第十章 小气候与农业小气候
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
小气候的特点 农田小气候形成的物理基础 农田小气候的一般特征 农业技术措施的小气候效应 地形、水域小气候 果园小气候 防护林带的小气
2021/2/7
1
要求深刻理解和熟练掌握的重点内容: • 小气候的基本知识 • 农业小气候的基本特征 • 农业技术措施的小气候效应 要求一般理解和掌握的内容：
I。:到达株顶的照度; I:株顶向下至某一高处的照度； I／Io:相对照强度； E:自然对数的底； F:株顶向下至某一高度的累计叶面积指数； K:叶层的消光系数。
2021/2/7
15
二 农田中温度的分布
• 农田中温度的分布,决定于农田辐射差额和 农田乱流情况。不同作物、不同生长期和栽 培措施下，温度分布是不同的。
三 农田中的湿度分布 农田中的湿度分布和变化,决定于温度、农 田蒸发、乱流水汽交换强度的变化。白昼空 气乱流使水汽蒸发向上输送，夜间使水汽流 向作物层，并凝结为露或霜。
作物生长初期，作物蒸腾面不大，作物的蒸腾量不是农田
蒸散量的重要部 分，农田绝对湿度分布和裸地一样，白昼随
高度降低，夜间相反。作物生长后期，农田的绝对湿度分布又和裸地几
2021/2/7
7
差别大 从产生小气候现象来看,由于小气候 考虑尺度很小，局地差异不易被大规模空 气运动所混和，所以在垂直方向或水平方 向上的气象要素差异很大。
如对于大气候而言气温递减率小于等于1， 而小气候气温递减率可高达几百~几千度。
2021/2/7
8
范围小
研究对 水平范 垂直范
象
围
围
大气候 105~10 102~10
乎一样，即白昼随高度降低，夜间相反。
2021/2/7
19
农田中相对湿度的分布
决定于温度和绝对湿度的分布。
作物生长初期,相对湿度的分布与裸地相同，不论昼夜相对湿度都是随高度
而降低作物生长末期，白天相对湿度和生 育中期相近，夜间地表温度较低，最 大相对湿度又出现在地表附近。
局限于活动面，而是以发生在具有定厚度的层次中，
这一发挥物理基础作用的层次称为活动层或作用层。
2021/2/7
10
二、 活动面的能量平衡
RT =P+B+LEC+IA+QC+QT
RT为农田活动面的净辐射; P为农田活动面与大气的乱流热交换；
B为活动面与下层土壤间的热交换；
LEC为农田蒸散耗热； IA为作物净光合作用消耗的热量； QC为叶片积累的热量； QT为叶片与株茎内部的热交换。
农田中总辐射强度、直接辐射强度和 散射强度的垂直分布,趋势是相似的，都 从植株顶部向下递减，并都是在开始时 递减较慢，在中间层迅速削弱，再往下 递减速度又缓慢下来。因此，过分密植 的农田不利于下层透光，培植适当的株 型，对有效利用太阳能很重要。
2021/2/7
14
光能在植物群体中的铅直分布,符合比尔一朗伯特 (Beer—Lambert)指数定律，即光线自上而下依次减 弱。
7
5
小气候 10-
10-
2~104 2~102
2021/2/7
9
第二节、农田小气候形成的物理基础
一 活动面和活动层
1、活动面 活动面是热量和水分交换最显著的物体表
面。农田土壤、植物和大气各组成部分之间的物质输送
和能量转换,在小气候形成上起非常重要的作用。
2、 活动层 实际上，对小气候形成起物理基础作用的不
•生长发育初期 谷类作物在分蘖以前，因茎叶 幼小，与裸地情况基本相同，即白昼盛行日 射型，夜间盛行辐射型的温度分布。
2021/2/7
16
• 作物的生长盛期,茎高叶茂，株间和株顶以上的空气 交换大为降低。温度垂直分布:午间最高• 温作度物和发夜育间最后
低温度出现在作物层中的茎叶最密集的期部,位茎（叶外枯活黄动脱
由于受性质不同的邻近地段移来的空气影响形成的小气候，称 为“非独立小气候”。
辐射因素占主导地位时,独立小气候表现突出，而大风、阴雨 天气条件下，辐射因素变次要，平流因素变主导时，小气候成 为非独立的小气候。
2021/2/7
6
小气候的特点
很稳定 小气候规律具有相对稳定性。由于小 气候尺度小,所产生的小气候差异不易被混和。 因此，各处小气候现象比较稳定，几乎天天 具有相同的规律性。但不同季节和天气类型 略有差异。
IA,QC，QT很小可以忽略不计，上式可简化为:
R 2021/2/7T =P+B+LEC
11
三 、 活动层中的乱流交换
近地面物理属性的垂直输送,是由乱流 推动的，除一部分乱流是由热力原因引起 外，大多数乱流是由于农田对风的摩擦减 速而产生的。这种摩擦减速，完全可以视 为地面连续不断地从风中吸收动量的过程， 从而产生一个由气流到地面的连续向下的 动量通量。
2021/2/7
12
第三节、农田小气候的基本特征 一 农田中光的分布
太阳辐射到达农田植被上表面时,一部分被 植物叶面反射，一部分被叶面吸收，一部分穿 过植株空隙或透过叶面深入到下面各层直至地 面。对于不同作物，或者同一作物不同的生育 期，其对太阳辐射的反射、吸收和透射能力不 同。
2021/2/7
13
面）。
落，太阳投入
株间的光和辐
射增多。农田
的温度分布，
与生育初期相
近，最高和最
低温度，出现
在地面附近。
2021/2/7
17
•温度在水田上的分布情况和旱地有异
水田的温度分布,紧贴水面的一薄层，白天蒸发耗热多，夜间 冷却慢，所以与旱地情况相反，白昼为辐射型，夜间为日射型 的温度分布。
2021/2/7
18
• 保护地小气候
• 地形和水域小气候
• 森林和园林小气候 难点： • 农业小气候的基本特征
2021/2/7
2
第一节 小气候的特点
小气候——所谓小气候,是指由于下垫面结构和性质不同 ，造成热量和水分收支差异，形成了近地气层和土壤上 层局部地区的特殊气候。
农业小气候 是以农作物为下垫面所形成的小气候,或者说 是以农田为研究对象的小气候，也称作物小气候或农田 小气候。
2021/2/7
3
不同下垫面
麦地 花卉
2021/2/7
水域与山地 坡地
4
棉田 水域
2021/2/7
草原 林地
5
小气候形成因素
小气候形成和变化的因素有两个:一个是辐射因素,另一个是局 地平流或湍流因素。前者为热力因素，后者为动力基础。
由小范围下垫面性质和构造不同而产生辐射收支差异形成的小 气候,称为“独立小气候”。