第三章第三章 热量条件与农业生产热量条件与农业生产1 1 温度的农业意义温度的农业意义2 2 温度强度对农业生物的影响温度强度对农业生物的影响3 3 积温学说及其在农业上的应用积温学说及其在农业上的应用4 4 温度的周期性变化对农业生物的影响温度的周期性变化对农业生物的影响5 5 近地层及土壤温度调控技术近地层及土壤温度调控技术实习：积温的求算实习：积温的求算本章重点与难点本章重点与难点本章重点：本章重点：三基点温度、农业界限温度、活动积温、三基点温度、农业界限温度、活动积温、有效积温、作物的感温性和温周期现象等基本有效积温、作物的感温性和温周期现象等基本概念积温的求算方法、稳定性分析、改进措施积温的求算方法、稳定性分析、改进措施及其应用，近地层及土壤温度调控技术及其应用，近地层及土壤温度调控技术本章难点：本章难点：积温表达形式与求算方法的改进及应用积温表达形式与求算方法的改进及应用1 1 温度的农业意义温度的农业意义 一、温度表示热量的物理学基础一、温度表示热量的物理学基础 温度是表示物体的冷热程度、反映系统分子温度是表示物体的冷热程度、反映系统分子运动状态和热量水平的物理量运动状态和热量水平的物理量，而温度的概念也为，而温度的概念也为温度的测量和用温标表示提供了可能。
温度的测量和用温标表示提供了可能植物生化反应的速率与温度之间的关系，比植物生化反应的速率与温度之间的关系，比用用“焦耳焦耳”表示的热量的关系更为密切表示的热量的关系更为密切用温度更容易反映生物生长发育对热量的要用温度更容易反映生物生长发育对热量的要求，更能反映气候条件对生物的综合影响求，更能反映气候条件对生物的综合影响测量简单，资料广泛测量简单，资料广泛二、温度的生物学意义二、温度的生物学意义二、温度的生物学意义二、温度的生物学意义 1 1、温度（包括气温、地温和水温）影响农业、温度（包括气温、地温和水温）影响农业生物的生理生态特征及地理分布生物的生理生态特征及地理分布 ，植物的光合、，植物的光合、呼吸及蒸腾等生理过程，生长发育、产量形成及呼吸及蒸腾等生理过程，生长发育、产量形成及产品的产量与品质等产品的产量与品质等2 2、气温、地温和水温还间接地通过生物体温、气温、地温和水温还间接地通过生物体温对农业生物的生命活动及产品生产产生重要影响对农业生物的生命活动及产品生产产生重要影响3 3、温度条件还是病虫害发生发展以至蔓延的、温度条件还是病虫害发生发展以至蔓延的基本条件之一基本条件之一三、温度指数及其农业意义三、温度指数及其农业意义三、温度指数及其农业意义三、温度指数及其农业意义 1 1、温度指数的含义、温度指数的含义 标志农业生物生长发育的热量状况及相互关系标志农业生物生长发育的热量状况及相互关系的温度标示形式的温度标示形式 2 2、温度指数的表示形式、温度指数的表示形式 积温积温 大豆发育单位与大豆效率单位大豆发育单位与大豆效率单位 S.D.U=4.95T-0.0829T S.D.U=4.95T-0.0829T2 2-40.91-40.91 玉米热量单位玉米热量单位 月热指数和年热指数月热指数和年热指数 干凉度干凉度Ck=TCk=T0 0.L.L 温湿指数温湿指数 THI=0.55T+0.2Td+17.5THI=0.55T+0.2Td+17.5 风寒指数风寒指数四、温度对生物影响的主要方式四、温度对生物影响的主要方式 温度强度（高、低）温度强度（高、低）持续时间（累积）持续时间（累积）温度变化（周期性）温度变化（周期性）2 2 温度强度对农业生物的影响温度强度对农业生物的影响 一、农业生物生命活动的基本温度一、农业生物生命活动的基本温度 1 1、三基点温度、三基点温度 三种温度范围：生命，生长，发育三种温度范围：生命，生长，发育 三基点温度三基点温度 最低最低 (下限）下限）最适（最适）最适（最适）最高（上限）最高（上限）五基点或七基点温度五基点或七基点温度 受害温度（高温、低温）受害温度（高温、低温）致死温度（高温、低温）致死温度（高温、低温）表表8-8 8-8 几种农作物生长温度（几种农作物生长温度（）三基点）三基点 作物作物 最低温度最低温度 最适温度最适温度 最高温度最高温度水水 稻稻 1012 3032 4044大小麦大小麦 05 2531 3137向日葵向日葵 510 3137 3744玉玉 米米 510 2733 4450大大 豆豆 1012 2733 3340南南 瓜瓜 1015 3744 4450棉棉 花花 1518 2530 3038 影响植物生长的温度因子影响植物生长的温度因子影响植物生长的温度因子影响植物生长的温度因子 2 2、三基点温度的特征、三基点温度的特征 （1 1）区别）区别 不同作物的三基点温度不同（下不同作物的三基点温度不同（下表表）；同一种作物不同品种的三基点温度不同；同一种作物不同品种的三基点温度不同；同一品种作物不同生育期的三基点温度同一品种作物不同生育期的三基点温度不同；不同；同一种作物不同生理过程的三基点温度同一种作物不同生理过程的三基点温度不同不同 ；同一植株上不同器官的三基点温度不同。
同一植株上不同器官的三基点温度不同2 2）共同特征）共同特征 最低、最适、最高温度指标都不是一个具最低、最适、最高温度指标都不是一个具体的数值，而具有一定的范围体的数值，而具有一定的范围，不仅与强度有关，不仅与强度有关，还与作用的持续时间有关还与作用的持续时间有关无论是生存、生长还是发育，其最适温度无论是生存、生长还是发育，其最适温度基本上是在同一个变幅范围，差异很小基本上是在同一个变幅范围，差异很小各种作物的最低温度的最低点差异很大，各种作物的最低温度的最低点差异很大，且最低温度与最适温度差值较大且最低温度与最适温度差值较大各种作物的最高温度指标值差异较小，且各种作物的最高温度指标值差异较小，且各种作物的最高温度与最适温度值也比较接近各种作物的最高温度与最适温度值也比较接近在作物的生命过程中，最低温度远较最高在作物的生命过程中，最低温度远较最高温度出现的机率大温度出现的机率大3 3）三基点温度的用途）三基点温度的用途 三基点温度是最基本的温度指标，在确定温度三基点温度是最基本的温度指标，在确定温度的有效性、作物的种植季节与分布区域、估算生长的有效性、作物的种植季节与分布区域、估算生长发育速度、计算作物光合生产潜力等方面都必须考发育速度、计算作物光合生产潜力等方面都必须考虑三基点温度。
虑三基点温度二、温度与农作物的生长发育二、温度与农作物的生长发育二、温度与农作物的生长发育二、温度与农作物的生长发育 1、温度强度是通过对光合作用和呼吸作用、温度强度是通过对光合作用和呼吸作用的影响进而对作物的生长发育产生影响的的影响进而对作物的生长发育产生影响的2、在一定的温度范围内，温度对主要生命、在一定的温度范围内，温度对主要生命过程的影响基本上服从范霍夫定律，即温度每升过程的影响基本上服从范霍夫定律，即温度每升高高10，反应速度增加一倍：反应速度增加一倍：3 3、不同作物的光合作用强度与温度的关系不同作物的光合作用强度与温度的关系不完全相同，但各种作物的不完全相同，但各种作物的“光合作用光合作用温度温度”曲曲线的一般形状是基本一致的线的一般形状是基本一致的；且且“光合作用光合作用温温度度”曲线和曲线和“呼吸作用呼吸作用温度温度”曲线的变化趋势曲线的变化趋势近似近似4 4、光合作用和呼吸作用也有它们的三基点光合作用和呼吸作用也有它们的三基点温度温度，但呼吸作用的最适温度比光合作用的高但呼吸作用的最适温度比光合作用的高5 5、随着温度的升高，光合作用与呼吸作用随着温度的升高，光合作用与呼吸作用的比值降低的比值降低。
6 6、作物有机物质的增加，取决于其光合作用、作物有机物质的增加，取决于其光合作用所积累的有机物质和呼吸作用所消耗的有机物质所积累的有机物质和呼吸作用所消耗的有机物质之差7 7、温度还通过影响植物蒸腾作用及植物对无、温度还通过影响植物蒸腾作用及植物对无机养分的吸收来影响植物的光合作用机养分的吸收来影响植物的光合作用8 8、温度对作物生长的影响还与作物本身的生、温度对作物生长的影响还与作物本身的生理机能有关理机能有关C C3 3植物适宜的温度范围是植物适宜的温度范围是20202525，而而C C4 4植物适宜的温度范围是植物适宜的温度范围是30303535，这分别与其，这分别与其各自的光合作用最适温度相一致因此各自的光合作用最适温度相一致因此 C C4 4植物在植物在低温条件下进行光合作用有限低温条件下进行光合作用有限9 9、温度对作物生长的影响还和其前期的温度、温度对作物生长的影响还和其前期的温度条件（前期温度锻炼）密切相关条件（前期温度锻炼）密切相关三、温度条件与作物引种三、温度条件与作物引种三、温度条件与作物引种三、温度条件与作物引种 作物引种除了考虑土壤、肥力和农业技术措施作物引种除了考虑土壤、肥力和农业技术措施等条件外，一定要充分注意到温度条件的相似性。
等条件外，一定要充分注意到温度条件的相似性根据作物对温度条件的要求和引种成败的经验，根据作物对温度条件的要求和引种成败的经验，作物引种有下列三条规律：作物引种有下列三条规律：1 1、北种南引（或高山引向平原）比南种北移北种南引（或高山引向平原）比南种北移（或平原引向高山）容易成功因为后者是作物能（或平原引向高山）容易成功因为后者是作物能否成活的问题，而北种南引则主要是温度可能影响否成活的问题，而北种南引则主要是温度可能影响产品的质量问题所以北种南引时虽然较易成功，产品的质量问题所以北种南引时虽然较易成功，但要注意提高品质但要注意提高品质2 2、草本植物比木本植物引种容易成功，一、草本植物比木本植物引种容易成功，一年生植物较多年生植物引种容易成功，落叶植物年生植物较多年生植物引种容易成功，落叶植物比常绿植物引种容易成功，灌木比乔木引种容易比常绿植物引种容易成功，灌木比乔木引种容易成功3 3、温度条件对植物生长的作用在一定程度、温度条件对植物生长的作用在一定程度上是相对的，各种植物都有一定的适应性，因此上是相对的，各种植物都有一定的适应性，因此在植物引种的过程中，存在着气候驯化现象在植物引种的过程中，存在着气候驯化现象。
4 4、在具体引种时，不能单独考虑温度的作、在具体引种时，不能单独考虑温度的作用，一定要遵循农业气候相似原理，应用气候相用，一定要遵循农业气候相似原理，应用气候相似方法3 3 积温学说及其在农业上的应用积温学说及其在农业上的应用 一、积温学说及积温的定义一、积温学说及积温的定义 1 1、积温学说、积温学说 根据多年的研究与实践根据多年的研究与实践 ，积温学说一般可归纳，积温学说一般可归纳为三个基本论点：为三个基本论点：（1 1）在其他条件得到满足的前提下，温度对作物）在其他条件得到满足的前提下，温度对作物的的发发育育起起着着主主导导作作用用 且且“发发育育速速度度温温度度”的的关关系系为线性关系为线性关系2 2）作物开始发育要求一定的下限温度；而根据）作物开始发育要求一定的下限温度；而根据近年来的研究结果近年来的研究结果 ，在高温季节完成的发育期还存，在高温季节完成的发育期还存在有上限问题在有上限问题3 3）作物完成某一阶段的发育，需要一定的积温作物完成某一阶段的发育，需要一定的积温2 2、积温的定义、积温的定义 某一时段内逐日平均气温之和，单位为某一时段内逐日平均气温之和，单位为二、积温的种类与计算方法二、积温的种类与计算方法 1 1、积温的种类积温的种类 农业气象工作中常用的积温主要有农业气象工作中常用的积温主要有活动积温活动积温和和有效积温有效积温两种。
两种1 1）下限温度（生物学零度）下限温度（生物学零度）作物开始生长发育要求一定的下限温度，实作物开始生长发育要求一定的下限温。