农业-植物栽培与景观应用试验教学中心-商丘学院.doc

农业气象学实验指导 侯江涛 商丘学院风景园林学院 实验一 日照时数和光照度的观测 一、实验目的 通过实验使学生了解测量光照度和日照时数常用仪器的构造和原理，要求学生掌握日照时数和光照度的观测方法，并能够利用观测的数据指导农业生产。 二、实验原理 （一）光照度的观测原理及仪器构造 测量太阳光照度的仪器为照度计，它是利用光电效应原理制成的。它由感应元件和测量仪表两部分组成。感应元件是光电池，即硒或硅（硅光电池稳定性更好）；测量部分是指示电流表。 观测原理是：当有一定光照度照射到光电池上时，便产生一定的电流，其大小与照射到该光电池上的光照度大小成正比，故可以根据产生电流的大小来确定光照度的大小。一般已将电流值换算成照度值，直接刻在电流表读数盘上，单位是勒克斯（lx）。 在农业上，使用照度计直接测量太阳辐射的光照度，只能大致反映作物生长与光照度的关系。因为植物光合作用所吸收的红光与蓝光，其光亮感较差（光照度较小），但植物吸收利用率较高；而硅光电池对该光谱范围反应和灵敏度却不高（小于40%），对光亮感最强的黄绿光，植物有机体吸收利用较少，而硅光电池相对灵敏度反应高达100%。因此，使用照度计测量植物生长所需的光照度有其不足之处。但是，由于目前光在农业上的指标均使用光照度，其资料也多，并且照度计结构简单，使用方便，价格低廉，至今仍在农业气象观测中广泛应用。 （二）日照时间的观测原理及仪器构造 日照时间的观测就是测定一个地区实际受到阳光照射的时间，也称日照时数，实照时间。日照时间可谓农业生产中的引种、栽培提供依据。 测量日照时间的仪器为日照计。乔唐式日照计由暗筒（其上有两个进光孔、隔光板、筒内有压纸夹，其底端封闭）和支架底座（其上有纬度刻度盘、纬度记号线、固定螺丝）组成。 乔唐式日照计是利用感光显影的原理，根据感光迹线长度来计算日照时间的。太阳光线上、下午分别从暗筒不同进光孔射入筒内，到达预先装入暗筒内的日照纸上（其上面涂有感光剂），光线足够强时便在其上面留有感光迹线。上午光线由小孔A射入暗筒内，在日照纸上留下感光点B，当太阳在天空中由S点移动S/点时，暗筒内感光纸上的光点随之由B点移动到了B/点。这样光点在日照纸上移动的轨迹就形成了一条弧形的感光迹线BB/。下午的感光迹线也是这样形成的。当太阳被云遮蔽时，无直射光射入暗筒，感光迹线中断。因此，根据暗筒内感光迹线的长度，便可以算出每一天太阳的实照时间。 冬半年的感光迹线在上方且向上凸起，夏下半年的感光迹线在下方且乡下凹，春分、秋分的感光迹线，恰好在中间且为直线。冬半年或夏半年的感光迹线，上午在8:00处、下午在16:00处距离春分和秋分的直线感光迹线最远。 感光迹线的这些特点是太阳光线在一年中与地球赤道面的夹角不断变化的结果。 如果没有云的遮蔽，上、下午两条感光迹线是等长的而且对称。 三、实验器材 ZDS-10型照度计、乔唐式日照计、天平，铅笔（自备）、6F9V集成电池、1号电池、日照纸、药棉、玻璃棒、柠檬酸铁铵、铁氰化钾、卷尺。 四、实验步骤 （一）?光照度的观测 ZDS-10型数字式照度计使用步骤： 1.对照实物熟悉ZDS-10型数字式照度计的构造。 2.将接收插头插入仪表输入插口（INPUT），接收器置于被测点。 3.将电源开关拨向“开（ON）”位置。 4.打开接收器的感光面，放在待测位置上，则仪表读数会根据当前光源的强弱自动换档测量光照度。 5.读数的确定。在读数时需注意，显示屏上显示的数值后面有个箭头，当箭头指在×10－1档位时，应将显示屏上的读数乘以0.1，才是被测点的光照度值。同理，当箭头指在×100时，×101，×102时，分别将显示屏上的读数乘以1、10、100后，才是被测点的光照度值。 6.若测量场合的照度多变，为了便于读数，可将读数保持开关拨向“HODE（保持）”一端，便可使显示屏上的读数保持不变，待读数结束后再将该开关拨向“RESET（复位）”一端，即可进行下一次测量。 7.仪器使用完毕，应将电源开关拨向“OFF（关）”位置，以防电池空耗。 （二）?日照时间的观测 对照实物熟悉乔唐式日照计的构造。 配药 日照纸使用前需在暗处涂感光药剂，它由柠檬酸铁铵和铁氰化钾组成。显影液铁氰化钾与水的比例为1：10，感光液柠檬酸铁铵与水的比例为3：10，将按此比例配置好的药液分别存放在深色瓶中，并置于暗处，使用时取等量混合后即可涂药。 取等量的感光液和显影液混合均匀。涂药前用药棉在日照纸的正面轻轻的擦拭（主要为了去掉表面的蜡质），再用药棉或毛刷蘸上混合后的药液在指定的区域涂抹均匀即可。涂过药的日照纸要在自然条件下晾干，不能日晒或烘干。 2.日照纸的涂药 3.安装 （1）日照纸的安装。 当涂过药的日照纸