第十一章 农业小气候解析

一、农田小气候形成的基础
（一）活动面和活动层
1、活动面 活动面是热量和水分交换最显著的物体表 面。农田土壤、植物和大气各组成部分之间的物质输送 和能量转换，在小气候形成上起非常重要的作用。 2、活动层 实际上，对小气候形成起物理基础作用的不 局限于活动面，而是以发生在具有一定厚度的层次中， 这一发挥物理基础作用的层次称为活动层或作用层。
最低温度出现在作物层中的茎叶最密集期的，部位茎（叶外枯活黄
动面）。
脱落，太阳投
入株间的光和
辐射增多来自百度文库农
田的温度分布，
与生育初期相
近，最高和最
低温度，出现
在地面附近。
•温度在水田上的分布情况和旱地有异
水田的温度分布，紧贴水面的一薄层，白天蒸发耗热多，夜 间冷却慢，所以与旱地情况相反，白昼为辐射型，夜间为日射 型的温度分布。
累干物质。
▪ 太阳光能在植被中的分布 农田中总辐射强度、直接辐射强度和散
射强度的垂直分布，趋势是相似的，都从植 株顶部向下递减，并都是在开始时递减较慢， 在中间层迅速削弱，再往下递减速度又缓慢 下来。因此，过分密植的农田不利于下层透 光，培植适当的株型，对有效利用太阳能很 重要。
(二)农田中温度的分布
（五）农田中二氧化碳的分布
作物层内二氧化碳浓度在茎叶密度最大层次附近为最低。 从清晨到中午 ,作物茎叶密集的高度上二氧化碳浓度最低 ,午后可降至最接近地面的地方。夜间，从傍晚到清晨， 由于作物的呼吸作用放出二氧化碳，农田中二氧化碳的 浓度由下向上不断递减。
(三)农田中的湿度分布 1.绝对湿度分布
• 农田中的湿度分布和变化，决定于温度、 农田蒸发、乱流水汽交换强度的变化。白昼 空气乱流使水汽蒸发向上输送，夜间使水汽 流向作物层，并凝结为露或霜。
• 作物生长初期，作物蒸腾面不大，作物 的蒸腾量不是农田蒸散量的重要部分，
农田绝对湿度分布和裸地一样，白昼随 高度降低，夜间相反。
作物生长末期，白天相对湿度和生育 中期相近，夜间地表温度较低，最大 相对湿度又出现在地表附近。
• 作物生长初期，相对湿度的分布与裸地 相同，不论昼夜相对湿度都是随高度而 降低。
作物生长盛期，白天相对湿度在茎叶密集 区域附近最高，地表附近次之；夜间气 温都较低，株间相对湿度在所有高度上 都比较接近。
作物生育盛期，茎叶密集的区域是主要的 蒸腾面。午间靠近茎叶密集的区域绝对 湿度较大，清晨、傍晚或夜间，茎叶密 集的区域有大量露或霜形成，绝对湿度 比较小。
• 作物生长后期，农田的绝对湿度分布又 和裸地几乎一样，即白昼随高度降低， 夜间相反。
2.农田中相对湿度的分布 决定于温度和绝对湿度的分布。
第十一章 小气候与农业小气候
要求深刻理解和熟练掌握的重点内容： • 小气候的基本知识 • 农业小气候的基本特征 • 农业技术措施的小气候效应 要求一般理解和掌握的内容：
• 保护地小气候
• 地形和水域小气候
• 森林和园林小气候 难点： • 农业小气候的基本特征
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第一节 小气候的基本知识
（二）农田小气候形成的物理基础
1.物理基础 农田辐射输送和湍流交换两者因地、 因时、因天气条件和大气物理状况而发生变化， 是导致农田热量平衡各分量相应改变，从而引起 农田小气候变化的基本原因。
2.生物基础 主要指作物叶片空间分布的形式，它 的变化对作物群体结构中太阳光和辐射的透入量、 空气温度和湿度等农业气象要素的垂直分布有很 大影响。
3、水田中湿度垂直分布
不论白天和夜间绝对湿度都随高度增加而降低，相对湿度 在白天和绝对湿度的分布一致，夜间则相反。
(四)农田中风的分布
从风速的水平分布看，风速由农田边行向农田中部不 断减弱，最初减弱很快，以后减慢，到达一定距离后不 再变化。从垂直方向看，风速在作物层中叶稠密部位受 到较大削弱，顶部和下部茎叶稀少，风速较大，离边行 较远的地方的作物层下部风速较小。
一、小气候的概念
任何一个地区内， 由于其下垫面性质的不 同，从而在小范围内形 成一种与大气候不同特 点的气候，通称小气候。
• 小气候是在局地内，因下垫面条件影响 而形成的与大气候不同的贴地气层和土 壤上层的气候。
•
小气候主要表现在个别气象要素、
个别天气现象的差异上，如温度、空气
湿度、风、降水以及某些天气现象（如
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▪ 差别大 从产生小气候现象来看，由于小 气候考虑尺度很小，局地差异不易被大 规模空气运动所混和，所以在垂直方向 或水平方向上的气象要素差异很大。
第二节 农业小气候的基本特征
农业小气候是指广义的农业生产所形成的各种 小气候。包括农田、果园、茶园、森林、草地、设 施农业、畜牧、水产养殖、地形等各种类型的小气 候。
• 农田中温度的分布，决定于农田辐射差额 和农田乱流情况。不同作物、不同生长期和 栽培措施下，温度分布是不同的。
•生长发育初期 谷类作物在分蘖以前，因茎叶 幼小，与裸地情况基本相同，即白昼盛行日 射型，夜间盛行辐射型的温度分布。
• 作物的生长盛期，茎高叶茂，株间和株顶以上的空气 交换大为降低。温度垂直分布：午间最•高作温物度和发夜育间后
二、农田小气候的基本特征 (一)农田中辐射和光的分布
▪ 植物对太阳辐射的反射、透射和吸收
植太物阳对辐太射阳到光达的透农射田能植力被与上反表射面能时力相，当一，部即分植 被物植反射物强叶的面太反阳射光，谱部一分部，分其被透叶射面能力吸也收强，。一部分 穿过绿植色株叶空片隙对或太透阳过光谱叶有面两深个入明到显下的面吸各收带层，直一至个 地在面生理。辐对射于部不分同，作可物吸，收8或5%者的同入一射作辐物射；不另同一的个生在 育长期波辐，射其部对分太。阳辐射的反射、吸收和透射能力 不同植。物通过叶片吸收生理辐射，进行光合作用，积
霜、雾）的分布，但不影响整个天气过
程。
二、小气候的类型
小气候主要有独立小气候和非独立小气候两种类 型。独立小气候是指某种下垫面上形成的，相对 而言不受周围条件的影响形成的小气候；非独立 小气候是指既受本下垫面的影响，同时还受到相 邻地段其它下垫面的影响而形成的小气候。
三、小气候的特点
▪很稳定 小气候规律具有相对稳定性。由于 小气候尺度小，所产生的小气候差异不易被 混和。因此，各处小气候现象比较稳定，几 乎天天具有相同的规律性。但不同季节和天 气类型略有差异。