农业生物环境原理三章作物与温度要素.ppt

温度 温度是表示物体冷热程度的物理量，温度的微观实质是物体分子平均动能大小的度量。 温度的分类： 　　气象学及农业气象学中使用的温度常指气温，地温，水温，植物体温和夜温等五种类型 （1）气温 就是空气温度，在地面气象观测上，通常指的是距离地面1.5m左右，处于通风防辐射条件下温度表读取的温度。气温在地球表面的平均分布由大气以及地表面的辐射状况，海陆下垫面的性质，大气环流的状况以及受环流制约的气团的移动等因素决定。 在自由大气中，气温的变化和空气的绝热上升和下降有密切关系。在对流层中，气温一般随高度而递减。在平流层中，气温一般随高度缓慢增高。对流层中有时会出现气温随高度升高的逆温层。 （2）地温 指地面温度和不同深度的土壤温度的统称。 在农业气象中常称土壤温度。前者指土壤水平暴露面的温度，后者指一定深度的土壤温度。由置于不同深度的温度表测得。 （3）水温 水体各层的温度，通常指水面温度。即水体表面的温度。 海面温度代表接近海洋界面之下表面混合层中水温的状况。由于海洋面积占全球面积的71%，而且水的比热大，因此，海面水温通过海洋与大气界面的热量交换直接影响大气的温度，对天气过程的形成具有一定的作用。河面以及湖面等的水温对水生动植物及临近地域的农作物的生长发育也具有一定的影响。 （4）植物体温 植物体—根、茎、叶、花、果实的冷热程度。 植物体温直接受到太阳辐射的影响。植物属于变温类型，地上部分通常接近于气温，地下部分接近于土温。并且随环境变化而变化。当植物体温地域气温时，它吸收大气中的热量或者利用太阳辐射能使体温升高；当植物体温高于气温时，由于蒸腾作用，使体温降低。一般来说，叶温与气温趋于平衡。 （4）植物体温 植物体—根、茎、叶、花、果实的冷热程度。 植物体温直接受到太阳辐射的影响。植物属于变温类型，地上部分通常接近于气温，地下部分接近于土温。并且随环境变化而变化。当植物体温地域气温时，它吸收大气中的热量或者利用太阳辐射能使体温升高；当植物体温高于气温时，由于蒸腾作用，使体温降低。一般来说，叶温与气温趋于平衡。 1 温度对作物的意义 意义： 植物为变温生物，维持体温与环境温度之间的关系 体内各种反应对温度的要求 对生物生长、发育、产量的影响 引起其他环境因子（湿度、气流等）的变化 作物对温度的反应 体温变化 适宜温度范围 极端温度 2 自然界温度的变化规律 自然界温度的变化规律 日变化 年变化 非周期性温度变化 地球表面的热量平衡 裸露地热量平衡 农田中的热量平衡 作物群体内温度变化规律 2.1 裸露地热量平衡的实现 热量收入：太阳辐射 地面吸热与地面辐射 太阳辐射→地面吸热升温→地面辐射（Ee） →大气升温 大气逆辐射（Ea，大气升温后，其中一部分又向地面热辐射） 地面有效辐射（r）=Ee-Ea 热量支出 地面与空气间的热量交换（H） 地面与下层土壤热量交换（B） 地面水分蒸发或凝结中的热量变化（LE） 热量平衡 2.1 裸露地热量平衡的实现 热量平衡：R=H+B+LE 当地面得到的辐射热r时,R为正;反之为负 空气向地面传热,H为正;反之为负 向上传热B为正;反之为负 蒸发LE为负,凝结为正 环境因子与热量平衡 LE:地表潮湿与地面增温 H:风速与水分蒸发 B:土壤温度梯度及土壤导热率的大小 2.2 农田中的热量平衡 农田中的热量平衡与作物体的蒸腾作用 作物层的热量平衡 作物与大气间的湍流热交换 作物体蒸腾 作物体自身体温、物质合成、体内热交换 作物与土壤热交换 2.3 作物群体内温度变化规律 作物体温度 植株温度与气温 根温与土温 叶片对温度的反应 叶温与气温的关系 风速 水汽压 2.3 作物群体内温度变化规律 作物群体内温度状况 群体内部幅度较小 主要影响因素：冠层结构，植株密度，风 群体内部温度变化规律 生长初期与裸露地基本一致 生长旺期：白天最高值出现在冠层稍下的部位 夜间最低值出现在冠层部位 群体下部土壤温度变化特征 主要影响因素：植株高度，冠层密度 白天：较裸露地低 夜间：较裸露地高 作物幼芽、幼苗期 3 温度的生物学效应 作物对温度的要求（温度范围、积温、热量强度） 节律性变温对作物的影响 设施园艺夜间变温管理的意义 极端温度对作物的影响 3.1 作物对温度的要求 温度三基点 (℃) 不同作物 同一作物的不同生理活动 小麦 光合作用:0-5,20-25,40-50 呼吸作用:-10,36-40,50 同一作物的不同器官 越冬作物冬季茎叶,根 基点温度的可变性 菊科植物光合作用的最适温度冬季15,夏季25 3.1 作物对温度的要求 2. 积温:作物完成某一阶段所需的温度积累 有效积温 活动积温 了解植物积温的意义 3. 热量强度 具有同样活动积温的云南与郑