实验二 农田生产潜力的估算与
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
• 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)
•
• •
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。
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 。
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。
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
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）
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
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
-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 （℃）
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4ຫໍສະໝຸດ Baidu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
•
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
• 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)
•
• •
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。
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 。
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。
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
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）
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
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
-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 （℃）
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4ຫໍສະໝຸດ Baidu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
•
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