熱量平衡 由于反射和輻射作用，活動面輻射平衡值I 構(gòu)成的輻射能，并不是都用來提高土壤溫 n 度，活動面獲得的輻射能可用于以下幾個方面。 （1）活動面的水分蒸發(fā)和蒸騰作用要消耗熱能(每蒸發(fā)lg水需耗597cal熱量)。當(dāng)活動 面溫度下降，空氣溫度接近露點時，在露水形成過程中，則有水蒸發(fā)潛熱的釋放，活動面 又獲得能量。蒸發(fā)耗熱值等于蒸發(fā)潛熱(L)與蒸發(fā)量(E)的乘積。 （2）近地面空氣的紊流作用，它將帶走或補給活動面部分熱量，其收支熱量為紊流熱 交換(A)。 （3）活動面吸收太陽輻射后，溫度上升，此時與下層土壤之間產(chǎn)生了溫度梯度，熱量 就向下層流動；夜間活動面冷卻，溫度低于下層，深層熱量則流向溫度低的表層。土壤這 部分流入(或流出)的熱量稱為土壤熱通量(B)。 （4）有少量輻射能經(jīng)綠色植物光合作用轉(zhuǎn)化為有機體內(nèi)化學(xué)能(P)。根據(jù)能量守恒定律， 活動面的熱量收支應(yīng)達(dá)到平衡，可用下式表示 可得 一般情況下，植物光合作用消耗的輻射能量較少。在英國沃伯恩水肥充沛牧場，轉(zhuǎn)化為 牧草干物質(zhì)的化學(xué)能僅為輻射能的2%左右 （E.W.Russll, 1973）。而一般作物的光能利用 率還遠(yuǎn)低于此，故可將P值省去不計。 在地球上幾乎任何地方熱平衡因素I 、LE、A和B 的值都可出現(xiàn)最高值 （中午）和較 n 低值 （早、晚），而最低值出現(xiàn)于夜間，還可出現(xiàn)負(fù)值 （如圖12. 1和圖12.2所示）。這 種周期性過程均由日、夜自然變化的總短波輻射引起的，也就是說，圖12. 1和圖12.2 中 曲線變化是由太陽短波輻射強弱所致。曲線中負(fù)值的出現(xiàn)是由土壤表面長輻射波引起的。 229 氣候條件、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施和土壤改良均對輻射平衡、土壤熱平衡及其過程產(chǎn)生重要影 響，這種影響在高緯度地區(qū)尤為明顯。從圖12.1還可看到，晴天和陰天對熱平衡因素的顯 著影響。 在晴天較多的干旱地區(qū)，其輻射平衡因素相對比較穩(wěn)定，灌溉對其平衡因素產(chǎn)生短暫 而強烈的影響。 有人在庫魯金斯基草原棉田上灌溉前后觀測了I 和熱平衡因素變化值 （圖12.2）。其 n 中I 值變化不大，而灌水后蒸發(fā)耗熱值LE （蒸發(fā)潛熱與蒸發(fā)量乘積值）、紊流A值顯著下 n 降，土壤熱通量B 亦有所下降。 從蒸發(fā)和紊流耗熱在土壤表面熱最平衡中所占的重要地位可知，調(diào)節(jié)和控制蒸發(fā)和紊 流熱交換，必將對農(nóng)田溫?zé)釥顩r產(chǎn)生較大的影響。因為水分的蒸發(fā)潛熱 （L）在一定溫度條 件下是個常數(shù)，所以活動面蒸發(fā)耗熱總量基本上取決于蒸發(fā)量。影響活動面蒸發(fā)量的因素 頗多，有氣象因素 （溫度、風(fēng)速、相對濕度），植被和土壤自身因素 （含水量、結(jié)構(gòu)、孔 性、導(dǎo)水、導(dǎo)熱性能、顏色）。在生產(chǎn)實踐中，尤其是在北方春寒地區(qū)，調(diào)控土壤溫度已 成為確保豐產(chǎn)豐收的重要農(nóng)業(yè)技術(shù)措施之一。運用灌排、耕作等措施，調(diào)節(jié)土壤濕度，控 制地面蒸發(fā)，利于土壤表面溫度狀況的改善。近幾年來地膜覆蓋，種植業(yè)發(fā)展十分迅速， 其中重要的作用就是減少土壤蒸發(fā)和提高土壤溫度。 230

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網(wǎng)址: 熱量平衡介紹.pdf http://www.u1s5d6.cn/newsview1862743.html