第一章绪论1.影响农业生产的外界自然条件:土壤、气候、地形地势。
(土壤性质、PH值、土壤肥力;光热水气;海拔、坡向坡度、小地形、水体)2.农业气象学的定义农业气象学是研究农业生产与气象条件的相互关系及其规律的科学。
它是根据农业生产需要,应用农学和气象科学技术来不断揭示和解决农业生产中的农业气象问题,以谋求合理地利用气候资源,战胜不利气象因素,促进农业发展的实用性科学。
3.农业气象学的研究对象农业气象学的研究对象是生物有机体与气象条件两者相互作用的规律及其影响。
一方面要研究农业生产对气象条件的要求和气象条件对农业生产的影响;另一方面也要研究农业生产对气象条件的影响。
4.农业气象学的主要内容1、农业气象基本方法与理论研究2、农业气候资源分析及其合理开发利用研究与服务3、农业气象情报、预报方法研究与服务4、农业气象灾害规律及防御措施研究与服务5、农业微气象学研究与服务5.“土壤—植物—大气”系统(SPAS)从农业气象学科考虑,作物及其生产过程是一个作用系统,即“土壤-植物-大气”系统,或可称之为“农业气象系统”。
(农业气象系统的垂直尺度并不大。
系统的上边界距离地面最高不过20~30米左右,下边界深入土壤中在30~50厘米以至几米上下。
)第二章太阳辐射与农业生产1.太阳辐射的生物学意义:太阳辐射是地球上生物有机体的主要能量源泉;太阳辐射是大气运动和产生各种天气气候现象的主要能量源泉。
2.太阳辐射影响植物的主要方式:光合效应,热效应,光的形态效应3.叶片对太阳辐射的反射、透射和吸收能力:反射率R、透射率T和吸收率A之间关系:R + T + A = 14.群体透光率、削光系数及门司―佐伯公式:I = I0 exp(-kF);k =(-ln(I/I0))/FI/I0即透光率。
k值是一个无量纲数,它描述了叶片的遮阴程度,当上层叶面积大时,k值就大,光强衰减就明显。
5.光周期现象以及据此对植物的分类白天光照和夜晚黑暗的交替及其持续时间对植物的开花有很大的影响,这种现象称为光周期现象。
根据光长影响植物开花情况对植物的分类:(1)长日性植物(2)短日性植物(3)中日性植物(4)中间型植物。
6.光敏色素学说认为高等植物对光照长度的反应决定于植物的光敏色素系统。
光敏色素是存在于植物体中的一种激素,在植物体内以两种形式同时存在,即:红光吸收型 Pr(最大吸收波长660nm);远红光吸收型Pfr(最大吸收波长730nm)。
Pr与Pfr在一定条件下可相互转化如图:660nm→黑暗→Pr ———— Pfr ———— Pr←730nmPr,Pfr → Pr的暗转化约需8~10小时,所以,在暗期中用闪光干扰,这种转化不能完成。
短日性植物要求较低的Pfr/Pr比值,才能引起开花激素的形成,这就需要有一定长度的暗期,使Pr增多。
而长日性植物则正好相反。
Pfr → Pr的暗转化约需8~10小时,所以,在暗期中用闪光干扰,这种转化不能完成。
7.临界光长、水稻的感光性及其衡量指标临界光长是指引起植物开花的光照长度界限。
8.光饱和点与光补偿点在一定的光照强度范围内,光合作用强度随光强的增强而增强。
当光强达到一定的强度后,光合作用强度不再相应地增强,而是趋近于一条渐近线,这种现象称为光饱和现象。
这个光的临界点称为光饱和点。
植物的光合作用强度和呼吸作用强度达到相等时的光强值称为光补偿点。
9.门司公式及最适叶面积系数群体净生产率达到最大值时的叶面积指数称为最适叶面积指数。
此时,群体最下部叶片的光合作用与呼吸作用完全抵消。
10.生理辐射和光合有效辐射决定着最重要的植物生理过程(包括光合作用、色素合成、光周期现象和其它植物生理现象)的光谱区称之为辐射的生理有效区,或称为生理辐射。
使得光合作用进行的光谱区辐射,称之为光合有效辐射,简称PAR。
11.光能利用率的定义光能利用率是投射到作物表层的光合有效辐射能被植物转化为化学能的比率。
12.光能利用率限制因素及其提高途径限制因素:1、光合性能2、限制光能利用率的因素(1)光的漏射、反射和透射损失(2)群体结构和叶片组织本身造成的损失(3)作物遗传特性的限制(4)生长季短造成的损失(5)生长季内外界环境条件的限制1、充分利用生长季节,增加作物生长期2、建立合理的群体结构,造成群体中多层立体配置3、改善水、热、气、肥等等环境条件,增加作物光合能力4、培育高光效品种,提高作物光饱和点5、减少呼吸等消耗,增加净光合生产率6、提高经济系数,即谷草比第三章热量条件与农业生产1.三基点温度及其共同特征作物生命活动的每一个过程,都有三个基本点温度,即三基点温度。
:最低(下限)温度;最适温度;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。
共同特征:1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,不仅与强度有关,还与作用的持续时间有关。
2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。
3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4各种作物最高温度指标值差异较小,且各种作物的最高温度与最适温度值也比较接近。
5在作物的生命过程中,最低温度远较最高温度出现的机率大。
2.界限温度及其农业意义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和气象条件的关系来划定的。
0℃: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0℃至秋季0℃之间的时段即为农耕期。
3-5℃:早春作物播种、喜凉作物开始生长、多数树木开始生长。
春季3(5)℃至秋季3(5)℃之间时段为冬作物或早春作物的生长期。
10℃: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10℃至开始小l0℃之间的时段为喜温作物的生长期。
15℃: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。
初终日之间的时段为喜温作物的活跃生长期。
20℃: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,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。
3.积温学说的三个基本论点: 1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。
2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限问题。
3作物完成某一阶段的发育需要一定的积温。
4.活动积温、有效积温及积温的求算方法(1)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,实际上是作物生长发育的起始温度,又称为生物学零度,用B表示。
(2)活动积温:把高于下限温度(B)的日平均气温(Ti)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积温(Aa)用下式表示:(3)有效积温:活动温度与下限温度之差(Ti–B)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(Ae),用下式表示:5. 造成积温不稳定的原因:(1)积温学说的假定;(2)作物本性的影响;(3)人为造成的误差6. 作物发育非线性温度模式植物生育是温度的非线性函数。
在综合考虑上下限温度对作物发育速度的基础上,可得温度与作物发育速度的非线性模式为:式中,1/n 为发育速度,T 为日平均气温,M 、B 为作物发育速度等于零时的上、下限温度,K 、P 和Q 为大于零的经验参数。
7. 有效积温变量和当量积温 在非线性模式中,令: 则上式变为:式中,A(T) 称为有效积温变量。
用实测资料可以验证,A(T)值与有效积温的实际值十分接近。
而从A(T)的计算公式中可以看出,A(T)是温度的函数,即温度不同对作物发育速度并非等效。
8. 积温在农业生产中的应用:1、农业生物生长发育的积温模式。
2、农业气候热量资源分析、评价与区划。
3、农业气象预报。
(积温与植物发育速度的关系十分密切,但对植物的生长而言,影响的因子较为复杂。
因此,在扩大积温的应用范围时,应特别注意积温指标的局限性与条件性。
)9. 作物品种的感温性:作物品种受到温度的影响表现出发育速度不同的特性,就称为作物品种的感温性。
10. 作物的温周期现象:作物的生长发育对气温周期性变化的反应称为作物的温周期现象。
11. 气温日变化对作物的影响:1、对种子发芽的影响。
2、对作物生长发育的影响。
3、对产量形成的影响。
气温日变化还会影响到植物分布的北界或上界。
12. 近地层和土壤温度调控的理论基础:热量平衡方程 R0 = QS + P + C + LE从式中可以看出,任一分量的变化都会引起热量平衡方程的变动,导致土壤温度和近地气层温度的变动。
13. 感光性和感温性在作物引种中的应用:第四章 水分条件与农业生产1. 水的农业意义1、水分是作物光合作用合成有机物质原料2、水分的多少影响着作物光合作用的强度3、水分作为介质还影响着作物光合作用过程中所需的矿物质营养元素的传输及光合产物向根、茎、花、果实等器官和组织的输送。
4、水分供应作物蒸腾的需要,而蒸腾则调节着作物体温,还是植物根系从土壤中吸收水分和养分的动力之一,也在作物的整个生理过程中起着平衡作用。
5、水分是植物组成的主要因素之一。
充足的水分可保持作物细胞组织的紧张度,使植株茎叶挺直,并可保证植株有相当的表面来进行光合作用。
6、水分是植株的最大组成部分。
据测定,一般植株的含水量为鲜重的75~90%,水生植物甚至高达98%。
7、水分的多少也影响着某些作物的授粉和病虫害的发生发展等。
2. 农田土壤水分平衡方程及各分量的意义农田土壤水分平衡方程:(R+Sg+ K )-(Es+Ep+ q1+q2)+ Wh- Wk=0式中,R 为某时期内的降水量,Sg 为毛管水上升量,K 为该时期内的灌溉量,Es 为土壤蒸发量,Ep 为植物蒸腾量,q1为地表径流量,q2为地下径流量,Wh 、Wk 分别为该时期开始和终止时的土壤水分贮存量。
Es+Ep 称为植物的蒸腾量。
实际应用时,有些项可根据当地当时的具体情况略去。
3. 土壤中水的受力情况及土壤水分类型水的受力情况:1重力:方向指向地心。
2吸附力:方向指向土壤颗粒内部。
3水分子之间的相互吸引力。
4毛管力:毛管壁与水分子之间的吸持力和毛管水面凹曲产生的表面张力。
5渗透压力:土壤中矿物质溶解于水形成溶液而产生的力。
土壤水分类型:(1)吸湿水:指烘干的土壤从含有饱和水蒸气的空气中由吸附力吸附于土粒表面的水分。
(2)毛管水:毛管水是被表面张力以水膜形式吸附于土粒周围,由毛管水面凹曲产生的力所保持的水分。
毛管水又分为薄膜水和毛管悬着水。
薄膜水:当土壤的吸湿水达到最大量后,在吸湿水的外层所形成的一层膜状的液态水叫薄膜水。
毛管悬着水:为毛管力所保持又与地下水不相连通的水分称为毛管悬着水。