温室内具有特殊的热传递效应，特别是薄膜阻止了土壤向室外的直接热辐射，使温室内地温高于外界地温。温室内土壤的热传递与外界土壤的热传递方式是相似的。温室内各个深度的土壤温度都明显高于外界土壤温度。在外界土壤中，5～50厘米深度间的温差及最上部土层每日温差的变化比室内土壤中温度变化明显。
冬季外界气温低，温室内的土壤温度从温室中间到边缘呈明显的水平降温梯度变化规律。在大型温室里，从中间到边缘的降温梯度为0.5℃/米左右；在小型温室，上层土壤的降温梯度可达3.0℃/米左右。据观测，1月份温室内的土壤温度南北方向差异较大，以中部偏北最高，比南、北两端0.5米处分别高7℃和5℃左右。由于土壤的辐射和热传导作用，覆盖面积越大，土壤保温效果越好。
据观测，晴天温室内、外地温日变化的趋势是一致的，但地温的变化远比气温变化平缓得多，最高、最低地温出现的时间远比气温落后（图10），这与一般的地温、气温之间的关系是一致的。但浅层土壤温度，在白天揭帘后至午后放帘一段时间内地温低于气温，而夜间地温高于气温。
图10 日光温室内地温变化曲线
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