第二章 农业气候资源及其利用 - 扬州大学农业资源学课件.ppt

第二章第二章 农业气候资源及其利用农业气候资源及其利用12/12/202212/12/20221 1第二章第二章 农业气候资源及其利用农业气候资源及其利用n第一节第一节 农业气候资源概述农业气候资源概述n第二节第二节 农业气候资源的类型和作用农业气候资源的类型和作用n第三节第三节 农业气候资源分布农业气候资源分布n第四节第四节 气候资源综合评价气候资源综合评价n第五节第五节 农业气象灾害农业气象灾害n第六节第六节 农业气候资源的开发利用农业气候资源的开发利用12/12/202212/12/20222 2第一节第一节 农业气候资源概述农业气候资源概述n一、气候与气候资源一、气候与气候资源n二、农业气候资源的特点二、农业气候资源的特点n三、农业气候条件与农业生产三、农业气候条件与农业生产12/12/202212/12/20223 3一、气候与气候资源一、气候与气候资源n气候气候是指一个地区或地点多年的大是指一个地区或地点多年的大气状态，包括平均状态和极端状态。气状态，包括平均状态和极端状态。具体地通过各种气象要素（包括具体地通过各种气象要素（包括气气温、气压、空气湿度、降水量、风温、气压、空气湿度、降水量、风等各种天气现象）的各种统计量来等各种天气现象）的各种统计量来表示。表示。12/12/202212/12/20224 4气候由以下因子决定：气候由以下因子决定：n太阳辐射因子太阳辐射因子n地理因子地理因子n大气环流因子大气环流因子n人类活动因子人类活动因子n上述诸因子的综合作用，构成了包括大上述诸因子的综合作用，构成了包括大气、海洋、大陆、冰雪和生物在内的气气、海洋、大陆、冰雪和生物在内的气候系统在太阳辐射作用下，形成了各地候系统在太阳辐射作用下，形成了各地的气候。的气候。12/12/202212/12/20225 5n农业气候作为农业生态环境可分为两部农业气候作为农业生态环境可分为两部分，分，农业气候条件农业气候条件和和农业气候资源农业气候资源。农业气候条件农业气候条件是指那些只属于生态是指那些只属于生态环境条件，而非某种物质或能量的农业环境条件，而非某种物质或能量的农业气候要素，它只影响农业生产，而不参气候要素，它只影响农业生产，而不参与农业生产过程，例如：与农业生产过程，例如：温度、湿度、温度、湿度、气压及虹、晕气压及虹、晕等天气现象。等天气现象。农业气候条件形成灾害农业气候条件形成灾害:如如大风、暴大风、暴雨、冰雹、低温、霜冻雨、冰雹、低温、霜冻等等.12/12/202212/12/20226 6 农业气候资源农业气候资源是指那些属于某种物质是指那些属于某种物质或能量的农业气候要素，它们不仅影响而或能量的农业气候要素，它们不仅影响而且直接参与农业生产过程，能为农业生产且直接参与农业生产过程，能为农业生产对象所利用。即有利于人类经济活动的气对象所利用。即有利于人类经济活动的气候条件。主要是指农业（包括林、牧业）候条件。主要是指农业（包括林、牧业）气候资源和气候能源等，包括气候资源和气候能源等，包括太阳辐射、太阳辐射、热量、水分、风能热量、水分、风能等。等。农业气候资源达极限值时会构成灾害农业气候资源达极限值时会构成灾害:如如水分过多成为雨涝、水分过少成为干水分过多成为雨涝、水分过少成为干旱旱等。等。12/12/202212/12/20227 7人类对农业气候资源的利用人类对农业气候资源的利用 直接利用直接利用:即作为能源和物质的直接利用，即作为能源和物质的直接利用，例如利用例如利用太阳能太阳能、风能发电风能发电、供热，作、供热，作为机械动力，利用空气制氧、制氮以及为机械动力，利用空气制氧、制氮以及将来雷电能利用等。将来雷电能利用等。间接利用间接利用:即利用绿色植物同化二氧化碳即利用绿色植物同化二氧化碳和水、固定太阳能、生产有机物质。和水、固定太阳能、生产有机物质。12/12/202212/12/20228 8二、农业气候资源的特点二、农业气候资源的特点（一）有限性和可更新性（一）有限性和可更新性（二）适度性和非线性（二）适度性和非线性（三）波动性和相对稳定性（三）波动性和相对稳定性（四）区域的差异性（四）区域的差异性（五）相互依存性和可改造性（五）相互依存性和可改造性（六）有值无价性（六）有值无价性12/12/202212/12/20229 9（一）一定时空范围内的有限性和无限（一）一定时空范围内的有限性和无限循环的可更新性循环的可更新性 气候要素的多年平均值是相对稳定气候要素的多年平均值是相对稳定的，因而其利用潜力是有限的；但气的，因而其利用潜力是有限的；但气候要素是年复一年循环不已、四季交候要素是年复一年循环不已、四季交替、昼夜轮回，光、热、水资源均有替、昼夜轮回，光、热、水资源均有明显的周期性季节变化，可以持久利明显的周期性季节变化，可以持久利用，因此又是无限的。用，因此又是无限的。12/12/202212/12/20221010（二）适度性和非线性（二）适度性和非线性 每种农业生物对光、温、水等主要气候要素每种农业生物对光、温、水等主要气候要素都有其最低、最适和最高三个基点，只有处都有其最低、最适和最高三个基点，只有处在农业生物的可利用范围内才成为资源。超在农业生物的可利用范围内才成为资源。超过或低于一定的范围，都会给农业生产带来过或低于一定的范围，都会给农业生产带来不利影响，甚至造成灾害。不利影响，甚至造成灾害。资源的非线性是指资源储存量越多，可利用资源的非线性是指资源储存量越多，可利用程度越高。而气候资源的各气候资源要素的程度越高。而气候资源的各气候资源要素的值只有在一定范围内才能成为资源。值只有在一定范围内才能成为资源。气候灾害和气候资源是并存的气候灾害和气候资源是并存的。这给气候资。这给气候资源的开发利用带来了风险。因此在开发利用源的开发利用带来了风险。因此在开发利用气候资源时，必须考虑防灾气候资源时，必须考虑防灾.12/12/202212/12/20221111（三）波动性和相对稳定性（三）波动性和相对稳定性 不同地区或同一地区不同年份的光、不同地区或同一地区不同年份的光、热、降水数量及其组合可以相差很大，热、降水数量及其组合可以相差很大，具有一定的波动性，但又总是围绕其具有一定的波动性，但又总是围绕其多年平均值上下起伏，具有相对稳定多年平均值上下起伏，具有相对稳定性。性。12/12/202212/12/20221212（四）区域的差异性（四）区域的差异性 气候资源在空间分布上有区域性气候资源在空间分布上有区域性差异，因纬度、海陆分布及地势、地差异，因纬度、海陆分布及地势、地貌与下垫面特性的不同，造成大范围貌与下垫面特性的不同，造成大范围内的光、热、水资源的显著区域差异。内的光、热、水资源的显著区域差异。12/12/202212/12/20221313（五）相互依存性和可改造性（五）相互依存性和可改造性 气候资源各要素是相互影响制约，有机气候资源各要素是相互影响制约，有机地组成气候资源的总体，也影响到气候资源地组成气候资源的总体，也影响到气候资源的有效利用。同时，气候资源的开发利用，的有效利用。同时，气候资源的开发利用，往往要与其他自然资源良好配合，才能取得往往要与其他自然资源良好配合，才能取得较好的经济效益。气候资源的利用开发还有较好的经济效益。气候资源的利用开发还有赖于社会经济、技术水平状况，赖于社会经济、技术水平状况，农业气候资源可以通过人类活动在某种农业气候资源可以通过人类活动在某种程度上和一定范围内调节、改善局部气候和程度上和一定范围内调节、改善局部气候和小气候。小气候。12/12/202212/12/20221414（六）有值无价性（六）有值无价性 农业气候资源是由各种物质和能量组成农业气候资源是由各种物质和能量组成的一种可利用的资源，是一种有价值的资源。的一种可利用的资源，是一种有价值的资源。但由于它的流动性、无边界性，无法大面积但由于它的流动性、无边界性，无法大面积人为加以控制，通常是有值无价的。人为加以控制，通常是有值无价的。比如人们在获得土地以后，自然就得到了水、比如人们在获得土地以后，自然就得到了水、热、光、气等农业气候资源。所以农业气候资源是热、光、气等农业气候资源。所以农业气候资源是一种很难划分归属、无法形成商品、有值无价的资一种很难划分归属、无法形成商品、有值无价的资源。源。12/12/202212/12/20221515三、农业气候条件与农业生产三、农业气候条件与农业生产n（一）农业气候特点与农业生产（一）农业气候特点与农业生产n（二）地形气候与农业生产（二）地形气候与农业生产n（三）气候条件与植被、土壤（三）气候条件与植被、土壤n（四）农业气候区域与农业生产（四）农业气候区域与农业生产12/12/202212/12/20221616（一）农业气候特点与农业生产（一）农业气候特点与农业生产 我国属季风明显的国家，冬季主我国属季风明显的国家，冬季主要受来自大陆气流的影响，夏季主要要受来自大陆气流的影响，夏季主要受来自海洋气流的影响，冬季寒冷，受来自海洋气流的影响，冬季寒冷，夏季炎热；气候的大陆性强，年较差夏季炎热；气候的大陆性强，年较差大。这种气候的基本特点是形成我国大。这种气候的基本特点是形成我国农业季节性生产差异的主要原因。农业季节性生产差异的主要原因。12/12/202212/12/20221717（二）地形气候与农业生产（二）地形气候与农业生产 地形是气候形成的重要因子之一，它通过对地形是气候形成的重要因子之一，它通过对大气层的热力作用和动力作用影响气候，造成农大气层的热力作用和动力作用影响气候，造成农业生产自然环境的不连续性和不均一性，增加了业生产自然环境的不连续性和不均一性，增加了农业气候的复杂性，使农业气候类型多种多样，农业气候的复杂性，使农业气候类型多种多样，从而影响到农业生产的结构和格局。从而影响到农业生产的结构和格局。由于我国山地气候类型的多样性，农业生产由于我国山地气候类型的多样性，农业生产可以因地制宜多种经营，其分型利用可以使农业可以因地制宜多种经营，其分型利用可以使农业生产具有生产具有“立体农业立体农业”的特色，为我国农业生产的特色，为我国农业生产的发展提供了有利条件。的发展提供了有利条件。12/12/202212/12/2022181812/12/202212/12/20221919（三）气候条件与植被、土壤（三）气候条件与植被、土壤n由于季风气候的影响形成自东南向西北的湿润、半由于季风气候的影响形成自东南向西北的湿润、半湿润、半干旱、干旱气候，相应地出现森林、草原湿润、半干旱、干旱气候，相应地出现森林、草原和荒摸植被。和荒摸植被。农业植被的分布受气候的制约，随着农业植被的分布受气候的制约，随着热量条件的改变而出现不同的类型。热量条件的改变而出现不同的类型。n由于对干湿状况的反应不同，形成不同的作物植被由于对干湿状况的反应不同，形成不同的作物植被特点，如在我国湿润地带典型作物有水稻、甘蔗，特点，如在我国湿润地带典型作物有水稻、甘蔗，半湿润地带有玉米、棉花；半干旱地带有谷子、糜半湿润地带有玉米、棉花；半干旱地带有谷子、糜子等；干旱地带则为灌溉作物植被。子等；干旱地带则为灌溉作物植被。因此我国的农因此我国的农业植被类型随水热条件的不同而有明显的差异。业植被类型随水热条件的不同而有明显的差异。n一定的农业植被类型总是和一定的气候条件相适应。一定的农业植被类型总是和一定的气候条件相适应。12/12/202212/12/20222020 从热量条件看，东部季风湿润区自从热量条件看，东部季风湿润区自北而南随热量的增加，依次出现温带的北而南随热量的增加，依次出现温带的典型棕色森林土，南温带棕壤，亚热带典型棕色森林土，南温带棕壤，亚热带黄壤、红壤，南亚热带和热带砖红壤和黄壤、红壤，南亚热带和热带砖红壤和红壤。红壤。12/12/202212/12/20222121（四）农业气候区域与农业生产（四）农业气候区域与农业生产n我国农业生产的区域性主要表现在以下几个方面：我国农业生产的区域性主要表现在以下几个方面：农业生产部门的区域性，农业生产部门的区域性，作物生产区域性，作物生产区域性，耕作制度区域性，耕作制度区域性，产品品质区域性，产品品质区域性，农业技术措施区域性，农业技术措施区域性，牧草和载畜量区域性，牧草和载畜量区域性，作物和牲畜品种区域性。作物和牲畜品种区域性。12/12/202212/12/20222222n种植制度的形成和发展主要是建立在农业气候区域种植制度的形成和发展主要是建立在农业气候区域性基础上的。性基础上的。我国种植制度的区域性主要决定于热量条件。我国种植制度的区域性主要决定于热量条件。在在10积温积温3 200的地区，只能一年一熟，的地区，只能一年一熟，3200-4 500可以二年三熟或一年两熟，可以二年三熟或一年两熟，4 500一一7000是一年两熟是一年两熟或三熟区。或三熟区。n农产品品质的好坏具有区域性。农产品品质的好坏具有区域性。温带地区春小麦蛋白温带地区春小麦蛋白质含量比华南的春小麦高；甘蔗在南亚热带含糖量比在北亚质含量比华南的春小麦高；甘蔗在南亚热带含糖量比在北亚热带高；苹果在南温带的黄土高原的品质佳、着色好，到亚热带高；苹果在南温带的黄土高原的品质佳、着色好，到亚热带品质变劣；西北气候干燥，日照时间长，瓜果含糖量高。热带品质变劣；西北气候干燥，日照时间长，瓜果含糖量高。这些都与气温、气温日较差、气候大陆性、干燥度等的区域这些都与气温、气温日较差、气候大陆性、干燥度等的区域性有关。性有关。n农业生产技术措施与气候、农业生产的区域性相适农业生产技术措施与气候、农业生产的区域性相适应的。应的。农时季节、灌溉与排水、抗旱与防湿、镇压与松土农时季节、灌溉与排水、抗旱与防湿、镇压与松土等都是适应一定气候条件并在农业生产中长期应用的结果。等都是适应一定气候条件并在农业生产中长期应用的结果。12/12/202212/12/20222323第二节第二节 农业气候资源的类型和作用农业气候资源的类型和作用n一、单项农业气候资源分析一、单项农业气候资源分析n二、农业气候资源的组合二、农业气候资源的组合n三、气候生产力三、气候生产力12/12/202212/12/20222424一、单项农业气候资源分析一、单项农业气候资源分析n（一）农业热量资源（一）农业热量资源 生产和人们生活中可利用的热量即为生产和人们生活中可利用的热量即为热量资源。在气候资源中热量主要指太阳热量资源。在气候资源中热量主要指太阳辐射量。作物生长要在一定的温度条件下辐射量。作物生长要在一定的温度条件下进行。当温度高于作物生长发育的最低温进行。当温度高于作物生长发育的最低温度，并满足生长发育对温度的要求时，作度，并满足生长发育对温度的要求时，作物能迅速生长发育，形成产量，而温度过物能迅速生长发育，形成产量，而温度过高或过低，不仅影响作物的生长发育和产高或过低，不仅影响作物的生长发育和产量，而且往往造成危害。量，而且往往造成危害。12/12/202212/12/202225251三基点温度三基点温度n三基点温度是植物生命活动过程的三基点温度是植物生命活动过程的最适温度、最低最适温度、最低温度和最高温度的总称温度和最高温度的总称。n最适温度最适温度是指对植物生命活动最适宜，生长发育迅是指对植物生命活动最适宜，生长发育迅速而良好的温度。速而良好的温度。n最低温度最低温度是指植物生命活动、生长发育开始进行时是指植物生命活动、生长发育开始进行时的温度。的温度。n最高温度最高温度是指由于高温使生命活动、生长、发育停是指由于高温使生命活动、生长、发育停止的温度指标。止的温度指标。n在最适温度范围内，植物维持生命最适宜，生长发在最适温度范围内，植物维持生命最适宜，生长发育最快，在最低温度和最高温度时，植物将停止生育最快，在最低温度和最高温度时，植物将停止生长发育，如果温度小于最低温度或大于最高温度，长发育，如果温度小于最低温度或大于最高温度，植物将受到危害，甚至死亡植物将受到危害，甚至死亡。12/12/202212/12/202226262界线温度界线温度 界线温度是指具有普遍意义的，标志界线温度是指具有普遍意义的，标志某些重要物候现象或农事活动的开始、终某些重要物候现象或农事活动的开始、终止或转折的温度止或转折的温度。这种界限温度的选择一般是以这种界限温度的选择一般是以5或或10为间隔的，在农业生产上具有普遍意为间隔的，在农业生产上具有普遍意义的界限温度有日平均气温义的界限温度有日平均气温0，5，10，15与与20，以及稳定通过这些，以及稳定通过这些界限温度值的初终日期及持续日数。界限温度值的初终日期及持续日数。12/12/202212/12/202227273生长期和无霜冻期生长期和无霜冻期n生长期分为生长期分为气候生长期气候生长期和和实际生长期实际生长期。n气候生长期气候生长期是指植物可能生长的时期是指植物可能生长的时期。根据农。根据农事活动、农业类型等不同要求常用事活动、农业类型等不同要求常用界限温度期间界限温度期间的日数的日数表示，也可用无霜冻期表示。表示，也可用无霜冻期表示。n实际生长期实际生长期是指作物从播种到成熟的日期或多是指作物从播种到成熟的日期或多年生植物从返青到枯黄之间的日期年生植物从返青到枯黄之间的日期，也称作物生，也称作物生长期。因作物种类、品种而异，并受环境条件的长期。因作物种类、品种而异，并受环境条件的综合作用。综合作用。n不同光、热、水等条件都能引起生长期的变动，不同光、热、水等条件都能引起生长期的变动，如水分过多，能延缓营养生长期，在后期则易出如水分过多，能延缓营养生长期，在后期则易出现贪青晚熟。现贪青晚熟。12/12/202212/12/20222828n无霜冻期无霜冻期是指一年内终霜冻日至初霜冻日之是指一年内终霜冻日至初霜冻日之间的持续日数，通常用地面最低温度间的持续日数，通常用地面最低温度0的终、初日之间的日数表示。无霜冻期越长，的终、初日之间的日数表示。无霜冻期越长，可供植物生长的热量越丰富。但是无霜冻期可供植物生长的热量越丰富。但是无霜冻期的长短表示热量资源的作物意义不甚明确，的长短表示热量资源的作物意义不甚明确，一般已不采用。一般已不采用。n无霜冻期与无霜期不同无霜冻期与无霜期不同，后者是根据地面出，后者是根据地面出现白霜的终、初日期确定的。现白霜的终、初日期确定的。n无霜冻期和生长期是两回事无霜冻期和生长期是两回事，因为植物有喜，因为植物有喜热、喜温、喜凉、耐寒等生态类型，忍耐力热、喜温、喜凉、耐寒等生态类型，忍耐力极不一样。一般而言，无霜冻期长于喜温作极不一样。一般而言，无霜冻期长于喜温作物的生长期，但短于喜凉作物的生长期。物的生长期，但短于喜凉作物的生长期。12/12/202212/12/202229294积温积温 在作物其他因子基本满足的条件下，在作物其他因子基本满足的条件下，在一定温度范围内，温度和植物的生长在一定温度范围内，温度和植物的生长发育呈正相关，而且只有当温度累积到发育呈正相关，而且只有当温度累积到一定量（或总和）时，作物的生长发育一定量（或总和）时，作物的生长发育才能完成，这一温度的总和称为积温，才能完成，这一温度的总和称为积温，积温是指气候生长期或作物某一生长阶积温是指气候生长期或作物某一生长阶段内日平均气温的积累值段内日平均气温的积累值。12/12/202212/12/20223030n活动积温活动积温是指生物某发育期内或生命周期是指生物某发育期内或生命周期内活动温度的总和。内活动温度的总和。n有效积温有效积温是指生物某发育期内或生命周期是指生物某发育期内或生命周期内有效温度的总和。内有效温度的总和。n有效积温中不包括对植物生长发育无意义有效积温中不包括对植物生长发育无意义的低于界限温度的那部分热量，因此，比的低于界限温度的那部分热量，因此，比活动积温更准确地反映作物生长与温度的活动积温更准确地反映作物生长与温度的积累关系，而且有效积温变化小，更加稳积累关系，而且有效积温变化小，更加稳定。定。n积温在农业气候区划、农业种植制度确定、积温在农业气候区划、农业种植制度确定、农作物布局和引种，以及物候期、病虫害农作物布局和引种，以及物候期、病虫害发生期的预报中，具有重要意义。发生期的预报中，具有重要意义。12/12/202212/12/202231315热量保证率热量保证率 要合理安排生产，不仅要考虑当要合理安排生产，不仅要考虑当地热量的平均值，还要分析其年际地热量的平均值，还要分析其年际变化和保证率变化和保证率。12/12/202212/12/202232326.日较差日较差 一天中最高和最低温度的差值称一天中最高和最低温度的差值称为为日较差日较差。在一定气温范围内日较差。在一定气温范围内日较差大，可增加白天的光合作用和减少夜大，可增加白天的光合作用和减少夜间的呼吸消耗，有利于有机物质的积间的呼吸消耗，有利于有机物质的积累，子实干重增加，瓜果的含糖量上累，子实干重增加，瓜果的含糖量上升。升。12/12/202212/12/20223333（二）农业光能资源（二）农业光能资源n农业气候资源所指的光能资源包括光合作用直接农业气候资源所指的光能资源包括光合作用直接利用的可见光及具有间接农业意义的红外线和紫利用的可见光及具有间接农业意义的红外线和紫外线。外线。n太阳辐射对植物的作用表现为太阳辐射对植物的作用表现为热效应、光合效应热效应、光合效应和光形态效应和光形态效应。n热效应热效应是指植物将其吸收的是指植物将其吸收的70以上的太阳辐以上的太阳辐射能转化为热能，用于蒸腾和保持体温。射能转化为热能，用于蒸腾和保持体温。n光形态效应光形态效应指植物生长发育及形态建成中太阳辐指植物生长发育及形态建成中太阳辐射所起到的调节和控制作用。射所起到的调节和控制作用。n光合效应光合效应指植物吸收一定波长的太阳辐射能用于指植物吸收一定波长的太阳辐射能用于光合作用形成有机物质的过程。光合作用形成有机物质的过程。12/12/202212/12/202234341光合有效辐射与光能利用光合有效辐射与光能利用率率 光合有效辐射是指到达地面的波长为光合有效辐射是指到达地面的波长为0.38-1.71m的那部分太阳辐射。在这的那部分太阳辐射。在这一波长范围内，辐射能量使叶绿素分子处一波长范围内，辐射能量使叶绿素分子处于激发状态、以合成有机物质。光合有效于激发状态、以合成有机物质。光合有效辐射并不能被绿色植物全部利用。辐射并不能被绿色植物全部利用。单位面积上植物累积的化学潜能与同单位面积上植物累积的化学潜能与同时期内投射到该单位面积上的光合有效辐时期内投射到该单位面积上的光合有效辐射能之比值称为射能之比值称为光能利用率光能利用率。12/12/202212/12/202235352光照时间光照时间 一个地区的日照条件由一个地区的日照条件由可照时数、实际可照时数、实际日照时数和日照百分率日照时数和日照百分率等指标表示。等指标表示。可照时数可照时数是指每天从日出到日落之间，是指每天从日出到日落之间，全天无云且没有任何障碍物（如高山）遮挡全天无云且没有任何障碍物（如高山）遮挡阳光的情况下太阳照射的小时数。它取决于阳光的情况下太阳照射的小时数。它取决于天文地理因素，随纬度、海拔、季节而变化。天文地理因素，随纬度、海拔、季节而变化。实际日照时数实际日照时数受到当时当地云量、云状受到当时当地云量、云状和地形等因素的影响。和地形等因素的影响。实际日照时数实际日照时数占可照时数的百分比称为占可照时数的百分比称为日照百分率，其值越高说明日照越充足。日照百分率，其值越高说明日照越充足。12/12/202212/12/202236363光照质量光照质量 植物光合作用主要吸收植物光合作用主要吸收0.38一一0.72tm波波段的可见光，又称段的可见光，又称光合有效辐射光合有效辐射。太阳。太阳辐射的光谱成分决定着光照质量，太阳辐射的光谱成分决定着光照质量，太阳高度角越小，穿过大气层的路径越长，高度角越小，穿过大气层的路径越长，辐射能量越小，长波成分增加，短波成辐射能量越小，长波成分增加，短波成分减少。分减少。12/12/202212/12/202237374光照强度光照强度 光照强度光照强度是指一定时间内太阳辐射是指一定时间内太阳辐射投射到单位面积的能量。投射到单位面积的能量。充足与适宜的光照强度是形成作物充足与适宜的光照强度是形成作物高产优质的重要物质基础。在一定范围高产优质的重要物质基础。在一定范围内，光合强度随光照强度的增强而加大。内，光合强度随光照强度的增强而加大。通常生育期长的品种和通常生育期长的品种和C4作物要求更多作物要求更多的有效辐射，增产潜力更大。的有效辐射，增产潜力更大。12/12/202212/12/20223838（三）农业水分资源（三）农业水分资源1降水量降水量n大气降水是农业水资源的主要来源，大气降水是农业水资源的主要来源，降水量降水量是指一定时段内的降水深度，是指一定时段内的降水深度，以以mm为单位。为单位。年降水量年降水量是某一年是某一年内降水量之和。它是评价一个地区内降水量之和。它是评价一个地区水分资源的基本数据。水分资源的基本数据。n单位时间内的降水量称为单位时间内的降水量称为降水强度降水强度。12/12/202212/12/202239392.降水变率和降水保证率降水变率和降水保证率n降水变率降水变率是降水平均偏差与平均降水量是降水平均偏差与平均降水量的百分比，是衡量降水稳定程度的指标。的百分比，是衡量降水稳定程度的指标。降水变率越小，说明降水年际变化越小，降水变率越小，说明降水年际变化越小，降水量越稳定；降水变率越大，降水年降水量越稳定；降水变率越大，降水年际变化大，际变化大，往往引起早涝灾害。在作物往往引起早涝灾害。在作物生长季节，降水变率若生长季节，降水变率若25%，就会对，就会对作物有不同程度的影响；降水变率超过作物有不同程度的影响；降水变率超过40%,就可能就可能出现旱涝灾害。出现旱涝灾害。12/12/202212/12/20224040n降水保证率降水保证率是指某一等级降水量出是指某一等级降水量出现的可靠程度，通常以降水量小于现的可靠程度，通常以降水量小于（或大于）某一数值的累积频率来（或大于）某一数值的累积频率来表示这种可靠程度，以百分数表示，表示这种可靠程度，以百分数表示，计算时先综观年降水量的变化范围，计算时先综观年降水量的变化范围，确定降水量分组标准并划分组别，确定降水量分组标准并划分组别，统计各组降水量出现频率，将各组统计各组降水量出现频率，将各组频率相加得累积频率，即得各组降频率相加得累积频率，即得各组降水量值时的保证率。水量值时的保证率。12/12/202212/12/202241413蒸散量蒸散量n蒸散量蒸散量是指农田土壤蒸发和植物蒸是指农田土壤蒸发和植物蒸腾的总耗水量。是在自然条件下，腾的总耗水量。是在自然条件下，农田水量平衡中的水分支出项，主农田水量平衡中的水分支出项，主要包括作物棵间蒸发和作物蒸腾，要包括作物棵间蒸发和作物蒸腾，一般情况下可代表作物田间耗水的一般情况下可代表作物田间耗水的多少，是衡量作物需水量的主要农多少，是衡量作物需水量的主要农业气候指标。业气候指标。12/12/202212/12/20224242n蒸散量可分为蒸散量可分为可能蒸散量可能蒸散量（或潜在蒸散）和（或潜在蒸散）和实际蒸实际蒸散量散量两种。两种。n可能蒸散量是指当作物完全覆盖地面，且土壤充可能蒸散量是指当作物完全覆盖地面，且土壤充分潮湿条件下的蒸散；分潮湿条件下的蒸散；n实际农田的水分供应往往不充分，实际蒸散量是实际农田的水分供应往往不充分，实际蒸散量是指作物蒸腾与地面蒸发所消耗的水量。常常低于可指作物蒸腾与地面蒸发所消耗的水量。常常低于可能蒸散量。能蒸散量。实际蒸散量与可能蒸散量的比值，称为实际蒸散量与可能蒸散量的比值，称为相对蒸散量。相对蒸散量。在作物生育期间作物合成在作物生育期间作物合成1g有机物质有机物质（干重）所蒸腾的水分克数称为（干重）所蒸腾的水分克数称为蒸腾系数蒸腾系数。蒸腾系。蒸腾系数大，表明作物需水量大，水分利用率低；蒸腾系数大，表明作物需水量大，水分利用率低；蒸腾系数小，表明作物需水量小，水分利用率高；不同作数小，表明作物需水量小，水分利用率高；不同作物的蒸腾系数不同，同一作物的不同发育期的蒸腾物的蒸腾系数不同，同一作物的不同发育期的蒸腾系数也不同系数也不同 12/12/202212/12/20224343蒸散量受以下三方面因素制约蒸散量受以下三方面因素制约:大气的干燥程度、辐射条件及风力大大气的干燥程度、辐射条件及风力大小所综合决定的蒸发势；小所综合决定的蒸发势；土壤湿润程度和导水能力所决定的土壤土壤湿润程度和导水能力所决定的土壤供水状况；供水状况；植被状况，包括植物水分疏导组织、叶植被状况，包括植物水分疏导组织、叶片气孔数量与大小及群体结构对湍流交片气孔数量与大小及群体结构对湍流交换系数的影响等。换系数的影响等。12/12/202212/12/20224444（四）农业风能资源（四）农业风能资源 把具有一定风速的风（一般是风速为把具有一定风速的风（一般是风速为320m/s的风）作为一种能量资源加的风）作为一种能量资源加以开发，用来做功或发电称之为风能以开发，用来做功或发电称之为风能资源资源。12/12/202212/12/20224545风能它有以下几个特点：风能它有以下几个特点：n风能是一种无须补偿的、无污染的再生资源风能是一种无须补偿的、无污染的再生资源；n风能的能量密度低。风能的能量密度低。空气的密度比水小空气的密度比水小800多多倍，水力发电站建设的规模可以很大，目前我国倍，水力发电站建设的规模可以很大，目前我国的葛洲坝水电站，装机容量为的葛洲坝水电站，装机容量为230万万kW，而目前，而目前世界上最大的风力发电机输出功力只有数千世界上最大的风力发电机输出功力只有数千kW或上万或上万kW;n风能的间断性和变化性。风能的间断性和变化性。在陆地上风的大小因在陆地上风的大小因地因时变化多端，这对风能的开发利用造成很大地因时变化多端，这对风能的开发利用造成很大影响。影响。12/12/202212/12/20224646二、农业气候资源的组合二、农业气候资源的组合 评价一个地区农业气候资源的优评价一个地区农业气候资源的优劣，不但要看单项资源的好坏，更重劣，不但要看单项资源的好坏，更重要的是要看诸资源的组合和配置是否要的是要看诸资源的组合和配置是否合理。将水、热、光等主要单项资源合理。将水、热、光等主要单项资源按其总量划分为丰富、较丰富、欠丰按其总量划分为丰富、较丰富、欠丰富和贫乏富和贫乏4个质量等级，并考虑其对作个质量等级，并考虑其对作物生产力的贡献分别确定不同级别的物生产力的贡献分别确定不同级别的生产力指数。生产力指数。12/12/202212/12/20224747三、气候生产力三、气候生产力n气候生产力气候生产力是指在土壤管理、农业技术等处是指在土壤管理、农业技术等处于最优状态，充分利用当地光、热、水等气于最优状态，充分利用当地光、热、水等气候资源，某一作物将太阳辐射能转化为化学候资源，某一作物将太阳辐射能转化为化学能，形成农产品的最大能力。能，形成农产品的最大能力。n农业气候资源生产力农业气候资源生产力是单项农业气候资源及是单项农业气候资源及其组合类型的最高表现形式，是农业气候资其组合类型的最高表现形式，是农业气候资源最好的评价指标。源最好的评价指标。12/12/202212/12/20224848n研究气候生产力的意义在于明确某一研究气候生产力的意义在于明确某一地区农业的生产潜力，找出提高作物地区农业的生产潜力，找出提高作物产量的途径。产量的途径。n通过选取各种先进农业生产技术并进通过选取各种先进农业生产技术并进行科学组合，以最大限度地利用气候行科学组合，以最大限度地利用气候这一自然资源，获得最高产量与良好这一自然资源，获得最高产量与良好品质。品质。12/12/202212/12/20224949第五节第五节 农业气象灾害农业气象灾害n一、冷害一、冷害n二、霜冻二、霜冻n三、干旱和洪涝三、干旱和洪涝n四、干热风四、干热风n五、冰雹五、冰雹n六、台风六、台风12/12/202212/12/20227777一、冷害一、冷害n（一）冷害的概念（一）冷害的概念 冷害是指在作物生长冷害是指在作物生长季节内，由于温度下降到低季节内，由于温度下降到低于作物当时所处的生长发育于作物当时所处的生长发育阶段的下限温度时，使作物阶段的下限温度时，使作物生理活动受到障碍，严重时生理活动受到障碍，严重时可使作物某些组织受到危害可使作物某些组织受到危害而最终导致严重减产。而最终导致严重减产。12/12/202212/12/20227878根据冷害对作物危害的时间不同，可根据冷害对作物危害的时间不同，可分为三类：分为三类：n延迟型冷害延迟型冷害，是指作物营养生长期，在较长时，是指作物营养生长期，在较长时间内遭受低温危害，使作物发育期延迟，不能正间内遭受低温危害，使作物发育期延迟，不能正常成熟，而导致减产；常成熟，而导致减产；n障阻型冷害障阻型冷害，是指作物的生殖生长期内遭受短，是指作物的生殖生长期内遭受短时间异常的低温，使生殖器官的生理机制受到破时间异常的低温，使生殖器官的生理机制受到破坏而减产；坏而减产；n混合型冷害混合型冷害，又称兼发型冷害，是指作物在生，又称兼发型冷害，是指作物在生育初期遭遇低温延迟生育和抽穗，到孕穗期又遭育初期遭遇低温延迟生育和抽穗，到孕穗期又遭遇低温危害，使部分颖花不育发生空壳秕粒，带遇低温危害，使部分颖花不育发生空壳秕粒，带来作物减产。来作物减产。12/12/202212/12/20227979（二）冷害对作物的危害（二）冷害对作物的危害n当作物遭遇冷害时，作物体内细胞中具有生当作物遭遇冷害时，作物体内细胞中具有生命的细胞质流动减慢，并逐渐停止流动，作命的细胞质流动减慢，并逐渐停止流动，作物养分的吸收和输送也就因细胞质停止流动物养分的吸收和输送也就因细胞质停止流动而受到障碍。冷害的发生主要在春季和秋季而受到障碍。冷害的发生主要在春季和秋季比较严重。比较严重。n低温是危害的主导因子低温是危害的主导因子，干燥、阴雨、大风，干燥、阴雨、大风等起着加剧的作用。冷害的轻重取决于低温等起着加剧的作用。冷害的轻重取决于低温的强度、持续日数的长短及气温回暖的快慢的强度、持续日数的长短及气温回暖的快慢等。等。12/12/202212/12/20228080（三）冷害的防御（三）冷害的防御n回避措施：回避措施：冷害早来年份，选择早冷害早来年份，选择早熟品种，喷洒植物激素，促进早熟；熟品种，喷洒植物激素，促进早熟；n充分利用热资源：充分利用热资源：如适当提早播种如适当提早播种插秧，缩短播种期，多施农家肥，改插秧，缩短播种期，多施农家肥，改善农田热状况等；善农田热状况等；n采取应急措施：采取应急措施：如灌溉、施用水面如灌溉、施用水面和叶面保温剂，进行根外追肥以提高和叶面保温剂，进行根外追肥以提高作物抗寒能力等。作物抗寒能力等。12/12/202212/12/20228181二、霜冻二、霜冻n（一）霜冻的概念（一）霜冻的概念霜冻霜冻是指在作物生长时期内，土壤是指在作物生长时期内，土壤表面、植物表面以及近地面空气的温度，表面、植物表面以及近地面空气的温度，迅速降到足以引起农作物遭受损伤或者迅速降到足以引起农作物遭受损伤或者死亡的短时间低温冷害死亡的短时间低温冷害。霜冻霜冻通常发生在通常发生在0 或或0以下。以下。12/12/202212/12/20228282（二）霜冻的危害（二）霜冻的危害n霜冻发生时，由于温度过低，植物细胞间霜冻发生时，由于温度过低，植物细胞间隙的水分结冰，这些冰不断地从邻近细胞隙的水分结冰，这些冰不断地从邻近细胞中夺取水分，使细胞质脱水，从而导致原中夺取水分，使细胞质脱水，从而导致原生质胶体物质的凝固和细胞死亡。生质胶体物质的凝固和