農(nóng)業(yè)氣象學(xué)第三章

1、熱量條件與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)熱量條件與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)1 1 溫度的概念溫度的概念2 2 溫度強(qiáng)度對農(nóng)業(yè)生物的影響溫度強(qiáng)度對農(nóng)業(yè)生物的影響3 3 積溫學(xué)說及其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用積溫學(xué)說及其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用4 4 溫度的周期性變化對農(nóng)業(yè)生物的影響溫度的周期性變化對農(nóng)業(yè)生物的影響5 5 不利溫度條件對農(nóng)業(yè)生物的影響不利溫度條件對農(nóng)業(yè)生物的影響6 6 近地層氣溫及土壤溫度的調(diào)控技術(shù)近地層氣溫及土壤溫度的調(diào)控技術(shù)實(shí)習(xí)實(shí)習(xí)2 2：積溫的求算：積溫的求算 本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)： 三基點(diǎn)溫度、農(nóng)業(yè)界限溫度、活動積溫、三基點(diǎn)溫度、農(nóng)業(yè)界限溫度、活動積溫、有效積溫、作物的感溫性和溫周期現(xiàn)象等基本有效積溫、作物的感溫性和溫周期現(xiàn)象等基本概

2、念。概念。 積溫積溫的求算方法、穩(wěn)定性分析、改進(jìn)措施的求算方法、穩(wěn)定性分析、改進(jìn)措施及其應(yīng)用，不利溫度條件對農(nóng)業(yè)生物的影響，及其應(yīng)用，不利溫度條件對農(nóng)業(yè)生物的影響，近地層氣溫及土壤溫度的調(diào)控技術(shù)。近地層氣溫及土壤溫度的調(diào)控技術(shù)。 本章難點(diǎn)：本章難點(diǎn)： 積溫表達(dá)形式與求算方法的改進(jìn)及應(yīng)用。積溫表達(dá)形式與求算方法的改進(jìn)及應(yīng)用。 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 什么是溫度什么是溫度? ? 氣溫及其時空變化氣溫及其時空變化 土壤溫度的時空變化土壤溫度的時空變化 溫度對生物影響的主要方式溫度對生物影響的主要方式一、溫度的概念一、溫度的概念 在研究熱量條件與生物生長發(fā)育的關(guān)在研究熱量條件與生物生長發(fā)育的關(guān)系時，一般

3、都用溫度這個物理量表示。系時，一般都用溫度這個物理量表示。 溫度：溫度是表示物體冷熱程度、反溫度：溫度是表示物體冷熱程度、反映系統(tǒng)分子狀態(tài)和熱量水平的物理量。映系統(tǒng)分子狀態(tài)和熱量水平的物理量。具體指物質(zhì)分子的內(nèi)能，表現(xiàn)為冷或熱。具體指物質(zhì)分子的內(nèi)能，表現(xiàn)為冷或熱。計(jì)量單位為華氏度、攝氏度或開氏度。計(jì)量單位為華氏度、攝氏度或開氏度。 表示空氣冷熱程度的物理量。表示空氣冷熱程度的物理量。 氣溫的高低變化，實(shí)質(zhì)上是內(nèi)能大小的變氣溫的高低變化，實(shí)質(zhì)上是內(nèi)能大小的變化，當(dāng)內(nèi)能增加時，溫度升高；當(dāng)內(nèi)能減少時，化，當(dāng)內(nèi)能增加時，溫度升高；當(dāng)內(nèi)能減少時，溫度降低。引起空氣內(nèi)能發(fā)生變化的原因有兩溫度降低。引起空

4、氣內(nèi)能發(fā)生變化的原因有兩種：種： 一種是由于空氣與外界有熱量交換引起的，一種是由于空氣與外界有熱量交換引起的，稱為非絕熱變化，另一種是空氣與外界沒有熱稱為非絕熱變化，另一種是空氣與外界沒有熱量交換，而是由外界壓力的變化對空氣做功，量交換，而是由外界壓力的變化對空氣做功，使空氣膨脹或壓縮引起的，稱為絕熱變化。使空氣膨脹或壓縮引起的，稱為絕熱變化。 空氣溫度高低取決于空氣的熱量收支情況，空氣溫度高低取決于空氣的熱量收支情況，低層空氣的熱量主要來源于下墊面，由于下墊面低層空氣的熱量主要來源于下墊面，由于下墊面的熱量不斷地發(fā)生日、年周期性變化，所以空氣的熱量不斷地發(fā)生日、年周期性變化，所以空氣溫度也隨

5、著發(fā)生日、年周期性變化，特別是離地溫度也隨著發(fā)生日、年周期性變化，特別是離地50m以下的近地氣層，這種變化更為明顯，另外，以下的近地氣層，這種變化更為明顯，另外，在空氣的水平運(yùn)動影響下，空氣溫度還會產(chǎn)生非在空氣的水平運(yùn)動影響下，空氣溫度還會產(chǎn)生非周期變化。周期變化。（1）氣溫的周期性變化）氣溫的周期性變化 a.氣溫的日變化氣溫的日變化 氣溫日較差氣溫日較差 影響氣溫日較差的因素主要有：影響氣溫日較差的因素主要有： 緯度、季節(jié)、地形、下墊面、天氣緯度、季節(jié)、地形、下墊面、天氣 b.氣溫的年變化氣溫的年變化 氣溫年較差氣溫年較差 影響氣溫年較差的因素主要有：影響氣溫年較差的因素主要有： 緯度、地形

6、、下墊面緯度、地形、下墊面（2）氣溫的非周期性變化）氣溫的非周期性變化 “倒春寒倒春寒” “秋老虎秋老虎”（3）氣溫的垂直分布）氣溫的垂直分布 溫度強(qiáng)度（高、低）溫度強(qiáng)度（高、低） 持續(xù)時間（累積）持續(xù)時間（累積） 溫度變化（周期性）溫度變化（周期性） 在這三個方面中，溫度強(qiáng)度是最基本的。在這三個方面中，溫度強(qiáng)度是最基本的。只有具備了一定的強(qiáng)度，其持續(xù)時間與變化只有具備了一定的強(qiáng)度，其持續(xù)時間與變化才能對農(nóng)業(yè)生物產(chǎn)生影響。才能對農(nóng)業(yè)生物產(chǎn)生影響。 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 農(nóng)業(yè)生物生命活動的基本溫度農(nóng)業(yè)生物生命活動的基本溫度 溫度與農(nóng)作物的生長發(fā)育溫度與農(nóng)作物的生長發(fā)育 溫度條件與作物引種溫度條件

7、與作物引種 1 1、三基點(diǎn)溫度、三基點(diǎn)溫度 （1 1）作物生命活動的三種溫度范圍）作物生命活動的三種溫度范圍 維持生命的溫度，維持生命的溫度，最寬最寬 適宜生長的溫度，適宜生長的溫度，次之次之 保證發(fā)育的溫度，保證發(fā)育的溫度，最窄最窄 作物生命活動的基本溫度如下圖所示。作物生命活動的基本溫度如下圖所示。 維持生命溫度維持生命溫度 適宜生長溫度適宜生長溫度 保證發(fā)育溫度保證發(fā)育溫度 -10 0 10 20 30 40 50 -10 0 10 20 30 40 50 光合溫度光合溫度 呼吸溫度呼吸溫度作物生命活動的基本溫度示意圖作物生命活動的基本溫度示意圖 （2 2）三基點(diǎn)、三基點(diǎn)、五基點(diǎn)或七基點(diǎn)

8、溫度五基點(diǎn)或七基點(diǎn)溫度 作物生命活動的每一個過程，都有三個基本作物生命活動的每一個過程，都有三個基本點(diǎn)溫度，即點(diǎn)溫度，即三基點(diǎn)溫度三基點(diǎn)溫度。 最低（下限）溫度最低（下限）溫度 最適溫度最適溫度 最高（上限）溫度最高（上限）溫度 對于作物的生長，在最適溫度下生長迅速而對于作物的生長，在最適溫度下生長迅速而良好，在最低和最高溫度下作物停止生長，但是良好，在最低和最高溫度下作物停止生長，但是仍然能夠維持生命而不受害。仍然能夠維持生命而不受害。 所以在三基點(diǎn)溫度之外，還可以確定作物所以在三基點(diǎn)溫度之外，還可以確定作物的的受害溫度受害溫度（受害（受害高溫或受害低溫）以及高溫或受害低溫）以及致死致死溫度

9、溫度（致死高溫或致死低溫）。這就是通常所（致死高溫或致死低溫）。這就是通常所說的五基點(diǎn)溫度或者七基點(diǎn)溫度。說的五基點(diǎn)溫度或者七基點(diǎn)溫度。 三基點(diǎn)、五基點(diǎn)或七基點(diǎn)溫度見下圖。三基點(diǎn)、五基點(diǎn)或七基點(diǎn)溫度見下圖。 如果溫度繼續(xù)降低或升高，作物就會逐漸如果溫度繼續(xù)降低或升高，作物就會逐漸受到不同程度的危害直至死亡。受到不同程度的危害直至死亡。 致致 受受 最最 最最 最最 受受 致致 死死 害害 低低 適適 高高 害害 死死 低低 低低 溫溫 溫溫 溫溫 高高 高高 溫溫 溫溫 度度 度度 度度 溫溫 溫溫 溫度溫度 三基點(diǎn)三基點(diǎn) 五基點(diǎn)五基點(diǎn) 七基點(diǎn)溫度七基點(diǎn)溫度作物三、五或七基點(diǎn)溫度范圍示意圖作物

10、三、五或七基點(diǎn)溫度范圍示意圖 （1 1）有關(guān)試驗(yàn)及結(jié)果分析）有關(guān)試驗(yàn)及結(jié)果分析 幾種主要作物的三基點(diǎn)溫度幾種主要作物的三基點(diǎn)溫度作物作物最低溫度最低溫度最適溫度最適溫度最高溫度最高溫度牧草牧草342630小麥小麥3 4.520 2230 32油菜油菜4 520 2530 32玉米玉米8 1030 3240 44棉花棉花13 1528352 2、三基點(diǎn)溫度的特征、三基點(diǎn)溫度的特征生育期生育期最低溫度最低溫度最適溫度最適溫度最高溫度最高溫度種子發(fā)芽期種子發(fā)芽期10-1220-3040苗苗 期期12-1526-3240-42分分 蘗蘗 期期15-1625-3240-42抽穗成熟期抽穗成熟期15-20

11、25-3040水稻主要生育期的三基點(diǎn)溫度水稻主要生育期的三基點(diǎn)溫度光合作用和呼吸作用的三基點(diǎn)溫度范圍光合作用和呼吸作用的三基點(diǎn)溫度范圍最最 低低最最 適適最最 高高光合作用光合作用05 2025 4050 呼吸作用呼吸作用10 3640 50 病蟲對溫度的反應(yīng)病蟲對溫度的反應(yīng) 區(qū)別區(qū)別 不同作物的三基點(diǎn)溫度不同；不同作物的三基點(diǎn)溫度不同； 同一作物不同品種的三基點(diǎn)溫度不同；同一作物不同品種的三基點(diǎn)溫度不同； 同一品種不同生育期的三基點(diǎn)溫度不同；同一品種不同生育期的三基點(diǎn)溫度不同； 同一作物不同生理過程三基點(diǎn)溫度不同；同一作物不同生理過程三基點(diǎn)溫度不同； 同一植株上不同器官的三基點(diǎn)溫度不同。同一

12、植株上不同器官的三基點(diǎn)溫度不同。（2 2）特征）特征 最低、最適、最高溫度指標(biāo)不是一個具體最低、最適、最高溫度指標(biāo)不是一個具體的數(shù)值，而是具有一定的范圍的數(shù)值，而是具有一定的范圍，不僅與強(qiáng)度有關(guān)，不僅與強(qiáng)度有關(guān)，還與作用的持續(xù)時間有關(guān)。還與作用的持續(xù)時間有關(guān)。 無論是生存、生長還是發(fā)育，其最適溫度無論是生存、生長還是發(fā)育，其最適溫度基本上是在同一個變幅范圍，差異很小。基本上是在同一個變幅范圍，差異很小。 各種作物的最低溫度的最低點(diǎn)差異很大，各種作物的最低溫度的最低點(diǎn)差異很大，且最低溫度與最適溫度差值較大。且最低溫度與最適溫度差值較大。共同特征共同特征 在作物的生命過程中，最低溫度遠(yuǎn)較在作物的生

13、命過程中，最低溫度遠(yuǎn)較最高溫度出現(xiàn)的機(jī)率大。最高溫度出現(xiàn)的機(jī)率大。 各種作物最高溫度指標(biāo)值差異較小，各種作物最高溫度指標(biāo)值差異較小，且各種作物的最高溫度與最適溫度值也比較且各種作物的最高溫度與最適溫度值也比較接近。接近。 確定溫度的有效性確定溫度的有效性 判斷作物是否受害判斷作物是否受害 確定作物的種植季節(jié)與分布區(qū)域確定作物的種植季節(jié)與分布區(qū)域 估算作物生長發(fā)育速度估算作物生長發(fā)育速度 計(jì)算作物生產(chǎn)潛力計(jì)算作物生產(chǎn)潛力 （3 3）三基點(diǎn)溫度的用）三基點(diǎn)溫度的用途途 界限溫度的定義界限溫度的定義 界限溫度是標(biāo)示著某些重要物候現(xiàn)象或農(nóng)事界限溫度是標(biāo)示著某些重要物候現(xiàn)象或農(nóng)事活動開始終止的溫度。而所

14、謂界限，完全是根據(jù)活動開始終止的溫度。而所謂界限，完全是根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和氣象條件的關(guān)系來劃定的。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和氣象條件的關(guān)系來劃定的。 農(nóng)業(yè)氣象學(xué)常用的界限溫度農(nóng)業(yè)氣象學(xué)常用的界限溫度 0 0； 3 3或或5 5； 10 10； 1515； 2020 3 3、界限溫度及其農(nóng)業(yè)意義、界限溫度及其農(nóng)業(yè)意義 各種界限溫度的農(nóng)業(yè)意義各種界限溫度的農(nóng)業(yè)意義 0 0：土壤凍結(jié)和解凍，越冬作物秋季停止土壤凍結(jié)和解凍，越冬作物秋季停止生長，春季開始生長。春季生長，春季開始生長。春季00至秋季至秋季00之間的之間的時段即為農(nóng)耕期。時段即為農(nóng)耕期。 3- 3-55：早春作物播種、喜涼作物開始生長、早春作物播種、喜涼作物

15、開始生長、多數(shù)樹木開始生長。春季多數(shù)樹木開始生長。春季3(5)3(5)至秋季至秋季3(53(5)之之間時段為冬作物或早春作物的生長期。間時段為冬作物或早春作物的生長期。 1 100：春季喜溫作物開始播種與生長，喜涼春季喜溫作物開始播種與生長，喜涼作物開始迅速生長。開始大于作物開始迅速生長。開始大于1010至開始小至開始小l0l0之間的時段為喜溫作物的生長期。之間的時段為喜溫作物的生長期。 15 15：初日為水稻適宜移栽期，棉苗開始初日為水稻適宜移栽期，棉苗開始生長期，終日為冬小麥適宜播種期。初終日之生長期，終日為冬小麥適宜播種期。初終日之間的時段為喜溫作物的活躍生長期。間的時段為喜溫作物的活躍

16、生長期。 20 20：初日為熱帶作物開始生長期，水稻：初日為熱帶作物開始生長期，水稻分蘗迅速增長，終日對水稻抽穗開花開始有影分蘗迅速增長，終日對水稻抽穗開花開始有影響，往往導(dǎo)致空殼。初終日之間的時段為熱帶響，往往導(dǎo)致空殼。初終日之間的時段為熱帶作物的生長期，也是雙季稻的生長季節(jié)。作物的生長期，也是雙季稻的生長季節(jié)。 1、有關(guān)試驗(yàn)研究結(jié)果、有關(guān)試驗(yàn)研究結(jié)果 范霍夫（荷蘭）定律范霍夫（荷蘭）定律 在一定的溫度范圍內(nèi)，溫度對主要生命過程在一定的溫度范圍內(nèi)，溫度對主要生命過程的影響基本上服從范霍夫定律，即溫度每升高的影響基本上服從范霍夫定律，即溫度每升高10 ，反應(yīng)速率加快一倍：反應(yīng)速率加快一倍：21

17、010TTKKQ式中式中K KT T和和K KT+10T+10分別為分別為T T和和T+10T+10時的化學(xué)反應(yīng)速率。時的化學(xué)反應(yīng)速率。 光合作用強(qiáng)度與溫度的關(guān)系光合作用強(qiáng)度與溫度的關(guān)系40 40 光合強(qiáng)度光合強(qiáng)度( (mgCOmgCO2 2/dm/dm2 2/hr)/hr) 馬鈴薯馬鈴薯3030 黃瓜黃瓜20201010 0 10 20 30 40 50 溫度溫度光合作用光合作用溫度曲線（倫德加，溫度曲線（倫德加，19451945） 呼吸作用強(qiáng)度與溫度的關(guān)系呼吸作用強(qiáng)度與溫度的關(guān)系50 50 呼吸強(qiáng)度呼吸強(qiáng)度( (mgCOmgCO2 2/dm/dm2 2/hr)/hr)40403030202

18、01010 0 10 20 30 40 50 60 呼吸作用呼吸作用溫度曲線（倫德加，溫度曲線（倫德加，19451945） 光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度之比（光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度之比（P/RP/R） 6 6 P/RP/R 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 10 20 30 40 溫度溫度P/RP/R溫度曲線溫度曲線 植物生長與溫度的關(guān)系植物生長與溫度的關(guān)系 1.00 1.00 相對速率相對速率 光合作用光合作用 0.75 0.75 植物生長植物生長 呼吸作用呼吸作用0.500.500.250.250.000.00 0 10 20 30 40 溫度溫度植物生長植物生長溫度曲線溫度曲

19、線 （1 1）不同作物的光合作用強(qiáng)度與溫度的關(guān)系）不同作物的光合作用強(qiáng)度與溫度的關(guān)系不完全相同，但各種作物不完全相同，但各種作物“光合作用光合作用溫度溫度”曲曲線的一般形狀是基本一致的。線的一般形狀是基本一致的。 （2 2）“光合作用光合作用溫度溫度”曲線和曲線和“呼吸作呼吸作用用溫度溫度”曲線的變化趨勢近似曲線的變化趨勢近似。 （3 3）光合作用和呼吸作用也有它們的三基點(diǎn)光合作用和呼吸作用也有它們的三基點(diǎn)溫度溫度，但呼吸作用的最適溫度比光合作用的高。但呼吸作用的最適溫度比光合作用的高。2 2、主要結(jié)論主要結(jié)論 （5 5）作物有機(jī)物質(zhì)的增加，取決于光合作用）作物有機(jī)物質(zhì)的增加，取決于光合作用所

20、積累的有機(jī)物質(zhì)和呼吸作用所消耗的有機(jī)物質(zhì)所積累的有機(jī)物質(zhì)和呼吸作用所消耗的有機(jī)物質(zhì)之差。之差。 （6 6）溫度還通過影響植物對無機(jī)養(yǎng)分的吸收）溫度還通過影響植物對無機(jī)養(yǎng)分的吸收及植物的蒸騰作用來影響植物的光合作用。及植物的蒸騰作用來影響植物的光合作用。 （4 4）隨著溫度的升高，光合作用與呼吸作用）隨著溫度的升高，光合作用與呼吸作用的比值降低的比值降低。 （7 7）溫度對作物生長的影響還與作物本身）溫度對作物生長的影響還與作物本身的生理機(jī)能有關(guān)。的生理機(jī)能有關(guān)。 C C3 3植物適宜的溫度范圍是植物適宜的溫度范圍是20202525，而，而C C4 4植物適宜的溫度范圍是植物適宜的溫度范圍是30

21、303535。 （8 8）溫度對作物生長的影響還和其前期的）溫度對作物生長的影響還和其前期的溫度條件（前期溫度鍛煉）密切相關(guān)。溫度條件（前期溫度鍛煉）密切相關(guān)。 1 1、引種是豐富地區(qū)種質(zhì)資源，提高農(nóng)產(chǎn)品、引種是豐富地區(qū)種質(zhì)資源，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)的重要手段。產(chǎn)量和品質(zhì)的重要手段。 2 2、在作物引種工作中，除了要考慮土壤、在作物引種工作中，除了要考慮土壤、肥力和農(nóng)業(yè)技術(shù)措施等條件以外，一定要遵循肥力和農(nóng)業(yè)技術(shù)措施等條件以外，一定要遵循原產(chǎn)地和引入地生態(tài)環(huán)境特別是農(nóng)業(yè)氣候相似原產(chǎn)地和引入地生態(tài)環(huán)境特別是農(nóng)業(yè)氣候相似原理。原理。 北種南引（高山引向平原）比南種北移北種南引（高山引向平原）比南種

22、北移（平原引向高山）容易成功。（平原引向高山）容易成功。 因?yàn)槟戏N北移是作物能否成活的問題，而因?yàn)槟戏N北移是作物能否成活的問題，而北種南引則是溫度可能影響產(chǎn)品質(zhì)量的問題。北種南引則是溫度可能影響產(chǎn)品質(zhì)量的問題。 3 3、根據(jù)作物對溫度條件的要求和引種成敗、根據(jù)作物對溫度條件的要求和引種成敗的經(jīng)驗(yàn)，作物引種有下列三條規(guī)律：的經(jīng)驗(yàn)，作物引種有下列三條規(guī)律： 溫度對植物生長的作用，在一定程度上溫度對植物生長的作用，在一定程度上是相對的，各種植物都有一定的適應(yīng)性，因此是相對的，各種植物都有一定的適應(yīng)性，因此在植物引種的過程中，存在著氣候馴化現(xiàn)象。在植物引種的過程中，存在著氣候馴化現(xiàn)象。 草本植物要比木

23、本植物引種容易成功，草本植物要比木本植物引種容易成功，一年生植物較多年生植物引種容易成功，落葉一年生植物較多年生植物引種容易成功，落葉植物比常綠植物引種容易成功，灌木要比喬木植物比常綠植物引種容易成功，灌木要比喬木引種容易成功。引種容易成功。 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 積溫積溫的定義和積溫的定義和積溫學(xué)說學(xué)說 積溫的種類與計(jì)算方法積溫的種類與計(jì)算方法 積溫的穩(wěn)定性與改進(jìn)措施積溫的穩(wěn)定性與改進(jìn)措施 積溫在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用積溫在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用一、積溫的定義和積溫學(xué)說一、積溫的定義和積溫學(xué)說 1 1、積溫的定義、積溫的定義 積溫的概念經(jīng)歷了很多年的發(fā)展歷程，并因積溫的概念經(jīng)歷了很多年的發(fā)展歷程，并因研

24、究目的不同而有差異。但從廣義的角度可以把研究目的不同而有差異。但從廣義的角度可以把積溫定義為：積溫定義為： 某一時段內(nèi)逐日平均氣溫之和，單位為某一時段內(nèi)逐日平均氣溫之和，單位為。2 2、積溫學(xué)說的發(fā)展、積溫學(xué)說的發(fā)展 3 3、積溫學(xué)說的內(nèi)容、積溫學(xué)說的內(nèi)容 在其他條件得到滿足的前提下，溫度對作物在其他條件得到滿足的前提下，溫度對作物的發(fā)育起著主導(dǎo)作用。的發(fā)育起著主導(dǎo)作用。 作物開始發(fā)育要求一定的下限溫度；而根據(jù)作物開始發(fā)育要求一定的下限溫度；而根據(jù)近年來的研究結(jié)果，在高溫季節(jié)完成的發(fā)育期還存近年來的研究結(jié)果，在高溫季節(jié)完成的發(fā)育期還存在有上限問題。在有上限問題。 作物完成某一階段的發(fā)育需要一定

25、的積溫。作物完成某一階段的發(fā)育需要一定的積溫。 1、積溫的種類、積溫的種類 常用的主要有常用的主要有活動積溫活動積溫和和有效積溫有效積溫兩種。兩種。 （1 1）下限溫度（生物學(xué)零度）下限溫度（生物學(xué)零度） 作物開始生長發(fā)育要求一定的下限溫度，實(shí)作物開始生長發(fā)育要求一定的下限溫度，實(shí)際上是際上是作物生長發(fā)育的起始溫度作物生長發(fā)育的起始溫度，又稱為生物學(xué)，又稱為生物學(xué)零度，用零度，用B表示表示 。當(dāng)日平均氣溫高于下限溫度時。當(dāng)日平均氣溫高于下限溫度時對作物的生長發(fā)育有效；等于或低于下限溫度時對作物的生長發(fā)育有效；等于或低于下限溫度時則無效，即對作物生長發(fā)育來說是零度。則無效，即對作物生長發(fā)育來說是

26、零度。 二、積溫的種類與計(jì)算方法二、積溫的種類與計(jì)算方法 把高于下限溫度（把高于下限溫度（B B）的日平均氣溫（的日平均氣溫（T Ti i）稱為活動溫度。作物在某一時段內(nèi)活動溫度的稱為活動溫度。作物在某一時段內(nèi)活動溫度的總和稱為活動積溫（總和稱為活動積溫（A Aa a），用下式表示：，用下式表示：niiaTA1 （2 2）活動積溫）活動積溫 （T Ti iB B；當(dāng)；當(dāng)T Ti iBB時，時，T Ti i=0=0。）。） 活動溫度與下限溫度之差（活動溫度與下限溫度之差（T Ti i B B）稱為有效稱為有效溫度溫度 。作物在某時段內(nèi)有效溫度的總和稱為有效。作物在某時段內(nèi)有效溫度的總和稱為有效積

27、溫（積溫（A Ae e），用下式表示：，用下式表示：niieBTA1 （3 3）有效積溫有效積溫 （T Ti iB B；當(dāng)當(dāng)T Ti iBB時，時，T Ti i- B = 0- B = 0。）。） a. a.活動積溫活動積溫 優(yōu)點(diǎn)：考慮了生物學(xué)零度，排除了對作物發(fā)育優(yōu)點(diǎn)：考慮了生物學(xué)零度，排除了對作物發(fā)育不起作用的生物學(xué)零度以下的日平均氣溫；用實(shí)測不起作用的生物學(xué)零度以下的日平均氣溫；用實(shí)測的日平均氣溫統(tǒng)計(jì)，比較方便。的日平均氣溫統(tǒng)計(jì)，比較方便。 不足：活動積溫包含了一部分低于生物學(xué)零度不足：活動積溫包含了一部分低于生物學(xué)零度的無效溫度，使積溫的穩(wěn)定性較差。的無效溫度，使積溫的穩(wěn)定性較差。 活

28、動積溫多用于農(nóng)業(yè)氣候分析?；顒臃e溫多用于農(nóng)業(yè)氣候分析。 （4 4）活動積溫和有效積溫的比較活動積溫和有效積溫的比較 優(yōu)點(diǎn)：排除了對作物不起作用的生物學(xué)零度優(yōu)點(diǎn)：排除了對作物不起作用的生物學(xué)零度以下的無效溫度，積溫穩(wěn)定性好，較符合實(shí)際。以下的無效溫度，積溫穩(wěn)定性好，較符合實(shí)際。 不足：統(tǒng)計(jì)比較繁瑣，往往給分析計(jì)算帶來不足：統(tǒng)計(jì)比較繁瑣，往往給分析計(jì)算帶來一定的困難。一定的困難。 有效積溫多用于研究作物的發(fā)育與熱量條件有效積溫多用于研究作物的發(fā)育與熱量條件的定量關(guān)系，建立作物發(fā)育速度的農(nóng)業(yè)氣象模式的定量關(guān)系，建立作物發(fā)育速度的農(nóng)業(yè)氣象模式和編制農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報等。和編制農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報等。 b.有效積溫有

29、效積溫 （5 5）積溫的基本特征）積溫的基本特征作作 物物早熟型早熟型中熟型中熟型晚熟型晚熟型馬鈴薯馬鈴薯100014001800谷谷 子子170018002200240024002600玉玉 米米21002400250027003000水水 稻稻230026002800350035004100棉棉 花花26003100320036004000 a. a.有關(guān)試驗(yàn)及分析結(jié)果有關(guān)試驗(yàn)及分析結(jié)果 幾種主要作物所需幾種主要作物所需1010以上活動積溫以上活動積溫 水稻水稻IR661IR661播種至始穗需播種至始穗需1010以上活動積溫以上活動積溫期次期次123456播種播種25/430/410/52

30、0/51/610/6始穗始穗6/86/810/816/825/82/9天數(shù)天數(shù)1039891878584積溫積溫1471144214571493 1464 1431 不同作物，同一作物的不同品種，同一不同作物，同一作物的不同品種，同一品種不同發(fā)育期所需的積溫是不同的。品種不同發(fā)育期所需的積溫是不同的。 同一作物品種的同一發(fā)育期在不同年份同一作物品種的同一發(fā)育期在不同年份、不同播期、不同地區(qū)所經(jīng)歷的天數(shù)可能不同，、不同播期、不同地區(qū)所經(jīng)歷的天數(shù)可能不同，積溫值也有一些差異。但從理論上講，積溫值也有一些差異。但從理論上講，B B值和值和A A值值應(yīng)該是不變的，特別對應(yīng)該是不變的，特別對A Ae e

31、值而言更是如此。值而言更是如此。 b. b.基本特征基本特征 時積溫：某天逐時氣溫（大于某一臨界時積溫：某天逐時氣溫（大于某一臨界溫度）的累加值，可用來分析一天內(nèi)植物生長溫度）的累加值，可用來分析一天內(nèi)植物生長發(fā)育動態(tài)與溫度的關(guān)系。發(fā)育動態(tài)與溫度的關(guān)系。 負(fù)積溫：在研究作物凍害問題時，將某負(fù)積溫：在研究作物凍害問題時，將某天中天中00或某凍害臨界溫度以下的每小時氣溫或某凍害臨界溫度以下的每小時氣溫值進(jìn)行累加，其總和即為某天的負(fù)積溫量。值進(jìn)行累加，其總和即為某天的負(fù)積溫量。 （6 6）積溫的其它種類）積溫的其它種類 地積溫：某時段逐日平均地溫（某臨地積溫：某時段逐日平均地溫（某臨界溫度之上）的累

32、加值。界溫度之上）的累加值。 凈效積溫凈效積溫 凈效溫度：活動溫度減去生物學(xué)下限溫度凈效溫度：活動溫度減去生物學(xué)下限溫度和上限溫度后的數(shù)值。和上限溫度后的數(shù)值。 凈效積溫：凈效溫度的累加。凈效積溫：凈效溫度的累加。2 2、積溫的求算方法、積溫的求算方法 積溫的求算可分為兩種情況：積溫的求算可分為兩種情況： 事先給定上下限溫度求算積溫事先給定上下限溫度求算積溫 沒有事先給定上下限溫度求算積溫沒有事先給定上下限溫度求算積溫 比較簡單，即按照前面講到的積溫表達(dá)式比較簡單，即按照前面講到的積溫表達(dá)式求算即可。求算即可。 例如：給定作物的生物學(xué)零度（下限溫度）例如：給定作物的生物學(xué)零度（下限溫度）為為1

33、010，某一周的逐日平均氣溫分別為：，某一周的逐日平均氣溫分別為：1212、1313、1111、1010、9 9、1313、1212，可求得該周的活動，可求得該周的活動積溫和有效積溫分別為：積溫和有效積溫分別為： A Aa a = 61 = 61； A Ae e = 11 = 11 （1 1）給定上下限溫度求算積溫的方法）給定上下限溫度求算積溫的方法 （2 2）沒有給定上下限溫度求算積溫的方法）沒有給定上下限溫度求算積溫的方法 關(guān)鍵關(guān)鍵 確定上下限溫度。確定上下限溫度。 所用資料所用資料 多年觀測資料；分期播種資料；多年觀測資料；分期播種資料； 地理播種資料；地理分期播種資料。地理播種資料；地

34、理分期播種資料。 采用的方法采用的方法 圖解法；最小二乘法；差值法。圖解法；最小二乘法；差值法。 由有效積溫表達(dá)式可得：由有效積溫表達(dá)式可得：neenniinniniiieABTBATnBTBTA111111)( 圖解法圖解法式中，式中，n n 為發(fā)育期天數(shù)，為發(fā)育期天數(shù)，1/1/n n則為作物發(fā)育速度，則為作物發(fā)育速度， T為發(fā)育期間的平均氣溫。為發(fā)育期間的平均氣溫。 因此，利用試驗(yàn)觀測資料序列繪制因此，利用試驗(yàn)觀測資料序列繪制 、1/n1/n相關(guān)圖，根據(jù)散點(diǎn)所描直線之截距即為相關(guān)圖，根據(jù)散點(diǎn)所描直線之截距即為B B值，而值，而斜率則為斜率則為A Ae e值。值。 1/n 1/n圖解法求圖解

35、法求A A、B B示意圖示意圖BA1enTTT 最小二乘法仍然是從有效積溫的表達(dá)式出發(fā)：最小二乘法仍然是從有效積溫的表達(dá)式出發(fā)：BnATnBTBTAeniininiiie111)( 最小二乘法最小二乘法 令令 n=xn=x， =y =y， 則利用試驗(yàn)資料可得一組方程：則利用試驗(yàn)資料可得一組方程： y y1 1 = Ae + Bx= Ae + Bx1 1 ，第第1 1年或第年或第1 1播期試驗(yàn)資料播期試驗(yàn)資料 y y2 2 = Ae + Bx= Ae + Bx2 2 ，第第2 2年或第年或第2 2播期試驗(yàn)資料播期試驗(yàn)資料 y yn n = Ae + Bx= Ae + Bxn n ， 第第n n年

36、或年或第第n播期試驗(yàn)資料播期試驗(yàn)資料iT 根據(jù)方程組，即可用統(tǒng)計(jì)學(xué)上的最小二乘法根據(jù)方程組，即可用統(tǒng)計(jì)學(xué)上的最小二乘法求出求出A Ae e 、B值，即：值，即：22222)()(xxnyxxynxxnyxyxeBA 但需要注意的是，我們在進(jìn)行計(jì)算時，但需要注意的是，我們在進(jìn)行計(jì)算時，Ti是活動溫度是活動溫度 ，應(yīng)該把觀測資料中低于，應(yīng)該把觀測資料中低于B值的日值的日平均氣溫剔除，而平均氣溫剔除，而B值尚未求出，如何處理呢？值尚未求出，如何處理呢？ 農(nóng)業(yè)氣象學(xué)的方法是：農(nóng)業(yè)氣象學(xué)的方法是： a.a.根據(jù)作物的生物學(xué)特性和經(jīng)驗(yàn)，先假定根據(jù)作物的生物學(xué)特性和經(jīng)驗(yàn)，先假定一個一個B值；值； b.用最小

37、二乘法求得用最小二乘法求得B值；值； c.用用求得的求得的B值與假定的值與假定的B值進(jìn)行比較，如值進(jìn)行比較，如果兩者相差不超過果兩者相差不超過 1，就認(rèn)為求得的，就認(rèn)為求得的B B值符合值符合要求，如果兩者相差甚遠(yuǎn)，就要重新去假定要求，如果兩者相差甚遠(yuǎn)，就要重新去假定B B值值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算，如此循環(huán)往復(fù)，直到求出進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算，如此循環(huán)往復(fù)，直到求出合適的合適的B B值為止；值為止； d.d.但在實(shí)際計(jì)算中往往會碰到這樣的問題，但在實(shí)際計(jì)算中往往會碰到這樣的問題，如假定如假定B=11B=11時計(jì)算的時計(jì)算的B=11.7B=11.7，而假定而假定1212時時計(jì)算的計(jì)算的B=12.5 B=1

38、2.5 ，這兩個假定與計(jì)算的這兩個假定與計(jì)算的B B值誤差值誤差均在均在1 1之內(nèi)，究竟哪一個符合要求呢？這應(yīng)由之內(nèi)，究竟哪一個符合要求呢？這應(yīng)由相關(guān)系數(shù)相關(guān)系數(shù)r r和剩余方差和剩余方差SrSr來決定，顯然應(yīng)取來決定，顯然應(yīng)取r r較高較高或者或者SrSr較低者。較低者。 差值法的依據(jù)是求得的有效積溫應(yīng)相對差值法的依據(jù)是求得的有效積溫應(yīng)相對穩(wěn)定，雖然在實(shí)際情況下它不是一個常數(shù)，穩(wěn)定，雖然在實(shí)際情況下它不是一個常數(shù)，但在取得合適的上下限溫度后，對同一作物但在取得合適的上下限溫度后，對同一作物同一發(fā)育期來說，用不同試驗(yàn)觀測資料計(jì)算同一發(fā)育期來說，用不同試驗(yàn)觀測資料計(jì)算的有效積溫應(yīng)是近似的，其離差

39、程度最小。的有效積溫應(yīng)是近似的，其離差程度最小。 差值法差值法 基本思路：首先假定各種上、下限溫度，基本思路：首先假定各種上、下限溫度，分別統(tǒng)計(jì)各年或者各播期的有效積溫，再計(jì)算分別統(tǒng)計(jì)各年或者各播期的有效積溫，再計(jì)算各自的極差各自的極差d d、標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差n-1n-1和變異系數(shù)和變異系數(shù)C Cr r，計(jì)算計(jì)算公式如下：公式如下：AcAAAAdninn12111minmax)( 然后根據(jù)計(jì)算出的極差然后根據(jù)計(jì)算出的極差d d、標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差n-1n-1和和變異系數(shù)變異系數(shù)C Cr r值進(jìn)行比較，離差最小一組假定的值進(jìn)行比較，離差最小一組假定的上、下限溫度即為所求，對應(yīng)的值就是要求的上、下限溫度即為

40、所求，對應(yīng)的值就是要求的有效積溫值。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以同時求出有效積溫值。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以同時求出上下限溫度，并可與其它不同上下限溫度比較。上下限溫度，并可與其它不同上下限溫度比較。 在實(shí)際觀測中發(fā)現(xiàn)，作物的發(fā)育速度隨溫度在實(shí)際觀測中發(fā)現(xiàn)，作物的發(fā)育速度隨溫度的升高而加快，但當(dāng)溫度升高到一定界限后，其的升高而加快，但當(dāng)溫度升高到一定界限后，其發(fā)育速度不再隨溫度的升高而加快，發(fā)育期不再發(fā)育速度不再隨溫度的升高而加快，發(fā)育期不再縮短，此時的溫度即稱為上限溫度?？s短，此時的溫度即稱為上限溫度。 利用田間試驗(yàn)確定上限溫度的簡便方法利用田間試驗(yàn)確定上限溫度的簡便方法 日平均氣溫（日平均氣溫（）18

41、.1 21.3 27.4 29.118.1 21.3 27.4 29.1 始穗始穗成熟（天）成熟（天） 48 39 28 28 48 39 28 28 如有一組水稻廣陸矮如有一組水稻廣陸矮4 4號試驗(yàn)資料：號試驗(yàn)資料： 顯然上限溫度大致在顯然上限溫度大致在27272828左右。左右。 可見，上限溫度亦為一范圍，在此范圍內(nèi)，可見，上限溫度亦為一范圍，在此范圍內(nèi)，生育期雖不再縮短，但仍保持上限溫度條件下的生育期雖不再縮短，但仍保持上限溫度條件下的發(fā)育速度。發(fā)育速度。 1 1、積溫的穩(wěn)定性、積溫的穩(wěn)定性 在試驗(yàn)研究和實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，作物對積溫在試驗(yàn)研究和實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，作物對積溫的要求，不論是活動積

42、溫還是有效積溫，都存在的要求，不論是活動積溫還是有效積溫，都存在不很穩(wěn)定的現(xiàn)象。有時同一作物甚至是同一品種不很穩(wěn)定的現(xiàn)象。有時同一作物甚至是同一品種所要求的積溫值也有一定變動。造成積溫不穩(wěn)定所要求的積溫值也有一定變動。造成積溫不穩(wěn)定的原因可歸納為下列幾個方面：的原因可歸納為下列幾個方面： （1 1）影響作物發(fā)育的外界環(huán)境條件，不僅）影響作物發(fā)育的外界環(huán)境條件，不僅有氣象因子還有其它因子，如土壤、農(nóng)業(yè)技術(shù)有氣象因子還有其它因子，如土壤、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施等。氣象因子中除溫度外，光照時間、光措施等。氣象因子中除溫度外，光照時間、光照強(qiáng)度等對發(fā)育速度也有一定影響，它們與發(fā)照強(qiáng)度等對發(fā)育速度也有一定影響，它

43、們與發(fā)育速度的關(guān)系，有各自遵循的特定規(guī)律。育速度的關(guān)系，有各自遵循的特定規(guī)律。 積溫學(xué)說是建立在假定其它因子基本滿足積溫學(xué)說是建立在假定其它因子基本滿足的條件下、溫度起主導(dǎo)作用的這一理論基礎(chǔ)上的條件下、溫度起主導(dǎo)作用的這一理論基礎(chǔ)上的，在自然條件下，這一假定是難以滿足的，的，在自然條件下，這一假定是難以滿足的，因而影響了積溫的穩(wěn)定性。因而影響了積溫的穩(wěn)定性。 （2 2）農(nóng)業(yè)生物發(fā)育速度與溫度的關(guān)系并非簡）農(nóng)業(yè)生物發(fā)育速度與溫度的關(guān)系并非簡單的線性關(guān)系，而是呈非線性關(guān)系，在下限溫單的線性關(guān)系，而是呈非線性關(guān)系，在下限溫度以上，發(fā)育速度隨溫度的增高加快，在最適度以上，發(fā)育速度隨溫度的增高加快，在最

44、適溫度時，發(fā)育速度達(dá)最大值，當(dāng)溫度超過最適溫度時，發(fā)育速度達(dá)最大值，當(dāng)溫度超過最適點(diǎn)，過高的溫度對生長發(fā)育有抑制作用。點(diǎn)，過高的溫度對生長發(fā)育有抑制作用。 （3 3）積溫的計(jì)算是以日平均溫度作為基礎(chǔ)，）積溫的計(jì)算是以日平均溫度作為基礎(chǔ)，它沒有考慮每天的最高溫度、最低溫度對發(fā)育它沒有考慮每天的最高溫度、最低溫度對發(fā)育的影響，而它們的影響是很重要的、也是多方的影響，而它們的影響是很重要的、也是多方面的。當(dāng)氣溫超過三基點(diǎn)溫度的上限時，溫度面的。當(dāng)氣溫超過三基點(diǎn)溫度的上限時，溫度對作物發(fā)育不利，但計(jì)算時并沒有剔除，也造對作物發(fā)育不利，但計(jì)算時并沒有剔除，也造成積溫的不穩(wěn)定。成積溫的不穩(wěn)定。 （4 4）

45、有的作物本身對光照有特殊反應(yīng)，如感）有的作物本身對光照有特殊反應(yīng)，如感光性強(qiáng)的作物，發(fā)育速度主要與日照時間長短光性強(qiáng)的作物，發(fā)育速度主要與日照時間長短關(guān)系較大，而對溫度的反應(yīng)就不敏感。關(guān)系較大，而對溫度的反應(yīng)就不敏感。 綜合各方面的研究，可以認(rèn)為積溫綜合各方面的研究，可以認(rèn)為積溫的穩(wěn)定性是相對的，不穩(wěn)定是絕對的；的穩(wěn)定性是相對的，不穩(wěn)定是絕對的；造成積溫不穩(wěn)定的原因是多方面的；而造成積溫不穩(wěn)定的原因是多方面的；而根據(jù)實(shí)際情況，對積溫表達(dá)形式與計(jì)算根據(jù)實(shí)際情況，對積溫表達(dá)形式與計(jì)算方法作必要的改進(jìn)與修正以后，積溫仍方法作必要的改進(jìn)與修正以后，積溫仍不失為一個有效的定量指標(biāo)?？茖W(xué)工作不失為一個有效

46、的定量指標(biāo)?？茖W(xué)工作者提出了許多改進(jìn)方法，使積溫得到了者提出了許多改進(jìn)方法，使積溫得到了廣泛的應(yīng)用。廣泛的應(yīng)用。 2 2、積溫表達(dá)形式與計(jì)算方法的改進(jìn)、積溫表達(dá)形式與計(jì)算方法的改進(jìn) 國內(nèi)專家學(xué)者在實(shí)際工作中提出了許多訂正國內(nèi)專家學(xué)者在實(shí)際工作中提出了許多訂正積溫表達(dá)形式以及計(jì)算方法上的改進(jìn)措施，歸納積溫表達(dá)形式以及計(jì)算方法上的改進(jìn)措施，歸納起來主要有兩類：起來主要有兩類： 光照條件訂正光照條件訂正 溫度條件訂正溫度條件訂正 依據(jù)：光照對感光性強(qiáng)的作物發(fā)育速度的依據(jù)：光照對感光性強(qiáng)的作物發(fā)育速度的影響很大，與溫度的影響相當(dāng)；特別是感光性影響很大，與溫度的影響相當(dāng)；特別是感光性強(qiáng)的品種甚至超過了溫

47、度的影響。因此，當(dāng)用強(qiáng)的品種甚至超過了溫度的影響。因此，當(dāng)用積溫表示作物發(fā)育速度與熱量的關(guān)系時，必須積溫表示作物發(fā)育速度與熱量的關(guān)系時，必須進(jìn)行光照訂正。進(jìn)行光照訂正。 （1 1）光照條件訂正）光照條件訂正 有效光溫度有效光溫度T T0 0 T T0 0 = k= kT T式中，式中，T T為日平均氣溫，為日平均氣溫，k k為同日日照百分率。為同日日照百分率。 有效光積溫有效光積溫T T0 0 T T0 0 = k= k平均平均T T 式中，式中，T T 為某一時段或某一發(fā)育期積溫，為某一時段或某一發(fā)育期積溫，k k平均平均為同期日照百分率平均值。為同期日照百分率平均值。 a. a.用日照百分

48、率用日照百分率 把感光性較強(qiáng)作物品種在某一光照長度下所把感光性較強(qiáng)作物品種在某一光照長度下所要求的積溫訂正為另一光照長度下的積溫，即：要求的積溫訂正為另一光照長度下的積溫，即： TTB B = =（1 + f1 + fS S）TTA A 式中，式中，T TA A和和T TB B分別為日平均可照時數(shù)分別為日平均可照時數(shù)S SA A、S SB B條條件下的積溫，件下的積溫，S = SS = SA A-S-SB B，f f為日平均可照時數(shù)變?yōu)槿掌骄烧諘r數(shù)變化化1 1小時所引起的積溫變化量與小時所引起的積溫變化量與TTA A的比值，對具的比值，對具體品種而言，體品種而言，f f為常數(shù)，可通過實(shí)驗(yàn)求得

49、。為常數(shù)，可通過實(shí)驗(yàn)求得。 b. b.用可照時數(shù)用可照時數(shù) （2 2）溫度條件訂正溫度條件訂正 依據(jù)：溫度的高低（即溫度強(qiáng)度的大?。?，依據(jù)：溫度的高低（即溫度強(qiáng)度的大小），對作物發(fā)育速度的影響是不一樣的。夜間溫度對作物發(fā)育速度的影響是不一樣的。夜間溫度的高低以及日較差的大小等，也會影響到積溫的高低以及日較差的大小等，也會影響到積溫的的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。 100100 生長量（生長量（mmmm） 小麥小麥 5050 豌豆豌豆 0 0 10 20 30 40 T()10 20 30 40 T()植物生長量的溫度曲線植物生長量的溫度曲線 基于溫度的三基點(diǎn)理論及溫度的有基于溫度的三基點(diǎn)理論及溫度的有效性

50、，沈國權(quán)提出了一種溫度因素對作效性，沈國權(quán)提出了一種溫度因素對作物發(fā)育速度影響的非線性模式，以替代物發(fā)育速度影響的非線性模式，以替代積溫公式中的線性假設(shè)。積溫公式中的線性假設(shè)。 a.a.有效積溫變量有效積溫變量 沈國權(quán)在綜合考慮上下限溫度對作物發(fā)育速沈國權(quán)在綜合考慮上下限溫度對作物發(fā)育速度影響的基礎(chǔ)上，提出溫度與作物發(fā)育速度的非度影響的基礎(chǔ)上，提出溫度與作物發(fā)育速度的非線性模式為：線性模式為：QPKnTMBT1111)()( 式中，式中，1/1/n n為發(fā)育速度，為發(fā)育速度，T T為日平均氣溫，為日平均氣溫，M M、B B為作物發(fā)育速度等于零時的上、下限溫度，為作物發(fā)育速度等于零時的上、下限溫

51、度，K K、P P和和Q Q為大于零的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)。為大于零的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)。式中，式中，A(T)A(T) 稱為有效積溫變量。稱為有效積溫變量。用實(shí)測資料可以用實(shí)測資料可以驗(yàn)證，驗(yàn)證，A(T)A(T)值與有效積溫的實(shí)際值十分接近。值與有效積溫的實(shí)際值十分接近。 而從而從A(T)A(T)的計(jì)算公式中可以看出，的計(jì)算公式中可以看出，A(T)A(T)是溫度是溫度的函數(shù)，的函數(shù)，即溫度不同對作物發(fā)育速度并非等效。即溫度不同對作物發(fā)育速度并非等效。)1 ()()()(QPTMBTKTAnBTTA)( 在非線性模式中，令：在非線性模式中，令：則上式變?yōu)椋簞t上式變?yōu)椋?沈國權(quán)提出：在考慮溫度有效性的基礎(chǔ)上，沈國權(quán)提出

52、：在考慮溫度有效性的基礎(chǔ)上，可以用當(dāng)量積溫改進(jìn)活動積溫，即：可以用當(dāng)量積溫改進(jìn)活動積溫，即： = K = K（T T）TT式中，式中，為當(dāng)量積溫，為當(dāng)量積溫，T = AT = Aa a為活動積溫，為活動積溫，K(T)K(T)為溫強(qiáng)系數(shù)，上式建立了當(dāng)量積溫與活動積為溫強(qiáng)系數(shù)，上式建立了當(dāng)量積溫與活動積溫的聯(lián)系。溫的聯(lián)系。 b. b.當(dāng)量積溫當(dāng)量積溫 水稻水稻4 4個品種溫強(qiáng)系數(shù)的平均值（播種個品種溫強(qiáng)系數(shù)的平均值（播種- -抽穗）抽穗） K(T) K(T)反映一個時段平均溫度的有效性，可以反映一個時段平均溫度的有效性，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料確定。根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料確定。T202122232425262728

53、2930K(T) 0.81 0.86 0.91 0.95 0.99 1.02 1.03 1.04 1.03 1.00 0.94詳細(xì)請參考：詳細(xì)請參考： 沈國權(quán)沈國權(quán). 影響作物發(fā)育速度的非線性溫度模式影響作物發(fā)育速度的非線性溫度模式J. 氣氣象象, 1980,(06) 沈國權(quán)沈國權(quán). 當(dāng)量積溫及其應(yīng)用當(dāng)量積溫及其應(yīng)用J. 氣象氣象, 1981,(07) 1 1、預(yù)測作物生長發(fā)育狀況、預(yù)測作物生長發(fā)育狀況 （1 1）葉齡積溫模式）葉齡積溫模式 小麥葉齡積溫模式小麥葉齡積溫模式 X = a + bT X = a + bT 式中，式中，X X為葉齡，為葉齡，TT為大于為大于0 0的積溫，的積溫，a

54、a、b b為待定系數(shù)。為待定系數(shù)。 水稻葉齡積溫模式水稻葉齡積溫模式 N N = = a + b Lna + b Ln（TT）式中，式中，N N為水稻葉片數(shù)，為水稻葉片數(shù)，TT為播種到該葉片出為播種到該葉片出現(xiàn)時大于現(xiàn)時大于1010的積溫，的積溫，a a、b b為待定系數(shù)。為待定系數(shù)。 （2 2）分蘗積溫模式分蘗積溫模式TmTeYYeYY10式中，式中，Y Y為包括主莖在內(nèi)的單株莖數(shù)，為包括主莖在內(nèi)的單株莖數(shù)，TT為冬前為冬前積溫，其它為有關(guān)的常數(shù)和系數(shù)。積溫，其它為有關(guān)的常數(shù)和系數(shù)。 小麥分蘗積溫模式小麥分蘗積溫模式 水稻分蘗積溫模式水稻分蘗積溫模式22)(00)(XXdcfeaaaYX式中

55、，式中，Y YX X為積溫為積溫X X時單位面積上水稻的總莖數(shù)，時單位面積上水稻的總莖數(shù)，X X為水稻移栽后為水稻移栽后1010以上的有效積溫，其它為以上的有效積溫，其它為有關(guān)的常數(shù)和系數(shù)。有關(guān)的常數(shù)和系數(shù)。 （3 3）干物質(zhì)增長積溫模式）干物質(zhì)增長積溫模式 TbaCeW1式中，式中，W W為干物重，為干物重，TT為積溫，其它為有關(guān)的為積溫，其它為有關(guān)的常數(shù)和系數(shù)。常數(shù)和系數(shù)。 評價地區(qū)熱量資源優(yōu)劣評價地區(qū)熱量資源優(yōu)劣 鑒定作物熱量條件，為引種提供依據(jù)鑒定作物熱量條件，為引種提供依據(jù) 評價作物產(chǎn)量和品質(zhì)評價作物產(chǎn)量和品質(zhì) 規(guī)劃種植制度等規(guī)劃種植制度等 2 2、熱量資源分析、評價與區(qū)劃、熱量資源

56、分析、評價與區(qū)劃 作物發(fā)育期預(yù)報；作物發(fā)育期預(yù)報； 作物病蟲害發(fā)生、發(fā)展預(yù)報等。作物病蟲害發(fā)生、發(fā)展預(yù)報等。 3 3、農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報、農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報 積溫與植物發(fā)育速度的關(guān)系十分積溫與植物發(fā)育速度的關(guān)系十分密切，但對植物的生長而言，影響的密切，但對植物的生長而言，影響的因子較為復(fù)雜。因此，在擴(kuò)大積溫的因子較為復(fù)雜。因此，在擴(kuò)大積溫的應(yīng)用范圍時，應(yīng)特別注意積溫指標(biāo)的應(yīng)用范圍時，應(yīng)特別注意積溫指標(biāo)的局限性與條件性。局限性與條件性。 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 作物的感溫性作物的感溫性 溫度的晝夜變化與作物的溫周期現(xiàn)象溫度的晝夜變化與作物的溫周期現(xiàn)象 氣溫日變化對作物生育及產(chǎn)量的影響氣溫日變化對作物生育及產(chǎn)量

57、的影響 氣溫日變化對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的影響氣溫日變化對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的影響 定義定義 作物生長發(fā)育對溫度條件的反應(yīng)特性，稱作物生長發(fā)育對溫度條件的反應(yīng)特性，稱為作物的感溫性。為作物的感溫性。 所有作物都需要在一定的溫度條件下才能所有作物都需要在一定的溫度條件下才能正常地生長、發(fā)育，而且在不同的發(fā)育時期，正常地生長、發(fā)育，而且在不同的發(fā)育時期，對溫度的要求不同，有時需要較低的溫度（感對溫度的要求不同，有時需要較低的溫度（感低溫特性），有時需要較高的溫度（感高溫特低溫特性），有時需要較高的溫度（感高溫特性）。性）。 有些作物（如小麥）在其生長發(fā)育過程中，有些作物（如小麥）在其生長發(fā)育過程中，需要一定的低溫環(huán)

58、境或低溫刺激，才能完成由需要一定的低溫環(huán)境或低溫刺激，才能完成由生長向發(fā)育的轉(zhuǎn)化，否則就不能正常抽穗結(jié)實(shí)。生長向發(fā)育的轉(zhuǎn)化，否則就不能正常抽穗結(jié)實(shí)。 不同的小麥類型，在不同的小麥類型，在春化階段春化階段需要不同的需要不同的低溫值和持續(xù)時間低溫值和持續(xù)時間。 1 1、感低溫特性、感低溫特性 2、感高溫特性（感溫性）、感高溫特性（感溫性） 大多數(shù)作物在其生育過程中，需要一定時大多數(shù)作物在其生育過程中，需要一定時期的較高溫度條件。在一定的溫度范圍內(nèi)，隨期的較高溫度條件。在一定的溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，作物的生育速度加快，發(fā)育周著溫度的升高，作物的生育速度加快，發(fā)育周期縮短。期縮短。 作物品種感溫

59、性的強(qiáng)弱通常以高溫下能促進(jìn)作物品種感溫性的強(qiáng)弱通常以高溫下能促進(jìn)抽穗的日數(shù)即抽穗的日數(shù)即高溫出穗促進(jìn)率高溫出穗促進(jìn)率來表示。來表示。 一般認(rèn)為，某品種在高溫下能表現(xiàn)出顯著地一般認(rèn)為，某品種在高溫下能表現(xiàn)出顯著地縮短抽穗日數(shù)，則該品種的感溫性強(qiáng)，即對溫度縮短抽穗日數(shù)，則該品種的感溫性強(qiáng)，即對溫度反應(yīng)敏感；否則就說該品種的感溫性弱，對溫度反應(yīng)敏感；否則就說該品種的感溫性弱，對溫度的反應(yīng)不敏感。的反應(yīng)不敏感。 3 3、衡量作物品種感溫性強(qiáng)弱的指標(biāo)、衡量作物品種感溫性強(qiáng)弱的指標(biāo) 試驗(yàn)用品種數(shù)：試驗(yàn)用品種數(shù)：120120多個多個 試驗(yàn)地點(diǎn)試驗(yàn)地點(diǎn) 選擇地理緯度相近而海拔相差較大的廣州、選擇地理緯度相近而

60、海拔相差較大的廣州、蒙自兩地，消除了日照長短的影響，而突出了溫蒙自兩地，消除了日照長短的影響，而突出了溫度高低的作用。兩地基本情況如下：度高低的作用。兩地基本情況如下： 地點(diǎn)地點(diǎn) 緯度緯度 海拔海拔 播期播期 出苗出苗- -抽穗均溫抽穗均溫 廣州廣州 23 2308 8.8 08 8.8 m 19/3 24.5 m 19/3 24.5 蒙自蒙自 23 2320201300 m 16/3 22.31300 m 16/3 22.3 丁穎水稻品種感溫性試驗(yàn)簡介丁穎水稻品種感溫性試驗(yàn)簡介 高溫出穗促進(jìn)率的計(jì)算及感溫性分級高溫出穗促進(jìn)率的計(jì)算及感溫性分級 （蒙自（蒙自- -廣州）的出穗日數(shù)廣州）的出穗日