农业气象第二章汇.docVIP

第一章 太阳辐射的生物学意义 产生光合效应、热效应和光的形态效应。 太阳辐射影响植物的主要方式 光长，即光照时间的长短。 光强，即光照的强弱。 光质，即光谱组成的不同。 叶片对太阳辐射的反射、透射和吸收能力 植物的叶片通常都是半透明的。 反射：投射到叶面的太阳辐射被直接反射到太空中去的部分称为外反射；进入叶片内部不能被叶片吸收从投射一侧返回空气中的部分称为内反射；外、内反射之和称为反射。 吸收：进入叶片内部的太阳辐射被叶片吸收的部分称为吸收。 透射：进入叶片内部不能被叶片吸收从投射对面一侧向叶外逸出的部分称为透射。 反射率R、透射率T和吸收率A之间关系： R + T + A = 1 群体叶片对太阳辐射的反射、透射和吸收能力 太阳辐射进入植被内部，经过植被中茎叶层层的反射、透射和吸收，当然还包括漏射，而被削弱，形成了一个较复杂的过程。 关于群体叶片对日光的反射、透射和吸收能力，可归纳出以下四点看法。 （1）同一种农田的植被，对于不同波长的辐射，其反射、透射和吸收能力不同。 （2）同一种波长的辐射，不同作物、同一作物不同的生长发育状况（包括品种、密度、叶龄、叶形、叶片的颜色和含水量等等），其反射、透射和吸收能力不同。 （3）反射、透射和吸收率不是一个常数，在任一光谱中有一定幅度。 （4）群体对日光的反射率和透射率要比单叶明显地小，而吸收率却明显地高于单叶。 如稻、麦作物，叶片向上斜立，其反射和透射光几乎都比单叶少一半左右；一般在抽穗开花期，群体的反射率约5～7%，透射率约4～7%，而群体的吸收率则高达85～90%。 光在群体中的分布规律 农田中透光率的分布曲线与光强分布曲线完全一致，亦随深度迅速递减，其递减率与叶片的铅直分布关系密切。 农田中，由于太阳视位置的日变化，总光强也存在着与露地相同的日变化形式。 农田中各高度透光率也存在着相同的日变化，而由于太阳高度角的改变，在中午时透光率最大，在早晚时透光率较小。如在对棉花的观测中发现，在始花期，早晚的透光率为10%，而正午时透光率可达41%。 群体透光率、削光系数及门司―佐伯公式 门司 — 佐伯公式: I = I0 exp（-kF） 式中，I0为冠层（群体顶部）的光强；I为各层的光强；k为群体叶层光强衰减系数或群体消光系数；F为各层次以上部分的叶面积之和。 群体消光系数k值可用下式求算：k =（-ln(I/I0))/F 式中， I/I0即透光率。 k值是一个无量纲数，它描述了叶片的遮阴程度，当上层叶面积大时，k值就大，光强衰减就明显。 注意：实际上，大田内部的情况十分复杂，影响k值的因素非常多，包括叶片大小、厚薄、表面光滑度、叶绿素含量以及叶片含水量等影响叶片反射、透射和吸收的因素；入射光的方向和光谱成分；叶片角度及群体的结构；季节、天气以及时间等。因此，K值不是一个稳定的值。 在实际应用中，禾谷类作物K值较稳定，因而使用平均值代替。 一般地，k值小于1。据门司和佐伯测算，草中的k值为0.3～0.5，水平叶子作物层中的 k值为0.7～1.0。而中科院上海植生所测得的水稻叶层的k值在0.67～0.74之间，平均达到 0.71。 门司 — 佐伯公式适用的条件：均一介质，是不可能满足的。但在实际观测中，光在群体中的垂直变化确实符合负指数规律，所以门司 — 佐伯公式目前还是得到了广泛的应用。 光周期现象以及据此对植物的分类 1、日照长度和光照长度 ● 日照长度。是指一地每天从日出到日落之间的日照时数，是一种在一定地区各年之间比较稳定的气候要素。 ● 光照长度。也称为光长，它和日照长度不同，它包括日照长度及只有漫射光的多云、 阴天时段和曙暮光时段。 2、光周期现象的概念 ● 光周期现象发现于十九世纪末。而光周期现象的概念到二十世纪初才由加奈（Garner）和阿拉德（Allard）提出。 ● 光周期现象：白天光照和夜晚黑暗的交替及其持续时间对植物的开花有很大的影响，这种现象称为光周期现象。 ● 光周期现象实质上是指植物的生长发育对昼夜长短的不同反应。 这种反应在植物的花芽形成期最为敏感，是植物内部节奏生物钟的一种表现，是由系统发育所决定的，它是植物利用对光长的测量而控制植物生理反应的现象。 3、根据光长影响植物开花情况对植物的分类 （1）长日性植物。是指只有在光照长度超过一定临界值（临界光长）时开花，否则即停留在营养生长状态的植物。例如麦类、豌豆、亚麻、油菜、胡萝卜等原产于高纬度地区的作物。 （2）短日性植物。是指只有在光照长度短于一定临界值时开花的植物。如水稻、玉米、棉花等原产于低纬度地区的作物。 （3）中日性植物。是指当昼夜长短的比例接近于相等时才能开花的植物。如甘蔗等。 （4）中间型植物。指开花受光长