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土壤为什么会冻结呢?

土壤为什么会冻结呢?

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2016-07-16

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     我们知道,土壤是陆地植物的主要生存环境。 土壤里面或多或少都含有水分,当进人冬季土壤温度降到0°c以下时,土壤 里的水分就会凝结成冰,连同土壤颗粒冻结在一起,于是就形成了冻土。
  如 同江河湖泊冬季无论多冷,也很难出现整体结冰的道理一样,土壤也有巨大 的热容量。  尽管上层已结冰,但往下到达一定的土层后,其温度不再下降, 常年保持在一个基本恒定的水平,且这个土层的温度不随外界环境条件的 变化而变化,这个层称为恒温层。
  土壤的冻结深度,取决于地表0°c以下低 温的强度、土壤的水分状况和土壤质地等。 土壤冻融作用会加重土壤的盐碱化程度。  科学试验表明,在土壤冻融 过程中,土壤剖面结构发生变异,形成冻结层、似冻结层和非冻结层。
  冻结 层的土壤水势降低导致土壤下层水分不断向上部的冻结层迁移,冻结层以 下的盐分随之同步向上运动,这样整个冻结层的土壤含盐量就会明显增加。 随着温度的升高,在冻土融化过程中,由于地表蒸发逐渐强烈,使冻结过程 中累积于冻结层中的盐分开始向地表强烈聚集,使表层的盐分含量急剧上 升,加重土壤盐碱化程度,不利植物种子萌发和幼苗生长。
     此外,表层土壤在反复冻融的情况下,可能会发生“土壤掀耸”现象,即 表层土壤连同植株一起被抬出地面,使植株遭受冻害致死。这是由于土壤 冻结时土壤孔隙中的水结成冰晶,使表土层膨胀隆起,解冻时冰晶融化,使 土壤表层又下沉。
  如此反复,极易使越冬作物的根系裸露出地表而冻死或 枯干。  土壤掀耸常发生在土壤质地黏重、养分不足、土壤含水量过高的地 块,一般播种浅的麦苗受害较重。土壤掀耸主要发生在越冬作物无明显休 眠期的地区,如我国的淮北地区。
   在盐碱地区,采取适宜的秋灌措施,可以在提升地下水的同时,较好地 抑制盐分的上升;在非盐碱地区,可以借助土壤冻结水势降低的作用,使地 下水向上补给,增加冻土层的贮水量,起到充分利用土壤水库的作用,可以 为越冬作物的春季返青生长提供良好的土壤墒情条件。
      在秋季雨水充足或 冬前灌水的情况下,可以使土壤在冻融后保持良好的墒情,满足春作物生长 的需要。 此外,农业害虫的虫卵和越冬病菌孢子,大多藏匿于土壤表层孔隙中, 长时间的土壤冻结和反复冻融,可以冻死部分虫卵和病菌,减轻来年病虫害 的危害。
  土壤冻结具有很大的膨胀性,解冻后膨胀力消失,如此反复,可以 破碎较大的土壤颗粒,使土壤变得疏松,增加土壤孔隙度和透气性,有利于 土壤微生物活动和作物根系生长。

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