Газовая фаза почв
Свободный почвенный воздух — это смесь газов и летучих органических соединений, свободно перемещающихся по системам почвенных поровых пространств и сообщающихся с воздухом атмосферы. Его объем в воздушно-сухой почве соответствует ее порозности. При увлажнении почвы количество воздуха уменьшается пропорционально насыщению влагой. При полной влагоемкости почвы газовая фаза присутствует только… Читать ещё >
Газовая фаза почв (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Газовая фаза почв, или почвенный воздух, — это смесь газообразных веществ, занимающая поровые пространства почвы и находящаяся в свободном, водорастворенном или адсорбированном состоянии. Почвенный воздух формируется:
- • путем заполнения поровых пространств воздухом из приземного слоя атмосферы;
- • в результате диффузионных процессов, как следствие различия парциальных давлений отдельных газов почвенной газовой фазы и атмосферы;
- • как продукт почвенных биохимических и химических процессов, включая дыхание почвенных организмов.
Формы почвенного воздуха
Газы почвенного воздуха находятся в нескольких физических состояниях: собственно почвенный воздух — свободный и защемленный, адсорбированные и растворенные газы.
Свободный почвенный воздух — это смесь газов и летучих органических соединений, свободно перемещающихся по системам почвенных поровых пространств и сообщающихся с воздухом атмосферы. Его объем в воздушно-сухой почве соответствует ее порозности. При увлажнении почвы количество воздуха уменьшается пропорционально насыщению влагой. При полной влагоемкости почвы газовая фаза присутствует только в растворенном состоянии.
Защемленный почвенный воздух — воздух, находящийся в порах, со всех сторон изолированных водными пробками. Чем более тонкодисперсна почвенная масса и компактней ее упаковка, тем большее количество защемленного воздуха она может иметь. В суглинистых почвах содержание защемленного воздуха достигает более 12% от общего объема почвы, или более четвертой части всего ее порового пространства. Защемленный воздух неподвижен, практически не участвует в газообмене между почвой и атмосферой, существенно препятствует фильтрации воды в почве, может вызывать разрушение почвенной структуры при колебаниях температуры, атмосферного давления, влажности.
Адсорбированный почвенный воздух — газы и летучие органические соединения, адсорбированные почвенными частицами на их поверхности. Чем более дисперсна почва, тем больше содержит она адсорбированных газов при данной температуре. Количество сорбированного воздуха также зависит от минералогического состава почв, от содержания органического вещества, влажности. Песок поглощает воздуха в 10 раз меньше, чем тяжелый суглинок, мелкодисперсный кварц сорбирует С02 в 100 раз меньше, чем гумус (табл. 1.19).
Растворенный воздух — газы, растворенные в почвенной воде. Растворенный воздух ограниченно участвует в аэрации почвы, так как.
Таблица 1.19
Способность к поглощению почвенного воздуха и его компонентов частицами твердой фазы почвы, см3/100 г при 20 °C (по В. А. Ковде).
Почвенная масса. | Воздух. | со2 | ПН3 |
Кварцевый песок. | 0,75. | ||
Каолин. | —. | ||
Гумус. | —. | 24 228. | |
Супесь. | 2,26. | —. | —. |
Легкий суглинок. | 4,93. | —. | —. |
Тяжелый суглинок. | 7,00. | —. | —. |
Чернозем. | 14,40. | —. | —. |
диффузия газов в водной среде затруднена. Однако растворенные газы играют большую роль в обеспечении физиологических потребностей растений, микроорганизмов, почвенной фауны, а также в физико-химических и химических процессах в почвах.
Способность газов к растворению показана в табл. 1.20.
Таблица 1.20
Растворимость газов в воде, см3/л.
Газы. | Температура, °С. | ||
Воздух. | 0,25. | 0,19. | 0,16. |
С02 | 14,24. | 8,78. | 6,65. |
о2 | 0,43. | 0,31. | 0,26. |
Подчеркнем особую значимость растворенного в воде углекислого газа. При высокой растворимости С02 велика его роль в создании кислотности. В почвах при отсутствии карбонатов (СаС03 и др.) происходит подкисление среды:
В нейтральных и щелочных почвах С02, растворенный в воде, — главное условие миграции карбонатов.