土壤空气按其物理状态可分为 自由态、 吸附态和溶解态三种。
自由态空气存在于土壤孔隙中, 其容量主要决定于土粒的排列状况及水分的含量。土粒排列的疏松或 紧密决 定着孔隙的容积。 疏松排列的孔隙容积 占 4 7.6 4 %, 而 紧密排列的仅有 2 5.95 %。这是一 个理论计算值, 而在土壤中则有很大的变异。通常是按土壤总孔隙度P=（1- 容量/比重）*100%和水分所占孔隙之差来确定空气的容量。这部分空气一般具有最大 的易动性和有效性, 而且随着孔径的减小而逐渐减弱。
吸附态空气主要是指士壤颗粒表面吸附的空气。 早在 1 5 5 6一1 5 5 7 年研究者就指出吸附在土壤颗粒表面的气体是难于和土粒分 开 的。
溶解态空气是指溶于土攘溶液 中(或水中)的气体。气体在水中的溶解度是随着气体分压的增加和温度的降低而增高。土壤溶液中的气体会改变溶液的性质, 如CO2增加 则促使土集中碳酸盐、磷酸盐等盐类溶解度的高。02 、H2、 N2、H2S、等气 体对土壤溶液的 氧化还原 过程 有着亘大的影响。
对上述三种状态的室气的研究, 以 自由态室气为多, 这可能是因为它在土壤和植物生命过程中起着比较重要的作 用。 其次, 溶 解态室气在沼泽土、 水稻土以及地下水位较高的土壤中的变化常引起 人们的注意。
这方面的工作多偏重于说明土攘的某一性质 (如土壤的结构性)或值接对植物生长发育的影响。
影响土壤室气容量的土壤因素主耍是上壤的质地和结构性。 砂质土壤、 结构性良好的土壤和腐殖质土壤中皆含有比较多的空气, 而土攘团粒的大小是决定土 壤室气 容量 的重要因子。
土壤室气组成和大气组成相近, 但在数量上却有显著的不同。 其中氮气的容积百分比最高, 在一般 条件下它是不溶于水的,所以它在土攘 中的变化是极其微小的。 其次是氧气, 它的变化很大, 一般皆低于大气中的 含量, 但是土缓空气 中的CO2含量却比大气 中高得多。
基本规律：
(l) 土壤室气 中CO2的含量 比O2大气 中多, 而O2 则相 反, 其变化也较大气中大。
(2)表层(Al 层或耕作层)土壤空气与大气 中的组成 极为相近, 随着深度的加深差异愈来愈大。
(3)CO2 和O2含量 的变化 成反相关, 二者之和稍低于大气 中的含量。
(4 )CO2含量的变化随着植物的生长 发育而逐 渐增高, 发育最盛期达 到最 高(禾本科植物是拔节期, 豆科植物是始花期 ), 以 后随着植物的成熟而逐渐下降到最低值,O2 则相 反。
(5)CO2含量的变化随着温度的升高而增加, 一般在夏季(7一8 月)达到最高, 冬季最低, O2则相 反。 但是, 也有人得到与此 相反的结论, 其原因是由于土攘空气受到地表结冰层的影响, 扩散速度降到最小, 阻隔 了土攘空气和大气的交换哪〕。 因此, 各类土攘所处的具体条件不同, 也是 影响土攘空气季节性变化的重要 因 素。
(6)土壤室气组成的变化与土壤 中生物活性 的 强弱密切相 关, 植物根系和微生物的活动有利于增加土壤空气 中CO2的含量。
