光能资源与光能生产潜力
绿色植物能接受的太阳辐射在0.3~0.75µm之间，这部分对植物的
正常生长发育有作用的辐射，称为生理辐射。
对植物光合作用有益的太阳辐射，即具有光合效应的辐射，称为光
合有效辐射（PAR）。
光能资源与光能生产潜力
光时与光周期效应

光时是指光照时间，包括可照时间（日长，太阳升出地平线直 到落入地平线地时间）和实照时间（实际观测到的日照时数）。
光能资源与光能生产潜力
光能资源与光能生产潜力
单位面积植物产量的高低首先取决于植物利用光能的多少
（光能生产潜力），这一方面取决于各地光能资源的优劣， 同时植物利用光能的效率。
从叶绿体光化学的角度，光能转化率（光能利用率）最高
为20~25％；但由于植株的反射、株间漏光、自身呼吸消 耗等原因，作物的光能利用率的理论计算值一般可达6.0～ 8.0%，而实际生产中仅为0.5～1.0%。
第二章 气候资源
第一节 气候资源的概念与特征 第二节 光能资源与光能生产潜力 第三节 热量资源与光温生产潜力 第四节 水分资源与气候生产潜力 第五节 气候灾害与农业生产 第六节 气候资源开发利用与保护
水分资源与气候生产潜力
水分资源包括大气降水、土壤水和地表水、地下水。

大气降水是其它三项的源泉，也是水量平衡的重要因子； 土壤水是植物水分的供应者，直接影响植物的生长发育和产量 的形成；
Q : 单位时间单位面积所投辐射能； : 生理辐射系数，通常取0.49；
a : 吸收率，a 1 R ，R为反射率，为漏射率；P : 无效吸收率，通常取0.1； r : 光饱和限制率，自然条件下取0； : 量子效率，通常取0.224； w : 呼吸作用的耗损率，通常取0.3；x : 有机物的含水率，通常取0.14； H 107 焦耳 / 千克。
≥0℃积温
日平均气温稳定 通过0℃后，农耕 活动开始，喜凉 耐寒植物开始萌 动生长，此期间 内的热量资源不 仅影响作物品种 选择，而且影响 熟制。
热量资源与光温生产潜力
≥10℃积温

日平均气温稳定通过10℃后，喜温植物开始生长，喜凉植物积 极生长，此期间内的热量资源直接影响春播作物的生长。
表面特征 黑钙土（新翻、潮湿） 黑钙土（平坦、干燥） 砂土（平坦、干燥、褐色） 黄沙 白沙 灰沙 浅色灰壤 反射率 （％） 5 12 19 35 34-40 18-23 31 表面特征 冬小麦 水稻 棉花 绿色高草 黄熟作物 旧雪 新雪 反射率 （％） 16-23 12 20-22 18-20 25-28 70 90

节律性变化不是绝对固定的，而有所波动，甚至出现异常变
化，这种波动往往具有随机性。
空间上的区域差异性

宏观尺度：地球运转特点、地表的海陆分布的差异，造成气
候资源地带性的纬度差异和海陆差异。 微观角度：由于地形、海拔等下垫面微地貌的作用，造成气 候资源小范围的非地带性差异。

气候资源的概念与特征

昼夜光照与黑暗的交替及其对植物发育，特别是开花有显著影 响的现象，这种现象称之为光周期效应。

光周期效应是对光暗的反应，与阴晴无关，决定植物光周期现象的是
日长而非日照时数。

使植物通过光周期而能开花的最长或最短的光照长度临界值称临 界光长。根据开花对光照长度的要求，可将植物分为短日性植物： 长日性植物，光期钝感植物（中间性植物）。

地表水和地下水一般与气候资源关系较远，是水资源的主要范 畴。

最热月均温与树种分布有
关。
热量资源与光温生产潜力
无霜期与最冷月均温

无霜期与最冷月均温主要用来衡量作物的越冬条件，是一种限 制性因子。

地面温度≤0℃时，大多喜 温植物将受到霜冻危害， 所以将地面最低温度>0℃ 的日数（无霜期）衡量作 物大田生长时期的长短。

无霜期的长短同样会影响
到作物的熟制。
热量资源与光温生产潜力
光温生产潜力

光温生产潜力是在农业生产条件得到充分保证，水分、二氧化碳供 应充分，其他环境条件完全适宜的情况下，理想群体在当地光、温
资源下，能达到的最高产量。

实质上是光能生产潜力受到地区热量条件限制后的产量，可以代表 作物所需水分不受自然界供应条件限制时，如充分灌溉农田或水田
光能资源与光能生产潜力
光能生产潜力

光能生产潜力是指在水、土、气、热、肥等其它因素都能充分 满足绿色植物生长需求的情况下，由某区域光能资源因素决定 的理论最大产量。
Q a (1 P) (1 r ) (1 w) Y f (Q)
1
(1 x) H

≥10℃积温是评价农业 气候资源最重要 、 最 普 遍 的 指标，也 是 评 价热量资源的基础。
热量资源与光温生产潜力
最热月均温

作物生长除需要一定时间的积温之外，还要求一定的高温条件， 喜温植物尤其如此。

一般最热月均温>20℃即可 满足农作物需求，<15℃则 基本不能种植农作物。

最热月均温也是影响积温 有效性的因素之一。
第二章 气候资源
第一节 气候资源的概念与特征 第二节 光能资源与光能生产潜力 第三节 热量资源与光温生产潜力 第四节 水分资源与气候生产潜力 第五节 气候灾害与农业生产 第六节 气候资源开发利用与保护
第二章 气候资源
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光能资源与光能生产潜力
在地球大气顶界，单位时
间到达单位面积上的太阳 辐射量近乎常数，称为太 阳常数。它穿过大气层到 达地面的只占55％，其中 4％又被地表反射，所以 光能资源约占太阳常数的 51％。
光能资源与光能生产潜力
太阳辐射资源多寡主要取决于太阳高度角和大气透明度；不
同物理性质地表的反射率不同，也影响到获得光能的多少。
气候资源的概念与特征
气象，是指发生在天空中的风、云、雨、雪、霜、露、虹、
晕、闪电、打雷等一切大气的物理现象。
天气，是指影响人类活动瞬间气象特点的综合状况。
气候，是指某一个地区一段时期的气象状况的多年特点，
往往是由某一地区的大气环流、地面特征等因素相互作用 所决定的。
气候资源：是指气候条件中可被利用来产生经济价值的物
第二章 气候资源
第一节 气候资源的概念与特征 第二节 光能资源与光能生产潜力 第三节 热量资源与光温生产潜力 第四节 水分资源与气候生产潜力 第五节 气候灾害与农业生产 第六节 气候资源开发利用与保护
热量资源与光温生产潜力
在进行农业气候资源分析时，通常将界限温度期间的积温、
最冷、最热月均温、无霜期等作为衡量热量资源的主要指标。
热量资源与光温生产潜力
中国气候区划

国家气象局按照≥10℃活动积温及其天数、最冷月平均气温和 年极端最低气温等指标，将中国划分为9个气候带和青藏高原 气候区。
气候带 北温带 中温带 南温带 北亚热带 中亚热带 南亚热带 北热带 中热带 南热带 青藏高原 气候区 ≥10℃活动积温及其天数 <1600~1700；<100 最冷月均温 <-30 -30~-10 -10~0 0~4 4~10 10~15 15~19 19~26 >26 年极端低温 <-48 -48~-30 -30~-20 -20~-10 -10~-5 -5~2 2至5~6 5~6至20 >20
质和能量，是有利于人类生产和生活活动的气候条件，包 括太阳辐射、热量、降水和风。
气候资源的概念与特征
从农业生产的角度，温度、湿度等气候条件只影响农业生
产，而不直接参与生产过程。比如温度，既不属于物质， 也不是一种能量，只是物质运动状态的一个表征量。因此， 从严格意义上讲，温度以及由此引申的积温、生长期等都 不能称之为气候资源。
而太阳辐射能、二氧化碳、氧和水分等，不仅影响农业生
产，而且直接参与农业生产过程，属于真正的气候资源。
气候资源作为物质形态进入生产过程，主要是通过农作物
进行光合作用制造碳水化合物来实现的；而以能量形式进 入则需要通过特定的能量转换手段。
气候资源的概念与特征
光、温和水的综合效应

光、温、水之间彼此相互联系、相互制约，产生综合效应， 通常一个因子的变化会引起其它因子的变化
非资产性

有价值。利用价值高，无论是生产生活都不可或缺。

无价格。数量巨大、流动性强、无边界、无法人为控制、唾
手可得却无归属等特点使之无法成为商品，无价格可论。
第二章 气候资源
第一节 气候资源的概念与特征 第二节 光能资源与光能生产潜力 第三节 热量资源与光温生产潜力 第四节 水分资源与气候生产潜力 第五节 气候灾害与农业生产 第六节 气候资源开发利用与保护
的产量上限。
YPT KT YP YPT : 光温生产潜力； YP : 光能生产潜力；KT : 温度订正系数（函数）。
热量资源与光温生产潜力

植物的生命活动只能在一定的温度范围内进行，维持生命、生 长、发育都要求一定的温度范围，即下限温度、适宜温度和上 限温度，通常称为植物的三基点温度。

温度订正系数目前主要是基于三基点温度与植物光合速率的关

具体是指在一定时间（年月日、植物生育期或某一生育阶段） 内投射到单位面积上的太阳辐射能量（焦耳/平方米）。

单位时间内投射到单位面积上的太阳辐射能量，称为太阳辐射 通量密度，或辐照度、光强（瓦/平方米）。

绿色植物吸收光能，将二氧化碳和水制造成碳水化合物和其