农业气象学第三章热量条件与农业生产(共126张PPT).pptx

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1、第三章第三章l热量条件与农业生产热量条件与农业生产培训专用主要内容1 1 温度的农业意义温度的农业意义2 2 温度强度对农业生物的影响温度强度对农业生物的影响3 3 积温学说及其在农业上的应用积温学说及其在农业上的应用4 4 温度的周期性变化对农业生物的影响温度的周期性变化对农业生物的影响5 5 近地层及土壤温度调控技术近地层及土壤温度调控技术实习实习2 2：积温的求算：积温的求算培训专用本章重点与难点本章重点与难点 本章重点：本章重点：三三基基点点温温度度、农农业业界界限限温温度度、活活动动积积温温、有有效积温、作物的感温性和温周期现象等基本概念。效积温、作物的感温性和温周期现象等基本概念。

2、积积温温的的求求算算方方法法、稳稳定定性性分分析析、改改进进措措施施及及其应用，近地层及土壤温度调控技术。其应用，近地层及土壤温度调控技术。本章难点：本章难点：积温表达形式与求算方法的改进及应用。积温表达形式与求算方法的改进及应用。培训专用1 1 温度的农业意义温度的农业意义主要内容：主要内容：温度表示热量的物理学基础温度表示热量的物理学基础 温度的生物学意义温度的生物学意义 温度指数及其农业意义温度指数及其农业意义 温度对生物影响的主要方式温度对生物影响的主要方式培训专用 一、温度表示热量的物理学基础一、温度表示热量的物理学基础 温度是表示物体冷热程度、反映系统分子运动温度是表示物体冷热程度

3、、反映系统分子运动状态和热量水平的物理量状态和热量水平的物理量。植物生化反应的速率与温度之间的关系，比植物生化反应的速率与温度之间的关系，比用用“焦耳焦耳”表示的热量的关系更为密切。表示的热量的关系更为密切。用温度更容易反映生物生长发育对热量的要求，用温度更容易反映生物生长发育对热量的要求，更能反映气候条件对生物的综合影响。更能反映气候条件对生物的综合影响。温度测量简单，资料广泛。温度测量简单，资料广泛。培训专用 二、温度的生物学意义（二、温度的生物学意义（P P73-8473-84）1 1、温度（气温、地温和水温）影响农业生物的生理、温度（气温、地温和水温）影响农业生物的生理生态特征及地理分

4、布生态特征及地理分布 ，植物的光合、呼吸及蒸腾等生理，植物的光合、呼吸及蒸腾等生理过程过程 ，生长发育、产量形成及产品的产量与品质等。，生长发育、产量形成及产品的产量与品质等。2 2、气温、地温和水温还间接地通过生物体温对农、气温、地温和水温还间接地通过生物体温对农业生物生命活动及产品生产产生重要影响。业生物生命活动及产品生产产生重要影响。3 3、温度条件还是病虫害发生发展以至蔓延的基本、温度条件还是病虫害发生发展以至蔓延的基本条件之一。条件之一。培训专用 三、温度指数及其农业意义三、温度指数及其农业意义 1 1、温度指数的含义、温度指数的含义 标志农业生物生长发育的热量状况及相互关系标志农业

5、生物生长发育的热量状况及相互关系的温度标示形式，即温度指数，有时也称为温热指的温度标示形式，即温度指数，有时也称为温热指数或热量指数。数或热量指数。培训专用 积温（积温（详见详见3333）大豆发育单位（大豆发育单位（D.M.BrownD.M.Brown）S.D.U S.D.U4.95T4.95T0.0829T0.0829T2 240.9140.91式中，式中，T T为日平均气温（为日平均气温（）。利用该指标可以较好。利用该指标可以较好地描述大豆生长发育过程中所要求的温度条件及分地描述大豆生长发育过程中所要求的温度条件及分析大豆的适宜种植范围。析大豆的适宜种植范围。2 2、温度指数的表示形式、温

6、度指数的表示形式培训专用 THI THI0.55T+0.2T0.55T+0.2Td d+17.5+17.5式中，式中，T T、T Td d分别为干球和露点温度（分别为干球和露点温度（）。）。THITHI被用被用来研究人类及家畜对温湿度条件的适应性。来研究人类及家畜对温湿度条件的适应性。另外，还有玉米热量单位、月热指数和年热指另外，还有玉米热量单位、月热指数和年热指数、干凉度和风寒指数等数、干凉度和风寒指数等（P P84-8684-86）。温湿指数温湿指数培训专用 四、温度对生物影响的主要方式四、温度对生物影响的主要方式 温度强度（高、低）温度强度（高、低）持续时间（累积）持续时间（累积）温度变

7、化（周期性）温度变化（周期性）在这三个方面中，温度强度是最基本的。只有在这三个方面中，温度强度是最基本的。只有具备了一定的强度，其持续时间与变化才能对农业具备了一定的强度，其持续时间与变化才能对农业生物产生影响。生物产生影响。培训专用2 2 温度强度对农业生物的影响温度强度对农业生物的影响 主要内容：主要内容：农业生物生命活动的基本温度农业生物生命活动的基本温度 温度与农作物的生长发育温度与农作物的生长发育 温度条件与作物引种温度条件与作物引种培训专用 一、农业生物生命活动的基本温度一、农业生物生命活动的基本温度 1 1、三基点温度、三基点温度 （1 1）作物生命活动的三种温度范围）作物生命活

8、动的三种温度范围 维持生命的温度，维持生命的温度，最宽最宽 适宜生长的温度，适宜生长的温度，次之次之 保证发育的温度，保证发育的温度，最窄最窄 作物生命活动的基本温度如图作物生命活动的基本温度如图1 1所示。所示。培训专用 维持生命温度维持生命温度 适宜生长温度适宜生长温度 保证发育温度保证发育温度 -10 0 10 20 30 40 50 -10 0 10 20 30 40 50 光合温度光合温度 呼吸温度呼吸温度图图1 1 作物生命活动的基本温度示意图作物生命活动的基本温度示意图培训专用 （2 2 2 2）三基点、三基点、三基点、三基点、五基点或七基点温度五基点或七基点温度五基点或七基点温

9、度五基点或七基点温度 作物生命活动的每一个过程，都有三个基本点温作物生命活动的每一个过程，都有三个基本点温度，即度，即三基点温度三基点温度。最低（下限）温度最低（下限）温度 最适温度最适温度 最高（上限）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。仍然能够维持生命而不受害。培训专用 所以在三基点温度之外，还可以确定作物的所以在三基点温度之外，还可以确定作物的受受害温度害温度（受害（受害高温或受害低温）以及高温或受害低温）以及致死温度

10、致死温度（致（致死高温或致死低温）。这就是通常所说的五基点温死高温或致死低温）。这就是通常所说的五基点温度或者七基点温度。度或者七基点温度。三基点、五基点或七基点温度见图三基点、五基点或七基点温度见图2 2。如果温度继续降低或升高，作物就会逐渐受到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。不同程度的危害直至死亡。培训专用 致致 受受 最最 最最 最最 受受 致致 死死 害害 低低 适适 高高 害害 死死 低低 低低 温温 温温 温温 高高 高高 温温 温温 度度 度度 度度 温温 温温 温度温度 三基点三基点 五基点五基点 七基点温度七基点温度图图2 2 作物作物三、五或

11、七基点温度范围示意图三、五或七基点温度范围示意图培训专用 （1 1）有关试验及分析结果）有关试验及分析结果 几种主要作物的三基点温度几种主要作物的三基点温度作物作物最低温度最低温度最适温度最适温度最高温度最高温度牧草牧草342630小麦小麦3 4.520 2230 32油菜油菜4 520 2530 32玉米玉米8 1030 3240 44水稻水稻10 1230 3236 38棉花棉花13 1528352 2、三基点温度的特征、三基点温度的特征培训专用 作物生作物生长长早期所要求的最适温度早期所要求的最适温度较较低低些，些，生生长长盛盛期期较较高，到成熟期又高，到成熟期又稍稍低一些。低一些。马铃

12、马铃薯在薯在2525左右左右时时光合作用速率最大光合作用速率最大，呼呼吸作用要上升到大吸作用要上升到大约约4848时时才达最大速度才达最大速度。小麦分蘖小麦分蘖节节生物学零度生物学零度远较远较地上部分低。地上部分低。水稻的早籼稻播种期要求日平均气温稳定通过水稻的早籼稻播种期要求日平均气温稳定通过1212以上，而早粳稻则为以上，而早粳稻则为1010以上。以上。培训专用 区别区别 不同作物的三基点温度不同；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；同一作物不同生育期的三基点温度不同；同一作物不同生理过程三基点温

13、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。同一植株上不同器官的三基点温度不同。（2 2）特征）特征培训专用 最低、最适、最高温度指标不是一个具体的数最低、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值，而是具有一定的范围，不仅与强度有关，还与作不仅与强度有关，还与作用的持续时间有关。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。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

14、。低温度与最适温度差值较大。共同特征共同特征培训专用 在作物生命过程中，最低温度远较最高温度出现在作物生命过程中，最低温度远较最高温度出现的机率大。的机率大。各种作物的最高温度指标值差异较小，而且各种作物的最高温度指标值差异较小，而且各种作物的最高温度与最适温度值也比较接近。各种作物的最高温度与最适温度值也比较接近。培训专用 确定温度的有效性确定温度的有效性 确定作物的种植季节与分布区域确定作物的种植季节与分布区域 估算作物生长发育速度估算作物生长发育速度 计算作物光合生产潜力计算作物光合生产潜力 （3 3）三基点温度的用途）三基点温度的用途培训专用 界限温度的定义界限温度的定义 界限温度是标

15、示着某些重要物候现象或农事活动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。和气象条件的关系来划定的。农业气象学常用的界限温度农业气象学常用的界限温度 0 0；3 3或或5 5；10 10；1515；2020 3 3、界限温度及其农业意义、界限温度及其农业意义培训专用 各种界限温度的农业意义各种界限温度的农业意义 0 0：土壤冻结和解冻，越冬作物秋季停止生土壤冻结和解冻，越冬作物秋季停止生长，春季开始生长。春季长，春季开始生长。春季00至秋季至秋季00之间的时段之间的时段即为农耕期

16、。即为农耕期。3-3-55：早春作物播种、喜凉作物开始生长、多早春作物播种、喜凉作物开始生长、多数树木开始生长。春季数树木开始生长。春季3(5)3(5)至秋季至秋季3(53(5)之间时之间时段为冬作物或早春作物的生长期。段为冬作物或早春作物的生长期。1 100：春季喜温作物开始播种与生长，喜凉作春季喜温作物开始播种与生长，喜凉作物开始迅速生长。开始大于物开始迅速生长。开始大于1010至开始小至开始小l0l0之间之间的时段为喜温作物的生长期。的时段为喜温作物的生长期。培训专用 15 15：初日为水稻适宜移栽期，棉苗开始生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。初终日之间的长

17、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。时段为喜温作物的活跃生长期。20 20：初日为热带作物开始生长期，水稻分：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，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。生长期，也是双季稻的生长季节。培训专用 二、温度与农作物的生长发育二、温度与农作物的生长发育 1、有关试验研究结果、有关试验研究结果 范霍夫定律范霍夫定律 在一定的温度范围内，温度对主要生命过程的在一定的温度范围内，温度对主要生

18、命过程的影响基本上服从范霍夫定律，即温度每升高影响基本上服从范霍夫定律，即温度每升高10，反应速度增加一倍：反应速度增加一倍：式中式中K KT T和和K KT+10T+10分别为分别为T T和和T+10T+10时的化学反应速率。时的化学反应速率。培训专用 光合作用强度与温度的关系光合作用强度与温度的关系40 40 光合强度光合强度(mgCOmgCO2 2/dm/dm2 2/hr)/hr)马铃薯马铃薯3030 黄瓜黄瓜20201010 0 10 20 30 40 50 温度温度图图3 3 光合作用光合作用温度曲线（伦德加，温度曲线（伦德加，19451945）培训专用 呼吸作用强度与温度的关系呼吸

19、作用强度与温度的关系50 50 呼吸强度呼吸强度(mgCOmgCO2 2/dm/dm2 2/hr)/hr)4040303020201010 0 10 20 30 40 50 60 图图4 4 呼吸作用呼吸作用温度曲线（伦德加，温度曲线（伦德加，19451945）培训专用 光合作用与呼吸作用之比（光合作用与呼吸作用之比（P/RP/R）6 6 P/RP/R 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 10 20 30 40 温度温度图图5 5 P/RP/R温度曲线温度曲线培训专用 植物生长与温度的关系植物生长与温度的关系 1.00 1.00 相对速率相对速率 光合作用光合作用 0.75 0.75

20、植物生长植物生长 呼吸作用呼吸作用0.500.500.250.250.000.00 0 10 20 30 40 温度温度图图6 6 植物生长植物生长温度曲线温度曲线培训专用 水温对植物吸收无机养分的影响（水温对植物吸收无机养分的影响（mgmg）温度范围温度范围NHNH4 4P P2 2O O5 5K K2 2O OSiOSiO2 2低温区低温区41.841.87.97.931.031.063.363.3适温区适温区61.761.712.112.146.746.7107.4107.4高温区高温区50.550.510.110.133.933.971.471.4注：低温区为注：低温区为24-25 2

21、4-25 ；适温区为；适温区为28.5-32 28.5-32；高温区为高温区为37-38.5 37-38.5。培训专用 （1 1）不同作物的光合作用强度与温度的关系不）不同作物的光合作用强度与温度的关系不完全相同，但各种作物完全相同，但各种作物“光合作用光合作用温度温度”曲线的曲线的一般形状是基本一致的。一般形状是基本一致的。（2 2）“光合作用光合作用温度温度”曲线和曲线和“呼吸作用呼吸作用温度温度”曲线的变化趋势近似曲线的变化趋势近似。（3 3）光合作用和呼吸作用也有它们的三基点温度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。但呼吸作用的最适温度比光合作用的

22、高。2 2、主要结论主要结论培训专用 （5 5）作物有机物质的增加，取决于光合作用所积）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。累的有机物质和呼吸作用所消耗的有机物质之差。（6 6）温度还通过影响植物对无机养分的吸收及植物）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。的蒸腾作用来影响植物的光合作用。（4 4）随着温度的升高，光合作用与呼吸作用的比值降）随着温度的升高，光合作用与呼吸作用的比值降低低。培训专用 （7 7）温度对作物生长的影响还与作物本身的）温度对作物生长的影响还与作物本身的生理机能有关。生理机能有关。C C3

23、3植物适宜的温度范围是植物适宜的温度范围是20202525，而，而C C4 4植物适植物适宜的温度范围是宜的温度范围是30303535。（8 8）温度对作物生长的影响还和其前期的温度）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。条件（前期温度锻炼）密切相关。培训专用 三、温度条件与作物引种三、温度条件与作物引种 1 1、引种是丰富地区种质资源，提高农产品产量和、引种是丰富地区种质资源，提高农产品产量和品质的重要手段。品质的重要手段。2 2、在作物引种工作中，除了要考虑土壤、肥力、在作物引种工作中，除了要考虑土壤、肥力和农业技术措施等条件以外，一定要遵循原产地和引和农业技术

24、措施等条件以外，一定要遵循原产地和引入地生态环境特别是农业气候相似原则。入地生态环境特别是农业气候相似原则。培训专用 北种南引（高山引向平原）比南种北移（平原北种南引（高山引向平原）比南种北移（平原引向高山）容易成功。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。则是温度可能影响产品质量的问题。3 3、根据作物对温度条件的要求和引种成败的经、根据作物对温度条件的要求和引种成败的经验，作物引种有下列三条规律：验，作物引种有下列三条规律：培训专用 温度对植物生长的作用，在一定程度上是温度对植物生长的作用，

25、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。物引种的过程中，存在着气候驯化现象。草本植物要比木本植物引种容易成功，一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常绿植物引种容易成功，灌木要比乔木引种容易成功。功。培训专用 3 3 积温学说及其在农业上的应用积温学说及其在农业上的应用 主要内容：主要内容：积温学说积温学说 积温的定义、种类与计算方法积温的定义、种类与计算方法 积温的稳定

26、性与改进措施积温的稳定性与改进措施 积温在农业生产中的应用积温在农业生产中的应用培训专用 一、积温学说一、积温学说 积温学说：积温学说：在其他条件得到满足的前提下，温度对作物的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。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。限问题。作物完成某一阶段的发育需要一定的积温。作物完成某一阶段的发育需要一定的积温。培训专用 二、积温的定义、种类与计算方法二、积温的定义、种类与计算方法 1 1、

27、积温的定义、积温的定义 积温的概念也经历了多年的发展历程，并因研究目积温的概念也经历了多年的发展历程，并因研究目的不同而有差异。但从广义的角度可以把积温定义为：的不同而有差异。但从广义的角度可以把积温定义为：某一时段内逐日平均气温之和，单位为某一时段内逐日平均气温之和，单位为。培训专用 常用的主要有常用的主要有活动积温活动积温和和有效积温有效积温两种。两种。（1 1）下限温度（生物学零度）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，实际上作物开始生长发育要求一定的下限温度，实际上是是作物生长发育的起始温度作物生长发育的起始温度，又称为生物学零度，用，又称为生物学零度，用B表示表示

28、。当日平均气温高于下限温度时对作物的生长发育。当日平均气温高于下限温度时对作物的生长发育有效；等于或低于下限温度时则无效，即对作物生长发育有效；等于或低于下限温度时则无效，即对作物生长发育来说是零度。来说是零度。2 2、积温的种类积温的种类培训专用 把高于下限温度（把高于下限温度（B B）的日平均气温（的日平均气温（T Ti i）称为称为活动温度。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（积温（A Aa a），用下式表示：，用下式表示：（2 2）活动积温）活动积温 （T Ti iB B；当；当T Ti iBB时，时，T Ti i=0=0。）。）

29、培训专用 活动温度与下限温度之差（活动温度与下限温度之差（T Ti i B B）称为有效温度称为有效温度 。作物在某时段内有效温度的总和称为有效积温（。作物在某时段内有效温度的总和称为有效积温（A Ae e），用下式表示：用下式表示：（3 3）有效积温有效积温 （T Ti iB B；当当T Ti iBB时，时，T Ti i-B=0-B=0。）。）培训专用 a.a.活动积温活动积温 优点：考虑了生物学零度，排除了对作物发育不起优点：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。气温统计，比

30、较方便。不足：活动积温包含了一部分低于生物学零度的不足：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。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。活动积温多用于农业气候分析。（4 4）活动积温和有效积温的比较活动积温和有效积温的比较培训专用 优点：排除了对作物不起作用的生物学零度以优点：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。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不足：统计比较繁琐，往往给分析计算带来一定的困难。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有效积温多用于研究作

31、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。象预报等。b.有效积温有效积温培训专用 （5 5）积温的基本特征）积温的基本特征作作 物物早熟型早熟型中熟型中熟型晚熟型晚熟型马铃薯马铃薯100014001800谷谷 子子170018002200240024002600玉玉 米米21002400250027003000水水 稻稻230026002800350035004100棉棉 花花26003100320036004000 a.a.有关试验及分析结果有关试验及分析结果 几种主要作物所需几种主要作物所需1010以上

32、活动积温以上活动积温培训专用 水稻水稻IR661IR661播种至始穗需播种至始穗需1010以上活动积温以上活动积温期次期次123456播种播种25/430/410/520/51/610/6始穗始穗6/86/810/816/825/82/9天数天数1039891878584积温积温1471144214571493 1464 1431培训专用 不同作物，同一作物的不同品种，同一作物不同作物，同一作物的不同品种，同一作物品种不同发育期完成所需的积温是不同的。品种不同发育期完成所需的积温是不同的。同一作物品种同一发育期所经历的天数可能同一作物品种同一发育期所经历的天数可能不同，或者不同年份、不同播期、

33、不同地区所经历不同，或者不同年份、不同播期、不同地区所经历的天数可能不同，但的天数可能不同，但B B值和值和A A值从理论上讲应该是不变值从理论上讲应该是不变的，特别对的，特别对A Ae e值而言更是如此。值而言更是如此。b.b.基本特征基本特征培训专用 负积温负积温 地积温；地积温；危害积温危害积温 时积温；时积温；净效积温净效积温 这些概念都是根据某些专题研究需要而提出来这些概念都是根据某些专题研究需要而提出来的，实质上都是积温基本原则在各种具体情况下的的，实质上都是积温基本原则在各种具体情况下的推广应用（推广应用（P P97-9997-99）。）。（6 6）积温的其他种类）积温的其他种类

34、培训专用 2 2 2 2、积温的求算方法、积温的求算方法、积温的求算方法、积温的求算方法 积温的求算可分为两种情况：积温的求算可分为两种情况：事先给定上下限温度求算积温事先给定上下限温度求算积温 没有事先给定上下限温度温度求算积温没有事先给定上下限温度温度求算积温培训专用 比较简单，即按照前面讲到的积温表达式求比较简单，即按照前面讲到的积温表达式求算即可。算即可。例如：给定作物的生物学零度（下限温度）为例如：给定作物的生物学零度（下限温度）为1010，某一周的逐日平均气温分别为：，某一周的逐日平均气温分别为：1212、1313、1111、1010、9 9、1313、1212，可求得该周的活动积

35、温和有效积温分，可求得该周的活动积温和有效积温分别为：别为：A Aa a=61=61；A Ae e =11=11 （1 1）给定上下限温度求算积温的方法）给定上下限温度求算积温的方法培训专用 （2 2）没有给定上下限温度求算积温的方法）没有给定上下限温度求算积温的方法 关键关键 确定上下限温度。确定上下限温度。所用资料所用资料 多年观测资料；分期播种资料；多年观测资料；分期播种资料；地理播种资料；地理分期播种资料。地理播种资料；地理分期播种资料。采用的方法采用的方法 图解法；最小二乘法；差值法。图解法；最小二乘法；差值法。培训专用 由有效积温表达式可得：由有效积温表达式可得：图解法图解法式中，

36、式中，n n 为发育期天数，为发育期天数，1/1/n n则为作物发育速度，则为作物发育速度，为发育期间的平均气温。为发育期间的平均气温。培训专用 因此，利用试验观测资料序列绘制因此，利用试验观测资料序列绘制 、1/n1/n相关相关图，根据散点所描直线之截距即为图，根据散点所描直线之截距即为B B值，而斜率则值，而斜率则为为A Ae e值。值。1/n 1/n 图图7 7 图解法求图解法求A A、B B示意图示意图培训专用 最小二乘法仍然是从有效积温的表达式出发：最小二乘法仍然是从有效积温的表达式出发：最小二乘法最小二乘法培训专用 令令 n=xn=x，=y =y，则利用试验资料可得一组方程：则利用

37、试验资料可得一组方程：y y1 1=Ae+Bx=Ae+Bx1 1，第第1 1年或第年或第1 1播期试验资料播期试验资料 y y2 2=Ae+Bx=Ae+Bx2 2 ，第第2 2年或第年或第2 2播期试验资料播期试验资料 y yn n=Ae+Bx=Ae+Bxn n ，第第n n年或年或第第n播期试验资料播期试验资料培训专用 根根据据方方程程组组，即即可可用用统统计计学学上上的的最最小小二二乘乘法法求求出出A Ae e、B值，即：值，即：培训专用 但需要注意的是，我们在进行计算时，但需要注意的是，我们在进行计算时，Ti是活是活动积温动积温，应该把观测资料中低于，应该把观测资料中低于B值的日平均气温

38、剔值的日平均气温剔除，而除，而B值尚未求出，如何处理呢？值尚未求出，如何处理呢？农业气象学的方法是：农业气象学的方法是：a.a.根据作物的生物学特性和经验，先假定一个根据作物的生物学特性和经验，先假定一个B值；值；b.用最小二乘法求得用最小二乘法求得B值；值；培训专用 c.用用求得的求得的B值与假定的值与假定的B值进行比较，如果值进行比较，如果两者相差不超过两者相差不超过 1，就认为求得的，就认为求得的B B值符合要求，值符合要求，如果两者相差甚远，就要重新去假定如果两者相差甚远，就要重新去假定B B值进行统计分值进行统计分析计算，如此循环往复，直到求出合适的析计算，如此循环往复，直到求出合适

39、的B B值为止；值为止；培训专用 d.d.但在实际计算中往往会碰到这样的问题，如假定但在实际计算中往往会碰到这样的问题，如假定B=11B=11时计算的时计算的B=11.7B=11.7，而假定而假定1212时计算的时计算的B=12.5 B=12.5，这两个假定与计算的这两个假定与计算的B B值误差均在值误差均在1 1之之内，究竟哪一个符合要求呢？这应由相关系数内，究竟哪一个符合要求呢？这应由相关系数r r和剩和剩余方差余方差SrSr来决定，显然应取来决定，显然应取r r较高或者较高或者SrSr较低者。较低者。培训专用 偏差法的依据是求得的有效积温应相对稳定，偏差法的依据是求得的有效积温应相对稳定

40、，虽然在实际情况下它不是一个常数，但在取得合适虽然在实际情况下它不是一个常数，但在取得合适的上下限温度后，对同一作物同一发育期来说，用的上下限温度后，对同一作物同一发育期来说，用不同试验观测资料计算的有效积温应是近似的，其不同试验观测资料计算的有效积温应是近似的，其离差程度最小。离差程度最小。偏差法（偏差法（P P102-103102-103）培训专用 基基本本思思路路：首首先先假假定定各各种种上上、下下限限温温度度，分分别别统统计计各各年年或或者者各各播播期期的的有有效效积积温温，再再计计算算各各自自的的极极差差d d、标准差标准差n-1n-1和变异系数和变异系数C Cr r，计算公式如下：

41、计算公式如下：培训专用 然后根据计算出的极差然后根据计算出的极差d d、标准差标准差n-1n-1和变异系和变异系数数C Cr r值进行比较，离差最小一组假定的上、下限温值进行比较，离差最小一组假定的上、下限温度即为所求，对应的值就是要求的有效积温值。这度即为所求，对应的值就是要求的有效积温值。这种方法的优点是可以同时求出上下限温度，并可与种方法的优点是可以同时求出上下限温度，并可与其它不同上下限温度比较。其它不同上下限温度比较。培训专用 在实际观测中发现，作物的发育速度随温度的在实际观测中发现，作物的发育速度随温度的升高而加快，但当温度升高到一定界限后，其发育升高而加快，但当温度升高到一定界限

42、后，其发育速度不再随温度的升高而加快，发育期不再缩短，速度不再随温度的升高而加快，发育期不再缩短，此时的温度即称为上限温度。此时的温度即称为上限温度。利用田间试验确定上限温度的简便方法利用田间试验确定上限温度的简便方法培训专用 日平均气温（日平均气温（）18.1 21.3 27.4 29.118.1 21.3 27.4 29.1 始穗始穗成熟（天）成熟（天）48 39 28 28 48 39 28 28 如有一组水稻广陆矮如有一组水稻广陆矮4 4号试验资料：号试验资料：显然上限温度大致在显然上限温度大致在27272828左右。左右。可见，上限温度亦为一范围，在此范围内，生育期可见，上限温度亦为

43、一范围，在此范围内，生育期虽不再缩短，但仍保持上限温度条件下的发育速度。虽不再缩短，但仍保持上限温度条件下的发育速度。培训专用 三、积温的稳定性与改进措施三、积温的稳定性与改进措施 1 1、积温的稳定性、积温的稳定性 在试验研究和实际应用中发现，作物对积温的要求，在试验研究和实际应用中发现，作物对积温的要求，不论是活动积温还是有效积温，都存在不很稳定的现象。不论是活动积温还是有效积温，都存在不很稳定的现象。有时同一作物甚至是同一品种所要求的积温值也有一定有时同一作物甚至是同一品种所要求的积温值也有一定变动。造成积温不稳定的原因可归纳为下列几个方面：变动。造成积温不稳定的原因可归纳为下列几个方面

44、：培训专用 a.a.其他条件均得到满足的假定在自然条件下难以满其他条件均得到满足的假定在自然条件下难以满足；足；b.b.发育速度发育速度温度的线性关系是在其它条件适温度的线性关系是在其它条件适宜且在适宜的温度范围内才能成立，否则为非线宜且在适宜的温度范围内才能成立，否则为非线性关系。性关系。（1 1）积温学说的假定）积温学说的假定培训专用 a.a.作物对光温影响的反应即感光性和感温性的问作物对光温影响的反应即感光性和感温性的问题；题；b.b.作物的个体差异；作物的个体差异；c.c.作物对外界环境条件特别是对温度条件的适应能作物对外界环境条件特别是对温度条件的适应能力；力；因此，积温应当有一个幅

45、度，而不应该理解为因此，积温应当有一个幅度，而不应该理解为一个固定的常数。一个固定的常数。（2 2）作物本性的影响）作物本性的影响培训专用 a.a.作物发育期的观测误差；作物发育期的观测误差；b.b.温度资料的来源不同及作物发育期观测的代表性温度资料的来源不同及作物发育期观测的代表性问题，离温度测站的远近问题；问题，离温度测站的远近问题；c.c.计算积温时选取的上下限温度与作物实际的计算积温时选取的上下限温度与作物实际的上下限温度的差异；上下限温度的差异；d.d.采用日平均气温计算，而不考虑气温日变化带采用日平均气温计算，而不考虑气温日变化带来的误差。来的误差。（3 3）人为造成的误差）人为造

46、成的误差培训专用 综合各方面的研究，可以认为积温综合各方面的研究，可以认为积温的稳定性是相对的，不稳定是绝对的；的稳定性是相对的，不稳定是绝对的；造成积温不稳定的原因是多方面的；而造成积温不稳定的原因是多方面的；而根据实际情况，对积温表达形式与计算根据实际情况，对积温表达形式与计算方法作必要的改进与修正以后，积温仍方法作必要的改进与修正以后，积温仍不失为一个有效的定量指标。科学工作不失为一个有效的定量指标。科学工作者提出了许多改进方法，使积温得到了者提出了许多改进方法，使积温得到了广泛的应用。广泛的应用。培训专用 2 2、积温表达形式与计算方法的改进、积温表达形式与计算方法的改进 国内专家学者

47、在实际工作中提出了许多订正积温表国内专家学者在实际工作中提出了许多订正积温表达形式以及计算方法上的改进措施，归纳起来主要有三达形式以及计算方法上的改进措施，归纳起来主要有三类：类：光照条件订正光照条件订正 温度条件订正温度条件订正 回归订正回归订正培训专用 依据：光照对感光性强的作物发育速度的影依据：光照对感光性强的作物发育速度的影响很大，与温度的影响相当；特别是感光性强的响很大，与温度的影响相当；特别是感光性强的品种甚至超过了温度的影响。因此，当用积温表品种甚至超过了温度的影响。因此，当用积温表示作物发育速度与热量的关系时，必须进行光照示作物发育速度与热量的关系时，必须进行光照订正。订正。（

48、1 1）光照条件订正）光照条件订正培训专用 有效光温度有效光温度T T0 0 T T0 0 =kT=kT式中，式中，T T为日平均气温，为日平均气温，k k为同日日照百分率。为同日日照百分率。有效光积温有效光积温T T0 0 T T0 0=k=kT T 式中，式中，T T 为某一时段或某一发育期积温，为某一时段或某一发育期积温，k k为同为同期日照百分率。期日照百分率。a.a.用日照百分率用日照百分率培训专用 把感光性较强作物品种在某一光照长度下所要求的把感光性较强作物品种在某一光照长度下所要求的积温订正为另一光照长度下的积温，即：积温订正为另一光照长度下的积温，即：TTB B=（1+f1+f

49、S S）TTA A 式中，式中，T TA A和和T TB B分别为日平均可照时数分别为日平均可照时数S SA A、S SB B条件下的条件下的积温，积温，S=SS=SA A-S-SB B，f f为日平均可照时数变化为日平均可照时数变化1 1小时所小时所引起的积温变化量与引起的积温变化量与TTA A的比值，对具体品种而言，的比值，对具体品种而言，f f为常数，可通过实验求得。为常数，可通过实验求得。b.b.用可照时数用可照时数培训专用 （2 2）温度条件订正温度条件订正 依据：温度的高低（即温度强度的大小），对作依据：温度的高低（即温度强度的大小），对作物发育速度的影响是不一样的。夜间温度的高低

50、及日物发育速度的影响是不一样的。夜间温度的高低及日较差的大小等，也会影响到积温的稳定性。较差的大小等，也会影响到积温的稳定性。培训专用 基于温度的三基点理论及温度的有效性，有人基于温度的三基点理论及温度的有效性，有人提出一种温度因素对作物发育速度影响的非线性模提出一种温度因素对作物发育速度影响的非线性模式，以替代积温公式中的线性假设。式，以替代积温公式中的线性假设。植物生长量的温度曲线见图植物生长量的温度曲线见图8 8。a.a.有效积温变量有效积温变量培训专用 100100 生长量（生长量（mmmm）小麦小麦 5050 豌豆豌豆 0 0 10 20 30 40 T(10 20 30 40 T(