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第三章 生态与农业的气候要素及 农业与生态气象监测 §3.1 生态与农业的气候要素 §3.2 农业与生态气象监测系统 §3.3 农业与生态气象观测要素 本章重点：农业、生态气候要素及监测要素 §3.1 生态与农业的气候要素 生态系统与农业生产与气象条件有着非常密切的关 系，气象因子是动植物生活所必需的因子。气象条件影 响农业生产。 a.气象条件为第一性生产和第二性生产直接和间接地提 供它们所需要的能量和物质。 b.生物体的生命过程既然在外界自然环境中完成，就必 然受到有利和不利的气象条件影响。 c.通过气象条件对外界其他因子如土壤、水文、地形地 势、地面覆盖物的作用，从而又对气象条件的反馈来影 响农业生产 d.气象条件中光、温、水、气等因子的不同组合对农业 生产产生不同影响。 气象对农业的影响主要有以下几个方面： （1）光、热等气象要素是决定种植制度的基本因素， 其中热量更是决定某一地区一年几季的主导因素。 一般来说，一年三季要求≥0 ℃ 积温大于6100 ℃ ； 一年两季要求≥0 ℃积温大于4200 ℃ ；而≥0 ℃积温 小于4000 ℃的地区只能一年一季。 （2）光、热、水等提供农作物生长发育所需的能量和 物质，它们的不同组合对农业生产的影响不同。 我国东南部地区光热同季，水分条件好，有利于农业增 产；青藏高光照丰富，但热量不足，不利于农业增产； 西北地区光照丰富，但水分不足，也不利于农业增产。 （3）土地资源自然生产力的地区差异，主要是水热条 件的地区差异所致。面积超过全国50％的西部干旱半干 旱地区，生物量仅占全国的13％；面积不到全国一半的 东部地区，生物量占全国的87％。 我国东西部土地资源自然生产力的这种差异，主要 是东西部水分条件的差异引起的。东部地区生物量从热 带向寒温带递减，南北相差5～6倍；东部地区这种土地 资源自然生产力的南北差异，主要是由南北热量条件的 差异所造成的。 （4）作物的种类和品质与气候条件密切相关。某一地 区适宜生长的作物种类与当地的温度和湿度等气候条件 密切相关。如北方适宜种植喜长日照、温凉气候的作 物；南方则适宜种植喜短日照、热量充足的作物。 气象因子是生态因子中最活跃、影响最直接的因 子，气象条件变化是生态演变重要的自然原因。 某一地区的水资源与气候、土壤、植被、地貌、 地质等多种自然因素有关，但气候起着决定性作用。 a.降水是淡水资源的主要来源。可以说，全球的淡水 资源都来自大气降水。地表上江、河、湖、水库中的 水资源来自大气降水，地下水和土壤含水的补给依赖 于大气降水，甚至地表的冰川和永久雪盖也源自千万 年前的大气降水。 b.我国降水的不均匀分布导致水资源的不均匀分布。主 要体现在3个方面：一是降水量分布南多北少，导致了 水资源 “南丰北歉”；二是降水量季节分配不均匀，大 部分地区全年降水集中在夏季，导致大部分河川也是夏 季丰水，冬季枯水；三是降水量明显的年际变化，造成 了可用水资源也存在着明显的年际变化。 c.蒸发减少可用水资源。在降水充沛的地区，蒸发量一 般低于降水量，故蒸发减少可用水资源的作用不易显出。 但在我国西北干旱半干旱地区，降水稀少而蒸发旺盛， 蒸发量已接近或等于年降水量。因此，降水已不能给这 一地区原本匮乏的水资源以任何补充。 §3.1 .1 光照的生态农业意义 (一）光的生物学意义 1、太阳辐射的重要性 表1.辐射波段及其对植物生命的重要性 辐射波段 光谱区(nm) 太阳辐射％ 热力效应 光合作用 光形态 紫外线 290-380 0-4 不重要 不重要 中等 PAR 380-710 21-46 重要 重要 重要 NIR 710-4000 50-79 重要 不重要 不重要 长波辐射 3000-10000 重要 不重要 不重要 2、光的生物学意义 ● 辐射的热效应：