第七章氣候與農(nóng)業(yè)氣候

第七章氣候與農(nóng)業(yè)氣候

第一節(jié)、氣候形成因素第二節(jié)、氣候帶與氣候型第三節(jié)、氣候變遷第四節(jié)、中國氣候第五節(jié)、農(nóng)業(yè)氣候第六節(jié)、農(nóng)業(yè)小氣候什么是氣候？

氣候是長時間內(nèi)氣象要素和天氣現(xiàn)象的平均或統(tǒng)計狀態(tài)，時間尺度為月、季、年、數(shù)年到數(shù)百年以上。氣候以冷、暖、干、濕這些特征來衡量，通常由某一時期的平均值和離差值表征。氣候的形成主要是由于熱量的變化而引起的。北京廣州日照時數(shù)2778.7h/年1909.0h/年

7.6h/日5.2h/日最熱月平均氣溫：25.9℃28.3℃

最冷月平均氣溫：-4.7℃13.1℃

最熱極值氣溫：42.8℃37.6℃最冷極值氣溫：-27.4℃0.1℃無霜期：179天353天年降水量：682.9mm1680.5mm第一節(jié)氣候形成因素

一、太陽輻射（天文輻射）1、年總量：最大值在赤道，隨緯度的增高而減少，極地是赤道的41%。2、夏半年：最大值在回歸線附近，向南北逐漸減少，極地是赤道的83%。3、冬半年：最大值在赤道，隨緯度的增加迅速減少，極地為0(北半球)。4、輻射年較差（夏、冬之差）低緯小，高緯大。5、同一緯度上的太陽輻射總量相同(只考慮太陽輻射）。二、大氣環(huán)流

1、大氣環(huán)流使高、低緯度間溫差減緩；使海陸間水分得以循環(huán)。2、同一地區(qū)，受不同大氣環(huán)流影響，氣候大不相同。如我國江淮一帶。冬季：受冬季風(fēng)（大陸冷高壓南下）影響，寒冷干燥。夏季：受夏季風(fēng)（海洋暖高壓北上）影響，濕熱多雨。3、同一環(huán)流，不同地區(qū)海陸分布影響，氣候大不相同。1）如同受東北信風(fēng)影響大陸東部（如我國東南沿海地區(qū)）：風(fēng)從海上吹來，降水量大大陸西部（如北非撒哈拉大沙漠地區(qū)）；風(fēng)從陸地吹來，降水極少。南美大陸西岸的智利北部；風(fēng)從東邊大陸吹來，雖處海邊卻成為世界最干旱地區(qū)之一。2）同受西風(fēng)帶上西風(fēng)的影響

我國華北如北京，甚至包括天津在內(nèi)，雖然離海很近，但風(fēng)主要從大陸吹來，屬大陸性氣候。而北美的加拿大和美國西海岸，風(fēng)從西側(cè)的太平洋吹來，屬海洋性氣候

三、下墊面1、海陸分布分布對氣候的影響通常海洋上溫度日、年較差比陸地上小，極值出現(xiàn)比陸地上遲。海洋上空水汽多、濕度大、降水多、降水均勻。海面對大氣的摩擦力小，風(fēng)速較陸地大。氣壓梯度隨時間變化，產(chǎn)生風(fēng)向的周期性變化。2、洋流對氣候的影響洋流就是海洋中大規(guī)模、長時期、穩(wěn)定移動的水流。暖流：相對流經(jīng)洋面為暖的洋流。冷流：相對流經(jīng)洋面為冷的洋流。世界洋流圖黑潮：經(jīng)菲律賓，臺灣附近洋面向北流去的暖洋流。親潮：經(jīng)日本海向西南返流的冷洋流。北海道漁場日本暖流與千島寒流交匯處，由于海水密度的差異，密度大的冷水下沉，密度小的暖水上升，使海水發(fā)生垂直攪動，把海底沉積的有機質(zhì)帶到海面，為魚類提供在豐富的餌料，從而使海區(qū)成為世界著名的漁場。“厄爾尼諾

”“厄爾尼諾”（EI

Nino）一詞起源于秘魯和厄瓜爾。在秘魯和厄瓜多爾海岸，每年從圣誕節(jié)起至第二年3月份，都會發(fā)生季節(jié)性的沿岸海水水溫升高的現(xiàn)象。當(dāng)?shù)胤Q這種現(xiàn)象為“厄爾尼諾”，西班牙語的意思為“圣嬰”

。現(xiàn)在所說的“厄爾尼諾現(xiàn)象”是指數(shù)年發(fā)生一次的海水增溫現(xiàn)象向西擴展，整個赤道東太平洋海面溫度異常增高的現(xiàn)象?！袄崮取?/p>

“拉尼娜”為西班牙語“La

Nina”的音譯，是“小女孩”的意思。用以赤道太平洋東部和中部的海表面溫度大范圍持續(xù)異常變冷的現(xiàn)象。以赤道太平洋北緯5度至南緯5度，西經(jīng)150度至西經(jīng)90度區(qū)域內(nèi)的海表面溫度平均值連續(xù)6個月以上高于或低于正常0.5℃分別作為厄爾尼諾和拉尼娜。3、地形對氣候的影響：地形復(fù)雜多樣使中國的氣候也呈現(xiàn)出復(fù)雜多樣的特點，適應(yīng)各種作物的種植氣候在我國基本上都能到。地勢西高東低對加強冬夏季風(fēng)都有一定的作用山脈多東西走向?qū)渑諝舛加幸欢ǖ淖钃踝饔茫鼓媳睔夂虻牟町愒龃?。高原面積廣大四大高原的面積達400多萬平方公里，其中青藏高原的面積就達成230萬平公里。四、人類活動人類活動對氣候的影響主要表現(xiàn)在：

改變下墊面性質(zhì)如亂砍濫伐森林，盲目開荒、植被破壞導(dǎo)致土壤反射率、粗糙度、水熱平衡變化、沙漠與半沙漠化、氣候干。植樹造林，修建水庫又有水土保持的作用，能增加空氣濕度，使氣候溫和。

改變大氣成分如二氧化碳、各種污染物的釋放等。

人工釋放熱量：工業(yè)民用燃料，使氣溫升高，造成熱島效應(yīng)。第二節(jié)氣候帶與氣候型

一、氣候帶氣候帶是根據(jù)氣候成因或氣候要素的相似性而劃分的與緯度大致平行的帶狀氣候區(qū)域。人們從低緯到高緯按順序，將全球劃分為十一個氣候帶，每個半球為五個半氣候帶即：1、赤道氣候帶2、熱帶氣候帶3、副熱帶氣候帶4、暖溫帶氣候帶5、冷溫帶氣候帶6、極地氣候帶1.

赤道氣候帶(equatorial

climatic

belt)10°S-10°N

處于赤道無風(fēng)帶（我國10°N為南海諸島）。特點：

?

終年高溫,年均溫25-28℃,最冷月>18℃，無四季之分；

?

氣溫年較差＜日較差?

?

降水充沛，年雨量一般在2000mm以上，且分配均勻，變化小?

?

天然植被是熱帶雨林，終年生機不斷，土壤是紅壤。2.熱帶氣候帶(tropical

~)

10-23.5°

N(S)赤道無風(fēng)帶與與東北信風(fēng)帶的影響區(qū)。我國在臺中-廣州-南寧以南為這一氣候帶。其特點：

?

氣溫年較差較大；

?

分熱、雨、涼三季，最熱月高于赤道帶，冷季可有霜；

?

年雨量1000-1500mm，有明顯的旱季和雨季；（如：柬埔寨旱季雨量＜50mm/月，雨季＞

200mm/月）

?

天然植被為疏林草原，植物生長有季節(jié)性，雨季生長，旱季結(jié)實。

3.副熱帶氣候帶(subtropical

~)，

23.5—33°N(S)此帶位于副熱帶高壓帶與信風(fēng)帶。我國此氣候帶的北界為秦嶺淮河一線。特點：

?

溫度年變化明顯，有四季之分；

?

氣溫日年較差都較大，冬溫不低，夏溫高，最高可達50℃；

?

年降水少，且有明顯的年變化；

?

大陸東岸干燥，西岸濕潤；

?

地面少植被，多沙漠，世界上的大沙漠都位于副熱帶。如：北非的撒哈拉、西南亞的阿拉伯、南非的卡拉哈里、南美的阿塔卡馬。4.暖溫帶氣候帶(warm

temperate

~)，33—45°N(S)

這一氣候帶夏季受副熱帶高壓控制，具有副熱帶氣候的特點；冬季在盛行西風(fēng)帶中，具有冷溫帶氣候的特點。特點：

?

溫度年變化明顯，四季最為分明。

?

降水的季節(jié)性變化也很明顯。

?

大陸西岸：夏高溫干燥，冬溫暖濕潤，樹木冬季常綠。以地中海及沿岸地區(qū)最為典型。

?

大陸東岸：夏炎熱多雨，冬寒冷干燥，為季風(fēng)氣候區(qū)。中國東部華北最為典型。5.冷溫帶氣候帶(cold

temperate

~)45—66.5°N(S)這一氣候帶位于西風(fēng)帶中。我國蒙新地區(qū)屬此帶。特點：冷溫帶大陸西岸：

?氣溫年變化小，夏不熱，冬溫和，風(fēng)終年由海洋吹向陸地。

?全年降水量多且分布均勻。冷溫帶大陸東岸：

?氣溫年變化大，夏酷熱、冬嚴寒，風(fēng)終年由陸地吹向海洋。

?降水少且集中在夏季6.極地氣候帶(polar

~)，在極圈內(nèi)極地氣候帶位于極地高壓帶內(nèi)。

特點：

?

終年低溫，最熱月溫度≤10℃。

?

降水少。根據(jù)最熱月的平均溫度的不同，極地氣候帶又可分為：

?

苔原氣候：最熱月的平均溫度>

0℃，苔原植物可長；

?

凍原氣候：最熱月的平均溫度<

0℃。二、氣候型

氣候型是根據(jù)氣候的主要成因和基本特征劃分的氣候類型。在同一個氣候帶里，常由于地理環(huán)境或環(huán)流性質(zhì)的不同，出現(xiàn)不同的氣候型；相反的，在不同的氣候帶里，由于地埋環(huán)境或環(huán)流性質(zhì)近似，也可出現(xiàn)同類的氣候型。1、海洋性氣候和大陸性氣候。2、季風(fēng)氣候和地中海氣候。3、高山氣候和高原氣候。4、草原氣候和沙漠氣候。1.大陸性氣候與海洋性氣候

海洋性氣候(marine

climate)

：臨近海洋的地區(qū)由于受海洋、洋流以及來自海洋上的暖濕氣團影響，所形成的氣候。主要特點有：

?

夏涼爽、冬溫和，日較差、年較差小

。春溫低于秋溫。

?

日照少，云霧多，相對濕度大。

?

降水豐富，季節(jié)分配均勻，變率小。大陸性氣候(continental

climate)：是指遠離海洋的內(nèi)陸地區(qū)，受大陸氣團的控制，很受少受海洋暖濕氣團的影響所形成的氣候。主要有以下特點：?

夏炎熱、冬嚴寒，日較差、年較差大。

?

春溫高于秋溫。

?

日照豐富，相對濕度小。

?

降水少且集中于夏季，變率大。2.季風(fēng)氣候和地中海氣候季風(fēng)氣候(monsoon

climate)

出現(xiàn)在副熱帶大陸的東岸，夏季受副高的影響，盛吹偏南風(fēng)，水汽含量大，降水多；冬季受高緯度反氣旋東緣的影響，盛吹干冷的偏北風(fēng)，少雨。典型的地中海氣候(Mediterranean

climate)

出現(xiàn)在副熱帶和暖溫帶大陸的西岸，夏季位于副高的東側(cè)，氣流由中緯度吹來，空氣下沉增溫，阻礙對流發(fā)展和云雨的形成，干燥少雨；冬季副高南移，受西風(fēng)帶的影響，氣流從海洋吹響陸地，氣旋頻繁，多雨。季風(fēng)氣候特點：夏季高溫多雨（海洋性），冬季嚴寒干燥（大陸性）地中海氣候特點：夏季高溫干燥（大陸性），冬季溫和多雨（海洋性）3.山地氣候和高原氣候(1)山地氣候(mountain

climate)

：高度＜2000m為山岳氣候，≥2000m為高山氣候。主要特點有：①太陽輻射強度大，紫外線含量隨高度增加。②氣溫隨高度增高而降低。③年、日溫差小，極值出現(xiàn)時間隨高度落后。④一般云霧和降水較多，且迎風(fēng)坡多于背風(fēng)坡

。(2)高原氣候(plateau-climate)

:

與山地氣候有很多不同的地方:

?

白天與夏季接受的太陽輻射比山地多，為熱源；冬季相反

?

土溫與氣溫較高，如青藏高原在4000m還能種糧食作物青稞

?

氣溫日、年較差大如昌都的日較差可達28~29℃，一日有四季之分。

?

高原中央降水少，如青藏高原中部的年雨量為300mm左右。4.草原氣候和沙漠氣候都屬于大陸性氣候，但是比一般的大陸性氣候更加干旱。特點：

?氣溫日年較差大，降水少，且集中于夏季；

?干燥度大，蒸發(fā)量遠遠超過降水量；

?光照充足，風(fēng)沙多，尤以春季為甚；

(1)

草原氣候(prairie

climate)

熱帶草原：夏熱多雨，冬暖干燥，年雨量一般500—1000mm，溫帶草原氣候：冬寒夏暖，年雨量大多為200—450mm。我國的草原主要分布在黑龍江、內(nèi)蒙、新疆、青藏高原等地。(2)沙漠氣候(desert

climate）特點：空氣干燥，降水稀少，年平均降水量

<250mm，變率極大，年平均相對濕度<40%，蒸發(fā)強，日照充足，氣溫日較差大，可達35-45℃。例如：塔克拉瑪干沙漠的鐵干里克站51—53年滴雨未下。

第三節(jié)氣候變遷氣候變遷:指一個或多個氣候氣候要素在較長的時期中表現(xiàn)出較大幅度的具有規(guī)律性變化的現(xiàn)象。氣候變化歷程

研究氣候變化的資料來源有三：地質(zhì)考古資料（從地質(zhì)沉層測）、歷史文獻（歷史地理研究法）和氣候觀測記錄（從1860年最早開始觀測氣溫）。依據(jù)研究方法和時間尺度的差異，地球氣候變化可分為三個時期：地質(zhì)時代的氣候變遷，歷史時代的氣候變化和近代的氣候振動。

一、地質(zhì)時期氣候變化

地質(zhì)時期氣候變遷有三個寒冷的大冰期、兩個氣候溫暖的間冰期，萬到億年尺度，伴隨地理環(huán)境改變，變幅>10C。三個大冰期：6億年前震旦紀大冰期、

2~3億年前石炭至二迭紀大冰期、

200萬年前至今的第四紀冰期。（其間還有亞冰期、亞間冰期，副冰期、副間冰期。）近萬年為冰后期。二、歷史時期氣候變化近萬年特別5000年來地理環(huán)境基本不變，變幅2~3C，地質(zhì)、考古和文獻物候。距今8000~9000年前、5000BC~1500BC、1000BC~100AD、1550AD~1850AD四次寒冷期。近7000年來溫暖期越來越短，溫暖程度越來越?。焕淦诜粗?。2000BC、800BC、400AD和1600AD四次全球性氣候變冷。歐洲比中國提前幾十年。。三、近代氣候變化

氣候的波動周期平均為100年左右，每次冷暖期約持續(xù)50年，近百年，變幅0.5-1C。根據(jù)歷史資料和儀器觀測。相對于大尺度時間氣候變遷相當(dāng)于氣候波動。受人類活動影響明顯增大。近1200年來的中國氣溫波動360年來天山冰川的不斷后退下面從近代氣候變化規(guī)律來分析未來氣候變化趨勢：

（一）19世紀以前的氣候變化（二）20世紀以來的氣候變化（三）未來氣候變化趨勢北京、上海、廣州三站每10年平均降水量R(mm)及距平百分率ΔR(%)1910-19191920-19291930-19391940-19491950-19591960-19691970-1979多年平均北京RΔR64296041583-4567-7820356182605-1609上海RΔR122571093-41195-3124891239101048-81084-51142廣州RΔR1596-51853101461-1317374177361617-4171921678

20世紀以來中國氣候特征（10年平均狀況）年代1910-19191920-19291930-19391940-19491950-19591960-19691970-19791980-1989特征濕冷干暖干(冷)濕暖濕冷干(暖)干冷濕暖

一、近百年中國氣候的變化+0.4~0.5C，最暖期1920s~1940s，最明顯三北，長江以南不明顯。1985以來連續(xù)16個全國性暖冬，1998、2001最甚。1950s降水最多，后減，華北干暖化。青海湖水位的變化二十世紀升溫趨勢北半球南半球全球百萬年15萬年3萬年1500年1905-1985年二、政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第三次評估報告（TAR）的主要結(jié)論-1

1860以來全球+0.6±0.2C，20C最后20年最暖。

20C北半球地面溫度增加比過去1000年中任何世紀都大。中高緯降水增加，也有一些地區(qū)減少。極端天氣氣候事件頻率和強度增加。

1990以來海平面上升10~20cm，大多數(shù)非極地冰川退縮，北極圈海冰范圍和厚度在夏季減少，極區(qū)凍土帶消融。三、未來氣候變化預(yù)測（根據(jù)IPCC—3）50-100年全球氣候系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)生顯著變化，由于慣性將繼續(xù)幾百年甚至幾千年。到2100年溫室氣體排放將繼續(xù)增加，由63億tC到2100年50-350億tC，平均氣溫+1.4±5.8C，為近萬年最顯著。降水南北性和季節(jié)性移動，干旱半干旱區(qū)更干。海平面上升0.09-0.88m，北半球雪蓋海冰縮小，海鹽環(huán)流減弱，極端天氣事件增加。中國到2020-2030+1.68C，2050年+2.22C，CO2倍增+2.94C，幅度由南向北增大。西北+1.9-2.3C，西南+1.6-2.0C，青藏+2.2-2.6C。降水增加尤其東南，華北東北南部及長江中下游繼續(xù)變干。CO2濃度增加與冬夏增溫第四節(jié)中國氣候一、中國的氣候特征二、中國的節(jié)氣和氣節(jié)一、中國的氣候特征1.季風(fēng)性顯著(1)中國季風(fēng)的形成原因行星風(fēng)帶的季節(jié)性位移是廣東、廣西、云南南部、海南等地季風(fēng)形成的主要原因之一海陸熱力差異：中國東部季風(fēng)的主要成因。地勢西高東低：加強了季風(fēng)。高原面積廣大：使冬、夏季風(fēng)增強。(2)中國季風(fēng)的空間分布①季風(fēng)性在風(fēng)上的表現(xiàn)：冬季大多數(shù)地區(qū)盛行偏北風(fēng)。冬季風(fēng)9月控制東北、華北，10月中旬以后快速地控制全國。夏季受太平洋副高的影響，盛行風(fēng)以偏南為主。夏季風(fēng)3月初開始影響華南，4月北擴到長江沿岸，5

月波及淮河流域，6月到達華北和東北，7月是夏季風(fēng)極盛期，可影響到55°N附近地帶，8月中旬夏季風(fēng)減弱南退。以后又轉(zhuǎn)受冬季風(fēng)控制。②季風(fēng)性在溫度上的表現(xiàn)：冬季風(fēng)極盛時，氣候寒冷、干燥，成為世界上同緯度最冷地區(qū)。夏季風(fēng)鼎盛時，氣候暖熱，濕潤多雨；季風(fēng)的每次進退，都會造成氣溫的升降。例如，夏季風(fēng)北上時，氣溫相應(yīng)升高；冬季風(fēng)南下時，氣溫驟然降低。③季風(fēng)性在降水上的表現(xiàn)：

中國降水的水汽來源：主要來源于夏季風(fēng)，來自東南方向的東海和西南方向的孟加拉灣及印度洋，只有西北少數(shù)地區(qū)水汽來源于西北的大西洋和北冰洋。降水分布的特點：

雨季的起止時間與夏季風(fēng)的進退時間基本一致；降水量主要集中在夏季風(fēng)盛行期；

降水量從東南向西北逐漸減少；

夏季風(fēng)的迎風(fēng)坡降水量顯著多于背風(fēng)坡。2.大陸性氣候強（1）氣候大陸度及其分布

焦金斯基大陸度主要以氣溫年較差作為表示大陸性的指標(biāo)，并消除緯度的影響。全球最大值為100，最小值為0。計算公式是：式中K為大陸度，A為氣溫年較差，φ為地理緯度。按焦金斯基大陸度計算，全球大陸性最強的地方是俄羅斯的上揚斯克(100)，最小的是太平洋中部(0)。50為海洋性和大陸性氣候分界線。中國焦金斯基大陸度分部（2）氣候大陸性在溫度上的表現(xiàn)①年較差大，冬冷夏熱；年較差的空間分布：由東南沿海向西北內(nèi)陸增大的。且各地都比同緯度平均大。②大部分地區(qū)春溫高于秋溫。③日較差較大，且隨緯度的升高而增大；中國平均日較差溫度分布圖中國1月的平均溫度中國7月的平均溫度3.氣候類型復(fù)雜多樣我國幅員遼闊,自北向南氣候跨越冷溫帶、暖溫帶、副熱帶、熱帶和赤道氣候帶。我國具有除極地氣候和地中海氣候外的所有氣候類型。因離海遠近、地形、地勢的不同，全國可分為東部季風(fēng)區(qū)、西北干旱區(qū)和青藏高寒區(qū)三個氣候大區(qū)。二.中國的季節(jié)和節(jié)氣1.廿四節(jié)氣:廿四節(jié)氣是根據(jù)地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置確定的。每個節(jié)氣都有一定的意義。表示季節(jié)開始：立春、立夏、立秋、立冬表示晝夜長短：春分、秋分、夏至、冬至表示溫度：小暑、處暑、大暑、小寒、大寒表示降水：雨水、谷雨、小雪、大雪表示溫度和降水：白露、寒露、霜降表示物候：驚蟄、清明、小滿、芒種所謂物候(phenology)，就是指自然界隨著季節(jié)的變化而周期性出現(xiàn)的各種現(xiàn)象。2.中國的季節(jié)(1)

天文季節(jié)(astronomical

season)

根據(jù)地球繞太陽公轉(zhuǎn)的位置而劃分的四季。中國農(nóng)歷以四立作為四季的開始，但現(xiàn)在世界上大多以兩分兩至作為四季的開始。

(2)

氣候季節(jié)(climatic

season)

：以候平均溫度為指標(biāo)，候平均溫度低于10℃為冬季，高于22℃為夏季，介于二者之間為春秋季。

(3)

自然天氣季節(jié)(natural

synoptic

season)

東亞大氣環(huán)流隨季節(jié)的變換會出現(xiàn)明顯的周期性變化。根據(jù)大氣環(huán)流、天氣過程和天氣氣候特征而劃分的季節(jié)，稱為自然天氣季節(jié)。東部季風(fēng)氣候區(qū)可以劃分7個自然天氣季節(jié)：初春---暮春---初夏---盛夏---秋季---初冬---隆冬“九九”和“三伏”“九九”

在中國農(nóng)歷中，“九九”是指一年中最冷的一段時間，即所謂的“數(shù)九寒天”。以冬至為一九，從這一天開始，每隔九天為一九，到冬至后的第81天為九九。黃河中下游地區(qū)對各九寒冷程度的描述是：一九二九不出手，三九四九冰上走五九六九，沿河看柳，七九河開，八九雁來，九九加一九，耕牛遍地走。

冬至?xí)r間在每年的陽歷12月21日至23日之間，這一天是北半球全年中白天最短、夜晚最長的一天?！叭?/p>

“三伏”是指一年中最熱的一段時間，“伏”的原義是“隱伏”，即隱伏起來，躲避酷暑的意思。農(nóng)歷從夏至后的第三個庚日算起，第一個順序十天叫頭伏或初伏，第二個順序十天，叫中伏或二伏，從立秋后的第一個庚日起，往后順序十天叫末伏或三伏，所以有“三伏在秋”的說法。

“庚日”：我國自殷商時代開始按照“天干地支”的組合記年月日時，天干中“庚”出現(xiàn)的日期即為庚日。

第五節(jié)農(nóng)業(yè)氣候一、農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃二、農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力三、農(nóng)業(yè)氣候資源及開發(fā)利用一.農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力分析潛力：指潛在的尚未發(fā)揮出來的能力。農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力是指一地由光、溫、水等氣候條件所決定的作物生產(chǎn)潛力。估算是可分為光合生產(chǎn)潛力、光溫生產(chǎn)潛力和氣候（光、溫、水）生產(chǎn)潛力。1、光合生產(chǎn)潛力:

假設(shè)其它條件都處在最優(yōu)的條件下，僅由太陽光能所決定的作物生產(chǎn)潛力，叫光合生產(chǎn)潛力。它表示按照最大可能的效率將太陽能轉(zhuǎn)換為作物干物質(zhì)化學(xué)能時的作物產(chǎn)量。

光合生產(chǎn)潛力的計算

光合生產(chǎn)潛力f(Q)的計算方法是：

式中∑Q為投射到單位土地面積上的總輻射能，單位為J?m-2

，ε為光合有效輻射在總輻射中的比率，一般取0.50,

α為作物群體的吸收率，它是葉面積指數(shù)的函數(shù),α=0.83Li/L0,其中L0為最大葉面積指數(shù)，Li為某時段的實際葉面積指數(shù)，在計算光合生產(chǎn)潛力時一般取Li/L0=1,

ρ為非光合器官的無效吸收率，常取0.1?

γ為光飽和限制率，可取γ=0?H為形成單位質(zhì)量干物質(zhì)所需的能量，1.8×104J/g光合生產(chǎn)潛力f(Q)的計算方法是：φ為葉綠體中光合作用的量子效率，取0.224，ω為呼吸作用的耗損率，取0.3?

x為含水率，取0.14?

H為形成單位質(zhì)量干物質(zhì)所需的能量，取

H=1.8×

10

4

J/g。將這些數(shù)值代入后，得：

f(Q)=

0.5*0.83*0.9*0.224*0.7/0.86/18000

=

3.75×10

-6

∑Q(g/m2

）

=0.375

∑Q(kg/ha）2.光溫生產(chǎn)潛力溫度是光合作用重要的限制因素，由于溫度條件并非總是最優(yōu)的，所以如果考慮溫度因素，作物生產(chǎn)潛力應(yīng)低于光合生產(chǎn)潛力。假設(shè)除光、溫以外的其它因素都處在最優(yōu)的條件下，僅由光能和溫度所決定的作物生產(chǎn)潛力，叫光溫生產(chǎn)潛力。其計算方法是：

y(Q,t)=f(Q)

?g(t)

其中g(shù)(t)為溫度訂正系數(shù)，

y(Q,t)為光溫生產(chǎn)潛力。對g(t)的計算，很多人對不同的作物提出了不同的方法。

3.氣候生產(chǎn)潛力除光、溫外，水分是光合作用另一個重要的限制因素。如果考慮水分因素的限制，并假設(shè)除光、溫、水以外的其它因素都處在最優(yōu)的條件下，僅由光能、溫度和水分條件所決定的作物生產(chǎn)潛力，叫氣候生產(chǎn)潛力。其計算方法是：

其中h(W)為水分條件訂正系數(shù)，

p(Q,t,W)為氣候生產(chǎn)潛力。對h(W)的計算也有各種不同的方法。

二、農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃定義：農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃是指在農(nóng)業(yè)氣候分析的基礎(chǔ)上，以對農(nóng)業(yè)地理分布有決定意義的農(nóng)業(yè)氣候指標(biāo)為依據(jù)，遵循農(nóng)業(yè)氣候相似原理和地域分布規(guī)律所進行的區(qū)域劃分。目的：為制定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)計劃和農(nóng)業(yè)長遠規(guī)劃服務(wù)的。著重從農(nóng)業(yè)氣候資源和農(nóng)業(yè)氣候災(zāi)害方面分析各地區(qū)的氣候?qū)r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的利弊、分析比較地區(qū)間的差異，為合理利用農(nóng)業(yè)氣候資源，減輕不利氣候的影響，為農(nóng)、林、牧、副、漁合理布局，建設(shè)各類農(nóng)產(chǎn)品基地，提供農(nóng)業(yè)氣候方面的科學(xué)依據(jù)。

1.

農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃原則綜合因子原則：指在農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃時，考慮組成氣候的綜合因子。主導(dǎo)因子原則：指在進行農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃時根據(jù)具體要求，突出氣候因子中的某某幾個最重要的因子。

2.

中國農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃方法⑴區(qū)劃系統(tǒng)一級區(qū)為農(nóng)業(yè)氣候大區(qū)，以光、熱、水組合為依據(jù)所劃分的大區(qū)。二級區(qū)為農(nóng)業(yè)氣候帶，根據(jù)農(nóng)林結(jié)構(gòu)及種植制度對熱量要求劃分的地帶。三級區(qū)為農(nóng)業(yè)氣候區(qū)，主要根據(jù)影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定的水分條件和主要氣候災(zāi)害所劃分的區(qū)域。⑵農(nóng)業(yè)氣候指標(biāo)

農(nóng)業(yè)氣候大區(qū)的區(qū)域指標(biāo)：降雨量、積溫作為特征值。農(nóng)業(yè)氣候帶的區(qū)域指標(biāo)：用熱量作為特征值。農(nóng)業(yè)氣候區(qū)的區(qū)域指標(biāo)：影響各地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要農(nóng)業(yè)氣候特征值來確定。三、中國農(nóng)業(yè)氣候資源及開發(fā)利用1.

中國農(nóng)業(yè)氣候資源的特點

①輻射資源充足，利用潛力大。②熱量豐富，有利于多熟種植。③東南季風(fēng)區(qū)水分充沛，雨熱同季。④西北干旱區(qū)干燥少雨。⑤地形復(fù)雜，氣候多樣，氣候災(zāi)害頻繁。2.中國農(nóng)業(yè)氣候資源開發(fā)利用的途徑(1)農(nóng)業(yè)布局和農(nóng)業(yè)氣候資源中國地理條件復(fù)雜，氣候類型多種多樣，氣候資源極為豐富。不同的氣候適宜于不同的動植物的種植和養(yǎng)殖，農(nóng)業(yè)布局合理與否，在很大程度上決定于氣候條件。(2)多熟種植和農(nóng)業(yè)氣候資源多熟種植包括復(fù)種、間作和套作，合理的多熟種植對于提高土地利用率，充分合理地利用氣候資源，提高單位面積土地的經(jīng)濟效益，都是十分重要的。而復(fù)種指數(shù)、作物種類和品種搭配，都應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件確定。

第六節(jié)農(nóng)業(yè)小氣候一、小氣候的概念1、定義：在大氣候條件下，在小范圍內(nèi)，由于下墊面構(gòu)造和特性不同，使熱量和水分收支不一樣，形成近地層及土壤上層與大氣候所不同的特殊氣候，稱為小氣候。

2、小氣候的類型農(nóng)田小氣候、地形小氣候、防護林小氣候、城市小氣候、保護地小氣候二、小氣候的特點

1、范圍小(smallrange)

水平方向上只有幾米到幾公里。

2、差別大(largedifference)

小氣候變化劇烈，約為幾度/10m。

3、很穩(wěn)定(verystable)

小氣候相對于大氣候較穩(wěn)定。

（1）小氣候形成因素①輻射因素②局地平流或湍流因素，局地平流是小氣候形成和變化的動力基礎(chǔ)。二、小氣候及其形成的物理基礎(chǔ)

(Microclimateandthephysicalbaseofitsgenesis)（2）作用面與活動層的概念(activitylayer)

由于輻射作用吸熱或放熱，從而影響其上下物質(zhì)層（包括氣層、土層、水層、作物層）熱狀況的表面，稱為活動面

農(nóng)田包括兩個活動面：①莖葉最密集的高度（約為2/3株高）

②地面活動層輻射能的吸收和放射、水分的蒸發(fā)和凝結(jié)等，不只是發(fā)生在一個面上，而往往發(fā)生在具有一定厚度的物質(zhì)層中，這個物質(zhì)層就稱為活動層。三、農(nóng)田小氣候的特征

(Featuresoffarmingmicroclimate)

農(nóng)田小氣候是以農(nóng)作物為下墊面的小氣候，它是農(nóng)田貼地氣層和土壤上層與農(nóng)作物群體之間生物學(xué)和物理學(xué)兩種過程相互作用的結(jié)果。影響因素：不同作物、不同品種、栽培方式、管理方式三、農(nóng)田小氣候的特征

(Featuresoffarmingmicroclimate)（1）農(nóng)田中光的分布(photodistribution)

光照強度由植株頂部向下遞減（2）農(nóng)田中溫度的分布最高、最低溫度出現(xiàn)在植株高度H的2/3處h2/3H白天h2/3H夜間h白天h夜間（3）農(nóng)田中濕度的分布ee（4）農(nóng)田中風(fēng)的分布

農(nóng)田中的風(fēng)隨高度增加而增大：作物高度H風(fēng)速hh白天夜間（3）農(nóng)田中CO2的分布h

CO2

CO2

四、溫室