Почвенный воздух

Почвоведение » Физика почв / Почвенный воздух



Различие состава почвенного и атмосферного воздуха обусловлено протекающими в почве биологическими процессами. Понижение содержания в почвенном воздухе кислорода связано с потреблением его аэробными микроорганизмами на различные реакции окисления, включая разложение мертвого органического вещества, и поглощением корневыми системами высшей растительности. Обогащение почвенного воздуха углекислотой происходит в результате разложения мертвого органического вещества микроорганизмами и выделения ее корневыми системами. В заболоченных почвах, где протекают анаэробные процессы разложения, в заметных количествах накапливаются водород, метан, сероводород.

Состав почвенного воздуха на определенном уровне поддерживается воздухообменом с атмосферой. Скорость воздухообмена должна соответствовать потреблению в почве кислорода и образованию углекислоты. Обновляется состав почвенного воздуха несколькими путями.

На границе соприкосновения почвенного воздуха с атмосферным вследствие неравенства их состава возникает диффузия газов. Из более богатого углекислотой почвенного воздуха молекулы углекислого газа диффундируют в атмосферный воздух, а из атмосферного воздуха молекулы кислорода переходят в почвенный воздух, где их концентрация ниже.

На воздухообмен оказывают влияние колебания температуры. Повышение температуры увеличивает скорость движения молекул газа, а следовательно диффузию. При нагревании почвы в дневные часы заключенные в ней газы увеличиваются в объеме и частично выделяются в атмосферу. Теплый воздух, как более легкий, стремится кверху. В ночное время почва охлаждается, объем заключенных в ней газов уменьшается, и тогда в почву из атмосферы поступает более богатый кислородом воздух. На воздухообмен оказывают влияние также атмосферные осадки и ветер.

Воздухообмен почвы с атмосферой осуществляется преимущественно через некапиллярную скважность, поэтому полнота воздухообмена зависит от величины некапиллярной скважности. Если некапиллярная скважность невелика или почва насыщена водой до состояния полной влагоемкости, то воздухообмен затруднен и устанавливаются анаэробные условия. Это имеет место преимущественно в почвах повышенного увлажнения или весной в период насыщения талыми водами.

Образование углекислоты и потребление кислорода происходит главным образом в верхней части почвенного профиля, где сосредоточена основная масса корневых систем и наиболее интенсивно идут процессы разложения мертвого органического вещества. Образуемая углекислота в процессе газообмена частично выделяется в атмосферу, частично как тяжелый газ опускается в нижние горизонты. В верхних горизонтах, где газообмен осуществляется полнее, почвенный воздух богаче кислородом и относительно беднее углекислотой, в нижних горизонтах, в которых газообмен затруднен, содержание кислорода ниже, а углекислоты выше.

Различная интенсивность биологических процессов в совокупности с колебаниями температуры и другими причинами обусловливает колебания состава почвенного воздуха в течение вегетационного периода.

Составные части твердой фазы почвы поглощают молекулы воды более интенсивно, чем молекулы газа, поэтому твердая фаза почвы во влажном состоянии не поглощает газов. Способностью поглощать газы обладает почва при влажности ниже максимальной гигроскопической.





Почвоведение » Физика почв / Почвенный воздух











На границе соприкосновения почвенного воздуха с атмосферным вследствие неравенства их состава возникает диффузия газов. Из более богатого углекислотой почвенного воздуха молекулы углекислого газа диффундируют в атмосферный воздух