农业气象学知识点提纲
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第一章绪论
1.影响农业生产的外界自然条件:
土壤、气候、地形地势。(土壤性质、PH值、土壤肥力;光热水气;海拔、坡向坡度、小地形、水体)2.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。它是根据农业生产需要,应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,以谋求合理地利用气候资源,战胜不利气象因素,促进农业发展的实用性科学。
3.农业气象学的研究对象
农业气象学的研究对象是生物有机体与气象条件两者相互作用的规律及其影响。一方面要研究农业生产对气象条件的要求和气象条件对农业生产的影响;另一方面也要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
1、农业气象基本方法与理论研究
2、农业气候资源分析及其合理开发利用研究与服务
3、农业气象情报、预报方法研究与服务
4、农业气象灾害规律及防御措施研究与服务
5、农业微气象学研究与服务
5.“土壤—植物—大气”系统(SPAS)
从农业气象学科考虑,作物及其生产过程是一个作用系统,即“土壤-植物-大气”系统,或可称之为“农业气象系统”。(农业气象系统的垂直尺度并不大。系统的上边界距离地面最高不过20~30米左右,下边界深入土壤中在30~50厘米以至几米上下。)
第二章太阳辐射与农业生产
1.太阳辐射的生物学意义:太阳辐射是地球上生物有机体的主要能量源泉;太阳辐射是大气运动和产生各种天气气候现象的主要能量源泉。
2.太阳辐射影响植物的主要方式:光合效应,热效应,光的形态效应
3.叶片对太阳辐射的反射、透射和吸收能力:反射率R、透射率T和吸收率A之间关系:R + T + A = 1
4.群体透光率、削光系数及门司―佐伯公式:
I = I0 exp(-kF);k =(-ln(I/I0))/F
I/I0即透光率。k值是一个无量纲数,它描述了叶片的遮阴程度,当上层叶面积大时,k值就大,光强衰减就明显。
5.光周期现象以及据此对植物的分类
白天光照和夜晚黑暗的交替及其持续时间对植物的开花有很大的影响,这种现象称为光周期现象。根据光长影响植物开花情况对植物的分类:(1)长日性植物(2)短日性植物(3)中日性植物(4)中间型植物。
6.光敏色素学说
认为高等植物对光照长度的反应决定于植物的光敏色素系统。光敏色素是存在于植物体中的一种激素,在植物体内以两种形式同时存在,即:红光吸收型 Pr(最大吸收波长660nm);远红光吸收型Pfr(最大吸收波长730nm)。Pr与Pfr在一定条件下可相互转化如图:
660nm→黑暗→
Pr ———— Pfr ———— Pr
←730nm
Pr,Pfr → Pr的暗转化约需8~10小时,所以,在暗期中用闪光干扰,这种转化不能完成。短日性植物要求较低的Pfr/Pr比值,才能引起开花激素的形成,这就需要有一定长度的暗期,使Pr增多。而长日性植物则正好相反。Pfr → Pr的暗转化约需8~10小时,所以,在暗期中用闪光干扰,这种转化不能完成。
7.临界光长、水稻的感光性及其衡量指标
临界光长是指引起植物开花的光照长度界限。
8.光饱和点与光补偿点
在一定的光照强度范围内,光合作用强度随光强的增强而增强。当光强达到一定的强度后,光合作用强度不再相应地增强,而是趋近于一条渐近线,这种现象称为光饱和现象。这个光的临界点称为光饱和点。
植物的光合作用强度和呼吸作用强度达到相等时的光强值称为光补偿点。
9.门司公式及最适叶面积系数
群体净生产率达到最大值时的叶面积指数称为最适叶面积指数。此时,群体最下部叶片的光合作用与呼吸作用完全抵消。
10.生理辐射和光合有效辐射
决定着最重要的植物生理过程(包括光合作用、色素合成、光周期现象和其它植物生理现象)的光谱区称之为辐射的生理有效区,或称为生理辐射。
使得光合作用进行的光谱区辐射,称之为光合有效辐射,简称PAR。
11.光能利用率的定义
光能利用率是投射到作物表层的光合有效辐射能被植物转化为化学能的比率。
12.光能利用率限制因素及其提高途径
限制因素:
1、光合性能
2、限制光能利用率的因素
(1)光的漏射、反射和透射损失
(2)群体结构和叶片组织本身造成的损失(3)作物遗传特性的限制
(4)生长季短造成的损失
(5)生长季内外界环境条件的限制1、充分利用生长季节,增加作物生长期
2、建立合理的群体结构,造成群体中多层立体配置
3、改善水、热、气、肥等等环境条件,增加作物光合能力
4、培育高光效品种,提高作物光饱和点
5、减少呼吸等消耗,增加净光合生产率
6、提高经济系数,即谷草比
第三章热量条件与农业生产
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。
共同特征:1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。
2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。
3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
4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。
5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.界限温度及其农业意义
界限温度是标示着某些重要物候现象或农事活动开始终止的温度。而所谓界限,完全是根据农业生产和气象条件的关系来划定的。
0℃:土壤冻结和解冻,越冬作物秋季停止生长,春季开始生长。春季0℃至秋季0℃之间的时段即为农耕期。
3-5℃:早春作物播种、喜凉作物开始生长、多数树木开始生长。春季3(5)℃至秋季3(5)℃之间时段为冬作物或早春作物的生长期。
10℃:春季喜温作物开始播种与生长,喜凉作物开始迅速生长。开始大于10℃至开始小l0℃之间的时段为喜温作物的生长期。
15℃:初日为水稻适宜移栽期,棉苗开始生长期,终日为冬小麦适宜播种期。初终日之间的时段为喜温作物的活跃生长期。
20℃:初日为热带作物开始生长期,水稻分蘖迅速增长,终日对水稻抽穗开花开始有影响,往往导致空壳。初终日之间的时段为热带作物的生长期,也是双季稻的生长季节。
3.积温学说的三个基本论点: 1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。2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。3作物完成某一阶段的发育需要一定的积温。
4.活动积温、有效积温及积温的求算方法
(1)下限温度(生物学零度):作物开始生长发育要求一定的下限温度,实际上是作物生长发育的起始温度,又称为生物学零度,用B表示。
(2)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:
(3)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: