第四章植物生產(chǎn)及溫度

1、第一節(jié)第一節(jié) 植物生產(chǎn)的溫度環(huán)境植物生產(chǎn)的溫度環(huán)境第二節(jié)第二節(jié) 植物生長發(fā)育與溫度植物生長發(fā)育與溫度一、土壤溫度一、土壤溫度二、空氣溫度二、空氣溫度（一）土壤的熱特性（一）土壤的熱特性1土壤熱容量 土壤熱容量可分為質(zhì)量熱容量和容積熱容量。當(dāng)不同的土壤吸收或放出相同熱量時，熱容量越大的土壤，其升溫或降溫的數(shù)值越?。环粗?，熱容量越小的土壤，其溫度變化就越大。2土壤導(dǎo)熱率 土壤導(dǎo)熱率高的土壤，熱量易于在上下層間傳導(dǎo)，地表土溫的變化較?。幌喾?，導(dǎo)熱率低的土壤，地表土溫的變化較大。（二）土壤溫度的變化（二）土壤溫度的變化1土壤溫度的日變化 溫度日較差是指一日內(nèi)最高溫度與最低溫度之差。在正常天氣條件下，一

2、日內(nèi)土壤表面最高溫度出現(xiàn)在13：00時左右，最低溫度出現(xiàn)在日出之前，土壤表面溫度的日較差較大。2土壤溫度的年變化 一年中，土壤表面月平均溫度最高值出現(xiàn)在78月，最低值出現(xiàn)在12月。3土壤溫度的垂直分布 一天中土壤溫度的垂直分布一般分為日射型、輻射型、上午轉(zhuǎn)變型和傍晚轉(zhuǎn)變型等4種類型。一年中土壤溫度的垂直變化可分為放熱型（冬季，相當(dāng)于輻射型），受熱型（夏季，相當(dāng)于日射型）和過渡型（春季和秋季，相當(dāng)于上午轉(zhuǎn)變型和傍晚轉(zhuǎn)變型）。（三）影響土壤溫度變化的因素（三）影響土壤溫度變化的因素影響土壤溫度變化的主要因素是太陽輻射，除此之外，土壤濕度等因素也影響著土壤溫度變化。1土壤濕度 潮濕土壤與干燥土壤相比

3、，地面土壤溫度的日變幅和年變幅較小，最高、最低溫度出現(xiàn)時間較遲。2土壤顏色 土壤顏色可改變地面輻射差額，故深色土壤白天溫度高，日較差大，淺色土壤白天溫度較低，日較差較小。3土壤質(zhì)地 土壤溫度的變化幅度以沙土最大，壤土次之，黏土最小。4覆蓋 植被、積雪或其他地面覆蓋物，可截留一部分太陽輻射能，土溫不易升高；還可防止土壤熱量散失，起保溫作用。5地形和天氣條件 坡向、坡度和地平屏蔽角大等地形因素及陰、晴、干、濕、風(fēng)力大小等天氣條件，或者使到達(dá)地面的輻射量發(fā)生改變，或者影響地面熱量收支，影響土壤溫度變化。6緯度和海拔高度 土壤溫度隨著緯度增加、海拔增高而逐漸降低。（一）空氣溫度的日變化規(guī)律（一）空氣溫

4、度的日變化規(guī)律空氣溫度的日變化與土壤溫度的日變化一樣，只是最高、最低溫度出現(xiàn)的時間推遲，通常最高溫度出現(xiàn)在1415時，最低溫度出現(xiàn)在日出前后的0506時。（二）空氣溫度的年變化（二）空氣溫度的年變化氣溫的年變化與土溫的年變化十分相似。大陸性氣候區(qū)和季風(fēng)性氣候區(qū)，一年中最熱月和最冷月分別出現(xiàn)在7月和1月，海洋性氣候區(qū)落后1個月左右，分別在8月和2月。（三）氣溫的非周期性變化（三）氣溫的非周期性變化氣溫除具有周期性日、年變化規(guī)律外，在空氣大規(guī)模冷暖平流影響下，還會產(chǎn)生非周期性變化。如我國江南地區(qū)3月份出現(xiàn)的“倒春寒”天氣，秋季出現(xiàn)的“秋老虎”天氣，便是氣溫非周期性變化的結(jié)果。（四）大氣中的逆溫（四

5、）大氣中的逆溫逆溫是指在一定條件下，氣溫隨高度的增高而增加，氣溫直減率為負(fù)值的現(xiàn)象。逆溫按其形成原因，可分為輻射逆溫、平流逆溫、湍流逆溫、下沉逆溫等類型。這里重點介紹輻射逆溫和平流逆溫。1輻射逆溫 輻射逆溫是指夜間由地面、雪面或冰面、云層頂?shù)容椛淅鋮s形成的逆溫。2平流逆溫 平流逆溫是指當(dāng)暖空氣平流到冷的下墊面時，使下層空氣冷卻而形成的逆溫。逆溫現(xiàn)象在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用很廣泛。一、溫度對植物生產(chǎn)的影響一、溫度對植物生產(chǎn)的影響二、植物生產(chǎn)的溫度調(diào)控二、植物生產(chǎn)的溫度調(diào)控（一）植物的三基點溫度與農(nóng)業(yè)界限溫度（一）植物的三基點溫度與農(nóng)業(yè)界限溫度1植物的三基點溫度 植物生長發(fā)育都有三個溫度基本點，即維持生長

6、發(fā)育的生物學(xué)下限溫度（最低溫度）、最適溫度和生物學(xué)上限溫度（最高溫度），這三者合稱為三基點溫度。 2農(nóng)業(yè)界限溫度 農(nóng)業(yè)氣候上常用的界限溫度及農(nóng)業(yè)意義是：0：土壤凍結(jié)或解凍的標(biāo)志。5：喜涼植物開始生長的標(biāo)志。10：喜溫植物開始播種或停止生長的標(biāo)志。15：大于15期間為喜溫植物的活躍生長期。20：熱帶植物開始生長的標(biāo)志。（二）積溫和有效積溫（二）積溫和有效積溫1植物生長發(fā)育的積溫 一定時期的積累溫度，即溫度總和，稱為積溫。積溫能表明植物在生育期內(nèi)對熱量的總要求，它包括活動積溫和有效積溫。2植物生長發(fā)育的活動積溫和有效積溫 高于最低溫度（生物學(xué)下限溫度）的日平均溫度，叫活動溫度。植物生育期間的活動溫

7、度的總和，叫活動積溫?；顒訙囟扰c最低溫度（生物學(xué)下限溫度）之差，叫有效溫度。植物生育期內(nèi)有效溫度積累的總和，叫有效積溫。3積溫的應(yīng)用積溫作為一個重要的熱量指標(biāo)，在植物生產(chǎn)中有著廣泛的用途，主要體現(xiàn)在：用來分析農(nóng)業(yè)氣候熱量資源；作為植物引種的科學(xué)依據(jù)；為農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報服務(wù)。（三）溫度變化與植物生產(chǎn)（三）溫度變化與植物生產(chǎn)1植物的感溫性和溫周期現(xiàn)象（1）植物的感溫性 植物感溫性是指植物長期適應(yīng)環(huán)境溫度的規(guī)律性變化，形成其生長發(fā)育對溫度的感應(yīng)特性。春化作用是植物感溫性的另一表現(xiàn)。（2）溫周期現(xiàn)象 溫周期現(xiàn)象是指在自然條件下氣溫呈周期性變化，許多植物適應(yīng)溫度的這種節(jié)律性變化，并通過遺傳成為其生物學(xué)特性的

8、現(xiàn)象。植物溫周期現(xiàn)象主要是指日溫周期現(xiàn)象。2土壤溫度與植物生長發(fā)育 土壤溫度對植物生長發(fā)育的影響主要表現(xiàn)在：（1）對植物水分吸收的影響 （2）對植物養(yǎng)分吸收的影響（3）對植物塊莖塊根形成的影響（4）對植物生長發(fā)育的影響 （5）影響昆蟲的發(fā)生、發(fā)展 3空氣溫度變化與植物生長發(fā)育（1）氣溫日變化與植物生長發(fā)育 氣溫日變化對植物的生長發(fā)育、有機(jī)質(zhì)積累、產(chǎn)量和品質(zhì)的形成有重要意義。（2）氣溫年變化與植物生長發(fā)育 溫度的年變化對植物生長也有很大影響，高溫對喜涼植物生長不利，而喜溫植物卻需一段相對高溫期。氣溫的非周期性變化對植物生長發(fā)育易產(chǎn)生低溫災(zāi)害和高溫?zé)岷Α＃ㄒ唬└赏粒ㄒ唬└赏?耕翻松土的作用

9、主要有疏松土壤、通氣增溫、調(diào)節(jié)水氣、保肥保墑等。在春季特別是早春，耕翻松土可以提高表層土溫，增大日溫差，保持深層土壤水分，增加土壤CO2的釋放量，有利于種子發(fā)芽出苗，幼苗長葉、發(fā)根和積累有機(jī)養(yǎng)分。（二）鎮(zhèn)壓（二）鎮(zhèn)壓鎮(zhèn)壓后土壤孔隙度減少，土壤熱容量、導(dǎo)熱率隨之增大。因而清晨和夜間，土表增溫，中午前后降溫，土表日變幅小。鎮(zhèn)壓可以使土壤的坷垃破碎，彌合土壤裂縫，在寒流襲擊時可有效防止冷風(fēng)滲入土壤危害植物。鎮(zhèn)壓的另一作用是提墑。（三）壟作（三）壟作壟作的目的在于：增大受光面積，提高土溫，排除漬水，土松通氣。在溫暖季節(jié)，壟作可以提高表土層溫度，有利于種子發(fā)芽和出苗。壟作的增溫效應(yīng)受季節(jié)和緯度影響。壟作

10、具有排澇通氣效應(yīng)，多雨季節(jié)有利于排水抗?jié)?。此外壟作增強了田間的光照強度，改善了通風(fēng)狀況，有利于喜溫、喜光作物（如棉花）的生長，減輕病害。（四）地面覆蓋（四）地面覆蓋地面覆蓋的目的在于保溫、增溫，抑制雜草，減少蒸發(fā)，保墑等。地面覆蓋的主要方式有：1土面增溫劑 具有保摘、增溫，壓堿，防止風(fēng)蝕、水蝕等多種作用。2染色劑 在地面上噴灑或施用草木灰、泥炭等黑色物質(zhì)，因增加了對太陽輻射吸收而增溫，相反施用石灰、高嶺土等淺色物質(zhì)，因增加了對太陽輻射的反射而降溫。3地膜覆蓋 地膜覆蓋具有增溫、保墑、增強近地層光強和CO2濃度的功能。增溫效應(yīng)以透明膜最好，綠色膜次之，黑色膜最小。4鋪沙覆蓋 鋪一層0.2cm的細(xì)沙，在34月份地表可增溫13，5cm地溫可增高1.92.8，10cm地溫提高1.22.2，另外鋪沙覆蓋具有保水效應(yīng)，可防止土壤鹽堿化，溫、濕度條件得到改善。5其他覆蓋 如秸稈覆蓋技術(shù)、無紡布浮面覆蓋技術(shù)、遮陽網(wǎng)覆蓋技術(shù)已普遍推廣，其主要作用是增溫，保墑，抑制雜草等方面。（五）（五） 灌溉灌