环境资质与耕作制度（耕作学）.ppt

耕作学 第二章 生态环境 与耕作制度 资源、环境条件决定种植 作物生产包容于生态系统 2.1.农业生态系统 2.1.1.系统 系统定义：相互作用、相互依赖的若干组成部分结合而成的，具有特定功能的有机整体。 多组成、实关系、特功能 不可分、整体性性质特点 边界、结构、层次、功能 2.1.2.生态系统 生态系统定义：生物群落与生存环境之间、生物群落内部的生物之间密切联系，相互作用，通过物质交换、能量转化和信息传递，成为占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体。 生物/无机环境 生产者/消费者/分解者 时空范围（存在/发展/持续性） 物质、能量移动（机制） 2.1.3.农业生态系统 农业生态系统定义：人类利用农业生物与非生物环境之间，以及生物群落之间的相互作用建立并按照人类社会需求进行物质生产的有机整体。 其实质是人类利用农业生物来固定转化太阳能，获取社会必须的生活资料和生产资料。 利用自然的手段、服务人类的目的 驯化的生态系统 生态、经济、技术复合系统。 2.2.农业资源与环境 2.2.1.农业资源 资源：能被人类的活动转化为资财的一切 种类 自然（身外）、社会（身带，无限） 物质（基础）、精神（关键，无穷，变物质） 原生（原初，本性）、次生（创造，培育） 可再生（宇宙，生物，社会经济）、不可再生（枯竭、丢失） 命运 利用、破坏、毁灭，保护、恢复、再生 特点： 整体性 缺一不可，共同作用，温、光、水、土、钱，综合考虑利用 区域性 地区、地域差异，南北、东西、高低、城乡，因地制宜利用 有限性 明显不足，时间、空间、形式，手段 ，核心是提高效率 可变性 变幻莫测，日、季、年，量、质、功能，重点是捕捉、对策 多用性 一物多用，日光（光温钟）、土（种养用），必须合理配置 无限性 时间、世代、进化，发现、替代、技术进步，必须创新养护 2.2.2.农业资源与耕作制度 光资源 1）光质 有效生理辐射(PAR)0.38-0.76微米，45%-50% 高效辐射段（红橙、蓝紫光），绿光不易吸收 热量辐射段（红外波段） 影响 产品品质，茶、水果、蔬菜 生长和产量，健壮、倒伏、病害，育苗 红光利于醣的合成，蓝光利于蛋白质合成，利于甜瓜发育生长，果实早熟20天，糖分和维生素增加 紫色薄膜对茄子增产 蓝色薄膜对草莓增产，对洋葱不利 紫外光抑制细胞伸长、植株增高，促进植株健壮。 散射光利于光合作用 2）光强 计量单位： 照度Lux(晴天10—13万Lux)， 辐射通量cal/cm2.s, J/cm2.s, W/cm2 1 cal/cm2.s=4.18 J/cm2.s=4.18 W/cm2 1 J/cm2.s=1 W/cm2=1/4.18 cal/cm2.s 1 cal/cm2.s≈70000—80000 Lux 影响 适合作物 碳3与碳4，耐荫与喜阳 辣椒、生姜、玉米 生产潜力 个体光合速率， 群体光合速率， 光饱和点 3）光时 日照时间长度，小时 影响 光周期控制发育（晚稻） 4）中国光资源特点 多，分布差异，利用率不高 热量资源 1）热量指标 =0度（活动）积温（喜凉作物起始温度） =10度（活动）积温（喜温作物起始温度） 无霜期（一年内连续无霜日平均数） 作物临界温度及其出现时间 冬小麦分布—-20—-22度， 水稻抽穗—18—20度， 喜温作物—最热月份大于等于18度 平均温度分布 3）温度与作物生长及分布 适温范围（温度三基点） 温度与发育（生理活动、发芽、出苗、出叶、发育） 温度与产量（同化量、消耗量、净生产量、生物量、同化产物分配、高产记录） 温度与分布（积温需要量、小麦、玉米、花卉） 温度与熟制分布（一年一熟、一年两熟、一年三熟） 积温分布 冷害频繁（西北、东北，寒潮，春寒，秋寒） 水资源 1）水分指标 年降水水量（多年平均值，总量1） 季节月份分布（各月降水及差异，有效性） 干燥度K=(0.16×Σt)/r Σt: =10℃ 积温 r： 同期降水量 4, 4-1.5, 1.5-1.0, 1.0-0.5, 0.5 干旱， 半干旱， 半湿润， 湿润， 很湿润 潜在蒸发蒸腾量(PET) 土壤和植被共同的最大可能蒸腾量（土壤水分充裕、植被全部覆盖地表） 湿润指数(MI)=P(降水量)/PET 0.03, 0.03-0.2, 0.2-0.5, 0.5-0.75, 0.75 极干旱， 干旱， 半干旱， 半湿润， 湿润 地下水深 地下水位距地表距离 可利用水资源量 过境水量 流经本区域的地表水量 2）水分与作物生长及分布 作物类型需要（旱生、中生、水生、湿生） 一些作物的水分利用效率 增施氮肥对高粱产量和水分利用的影响 3）中国水资源特点 季风 东部多 西部少 雨热同季 4-9月