1、 农业气象学原理第一章 绪论1 生物有机体的生长发育和产量形成生物体的全部生命过程，既存在它内部生命活动的矛盾，又存在它与外界自然环境的矛盾，这些矛盾构成一个辩证的统一整体，生物体的生命活动就是这些矛盾作用下的结果。生物有机体发展的内因充满着各种矛盾，同化和异化则是基本矛盾，贯穿于生命活动的始终。生物有机体生长发育的外因也是一个复杂的外部矛盾的总体，既有不同的外界自然因子如土壤、气候、地形地势等与生物有机体的矛盾，又有外界人为因素如农业措施，社会经济条件条件等与其生育的矛盾，外部矛盾是生物体发展的条件，它和内部矛盾一起，影响生物体发展的进程，参与决定生物体发展的性质和方向。2、农业生产与气象条
2、件在影响农业生产的外界自然环境的诸因子中，气象因子是十分重要的，它是动植物生活所必需的基本因子。农业生产的一个特点是地域性和季节性都很强，发展农业生产，必须“因时因地制宜” ，所谓时，实际是指气象条件，说明气象条件对农业生产的重要意义。我国农业生产的优良传统之一，就是推行精耕细作技术体系，这也是我国农业生产一个显著特点。3、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，它是根据农业生产的需要，运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，以谋求合理利用气候资源战胜不利气象因素，促使农业发展的实用性学科。农业气象学的研究对象不能单指生物体及其生产过
3、程，也不能单指生物体所处的气象环境，而是生物体与气象条件两者相互作用的规律及其影响，一方面研究农业生产对气象条件的要求和反应，气象条件对农业生产的影响；同时，另一方面也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大体可归纳为以下几个方面（一） 农业气象基本方法与理论的研究（二） 农业小气候研究（三） 农业气象灾害规律及防御措施的研究（四） 农业气候资源分析及其开发利用研究（五） 农业气象情报、预报方法研究与服务（六） 因地制宜开展专业气象研究和服务第二章 太阳辐射与农业生产1、 光是生物体生命活动的能量源泉到达地球上的太阳辐射就其最主要的作用而言是产生光合效应、热效应和光的形态效应。
4、西曼等认为地球生物圈内的光辐射的生物学效应可分为：（1） 有机物质的组成，其中包括光合作用，维生素 D 和花青甙的形成；（2） 物质输送，其中包括染色、红斑病的形成和杀菌作用（3） 刺激作用，其中包括光周期现象、向光性、趋光性、感光性、光发芽和暗发芽，光形态形成以及叶脉与分泌腺的刺激作用。2、 植物单叶的光学特性（） 叶片对光的反射、透射和吸收投射于叶面的太阳辐射可分反射、吸收和透射三部分，反射由外反射和内反射两部分构成，外反射是叶片表皮层与空气的界面所发生的反射现象，内投射是反射到叶子内部，又从投射一侧返回空气中的辐射。反射率 R，透射率 T 和吸收率 A 有如下关系：RTA1所谓透光率，就
5、是农田中各高度的照度与农田上方（对照点）照度的比值，常用小数或百分数表示，也称相对照度。太阳光能中的可见光、红外线和紫外线到达地面上的比例虽因季节、纬度、地势和气象条件等而有不同，但大体上可见光约占 4555%，红外线5060% ，紫外线仅占 05%。植株叶子在吸收太阳光后能量平衡的粗略计算（1） 、能量用于光合作用（2） 、能量用于叶子向周围环境散热（3） 、余下的能量转化为热能，可使623640 克的水分蒸腾，并在光合作用中形成约 1 克干物质。粗略地说，光合有效辐射约占太阳总辐射的 50%。3、植物的光周期现象光周期现象是指植物生长发育对昼夜长短的不同反应，即白天光照和夜晚黑暗的交替与它
6、们的持续时间对植物开花有很大的影响，称为光周期现象。自然界中很多植物的开花对光照长度非常敏感，有的只有在光照长度超过一个临界值（临界光长）时开花，否则停留在营养状态，这类植物称为长日性植物，有的植物只在光照长度短于一定临界值时开花，这类植物称为短日性植物。中日性植物是指当昼夜长短的比例接近于相等时才能开花的植物。中间型植物是指开花受光长的影响较小，只要其它条件适合，在不同的光长下都能开花。植物分成短日或长日性类型，需要有一个客观的光照时数标准，长日性植物光长不能短于这个界限长度，而短日性植物相反，不能长于这个界限长度，短于或长于这个长度，短日性植物都不能开花结实，而始终保持营养生长状态，这个界
7、限长度即为临界光照长度。4、 光照强度及其对植物的影响光饱和现象：在一定的光照强度范围内，并在植物生长适宜的外界条件下，光合强度随着光照强度的增强而增强，当光强超过一定限度时，光强再增大，光合强度并不相应增强，它以一个最高值为渐近线而不再上升，这种现象称为光饱和现象，光光合作用曲线大体呈双曲线型。5、 光饱和点：光强增强时，光合量也增加。光强达到一定强度时，光合量不再增加，这种现象如前所述，称为光饱和现象，这个光的临界点称为光饱和点。6、 植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光强值称为补偿点，在这一光强下，光合作用制造的产物与呼吸作用消耗的产物相等，在光补偿点以上，植物的光合作用超过呼吸作用，
8、可以积累有机物质，在光补偿点以下，植物的呼吸作用超过光合作用，此时非但不能积累有机物质，反而要消耗贮存的有机物质，如长时期在光补偿点以下，植物将逐渐枯黄以至死亡。.对于水稻、小麦等 C3 植物，光饱和点为 35 万勒克斯，C4 植物的光饱和点一般比 C3 植物高。.作物群体的光饱和点和光补偿点均较单叶为高。.光照量度就是每昼夜植物所获得的光照能量的总和。.到达地球表面的太阳辐射大致分为三部分，紫外辐射、可见光及红外辐射。7、 可见光各个波段的作用真正对有机物合成和产量有实际意义的，只是 400700nm 范围内的光，即光合有效辐射，其中最有效的部分为红橙光和蓝紫光。蓝紫光部分为400510nm
9、 之间。这是一个强的叶绿素吸收带和强的黄色素吸收带，它的效率虽只及红橙光的一半，但对于植物的化学成分有强烈的影响，能促进蛋白质和脂肪的合成和数量增加。8、 红外线对植物的影响红外线可分为近红外辐射和远红外辐射，两者对植物的影响不同，波长大于 1000nm 的辐射为远红外辐射，对于植物无特殊效应，一旦被植物吸收 ，即转换成热能而不参加光化学反应过程，波长在 1000710nm 之间的辐射是近红外辐射，它是一个对于植物具有特殊作用的光谱带，虽然伸长效应的光谱区并不准确地符合此带的范围，但人们已经肯定了这个光谱带的辐射能量对于植物的伸长效应。9、 光能利用率的概念与计算光能利用率是投身到作物表层的太
10、阳光能或光合有交辐射能被植物转化为化学能的比率。10、 影响光能利用率的因素影响植物群体的光能利用率的因子，主要有光合面积、光合时间和光合能力。 （光合面积主要指叶面积） 。要使群体有最大的光能利用率，就应求出最适叶面积系数值，大豆的最适叶面积系数约为 3.2，玉米约为 5.0，小麦约为 6.08.8，水稻约为4.07.0。11、 光合时间：是指作物在整个生育期间或在全年中利用太阳光能进行光合作用的时间。适当延长植物的光合时间，可以增加体内有机物质的积累而提高产量，为了延长光合时间 ，农业栽培管理主要从两方面入手，一是延长叶片的寿命，即延长叶片的功能期，防止叶片早衰， （对禾谷类作物来说，每张叶片特别是近穗叶片的寿命长短对籽粒产量有极为重要的作用，二是适当延长植物的生长期，（我国的间作套种是增加光合面积，延长光合时间，从而提高光合效率的有效措施。 12、 光合能力：当植物的环境因素处于最佳状态（包括大气中 CO2 的深度为正常含量）时，植物的最大净光合作用速率称为光合能力。于沪宁等人在威廉和约瑟夫提出光合生产图解模式的基础上将光合生产的过程分为三个阶段来剖析，并提出了各阶段限制因素。第一个阶段是能源和原料的输送阶段，光及 CO2 通过辐射及扩散，进入植物
