几个概念：土壤热容量、活动 积温、有效积温。
2.1 土壤温度
一、土壤热量的来源
1．太阳的辐射能
2. 生物热
土壤微生物的分解
3. 地球内热
由地球内部的岩浆传导至地表的热。但因地壳导热 能力差，因此这部分热量占的比例小，但温泉附 近，这一热源不可忽视。
锄下有水的说法意思是在作物生长一定时 间后，土壤在重力沉降和雨水的冲刷下， 变得坚实，使毛细管比例增加，毛细管的 强吸水性导致地下较深土层的水分蒸发增 大，因此此时锄地，切断毛细管，可起到 减少蒸发，保墒作用。
二、土壤温度的变化 (Soil temperature variation)
１．土壤温度的日变化(Daily variation) 特点：
三 农业界限温度 1、是指对农业生产具有普遍意义的，标志某
些重要物候现象或农事活动的开始、终止或 转折的温度，又称界限温度。 2、几个重要的指标（界限）温度 （1）0 ℃--土壤冻结与解冻； （2）5 ℃--早春作物播种、多数树木
开始生长； （3）10 ℃--多数作物生长活跃； （4）15 ℃--喜温作物积极生长。
二 周期性变温对植物的影响 1、在一定的范围内，白天温度高，光合作
用强；夜晚温度低，呼吸作用消耗小， 即温差大，有利于有机物的积累，并使 产品的质量高。 2、利用昼夜温差，可控制植株的高度；温差大, 植株的节间长度增加；减少温差，或在温室 中使用负温差，可矮化植株（国内外已应用在 一品红、秋海棠、菊花、百合花花卉等的 生产上）。
总结
天气、气候、农业气象学的概念
昼夜和季节的变化，日照时间的变化。
大气上界的光谱成分，太阳辐射在大气中的 减弱，到达地面的太阳辐射和其影响因素。
太阳辐射光谱对植物生长发育的影响，光照 时间对植物生长发育的影响。
第二章 土壤温度和空气温度
本章学习内容
土壤温度 空气温度 温度对农业生产的意义
学习要求