农业气象第三章
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农业气象学中的灾害预警与应急响应第一章引言农业是国民经济的重要组成部分之一,农业生产过程中常常受到天气等自然因素的影响。
特别是极端气候事件的频繁发生,给农业生产带来了更大的不确定性。
为了更好地面对突发天气事件,农业气象学也逐渐成为重要的领域之一。
农业气象学中的灾害预警与应急响应也是保障农业生产安全的重要手段之一。
本文将详细探讨农业气象学中的灾害预警与应急响应。
第二章灾害预警2.1 灾害预警基础概念预警是在预测到可能出现危险情况之前,采取告知措施,通知相关人员及组织机构做好应对准备的一种行动,包括气象灾害预警、地质灾害预警、水文灾害预警等多种类型。
灾害预警是指根据一定的预警指标,提前对可能发生的自然灾害进行预警,并及时启动预案,以减少灾害损失。
2.2 农业气象预警系统灾害预警需要具备完备的技术手段和设备,而农业气象预警系统就是其中之一。
农业气象预警系统主要包括气象观测站、卫星遥感、数值模式预报和灾害信息发布平台等组成部分。
气象观测站是灾害预警的重要组成部分,可以监测气象因素的变化,实现实时数据传输。
卫星遥感技术可以实现对灾害来源的监测和预警,避免一些难以人工监测的情况。
数值模式预报则是通过应用数学方法进行模拟预报,减少气象预测误差。
灾害信息发布平台则是可以迅速向政府和农户发布气象灾害预警信息。
2.3 农业气象灾害预警指标农业气象灾害预警指标主要根据农业生产需要和当地气象情况制定。
以我国为例,农业气象灾害按影响因素划分为寒潮、冻害、霜害、干旱、洪涝、风灾等多种类型。
不同区域在灾害预警方面也应进行适当的调整。
例如,以种植水稻为主的地方,需要关注水稻耐寒指数等参数。
第三章应急响应3.1 应急响应基础概念应急响应是一种在突发灾害事件发生时,快速调动应急物资和力量,迅速开展抢险救灾工作的机制,以最大程度的减少灾害损失。
应急响应是灾后工作中重要的一环,涵盖了灾后遗址的处理和应急供应等多个方面,要求各相关部门有更高效、更快捷、更科学、更合理的救援支持。
农业气象学习题绪论名词解释题:1农业气象学农业气象学:研究农业生产与气象条件相互作用与其规律的一门科学。
气象学2气象学:研究大气中各种现象成因和演变规律与如何利用这些规律为人类服务的科学。
3 气象要素气象要素:构成和反映大气状态的物理量和物理现象,称气象要素。
主要包括气压、气温、湿度、风、云、能见度、降水、辐射、日照和各种天气现象等。
填空题:1农业气象学是研究______________与______________相互作用与其规律的一门科学。
农业生产、气象条件2农业气象学是研究农业生产与气象条件的______________与其规律的科学。
相互作用〔相互关系〕3农业气象学是______________科学与______________科学交叉、渗透形成的学科。
农业、气象单项选择题:1气象学是研究大气中所发生的物理过程和物理现象的科学,更概括地说研究大气的科学应称为〔〕。
A、大气物理学B、地球物理学C、物理气象学D、大气科学2 农业气象学研究所遵循的平行观测原则是〔〕。
A、同时同地进行的农业观测B、同时同地进行的农业观测和气象观测C、同时同地进行的气象观测D、同时同地进行的农业气象要素和气象灾害观测多项选择题:1 下列要素是农业气象要素的有〔〕。
A、光照条件B、热量条件C、水分条件D、土壤肥力A、B、C2 下列气象要素中,属于农业气象要素的有〔〕。
A、温度B、空气湿度C、能见度D、降水量A、B、D问答题:1 农业气象学的研究对象有哪些?答:农业气象学的研究对象包括:〔1〕农业生物和生产过程对农业气象条件的要求与反应;〔2分〕〔2〕农业生产对象和农业技术措施对农业气象条件的反馈作用。
〔3分〕2 农业气象学的主要研究内容有哪些?答:〔1〕农业气象探测、农业气候资源的开发、利用与保护;〔1分〕〔2〕农业小气候利用与调节;〔1分〕〔3〕农业气象减灾与生态环境建设;〔1分〕〔4〕农业气象信息服务;〔1分〕〔5〕农业气象基础理论研究,应对气候变化的农业对策。
农业气象学主要知识点绪论1.气象要素:表明大气物理状态,物理现象的各项要素。
主要有:气温,气压,风,湿度,云,降水以及各种天气现象。
2.平行观测:同时观测气象要素和农作物生长发育状况的研究方法。
第一章大气1.大气的主要组成成分大气是由各种气体混合组成的,按其成分可分为干洁空气,水汽和气溶胶粒子3类。
气溶胶是指大气中处于悬浮状的花粉和孢子,盐粒,火山和宇宙尘埃等固体小颗粒及小水滴冰晶等。
2.对流层的主要特点对流层是靠近地表的大气最底层,夏季厚,冬季薄。
厚度占大气层厚度的1%,质量占大气质量的3∕4,是水汽的主要聚集区域。
①气温随高度增加而降低。
气温直减率:每上升100米,气温约平均下降0.65℃。
②空气具有强烈的对流运动。
受热多,气流上升,降水多;受热少,气流下沉,降水少。
③气象要素水平分布不均匀。
受纬度,海陆,地形因素影响。
3.大气CO2浓度变化对作物的影响①环境中的CO2浓度升高将使光合速率加快,积累更多的光合产物。
②CO2浓度升高,减小气孔导度,降低植物蒸腾作用,提高水分利用率。
③CO2浓度升高,C3植物增产百分率高于C4植物。
④植物长期生长在高CO2浓度下,有利于减轻其它环境因子对植物的胁迫作用。
⑤CO2浓度升高,植物体内类胡萝卜素含量提高,能为叶绿素提供保护。
⑥高CO2浓度条件下,植物体内C素含量增加,使C/N比升高,影响作物品质。
⑦CO2浓度升高引起气温升高,导致虫害加剧,影响作物品质。
第二章辐射1.辐射概念:物质以电磁波的形式向外发射能量,这种放射方式成为辐射。
高于绝对零度的物质都能向外放出辐射。
四个特点:①辐射要有温度。
②辐射是一种物质运动。
③辐射具有热效应。
④辐射具有波粒二象性。
2.太阳高度角概念:是太阳光线与地球表面切线所成的夹角。
在0~90度之间变化。
太阳高度角越小,等量的太阳辐射能光束所分散的面积越大,地表单位面积所获得的太阳辐射能就越少。
计算方法:sin h=sinφsinδ+cosφcosδcosωh:太阳高度角;φ:观测点纬度;δ:观测时太阳直射点所在的纬度;δ的绝对值=23.5°sinN; N表示观测日期离春分或秋分中较短的日数。
《农业气象》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:03010014课程名称:农业气象课程类别:专业基础课适用对象:园艺专业考核方式:闭卷考试先修课程:《高等数学》、《大学物理》二、课程简介《农业气象》是一门农业与气象相结合的边缘课程,主要介绍影响农业生产的天气和气候的形成规律以及灾害性天气和不同地区的气候资源状况等,从而为农业气候区划、农作物生产栽培等起到一定的指导意义,充分发挥我国的气候资源优势,使农业生产趋利避害,产量和质量进一步提高。
三、课程性质与教学目的农业气象学是研究农业生物和农业生产与气象条件的相互关系及其相互作用规律的一门科学,是重要的农业基础科学之一。
本课程使选择农业生物和农业生产活动密切相关的农业自然条件,农业天气,农业气候,农业小气候和基本气象观测为其主要内容,介绍它们形成的物理过程,变化规律和在农业生产上的应用。
四、教学内容及要求绪论(一)目的与要求1.了解气象学定义及研究对象2.掌握大气的组成成分及各含量变化规律3.大气的垂直分层4.对流层的特点(二)教学内容1.气象学与农业气象学2.大气概论(三)实践环节1.天气与气候的区别与联系2.对流层的特点(四)教学方法与手段教学方法:讲授法,启发式教学法、案例教学法教学手段:多媒体结合板书第一章太阳辐射(一)目的与要求1.辐射地一般知识,辐射地基本定律,变化规律2.太阳辐射的生物学意义(二)教学内容1.昼夜、季节和二十四节气2.太阳辐射3.地面辐射和大气辐射4.太阳辐射与农业生产(三)实践环节1.太阳及地面辐射的观测实验一、辐射度、光照度和日照度时数的观测(详见实验指导书)2.太阳辐射在大气中的减弱作用3.太阳辐射对农业生产的影响(四)教学方法与手段教学方法:讲授法,启发式教学法、案例教学法教学手段:多媒体结合板书第二章温度(一)目的与要求1.地表面热量平衡方程及其各项的意义2.土壤、大气的温度分布特点以及地面温度,空气温度的变化特点3.积温的用途和计算以及应注意的问题(二)教学内容1.土壤温度2.空气温度3.温度与农业生产(三)实践环节1.空气及土壤温度的观测实验二、地温与气温的观测(详见实验指导书)2.空气、土壤温度的变化特点3.积温的意义及计算方法4.温度与农业生产的关系(四)教学方法与手段教学方法:讲授法,启发式教学法、案例教学法教学手段:多媒体结合板书第三章水分(一)目的与要求1.空气的表示方法2.水面蒸发、土壤蒸发的特点3.降水的条件4.水分与农业生产的关系(二)教学内容1.空气湿度2.蒸发与蒸散3.水汽凝结4.降水5.水分与农业生产(三)实践环节1.空气湿度的测量实验三、空气湿度的观测(详见实验指导书)2.空气湿度的描述方法有哪些?3.水汽凝结的条件是什么?4.降水的条件是什么?5.空气湿度与农作物生长的关系是什么?6.如何提高水分利用率?(四)教学方法与手段教学方法:讲授法,启发式教学法、案例教学法教学手段:多媒体结合板书第四章气压和风(一)目的与要求1.了解气压的变化规律2.掌握风的成因及摩擦风的变化3.掌握风对农作物生长的影响(二)教学内容1.气压2.风及其变化3.大气环流和地方性风4.风与农业生产(三)实践环节1.风速、风向的测定2.风是如何形成的?3.风对植物的影响有哪些?教学方法:讲授法,启发式教学法、案例教学法教学手段:多媒体结合板书第五章天气系统(一)目的与要求1.掌握气团、锋的概念2.掌握气团、锋面天气的特点3.掌握气旋、反气旋的天气特点(二)教学内容1.气团和锋2.气旋和反气旋3.天气预报(三)实践环节1.我国冬、夏主要受哪些气团影响,天气特点如何?2.什么叫副高?它的天气特点如何?3.花副高的变化对我国天气有何影响?(四)教学方法与手段教学方法:讲授法,启发式教学法、案例教学法教学手段:多媒体结合板书第六章灾害性天气(一)目的与要求1. 了解灾害性天气的发生规律2.掌握灾害性天气危害机制及预测和预防方法(二)教学内容1.寒潮和霜冻2.低温冷害3.干旱和水涝4.梅雨5.干热风6.冰雹7.风害(三)实践环节1.什么是灾害性天气?影响你所在地区的灾害性天气主要有哪些?2.梅雨天气是如何形成的?有何天气特点?3.简述台风的结构及天气特点?教学方法:讲授法,启发式教学法、案例教学法教学手段:多媒体结合板书第六章灾害性天气(一)目的与要求1. 了解灾害性天气的发生规律2.掌握灾害性天气危害机制及预测和预防方法(二)教学内容1.寒潮和霜冻2.低温冷害3.干旱和水涝4.梅雨5.干热风6.冰雹7.风害(三)实践环节1.什么是灾害性天气?影响你所在地区的灾害性天气主要有哪些?2.梅雨天气是如何形成的?有何天气特点?3.简述台风的结构及天气特点?(四)教学方法与手段教学方法:讲授法,启发式教学法、案例教学法教学手段:多媒体结合板书第七章气候概论(一)目的与要求1.掌握气候的形成因素2.掌握气候带和气候型的划分及特点(二)教学内容1.气候的形成2.气候带和气候型(三)实践环节1.形成气候的主要因子有哪些?2.大陆性气候、海洋性气候和季风性气候有何特征?(四)教学方法与手段教学方法:讲授法,启发式教学法、案例教学法教学手段:多媒体结合板书第八章中国气候(一)目的与要求1.了解中国气候形成的原因2.了解我国气候的特征3.了解中国气候的生产潜力(二)教学内容1.中国气候形成原因2.中国气候特征3.中国气候与哦年工业生产(三)实践环节1.中国气候的形成原因有哪些?2.简述中国气候的特征?(四)教学方法与手段教学方法:讲授法,启发式教学法、案例教学法教学手段:多媒体结合板书第九章农业气候资源(一)目的与要求1.掌握农业气候资源的特征2.了解农业气候资源区划(二)教学内容1.农业气候资源的特征2.农业气候资源的分析与利用3.农业气候区划(三)实践环节1.气候资源有何特点?2.中国农业气候资源生产潜力如何?(四)教学方法与手段教学方法:讲授法,启发式教学法、案例教学法教学手段:多媒体结合板书第十章小气候与农业小气候(一)目的与要求1.了解小气候形成的原因及特点2.掌握农业小气候的特点(二)教学内容1.小气候的基本概念2.农业小气候形成的物理基础3.农田小气候的一般特征4.农业技术措施的小气候效应5.地形、水域小气候6.果园小气候7.防护林带的小气候效应(三)实践环节1.小气候的概念及特点?2.农田小气候的特征是什么?(四)教学方法与手段教学方法:讲授法,启发式教学法、案例教学法教学手段:多媒体结合板书第十一章保护地小气候(一)目的与要求1. 掌握保护地小气候的特征2.掌握保护地小气候的调节方法(五)教学内容1.地膜覆盖小气候2.改良阳畦3.塑料大棚4.温室小气候(六)实践环节1.地膜覆盖、塑料大棚、温室小气候的特征分别是什么?2.如何调节保护地小气候?(七)教学方法与手段教学方法:讲授法,启发式教学法、案例教学法教学手段:多媒体结合板书六、考核(一)考核成绩闭卷考试成绩占70%(二)平时成绩平时成绩30%,包括课堂测验、学习态度、考勤、试验。
东北农业大学教案课程名称:农业气象学/Agrometeorology授课教师:***东北农业大学教案课程:农业气象学教师:孙彦坤职称:教授一、基本教材:1.《农业气象学》,段若溪、姜会飞主编,2002年气象出版社出版。
二、主要参考书:1.《农业气象》,刁瑛元、马秀玲主编,1993年北京农业大学出版社出版。
2.《黑龙江省农业气候》,白雅梅主编,2002年东北农业大学校内出版。
3.《农业气象试验指导》,孙彦坤、肖同玉主编,2000年东北农业大学校内出版。
I、课程(章、节):绪论、第一章大气II、教学目的与要求:1.掌握大气、大气科学、气象学、农业气象学概念2.掌握农业气象的内容与任务3.大气的演化过程4.大气的组成及垂直结构5.大气污染III、重点和难点:1.大气科学、农业气象学概念概念3.大气的演化过程(三个阶段)4.大气的组成及垂直结构(三种成分五个层次)5.大气污染(四种污染源七种污染物)IV、基本内容(见讲稿)V、本章复习题一、名词解释1.气象学(大气科学)2.农业气象学二、填空农业气象习题集p1 1-5题。
三、简答题农业气象习题集p1 1-2题VI、教学方法本课程采用常规教学方法授课。
VII、学时:3学时。
VIII、授课后存在问题I、课程(章、节):第二章辐射第一节辐射的基本知识II、教学目的与要求:1.掌握辐射概念及度量单位。
2.掌握辐射的基本定律。
III、重点和难点:1.辐射概念。
2.辐射度量单位。
IV、基本内容(见讲稿)VI、教学方法本课程采用常规教学方法授课。
VII、时间分配2学时。
VIII、授课后存在问题I、课程(章、节):第二章辐射第二节太阳辐射II、教学目的与要求:1.掌握太阳高度角、时间的概念及计算公式。
2.掌握时间的换算方法。
3.掌握太阳常数、大气透明度的概念。
4.掌握太阳辐射穿过大气过程的削弱原因。
III、重点和难点:1.季节的形成。
2.时间的换算。
3.四季的形成。
4.日照时间随季节和纬度的变化规律。
农村气象服务手册第1章农业气象基础 (3)1.1 气象要素与农业生产 (3)1.1.1 温度 (3)1.1.2 降水 (3)1.1.3 光照 (4)1.1.4 风速 (4)1.1.5 湿度 (4)1.2 农业气候区划与适应 (4)1.2.1 农业气候区划 (4)1.2.2 农业气候适应 (4)第2章农田水分管理 (4)2.1 农田水分平衡 (5)2.1.1 降水量 (5)2.1.2 蒸发蒸散 (5)2.1.3 土壤储水量 (5)2.1.4 作物需水量 (5)2.2 灌溉制度与灌溉技术 (5)2.2.1 灌溉制度的制定原则 (5)2.2.2 灌溉技术 (6)2.3 雨水收集与利用 (6)2.3.1 雨水收集 (6)2.3.2 雨水利用 (6)第3章农作物生长发育与气象 (6)3.1 作物生长的气象条件 (6)3.2 气象灾害对作物的影响 (7)3.3 气候变化对农作物产量的影响 (7)第4章农业气象灾害防御 (8)4.1 干旱的防御 (8)4.1.1 合理安排农业生产布局和作物结构,优先发展耐旱作物和品种; (8)4.1.2 增加农田水利设施投入,提高灌溉条件,保证作物生长关键期水分供应; (8)4.1.3 推广节水灌溉技术,提高水资源利用效率; (8)4.1.4 增施有机肥和保水剂,改善土壤结构,提高土壤保水能力; (8)4.1.5 建立干旱监测预警体系,及时发布干旱预警信息,指导农民采取应对措施; (8)4.1.6 开展人工增雨作业,缓解干旱状况。
(8)4.2 洪涝的防御 (8)4.2.1 合理规划农田排水系统,降低农田内涝风险; (8)4.2.2 加强河道整治,提高河道行洪能力; (8)4.2.3 建立健全洪涝监测预警体系,及时发布预警信息; (8)4.2.4 加强防洪设施建设,提高防洪标准; (9)4.2.5 推广防洪避洪技术,减轻洪涝灾害损失; (9)4.2.6 合理调整作物结构和种植制度,降低洪涝灾害风险。
农业气象学原理第一章绪论1生物有机体的生长发育和产量形成生物体的全部生命过程,既存在它内部生命活动的矛盾,又存在它与外界自然环境的矛盾,这些矛盾构成一个辩证的统一整体,生物体的生命活动就是这些矛盾作用下的结果。
生物有机体发展的内因充满着各种矛盾,同化和异化则是基本矛盾,贯穿于生命活动的始终。
生物有机体生长发育的外因也是一个复杂的外部矛盾的总体,既有不同的外界自然因子如土壤、气候、地形地势等与生物有机体的矛盾,又有外界人为因素如农业措施,社会经济条件条件等与其生育的矛盾,外部矛盾是生物体发展的条件,它和内部矛盾一起,影响生物体发展的进程,参与决定生物体发展的性质和方向。
2、农业生产与气象条件在影响农业生产的外界自然环境的诸因子中,气象因子是十分重要的,它是动植物生活所必需的基本因子。
农业生产的一个特点是地域性和季节性都很强,发展农业生产,必须“因时因地制宜”,所谓时,实际是指气象条件,说明气象条件对农业生产的重要意义。
我国农业生产的优良传统之一,就是推行精耕细作技术体系,这也是我国农业生产一个显著特点。
3、农业气象学的定义农业气象学是研究农业生产与气象条件的相互关系及其规律的科学,它是根据农业生产的需要,运用农学和气象科学技术来不断揭示和解决农业生产中的农业气象问题,以谋求合理利用气候资源战胜不利气象因素,促使农业发展的实用性学科。
农业气象学的研究对象不能单指生物体及其生产过程,也不能单指生物体所处的气象环境,而是生物体与气象条件两者相互作用的规律及其影响,一方面研究农业生产对气象条件的要求和反应,气象条件对农业生产的影响;同时,另一方面也研究农业生产对气象条件的影响。
4、农业气象学的主要内容大体可归纳为以下几个方面(一)农业气象基本方法与理论的研究(二)农业小气候研究(三)农业气象灾害规律及防御措施的研究(四)农业气候资源分析及其开发利用研究(五)农业气象情报、预报方法研究与服务(六)因地制宜开展专业气象研究和服务第二章太阳辐射与农业生产1、光是生物体生命活动的能量源泉到达地球上的太阳辐射就其最主要的作用而言是产生光合效应、热效应和光的形态效应。
农业气象学知识点总结天气:天气是指某地短时刻内由各种气象要素综合所决定的大气状况。
气候:气候是指某地长时刻的大气物理状况,包括正常年份和专门年份显现的天气状况。
辐射:自然界中任何物体在绝对零度以上都能以电磁波或粒子的形式向四周放射能量,这种传送能量的方式称为辐射。
光合有效辐射:太阳辐射中对合植物光合作用有效的光谱成分,其光谱为0.38~0.71um太阳高度角:太阳光线与地平面之间的夹角,称为太阳高度角。
h=0~90°。
活动积温(Y ):生物某生育期或全生育期活动温度总和。
有效积温(A):生物某生育期或全生育期有效温度的累积。
水汽压〔e〕:大气中水汽部分产生的压力,单位为hPa。
饱和水汽压〔E〕:饱和空气中水汽所产生的压力,就称为饱和水汽压,单位为hPa。
饱和水汽压随着温度升高呈指数律增大。
相对湿度(r):空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比,即:r=100%*e/E露点温度(τ或td):在空气中水汽含量不变、气压一定的条件下,当温度下降到空气中水汽达到饱和时的温度。
单位为℃。
露点温度下的饱和水汽压确实是实际水汽压,即 E(td)=e(t) 。
季风:大范畴地区盛行的,以一年为周期风向随季节而改变的风称为季风。
通常指冬季风和夏季风。
陆风:由于海陆受热不同所造成的以一天为周期,风向随昼夜交替而改变的风,称为海陆风。
白天吹海风,晚上吹陆风气团:指在水平方向上,温度、湿度和大气稳固度等物理属性比较平均且垂直方向上变化专门小的大块空气。
锋面:冷气团与暖气团之间的交界面称锋面。
锋面与地面的交界线称为锋线,锋线简称为锋。
气旋:中心气压比四周气压低的水平空气涡旋。
在北半球,空气作逆时针旋转;南半球相反。
反气旋:中心气压比四周气压高的水平空气涡旋。
寒潮:入秋以后,自北方向南爆发的强冷空气概如潮涌似的南下,称为寒潮。
霜冻:是一种低温灾难,是植物在0℃以下低温时体内冻结而产生的伤寒。
干燥度:表征气候干燥程度的指数,称干燥指数,又称干燥度。
农业气象学研究及应用第一章:引言农业气象学是研究大气环境对农业生产的影响,以及如何利用气象学知识指导和管理农业生产的学科。
它是气象学学科中的一个应用分支,它的研究对象主要是气象与农业生产之间的关系,主要研究内容包括气象元素、农业气象灾害、气候变化、以及气象信息服务等。
农业是国民经济的重要组成部分,随着气候变化等全球性问题愈加突出,农业气象学也变得越发重要。
本文将对农业气象学的研究及应用进行详细的介绍。
第二章:农业气象学的研究内容(一)气象元素气象学作为农业气象学的基础科学,需要对自然界中的气象因素进行研究。
气象因素主要包括大气中的温度、风速、湿度、降水等,以及太阳辐射等等。
在农业生产中,不同植物适宜生长的气象条件不同,研究各种植物对气象条件的适应性,对农业生产的发展和优化至关重要。
(二)农业气象灾害气象灾害对于农业生产的影响非常大,各种极端天气的出现,例如干旱、洪涝、风暴、台风、霜冻等都会对农业生产造成损失。
研究各种气象灾害的成因、发展规律、预测方法,是农业气象学的重要内容之一。
(三)气候变化随着全球变暖问题的加剧,气候变化成为当今最为热门的话题之一。
气候变化不仅会对自然界造成影响,也将给人类造成严重的威胁。
在农业生产中,气候变化会造成植物生长周期发生变化,农作物的品质和产量也会发生变化。
研究气候变化对农业生产的影响,探究如何应对气候变化,是现代农业气象学所必须关注的课题之一。
(四)气象信息服务为了更好地服务农业生产,提供有针对性的气象服务,气象学界开发了一系列气象信息服务系统,例如农业气象灾害监测预警系统、农业气象监测预报系统、农业气象专业知识库等等。
这些系统可以为各地的农业生产提供精准的气象服务支持,减少农业生产的风险。
第三章:农业气象学在农业生产中的应用(一)准确预测天气在农业生产中,农民需要快速掌握天气变化,以便安排农业生产计划。
农业气象学可以帮助人们准确地预测未来的天气变化,为农业生产提供及时准确的决策依据。
1.三基点温度及其共同特征作物生命活动的每一个过程,都有三个基本点温度,即三基点温度。
●最低(下限)温度●最适温度●最高(上限)温度对于作物的生长,在最适温度下生长迅速而良好,在最低和最高温度下作物停止生长,但是仍然能够维持生命而不受害。
如果温度继续降低或升高,作物就会逐渐受到不同程度的危害直至死亡。
所以在三基点温度之外,还可以确定作物的受害温度(受害高温或受害低温)以及致死温度(致死高温或致死低温)。
这就是通常所说的五基点温度或者七基点温度。
特征区别●不同作物的三基点温度不同;●同一作物不同品种的三基点温度不同;●同一作物不同生育期的三基点温度不同;●同一作物不同生理过程三基点温度不同;●同一植株上不同器官的三基点温度不同。
共同特征●最低、最适、最高温度指标不是一个具体的数值,而是具有一定的范围,不仅与强度有关,还与作用的持续时间有关。
●无论是生存、生长还是发育,其最适温度基本上是在同一个变幅范围,差异很小。
●各种作物的最低温度的最低点差异很大,且最低温度与最适温度差值较大。
●各种作物最高温度指标值差异较小。
且各种作物的最高温度与最适温度值也比较接近。
●在作物的生命过程中,最低温度远较最高温度出现的机率大。
2.根据作物对温度条件的要求和引种成败的经验,作物引种的三条规律●北种南引(高山引向平原)比南种北移(平原引向高山)容易成功。
因为南种北移是作物能否成活的问题,而北种南引则是温度可能影响产品质量的问题。
●草本植物要比木本植物引种容易成功,一年生植物较多年生植物引种容易成功,落叶植物比常绿植物引种容易成功,灌木要比乔木引种容易成功。
●温度对植物生长的作用,在一定程度上是相对的,各种植物都有一定的适应性,因此在植物引种的过程中,存在着气候驯化现象。
3.温度对作物生长(光合、呼吸)的影响(1)不同作物的光合作用强度与温度的关系不完全相同,但各种作物“光合作用—温度”曲线的一般形状是基本一致的。
(2)“光合作用—温度”曲线和“呼吸作用—温度”曲线的变化趋势近似。
(3)光合作用和呼吸作用也有它们的三基点温度,但呼吸作用的最适温度比光合作用的高。
(4)随着温度的升高,光合作用与呼吸作用的比值降低。
(5)作物有机物质的增加,取决于光合作用所积累的有机物质和呼吸作用所消耗的有机物质之差。
(6)温度还通过影响植物对无机养分的吸收及植物的蒸腾作用来影响植物的光合作用。
(7)温度对作物生长的影响还与作物本身的生理机能有关。
C3植物适宜的温度范围是20~∑==n i i a T A 125℃,而C4植物适宜的温度范围是30~35℃。
(8)温度对作物生长的影响还和其前期的温度条件(前期温度锻炼)密切相关。
4. 积温学说的三个基本论点● 在其他条件得到满足的前提下,温度对作物的发育起着主导作用。
● 作物开始发育要求一定的下限温度;而根据近年来的研究结果,在高温季节完成的发育期还存在有上限问题。
● 作物完成某一阶段的发育需要一定的积温。
5. 活动积温、有效积温的求算方法活动积温把高于下限温度(B )的日平均气温(Ti )称为活动温度。
作物在某一时段内活动温度的总和称为活动积温(Aa ),用下式表示:(Ti >B ;当Ti ≤B 时,Ti=0。
)有效积温活动温度与下限温度之差(Ti – B )称为有效温度 。
作物在某时段内有效温度的总和称为有效积温(Ae ),用下式表示(Ti >B ;当Ti ≤B 时,Ti- B = 0。
)6. 活动积温和有效积温的比较a.活动积温优点:考虑了生物学零度,排除了对作物发育不起作用的生物学零度以下的日平均气温;用实测的日平均气温统计,比较方便。
不足:活动积温包含了一部分低于生物学零度的无效温度,使积温的稳定性较差。
活动积温多用于农业气候分析。
b.有效积温优点:排除了对作物不起作用的生物学零度以下的无效温度,积温稳定性好,较符合实际。
不足:统计比较繁琐,往往给分析计算带来一定的困难。
有效积温多用于研究作物的发育与热量条件的定量关系,建立作物发育速度的农业气象模式和编制农业气象预报等。
7. 积温在农业生产中的应用1、农业生物生长发育的积温模式(1)叶龄积温模式● 小麦叶龄积温模式X = a + bΣT 式中,X 为叶龄,ΣT 为大于0℃的积温,a 、b 为待定系数。
● 水稻叶龄积温模式 N = a + b Ln (ΣT )式中,N 为水稻叶片数,ΣT 为播种到该叶片出现时大于10℃的积温,a 、b 为待定系数。
(2)分蘖积温模式 ● 小麦分蘖积温模式 ()∑=-=ni i e B T A 1T m Te Y Y e Y Y ∑+∑++==βαβα10式中,Y 为包括主茎在内的单株茎数,ΣT 为冬前积温,其它为有关的常数和系数。
● 水稻分蘖积温模式式中,YX 为积温X 时单位面积上水稻的总茎数,X 为水稻移栽后10℃以上的有效积温,其它为有关的常数和系数。
(3)干物质增长积温模式式中,W 为干物重,ΣT 为积温,其它为有关的常数和系数。
8. 积温的种类负积温、地积温、危害积温、时积温、净效积温9. 作物品种的感温性1、概念● 作物存在感温性的原因因为不同作物、同一作物不同品种对温度的要求和反应是不同的。
● 概念作物品种受到温度的影响表现出发育速度不同的特性,就称为作物品种的感温性。
10. 作物的温周期现象概念作物的生长发育对气温周期性变化的反应称为作物的温周期现象。
温周期现象是作物对温度节律性变化规律的适应。
11. 气温日变化对作物的影响1、对种子发芽的影响研究表明,不同作物发芽对温度高低及日较差大小的要求不同,喜凉作物发芽要求的温度相对较低,平均温度太高或日变化中的高温部分对其发芽不利;而喜热作物则刚好相反。
2、对作物生长发育的影响● 昼夜变温对作物生长有明显的促进作用。
● 日间气温高使长日照作物发育速度加快,夜间气温高使短日照作物发育速度加快。
● 昼、夜温度适宜且配合好可大大降低水稻花粉的不孕率。
3、对产量形成的影响● 小麦灌浆速度与白天、夜间的平均温度均呈二次曲线关系,昼夜温度适宜且配合好对灌浆最为有利。
● 昼夜温差大,千粒重增加,作物产量高。
● 高低温配合好而不仅仅是日较差大,才是拉萨春小麦产量高于北京的一个重要原因。
4、主要结论气温日变化(或昼夜变温)对作物生长发育和产量形成有很大影响,更重要的是在一定日平均气温水平上的气温日变化的影响,这实际上是日温周期的有效性问题。
在日温周期的振幅有效范围内是为有利;而如果超出作物所需的最高、最低界限温度时,则会成为无效温度,不仅不利,反而会造成伤害。
气温日变化还会影响到植物分布的北界或上界。
如森林的北界位置在大陆性气候条件下要比在海洋性气候条件下向北延伸10个纬度;而大陆性气候较强的山区森林的分布通常要比海洋性气候较强的山区高得多。
原因是虽然北界或上界的平均温度降低了,但其日较差大,有利于干物质的积累,可满足树木生长发育的需求。
12. 衡量作物品种感温性强弱的指标作物品种感温性的强弱通常以高温下能促进抽穗的日数即高温出穗促进率来表示。
一般认为,某品种在高温下能显著地表现出缩短抽穗日数,则该品种的感温性强,即对22)(00)(X X d c f e a a a Y X ---=T b a C e W ∑-+=1温度反应敏感。
否则就说品种的感温性弱,对温度的反应不敏感。
13.低温危害、高温危害主要包括什么?低温危害和高温危害的区别主要是?●低温危害,主要包括冷害、寒害、霜冻和冻害等。
●高温危害,主要包括热害、暖冬害等。
温度过高的危害,即高温危害。
一般意义上的高温危害,指农业生物因高温出现超过其生长发育甚至生命活动的上限温度而导致伤害的一种农业气象灾害。
另外,越冬作物在越冬季节里,冬季温暖,就会生长发育一阵子,以后若遇到低温,往往会发生障碍,这也是一种高温害,常称为暖冬害。
低温危害和高温危害的区别●低温危害范围广,对象多,较常出现。
●高温危害范围小,对象少,且程度轻。
14.冷害的概念及分类?冷害是指在农作物生长季节,温度在0℃以上,有时甚至在20℃左右的条件下对农作物产生的危害。
发生冷害时,作物形态一般无明显变化,有“哑巴灾”之称。
据农作物受害情况可将冷害分成延迟型、障碍型和混合型冷害,还有间接性冷害。
对水稻危害延迟型冷害:是指作物营养生长期内遭遇低温,使作物生育进程减慢、延迟生育,最终秕粒增加,导致减产量的现象。
玉米低温延迟播种至出苗遇有低温,出现出苗推迟,苗弱、瘦小,种子发芽率、发芽势降低等现象,且对植株功能叶片的生长有阻碍作用。
障碍型冷害:是指作物的生殖生长期内(主要是从生殖器官分化到抽穗开花期),遭受短时间(一般仅几天)异常的低温,使生殖器官的生理活动受阻,造成颖花不孕,籽实空粒而减产的现象。
对水稻危害障碍型冷害是我国南北方水稻受害的主要类型。
该类型冷害多出现在副热带高压减弱南撤,北方冷空气活动加强时,在地面图上为一冷高压随着高空冷槽东移,冷高压前沿的冷锋使它经过的地区产生阴雨天气,冷锋过后引起温度的急降和偏北风,所以冷害又称为“寒露风”、“秋季低温”。
混合型冷害,又称兼发型冷害。
是在作物生育初期遇低温延迟生育和抽穗,到孕穗期又遇低温危害,使部分颖花不育发生空壳秕粒,给作物产量带来严重影响。
间接性冷害(稻瘟病型冷害):指水稻在其生长期内因低温阴雨而发生稻瘟病,使作物受害减产。
15.寒害的概念及分类?寒害是指中国热带、亚热带地区作物在冬季遭受0℃以上(有时稍低于0℃)的低温危害的现象。
它是热带作物主要的农业气象灾害之一。
危害的作物有橡胶、椰子、咖啡、可可、胡椒和剑麻等。
根据寒害发生的天气条件,可将其分为平流型、辐射型和混合型寒害。
16.霜冻的概念及分类?霜冻是指在春秋转换季节,土壤表面和植物表面的温度下降到(0℃以下)足以使植物遭受伤害甚至死亡的一种农业气象灾害。
根据霜冻发生的季节可以将霜冻分为春霜冻和秋霜冻。
根据成因又可以将其分为平流型、辐射型、平流辐射型和蒸发型霜冻。
17.霜冻发生的小气候条件?地形坡向水域18.冻害的概念及分类?冻害是指越冬作物和果木在越冬期间由于0℃以下低温剧烈变温所造成的一种农业气象灾害。
在北方主要危害越冬作物;在南方尤其是亚热带北缘地区,主要危害经济果木。
根据冻害发生的天气条件(如对冬小麦)可以将其分为冬季严寒型、入冬剧烈降温型和早春融冻型。