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影响土壤温度的因素 |
发布时间:2019-11-10 |
引起土壤温度变化的热力来源是太阳辐射,但对于不同土壤,即使获得相同的辐射平衡,土温仍可相差很大。而这些差异的造成,要从土壤的本身杨理性质以及某些外界条件中找原因。 (一)土壤湿度 土壤湿度对温度的影响一方面表现在它对土壤热力特性一导热率、热容垦上,另一方面对于潮湿的主壤,煞发对土温的影响很大。南京大学气象系曾在1958年作过试验观测,在两块各为4平方米的样土上,一块浇水,使之经常保持潮湿状况, 另一块为干燥状态。 在夏季、无论是白天或夜间,干燥地段的土温总要比浇水地面,这很明显地说明浇水地上,由于强烈蒸发的结果,用于土壤增温的热置较少,所以全天温度较之干燥地段要低。冬季的情况稍有变化,曰间也同样由于蒸发纟洚水地的温度较低,但夜间则因浇水地上蒸发已完全停止(甚至出现凝结〉,土壞上层的温度可因下层输热较多,以致保持在较商的水平上。释此,浇水地段的溫度要比未灌水地为高。这种影响甚这在土壤上层的日平均温度中也有所反映。 所以夏季灌溉的热效应首先在于大幅度降低土壤温度上,而冬漼则能起某种保温作用。 (二)土壤颜色的影响 土壤颜色对土温的影响,主要是不同颜色的土壤有不同的反射能力,使之所吸收的辐射热量相差较大。显然,这种效应在低纬太阳辐射强的地区驳为突出。 有人曾在印度做过实验,黑色地面的温度可比白色地面高15℃。 根据南京大学气象系的试验,撒有煤屑、石灰的地段的温度与裸地温度有显著的差别。而且,这样的差别有随季节和天气类型不同而改变的特点。 煤屑地的温度在夏季晴天时与裸地、石灰地的牽别大,颜色的影晌最为明显。无论白天黑夜,煤屑地因为反射率小,吸收的木阳辐射能多,温度最高;而石灰地因反射大,日间吸热少,所以不仅白天温度低,夜间的温度华是最低;裸地介于它们之间。颜色遍牛棒影响,在冬季由于辐鉍强度弱的缘故就大:为碎弱。冬季晴天, 虽然土温差异的情夏季一样,也是煤屑地最高,裸地次之,石灰地最低,但差值已很有限。 利用土壤涂色的办法可用于园艺,例如为了使某些瓜果早熟,可入工地使土壤面涂黑或施腐烂完寿的有机声,增加土壤温度,加速作物生长发育。如为了抑制作物过早发育,可在滩苗上磁转发,降低土壤温填。这种涂色方法也可用于涂染果树枝干以调节果树体内温度,令其生长发育。南方建筑物多涂淡色,除了美观外,也是为了降低温度。 (三)土壤机械组成和腐殖质的影响 主要是指土壤孔隙度的影晌。就土壤的机械组成来说,粘土最细,其次是壤土,最后是砂本。、但是,在自然界中各种因素的影响往往是综合在一起的,亦即、不同土壤机械组成不同,同时湿度、颜色,植被也不同,所以要单独分析孔隙度的影响是比较困难的。一般地说,粘土的孔除探比较集中,壤土次之,砂土的孔隙度最小。如果其它条件相同的话,.则导温率应砂土最大。 死的植物有机体和草根层是非常不良的导热体,日间阻碍热量向深层输送,夜间又阻挡低层的热量传入上层。因之,使上层温度的日、年变化都很大。所以我们说泥炭土的导热性能差与所含腐殖质多有关。砂土的日变化恒温层最深,位相落后最小,而泥炭土则日变化层最浅,位相落后最多。 (四)地面覆盖物的影响 当土壤表面被各种覆被物覆盖时,土壤表面在日间获得的太阳辐射大大减小,可使日间瘟度比裸地有曲显的偏低。夜间,反过来可因覆被物的阻挡, 减少有效辐射,使得覆盖地段的地温比裸地高。 在自然界,自然覆被的种类主要有植被极被和积雪覆被两类。植被覆被还可分成森林覆被和草被(包括各种作物)覆被两种。 关于森林覆被,有人在中欧对落叶松等多种森林内外地温进行对比观测,认为一般在春季林内比林外低2一 3℃,夏季低3 — 5℃,秋季低1 一 2℃,在冬季则反过来林内温度比林外约髙0.5℃左右。 在有浅草或作物的情况下,章被下的地温一般比裸地低。短草地的温度比之裸地在整个生长期简〈5 — 9月)平均偏低1.9℃。 八锹等曾在二个试验,他们把稻婊切成30厘米左右的小段,平铺在地面上, 并与裸地进行地温对比观辆,-寧果地裙曰平均温虔偏低2.2℃,10厘米绅偏钿1.7℃。但这种覆盖曰间起裇温作用,夜间则起保温作用。 雪被对于地温影响显著。由于雪被是不良的导热体,所以它对被复下的地面有保温作用。据苏昶、曰本等地大量实测釋料,冬苹雪镡下的地面温度经节辦持在-1―-2℃水平上,而裸地的地面温度常可降低-10℃以下,相差十分悬殊。所以雪被下土壤很少冻结,即使上层发生冻结,土层温度也不会很低。雪被的这种热力特性,对于保护秋播作物越冬很有好处,这不仅是因为雪被能够保温,而且还因为雪被在春季融化后譃提供越冬作物所必需的水分。所以在我国北方农村常有“瑞雪兆丰年”的农谚来说明冬季积雪对于农业生产的重要意义。 (五)地形条件的影响 地形条件一坡向、坡汝和地平遮蔽角的影响,主要使到达土壤表面的直接辅射发生很大的差异’从而喪得木岗坡面的土壤温度相差显著。国内外有许多这方面的实测和试验资料,结果是一致如。总的规律是向阳坡地(南坡〉获得太阳辐射量多,地面温度也是最高,东西坡的地面迨度要低一些,北坡的温度最低。这是最基本的。 (六)天气条件的影响 要使各种土壤的温度差异呈观得最明显,就需要有适当的天气条件,这些条件是:晴天、静风、干燥等,唷天能使日间辐射到达最大,夜间的地面辐射冷却也剧烈;静风可使近地层动力乱流减弱,使土壤上层在太阳辐射作用下以造成更大的温度差异;干燥可使蒸发耗热量减少,也使土壤层获得更多份额的辐射热景。 综合起来,可把影响土壤温度的因素分成两大类。其中第一至第五都属于土壤本身的物理一化学性质以及地形特征的影响。这些都是内在的因素,而第六则属于天气条件的影响,可称为外因。不过任何时候,任何种土壤的温度特征的形成总是在上述各种因素的综合作用下形成的,因之是复杂的。
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