农业气象(土壤水分部分)
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农业气象学授课教案开课专业:应用气象专业,农业资源与环境开课学时:48(其中:讲课学时38 ,实验实习学时10)课程的性质和任务:农业气象学是应用气象学的重要组成部分,属应用气象学专业的主干课程。
本门课程从农业生产与气象条件的关系入手,主要介绍农业气象要素(光、热、水、气)对农业生物生长发育及产量形成影响的基本理论与基本规律、气象条件调控技术以及农业气象模式建立的基本方法,并为后续专业课程的学习打下良好基础。
根据本课程特点及实际情况,本课程以理论教学为主,并适当配以实习,以加深对课堂知识的理解,提高学生分析问题与解决问题的能力。
第1讲第一章绪论一、教学目的:介绍农业与气象的关系、课程的主要内容和总体安排。
二、讲授的内容提纲:1、农业生产与气象条件1.1生物有机体生长发育和产量形成1.2农业生产与气象条件1.3土壤-植物-大气系统2、农业气象学的定义及其主要内容2.1农业气象学的定义2.2农业气象的目的、主要内容及其基本知识3、农业气象学的诞生与发展3.1我国农业气象工作的建立与发展3.2国外农业气象学的主要进展三、教学重点和难点:农业生产与自然环境的关系四、教学方法和实施的步骤:首先介绍农业生产与自然环境的关系,在此基础上,讲述农业气象学的基本概念以及其研究对象,使学生对本课程有一个大体的认识;然后,介绍课程的主要内容和安排,以便学生明确学习的目标。
第2讲第二章第1节光的生物学意义与植物的光学特性一、教学目的:介绍了光的生物学意义、植物叶片的光学特性以及光合作用的能量平衡与转换。
二、讲授的内容提纲:1、太阳辐射与农业生产1.1光在生物体生命中的作用1.2植物单叶的光学特性1.3植物群叶的光学特性1.4植物叶片的能量平衡1.5光合作用的能量转换;三、教学重点和难点:植物叶片的光学特性四、教学方法和实施的步骤:本讲首先介绍光在生物体生命中的作用;在此基础上,详细介绍了植物叶片的光学特性;最后讨论了植物在光合作用下能量平衡与能量转换等问题。
农业气象观测规范土壤分册农业气象观测规范土壤分册是一份非常重要的文档,它主要描述了一些关于土壤观测的规范和标准。
这些规范和标准对于农业生产非常关键,因为土壤是农业生产的基本要素之一。
通过规范和标准的执行,可以保证土壤观测的准确性和可靠性,提高农业生产的效率和质量。
土壤观测是农业生产的重要组成部分之一,它可以帮助农民了解土壤的质量和特点,为农业生产提供可靠的依据。
土壤观测包括土壤水分、土壤温度、土壤含盐量、土壤肥力等多个指标,这些指标对于农业生产具有非常重要的意义。
但是,如果土壤观测不规范或者不标准化,就会影响观测结果的准确性和可靠性,进而导致农业生产的效益下降。
因此,规范土壤观测非常重要。
农业气象观测规范土壤分册就是对土壤观测进行规范和标准化的一个文档。
这个文档中包含了很多关于土壤观测的规范和标准,比如对于土壤监测点的选取要求、土壤观测仪器的选用和使用要求、土壤观测数据的处理和分析要求等等。
这些规范和标准可以帮助农民进行科学、准确的土壤观测,提高农业生产的效益。
首先,规范土壤监测点的选取要求。
按照规范,土壤监测点应该选择在显著的土壤类型或者土地利用变化区域,同时要考虑土壤深度、土层物理化学性质的选取等因素。
这样可以确保观测结果的代表性和可靠性。
其次,规范土壤观测仪器的选用和使用要求。
农业气象观测规范土壤分册中明确了对于土壤水分、土壤温度、土壤含盐量、土壤肥力等指标观测仪器的选用、校准和使用等方面的要求。
比如,土壤水分的观测仪器必须能够精确地测定土壤水分的含量和分布状态,同时要求环境温度等要素对土壤水分观测的影响要降至最低。
最后,规范土壤观测数据的处理和分析要求。
农业气象观测规范土壤分册中要求对于所观测到的数据进行处理、分析和转换,提供必要的统计数据和分析报告以便于管理者或者科研人员进行进一步的决策和研究。
总之,农业气象观测规范土壤分册是重要的文档,它标准化和规范化了土壤观测的过程,提高了农业生产的效益和质量。
土壤湿度气象观测方法介绍作者:鲁向东来源:《农业与技术》2018年第07期摘要:土壤水分观测是气象为农服务工作之一,对土壤水分连续观测是监测农田旱、涝情况的重要依据。
实践中通过对土壤中不同层中数量变化的、水分的移动情况及其岩石、大气等自然体等水分交换整体概况的深入分析,有利于获取到所需的土壤水分状况信息。
作为土壤成分的重要组成部分,其水分的存在,为土壤中自身的特性、气体的活动等密切相关,影响着土壤养分、微生物活动等不同要素。
若土壤水分状况良好,则有利于提高其生产力。
因此,需要结合土壤的实际情况,对其水分状况、变化规律等进行深入分析,以便促进我国现代农业发展。
在对土壤湿度进行气象观测时,应注重人工实测与仪器自动的气象观测方法的配合使用。
基于此,本文将对土壤水分观测方法和土壤湿度项目表述的意义进行系统阐述。
关键词:人工实测;自动观测;土壤湿度;气象观测方法中图分类号:S16 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.201804310611 人工实测方法1.1 地段选择选择有代表性的地块作为长期观测点,分作物地段和固定地段,每次观测都在此地块上进行。
1.2 观测时间固定观测时间为每年3月18日开始至土壤冻结达10cm结束,每旬逢8日下午取土观测;因农事活动服务需要可增加观测次数。
1.3 取样方法固定观测地段和作物观测地段各层均取4个重复。
采用烘干称重法测定土壤湿度,计算土壤重量含水率,土壤相对湿度、土壤水分总贮存量和有效水分贮存量。
测定深度一般为50cm。
分0~10cm、10~20cm,20~30cm,30~40cm,40~50cm5个层次。
把观测地段分成4个小区,每次取土各小区取1个重复。
取土下钻地点应距前次测点1~2m且在两行作物中间,垄作、沟作地段应分别在垄背、垄沟上取土。
每个层次取土样40~60g,放入盛土盒内,随即盖好盒盖,再将钻头内余土刮净并观测记录该土层的土壤质地。
按上述步骤依次取出各个重复各个深度的土样。
土壤水分分册土壤水分分册名目第一章土壤水分测定测定土壤水分的意义土壤水分状况是指水分在土壤中的移动、各层中数量的变化以及土壤和其它自然体〔大气、生物、岩石等〕间的水分交换现象的总称。
土壤水分是土壤成分之一,对土壤中气体的含量及运动、固体结构和物理性质有一定的碍事;制约着土壤中养分的溶解、转移和汲取及土壤微生物的活动,对土壤生产力有着多方面的重大碍事。
土壤水分又是水分平衡组成工程,是植物耗水的要紧直截了当来源,对植物的生理活动有重大碍事。
经常进行土壤水分状况的测定,掌握土壤水分变化规律,对农业生产实时效劳和理论研究都具有重要意义。
土壤湿度测定一般瞧测地段种类土壤湿度测定设有三种瞧测地段,除为实时效劳外,各有其不同的目的:1.固定瞧测地段:为研究土壤水分平衡及其时空变化规律,所设置的长期固定的周年土壤湿度测定地段。
地段对所在地区的土壤水分状况应具有代表性。
地段设置在大气候瞧测场内,要是瞧测场内土质不均匀或代表性差,应设置在台站四面植株密度均匀、高度小于20厘米的草地上。
2.作物瞧测地段:为了研究作物需水量、监测土壤水分变化对作物生长发育及产量形成的碍事,并为农业生产田间治理效劳。
在要紧旱地作物、牧草和果树等生育状况瞧测地段上,进行土壤湿度的测定,随作物〔或牧草、果树等〕生育状况瞧测地段的转移而转移。
3.辅助瞧测地段:为满足当地墒情效劳的需要进行临时性或季节性土壤湿度瞧测〔如墒情普查〕所设置的地段。
这类地段数量一般较多,应代表当地的土壤类型和土壤水分状况。
为便于历年土壤水分状况比立也应相对固定。
辅助地段的设置、测定时刻、测定深度、重复次数等由上级业务主管部门和台站自行确定。
测定时刻1.固定瞧测地段:每旬第三天和第八天采纳中子仪各进行一次测定,包括土壤冻结期间。
2.作物瞧测地段:作物从播种到成熟,多年生植物〔如牧草和果树〕,从第一个发育期到最后一个发育期的时段内,每旬第八天采纳烘干称重法测定土壤湿度。
关于越冬作物,从冬季冻结深度大于或等于10厘米起到春季0—10厘米深冻土层完全融化这一时段内停测。
农业气象灾害名词解释
农业气象灾害是指由大气环流异常、气候变化等引起的对农业生产产生负面影响的灾害事件。
这些灾害可以导致农作物减产、品质下降,甚至绝收,给农业生产带来巨大的损失。
农业气象灾害主要包括以下几类:
1、干旱:指长时间无降水或降水量严重不足,导致土壤水分缺乏,影响作物正常生长的灾害。
干旱可分为春旱、夏旱、秋旱和冬旱等类型,其中春旱和夏旱对农业生产的影响最为显著。
2、暴雨:指短时间内降下大量雨水的气象现象,可能导致农田积水、土壤流失和农作物受损。
暴雨还能引发山洪、泥石流等自然灾害,对农业生产造成巨大威胁。
3、冰雹:指空中降下的冰块,通常伴随着强风和雷电,对农作物造成机械性损伤。
冰雹灾害的发生具有地域性和时间性,多发生在春季和夏季。
4、霜冻:指在春季或秋季出现的霜或冰冻现象,对农作物造成冻害,影响作物的正常生长和产量。
霜冻灾害在北方地区较为常见。
5、热带气旋(台风):指在热带海洋上形成的气旋性涡旋,具有强大风力和暴雨,对沿海地区的农业生产造成巨大破坏。
台风带来的风暴潮、洪水和泥石流等次生灾害也对农业生产构成严重威胁。
6、持续低温:指长时间内气温持续偏低,导致农作物生长迟缓或死亡的气象灾害。
持续低温灾害主要发生在寒带和温带地区,对越冬作物的影响尤为严重。
这些气象灾害的发生与大气环流、气候类型、地形地貌等多种因素相关,其影响范围和程度也因地区和灾害类型而异。
了解和掌握农业气象灾害的特点和规律,采取有效的应对措施,是降低灾害损失、保障农业生产的重要手段。
以上内容仅供参考,如需更多关于农业气象灾害的信息,建议查阅相关文献或咨询农业气象专家。
农田水分状况:指农田土壤水、地面水和地下水的状况及其相关的养分、通气、热状况土壤水:通常将存在于非饱和带的水分称为土壤水,(土壤水是联系农田地表水和地下水的纽带,农田土壤水直接影响作物生长的水,气,热,养分等状况,与作物生长关系密切,是作物生长环境的核心要素之一。
)地下水:储存于饱和带的水分称为地下水。
土壤含水率:(习惯上称为含水量)是指一定量的土壤中所含有水分数量的多少,又称土壤湿度。
毛管水:是受土壤毛管力作用保持在土壤中的水分,(毛管水依其在土壤中的分布又可分为毛管悬着水和毛管上升水)。
毛管悬着水:在地下水埋深较大时,降水或灌溉水等地面水进入土壤,借助毛管力保持在上层土壤毛管孔隙中的水分毛管上升水:借助毛管力的作用,由地下水上升进入上层土体的水。
凋萎系数:出现永久凋萎时的土壤含水量称为凋萎点含水量,也称凋萎系数。
田间持水量:在地下水埋藏较深和排水良好的土地上,当充分降水或灌溉后,地表水完全入渗,并防止蒸发,经过几天时间,土壤剖面所保持的含水量,即为田间持水量。
(田间持水量包括吸湿水,薄膜水和毛管悬着水,其数量是三者数量的和)田间持水率:在生产实践中常将灌水两天后土壤所能保持的含水率叫做田间持水率。
SPAC系统的主要内容:水分经由土壤到达植物根系,进入根系,通过细胞传输进入木质部,由植物的木质部到达叶片,再由气孔扩散到大气中去,最后参与大气的湍流交换,形成一个统一、动态的互反馈连续系统,即土壤-植物-大气连续体(SPAC)系统。
在这一连续体中存在物质、能量和信息的传递和交换,土壤、植物和大气是SPAC系统的研究对象。
SPAC系统研究的核心内容:水分在土壤、植物和大气中的传输。
水分总是从水势高的地方向水势低的地方运动。
作物需水量:指生长在大面积上的无病虫害,土壤水分和肥力适宜,能取得高产潜力条件下的作物植株蒸腾和棵间蒸发量,包括组成植株体所需的水量。
参照作物需水量(潜在腾发量):指土壤水分充足、地面完全覆盖、生长正常、高矮整齐的开阔(地块的长度和宽度都大于200m)矮草地(草高8~15cm)上的蒸发量。
土壤水分分册
第一章土壤水分测
湿度测定的一般规定
观测地段种类:
固定观测地段作物观测地段辅助观测地段
测定时间
固定地段:每旬第三天和第八天用中子仪各进行一次测定。
作物观测地段:作物从播种到成熟,多年生植物从第一个发育期到最后一个发育期的时段内,每旬第八天用烘干称重法测土壤湿度。
固定观测地段在下午测定,作物观测地段土壤湿度测定在上午进行。
固定地段:测定深度一般位2米,每10厘米读数一次。
作物观测地段:测定深度一般位50厘米,分0 ┄10厘米,10 ┄20厘米…… 40 ┄50厘米等5个层次。
测定重复
固定观测地段和作物观测地段各层均取4个重复
计算项目:
土壤重量含水率,土壤相对湿度、土壤水分总贮存量和有效水分贮存量
特殊情况处理的规定:
降水和灌溉影响取土时,可顺延到降水或灌溉停止可以取土时补测,当顺延日期超过下旬第3天时,则不再补测。
烘干称重法测定土壤湿度
烘干称重法是用土钻从观测地段取回各个要求深度所有的重复的土样,称重后送入一定温度的烘箱中烘干再称重,土壤含水率与干土百分比即为土壤重量含水率。
仪器工具
土钻、盛土盒、刮土刀、提箱
托盘太平(载重量为100克、感应量为0.1克)、烘箱、高温表。
盛土盒盒身,盒盖应标上号码,号码要一致,每年第一次取土前应称量盛土盒的重量,以克为单位,取一位小数。
天平要定期送往计量部门检定。
测定顺序
1. 下钻地点的确定:观测地段分成4个小区,作上标志,每次取土各小区取一个重复,取土下钻地点应距前次测点1-2米且在两行作物中间。
2. 钻土取样垂直顺时针下钻,按所需深度,由浅入深,顺序取土当钻杆上所刻深度达到所取土层下限并与地表平齐时,提出土钻,即为所取土层的土样。
将钻头零刻度以下和盒土钻开口处的土壤及钻头口外表的浮土去掉,然后将钻头平放,采用剖面去土的方法,
迅速地用小刀刮去土样40-60克,放入盛土盒内,随即盖好盒盖,再将钻头内余土刮净并观测记录该土层的土壤质地。
按上述步骤依次取出各个重复各个深度的土样。
每个重复的土样取完后将剩余的土按原来对于层顺序填入钻孔中。
3. 称重与湿土共重,土样取完带回室内,檫净盛土盒外表泥土,校准天平后逐个称重,以克为单位,取一位小数,然后复称检查一遍。
4. 烘烤土样:在核实称重无误后,打开盒盖,盒盖套在盒底,放入烘箱内烘烤。
烘烤温度应稳定在100-150℃之间,烘土时间的长短以土样完全烘干,土样重量不再变化时为准,具体时间视土壤性质而定。
5. 称盒与干土共重:烘烤完毕,断开电源,待烘箱稍冷却后取出土样并迅速盖好盒盖,进行称重,然后复称一遍,当全部计算完毕经检验确认无误时,才可倒掉土样。
5. 计算土壤重量含水率:
计算公式W=(g2 - g3)/ (g3 - g1) x 100%
W:土壤重量含水率(%)g1:盒重(克)
g2:盒与湿土共重(克)g3:盒与干土共重(克)
先算出各个深度每个重复的土壤重量含水率,再求出各个深度4个重复平均值,均取一位小数。
土壤相对湿度和土壤水分贮存量的计算
土壤相对湿度
以重量含水率占田间持水量的百分比表示。
计算公式:
R=w / fe X 100%
R:土壤相对湿度(%)取整数记载
W: 土壤重量含水率(%)
Fe:田间持水量(用重量含水率表示)
土壤水分贮存量
1.土壤水分总贮存量
土壤水分总贮存量是指一定深度(厚度)的土壤总的含水量,以水层深度毫米表示,取整数记载。
计算公式:
v = p x h x w x 10
v:土壤水分总贮存量(毫米)
p:地段实测土壤容重(克/立方厘米)
h:土层厚度(厘米)
w:土壤重量含水率(%)
若实际值大于田间持水量,应在备注栏逐注明。
2. 土壤水分有效贮存量
土壤有效水分贮存量是指土壤中含有的大于凋萎湿度的水分贮存量。
计算公式:
u = p x h x (w - wk) x 10
u有效水分贮存量(毫米)
wk:凋萎湿度
其他土壤水分状况项目的测定
1 . 地下水位深度测定:
测定地点
除地下水位深度常年大于2米的台站外,均应进行地下水位深度的测定,一般可在作物观测地段附近选定能代表当地地下水位的,供灌溉或饮水使用的水井进行测定。
否则可视当地条件设置观测专用的简易管井盒或竹管井。
测定时间
在土壤湿度测定日的上午进行。
为测定正确,一般应在早晨进行,当水井水位因灌溉或饮用等人为因素发生变化时,应在水井水位恢复到正常时进行补测。
测定方法
用绳、杆、皮尺进行测量(绳、皮尺下端应系一重物),以米为单位,取一位小数。
2. 干土层厚度测定
干土层的深浅是干旱程度的标志,每次测定土壤湿度时都要做干土层的测定,当干土
层厚度≥3厘米进行记载。
测定地点:在作物观测地段上进行。
测定时间;与土壤湿度测定同时进行。
测定发方法:在地段有代表性处出,用铁铲切一土壤垂直剖面,以干湿交界处为界限用直尺量出干土层厚度,以厘米为单位,取整数记载。
如降水渗透后湿土下有干土层,仍应观测记载干土层厚度,并在备注栏注明。
3. 降水渗透深度测定
在干旱季节观测降水渗透深度,对了解旱情解除程度和分析土壤水很有意义。
测定地点:在观测地段上进行。
测定时间;在土壤干土层(包括湿土层下的干土层)厚度≥3厘米,日降水量≥5毫米或过程降水量≥10毫米,降水后根据降水量大小,待雨水下渗后及时测定。
将农气簿2-1中备注栏和纪要栏进行整理,选择主要内容填入。