小气候与农业小气候.pptx
《小气候与农业小气候.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《小气候与农业小气候.pptx(41页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1q要求深刻理解和熟练掌握的重点内容:要求深刻理解和熟练掌握的重点内容:小气候的基本知识小气候的基本知识农业小气候的基本特征农业小气候的基本特征 农业技术措施的小气候效应农业技术措施的小气候效应q要求一般理解和掌握的内容:要求一般理解和掌握的内容:保护地小气候保护地小气候地形和水域小气候地形和水域小气候 森林和园林小气候森林和园林小气候 q难点:难点:农业小气候的基本特征农业小气候的基本特征第1页/共41页2第一节小气候的特点小气候小气候小气候小气候所谓小气候,是指由于下垫面结构和性质不所谓小气候,是指由于下垫面结构和性质不所谓小气候,是指由于下垫面结构和性质不所谓小气候,是指由于下垫面结构和
2、性质不同,造成热量和水分收支差异,形成了近地气层和土壤同,造成热量和水分收支差异,形成了近地气层和土壤同,造成热量和水分收支差异,形成了近地气层和土壤同,造成热量和水分收支差异,形成了近地气层和土壤上层局部地区的特殊气候。上层局部地区的特殊气候。上层局部地区的特殊气候。上层局部地区的特殊气候。农业小气候农业小气候农业小气候农业小气候 是以农作物为下垫面所形成的小气候,或是以农作物为下垫面所形成的小气候,或是以农作物为下垫面所形成的小气候,或是以农作物为下垫面所形成的小气候,或者说是以农田为研究对象的小气候,也称作物小气候或者说是以农田为研究对象的小气候,也称作物小气候或者说是以农田为研究对象的
3、小气候,也称作物小气候或者说是以农田为研究对象的小气候,也称作物小气候或农田小气候。农田小气候。农田小气候。农田小气候。第2页/共41页3不同下垫面麦地麦地坡地坡地水域与山地水域与山地花卉花卉第3页/共41页4棉田棉田草原草原林地林地水域水域第4页/共41页5 小气候形成和变化的因素有两个:一个是辐射因素,另一小气候形成和变化的因素有两个:一个是辐射因素,另一个是局地平流或湍流因素。前者为热力因素,后者为动力基础。个是局地平流或湍流因素。前者为热力因素,后者为动力基础。由小范围下垫面性质和构造不同而产生辐射收支差异形成由小范围下垫面性质和构造不同而产生辐射收支差异形成由小范围下垫面性质和构造不
4、同而产生辐射收支差异形成由小范围下垫面性质和构造不同而产生辐射收支差异形成的小气候,称为的小气候,称为的小气候,称为的小气候,称为“独立小气候独立小气候独立小气候独立小气候”。由于受性质不同的邻近地段移来的空气影响形成的小气候,由于受性质不同的邻近地段移来的空气影响形成的小气候,由于受性质不同的邻近地段移来的空气影响形成的小气候,由于受性质不同的邻近地段移来的空气影响形成的小气候,称为称为称为称为“非独立小气候非独立小气候非独立小气候非独立小气候”。小气候形成因素小气候形成因素 辐射因素占主导地位时,独立小气候表现突出,而大风、辐射因素占主导地位时,独立小气候表现突出,而大风、辐射因素占主导地
5、位时,独立小气候表现突出,而大风、辐射因素占主导地位时,独立小气候表现突出,而大风、阴雨天气条件下,辐射因素变次要,平流因素变主导时,小气阴雨天气条件下,辐射因素变次要,平流因素变主导时,小气阴雨天气条件下,辐射因素变次要,平流因素变主导时,小气阴雨天气条件下,辐射因素变次要,平流因素变主导时,小气候成为非独立的小气候。候成为非独立的小气候。候成为非独立的小气候。候成为非独立的小气候。第5页/共41页6很稳定 小气候规律具有相对稳定性。由于小气候尺度小,所产生的小气候差异不易被混和。因此,各处小气候现象比较稳定,几乎天天具有相同的规律性。但不同季节和天气类型略有差异。小气候的特点小气候的特点第
6、6页/共41页7差别大 从产生小气候现象来看,由于小气候考虑尺度很小,局地差异不易被大规模空气运动所混和,所以在垂直方向或水平方向上的气象要素差异很大。如对于大气候而言气温递减率小于等于1,而小气候气温递减率可高达几百几千度。第7页/共41页8范围小研究对象水平范围垂直范围大气候105107102105小气候10-210410-2102第8页/共41页9第二节、农田小气候形成的物理基础 一 活动面和活动层1、活动面 活动面是热量和水分交换最显著的物体表 面。农田土壤、植物和大气各组成部分之间的物质输送 和能量转换,在小气候形成上起非常重要的作用。2、活动层 实际上,对小气候形成起物理基础作用的
7、不 局限于活动面,而是以发生在具有一定厚度的层次中,这一发挥物理基础作用的层次称为活动层或作用层。第9页/共41页10二、二、活动面的能量平衡活动面的能量平衡R RT T=P+B+LE=P+B+LEC C+I+IA A+Q+QC C+Q+QT T R RT T为农田活动面的净辐射;为农田活动面的净辐射;P P为农田活动面与大气的乱流热交换;为农田活动面与大气的乱流热交换;B B为活动面与下层土壤间的热交换;为活动面与下层土壤间的热交换;LELEC C为农田蒸散耗热;为农田蒸散耗热;I IA A为作物净光合作用消耗的热量;为作物净光合作用消耗的热量;Q QC C为叶片积累的热量;为叶片积累的热量
8、;Q QT T为叶片与株茎内部的热交换。为叶片与株茎内部的热交换。IA,QC C,QT T很小可以忽略不计,上式可简化为:RT=P+B+LEC C第10页/共41页11三、活动层中的乱流交换 近地面物理属性的垂直输送,是由乱流推动的,除一部分乱流是由热力原因引起外,大多数乱流是由于农田对风的摩擦减速而产生的。这种摩擦减速,完全可以视为地面连续不断地从风中吸收动量的过程,从而产生一个由气流到地面的连续向下的动量通量。第11页/共41页12 太阳辐射到达农田植被上表面时,一部分被植物叶面反射,一部分被叶面吸收,一部分穿过植株空隙或透过叶面深入到下面各层直至地面。对于不同作物,或者同一作物不同的生育
9、期,其对太阳辐射的反射、吸收和透射能力不同。第三节、农田小气候的基本特征 一一 农田中光的分布农田中光的分布第12页/共41页13 农田中总辐射强度、直接辐射强度和散射强度的垂直分布,趋势是相似的,都从植株顶部向下递减,并都是在开始时递减较慢,在中间层迅速削弱,再往下递减速度又缓慢下来。因此,过分密植的农田不利于下层透光,培植适当的株型,对有效利用太阳能很重要。第13页/共41页14 光能在植物群体中的铅直分布,符合比尔一朗伯特光能在植物群体中的铅直分布,符合比尔一朗伯特(Beer(BeerLambert)Lambert)指数定律,指数定律,即光线自上而下依次减弱。即光线自上而下依次减弱。I
10、I。:到达株顶的照度;到达株顶的照度;I:I:株顶向下至某一高处的照度;株顶向下至某一高处的照度;I IIo:Io:相对照强度;相对照强度;E:E:自然对数的底;自然对数的底;F:F:株顶向下至某一高度的累计叶面积指数;株顶向下至某一高度的累计叶面积指数;K:K:叶层的消光系数。叶层的消光系数。第14页/共41页15 二二 农田中温度的分布农田中温度的分布 农田中温度的分布,决定于农田辐射差额和农田乱流情况。不同作物、不同生长期和栽培措施下,温度分布是不同的。生长发育初期生长发育初期 谷类作物在分蘖以前,因茎叶幼小,与裸地情况基本相同,即白昼盛行日射型,夜间盛行辐射型的温度分布。第15页/共4
11、1页16 作物的生长盛期作物的生长盛期,茎高叶茂,株间和株顶以上的空气交换大为降低。温度垂直分布:午间最高温度和夜间最低温度出现在作物层中的茎叶最密集的部位(外活动面)。作作物物发发育育后后期期,茎叶枯黄脱落,太阳投入株间的光和辐射增多。农田的温度分布,与生育初期相近,最高和最低温度,出现在地面附近。第16页/共41页17 水水田田的的温温度度分分布布,紧紧贴贴水水面面的的一一薄薄层层,白白天天蒸蒸发发耗耗热热多多,夜夜间间冷冷却却慢慢,所所以以与与旱旱地地情情况况相相反反,白白昼昼为为辐辐射射型型,夜夜间间为为日日射射型的温度分布型的温度分布。温度在水田上的分布情况和旱地有异 第17页/共4
12、1页18 三三 农田中的湿度分布农田中的湿度分布 农田中的湿度分布和变化,决定于温度、农田蒸发、乱流水汽交换强度的变化。白昼空气乱流使水汽蒸发向上输送,夜间使水汽流向作物层,并凝结为露或霜。作物生长初期,作物蒸腾面不大,作物的蒸腾量不是农田蒸散量的重要部分,农田绝对湿度分布和裸地一样,白昼随高度降低,夜间相反。作物生长后期,农田的绝对湿度分布又和裸地几乎一样,即白昼随高度降低,夜间相反。第18页/共41页19 农田中相对湿度的分布农田中相对湿度的分布 决定于温度和绝对湿度的分布。作物生长初期,相对湿度的分布与裸地相同,不论昼夜相对湿度都是随高度而降低作物生长末期,白天相对湿度和生育中期相近,夜
13、间地表温度较低,最大相对湿度又出现在地表附近。作物生长盛期,白天相对湿度在茎叶密集区域附近最高,地表附近次之;夜间气温都较低,株间相对湿度在所有高度上都比较接近。第19页/共41页20 四四 农田中风的分布农田中风的分布 从风速的水平分布看,风速由农田边行向农田中部不从风速的水平分布看,风速由农田边行向农田中部不断减弱,最初减弱很快,以后减慢,到达一定距离后不断减弱,最初减弱很快,以后减慢,到达一定距离后不再变化。从垂直方向看,风速在作物层中叶稠密部位受再变化。从垂直方向看,风速在作物层中叶稠密部位受到较大削弱,顶部和下部茎叶稀少,风速较大,离边行到较大削弱,顶部和下部茎叶稀少,风速较大,离边
14、行较远的地方的作物层下部风速较小。较远的地方的作物层下部风速较小。可以用如下可以用如下经经验函数验函数来描述来描述 垂直分布垂直分布垂直分布垂直分布 生长初期生长初期生长初期生长初期,风速的垂直分布与裸相似随高度的增加风速增大,风速的垂直分布与裸相似随高度的增加风速增大,风速的垂直分布与裸相似随高度的增加风速增大,风速的垂直分布与裸相似随高度的增加风速增大 生长盛期生长盛期生长盛期生长盛期,风速随高度呈,风速随高度呈,风速随高度呈,风速随高度呈“S”S”型分布。型分布。型分布。型分布。第20页/共41页21第21页/共41页22 五五 农田中二氧化碳的分布农田中二氧化碳的分布作物层内二氧化碳浓
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 小气候 农业
限制150内