项目6 植物生产的温度调控 教案（首页） 授课题目 任务6.1 植物生产的温度条件目的要求 知识目标： 1.了解土壤热性质 2.熟悉土壤温度、空气温度的变化规律 3.熟悉植物生长的三基点温度、农业界限温度、积温等温度指标能力指标： 1.能正确进行土壤温度的测定 2.能正确进行气温的测定教学重点、难点 1.土壤温度、空气温度的变化规律(重点、难点) 2.植物生长的基本温度和农业界限温度（重点） 3.积温及其应用(难点）教学方法 1．采用多媒体教学课件，展示相关资料、图片、例题及习题 2．实践活动、任务驱动教学法的综合应用教学安排 6课时 1．课堂互动（4学时） 2．实践活动（2学时） 项目6 植物生产的温度调控 教案 教学过程设计（4课时） 引言： 什么是温度？我们在初中物理课中已经学过，大家还能回答出来吗？土壤温度、空气温度、水体温度.......大家听说过吗？它们对植物生长发育有何影响呢？ [一]导入新课同学们，我们在前面学过了影响植物生长发育的土壤、水分、光照等环境因素。
而温度对于植物生长发育也有着重要的作用，也是植物生长的重要环境条件 [二]新课讲解 1.土壤热性质土壤温度的高低，主要取决于土壤接受的热量和损失的热量数量，同时受热容量、导热率和导温率等土壤热性质的影响1）土壤热容量 土壤热容量是指单位质量或容积的土壤，温度每升高1℃或降低1℃时所吸收或释放的热量不同土壤组成成分的热容量相差很大热容量大，则土温变化慢；热容量小，则土温易随环境温度的变化而变化2）土壤导热率 土壤导热率指土层厚度1cm，两端温度相差1℃时，单位时间内通过单位面积土壤断面的热量，单位是J/(cm2·s·℃)土壤不同组分的导热率相差很大导热率越高的土壤，其温度越易随环境温度变化而变化，反之，土壤温度相对稳定3）土壤导温率土壤导温率指单位体积的土壤，通过热传导获得一定热量时，所能引起的温度变化量土壤导温率是表征土壤导温性的物理参数(或导热系数)，有时也称温度扩散率或温度扩散系数土壤导热率与土壤导热率呈正比 2.土壤温度 温度日、年变化的特征常用“较差”和“极值”出现时刻来描述较差”即振幅，“极值”出线时刻是指最高温度和最低温度出现的时刻1）土壤温度的日变化 在正常条件下，一日内土壤表面最高温度出现在13时左右，最低温度出现在日出之前。
土壤温度一日之中最高温度与最低温度之差称之为日较差一般土表白天接受太阳辐射增热，夜间放射长波辐射冷却，因而引起温度昼夜变化土壤温度受太阳高度角、土壤热性质、土壤颜色、地形、天气等因素影响 （2）土壤温度的年变化 在北半球中、高纬度地区，土壤表面温度年变化的特点是：最高温度在7月份或8月份，最低温在l月份或2月份土壤温度的年变化主要取决于太阳辐射的年变化、土壤的自然覆盖、土壤热性质、地形、天气等凡是有利于表层土壤增温和冷却的因素，如土壤干燥、无植被、无积雪等都能使极值出现的时间有所提早反之，则使最低温度与最高温度出现的月份推迟3）土壤温度的垂直变化 由于土壤中各层热量昼夜不断地进行交换，使得一日中土壤温度的垂直分布有一定的特点一般土壤温度垂直变化分为4种类型，即日射型(受热型或昼型)、辐射型(放热型或夜型)、清晨转变型和傍晚转变型一年中土壤温度的垂直变化可分为放热型(冬季，相当于辐射型)，受热型(夏季，相当于日射型)和过渡型（春季和秋季，相当于上午转变型和傍晚转变型4）影响土壤温度变化的因素 影响土壤温度变化的主要因素是太阳辐射，除此之外，土壤湿度等因素也影响着土壤温度变化。
①土壤湿度土壤湿度一方面改变土壤的热特性（热容量和导热率），另一方面影响地面辐射收支和热量收支因此，潮湿土壤与干燥土壤相比，地面土壤温度的日变幅和年变幅较小，最高、最低温度出现时间较迟②土壤颜色土壤颜色可改变地面辐射差值，故深色土壤白天温度高，日较差大，浅色土壤白天温度较低，日较差较小③土壤质地土壤温度的变化幅度以沙土最大，壤土次之，黏土最小植被、积雪或其他地面覆盖物，可截留一部分太阳辐射能，土温不易升高；还可防止土壤热量散失，起保温作用⑤地形和天气条件坡向、坡度和地平屏蔽角大等地形因素及阴、晴、干、湿、风力大小等天气条件，或者使到达地面的辐射量发生改变，或者影响地面热量收支，影响土壤温度变化⑥纬度和海拔高度土壤温度随着纬度增加、海拔增高而逐渐降低3.空气温度植物生长发育不仅需要提供适宜的土壤温度，也需要适宜的空气温度给予保证空气温度简称气温，一般所说气温是指距地面1.5m高的空气温度1）空气温度的日变化 空气温度的日变化与土壤温度的日变化一样，只是最高、最低温度出现的时间推迟，通常最高温度出现在14～15时，最低温度出现在日出前后的05～06时2）空气温度的年变化 气温的年变化与土壤温度的年变化十分相似。
在北半球中高纬度大陆上，大陆性气候区和季风性气候区一年中最热月和最冷月分别出现在7月和1月，海洋性气候区落后1个月左右分别在8月和2月气温的年变化受纬度、距海远近、海拔高度、地形、天气状况等影响3）气温的非周期性变化 气温除具有周期性日、年变化规律外，还会产生非周期性变化气温非周期性变化对植物生产危害较大，如春末夏初出现的“倒春寒”天气，秋末初冬出现的“秋老虎”天气，便是气温非周期性变化的结果气温非周期性变化能够加强或减弱甚至还会破坏原有的气温日、年变化的周期性规律4）气温的垂直变化 在一定条件下，气温随高度的增高而增加，气温垂直递减率为负值的现象称为逆温，出现逆温的气层称为逆温层逆温按其形成原因，可分为辐射逆温、平流逆温、湍流逆温、下沉逆温等类型这里重点介绍辐射逆温和平流逆温①辐射逆温是指夜间由地面、雪面或冰面、云层顶等辐射冷却形成的逆温辐射逆温在大陆常年都可出现，中纬度地区秋、冬季节尤为常见，其厚度可达200～300m②平流逆温是指当暖空气平流到冷的下垫面时，使下层空气冷却而形成的逆温冬季从海洋上来的气团流到冷却的大陆上，或秋季空气由低纬度流向高纬度时，容易产生平流逆温逆温现象在农业生产上应用很广泛，有霜冻的夜晚往往有逆温层存在，此时燃烧柴草、烟雾剂可起到较好的防霜效果；在清晨逆温较强时防治病虫害，可使药剂不致向上乱飞，而均匀地洒落在植株上，有效防治病虫害；寒冷季节晾晒一些农副产品时，常将晾晒的产品置于一定高度（2m左右），以免近地面温度过低而冻害；在果树栽培中，可使嫁接部位恰好处于气温较高的范围内，避开低温层，使果树在冻害严重的年份能安全越冬。
4.植物生长的温度指标（1）植物生命活动的基本温度 通常把植物生长的最低温度、最高温度、最适温度及最高与最低受害或致死温度称为5个基本温度指标①三基点温度植物生命活动都有三个基本点温度，即最低温度、最适温度和最高温度，称为三基点温度三基点温度是最基本的温度指标，用途很广在确定温度的有效性、作物的种植季节和分布区域，计算作物生长发育速度，计算生产潜力等方面都必须考虑三基点温度②受害、致死温度植物遇低温而导致的受害或致死称为冷害和冻害，此时的温度为最低受害、致死温度植物因温度过高而造成的危害称为热害，此时的温度为最高受害、致死温度抗逆锻炼是防止高低温危害的重要方法2）农业界限温度 对农业生产有指标或临界意义的温度称为农业指标温度或界限温度①常见的农业界限温度重要的界限温度有0℃、5℃、10℃、15℃、20℃等重要的农业界限温度的含义界限温度/℃含义0土壤冻结或解冻，农事活动开始或终止，越冬植物停止生长；早春土壤开始解冻，早春植物开始播种从早春日平均气温通过0℃到初冬通过0℃期间为农耕期，低于O℃的时期为农闲期5春季通过5℃的初日，华北的冻土基本化冻，喜凉植物开始生长多数树木开始生长深秋通过5℃越冬植物进行抗寒锻炼，土壤开始日消夜冻，多数树木落叶。
5℃以上持续的日数称生长期或生长季10春季喜温植物开始播种，喜凉植物开始迅速生长秋季喜温谷物基本停止灌浆，其他喜温植物也停止生长大于10℃期间为喜温植物生长期，与无霜期大体吻合15春季通过15℃初日，喜温作物积极生长，为水稻适宜移栽期和棉花开始生长期秋季通过15℃为冬小麦适宜播种期的下限大于15℃期间为喜温植物的活跃生长期20春季通过20℃初日，是水稻安全抽穗、开花的指标，也是热带作物橡胶正常生长、产胶的界限温度；秋季低于20℃对水稻抽穗开花不利，易形成冷害导致空壳初终日之间为热带植物的生长期②农业界限温度的用途主要有：一是分析与对比年代间与地区间稳定通过某界限温度日期的早晚，以比较其回暖、变冷的早晚及对作物的影响二是分析与对比年代间与地区间稳定通过相邻界限温度日期之间间隔日数，以比较升温与降温的快慢对作物的危害三是分析与对比对比年代间与地区间春季到秋季稳定通过某界限温度日期之间的持续日数可作为鉴定生长季长短的标准之一3）积温 植物生长发育不仅要有一定的温度，而且通过各生育期或全生育期间需要一定的积累温度一定时期的积累温度，即温度总和，称为积温①积温类型常见的积温有：活动积温、有效积温、负积温、地积温、净效积温和危害积温。
应用较多的是有活动积温和有效积温高于生物学下限温度的日平均温度称为活动温度；一段时间内活动温度的总和称为活动积温活动温度与生物学下限温度之差称为有效温度；一段时间内有效温度的总和称为有效积温②积温的应用积温作为一个重要的热量指标，在植物生产中有着广泛的用途，主要体现在：一是用来分析农业气候热量资源通过分析某地的积温大小、季节分配及保证率，可以判断该地区热量资源状况，作为规划种植制度和发展优质、高产、高效作物的重要依据二是作为植物引种的科学依据依据植物品种所需的积温，对照当地可提供的热量条件，进行引种或推广，可避免盲目性三是为农业气象预报服务作为物候期、收获期、病虫害发生期等预报重要依据，也可根据杂交育种、制种工作中父母本花期相遇的要求，或农产品上市、交货期的要求，利用积温来推算适宜的播种期四是作为农业气候专题分析与区划的重要依据之一确定某作物在某地种植能否正常成熟，确定各地种植制度（如复种指数、前后茬作物的搭配等）提供依据 [三] 综合小结 1.土壤热性质（1）土壤热容量 热容量大，则土温变化慢；热容量小，则土温易随环境温度的变化而变化2）土壤导热率 导热率越高的土壤，其温度越易随环境温度变化而变化，反之，土壤温度相对稳定。
2.土壤温度（1）土壤温度的日变化 在正常条件下，一日内土壤表面最高温度出现在13时左右，最低温度出现在日出之前 （2）土壤温度的年变化 在北半球中、高纬度地区，土壤表面温度年变化的特点是：最高温度在7月份或8月份，最低温在l月份或2月份3）土壤温度的垂直变化 一般土壤温度垂直变化分为4种类型，即日射型(受热型或昼型)、辐射型(放热型或夜型)、清晨转变型和傍晚转变型一年中土壤温度的垂直变化可分为放热型(冬季，相当于辐射型)，受热型(夏季，相当于日射型)和过渡型。