实验二 农田生产潜力的估算与
农业生产潜力计算模型的研究与分析
农业生产潜力计算模型的研究与分析张晋【摘要】本文对农业生产潜力的计算模型进行了分析和研究,提出了多种模型的计算公式、优缺点及适用范围,对各模型在国内不同区域的使用情况进行了统计与分析.本研究对于指导农业生产,提高粮食生产能力具有非常重要的意义.%This paper analyzed and studied the agricultural potential productivitycalculation model, and put forward a variety of model formulas, giving their merit, shortcoming and applicationscope. Finally, the use of modelsin difference regionswas analyzed. This study would play an important role in guiding agricultural production and improving grain production capacity.【期刊名称】《农业网络信息》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】5页(P5-9)【关键词】光合潜力;光温潜力;气候潜力;计算模型【作者】张晋【作者单位】山西农业大学信息学院环境科学与食品工程系,山西太谷 030800【正文语种】中文【中图分类】TP31520世纪50年代提出了“农业生产潜力”这一概念，用来描述粮食生产能力的变化。
农业生产潜力，也叫土地生物生产能力，指在一定的太阳幅射、气候、土壤、社会经济及优良品种、良好管理、无病虫害等条件下，某一作物转化为生物化学潜能的能力[1]。
目前主要用机制法对农业生产潜力进行研究，即从土地生产力的形成机制入手，推算不同条件下的农业生产潜力。
1 机制法模型研究综述该方法是在生理生态学研究基础上提出的，对光、温、水、土等自然生态因素以及育种、灌溉、耕作、施肥等农业技术因子进行了充分的考虑，并对光合生产潜力进行逐级订正。
土地整治潜力的调查与测算(张正峰)
2
一、土地整治规划编制的背景
1、土地整治成为国家层面的战略部署 2008年党的十七届三中全会《中共中央关于推进 农村改革发展若干重大问题的决定》 2010年10月国土资源部《关于开展土地整治规划 编制工作的通知》 2010年12月,国务院《关于严格规范城乡建设用地 增减挂钩试点切实做好农村土地整治工作的通知》（ 国发〔2010〕47号） 2011年7月20日国务院常务会议
博士学位论文答辩 博士学位论文开题
土地整治潜力的调查与测算
中国人民大学公共管理学院土地管理系
主要内容
一 二 三 四 五 六 七
土地整治规划编制的背景 土地整治潜力的内涵 农用地整理潜力的调查与测算 农村建设用地整理潜力的调查与测算 土地复垦潜力的调查与测算 土地开发潜力的调查与测算
土地整治潜力的汇总
各乡镇的平均等别
乡镇调查 Text
29
三、农用地整理潜力的调查与测算
质量潜力 以提高的产能表示。两部分组成，一是原有耕地等级
提高所带来的潜力；二是新增耕地产生的潜力。原有
耕地部分，假定各乡镇的平均利用等别通过整治可达 到该乡镇的最高利用等别，新增耕地部分假定新增耕 地均能达到该乡镇的平均利用等，依此计算农用地整 理的质量潜力。
二、土地整治潜力的内涵
农用地整理潜力 农用地整理：采取平整土地、归并地块，建设灌溉、 排水、道路、农田防护与生态环境保持等措施，通过 综合整治农用地及其间的零星建设用地和未利用地等
，提高耕地质量和增加有效耕地面积，提高农田集中
连片程度，促进农田适度规模经营，改善农业生产条 件和生态环境的活动。
16
向以项目、工程为载体结合政策工具的运用转变。
4
欧洲部分国家土地整治目标（多元化）
农村土地整理潜力测算方法与实践共3篇
农村土地整理潜力测算方法与实践共3篇农村土地整理潜力测算方法与实践1农村土地整理潜力测算方法与实践随着我国城市化进程的不断推进，大量农村土地被征收、拆迁，土地碎片化和空地闲置等问题日益突出，为推进农村土地整理工作提出了更高的要求与挑战。
因此，对于农村土地资源的开发、整合和优化，农村土地整治工作显得尤为重要。
为了更好地实现农村土地资源的合理利用和保护，需要制定科学的农村土地整理计划。
而科学的计划制定离不开准确的潜力测算。
下面我们将从农村土地整理潜力测算的方法和实践两个方面来探讨如何制定农村土地整治计划。
方法农村土地整理潜力测算方法主要分为宏观分析和微观分析两个层面。
宏观分析是对一个地区土地整理潜力进行全面、系统和综合的评估和预测。
微观分析则确定了土地整理项目实施的先决条件和可行性。
宏观分析1. 统计学方法通过对各类基础数据（如土地资源、经济社会、人口等）进行建模、计算和分析，评估一个地区土地整治的可行性。
2. 现场调查法通过对现场卫星影像等信息的采集和分析，评估一个地区的土地整治潜力（如用地适宜性、基础设施等）。
微观分析1. 地形参数法通过采集势能、坡度等地形参数信息，并综合考虑水土保持、排水等因素，评估一个单元地块的整治潜力。
2. 地质勘探法通过具体的地质勘探和分析，评估一个地块的土壤水分、PH 值、有机质含量等参数，以此推测出一个地块的整治潜力。
实践在实践中，农村土地整理计划的制定需要结合当地实际。
以下是农村土地整理计划实施中的一些普遍规律：1. 充分听取当地民众的意见。
在制定方案的初期就要征求当地民众的意见，这样可以更好地听取到群众的声音和反馈，增强方案的可行性和可操作性，提高方案执行的成功率。
2. 有科学的计划和预算。
在制定农村土地整理计划时，要根据当地实际情况，有针对性地制定科学的计划和预算。
预算要合理、可行，这样才能保证项目进行的顺利。
3. 建立征收政策和公正法制。
在实施中，应建立征收政策和公正法制，并将征收政策和法律程序发布给社区，保障社区居民权益。
《农业生态学》实验实习指导
(2)在组分确立后，分别确定各亚系统的输入和输出项目 对于生产者亚系统的输入，包括太阳辐射能和燃油、电力、农业机械、化肥、农药、除
草剂等各种工业辅助能以及人畜力、秸秆、有机肥料等可再生生物能；输出则包括主要目的 产品—粮食和收获的秸杆等。
对于畜牧业亚系统来说，输入部分有饲料、饲草、畜牧机械、管理畜牧的人工、畜舍和 棚圈等建筑物形式的能量输入部分；其输出部分则有肉、奶、蛋、皮、毛等畜产品以及畜力 和粪便等。在各亚系统中，有对系统外部的输出，也有其它系统的输出。例如，作物亚系统 的粮食和秸秆输出，通常可作为畜牧亚系统的饲料输入。畜牧业系统的畜力和粪便输出，可 做为作物亚系统的动力和肥料输入。
一、实验目的
通过本实验使学生了解种间竞争生物现象。具有竞争关系的物种其生会在生态、形态及 生理等方面产生一定的变化，本实验主要是观察形态变化。
二、实验性质和学时
1．实验性质：必修 2.实验学时：2 学时
三、仪器及材料
1．仪器：花盆、烘箱、天秤、直尺 2．材料：腐熟土壤、小麦、大麦、蚕豆种子
四、方法与步骤
4
⑴以分蘖数为指标进行比较，分析不同处理对小麦和大麦分蘖数的影响。当混作分蘖数 大于单作时，说明混作两种作物具有互补性，反之则说明有竞争作用；
⑵以株高为参考指标，做同（1）相同的分析； ⑶混作模式中，两作物间相对竞争力的量化
以侵占率作参考指标： Aab=a 混作产量/a 单作产量-b 混作产量/b 单作产量 其中，Aab 表示混作作物 a 相对于 b 的竞争力，如果侵占率 A=0，则说明组分竞争能力 相等；A>0 时，说明作物 a 的竞争力较强，反之较弱。A 值越大说明竞争力越强。预期产量常 以间作对照为标准。
土地利用规划-耕地需求量预测 实验报告
贵州大学实验报告实验 4 ：耕地需求量预测学院：农学院专业：农业资源与环境班级：姓名：学号：指导教师：**时间： 2014 年 06 月 11 日第一部分实验目的通过本实验的学习，使学生掌握耕地需求量预测的具体过程。
第二部分实验原理本实验以兴义市，根据兴义市自然、社会经济条件和发展趋势，预测2010年和2020年兴义市耕地保有量和基本农田保护面积。
第三部分实验步骤1、搜集兴义市自然经济条件等相关资料；2、根据人口历史资料和兴义市相关发展规划，对2010年和2020年人口规模进行预测；3、根据人口预测和相关粮食标准对耕地保有量和基本农田保护面积进行预测；第四部分报告正文根据表1中1997年——2005年年平均人口自然增长率，得出年平均人口增长率为0.82%，年平均人口机械增长率为0.38%，以2004年作为参考依据，预测出2010年与2020年的人口规模：P t = Po×（1+K+P）(t-to)+（c-d）式中：Pt——规划年人口数Pt0——基期年人口数t-t——预测年期K——人口自然增长率 c——规划期内迁入人数 d——规划期内迁出人数Pt2010 = Pt2004×（1+K+P）(t-to)+（c-d）=73.42×(1+0.82%+0.38%) 6+4.3 =83.17 （万人）Pt2020 = Pt2004×（1+K+P）(t-to)=73.42×(1+0.82%+0.38%) 16+4.3= 93.16（万人）根据年平均增长率法计算出年均粮食单产，其中r为2000年——2005年的年平均增长率的平均值1.03%：a n = ao×（1+r）n式中：an—预测期末作物单产水平（斤/亩）ao—预测基期作物单产水平（斤/亩） r—年平均增长率n—预测年期an2010 = a2004×（1+r）n=683.21×（1+1.03%）5 =726.53（斤/亩）an2020 = a2004×（1+r）n=683.21×（1+1.03%）15=804.93（斤/亩）收集资料得，2010年该地区粮食复种指数为160%，2020年粮食复种指数为163%，并根据表3计算出人均粮食占有量为3374.14吨/万人，由此计算出粮食用地（其中A为复种指数）：2010年耕地保有量=(Pt2010×人均粮食占有量)/( an2010× A)=(83.17万人×3374.14吨/万人)/(726.53斤/亩×160%) =32188.07(hm2)2020年耕地保有量=(Pt2020×人均粮食占有量)/(an2020×A)=(93.16万人×3374.14吨/万人)/(804.93斤/亩×163%)=31943.73 (hm2)根据20世纪末实现小康目标的要求，我国现在人民食物消费和营养的基本目标是每人每年需口粮213kg，由此进行基本农田保护面积预测：2010年人口所需口粮总量=83.17万人×213kg= 177152100（kg）2010年基本农田保护面积=177152100×2÷726.53=32511.09 (hm2）2020年人口所需口粮总量==93.16万人×213kg= 198430800（kg）2020年基本农田保护面积=198430800×2÷804.93=32869.24 (hm2）第五部分实验总结经过一系列的计算，预测了兴义市2010年以及2020年的人口规模以及耕地保有量和基本农田保护面积，预测结果基本符合兴义市当前的发展形势，在未来的时间里，兴义市的人口规模以及各用地还会不断增加。
土地资源学 土地资源生产潜力评价
第六章 土地人口承载潜力分析
特点：
针对一个特定的行政区域：国家、 省、县；
主要计算这一区域的食物生产能力； 取决于土地自然生产潜力和物质、 技术等方面的投入水平；
分析预测期的生活水平；
土地人口承载潜力：
C PA/ N
C----土地人口承载力 P----土地单位面积的生产潜力 A----土地面积 N----平均人口的基本粮食需求
5.时间尺度：研究所针对的时期、预测相应时期的 人口、投入水平和生活水平；
§6.2 土地人口承载潜力 的研究方法
FAO建立的农业生态区法（Agriculture Ecology Zone）：根据比例尺将地面划分 为一些在农业生产条件、气候和土壤相对一 致的生态单元，在同一单元内，作物种类与 种植制度也相似，其土地生产潜力即由灌溉 条件的好坏和投入的高低所决定；在此基础 上，加入人均消耗计算，以行政单位为统计 单元求算出一定行政区域内的人口承载力。
四、行政区内土地生产力统计 耕地生产力
五、确定投入水平 经济投入水平-------一定生产条件 下的土地生产力；
六、一定行政区内的土地人口承载力计算：
按人均每年所需热量、蛋白质折合为平均 粮食量，土地生产潜力、投入水平系数-----计算行政区域内土地所能承载的人口数 量；
§6.3 土地资源生产潜力的计算
美国土地资源生产潜力评价系统
3、土地潜力单元（land capability unit）：潜 力亚级续分为潜力单元；特点：
a、 在相同的经营管理措施下，可生产相同的农 作物、牧草或林木；
b、 在种类相同的植被条件下，要求相同的水土 保持措施和经营管理方法；
c、相近的生产潜力（在相似的经营管理下，同 一潜力单元内各土地的平均产量的变率不超过 25%）；
土地生产潜力评价(PPT 48页)
7
一、以气候要素为主的生产潜力评价
光合生产潜力 太阳辐射 YRPP= f（Q）
Q为太阳辐射
光温生产潜力 温度 YTPP= YRPP * f（T）
f（T）为温度订正函数
TPP：Thermal production potential
指数
14
一、以气候要素为主的生产潜力评价
4.土地生产潜力
（2）土层厚度与产量的关系
exp（-0.025×Z） Z﹤150cm
Y=
1
Z≥150cm
（3）土壤含盐量与产量的关系
1 - 0.071（Sa-6） Sa﹥6
Y=
1
Sa≤6
15
二、以土壤要素为主的生产潜力评价 1.土壤单因子与产量关系模型
土层肥力与产量模型
RPP：Radiation production potential
降 水
土地生产潜力
气候生产潜力
YLPP= YCPP * f（S） 土地因子 YCPP= YTPP * f（W）
f（S）土壤管理订正函数
f（W）为水分订正函数
LPP：Land production potential
CPP：Climatic production potential 8
Ft =
0.086T- 1.41 1
T∈﹝21℃，28℃） T∈﹝28℃，32℃）
-0.083T+3.67 T∈﹝32℃，44℃）
（李世奎）
11
一、以气候要素为主的生产潜力评价
2.光温生产潜力 （3）Miami（迈阿密）模型 YT= 3000 /（1+e 1.315-0.119T） YR= 3000 ·（1- e -0.000664R）
作物种植模式的生产潜力
作物种植模式的生产潜力作物生产潜力是指该地区理论上最大可能实现的产量。
联合国粮农组织（FAO）推荐采用逆向限制因子修正法计算作物生产潜力，该方法具有严密的理论根底和公式推导，在计算作物生产潜力的诸多方法和公式中应用最为广泛，其原理在于根据光照、温度、水分、肥料和社会因素等因子逐段订正模型来估算作物生产潜力。
其中光照和温度因子通常认为是不可控的，而水分、肥料和社会因素可通过人为灌溉、施肥和耕作等措施进展改善，以适应和挖掘光温潜力的发挥。
河西走廊绿洲灌区是甘肃省重要的商品粮基地，该区耕地面积占全省耕地面积的18.4%，粮食总产量却占全省的31.9%，奉献着全省70%的商品粮，对实现甘肃省粮食根本自给发挥了重要作用，进一步挖掘该区粮食生产潜力，实现高产高效可持续开展，是解决"三农"问题和实现新农村建立的首先需要突破的问题。
我们根据逆向限制因子修正法原理，通过讨论不可控的光温潜力计算，以期为该地区粮食高产高效可持续开展提供参考。
1估算模型 1.1作物光合生产潜力估算模型光合生产潜力（YQ）选用下式计算：YQ=［Qxεxαx （1β）x（1γ）x（1ω）xΦ］［/（1X）xH］式中，ε为生理辐射系数（取0.49）；α为辐射吸收率（取0.10）；β为辐射漏射率（取0.07）；γ为光饱和限制率（取0）；ω为呼吸消耗率（取0.3）；Φ为量子转化效率（取0.224）；X为植株含水率（取0.14）；H为质能转化系数（取1.78x107J/kg）；Q为到达地面的太阳总辐射强度（J/cm2）。
Q值可以直接测定，也可用日照时数来估算。
应用日照时数估算采用下式：Q=（0.25+0.45xn/N）xRa式中，Ra为大气上界辐射量（取1395W/m2）；n为实际日照时数（h）；N为可能日照时数（h）。
耕地整治质量潜力测算方法
表 1 基于耕地整治可改造因素修正的耕地质量评价指标 及权重
Table 1 Evaluation indexes system and weight values of farmland quality based on land consolidation
平耕地 Flat farmland 坡耕地 Slope farmland
240
农业工程学报
2013 年
∑ ⎛
⎜
n
wk1 ⋅ f 'ijk1
∑m
Wk 2
⋅ F 'ijk 2
⎞ ⎟
∑ ⎛
⎜
n
wk1 ⋅ fijk1
∑m
Wk 2
⋅ Fijk 2
⎞ ⎟
Pi
= αij
⋅⎜a ⎜
i =1
100
+ b i=1 100
⎟ ⎟
⋅
β
j
⋅
kl
−
αij
⋅
⎜ ⎜
a
i =1
100
+ b i=1 100
1 研究区概况
沈 阳 市 位 于 辽 宁 省 中 部 ， 地 处 122°25'9'' ～ 123°48'24''E、41°11'51''～43°2'13''N。地貌以平原为 主，有部分丘陵，地势由东北向西南依次倾斜，平 均海拔 50 m，土壤资源丰富，以棕壤、草甸土、水 稻土为主。全市现辖 9 区、1 市、3 县，据 2010 年 统计数据，全市土地总面积 12 859.9 km2，耕地面 积 7 718.9 km2，占土地面积的 60.0%，其中平耕地、 坡耕地分别占 90.63%、9.37%。当前，土壤沙化、 盐碱化、水蚀等土地退化及田间基础设施落后是沈 阳市耕地质量的重要限制因素。
实验二 农田生产潜力的估算与
•
• •
Yc为光温生产潜力（公斤/亩）
f（T）为温度校正系数 根据各作物生长发育对温度的反映，取最适温度 的上限和下限，喜凉作物为20℃、0℃，喜温作物 为30℃、10℃，在上述温度范围内，光合强度随 温度上升而线形增加，依此求出温度校正系数f
3、光温水（气候）生产潜力：
水分是作物生长的基本因素之一，在估算作物生产潜力时应充分 考虑水分因素，求出因水分限制能够实现的产量水平。
皆伐实测法
• 为了精确测定生物量，或作为标准来检查其他方法的 精确度，采用皆伐法。林木伐倒后，测其各部分的材 积，根据相对密度或烘干重换算成干重。
平均木法
• 采伐并测定具有林分平均断面积的树木的生物量，再乘以 总株数。为了保证精度，可采伐多株平均断面积的样木， 测定其生物量，再计算出单位面积的干重。 • 另一种办法是将研究地 段的林木按其大小分级， 在各级内再取平均木，最 后计算出单位面积的干重。
14/12
25/11
19/11
2/11
9/10
15/9
300
269
256
215
168
122
5150
5057
4987
4987
3978
3105
表4 卫辉市各月、季降水量
月份 项目 月降水 量 （mm）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
2..3
7.2
13.5
37.3
32.3
62.5
176.0
134.8
72.4
实验三 农业生态系统初级生产力的估算与分析 一、实验目的 1、学习和掌握农田作物生产潜力估算方法。 2、全面考虑光、热、水、肥对农田作物生产 潜力的综合影响，分析实际产量与潜在产 量存在差异的原因。 二、实验材料 计算器、计算机、记录本等。
土地生产潜力评价
2.桑斯维特纪念模型。
这个模型是里斯在桑斯维特研究的基础上提出来 的，其公式是：
Y=3000[1-e-0.009695（E-20）]
式中Y是生物生产量(克/平方米·年);
E是年实际蒸散量(毫米)
虽然该模型只考虑了年实际蒸散量一个因子，但 由于蒸散量是太阳辐射、温度、降水、饱和差、 风等环境因子综合作用的结果，所以桑斯维特纪 念模型比迈阿密模型精确。
按气候影响进行订正：
ETm(ea-ed)
式中： ETm为生育期间日平均最大蒸散量； ea为生育期内平均饱和水汽压; ed为实际饱和水汽压; 作物种类订正(K): 标准条件下作经验常数(K)，称为作物转换系数。 温度订正(CT)： 标准作物产量为作物在标准温度下的产量，按作物把总能 量的40%用于自身生长维持呼吸作用考虑，则在总生长期 实际白天温度平均值条件下的作物净产量可用作物各自的 温度订正系数予以修正。
对光合生产潜力的估算，我国的黄秉维先生经过订正和修 改多项参数后提出了较为通用的公式:
Y=0.123Q 式中:Y为光合生产潜力 (kg/hm2·a)
Q为太阳辐射总量(J/cm2·a)
作物田间测产估产方法
2、挖方测产法：在有代表性的田块 中选好点，每块田选2-3点，每点收 割面积10平方米左右，将其全部脱粒 称鲜重，然后再全部晒干称干重，也 可混合均匀后各取1千克晒干算出折 合率，还可根据收割时天气折算成干 谷重，并丈量挖方的准确面积，算出 单位面积产量。
3、穗数、粒数、粒重测产法：水稻 单位面积产量由有效穗数、每穗平均 实粒数和千粒重乘积而成，对这三个 因子进行调查测定，即可求出理论产 量。
25.10 25.70
37.5 38.10
48.20 48.00
三类田的产量构成
田块号 有效穗 穗粒数 （万/亩） （粒） 千粒重 （克）
1 2
23.20 23.10
35.10 36.20
47.50 47.10
作业要求: (1)各类田的单位面积产量(公斤/ 亩); (2)该地区大面积生产的单位面积 产量(公斤/亩)
实验实习-作物田间测产估产方法
实验目的:了解主要农作物(水稻\小麦玉 米\油菜\棉花等)的田间估产方法及操作 步骤。
（一）水稻成熟期产量的测定
水稻收获前，根据各类田的产量构 成因素及长势长相划分等级(一类田、 二类田、三类田及其比例），再从各 等级中选定具有代表性的田块作为测 产对象，从各代表性田测得的产量， 分别乘以各类田的面积，就可以估算 所测地区的当季稻谷产量。
实验作业
计算资料: 首先，通过调查田间长势等发现 该地区小麦田块可划分为三类： 一类田所占比例约20%；二类田 所占比例约65%；三类田所占比 例约15%。
采用五点取样法对每个代表性 田块进行调查有效穗、穗粒数， 各点取成熟500个籽粒测定千 粒重。 结果如下：
实验一、实验二 作物气候生产潜力的估算
实验一、实验二 作物气候生产潜力的估算一、目的意义农田在资源存在可能的范围内，作物应予实现的生产能力谓之农田作物生产潜力（潜势）。
研究农田作物生产潜力，实际上是研究与作物生长有关的自然资源的生产潜力。
通过研究作物生产潜力可以知道一个地区的作物产量还有多大潜力；影响当前作物产量的主要因素是什么？从而寻找出开发农田生产潜力或提高作物产量的途径。
本实验利用生活要素逐步订正法计算作物生产潜力。
基本原理是：根据科学实验数据，分析作物生产力与其生活要素的函数关系，然后计算假设其它诸要素完全满足时，某一要素所具有的生产潜力。
如光合潜力、光温潜力、光温水潜力（气候生产潜力）等，每进一步增加一个订正因素。
本实验重点是公式估算的原理（目前估算公式很多，选用哪个切合实际要注意）；难点是公式本身的操作、参数的选用；生长点是潜力的开发。
我国作物生产潜力金字塔（中国农大王宏广）：二、所需资料计算地的气候、土壤、肥料、技术、经验及社会因素等基础资料；作物品种、生育期、叶面积系数等。
三、方法步骤（一） 光合生产潜力就是在集约生产下，生产条件充分保证、生态环境适宜的理想作物群体单位面积上实际获取的辐射量所能转换形成的最高产量。
依据理论光能利用率估算：HQ E Y ∙=式中：Y ——生物产量； E ——最大光能利用率（5%）； Q ——太阳辐射； H ——产热率（4.25kcal./g ）（1cal=4.1868J ）（二） 光温生产潜力（作物最大生产潜力）就是选用最适宜当地生长环境的高产品种，并假定除光温外的一切条件最优下所获得的最高产量。
选用FAO 推荐的范·菲尔图依森(H. T. Van Velthizen)的生态区域法，虽属经验，但考虑较周全，所得的数据具有相当的参考价值。
1.当作物干物质生产率(Ym)≥20kg/hm2•h时：Ymp=CL•CH•CN•G•[F•(0.8+0.01Ym)•Yo+(1-F)(0.5+0.025Ym)Yc]2.当作物干物质生产率(Ym)<20kg/hm2•h时：Ymp=CL•CH•CN•G•[F•(0.5+0.025Ym)•Yo+(1-F)(0.05Ym)Yc]式中：Ymp——作物最大生产潜力（kg/hm2•全生育期）CL——叶面积指数对生长量的校正值________________________________LAI 1 2 3 4 ≥5CL 0.2 0.3 0.4 0.48 0.5————————————————CH——收获指数（经济系数）CN——净干物质生产量校正值：冷凉时（〒<20℃）CN=0.6；温暖时（〒>20℃）CN=0.5。
最新两个农业实验报告
最新两个农业实验报告
实验报告一：土壤改良剂对作物产量的影响
目的：评估新型土壤改良剂对小麦产量和质量的影响。
方法：本实验在两个相同面积的田块上进行。
一个田块作为对照组，
使用传统肥料；另一个田块作为实验组，施用新型土壤改良剂。
两个
田块的种植条件、灌溉和日照等均保持一致。
实验周期为一个生长季，期间定期记录小麦的生长情况和土壤湿度、pH值等指标。
收获后，对
比两组小麦的产量和质量。
结果：实验组小麦的平均产量比对照组提高了15%，籽粒饱满度和蛋白质含量也有显著提升。
土壤测试结果显示，实验组的土壤结构得到改善，有机质含量增加，pH值趋于中性。
结论：新型土壤改良剂能有效提高小麦的产量和质量，改善土壤环境，具有推广应用的潜力。
实验报告二：智能灌溉系统对水资源利用效率的优化
目的：验证智能灌溉系统在提高水资源利用效率方面的有效性。
方法：在一个灌溉周期内，将试验田地分为两组。
对照组采用传统的
定时灌溉方式，而实验组则安装了智能灌溉系统。
智能灌溉系统通过
土壤湿度传感器和天气预报数据来自动调整灌溉时间和量。
实验期间，记录两组田地的灌溉水量、作物生长状况和最终产量。
结果：使用智能灌溉系统的实验组，在保证作物生长需求的前提下，
整体用水量比传统灌溉的对照组减少了20%。
同时，实验组作物的生长状况更加均匀，产量提高了10%。
结论：智能灌溉系统能够有效地减少水资源的浪费，提高灌溉效率，有助于实现农业可持续发展。
土地生产潜力的计算方法
土地生产潜力的计算方法资赧开发与保护R艚0惝I)eveIopm~tandConservation19939(4)土地生产潜力的计算方法一东太酬淼..285?Fa2,舟摘要本文通过对国外土地生产潜力计算方法的评述,展示了这一领域的研究前滑和发黝三惫孵算方法,StmdyoRtheCalc~attonModelsofLandPotentialPr0dndIvny/Lieweid0n(Instituteof GeographyofWestEuropeandNorthAmerica,EastChinaNormalUniversity.Shanghai 200062).Thisisareviewontheprogressintheresearch0flandprtentlalproductivityThefrontier anddirection0ftheresearchare~vealedirlthispaper.Keywords{landpotentialproductivitycalculationmodeI1概述土地具有生产力是土地资源的一大特征.土地生产潜力也称土地生物生产潜力,即在一定条件下能够持续生产出供人类需要的生物产品的内在能力土地的生产潜力很大程度上受翻于自然环境条件,土地资源的数量和质量.同时也受杜会,经济,技术等与土地资源开发有密切关系的社会诸多因素影响.一个地区的土地生产潜力可以说是上述诸因素综合作用的结果.由于社会经济因紊在一定程度上随着经济的发展,文化教育水平的提高而改变?影响土地生态系统能量流动.物质循环的主要因子——气候和土壤具有一定的情性.其利用改造的变化速度相对较慢i而且对气候资源的利用技率和土壤肥力水平在一定程度上也反映了人类利用土地的技术经济水平因此,在土地生产潜力计算中.普遍重视光温生产潜力.气候生产潜力.气候一土壤生产潜力(或称农业自然生产潜力)的研究,并把光温生产潜力作为土地生产潜力的上限,把气候一土壤生产潜力作为土地利用开发的现实罱低目标.2土地生产潜力的计算2.1光温潜力的计算荧于光温潜力的计算.由于太阳辐射和温度条件是罱稳定,罱少受^限翻的因素.要想长期大面积地政变太阳辐射和温度几乎是不可能的.因此.国内外学者提出了一系列光温潜力计算模型...国外学者的研究成果大致分为两类.一类是适合于全球范围估算综合生物生产量的数学模型比较着名的有:①用降水量和平均温度估算生物产量的迈阿密模型(miamimqde1),其计算公式为:t,3000'1+e1.'…'Y一3000(1一e..'1式中.Y是生物生产量(g/m?a),t是年平均温度(℃),P是年降水量.使用上述两个公式计算同一地点的资料,会出现不同的数值结果.根据Liebig定律,最小量因子制约生产水平,因此要选用生产力数值中最征的值.②用实际燕散量估算生物生产力的桑斯韦特纪念摸型(蒙特利尔模型),其计算公式为: P=3000C1一e….]式中,P是生物生产量(g/m?a),E是年实际燕靛量(ram).e是自然对数的底.另一粪是适用于小范围的估算某些或某种作物产量的数学模型.其中影响较大的有0瓦赫宁根(Wagenigen)方法,其计算公式为:Y=Y o?[ET./(ea--ed)]?K?CT?CH?G其中?Y0Fy0_一《1一F)ycF(R一0.5Rs)/(0.8?R)式中,Y.为标准作物干物质产量毛重(kg/l~a? d).F为白日的阴天部分(小数)I如为给定地区的全天阴天时的标准作物干物质产量毛重(kg/ha?d)I 为给定地区的垒晴无里吸收的短波辐射罱大值286({.1868.1/m-d)时的标准作物干物质的毛重-Res为植被地面在晴天里吸收的短波辐射最大值(4.1868J/m?d)-Rs为植被地面实际吸收的短波幅射值(4.1868]/m?d)-E-r.为生育期内日平均晟大燕散量(mm/d)|CT为温度订正系数.CH为经济系数.G为生长期(d),Y为光温生产潜力.这一方法主要适合于估算小麦,玉米,高粱,苜蓿等作物的产量.②农业生态区域法.其基本思路与瓦赫宁根法相同.但比其适用的作物面广.是求算生产潜力应用最广_琵的方法.其计算公式为:当≥2O时.YCL?CN?CH-G?[F(0.8+0.013'.)?y0+t1--F>(O.5+0.025y.)-Y]当y.<20时,YCL?CN?CH?G?[F(0.5+0.025y)yo+(1--F)(O.05y~)y)]式中,Y为光湿潜力(kg/~).y_为一定温度下的干物质生产瘁(kg/ha?h)4CL为叶面积订正系数一CN为干物质产量订正系数.其它符号表征j皇c义与瓦赫宁根法公式相同.国内学者对光温潜力的计算公式进行丁卓有成效的研究,也提出了不少计算公式.作为综台生物生产光温潜力计算的公式也有两十.即;Y一0.123?()-Q或Y寺KQ(1--a)pt(1一R)式中.Y为光温生产潜力(kg/11a),n为无霜期(d).Q为太阳总辐射(4.1868.{/c'rn),q为lg于物质产热率(17850J/g).K为经济系数.a为反射卑.R为呼吸作用率(温度t时呼吸损失光台产物的百分数).pt为相对光合速率(pto.492't一6.6xlO'.t(C)为气温)对于具体作物光温生产潜力的计算.各地根据本地作物的种类构成也对主要作物的光温潜力作丁有益的探讨.如中科院地理所对我国北方小麦,高集的光合潜力作出较为深^的研究Ⅲ.湖北省在农业气候区划研究中,对本地早稻,中稻,晚稻,小麦等作物进行了探讨".其主要计算公式也可分为两类.一类是按作物生长时期中的绽音生产潜力计算来作为诙作物的光温生产潜力,另一娄是根据作物生理机栅或实验所得参数.建立模型进行计算2.2气候生产潜力的计算气候生产潜力实际上是光温生产潜力受水分条件限制而出现衰减的结果.正确认识作物生产与水分的关系是确定气候生产潜力的关髓.关于作物生产与水分关系的研究.早在世纪束叶就巳开始,2O世纪中叶.Dewlt(1958)对前^研究进行综合评论,发现产量和蒸发量之间是完全相关的,将作物生产和水分利用关系的研究大大向前推进丁一步,由此作物需水量研究成为热门课题.".一系列大田水分利用分析的模型被提出,可以依据一个地区的可利用水资源和气象因紊,估算出某种作物可能选到的产量,为气候生产潜力的计算提供依据.我国气候生产潜力的计算.也是在国际科学背景下开展的.有的学者提出,气候生产潜力的计算主要是根据一个地区气候过程中的水热匹配比平衡来确定其水分有效系数(w】(I.一十地区降水与其温度热力条件下地面的蒸发力之比等于1,则表明其配比合适,自然界将提供较多的生物量.匣之.降水将作为限制性气候因子.对光温潜力有衰减作用.而使气候潜力小于光温潜力.由于我国气候受季风影响. 降水多集中于夏季.当年降水量等于蒸发力值时.并不意昧着整年土骐中有充足的水分.圈为一部分降水巳作为径流流失.而不鸵满足土骐蒸发和作物燕腾之用.所以提出;rR/E当E>R时w=l当E<RF≥R—E时lE/(R—F)当E<RF<R—E时式中,R为降水量.E为蒸发力.F为径流量.结合农业生产实际,许多学者提出.在计算具体作物气候生产潜力时.水分有效系数可采用计算时段内作物耗水量与需水量的比率或其倒投来代替关于作物需水量可以采用实验敷据,或采用此时段内农田的可能燕散量代替.关于作物实际耗水量的计算各十学者采用的方法不尽一致.有的认为作物实际耗水量应等于下垫面对降水的截流量"".于是水分有效系数的计算公式为;f1当G?R≥E时lCg-R/E当0≤cg?R<E时其中,CR=C(1一c)一旦!+(—a)+b3,式中R为作物全育期内的降水量,E为作物福水量, ()/90为局地坡度对截流系数订正项.cg为降承截流系数.(》a)为局地植被对截浇系数的订正项.a 为全地域植被的平均截漉系数,a为某一植被类型的截流系数-b为降水强度订正系数.有人认为.作物实际耗水量在降水量大于或等千可能蒸敬量时.就取可鸵蒸散量值I而当降水小于可能燕散量时.实际耗水量应等于降水量与该时段内土壤有效水贮量的减少值之和.对于有效灌溉水补给的土壤.还应加上该时段内的有效{童溉水量…. 并根据作物对产量在水分不足时.用水分供需的关系(Y/Y=÷Es/E一÷)订正.得水分有效系数公Jo式r1当R≥时w=J1l÷/一÷当R<ET时.0d式中,Es为作物实际耗水量fE为农田可能蒸散量.确定了水分有效系数,便可以根据P=P-W的关系算出一个地区的气候生产潜力.2.3土地生产潜力的计算土地生产潜力的计算,即农业自然生产潜力的计算.它主要是在气候生产潜力的基础上再分层衰减确定的.气候生产潜力是指在理想的土壤和社会技术经济条件下取得的土地生产潜力但事实上自然土壤不会总是天然地完善的,对气候潜力的发挥总有限制.所"在计算土地生产潜力中.土壤因素的衰减作用不可忽视.对土壤有效系数的确定成为土地生产潜力计算的关键.土壤对产量的影响比较复杂,不容易直接取一个通用的数值.只好进行一系列分析后,再综合叠加成为一个近似教土壤有效系数的确定主要是建立在土壤或土地质量评价的基础之上的.根据比较原则,针对性原则,区域性和综合性原则来进行土地(或土壤)的适宜性评价.确定土地(或土壤)的质量等级.适宜性等级越高.则其限制性越小,土地有效系数也就越大. 反之,土壤有效系数越小.将气候生产潜力与土壤生产潜力相结合进行土地生产潜力计算.国际上以加拿大圭尔夫大学莫斯教授在加章大安大略省所做的工作较为突出.他以加章大生态土地分类单位生态区作为土地评价单元,首先根据桑斯维持模型进行潜在净第一性生产力的计算.依照生态区内的土壤结构.求出生态区的平均潜在睁第一性生产力即:M1ANPP高台fVf式中,A是每种土壤类型占生态区总面积的百分比.V是每一等级NNP值的中数,NNP为潜在第287?一性生产力.然后分析有机质腐烂和分解率(Y=1.I27+o.0018x,Y为每年枯枝落叶分解的百分率.x为年实际燕散量(ram).确定各类土壤的等级值(V.).求出土壤特性指教,1PI白式中.n为土壤类型数.Ai是i类土壤所占面积的百分比.这样土地生产潜力(ANNP')为:ANNP'=ANPP?PI我国学者对土壤有效系数的确定多是设理想土壤状态.其土壤有效系数为1,然后根据土壤的实际情况与理想土壤的差距具体嗽值"".用数学公式表示为:f1当T.≥T时s:{1一!当T<T时l-L【0当Tf=0时式中.T为理想土壤状态肥力特征值,T为土壤实际情况特征值.倒如,中科院地理所孙惠南在计算我国土地生产潜力时,便是首先设想一般土壤比理想的土壤至少要减产lO,即将土壤有效系数确定为0.9其趺考虑到南方丘陵山地.大,小兴安岭.黄土高原均有较大的起伏,保水保肥条件较差,有的pH值偏酸,偏碱.又要衰减15,取值085f青藏高原海拨高度太大.成土条件差.取值o.7f横断山弥南端的云贵高原则取0.8,这样以上地区土壤的有效系数就可能分别为0.77,0.63和072.按土壤的差别,我国有些土壤有效系数的确定是按照土壤或土地评价等级而分要素或综台赋值计算确定的"".如中科院综考会石竹筠等提出耕地的土地订正系数如下: 3S一(F+F+F埔,)/(∑FLai)I.I式中…FF㈤F分别为一二三等地面积,na,分别为一二三等地在一般条件下的产量.F.为耕地总面积,j为辨地评价的等级.土地生产潜力的计算主要受精于气候,土壤和土地质量.但自热灾害的突发性危害,赦培技术,农田管理措施,耕作筋度等对其也有影响.这也是土地生产潜力中应重视的因素f但随者农业生产杀件的改善和农村服务体系的建立,这些影响在鞍短时闻内能得到克服甚至消除.故在土地生产潜力计算中忽略不计.而不=髟响其结果.288?3结语土地生产潜力的计算是土地评价中不可缺少的一个重要环节.土地生产潜力的计算不仅有利于土地的开授幸0用,而且通过土地现实生产力与土地生产潜力的比较,可以看出其土地生产潜力的发挥程度和提高土地生产力的主要选径,从而有利于生产力的台理配置.在土地生产潜力的研究中,目前通用的各种计算方法多是经验性公式+仍然或多或少地带有主观性或地方局眼性.因此,要提高其计算的精度.加强耐自然环境物质与能量转换研究.科学地揭示出作4缸产量的形成机翻,仍然需要地理学,生态学生物学和农业科学工作者的不懈努力.任重而遭远.4参考文献1越杜乔等现代自搀地理.北京r科学出版社.19882BomerJ.Sclence,1862.(137)t3LoomisRS,WilliamsW A.CropScience,1963'3):4越名茶.地理集计第17号.北京科学出版社-19855千沪宁等.气象.I982,(3)-6FAO.Report硼A菩ho10g_瑚IZonePcog-c~,WorldSoll R艚quw牲R删Romt1978~1980,48-(1一48'41-7FAOPoten0a]Popu~tlonSupportingCapaciti~ofLand intheDevelopingWorld.Rome{19828阵百研土地贷源研究文攥.北京科学出版社,199o9左大康主痛;黄淮海平原治理与开发.北京:科学出版=瞳,1988lo湖北省气象科学研究所.期北省综台农业气候匿射.武设:198811赵立新.干旱区研究.1990,'2)Il2孙薏c南.地理集刊(17).北京:科学出版社.1985l3谭传风等.华中师大,1988.(1'14阵目荣等自然赍耀,1984,'3)t15MossMR.eta【.AplliedGeography,1982.2l6博伯燕,土地评竹的理论与实殴北京t科学出版社, 1991¨石竹笃.土追责镩研究文集.北京;l锌学出版桂,l99o 发财?致富?"下海"?开发新产品中臣-妻堡术大苎》是您最佳选择——科技致富1000法一..…面对改革开放的太好形势,举国上下,每一十人都在做若.致富之梦"寻求致富门路,宾践致富方法围此+我耵集众多实用技术资料之精华,枭典型成功致富之经验,在省市科委的大力支持下.精心编辑成了大型致富工具书,l中国实用技术大垒》——科技致富1000法.诫书内窖包括电子,食品,伎料,}酉类,日用化工,轻工(工艺品)建材产品生产技术,经济动植街,花弃,中药材,菌类种植厦加工拉术,农酎产品,三废的综合利用厦各特优新产品生产技术共13十大类,1000多币,全书共120万字.藏书从头到尾全是新;哽的实用技术,门类齐全,覆盖面大.每项技术都详细介绍了生产工艺,配方,技术要领操作方法,注意事项,原材料选用,销售方法,绝大多数拄术易学易懂t 镝便易行,只要您勤动手勤试验,就可生产出您所需要的产品,加上科学的推销手段,即可刨遣可观的经济效益,船使您尽快脱贫致富一富者更富.该书不仅是广大城多青年勤劳致富.工人,干部,教师.下海者,老,少,边,夯地区尽快脱贫致富的法宝,而且是各粪科技开发,培训全国各地军地两用人才,职业中学和各种技术培训的理想教材,该书也是各类企业,特别是多镇企韭开发新产品的好参谋.一册《中国用技术大垒》在手.发财致富不用愁.该书由四川I科技出版杜出版发行.印数有限,被购从速.每本定价简装32元t精装35元,如需邮寄每册邮资4元,数到寄书.汇款请寄绵阳市五环新产品开发研究所吴育纯地址四川I编阳市临日路东段59号-邮缩621.000。
现代自然地理第5讲：作物生产潜力
产量水平图示
6. 提高作物产量的途径：改良作物品种
• 提高叶面积指数 • 降低植株高度，提高收获指数 新老小麦品种性状对比（来源：略）
品种 很老 老 较新 现代 地上生物量（t DM ha-1） 15.0 15.4 14.8 15.9 产量(t ha-1) 5.94 6.55 7.87 9.47 收获指数 0.34 0.36 0.45 0.53 株高(cm) 145 134 96 78
作物吸收的有效光
Iabs = 作物吸收的有效光（MJ m-2 d-1） ρ = 作物太阳辐射反射率（0.1 - 0.2 0.1 0.2） Rg = 太阳总辐射（MJ m-2 d-1） k = 作物消光系数（多在0.4 - 0.7） LAI = 作物叶面积指数
2. 维持呼吸消耗 维持呼吸消耗（Am, kg CH2O ha-1） 维持呼吸消耗与要维持的总生物量有关
最适温度 20 – 22 ºC 30 – 32 ºC
最高温度 30 – 32
净光合率 开花期日数
C4作物
C3作物
3. 作物产量的限制因素：水、养分 对作物生长的影响符合Liebig的最大限制 因素法则，即作物产量决定于水肥 （NPK)等生长要素亏缺最重的一个
CO2光合曲线：CO2补偿点和饱和点
2. 作物产量的决定因素：CO2浓度
• C4植物的CO2补偿点 和饱和点均低于C3
光 合 速 率 C3作物 C4作物
植物 • 增加CO2浓度可提高 植物的 C3植物
CO2的供应
re rs ri rm
• 大气 气孔 叶肉细胞间隙 叶肉细胞原生质 叶绿体基质 • 用re, rs, ri, rm分别表示扩散层阻力、气孔阻力、叶肉阻力和 羧化阻力，ca和cc分别为大气和叶绿体基质中CO2浓度，k为 系数，则CO2的流通速率P（光合速率）可表示为：
土地生产潜力的方法
以光温阶乘模型预测土地生产潜力的方法探讨摘要:土地生产潜力是土地资源评价的重要内容之一。
回顾总结了土地生产潜力的起源及发展过程，系统的分析了土地生产潜力的研究方法，并把这些方法归幼为三类:理论计算法、经验公式法、高产地块法，探讨了光温阶乘模型的使用条件、特点及局限性。
最后对光温阶乘模型研究土地生产潜力的努力方向做了进一步展望，提出了一些建议。
关键词:土地生产潜力;光温阶乘模型；绵阳市土地的生产潜力是指在一定条件下某种生物产品（粮食，经济作物等）的内在生产潜力，一般用单位面积的产量来表示，它是反映土地质量高低的一个重要指标。
它的生产潜力很大程度受到自然因素，土地资源的数量和质量的影响，同时也受到社会、经济、技术等的制约。
一个地区土地生产潜力是受多种因素共同影响的结果。
1发展过程与起源土地生产潜力的研究, 始于1840 年，。
这一阶段以利比希提出最小因子定律为先导, 定性分析环境因子对生物生产量的影响。
1862年这个阶段研究侧重于植物群落与其环境因子之间相互关系的研究, 土地生产力的研究与生态学研究相互补充, 确立了生产潜力研究的萌芽。
1963～ 1972 年国际生物学计划( IBP) 在世界范围内对第一性生物生产量进行一次大规模测定与普查, 使产量—因子相关模型的建立成为可能, 土地生产潜力研究迅速发展, 土地生产潜力的统计分析更加精确。
在土地生产潜力研究发展过程中, 产生于20 年代末的农业生态区法是一项重要成果, 至此以后, 其研究没有突破性进展。
但是二、三十年来土地生产潜力仍受到广泛的国际关注, 并作了大量的工作。
在我国土壤生产潜力的研究大致可以分为三个阶段，第一阶段大约是20世纪60年代，任美锷以农业生产力为基础估算土地承载力, 汤佩松、竺可桢分别从作物生理和气候角度讨论了作物生产潜力, 第二阶段在70 年代, 以光合生产潜力和光温生产潜力研究为主, 其研究思想体系基本完善。
第三阶段是80 年代至今, 土地生产潜力研究更为广泛,有关学者进行了气候生产潜力及农业生产潜力的研究, 并进行了气候生产潜力区划。
作物最大生产潜力的新概念与应用
作物最大生产潜力的新概念与应用张金波周传平孙文强(黑龙江省军川农场萝北154244)李德明(黑龙江省农垦科学院作物所)摘要由于覆膜技术以及大棚育苗技术的应用,农业生产已向光温生产潜力提出了挑战。
因此,提出了覆膜栽培和育苗移栽栽培作物最大生产潜力的新概念,并对联合国粮农组织关于作物最大生产潜力的估算方法进行了改进。
根据黑龙江垦区小麦、玉米、大豆、水稻生产潜力的计算结果,总结出对黑龙江垦区农业开发有指导意义的3点结论。
关键词作物生产潜力1引言作物最大生产潜力是指在栽培条件最佳,作物所需的各种营养能够充分供应,仅仅某些气候条件作为限制因子时所能达到的产量上限。
它的估算可为合理开发和利用气候资源以及确定资金投入方向等提供科学依据。
2国内外作物最大生产潜力研究概况科学家们从20世纪40年代就开始了对作物生产潜力的研究,但所用词语比较混乱,直到80年代后期,才有了统一说法。
1986年北京市农林科学院邓根云将最大生产潜力划分为3个层次,即:1光能生产潜力(只受光能条件限制的最大生产潜力);2光温生产潜力(只受光、温条件限制的最大生产潜力);3光温水生产潜力(只受光、温、水条件限制的收稿日期:20001120最大生产潜力)[1]。
1979年联合国粮农组织J.Doorenbos和A.H.Kassam提出的作物最大生产潜力是指在选用最适应其生产环境的高产品种,并假定不受水分、养分、盐渍度及病虫害限制时所能获得的最高产量[2]、[3]。
这实际上就是只受光、温条件限制的光温生产潜力,计算公式为:Ymp=.CH.G 〔F.(0.8+0.01Ym).Yo+(1-F).(0.5+0.025Ym).Yc〕式中:Ymp为最大生产潜力;CL为叶面指数对作物生产量的校正值;CN为对净干物质生产值的校正值;CH为收获部分干物质的校正值;G为生产期;F为云量复盖率;Ym为作物干物质生产率;Yo为作物在全阴天时的干物质生产量;Yc为作物在全晴天时的干物质生产量。
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5057
4987
4987
3978
3105
表4 卫辉市各月、季降水量
月份 项目 月降水 量 （mm）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
102..3
7.2
13.5
37.3
32.3
62.5
176.0
134.8
72.4
Ys为土壤（光、温、水、肥）生产潜力（公/亩） Ks为肥力系数 Ks=实际供肥量/作物实现Yw需肥量 K为能量转化系数，K=F/H，其中F为经济系数，H为单位干物质产热量 E为光能利用率，一般按5%的高限估算 Q为作物生长期的太阳总辐射量（千卡/cm2） f（T）为温度校正系数 根据各作物生长发育对温度的反映，取最适温度的上限和下限，喜凉作物为20℃、0℃，喜 温作物为30℃、10℃，在上述温度范围内，光合强度随温度上升而线形增加，依此求出温 度校正系数f（T）。 P/Ec为水分校正系数，作物供水量（P）与需水量（Ec）之比。
五、作业 根据资料（附）估算该单位各种作物生 产潜力，并分析比较光温水肥各因子生产 潜力的差异和原因。
附： 卫辉市唐庄镇南部平原区，海拔68米，光照、 热量及降水资料如附表1、2、3、4。 该区地下水资料丰富，井灌条件较好，土地肥 沃，交通便利。农业机械化水平较好，作物单产水 平较高，适宜多种作物生长。 该区主要作物的种收期为冬小麦一般10月1—— 10日播种，6月5日收获；高产田实测小麦单产660 千克；夏玉米一般6月10日播种，9月20日成熟，高 产田实测单产760千克 。
•
• •
Yc为光温生产潜力（公斤/亩）
f（T）为温度校正系数 根据各作物生长发育对温度的反映，取最适温度 的上限和下限，喜凉作物为20℃、0℃，喜温作物 为30℃、10℃，在上述温度范围内，光合强度随 温度上升而线形增加，依此求出温度校正系数f
3、光温水（气候）生产潜力：
水分是作物生长的基本因素之一，在估算作物生产潜力时应充分 考虑水分因素，求出因水分限制能够实现的产量水平。
估算公式： Yw=Yc×P/Ec=666.7×104×FEQ/H×f(T)×P/Ec
Yw为光温水生产潜力 P/Ec为水分校正系数，作物供水量（P）与需水量（Ec）之比
4、光温水肥（土壤）生产潜力
作物的光合能力也受土壤养分供应的制约，估算作物生产潜力应当考虑当地土壤肥力对 产量的影响。 估算公式：
Ys=Yw×Ks=666.7×104×FEQ/H×f(T)×P/Ec×Ks
61
58
太阳辐射 量（ Kcal/cm2）
6.18
6.72
9.43
11.05
13.26
13.19
12.39
12.33
6.18
6.72
9.43
11.05
106.8 8
表2卫辉市历年月平均、极端、最高、最低温度（℃）
月份 项目 平均气温 -1.1 极端最高 18.0 极端最低 -16.6 平均最高 5.3 平均最低 7.7 14.3 20.9 27.7 32.6 32.6 30.9 26.4 21.3 13.7 7.0 20.0 -13.0 -7.5 -1.9 4.9 11.3 16.3 14.3 3.5 -3.4 -7.7 -18.4 -18.4 25.5 31.4 34.5 40.0 42.5 42.0 38.3 37.5 33.0 25.3 18.3 42.5 1.4 7.7 14.6 21.1 26.2 27.2 26.0 20.7 14.8 7.2 0.8 13.9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年
•
初级生产量的测定方法
1 收获量测定法
• 用于陆地生态系统。定期收割植被，干燥到重量不变，然 后以每年每平方米的干物质重量表示。取样测定干物质的 热当量，并将生物量换算为J／(m2· a)。为了使结果更精确， 要在整个生长季中多次取样，并测定各个物种所占的比重。
• 森林生产量的测定主要用测树学的方法：
35.3
18.7
5.8
598.1
季节
冬季 （12-2月 ）
春季 （3-5月）
夏季 （6-8月）
秋季 （9-11月）
冬 季
季降水 量 (mm)
15.3
83.1
373.3
126.4
598.1
占全年 的 （%）
3
14
62
21
100
-5.7
-3.2
1.9
8.5
14.0
19.4
22.5
21.6
15.6
9.3
2.1
-3.9
8.5
表3卫辉市界限温度初日期间隔天数及积温
界限温度 平均初日 （日/月） ≥0℃ ≥3℃ ≥5℃ ≥10℃ ≥15℃ ≥20℃
18/2
2/3
9/3
1/4
25/4
16/5
平均终日 （日/月）
间隔天数 （天） 活动积温 （℃）
2 氧气测定 3 CO2测定法 4 放射性标记物测定法 5 叶绿素测定法
• 四、实验步骤 1、光合生产潜力: 是其他各种因素能够充分满足的前提下，光照条件可能实现的作 物产量。光能是形成产量的一个重要因素，是人力不易调节的因子。 在栽培过程中采用的各项措施，严格说来都是为使作物充分地利用光 能而制订和实施的。根据光合辐射估算作物产量（即光合生产潜力） 必须保证水分和养分的充分供应，当然也要考虑限制产量的其它因素。 • 估算公式：Y0=666.7×104×KEQ=666.7×104×FEQ/H • Y0光合生产潜力（公斤/亩）
实验三 农业生态系统初级生产力的估算与分析 一、实验目的 1、学习和掌握农田作物生产潜力估算方法。 2、全面考虑光、热、水、肥对农田作物生产 潜力的综合影响，分析实际产量与潜在产 量存在差异的原因。 二、实验材料 计算器、计算机、记录本等。
三、实验原理
• 所谓农田生产潜力（也叫农田作物生产潜力、最高产量）是指农 田作物在自然资源存在的可能范围内应该实现的生产能力。研究农田 生产潜力对从宏观上安排作物结构和布局，制定种植规划；充分利用 光温水气候资源，预测长远时期土地人口承载力，认识和分析现行实 际作物生产力与潜在生产力存在差异的原因，找出限制因素，寻求提 高产量的途径，研究农业生态经济系统的结构和提高系统的生产力都 有重要意义。 农田作物生产潜力主要决定于作物本身的遗传性和对环境的适应 性。二者相互协调，才能达到最高产量，就环境系统来说，一个地区 的光温因素是难以改变的，因此在其它生活因素充分满足作物生长的 情况下，最高产量决定于太阳辐射和热量条件。所以，光温生产潜力 是作物的最高生产潜力。一般地，实际生产中，光温条件是能够满足 作物需要的，它不是限制因素，许多地区或单位作物生产水平低下的 主要原因在于地力不足。
皆伐实测法
• 为了精确测定生物量，或作为标准来检查其他方法的 精确度，采用皆伐法。林木伐倒后，测其各部分的材 积，根据相对密度或烘干重换算成干重。
平均木法
• 采伐并测定具有林分平均断面积的树木的生物量，再乘以 总株数。为了保证精度，可采伐多株平均断面积的样木， 测定其生物量，再计算出单位面积的干重。 • 另一种办法是将研究地 段的林木按其大小分级， 在各级内再取平均木，最 后计算出单位面积的干重。
• K为能量转化系数，K=F/H，其中F为经济系数，H为单位干物质产热 量
• E为光能利用率，一般按5%的高限估算 • Q为作物生长期的太阳总辐射量（千卡/cm2）
2、光温生产潜力：
温度是进行光合作用的必要条件，在适宜的 温度范围光合强度大，所以研究作物生产潜力还 必须根据温度条件进行估算。
• 估算公式：Yc= Y0×f(T)=666.7×104×FEQ/H×f(T)
表1 卫辉市各月日照数及日照百分率
月份 项目 日照时 数（小时 ） 日照百 分率（%）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
185.9
178.8
207.4
215.1
267.3
258.7
236.0
243.6
208.1
210.9
177.9
183.3
2573. 1
60
58
56
55
62
60
53
59
56
60
58