01 第一章 园艺植物生产的气象环境.ppt

第1页：第一章 园艺植物生产的气象环境

第一章 园艺植物生产的气象环境

• 第一节 太阳辐射与园艺植物生产
• 第二节 温度与园艺植物生产
• 第三节 水分与园艺植物生产
• 第四节 风与园艺植物生产
• 第五节 园艺植物生产的小气候调控

第2页：第一节 太阳辐射与园艺植物生产

第一节 太阳辐射与园艺植物生产

• 一、光谱成分对园艺植物生产的影响
• 二、光照度对园艺植物生产的影响
• 三、光照时间对园艺植物生产的影响
• 四、作物的光能利用率及提高途径

第3页：光谱成分对园艺植物生产的影响

太阳辐射的光谱成分主要包括部分紫外线、全部可见光和部分红外线，它们对园艺植物生产有着不同的影响。

• 1、紫外线对园艺植物生产的影响
• 2、可见光区对园艺植物生产的影响
• 3、红外光区对园艺植物生产的影响

第4页：紫外线对园艺植物生产的影响

• 波长小于 0.29 微米的紫外线对于植物有致伤作用。
• 波长在 0.135~0.29 微米之间的紫外线对多数植物有害，人们利用这部分紫外线进行土壤消毒、消灭病虫害。
• 波长在 0.29~0.4 微米间的紫外线对植物无害，可起到成形作用，使园艺植物敦实矮小、叶片变厚；可提高种子萌发能力；可使果实着色。

说明：原文将波段写作“0.29~0.135 微米”与“0.135~0.4 微米”，前者上下限倒置、后者下限与常识不符，已按紫外线标准波段划分为 0.135~0.29 微米（有害）与 0.29~0.4 微米（成形作用）。

第5页：可见光区对园艺植物生产的影响

生理辐射

把参与作物光合作用并转化为有机质而贮存起来的太阳辐射称为生理辐射，又称光合有效辐射。

• 在可见光区中，叶绿素在 0.40~0.50 微米和 0.6~0.7 微米处各有一个吸收高峰，是植物光合作用效率最高的波长。
• 可见光中的蓝、紫光对植物的向光性运动起着重要作用，具有防止茎叶徒长的作用。
• 可见光还可以用于诱杀害虫。

第6页：红外光区对园艺植物生产的影响

红外线具有热效应，它虽然不直接参与植物的光合作用，但能够使植物体温升高，从而促进植物的蒸腾作用和物质运输等生理过程，促进干物质的积累。

第7页：光照度对园艺植物生产的影响

光照度

表示物体被光照亮的物理量，简称照度，单位：勒克斯（lx）。

• 1、影响光合作用
• 2、影响作物的发育进程
• 3、影响作物的品质

说明：原文照度单位写作“靳克斯”，应为“勒克斯（lux，lx）”，已修正。

第8页：光饱和点与光补偿点

光饱和点

作物的光合速率达到最大时的光照度称该作物的光饱和点。不同作物光饱和点不同，喜温作物的光饱和点较高，对光能的利用率也较高。

光补偿点

光合速率与呼吸速率达到平衡时的光照度称为该作物的光补偿点。耐阴作物的光补偿点较低，如韭菜、番茄、白菜等；光补偿点越低的作物，对弱光的利用能力越强。

第9页：光照时间与可照时间、曙暮光时间

光照时间

光照时间＝可照时间＋曙暮光时间。

可照时间

某地从日出到日落所经历的时间。

曙暮光时间

日出前和日没后的一段时间。

第10页：光周期现象与作物类型

光周期现象

把白天与昼夜的长短作为一个信息传递给作物，诱导作物一系列生育期，如开花、结果、休眠、落叶等。作物对昼夜长短的这些反应统称为光周期现象。

• 短日照作物
• 长日照作物
• 中间性作物

第11页：短日照作物

短日照作物

指只有在日照长度小于 12 小时才能开花的作物，延长日照时数就不能开花结实，如菜豆、茼蒿、苋菜等。

第12页：长日照作物

长日照作物

指只有在日照长度大于 12 小时才能开花的作物，缩短日照时数就不能开花结实，如白菜、甘蓝、芥菜、萝卜等。

第13页：中间性作物

中间性作物

指在长、短不同的日照下都能正常开花结实的作物，如番茄、黄瓜、四季豆等。

第14页：光照时间与引种

• 纬度相同地区间引种：因光照时间相近，引种成功的可能性较大，但还需要考虑两地的温度是否相似。
• 短日照作物引种：南方品种向北方引，因日照增长将延长生育期，宜引种较早熟的品种或感光性较弱的品种；北方品种向南方引，因日照缩短将使作物生育期缩短，宜引种晚熟品种或感光性弱的品种。
• 长日照作物引种：北方品种向南方引，因日照缩短将延迟发育与成熟；南方品种向北方引，因日照延长将使作物提早发育与成熟。

第15页：作物的光能利用率

光能利用率

植物光合作用产物中贮存的能量占所得到的太阳能量的百分率。

到达作物层的太阳辐射，一部分被作物反射回宇宙空间，一部分漏射或透射到地面，其余部分被作物所吸收；但被作物吸收的这部分辐射中，大部分转化为热量释放出来，只有一小部分用于光合作用制造有机物。作物的光能利用率是很低的。

第16页：提高光能利用率的途径

2、影响光能利用率提高的主要因素

• 光能转化率低
• 温度
• 水分
• CO₂

3、提高光能利用率的途径

• 充分利用生长季节，优化耕作制度和栽培措施
• 选用合理株型、叶型、高产和不倒伏的品种
• 创造合理的叶面积，提高单位面积的光合生产率

第17页：第一节 太阳辐射 习题

习题

1. 什么是光饱和点、光补偿点？
2. 光照强度对园艺植物生产有什么影响？
3. 什么是植物的光周期现象？与引种有什么关系？
4. 什么是光能利用率？如何提高作物的光能利用率？

第18页：第二节 温度与园艺植物生产

第二节 温度与园艺植物生产

• 一、土壤温度对园艺植物生产的影响
• 二、空气温度对园艺植物生产的影响
• 三、低温灾害对园艺植物生产的影响

第19页：土壤温度对园艺植物生产的影响

• 1、影响园艺植物根系对水分和养分的吸收
• 2、影响种子发芽、出苗
• 3、影响耕作和肥效
• 4、影响昆虫的发生和发展

第20页：作物的三基点温度

三基点温度

作物生长发育所需的最高温度、最适温度、最低温度称为作物的三基点温度。

• 在最适温度范围内，作物的生命活动最强，生长发育速度最快。
• 如果温度达到或超过作物的最高或最低温度范围，则作物的生长发育就会停止，甚至死亡。

第21页：

第22页：园艺植物的温周期现象

温周期现象

作物在长期适应过程中产生了对温度年变化和日变化的要求或反应，这种要求或反应称为作物的温周期现象，包括年温周期和日温周期两种。

• 年温周期现象主要影响作物的发芽、出苗、现蕾、开花、结实等物候节律。
• 日温周期现象主要表现为昼夜温差，在不超过作物所能忍受的最低、最高温度范围内，昼夜温差越大，作物的产量越高，品质越好。

第23页：

第24页：农业界限温度

具有普遍意义、标志某些重要物候现象或农事活动的开始、终止或转折点的温度称为农业界限温度。农业上常用的界限温度（日平均温度）如下：

第25页：积温的概念与种类

积温

在作物生活所需要的其他因子都得到基本满足时，作物为完成某个生育期或全生育期还需要一定的温度累积，这一温度累积称为积温。

• 活动积温
• 有效积温

第26页：积温的计算方法

生物学下限温度（生物学零度）

不同的作物在不同的发育阶段中有效生长的下限温度，用 B 表示。

活动温度

高于生物学下限温度的日平均气温值。

活动积温

作物（或昆虫）某一生育期或全生育期内所有活动温度的总和，表达式为 y＝Σt_i（t_i≥B）。

有效温度

活动温度与生物学下限温度的差值。

有效积温

作物（或昆虫）某一生育期或全生育期内所有有效温度的总和，表达式为 A＝Σ（t_i－B），t_i≥B。

第27页：积温的应用

• 可以用来鉴定一个地区的热量资源是否丰富；
• 可以为引种（包括新品种的推广）和改制提供依据；
• 可以作为作物（生物）生育期预测的一个依据。
• 积温的稳定性。

第28页：寒潮及其危害

寒潮

北方冷空气大规模向南爆发，并且在所经过的地区造成大风、降温、雨雪、冰冻现象的天气过程。

寒潮对园艺植物生产带来的危害主要是风害和冻害，春季在北方地区常伴有沙尘暴。

第29页：霜冻的类型与防御

霜冻

在温暖季节里（平均温度在 0℃ 以上）土壤表面或植物表面的温度下降到足以使植物遭受伤害甚至死亡的短时间的低温冻害。

• 秋霜冻：对北方园艺植物的成熟危害最大，且发生次数也多。
• 春霜冻：对北方春播作物和越冬作物的生长危害最大。
• 防御措施：人工施放烟雾、灌水、覆盖、风障和防护林等。

第30页：低温冷害与霜冻的区别

低温冷害

在作物生育期间遭受到 0℃ 以上的低温危害，使作物生育期延迟或生殖器官的生理活动受阻造成农业减产的低温灾害。

低温冷害与霜冻的区别：霜冻温度小于等于 0℃，是植物体内结冰引起的伤害；而冷害温度大于 0℃，是植物生育期内较长时间温度相对偏低引起的伤害。

第31页：第二节 温度 习题

习题

1. 土壤温度对园艺植物有什么影响？
2. 根据植物的三基点温度，说明气温日较差越大对园艺植物生产越有利是否正确？
3. 什么是农业界限温度、活动温度、有效温度、活动积温和有效积温？
4. 什么是霜冻？霜冻的类型和防御方法如何？
5. 霜冻和低温冷害有何区别？

第32页：第三节 水分与园艺植物生产

第三节 水分与园艺植物生产

• 一、土壤水分对园艺植物生产的影响
• 二、空气湿度与园艺植物生产
• 三、降水与园艺植物生产
• 四、作物需水的一般规律
• 五、水分利用率及其提高途径

第33页：土壤水分对园艺植物生产的影响

• 土壤水分过多，则土壤空气减少，作物根系处于缺氧状况，如果持续时间较长，植株将因窒息而死亡。
• 土壤水分过少，则会导致作物的产量、品质下降，严重者可使植株因缺水而死亡。

第34页：空气湿度与园艺植物生产

在园艺植物生产中，以日平均相对湿度在 70%~80% 为宜，高于 90% 或低于 60% 都对园艺植物造成不良影响，高于 95% 或低于 40% 更为有害。

第35页：降水对园艺植物生产的影响

水分临界期

作物一生中对于水分供应最敏感的时期。

• 降水量：在无灌溉条件的旱作农田，降水越多产量越高。
• 降水强度：中等程度的降水对园艺植物生产有利。
• 降水时期：在作物的水分临界期要保证水分的充足供应，如果缺水将影响产量。

第36页：作物需水的一般规律

生理需水

经过作物根系吸收、体内运转、叶面蒸腾的水分数量。

生态需水

植株间蒸发量和田间渗透量，未参与作物的生理活动，只是作为作物需水的生态条件。

一般在作物的全生育过程中，前期和后期的需水量少，而中期的需水量较大。

第37页：水分利用率及其提高途径

水分利用率

作物蒸腾消耗单位重量的水分所制造的干物质的重量。

水分有效利用率

农田实际蒸散消耗单位重量的水分所制造的干物质的重量。

提高水分利用率的途径：种植方式、灌溉、风障、覆盖法、染色法。

第38页：干旱的种类与抗旱措施

干旱

因长期无雨或少雨，空气和土壤极度干燥，植物体内水分平衡受到破坏，影响正常生长发育，造成损害或枯萎死亡的现象。

• 类型：土壤干旱、大气干旱和生理干旱。
• 抗旱措施：合理耕作蓄水保墒、节水灌溉、地膜覆盖栽培、选用抗旱品种、进行抗旱播种等。

说明：原文末项写作“进行抗播种”，按文义应为“抗旱播种”，已修正。

第39页：第三节 水分 习题

习题

1. 空气湿度与园艺植物生产有何关系？
2. 降水对园艺植物生产有何影响？
3. 如何提高作物的水分利用率？
4. 干旱的种类和防御措施有哪些？

第40页：第四节 风与园艺植物生产

第四节 风与园艺植物生产

• 一、风对作物光合作用的影响
• 二、风对蒸腾与叶温的影响
• 三、风对作物花粉、种子及病虫害传播的影响
• 四、风对作物生长与产量的影响

第41页：风对作物光合作用的影响

• 风速的增加使空气的乱流加强，可使作物冠层附近 CO₂ 浓度保持或接近正常水平，防止或减轻因作物周围 CO₂ 浓度过低而造成光合速率下降。
• 风可引起作物茎叶振动，改善作物群体下部光的质量，提高作物群体的光合效率。

第42页：风对蒸腾与叶温的影响

• 通常风速增加能加快叶面的蒸腾，从而吸收潜热，使叶面温度降低。
• 如果叶温大大高于气温，风速的增加会降低蒸腾作用。

第43页：风对花粉种子及病虫害传播的影响

• 风是异花授粉作物的天然传粉媒介，授粉效率以及空气中花粉孢子被传送的方向与距离主要取决于风速的大小与风向。
• 作物的微小种子、纸状果实或种子以及某些作物的繁殖体等可以通过风来传播。
• 风可以传播病原体使病害蔓延；多种昆虫的迁飞、降落与气流运行及温湿度状况密切相关。

第44页：风对作物生长与产量的影响

• 适宜的风力使空气乱流加强，由于乱流对热量和水汽的输送，使作物层内各层次之间的温、湿度得到不断调节，避免某些层次出现过高的温度或过大的湿度，有利于作物生长发育。
• 风速过大，光合作用积累的有机物质减少，花器官受风的强烈振动也会降低结实率；单向风使植物迎风面的生长受抑制。
• 长期大风可引起作物矮化，还会造成植株倒伏、茎叶折断、落花落果等，最终使作物减产。

第45页：第四节 风 习题

习题

1. 风对园艺植物生产的影响有哪些？

第46页：第五节 园艺植物生产的小气候调控

第五节 园艺植物生产的小气候调控

• 一、小气候的基本概念
• 二、农业小气候的特征
• 三、农业小气候的调控

第47页：小气候与农业小气候的概念

小气候

因下垫面的性质和状况不同而形成的与大气候不同的近地气层和土壤上层的小范围气候，一般只表现在个别气象要素的分布和变化差异上，不会影响大的天气过程。特点：范围小、差别大、很稳定。

农业小气候

以农作物为下垫面所形成的小气候。

第48页：农田中光的分布

• 农田作物中，光照强度由植株顶部向下逐渐减弱，植株顶部附近递减较慢，植株中间迅速减弱，再往下又缓慢下来。
• 植株稀少时漏光严重，单株光合作用强，但群体光能利用不充分。
• 农田密度较大时，株间各层光强相差较大，株顶光过强、冠层下部光不足，单株生长不良，易产生倒伏现象。

第49页：农田中温度的分布

• 作物生育前期，因茎叶幼小稀疏，农田中温度的铅直分布与裸地相似。
• 作物封垄后：白天外活动面附近温度最高，向上、向下逐渐降低，内活动面附近温度较低、株间近似等温；夜间外活动面稍高处出现温度最低值，内活动面降温慢。
• 作物生长后期，农田中温度的铅直分布又与裸地相似。

第50页：农田中湿度的分布

• 作物生长初期与裸地相似，不论白天和夜间，相对湿度都随高度的增加而降低。
• 作物生长盛期：白天由于蒸腾作用，外活动面附近相对湿度最高，内活动面较低；夜间外活动面和内活动面的相对湿度相近。
• 作物生长后期：白天相对湿度随高度增加而降低；夜间最大相对湿度又重新出现在地表附近。

第51页：农田中风的分布

• 农田中风速因受到作物的阻挡、摩擦作用而大大减弱，尤其在密植田中通风性更小。
• 高秆作物农田中，风速在铅直方向上的变化呈“S”形分布：作物基部相对风速有一个次大值，中部茎叶密集风速削弱大，上部茎叶较稀风速随高度变化剧烈。

第52页：农田中二氧化碳的分布

• 白天从清晨至中午，由于作物光合作用吸收 CO₂，作物密集的高度上 CO₂ 浓度最低，午后可降至最接近地面的地方，静风条件下尤为明显。
• 夜间从傍晚到清晨，由于作物呼吸作用释放 CO₂，农田中 CO₂ 浓度由下向上不断递减。

第53页：耕翻的气象效应

• 耕翻使土壤疏松，增加土壤透水性和透气性，提高土壤的蓄水能力，对下层土壤有保墒效应。
• 耕翻使土壤的热容量和导热率减小，削弱上下层土壤间的热量交换，增加土壤表层温度的日较差。
• 低温季节耕翻土层有降温效应、下层有增温效应；高温季节耕翻土层有升温效应、下层有降温效应。

第54页：镇压的气象效应

• 镇压可减小土壤的透气性和透水性，增加土壤毛管水量，加速土壤水分蒸发；土壤干燥时镇压具有提墒作用。
• 镇压增加了土壤的热容量和导热率，加强上下层土壤间的热量交换，可减小土壤温度日较差。
• 镇压地夜间表现为增温效应，白天表现为降温效应。

第55页：垄作的气象效应

• 垄作使土壤疏松，其小气候效应与耕翻相同。
• 垄作增加土壤表面与大气的接触面积，白天增加对太阳辐射的吸收面，温度比平作高；夜间垄上有效辐射大，垄温比平作低。
• 垄作使土壤蒸发面增大，上层土壤干燥疏松、下层湿润，有利于排水防涝。
• 有利于通风透光。

第56页：种植行向的气象效应

• 种植行向主要影响植株的受光时间和所得到的太阳辐射强度。
• 夏半年，沿东西行向的日照时数比沿南北行向多。
• 冬半年，沿南北行向的日照时数比东西行向多。
• 因此在高纬度地区，秋季播种取南北行向、春季播种取东西行向为宜。

第57页：种植密度的气象效应

• 种植密度的大小影响作物群体的通风透光和温度变化。
• 密度过大：田间通风透光性差，株间温度白天低于外界、夜间高于外界，单株产量降低，影响群体产量。
• 密度过小：通风透光性好，株间温度适宜，单株产量增高，但植株数量减少，同样影响群体产量。
• 生产实践中应根据不同作物合理密植。

第58页：灌溉的气象效应

• 农田灌溉后土壤颜色加深，地面反射率减小，使土壤吸收的太阳辐射能增加。
• 灌溉后土壤热容量和导热率增大，土壤温度日较差比未灌溉地小。
• 灌溉地因蒸发耗热显著增加，减弱了空气的增温作用，白天、暖季有降温效应，夜间、冷季有增温效应。

第59页：覆盖的气象效应

• 覆盖减弱了空气的乱流活动，可起到保温、保湿的作用。
• 覆盖可以防止杂草萌生。

第60页：第五节 小气候调控 习题

习题

1. 什么是农业小气候？有什么特征？
2. 耕翻和镇压的气候效应有什么区别？
3. 在我区栽培园艺植物时如何确定播种行向？为什么？
4. 在园艺植物生产中，是否种植密度越大产量越高？为什么？
5. 灌溉的小气候效应如何？