农业气象学课件
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农业气象学基础复习景元书PPT课件
第26页/共31页
名词解释 • 7、二氧化碳饱和点与补偿点 • 答:在辐射能充分满足的条件下,作物的光合作用强度不再随二氧化碳浓
度增加而增大时的二氧化碳浓度称为二氧化碳饱和点。作物光合作用所消 耗的二氧化碳与呼吸作用释放的二氧化碳达到平衡时,环境中的二氧化碳 浓度称为二氧化碳补偿点。 • 8、农业气象模式 • 答:农业气象模式是表征农业气象系统各种复杂过程特征及变化规律的文 字或数学表达式,是农业气象系统的高度抽象和简化。农业气象模拟就是 把农业气象系统中各种问题模型化。
● 光饱和点与光补偿点
第6页/共31页
● 门司公式及最适叶面积系数
● 生理辐射和光合有效辐射 ● 光能利用率的定义 ● 光能利用率限制因素及其提高途径
光合面积、光合时间、光合能力 第7页/共31页
练习1 对于栽种农作物要“正其行,通其风” 的不正确的解释的是( )
A、有利于充分利用光能 B、有利于吸收较多的CO2,提高光合作用效率 C、有利于释放氧气,降低有机物消耗 D、有利于通风透光,提高光能利用率
第3页/共31页
第二章
太阳辐射与农业生产
第4页/共31页
主要内容
● 太阳辐射的生物学意义 ● 太阳辐射影响植物的主要方式 ● 叶片对太阳辐射的反射、透射和吸收能力 ● 群体透光率、削第光5页/系共31数页 及门司―佐伯公式
● 光周期现象以及据此对植物的分类
引种、育种
● 光敏色素学说(了解)
● 临界光长、水稻的感光性及其衡量指标
、膜状水和毛管悬着水。田间持水量是在不受地下水影响的自然条件下所能保持的土壤水分的最 大数量指标。 • 6、作物水分临界期和关键期 • 答:农作物在不同的生育期对水分的敏感程度是不一样的。对水分最敏感的时期,即由于水分缺 乏对产量影响最大的时期,称为某作物的水分临界期。在水分临界期或对水分也相当敏感的另一 个时期,正好遇上当地降水条件经常不足,这一时期即当地水分条件影响产量的关键时期,称为 作物的水分关键期。
名词解释 • 7、二氧化碳饱和点与补偿点 • 答:在辐射能充分满足的条件下,作物的光合作用强度不再随二氧化碳浓
度增加而增大时的二氧化碳浓度称为二氧化碳饱和点。作物光合作用所消 耗的二氧化碳与呼吸作用释放的二氧化碳达到平衡时,环境中的二氧化碳 浓度称为二氧化碳补偿点。 • 8、农业气象模式 • 答:农业气象模式是表征农业气象系统各种复杂过程特征及变化规律的文 字或数学表达式,是农业气象系统的高度抽象和简化。农业气象模拟就是 把农业气象系统中各种问题模型化。
● 光饱和点与光补偿点
第6页/共31页
● 门司公式及最适叶面积系数
● 生理辐射和光合有效辐射 ● 光能利用率的定义 ● 光能利用率限制因素及其提高途径
光合面积、光合时间、光合能力 第7页/共31页
练习1 对于栽种农作物要“正其行,通其风” 的不正确的解释的是( )
A、有利于充分利用光能 B、有利于吸收较多的CO2,提高光合作用效率 C、有利于释放氧气,降低有机物消耗 D、有利于通风透光,提高光能利用率
第3页/共31页
第二章
太阳辐射与农业生产
第4页/共31页
主要内容
● 太阳辐射的生物学意义 ● 太阳辐射影响植物的主要方式 ● 叶片对太阳辐射的反射、透射和吸收能力 ● 群体透光率、削第光5页/系共31数页 及门司―佐伯公式
● 光周期现象以及据此对植物的分类
引种、育种
● 光敏色素学说(了解)
● 临界光长、水稻的感光性及其衡量指标
、膜状水和毛管悬着水。田间持水量是在不受地下水影响的自然条件下所能保持的土壤水分的最 大数量指标。 • 6、作物水分临界期和关键期 • 答:农作物在不同的生育期对水分的敏感程度是不一样的。对水分最敏感的时期,即由于水分缺 乏对产量影响最大的时期,称为某作物的水分临界期。在水分临界期或对水分也相当敏感的另一 个时期,正好遇上当地降水条件经常不足,这一时期即当地水分条件影响产量的关键时期,称为 作物的水分关键期。
《农业气象学》PPT课件 (2)
干热风 是我国北方麦区的主要气象灾害,是指引起作物大量 蒸腾的高温、低湿、较大风速的综合气象现象。 干热风可分为以下几种类型:高温低湿型,雨后枯 熟型、旱风型。
40
(4)农业生态系统碳循环
41
植物吸收利用CO2的状况,与周围空气的 CO2浓度有关。即浓度不同,CO2向叶内扩散 量不同,则光合速率不同。
的吸湿水和部分膜状水。 凋萎系数是作物可利用水量的下限,约为最大
吸湿量的1.5~2.0倍(p=1520 kPa)。 不同质地的土壤,凋萎湿度有明显差异,即随
着土壤砂性增加而减小,随着土壤粘性增加而增加。
32
表 不同作物的凋萎湿度(南京,%) —————————————————————— 作物名称 冬小麦 棉 花 向日葵 玉 米 大 豆 —————————————————————— 凋萎湿度 6.99 7.36 8.41 9.41 9.32 ——————————————————————
30 ~ 32 30 ~ 32 40 ~ 44 36 ~ 38
28
35
19
空气温度对作物生长的影响
1.00 相对速率
光合作用
0.75
作物生长 呼吸作用
0.50
0.25
0.00 0 10 20 30 40 温度℃
图 植物生长—温度曲线
20
空气温度对作物生长的影响
作物的生长,是有机物质的积累是在连续的、同时进 行的光合作用和呼吸作用中形成的。 即随着温度的升高, 作物的生命过程最初是加快的。当温度超过一定界限时, 光合作用和呼吸作用就减弱下来。当温度更高时,作用 就停止了。也就是说,光合作用和呼吸作用都有他们各 自的最低、最适和最高的温度。
34
(5)毛管断裂含水量 土壤中的毛管悬着水由于作物的吸收利用和土 壤的蒸发作用,其数量不断减少,当减少到一定程 度时,其连续状态断裂,从而停止了毛管悬着水的 运动,这时的土壤含水量称为毛管断裂含水量。 毛管断裂含水量可视为土壤水分对作物有效性 的一个转折点。一般为田间持水量的65%左右,可 以此作为灌水的下限指标。
《农业气象学气压》课件
气压在农业可持续发展中的作用
农业的可持续发展需要综合考虑环境、经济和社会因素,气压作为气象因素之一 ,对农业的可持续发展具有重要影响。
通过合理利用气压资源,可以促进农业的可持续发展,提高农业生产的经济效益 和社会效益。
06 总结与展望
气压在农业气象学中的重要地位
气压是农业气象学中一个重要 的气象因子,它对农业生产的 影响不可忽视。
根据气压变化趋势,采取相应的防灾 减灾措施,如提前排水、加固大棚等 ,减少灾害损失。
04 农业气象学中的气压研究 方法
实地观测法
总结词
直接获取气压数据的方法
详细描述
通过在特定地点和高度设置气压观测仪器,定期记录和上报观测数据,以获取气压的实时变化情况。 这种方法能够提供较为准确和及时的气压数据,但需要耗费大量人力和物力资源。
通过对大量历史气象数据进行整理和分析 ,探究气压与天气、气候等其他因素之间 的关联和变化规律。这种方法能够提供较 为全面的气压变化情况,有助于深入了解 气压对农业的影响,但需要充足的数据支 持和统计分析技术。
05 农业气象学中的气压研究 进展
气压在农业气候变化研究中的应用
01
气压作为农业气候变化的重要参 数,在研究气候变化对农业的影 响方面具有重要作用。
总结词
简述气压的基本概念和单位。
详细描述
气压是指单位面积上所受的大气压力,常用单位有百帕斯卡(hPa)、毫巴( mbar)等。
大气压的形成与变化
总结词
阐述大气压的形成原因和变化规 律。
详细描述
大气压的形成与地球自转、地球 重力、温度等因素有关,其变化 规律受地理位置、季节、气候等 因素影响。
气压对天气的影响
02
通过分析气压的变化趋势和规律 ,可以预测未来气候变化对农业 的可能影响,为农业生产和适应 气候变化提供科学依据。
农业气象学培训资料PPT课件(20张)
4. 农业小气候、农业气象灾害及其防御手段的研究 a. 研究各种气象灾害的发生规律及其对农业生产的影 响和相应的减灾对策与措施
b. 研究不同气象条件下最合理有效地调控农业设施等 的小气候条件的方法和措施
5. 农业气象基础理论研究
a. 作物产量形成的农业气象基础 b. 气候生产潜力理论
光合生产潜力、光温生产潜力及光温水生产潜力 c. 土壤-植物-大气连续体的水分运动和高效利用途径 d. 边界层物质传输与能量转化过程
气候变化对作物生长的影响 CERES模型
四、气象及农业气象学的发展历史
春秋时代(公元前770-公元前476年):土圭仪测日影定节气, 开始有夏至、冬至、春分、秋分四个节气。
西汉年初(公元前2世纪):二十四节气已能确定。 开始记载大旱、严寒、冰雹等特殊天气、气候现象
公元前,便可利用羽毛、木炭等的吸湿特性来进行空气湿度的测定。 在西方,则到了15世纪才用类似的方法来测定空气湿度。
2. 农业气象信息服务(农业气象预报与情报)
a. 农业气象灾害的情报、预报和警报 b. 动植物病虫害的有关预报 c. 产量与品质预报 d. 雨情、墒情和农情等情报
3. 农业气候资源的开发、利用与保护
我国有各种各样的气候,气候资源非常丰富。 所谓气候资源为光能、热能、水分和大气中的二氧化碳。 这些资源是植物生长所必需的能量和物质。 通过分析和说明一个地区的气候资源的特点, 为农业生产类型、种植制度、作物和品种的合理布局 等提供可靠的依据。
(作物蒸腾、光合和呼吸作用有关的物质和能量转化过程) e. 全球气候变化模式及适应对策等
e. 全球气候变化模式及适应对策等 GCM(全球大气循环模型,General Circulation Model) 通过大气循环过程(以大气运动与热力学结构为基础)的模拟, 预测全球范围的气候变化。 初始值:太阳辐射和海面温度
农业气象学 参赛课件
1、昼夜形成 昼:受光的半球 夜:背光的半球 2、日照时间长短 (1)日照时间:日出到日落的时间。
春季
冬季
夏季
秋季
近点:地球距太阳最近,1月3远点: 地球距太阳最远,7月4日
(2)昼夜长短随季节(时间)、纬度的变化 对北半球( φ )≥ 0 ° (N) 夏半年( δ ≥ 0 ° ,22/3—22/9) 各地日照时数均≥ 12小时,且纬度愈 高,日照时间愈长,北极圈以内为永昼。 冬半年( δ ≤ 0 ° ,23/9—21/3) 各地日照时数均≤ 12小时,且纬度 愈高,日照时间愈短,北极圈以内为永 夜。
中国生态十大热点
大气污染 水污染 垃圾围城 噪声 水土流失 荒漠化(2100平方公里/年丢失=2香港) 濒危物种生境缩小 水资源短缺(3%淡水=80%两极+20%利用)“北水南
耕地资源短缺 森林资源供不应求
调”:北冰洋(79%淡水)→贝加尔湖→蒙古→内蒙→西北→华 北
第一章 太阳辐射
h
2、太阳高度角的计算方法
某地( φ-该地的地理纬度 )、某日 ( δ-该日太阳直射地球上位置 )、某时 ( t-当时时刻)的太阳高度角为:
Sin h =Sin φ Sin δ +Cos φ Cos δ Cos t 特别地, t = 0 °时,
h = 90 °- φ+ δ
太阳直接辐射强度的变化
Ç È ½ ß ¶ ô ¸ « Ñ Ì
4
7 10
12.06 12.36 12.55 13.15 13.45 16.08
12.08 13.14 13.54 14.45 15.58 24.00 12.07 11.41 11.27 11.12 10.49 9.12
农业气象学 第一章PPT精品文档64页
种田无定例, 全靠看天气。 立春阳气转, 雨水沿河边。 惊蛰乌鸦叫, 春分滴水干。 清明忙种粟, 谷雨种大田。 立夏鹅毛住, 小满雀来全。
二十四节气农谚歌
芒种大家乐, 夏至不着棉。 小暑不算热, 大暑在伏天。 立秋忙打靛, 处暑动刀镰。 白露贲割地, 秋分无生田。 寒露不算冷, 霜降变了天。
立冬先封天, 小雪河封严。 大雪交冬月, 冬至数九天。 小寒买办忙, 大寒要过年。
第一章 太阳辐射与农业
日地关系 辐射太阳辐射 到达地面的太阳辐射 太阳辐射与农业生产
第一节 节气、季节及日照时间
一、昼夜及四季的形成
(一)日地关系 近日点:1月3日左右,相距1.45×108km;远日点: 7月4日左右,相距1.55×108km,日地平均距离为1.50×108km。
地球公转一周,需365d 5h 48min 46s,即为一年。在地球公 转轨道上,每隔15度划定一个位置,并定为一个“节气”名称, 全年分成24个节气。
两气, 前一气为“节气”,后一气为“中气”,后人把“节
气”和 “中气”统称为“节气”。
立春、立夏、立秋、立冬表示春、夏、秋冬四季的开始。 春分、夏至、秋分、冬至表示昼夜长短的转折日。 小暑、大暑、处暑,小寒、大寒反映温度的高低。 雨水、谷雨、小雪、大雪表示降水的季节。 白露、寒露、霜降反映水汽凝结状况和温度下降过程。 惊蛰、清明、小满、芒种为反映物候现象的节气,
(三)昼长的变化规律 相同纬度,昼长冬短夏长,春秋介于二者之间。
夏季昼长随纬度升高而加长,冬季昼长随纬度升高而缩短, 春、秋分则不随纬度升高而变。
二、可照时数、实照时数和日照百分率
可照时数(昼长)
定义:不受任何遮蔽时每天从日出到日落的总时数。
农业气象学ppt课件
—— 《齐民要术》(北魏) “伎儿鸟春来则种禾,秋去则种麦。”
—— 《宋本太平寰宇记》(宋)
23
● 农田小气候利用与改良技术 “冬雨雪止,辄以蔺之,掩地雪,勿使从风
飞去,后雪复蔺之;则立春保泽,冻虫死,来年 宜稼。”
—— 《氾胜之书》(西汉)
24
● 农业气象灾害防御技术 “凡五果花盛时,遭霜则无子,…。天雨
复制
物
酶的作用
激素的作用
土热
水
气
壤
离子的运动
过程
辐射的吸收、 热量、水汽、 二氧化碳的 交换
பைடு நூலகம்生长发育形成产量
水分、营养物质、 微量元素的摄取
状态
辐射体系 温度 湿度 风 二氧化碳浓度
系统的大小与形成 水分状况 色素、酶、激素代
谢等水平
温度 水量和水势 氧和二氧化碳浓度 微生物数量与活动 营养物质含量等
● 作物气象 ● 林业气象 ● 畜牧气象 ● 渔业气象
………
20
§3 农业气象学的诞生与发展
● 中国古代的农业气象成就 ● 中国近代农业气象学的发展 ● 中国现代农业气象学的发展 ● 国外农业气象学的主要进展 ● 未来农业气象学研究的重大问题和学科发展任务 ● 农业气象学科发展迫切需要解决的问题
21
一、中国古代的农业气象成就
1、记载中国古代丰富的农业气象经验与 知识的古籍主要有:
《吕氏春秋》(战国) 《氾胜之书》(西汉) 《齐民要术》(北魏) 《农书》(宋、元) 《农政全书》(明) 《二十四节气》 • • • • • •
22
2、具体例子: ● 农时、节令、授时、农候占验 “顺天时,量地力,则用力少而成功多,任 情返道,劳而无获。”
新晴,北风寒切,是夜必霜;此时放火作煴, 少得烟气,则免于霜矣。”
—— 《宋本太平寰宇记》(宋)
23
● 农田小气候利用与改良技术 “冬雨雪止,辄以蔺之,掩地雪,勿使从风
飞去,后雪复蔺之;则立春保泽,冻虫死,来年 宜稼。”
—— 《氾胜之书》(西汉)
24
● 农业气象灾害防御技术 “凡五果花盛时,遭霜则无子,…。天雨
复制
物
酶的作用
激素的作用
土热
水
气
壤
离子的运动
过程
辐射的吸收、 热量、水汽、 二氧化碳的 交换
பைடு நூலகம்生长发育形成产量
水分、营养物质、 微量元素的摄取
状态
辐射体系 温度 湿度 风 二氧化碳浓度
系统的大小与形成 水分状况 色素、酶、激素代
谢等水平
温度 水量和水势 氧和二氧化碳浓度 微生物数量与活动 营养物质含量等
● 作物气象 ● 林业气象 ● 畜牧气象 ● 渔业气象
………
20
§3 农业气象学的诞生与发展
● 中国古代的农业气象成就 ● 中国近代农业气象学的发展 ● 中国现代农业气象学的发展 ● 国外农业气象学的主要进展 ● 未来农业气象学研究的重大问题和学科发展任务 ● 农业气象学科发展迫切需要解决的问题
21
一、中国古代的农业气象成就
1、记载中国古代丰富的农业气象经验与 知识的古籍主要有:
《吕氏春秋》(战国) 《氾胜之书》(西汉) 《齐民要术》(北魏) 《农书》(宋、元) 《农政全书》(明) 《二十四节气》 • • • • • •
22
2、具体例子: ● 农时、节令、授时、农候占验 “顺天时,量地力,则用力少而成功多,任 情返道,劳而无获。”
新晴,北风寒切,是夜必霜;此时放火作煴, 少得烟气,则免于霜矣。”
《农业气象学》课件
农业应对气候变化的策略
探讨农业应对气候变化的适应性措施,如调整种植结构、推广抗逆品种、改进农业管理等。
利用大数据、人工智能等技术,提高农业气象服务的精细化、精准化水平,为农业生产提供更加个性化的服务。
开发与农业气象相关的保险产品,降低农业生产风险,保障农民收益。
农业气象保险产品创新
智能化农业气象服务
农业气象学基础知识
气候是某一地区长期平均的天气条件,包括温度、降水、风速等。
气候定义与特征
天气系统类型
气候分类与区划
天气系统包括锋面、气旋、反气旋等,对农业生产和作物生长有重要影响。
根据气候特征,可将全球划分为不同的气候类型,如温带、热带、亚热带等。
03
02
01
温度对作物生长、发育和产量有重要影响,不同作物对温度的要求不同。
总结词
分析该地区农业气候变化对农业生产的影响,提出应对措施。
要点一
要点二
详细描述
随着全球气候变暖,该地区的农业气候也发生了变化,如气温升高、降水减少等。这些变化对农业生产产生了深远的影响,如农作物生长周期缩短、病虫害加重等。为了应对这些影响,提出了多种应对措施,如调整种植结构、加强病虫害防治等。这些措施有助于提高农作物的适应能力,保障农业生产的可持续发展。
详细描述
农业气候区划通过对不同地区的气候条件进行调查和分析,确定各地区的农业气候特征和农业生产潜力,为农业生产布局和结构调整提供科学依据。
农业气候区划的意义
农业气候区划有助于合理利用气候资源,提高农业生产效益,促进农业可持续发展。
农业气候区划的方法
农业气候区划的方法包括气象观测、气候分析和区划指标确定等步骤,需要综合考虑地形、地貌、植被等因素对气候的影响。
探讨农业应对气候变化的适应性措施,如调整种植结构、推广抗逆品种、改进农业管理等。
利用大数据、人工智能等技术,提高农业气象服务的精细化、精准化水平,为农业生产提供更加个性化的服务。
开发与农业气象相关的保险产品,降低农业生产风险,保障农民收益。
农业气象保险产品创新
智能化农业气象服务
农业气象学基础知识
气候是某一地区长期平均的天气条件,包括温度、降水、风速等。
气候定义与特征
天气系统类型
气候分类与区划
天气系统包括锋面、气旋、反气旋等,对农业生产和作物生长有重要影响。
根据气候特征,可将全球划分为不同的气候类型,如温带、热带、亚热带等。
03
02
01
温度对作物生长、发育和产量有重要影响,不同作物对温度的要求不同。
总结词
分析该地区农业气候变化对农业生产的影响,提出应对措施。
要点一
要点二
详细描述
随着全球气候变暖,该地区的农业气候也发生了变化,如气温升高、降水减少等。这些变化对农业生产产生了深远的影响,如农作物生长周期缩短、病虫害加重等。为了应对这些影响,提出了多种应对措施,如调整种植结构、加强病虫害防治等。这些措施有助于提高农作物的适应能力,保障农业生产的可持续发展。
详细描述
农业气候区划通过对不同地区的气候条件进行调查和分析,确定各地区的农业气候特征和农业生产潜力,为农业生产布局和结构调整提供科学依据。
农业气候区划的意义
农业气候区划有助于合理利用气候资源,提高农业生产效益,促进农业可持续发展。
农业气候区划的方法
农业气候区划的方法包括气象观测、气候分析和区划指标确定等步骤,需要综合考虑地形、地貌、植被等因素对气候的影响。
农业气象学课件 PPT
● 作物气象 ● 林业气象 ● 畜牧气象 ● 渔业气象
………
§3 农业气象学的诞生与发展
● 中国古代的农业气象成就 ● 中国近代农业气象学的发展 ● 中国现代农业气象学的发展 ● 国外农业气象学的主要进展 ● 未来农业气象学研究的重大问题和学科发展任务 ● 农业气象学科发展迫切需要解决的问题
一、中国古代的农业气象成就
物
酶的作用
ห้องสมุดไป่ตู้激素的作用
土热
水
气
壤
离子的运动
过程
辐射的吸收、 热量、水汽、 二氧化碳的 交换
生长发育形成产量
水分、营养物质、 微量元素的摄取
状态
辐射体系 温度 湿度 风 二氧化碳浓度
系统的大小与形成 水分状况 色素、酶、激素代
谢等水平
温度 水量和水势 氧和二氧化碳浓度 微生物数量与活动 营养物质含量等
§2 农业气象学的定义及其主要内容
煴音yún,意思是没有火焰的暗火。
—— 《齐民要术》(北魏)
二、中国近代农业气象学的发展
中国的近代气象观测于19世纪中叶开始由西方国家在 沿海陆续兴建,辛亥革命以后才开始兴办气象站。1912年 直隶农事试验总场设立了农业测候所。1922年竺可桢发表 “气象与农业之关系”一文,成为中国农业气象学的奠基 人。30年代40年代蒋丙然、涂长望等我国气象学家陆续发 表了一批农业气象论文,编写出版了《农业气象学》教材。 但总的看,由于长期战乱,中国农业气象事业基本处于停 顿状态。
农业气象学
第一章 绪论
主要内容
§1 农业生产与气象条件 §2 农业气象学的定义及其主要内容 §3 农业气象学的诞生与发展
本章重点
● 农业与气象的关系 ● 农业气象学的定义 ● 农业气象学的主要内容
………
§3 农业气象学的诞生与发展
● 中国古代的农业气象成就 ● 中国近代农业气象学的发展 ● 中国现代农业气象学的发展 ● 国外农业气象学的主要进展 ● 未来农业气象学研究的重大问题和学科发展任务 ● 农业气象学科发展迫切需要解决的问题
一、中国古代的农业气象成就
物
酶的作用
ห้องสมุดไป่ตู้激素的作用
土热
水
气
壤
离子的运动
过程
辐射的吸收、 热量、水汽、 二氧化碳的 交换
生长发育形成产量
水分、营养物质、 微量元素的摄取
状态
辐射体系 温度 湿度 风 二氧化碳浓度
系统的大小与形成 水分状况 色素、酶、激素代
谢等水平
温度 水量和水势 氧和二氧化碳浓度 微生物数量与活动 营养物质含量等
§2 农业气象学的定义及其主要内容
煴音yún,意思是没有火焰的暗火。
—— 《齐民要术》(北魏)
二、中国近代农业气象学的发展
中国的近代气象观测于19世纪中叶开始由西方国家在 沿海陆续兴建,辛亥革命以后才开始兴办气象站。1912年 直隶农事试验总场设立了农业测候所。1922年竺可桢发表 “气象与农业之关系”一文,成为中国农业气象学的奠基 人。30年代40年代蒋丙然、涂长望等我国气象学家陆续发 表了一批农业气象论文,编写出版了《农业气象学》教材。 但总的看,由于长期战乱,中国农业气象事业基本处于停 顿状态。
农业气象学
第一章 绪论
主要内容
§1 农业生产与气象条件 §2 农业气象学的定义及其主要内容 §3 农业气象学的诞生与发展
本章重点
● 农业与气象的关系 ● 农业气象学的定义 ● 农业气象学的主要内容
农业气象学 PPT
式中,A—为有效积温, 为有效温度
作物种类 水稻 冬小麦 玉米 高粱 谷子 棉花 大豆 马铃薯
早熟型 2400-2500 2100-2400 2200-2400 1700-1800 2600-2900 1000
中熟型 2800-3200 1600-2400 2500-2700 2500-2700 2200-2400 3400-3600 2500 1400
(1)活动积温.高于生物学下限温度(B) 的日平均温度(ti)称为活动温度作物在某 时期内的活动温度的总和为活动积温。
式中。Y-为活动积温,B-为生物学下限温度, ti>B-为高于下限温度的日平均温度,即活 动温度为该生育期始日至终日(1-n)之和
(2)有效积温.活动温度与生 物学下限温度之差,称为有效 温度作物在某时期内的有效温 度的总和为有效积温。
最高温度
30-32 40-44 40-42 35-40
水稻主要生育期的三基点温度 (℃)
生育期 最低温度 最适温度 最高温度
种子发芽期 苗期 分蘖期
10-12 12-15 15-16
240-42
抽穗成熟期
15-20
25-30
40
三.农业界限温度
对农业生产有指示或临界意义的温度, 称为农业界限温度或农业指标温度。 该温度出现的日期持续日数和持续时 期中积温的多少,对一个地方的作物 布局,耕作制度,品种搭配和李节安 排等,都具有十分重要的指标意义。 农业气象工作中,重要的界限温度有 0℃,5℃,10℃和15℃等。
一、土壤温度对植物生长发育的影响
土壤温度是植物重要生活因子之 一。它直接影响着种子的发芽, 幼苗的生长和根系的活动:同时, 还有力地制约着有机物质的腐烂 和分解过程,各种盐类的溶解度 以及地下害虫的发生发展,从而 间接地影响着植物的生长发育。
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• 2浓度增加,使水分利用率提高,作物生长所需水量将减少。 CO 因此在缺水或缺少灌溉的地区,可以种植一些原来不能种的作物 并能获得高产。 • 增加CO2浓度将增加植物的耐盐性。 因为浓度高可使作物多固定C元素,以增加碳水化合物供应, 从而缓解盐害。
◊ 上部气温随高度的上升而升高 ◊ 空气以水平运动为主(气流比较平稳) ◊ 水汽、尘埃含量极少,大多数时间天气晴朗。
中间层
(顶部温度:-113~-83度)
◊ 气温随高度的增加迅速降低, ◊ 气流有强烈的垂直运动。(又称高空对流层)
中间层是从平流层顶到距地面85km的高度。
热层
位于中间层以上。该层气温随高度增加而迅速增高。 热层没有明显的顶部,通常认为在垂直方向上, 气温从向上增温至转为等温时为其上限(大约800km)。
主要集中在低层大气,随高度升高很快减少。
◊ 大气中的各种凝结物 - 云、雾、雨、雪等有水汽存在而产生。 ◊ 水汽、液态的水滴和固态的冰晶在不断进行相互转换,在转换 过程中伴随着潜热的吸收和释放,从而引起温度的改变和热量 的转换。 ◊ 大气中的水汽能强烈吸收地面长波辐射,它和CO2一起,对地
面保温起着重要的作用。
热层的特征 ◊ 气温随高度增加迅速增高 增温幅度与太阳活动有关 (强,500km -> 2000k) (弱,500km -> 500k) ◊ 空气处于高度电离状态
在高层大气中(60km以上)由于受到太阳的强烈辐射,迫使气体原子电离,产生 带电离子和自由电子,使在高层大气中产生电流和磁场,并可反射无线电波。
5. 含卤素化合物:
卤代烃,其他含氯化合物和氟化物。
一氟三氯甲烷 CFCl3(F-11) 二氟二氯甲烷 CF2Cl2(F-12)
冰箱制冷剂、喷雾器中的推进剂、塑料起泡剂等。
6. 光化学氧化剂: O3、过氧乙酰硝酸酯PAN)、NO2、H2O2等。 危害人和动植物,具有刺激性(引起眼睛酸、痛、流泪)
7. 颗粒物:气溶胶、总悬浮颗粒物、降尘、飘尘、可吸入
散逸层
它是大气的最高层,又称外层,是大气圈与星际空间
的过渡带。气温随高度的增加很少变化。
第二节 大气污染
大气污染
由于人类活动或自然过程,使排放到大气中的物质的浓度及持续时间足
以对人类及动植物的健康、设施或环境产生不利影响,破坏了生态系统 和人类及动植物的生活生存条件的现象,称为大气污染。 对人类造成危害较大的有: 烟尘、硫化物、氧化物、氮化物和有机物等。
3. 碳氧化合物:CO和 CO2。 CO2属于温室气体,是导致地球温度的上升,并使全球气 候发生明显的变化。 4. 碳氢化合物:挥发性的碳氢化合物,有烷烃,烯烃,炔烃, 芳香烃等。 主要污染物是甲烷和苯并芘(C20H12)。 甲烷: 仅次于CO2的温室气体。
苯并芘(BaP): 致癌物质
食用油煎炸食品, 煤、石油 碳氢化合物燃烧
原子(O2→O+O),然后又和氧分子化合而成(O2+O→O3)。 臭氧的分布:近地空气层中,臭氧含量很少
5-10km高度,含量开始增加 20-25km处达最大浓度,形成明显的臭氧层 55km逐渐消失。
臭氧吸收的紫外线: 紫外C(波长0.20-0.28微米) -> 全部 紫外B(波长0.28-0.32微米) -> 绝大部分 紫外A(波长大于0.32微米) 杀灭细菌 防治佝偻病 促进植物细胞壁和纤维素的合成
主要成分: 25km以下 氮气 78% 氧气 21% 氩气 0.9% 95km处 77% 21.5% 0.76%
氮和氧
氮是大气中含量最多的气体, 氮是地球上生命体的基本成本, 以蛋白质的形式存在于有机体中。 氧是大气中含量次多的气体, 氧气是维持人类及动植物生命极为重要的气体。
臭氧
大气中的臭氧是氧分子在太阳紫外辐射的作用下分解成氧
2.CO2浓度增高对植物光合率与生产力的影响
增加CO2浓度,从长期看来可以延迟叶片衰老,使叶片有较长时间 维持活跃的光和作用,这对作物增产非常有利。
3.CO2浓度增高对植物水分利用率的影响
植物每获得一个分子的CO2,叶片将蒸腾失去水分的比值称为 光合水分利用率。
增加CO2浓度,可减少小麦蒸腾80%;玉米、高粱约68%
第一章
大气
大气的组成、大气的垂直结构 大气污染(污染源、污染物、大气污染的影响) 大气与农业(二氧化氮的浓度变化对农业的影响)
第一节 大气的组成和垂直结构
一、大气的组成
大气: 包括悬浮其中的液体和固体质粒在内的气体混合物。
气体混合物:干洁大气、水汽和气溶胶粒子。
干洁大气
不含水汽和气溶胶粒子的混合空气称为干洁大气。 平均分子量:28.966左右
a. 酸雨 :PH<5.6时的降雨。 形成途径:二氧化硫在潮湿、污浊的空气中,被大气 中的金属离子催化氧化成硫酸而形成酸。 酸雨的危害:
使河流、湖泊酸化 危害植物正常的生长发育 使土壤酸化,降低土壤肥力 严重腐蚀城市建筑物、桥梁、机器等
b. 温室效应
大气吸收地面长波辐射之后,也同时向宇宙和地面发射辐射, 从而对地面起保暖增温作用。
• 引起温室效应的气体称为温室气体。 有二氧化碳、甲烷、一氧化碳、氟里昂、水汽等。
c.臭氧层遭破坏
影响臭氧层的化学反应物大约有一万种。
氟利昂破坏性最严重, 氮氧化物(NO、NO2)也能和臭氧发生反应,使臭氧分解
CFCl3 自由Cl CFCl2 CF2Cl2 自由Cl CF2Cl Cl O3 ClO O2 O2 O O ClO O Cl O2
大气污染的治理
合理布局工业,减少污染物排放 改进燃烧方法和燃料构成 采用区域采暖集中供热 减少交通废弃污染 合理使用农药和化肥 造林绿化
第三节 大气与农业
一、CO2浓度变化对农作物的影响
1.CO2浓度增高对不同作物类型的影响
增加CO2浓度, C3植物无论是弱光或强光条件下,光合作用均能得到促进。 C4植物在高的CO2浓度下,也只能增加一点CO2吸收率。
o 农业生产过程中的农药、化肥等使用不当,使大气产生 污染,对农产品及产品质量也有不良影响。 o 家畜饲养所带来的污染物:粪尿本身及其分解产生的
臭、氨、醛、酰、H2S及病原微生物等。
4. 生活污染源
家庭炉灶及取暖设备在燃烧过程中向大气排放的污染物质 烟尘、二氧化碳、二氧化硫等
二、大气污染物
1. 含硫化合物: SO2, SO3, H2SO4, H2S, 硫酸盐、有机硫化物等。 危害最大的是 SO2, H2SO4, H2S SO2的危害:酸雨的主要原因 2. 含氮化合物: NH4, N2O, NO, NO2等。 NO, NO2的危害最大 NO2对呼吸器官有强烈的刺激作用,能迅速破坏肺细胞
被列入大气卫生质量标准的污染物:
尘埃,SO2, NO2, CO, 和CO2等气体
一、大气污染源
1. 工业污染源
大气污染物的主要来源,且排放量大而集中。 烟尘和SO2排放量占全国排放总量的84%。
2. 交通运输污染源
汽车、轮船、飞机等 - 一氧化碳和氮氧化物 它们的排放量占总排放量的一半以上。
3. 农业污染源
二氧化氮
大气中的二氧化氮来源: 海洋及陆地上的有机体的腐烂、分解 动植物的呼吸作用 石油煤等化石燃料的燃烧 二氧化氮多集中于大气底部20km的气层内 在低层大气中的含量,随时间和地点而不同 一般夏季含量少、冬季多 白天少,夜间多 农村少,城市、工矿区多。
水汽
水汽是大气的重要组成部分。 水汽主要来自江、河、湖、海及潮湿物体表面的蒸发。
它受地面影响最大,而它的厚度最薄。
〈对流层里集中了3/4的大气质量和大部分水汽〉
对流层的主要特点
◊ 气温随高度增加而降低(每上升100m,气温约下降0.65) ◊ 空气具有强烈的对流运动和不规则的乱流运动 ◊ 气象要素水平分布不均匀
平流层
平流层位于对流层顶到距地面约50-55km的高度。 平流层的特征
二、大气的结构
大气的垂直分层
大气在垂直方向上物理性质是不均匀,
根据大气温度的垂直分布特性, 并考虑垂直方向上的大气运动情况,
将大气层分为以下五层。 对流层,平流层,中间层,热层,散逸层
对流层:
对流层是大气的最底层,它的底部直接接触于地面。
低纬度: 17-18 km 中纬度: 10-12 km 高纬度: 8-9 km 夏季高于冬季
颗粒物等的总称。
• 可吸入颗粒物是指粒径小于10微米的粒子。粒径越小,
在大气中停留时间越长,被人体吸入的可能性就越高。
• 小于2微米的粒子可以到达肺部无纤毛区,对人体健康 造成极大的危害
三、大气污染的影响
1. 对农业生产的危害
农作物减产、产品品质下降。 2. 对全球气候的影响 酸雨、温室效应、臭氧层遭破坏
气溶胶粒子
悬浮在大气中的固态或液态的粒子称为气溶胶粒子
水滴、冰晶、燃烧产生的烟粒、被风卷起的尘土、海洋中浪 花溅起在空中留下的盐粒火山爆发后进入大气的火山灰、 植物的花粉微生物和细菌等。
◊ 能见度降低 ◊ 云、雨的形成起重要作用(水汽凝结核) ◊ 吸收一部分太阳辐射及阻挡地面放射 – 对地面和空气温度有 一定的影响 ◊ 有些是大气中的污染物质,可对人类、动植物造成危害。
二、CO2增加后对农业计划与措施的调节
1. 作物类型的调整 增加CO2 浓度,块茎作物收益最大,其次是籽粒。 2. 作物育种的考虑 培育抗倒伏、不分孽过多的作物品种。
3. 耕作措施的考虑
(1) 旱地作物因CO2浓度增加,促进早期生长,将更早地耗尽土壤水 分。因此,在耕作措施效应相应调整。 (2) 由于CO2充足,水分利用率高,作物的种植密度可以相应提高。 (3) 增加CO2浓度后,作物对肥料的要求更高,故应增加肥料的供应。 (4) 作物的分布区域