Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
1. Тепловой режим почвы
Под тепловым режимом почвы следует понимать совокупность явлений поступления, переноса, аккумуляции и отдачи тепла. Основным показателем теплового режима почвы является ее температура. Количественной характеристикой теплового режима является тепловой баланс почвы.
С тепловым режимом почв тесно связаны рост и развитие растений. Температура почвы и окружающего воздуха определяет начало и окончание вегетационного периода, ареал распространения растений, развитие корневой системы и характер поступления элементов питания, воды, численность и активность микроорганизмов, разложение органических остатков и накопление гумуса.
Тепловой режим почвы, так же как водный и воздушный режимы, оказывает существенное влияние на почвообразовательный процесс, плодородие почвы и продуктивность растений. Чтобы рационально использовать и регулировать тепловой режим почв, необходимо знать общие закономерности и конкретные особенности его проявления в тех или иных почвах.
Тепловой режим почвы определяется притоком тепла (важнейший источник которого – солнечная радиация), нагреванием почвы и последующим ее охлаждением.
Главным источником тепла в почве является лучистая энергия солнца – солнечная радиация. Небольшое количество тепла переходит в почву из глубинных слоев земли (в 5000 раз меньше, чем от солнечной радиации) и в результате химических, биологических и радиоактивных процессов, протекающих в верхних слоях литосферы.
Для нагревания почвы парников и теплиц, а также открытого грунта используется тепло, образующееся при разложении биологического топлива (навоза, городских отбросов и др.).
Поверхность почвы играет активную роль в процессах трансформации лучистой энергии, аккумуляции тепла и в процессе теплообмена, в связи с чем она и получила название деятельной поверхности.
Количество солнечной радиации, притекающей к деятельной поверхности, зависит от времени года и суток, географического расположения, облачности атмосферы, рельефа местности.
Солнечная радиация, проходя через земную атмосферу, частично рассеивается и отчасти поглощается ею. Поэтому к поверхности почвы лучистой энергии поступает меньше, чем к верхней границе атмосферы. Приходо-расход лучистой энергии, поглощаемой и излучаемой поверхностью почвы, называется ее радиационным балансом.
В тепловом режиме наблюдается двойной ритм – суточный и годовой. Как в суточном, так и в годовом циклах имеются две волны – нагрева и охлаждения. В местностях с низкими температурами зимой наблюдается промерзание почв, глубина которого может варьировать от нескольких сантиметров до нескольким метров в зависимости от температуры воздуха и толщины снегового покрова. В зависимости от глубины промерзания и температуры мерзлого слоя полное оттаивание почвы может завершаться весной или в середине (даже в конце) лета. В северных районах с коротким летом успевает оттаять лишь верхний слой почвы (явление вечной мерзлоты).