土壤的热特性与桂花树地理环境

　　土壤的热特性与地理环境
　　土壤是一个复杂的物质一能量系统，土壤中一系列物质的迁移、转化均有其能量支撑，均伴随着能量的转化。土壤的热量影响土壤水分与空气的运动变化，影响土壤矿物质及有机质的转化，桂花树树和桂花树栽培影响植物和微生物的生命活动。因此，土壤热量的变化几乎影响着土壤所有物理、化学、生物学过程的速度和强度，是影响土壤形成过程和肥力属性的重要因素。
　　土壤热量的基本来源是太阳辐射能。由太阳辐射能变化引起的土壤热量平衡及土壤自身的热力学性_质，是导致土壤温度变化的基本原因。因此，研究土壤热量平衡和土壤k力学性质是了解土壤温度时空变化与调控土壤温度的关键。
　　土壤的热置平衡与地理环境的关系
　　土壤的能量输入与地理环境
　　土壤的热量来源有太阳福射，地球内部向外输送的热，土壤生物过程释放的生物热以及化学过程产生的化学热等。其中太阳辖射能是土壤热量的主要来源。研究表明，地球表面每年获得太阳辐射能5XIO21J,占地球表面获得所有能量的997%.因此，其他能量来源是微不足道的。到达土壤表面的太阳辐射强度决定了土壤表面单位面积所获得的热量，约为16J/cmmin.
A　　AA太阳辐射以短波辐射的方式到达地表，由于大气散射和云层反射，到达地表的直接辐射仅是太阳总辐射的一小部分。若以S表示直接到达土壤表面的太阳短波辐射，以S代表到达地表的大气散射辐射和云层的反射辐射，则到达地表的太阳短波辐射为(S+W.上述到达土壤表面的太阳短波辐射会有一部分因地面反射而散失。若以a代表土面反射率，则a=反射出去的辐射能/投人土面的总辐射能。所以土壤表面实际获得的总的短波辐射能i?为：
　　地面接受太阳短波辐射后，产生热效应，短波辐射能转化为热能，导致土壤温度上升。大于0K的物质都有其热运动，都有辐射能力，温度升高的土壤，以红外线的方式向大气层进行长波辐射，约有75%?95%被大气吸收，其强度用E表示，成为土壤表面支出的长波辐射能，即地面辐射。当大气因吸收地表长波辐射而升温，同时产生大气辐射，大气辐射中有一半指向土壤表面时，称为大气逆辐射，即为土壤表面再收人的长波辐射能，以G表示。土壤表面支出与收人长波辐射的差值，称有效长波辐射，用r表示，则r=E—G,有效辐射通常为负值。
　　由此可见，土壤获得太阳能的辐射量即土壤表面的辐射平衡应是土壤获得的直接短波辐射与有效辐射的和，即：
　　Q=(S+5)X(1-a)+r
　　土壤所获得的太阳辐射受到地理纬度、地形条件、地表物质组成、季节变化、植被覆盖等多方面因素的影响。低讳度地区土壤全年获得的太阳辐射最多。高纬度地区土壤获得太阳辐射较少；地形的坡度与坡向也影响土壤的能量获得；地表组成物质及其颜色的差别影响地面对太阳辐射的反射率；季节的变化，使太阳高度角不同，引起不同纬度地区土壤获得的辐射能不同；植被覆盖不仅影响土壤获得直接辐射，也影响地表反射率和有效辐射。
　　地面获得的辐射能约有5%被植物的光合作用及代谢作用所利用。其余的大部分用于土壤及植物表面的水分蒸发，通常大概只有5%?15%的辐射能在土壤及植被中以热能和化学潜能的方式贮存起来。
　　土壤的热量平衡与地理环境
　　影响土壤热量状况的还有热量平衡。因为土壤所获得的太阳辐射能转换为热能后。其主要部分消耗于土壤水分的蒸发及与大气层间的揣流交换上，还有一部分为生物活动所消耗，很少一部分是通过热交换传导至土壤底层。土壤的热量收支平衡可表示为：
　　IQ+Le+P+B式中I为土壤实际贮存的热量，Q为辐射平衡，Le为水分蒸发、蒸腾或凝结而造成的热量损失(或增加)量，P为土壤和大气层的湍流热交换量，B为土面与底层的热交换量。
　　由上可知，土壤吸收、贮存和放射辐射热量，是近地面大气层和土壤温度变化的根源。因此，在地一气系统中，土壤既是热量交换的界面，也是水分物理形态转换的界面。在水分物理形态转换时，伴随着热量的吸收和支出，并引起土壤的增温或冷却，表现着水分的蒸发(蒸腾)与凝结。因此，土壤的热量平衡和水分平衡是决定土壤热量状况和温度变化的主要因素。
　　本文转载自宝林桂花树种植专业合作社
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