【生态学实验报告】农业生态学实验报告
园林生态学实验报告
气候测定
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实验目的:
掌握普通温度计、双金属片自记温度计、通风干湿表、便携风速表的使用方法和构造。
通过测量温度、湿度、光照、风速的测量方法和记录修订方法。
掌握农业小气候观测的基本方法及资料整理分析的技术
实验仪器:
普通温度表、双片金属自记温度计、通风干湿表、三杯轻便风向风速表、照度计等
实验原理
(一)地段的选择和测点的设置
当地的自然地理条件(如地形、植被和土壤分布等)对农田小气候特征的影响很大,在选择农田小气候观测地段时,必须充分考虑这些因素。
观测地段要具有代表性和比较性,还要要具有一定的面积。
基本测点应设置在地段的中央,因为地段中央受周边环境影响最小,代表性最好。
各测点与地段边缘的距离均应在2m以上,若地段性质与周围环境差别较大或地段周围人为影响很大(如附近有公路、沟渠等)时,则测点与地段边缘的距离要加大3~5m。
(二)观测时间的选择
全天连续观测一般每两小时观测一次,能够反映出全天内的降温和升温的完整过程。
(三)观测程序
农田小气候的观测程序要根据观测内容和观测项目自行编制。
由于在一个测点上往往有较多的观测项目,所有的项目观测一遍,往往需要较长的时间,从而出现各项数据不在同一时刻的情况,失去了观测数据的时间代表性。
为了消除时间误差,农田小气候观测一般采用往返观测法,各观测项目的数据均取正点前后两次观测记录的平均值,使各个观测项目的观测时间都统一平均到正点时间上。
如果一个人要同时观测几个测点,则应以正点为对称时间,采取测点往返观测法,各测点的各观测项目的数据均取前后两次观测记录的平均值。
若有三个测点,则观测的顺序为:1→2→3→3→2→1。
本次实际操作中,多人配合,可以做到同时观测,不必采用往返测量。
观测资料与初步整理:
地点
具体时间
干湿温度计(干)
干湿温度计(湿)
空气湿度
照度计
档
温度计风速
风速换算草地
9:17 21.2 17.0 67.0% 138.8
*100 21.3
5.3
0.6
河边
9:20 21.2 16.0 60.0% 122.4 23.2
4.0
0.5
水泥地9:25 20.3 15.6 60.0% 158.0 24.4 1.9 0.4 9:55 草地9:57 22.3 16.8 58.0% 117.0 *100 24.0 2.8 0.5
河边10:01
15.9 54.0% 113.0 24.2 8.7 1.1
水泥地10:05 22.2 16.6 55.0% 117.6 24.5 4.5 0.7 10:55 草地10:50 21.8 16.4 57.0%
*100 25.0 6.4 0.8
河边10:52 21.2 15.6 57.0% 82.3 22.6 5.0 0.7
水泥地10:56 21.1 15.8 57.0% 113.6 ○?
4.3
11:55 草地12:00 21.4 16.2 58.0% 81.6 *100 22.9 4.6 0.7
河边12:10 21.5 16.3 58.0% 86.0 ○23.5 5.3 0.7
水泥地
21.4 15.8 57.0% 87.2 ○22.5 3.4 0.5 12:50 草地12:50 21.6 16.4 58.0% 26.9 *1000 23.8 3.4 0.5
河边12:55 21.6
57.0% 26.7 23.0 0.2 0.0
水泥地13:00 22.6 15.7 48.0% 20.7 22.7 8.5 1.1 13:50 草地13:50 21.4 15.8 57.0% 76.7
22.4 7.5 1.1
河边13:55 21.6 15.7 54.0% 98.5 22.5 1.2 0.3
水泥地14:00 21.8 16.0 55.0% 78.3 22.2 6.0 0.3
草地14:50 22.0 16.2 55.5% 35.8 *100 22.8 0.9 0.3
河边14:54 21.6 16.0 57.0%
20.7
21.8 1.4 0.3
水泥地14:58
16.3
57.0%
43.5
22.1
2.8
0.5
观测资料整理分析
分析:
温度
由于观测过程中,太阳时隐时现,对温度观测影响很大,这一组数据不能准确的说明问题。
故弃去部分数据并且参考干球温度计温度变化情况,得出下列结论:河边温度变化是三者中最小的,草坪次之,大道再次。
草坪温度略高于河边,大道最高。
三者无一例外,12点到14点温度最高,形成驼峰状曲线。
总结:水的比热比较大,河边受水的影响,温度变化曲线比较平缓。
同时,水蒸发时会从附近吸取热量,使周围环境温度降低,受此影响,河边温度上升也会比较慢。
同理,植物蒸腾作用向环境送水,也可以降低环境温度。
同时,植物光合作用消耗部分光能,减少了被地面吸收的光能,使地面升温幅度较小。
而大道上是裸露的环境,直接受阳光照射,除了部分散射损失,辐射能全部用来转化为热,故上午温度上升很快,下午辐射能减少,温度下降也很快。
中午光照最强,然而空气吸收热量升温有一个过程,故温度变化滞后,到下午2点左右温度最高。
湿度
湿度时间变化图
可以看出,平均来看,河边湿度最大,草坪次之,大道最低。
上午湿度呈下降趋势,下午呈上升趋势。
早晨湿度最高,正午时,湿度最低。
总结:河边受河水蒸发的影响,湿度较高。
植物蒸腾作用向空气中送出水份,故草坪较大道湿度高。
大道处为裸露的大地,缺少补给水分的植物和水面,所以湿度偏低。
上午中午由于光照和温度上升,水分蒸发较大,湿度下降。
下午也是由于光照和温度的影响,湿度先下降后又上升。
另外风速对湿度也有一定影响,但当日风很小且风速变化不大,可忽略不计。
风速
由图上可以看出,大道上的风速相对大于别的地方。
邻近中午时风速最小,下午14点以后风速有所上升,傍晚风速较大,其余时刻无明显的规律变化。
总结:大道上由于四周没有遮挡物,风速较大。
中午风速较小,说明经过长时间日照,各处气压基本相同。
风速测量受偶然因素影响极大,比较难找出规律并加以解释。
光照
光照时间变化图
大道、草坪和河边的数据从图上看差别不大,大道稍高。
排除乌云的
干扰因素,正午时光照强度最大。
总结:大道周围无环境因素吸收或反射阳光,太阳光几乎没被吸收,直达地面。
并且大道上空空气湿度最小,水汽最少,对阳光的散射作用也最弱,辐射能最强。
而草地中树木和人以及河边建筑、植物对光的阻挡都吸收了部分光能。
另外,由于天气原因,空中云极多,阳光忽隐忽现,忽明忽暗,造成数据忽大忽小,有一定偶然性。
讨论
本次实验,主要熟悉对气候观测的基本方法和原理,了解了气温、相对湿度、光照强度、风速几种气候因素在一天中的变化。
这些知识我已经掌握。
也初步学会了按观测目的和要求设计气候的观测方案,掌握了气候的观测方法。
但是由于天气原因,观测数据可能并不是十分理想,但我想这也体现了天气因素对植物生长可能造成影响。
另外,上午一组同学没有按规范将温度计置于1M高左右测量,也造成了一定的误差,影响了观测结果,如果全部由我们来测量可能会好一点。