第二章應用氣象學院農業氣象主要內容概述太陽輻射與農作物熱量條件與農作物水分條件與農作物CO2與作物農業氣象災害農業氣候分析農業氣象預報1氣象條件對農業生產的影響氣候影響地球表面植被和農作物的地理分布一概述天氣、氣候影響作物生長發育及產量氣候影響作物的遺傳性天氣、氣候影響一地區的種植制度和耕作制度2農業氣象學及其研究內容2.1農業氣象學的概念農業氣象學是研究農業生產與氣象條件相互關系及其規律的科學，并在此基礎上研究和運用氣象科學技術，以便合理利用氣候資源、戰勝不利氣象因素，促進農業生產高產穩產的學科。2.2農業氣象研究的主要內容對農業氣候資源進行分析、利用和區劃確定農業氣象指標、根據指標鑒定氣象條件對農業生物

生長發育和產量的影響研究農業氣象災害發生規律及防御措施開展農業氣象觀測、預報和情報的服務工作對農業小氣候的調節、利用和改造2農業氣象學及其研究內容中國農業氣候區劃圖秦巴山區丹參氣候區劃圖秦巴山區銀杏氣候區劃圖秦巴山區杜仲氣候區劃圖3農業氣象研究的方法平行觀測法地理播種法分期播種法地理分期播種法人工氣候試驗法氣候分析法統計分析法和圖解分析法遙感與地理信息系統技術的應用淳安國家一級站觀測場思考題從光、溫、水、CO2四個方面闡述農業與氣象的關系？二太陽輻射與農作物太陽輻射對植物生長發育和產量的影響質(quality)：

光譜量(quantity)：光強度持續時間(durationorperiodicity)：光周期到達地面的太陽輻射光譜大致分為紫外輻射、紅外輻射和可見光輻射三波譜段，各波譜段對農業生物有不同的生物學意義。1不同光譜成分對植物的影響1不同光譜成分對植物的影響1.1紫外線（170-400nm）抑制生長，滅生性輻射，但可對土壤進行消毒，對某些植物有催芽作用（曬種），促進成熟、提高品質。1.2紅外光（760-4000nm）710-1000nm的近紅外輻射和紅光輻射，可調控植物生長發育，也可促進細胞伸長。>1000nm的遠紅外輻射，非生物輻射，主要表現在熱效應上。1.3可見光（400-760nm）對植物生活機能起決定性作用，真正對有機物質合成和植物產量形成具有實際意義。紅橙光和藍紫光最有效。不同波長輻射的生理生態效應光譜波長(nm)占太陽輻射能的比例(%)輻射效應光合光形態建成光損傷熱紫外線290~3800~4O--+O光合有效輻射380~71021~46++--+紅外線750~400050~79O+O+長波4000~10000OOO++顯著--很少O不顯著波長范圍植物的反應大于1.0μm對植物無效1.0~0.72μm引起植物的伸長效應，有光周期反應0.72~0.61μm植物中葉綠素所吸收，具有光周期反應0.61~0.51μm植物無什么特別意義的響應0.51~0.40μm植物無什么特別意義的響應0.40~0.31μm具有矮化植物與增厚葉子的作用0.31~0.28μm(UV-B)對植物具有損毀作用小于0.28μm(UV-C)輻射對植物具有致死作用植物對于不同波長輻射的反應1.4光合有效輻射（PAR）定義：太陽輻射光譜中可被綠色植物的質體色素吸收、轉化并用于合成有機物質的一定波段的輻射能。1.4光合有效輻射（PAR）380-710nm，約占太陽輻射能量的50%PAR=0.43S’+0.57D（h>20°）S’為太陽直接輻射；D為散射輻射實際應用可簡化為PAR=0.5S’2光照長度對作物生長發育的影響2.1光周期現象光周期：一天中白晝和黑夜的相對長度。光周期現象：植物對白天和黑夜相對長度的反應。2.2植物對光周期的不同反應，主要有三種類型：長日植物：指在一定的發育時期內,每天光照時間必須長于一定時數并經過一定天數(臨界日長)才能開花的植物。延長光照,則加速開花;縮短光照,則延遲開花或不能開花。屬于長日植物的如小麥、黑麥、胡蘿卜、甘藍、天仙子、洋蔥、燕麥、甜菜、油菜等。一般源于高緯地區，多為耐寒植物。短日植物：指在一定的發育時期內,每天光照時間必須短于一定時數才能開花的植物。如適當縮短光照,可提早開花;但延長光照,則延遲開花或不能開花。例如美洲煙草、大豆、菊花、日本牽牛、蒼耳、水稻、甘蔗、棉花等。多起源于低緯地區，多為喜溫植物。日中性植物：指在任何日照條件下都可以開花的植物，例如番茄、茄子、黃瓜、辣椒和菜豆等。2.3光照長度在農業上的應用引種短日性作物的南方品種向北方引種；長日性作物的北方品種向南方引種；緯度和海拔高度相近的地區互相引種；育種其他（控制花期）短日性作物：只有給與比臨界暗期長的連續黑暗下的光周期時，花芽才能形成或促進花芽形成的植物。3光照強度對作物生長發育的影響光的飽和點光飽和現象光補償點ACDBA：陰生草本植物光補償點B：陰生草本植物光飽和點C：陽生草本植物光補償點D：陽生草本植被光飽和點光補償點：植物同化器官中光合作用吸收的CO2和呼吸作用釋放的CO2相等時的光照強度。光形態建成：植物依賴光進行生長、發育和分化的過程。光下生長的玉米暗中生長的玉米光下生長的大豆暗中生長的大豆光照強度對產量和品質的影響正午直射的陽光3C3陽生植物的光飽和點2植物生長箱，云層密布的白天1C3陰生植物的光飽和點0C3陽生植物的光補償點晨昏-1C3陰生植物的光補償點-2光強抑制蒼耳開花的閾值滿月-3紅光抑制蒼耳開花的閾值可分辨顏色的下限-4-5野燕麥藍光向光性的閾值-6紅光下菜豆下胚軸彎勾伸展反應的閾值可分辨物體的下限-7-10野燕麥第一節間光形態建成的閾值10nWm-2不同光強的生理生態效應4光能利用率及其提高途徑4.1光能利用率：Ep=H×W/QPAREp為光能利用率，H為單位干物質所放出的熱量（cal/g），W為單位面積上平均干物質收獲量（g/m2），QPAR為作物全生育期投射到單位面積上的生理輻射能量（cal/m2）。理論計算一般可達6%-8%。目前，農業生產水平較高的國家，光能利用率只有2%-3%。我國全年平均水平僅0.4%。4.2提高光能利用率的途徑（改進作物因素、改進環境因素）培育高光效的作物品種；改善水、肥、熱、氣等外界條件，使之利于作物光合產物的積累、運輸，以增加作物產量；采取合理的栽培技術措施，適當密植，提高綠葉面積系數，維持較長的功能期；改革耕作制度，充分利用生長季，延長光合作用時間；通過育種和先進栽培技術措施提高經濟系數；及時預測和防治病蟲害及其他自然災害。三熱量條件與農作物1三基點溫度與生命活動三基點溫度：植物生命活動都需要在一定溫度范圍內才能進行，植物的每一生命活動都有其最高溫度、最低溫度和最適溫度。其中生長發育的最低溫度又稱生物學零度。三基點溫度之外，還存在最低與最高受害、致死溫度,合稱五基點溫度。有機體的增長呼吸作用光合作用溫度光合作用或呼吸作用強度同一生物不同品種的三基點溫度也有差異。同一種生物不同發育期及不同生命過程的三基點溫度不同。作物生長發育時期的不同生理過程，三基點溫度不同。2農業界限溫度農業界限溫度是指具有普遍意義的、標志著某些物候現象或農事活動的開始、轉折或終止的日平均溫度。農業氣候上常用的界限溫度0℃:初冬土壤凍結，越冬作物停止生長，早春土壤開始解凍，越冬作物開始萌動,早春作物開始播種。從早春日平均氣溫通過0℃到初冬通過0℃期間為“農耕期”,低于0℃的時期為“農閑期″。5℃:華北的凍土基本融化，喜涼作物開始活躍生長，多數樹木開始生長，深秋則通過5℃對越冬作物進行抗寒鍛煉,土壤開始日消夜凍，多數樹木落葉。10℃:春季喜溫作物開始播種，喜涼作物開始迅速生長。秋季喜溫谷物基本停止灌漿，其他喜溫作物也停止生長，大于10

℃期間為喜溫作物生長期，與無霜期大體吻合。15℃:春季通過15℃初日為水稻適宜移栽期和棉花開始生長期,秋季通過15℃日為冬小麥適宜播種期的下限。大于15℃期間為喜溫作物的活躍生長期。20℃:春季通過20℃初日為熱帶作物開始生長期,水稻分蘗迅速增長。秋季低于20℃對水稻抽穗開花不利，易形成冷害導致空殼,初終日之間為熱帶作物的生長期。農業界限溫度在農業氣候分析中具有重要意義。3積溫與應用積溫是衡量溫度強度和持續時間兩個方面對作物和變溫動物生長發育影響的綜合效應的一種農業氣象指標。積溫學說可歸納為以下3個基本論點:在其他條件得到滿足的前提下,溫度因子對生物的發育起著主要作用。生物開始發育要求一定的下限溫度。完成某一階段的發育需要一定的積溫。3.1活動積溫高于生物學下限溫度的日平均溫度稱為活動溫度,生物某一生育期或全生育期中活動溫度的總和,稱為活動積溫。3.2有效積溫活動溫度與生物學下限溫度的差值稱為有效溫度。生物某一生育期或全生育期中有效溫度的總和,稱為有效積溫。3.3凈效積溫凈效溫度等于最適溫度減去生物學下限溫度。生物在某一發育期或整個生育期中凈效溫度的總和,稱為凈效積溫。3.4積溫在農業生產中的應用農業氣候熱量資源的分析作物引種的科學依據農業氣象預報服務4溫度日變化對作物的影響溫周期現象：在自然條件下，不論作物處在生長、開花還是結實期間，它都要求一定的晝夜溫差。溫度日變化對作物生長的作用溫度日變化對作物品質的影響不對稱增溫問題？5土壤溫度對作物的影響影響種子的發芽和出苗影響作物地下及地上部分的生長影響作物的分蘗強度影響越冬作物的安全越冬調節土壤溫度:灌溉、松土、鎮壓、壟作、覆蓋等措施四水分條件與農作物1作物的需水規律同一種作物在不同的生育時期，由于蒸騰面積和吸水能力不同，對水分的需要也不同。在種子萌發及幼苗期，植株的蒸騰面積小，需要的水分不多。隨著幼苗的長大，葉面積不斷擴大，水分的需要量逐漸增加。作物在成熟期，需要的水分很少。營養生長期生長旺盛期生長后期（開花后）需水占全生育期30%50-60%10-20%植物對水分不足特別敏感的時期，稱為水分臨界期，也叫做水分關鍵時期。2蒸騰與蒸散蒸騰：植物體通過氣孔蒸發水分的生物物理過程。蒸散：農田土壤蒸發和作物蒸騰之和。在農田土壤中,播種前只有蒸發,出苗后蒸發、蒸騰作用同時存在,即開始蒸散,在植物幼苗期蒸散以蒸發為主,植物長大覆蓋土面而較密時以蒸騰為主。計算潛在蒸散、參考蒸散彭曼公式3大氣降水對作物的影響3.1降水性質對作物的影響熱雷雨、夜雨最有利于作物生長發育連陰雨不利于光合作用和干物質的積累3.2降水強度對作物的影響中雨比較有利，有效性大暴雨容易造成洪澇，使土壤泥沙大量流失，破壞土壤結構和肥力3.3降水季節分配對作物影響我國降水季節分配，總的來說對作物生長發育是有利的，但有時又因降水過多或過少而造成我國農業上的主要災害—旱或澇，并往往造成作物產量的不穩定。4土壤水分對作物的影響4.1土壤水分平衡土壤水分平衡方程：S+Y-(E+

Et)=ZS：某時期開始的土壤水分含量Y：為降水量E：土壤蒸發量Et：蒸騰量Z：該時期結束時的土壤水分含量4.2土壤水分類型和有效性按土壤中某種吸力對水分的吸持和對水分性質的影響，一般可分為：吸濕水、膜狀水、毛管水和重力水。土壤有效水：土壤中的水分不是都能被作物吸收利用，而僅僅只是一部分，這部分成為土壤有效水。田間持水量（土壤最小持水量）：是指土壤中毛管水到達最大量時的土壤含水量，它包括全部束縛水和毛管水，它是不受地下水影響的自然條件下，土壤中所能較穩定保持的水分的最大數量。田間持水量是土壤對作物有效水分的上限，常用來作為灌溉的上限和計算灌水定額：灌溉上限=田間持水量–灌前土壤含水量凋萎濕度（凋萎系數）：是指作物因吸收不到足夠的水分來滿足蒸騰的需要，植株組織中的含水量減少而失去膨壓呈萎蔫狀態，以致夜間也不能恢復膨壓時的土壤濕度。它包括全部吸濕水和部分膜狀水。通常把凋萎濕度作為作物可利用水量的下限。五CO2與作物1CO2在產量形成中的作用光合作用原料呼吸作用產物CO2補償點CO2飽和點作物生長所要求的最適宜CO2濃度為1000-1500ppm，幾乎是大氣中平均濃度的3-5倍。增加CO2濃度，可使作物的根冠伸長，提高作物的生長速度和產量。2農田上的CO2的變化規律2.1農田植被層中CO2氣流的平衡方程qa=Rx+qn–Pc=Rx+(Rk

+Rm)-Pcqa：植被上部的CO2通量Rx：作物地上部分呼吸排除的CO2通量qn：土壤中放出的CO2通量Rk：作物地下部分呼吸排出的CO2通量Rm：土壤微生物排出的CO2通量Pc：光合作用消耗的CO2總量(3)d處凹陷，原因是溫度太高，葉片氣孔關閉，

吸收數量減少，影響光合作用

反應的效率。(4)a處突起，原因是下半夜溫度偏低，呼吸作用

。(5)b點以前、b點和c點、bc段和ce段各表示植物的什么樣的生理過程？(6)曲線Ⅲ與時間直線圍成一塊正面積和一塊負面積，植物在一晝夜中對有機物的有效積累的多少，取決于這兩塊面積的

。2.2農田上CO2的日變化將農田一晝夜的溫度變化Ⅰ，光照變化Ⅱ和植物吸收二氧化碳的變化Ⅲ數據繪成曲線圖。圖中S1—S5表示密封內的面積，請回答：(1)植物在

段制造有機物。(2)植物在

段積累有機物。2.3農田上CO2的垂直變化當農田上覆蓋有植物，且光合作用旺盛時（夏季或白天），因植被層CO2大量被固定，因此CO2濃度垂直分布特點是近地面低而上層高，即CO2濃度隨高度的升高而增大，這種分布型稱為光合型。在光合作用微弱，甚至停止時（冬季或夜間），近地面上沒有CO2的固定，只有動植物呼吸、土壤生物呼吸、礦物質燃燒等釋放的CO2的過程，這時候越近地面，CO2濃度越高，即CO2濃度隨高度的升高而逐漸減少，這種分布型稱為呼吸型。白天夜間輻射風速溫度濕度CO2400W/m21m/s3oC200Pa高度m1.01Pa3外界因子對CO2交換的影響CO2的交換，最主要決定于農田中CO2的濃度。但還與太陽輻射強度、溫度、水分條件、風等外界的氣象因素有關。溫度的影響—從三基點出發水分條件的影響—間接作用風的影響—CO2的輸送、擴散、補充六農業氣象災害農業氣象災害：由不利的氣象條件所造成的作物減產歉收。冷害霜凍干旱洪澇干熱風農作物病蟲害1冷害6.1冷害是指在作物生長季節內，由于溫度下降到低于作物當時所處生長發育階段的下限溫度時（不一定低于零度），使作物生理活動受到障礙，嚴重時可使作物某些組織受到危害而最終導致嚴重減產。冷害對不同作物、品種、發育期的危害是不同的。一般作物的苗期和生育后期對冷害抗御能力較強，而在生殖器官開始分化到抽穗、開花、受精及灌漿初期對冷害最為敏感。在我國，低溫冷害是影響農業生產持續穩定發展的重要災害之一。它具有大尺度性、綜合性及地區差異性等特點。嚴重災害年可使我國糧食減產達100億千克左右。隨著我國各地種植制度的改革，復種指數增加，晚熟高產品種得到推廣應用，如遇低溫年，災害的影響和造成的損失將更加突出。因此，加強對低溫冷害發生規律及防御技術的研究，對農業穩定和國民經濟的發展都具有重大而深遠的意義。6.2冷害成因春季冷空氣入侵長江流域及以南地區常出現持續低溫陰雨，引起早稻爛秧死苗。一般在東亞槽深厚、副熱帶高壓減弱的情況下，容易形成秋季低溫天氣。夏季低溫主要發生在東北。6.3冷害分類按冷害對作物危害時期的不同劃分：延遲型冷害：指作物營養生長期，在較長時間內遭受比較低的冷害危害，使作物發育期延遲，以致在初霜到來之前不能正常成熟。障礙型冷害：指作物的生殖生長期內（主要是從穎花分化到抽穗開花期）遭受短時間（一般僅幾天）異常的低溫，使生殖器官的生理機制受到破壞，造成穎花不孕，空殼很多而減產。混合型冷害：又稱兼發型冷害，是在作物生育初期遇到低溫延遲生育和抽穗，到孕穗期又遇到低溫危害，使部分穎花不育發生空殼秕粒，給作物產量帶來嚴重的影響。按發生季節分為：春季低溫冷害。如長江中下游3月下旬4月上旬早稻育秧期持續低溫陰雨造成爛秧。北方棉花、花生等播種后持續低溫發生爛種。春季持續低溫蔬菜生長緩慢產量下降。夏季低溫冷害。以延遲型為主，但高海拔高緯度地區水稻也可發生障礙型冷害。1951-1990年間東北發生嚴重的夏季冷害5次，平均減產3成以上。秋季低溫冷害。主要影響南方晚稻生產。北方大白菜持續低溫使包心不足。小麥冬前積溫偏少使分蘗減少。熱帶作物冬季寒害。熱帶作物一般含有較多飽和脂肪酸，在零上低溫可以凝固，發生水分溢泌，導致細胞失水枯萎。冷雨。春末夏初突然降臨冷雨，使牧區優質草料缺乏。龍眼遭遇冷害6.4冷害危害指標建立了一些作物的冷害危害指標。以水稻為例：粳稻：在抽穗開花期連續三天以上日平均氣溫＜20℃，則受害；日平均氣溫＜20℃的日數愈長，危害愈重；若伴有陰雨、大風、低濕，則將加重危害。在花粉母細胞減數分蘗期日平均溫度＜20℃一天或一天以上，24小時降溫強度≥6℃則受害。秈稻：受害指標一般比粳稻高。6.5冷害的防御掌握低溫氣候規律，合理安排品種搭配和播栽期。加強低溫冷害預報及應用。長期趨勢預報有利于調整作物布局和品種搭配，中、短期預報為及時采用應急的抗御措施提供可靠依據。改善和利用小氣候生態環境，增強抗御低溫能力。選擇通過局地地形削弱冷空氣入侵次數和降溫強度的相對較暖環境。有些地區采用地膜覆蓋，以水增溫和噴灑化學保溫劑，這些措施都能達到減輕低溫危害的目的。選擇耐寒的高產品種，促苗早發，合理施肥促進早熟。2霜凍2.1霜凍是指在溫暖時期內，土壤表面、植物表面以及近地面空氣的溫度，迅速降到足以引起農作物遭受損失或者死亡的短時間低溫冷害（通常在0℃或0℃以下）。它與霜不同，霜是近地面空氣中的水汽達到飽和，并且地面溫度低于0℃，在物體上直接凝華而成的白色冰晶，有霜凍時并不一定是霜。每年秋季第一次出現的霜凍叫初霜凍，翌年春季最后一次出現的霜凍叫終霜凍，初終霜凍對農作物的影響都較大。凍雨：這種雨從天空落下時是低于0℃的過冷水滴，在碰到樹枝、電線、枯草或其他地上物，就會在這些物體上凍結凍雨成外表光滑、晶瑩透明的一層冰殼，有時邊凍邊淌，象一條條冰柱。中國出現凍雨較多的地區是貴州省，其次是湖南省、江西省、湖北省、河南省、安徽省、江蘇省及山東省、河北省、陜西省、甘肅省、遼寧省南部等地，其中山區比平原多，高山最多。雨水從空中落下來結成冰，能致害嗎？能，這種冰積聚到一定程度時，不僅有害，而且危害不淺。2.2霜凍分類平流霜凍:由北方強冷空氣入侵釀成的霜凍，常見于長江以北的早春和晚秋，以及華南和西南的冬季，北方稱之為“風霜”,氣象學上叫做“平流霜凍”。輻射霜凍:在晴朗無風的夜晚，地面因強烈輻射散熱而出現低溫，民間稱之為“晴霜”或“靜霜”，氣象學上叫做輻射霜凍。混合霜凍:先因北方強冷空氣入侵，氣溫急降，風停后夜間晴朗，輻射散熱強烈，氣溫再度下降，造成霜凍，這種霜凍稱為混合霜凍或平流輻射霜凍，也是最為常見的一種霜凍。一旦發生這種霜凍，往往降溫劇烈，空氣干冷，很容易使農作物和園林植物枯萎死亡。所以這類霜凍應特別引起注意，以免造成嚴重的經濟損失。2.3霜凍對作物的傷害膜結構損傷結冰傷害細胞在零下低溫的結冰有兩種:細胞間結冰,即在細胞間隙結冰,對細胞傷害不大細胞內結冰,先在原生質結冰,然后在液泡內結冰。細胞內結冰傷害的原因主要是機械的損害。冰晶體會破壞生物膜、細胞器和胞質溶膠的結構,使細胞亞顯微結構的隔離被破壞,酶活動無秩序,影響代謝。嚴寒霜凍以后，氣溫又突然回升，則作物滲出來的水分很快變成水汽散失掉，細胞失去的水分沒法復原，作物便會死去。2.4影響霜凍發生和強度的因素天氣條件在晴朗無風、低溫條件下容易發生霜凍。因晴空少云的天氣，有利于地面輻射冷卻，無風則減弱了空氣的渦動混合，高層的較暖空氣不致傳到下層。濕度低就難以形成霜或露，可避免凝結潛熱的釋放，而加強了空氣的冷卻程度。但冷氣團的風可加強平流霜凍的強度。地形形狀冷空氣流動特征霜凍危險程度山頂和斜坡上部流出最小平原和平坦的山頂沒有流出中等廣闊平坦的谷地微弱的流入中等以上窄而彎的谷地流入大于流出大盆地只有流入最大不同地形發生霜凍的危險性地形及自然條件地勢低、地形閉塞處，冷空氣容易沉積，加之風小冷暖空氣不易混合，因此降溫快，霜凍最為嚴重。斜坡上的霜凍害與無霜凍害地帶河湖邊無霜凍地帶2.5霜凍的防御合理調整作物布局，根據霜凍來的早晚，無霜期的長短，選取早熟品種，避開霜凍時間。在播種方面，可采取適當深播，合理密植，多施磷鉀肥，精耕細作，改良土壤等方法。采用常規方法，如噴灌、放煙霧等。科學種田，擴大地膜種植面積，它不但保溫保濕，還能提高地溫。噴灑促早熟農藥，使作物早熟。3干旱3.1干旱在農業技術水平不高的條件下，長期降水偏少，造成空氣干燥，土壤缺水，使農作物體內水分發生虧缺，影響正常生長發育而減產的農業氣象災害。3.2干旱的原因及指標引起干旱的原因較復雜，從天氣角度看，是由于大氣環流反常，高氣壓的長期控制，引起降水量偏少，此外還與土壤、地形、作物對水分的要求有關。因而至今還沒有一個統一的干旱指標。目前所用的表征干旱的指標多為：降水量，降水與平均溫度比，土壤水分和作物參數，氣候指標和蒸散量估算，綜合指標等類型。3.3干旱分類3.3.1按發生的成因：土壤干旱：由于土壤水分虧缺，作物的根系難以從土壤中吸收到足夠的水分去補償蒸騰的消耗，從而引起作物體內水分平衡失調的現象。大氣干旱：由于大氣高溫、低濕并有一定的風力，使作物的蒸騰作用加劇，根吸收的水分不能滿足蒸騰水分的消耗，引起作物體內水分平衡失調而造成作物光合作用強度降低或灌漿過程受阻的現象。生理干旱：土壤中水分不虧缺時，因土壤環境因素不利或農業技術措施不當而引起的作物體內水分平衡失調的現象。（如，土溫過低或過高；土壤通氣狀況不良，氧氣不足，土壤鹽分濃度過高等）。3.3.2干旱按照發生分：春旱（3~5月）：特點是低濕、缺雨或少雨、氣溫不高，并伴有使土壤變干的冷風。我國黃淮流域、西北等地經常發生。主要影響春播及小麥的生長。夏旱（7~8月）：特點是太陽輻射強、高溫低濕、蒸發和蒸散量大。我國長江中下游流域常發生。因此時正是作物生育旺盛期，所以夏旱對作物危害較大。秋旱（8月下旬至9月下旬）：特點同于夏旱，但強度稍小。我國南北均有出現。秋旱對秋作物灌漿及秋播影響很大。冬旱：特點是降水少、多西北大風、低溫低濕。主要出現在華南地區。春旱夏旱秋旱春秋旱春秋連旱，伏旱為主春夏連旱，春旱為主春夏連旱，夏旱為主冬春連旱，春旱為主3.4干旱的防御措施干旱可用興修水利、搞好農田基本建設，根據干旱規律來安排農業生產；節水灌溉，如用先進的噴灌、滴灌等節水灌溉技術，提高水的利用率；培育和選用抗旱的作物品種，耕作保墑；覆蓋或用化學物質噴灑來抑制土壤蒸發；人工降雨作業等措施來減輕、防御干旱。4洪澇4.1洪澇降水時間過長、過于集中對作物造成的災害。4.2洪澇產生的原因洪澇發生的原因是多方面的。由于大氣環流異常，使雨帶在某一地區長時間停留或徘徊，是引起澇災的主要、直接的原因。此外，地形、土壤類型及結構、水利設施、種植制度及種植的農作物種類等也影響到洪澇的發生和嚴重程度。4.3洪澇常用的指標降水量和標準差，降水量準平均值，旱澇指數，降水量及降水日數等。4.4洪澇分類4.4.1按水分過多的程度分：洪水即大雨、暴雨引起的山洪暴發，河水泛濫，淹沒農田，毀壞農舍和農業設施的災害。澇害是雨量過大或過于集中，造成農田積水而使作物受到危害。濕害（漬害或瀝澇）是連陰雨時間過長或洪水、澇害之后排水不良引起的，使土壤水分長期處于飽和狀態，作物根系因缺氧而受到危害。4.4.2按澇災發生的季節分：春澇（或春夏澇）以濕害為主，多發生在華南及長江中下游，易引起小麥和油菜爛根、早衰和病蟲害流行。夏澇以洪水為主，多發生在黃淮海平原，長江中下游，東南沿海，四川盆地及東北地區，影響夏收夏種，甚至無收。秋澇（或夏秋澇）時澇害和濕害均有發生，以西南和陜南發生較多，對秋收作物的生長發育和產量影響較大。4.5洪澇的防御措施興修水利，改良土壤結構，建立合理的排灌系統，調整農業布局，在低洼易澇地區種植耐澇作物等措施來防御澇災。5干熱風5.1定義干熱風是我國北方麥區的主要氣象災害，又稱為“干旱風”、“火風”。它是指引起作物大量蒸騰的綜合氣象現象（高溫、低濕、較大風速的旱風），這種綜合現象在農業技術水平不高的條件下，嚴重的破壞了作物的光合作用和水分平衡，在短時間內給作物的生長發育和產量帶來很大損失。干熱風出現時和大氣干旱出現時一樣，氣象要素的日變化不大。但大氣干旱持續時間較久，而干熱風在很短時間內就可使小麥受害；大氣干旱出現時風速一般很小，而干熱風出現時卻為較大的旱風。5.2干熱風出現的天氣和氣候背景干熱風危害小麥的時期正處在春末夏初季風交替、雨季到來之前的干旱少雨時段。由于我國北方麥區還在大陸變性氣團的控制下，加之西北沙漠和黃土高原的下墊面增溫和華北西部地形陡降而引起的氣流下沉增溫，使整個北方麥區在5~6月份氣溫增溫迅速、干燥多風、少雨干旱。從天氣形勢上看，在高空500hPa圖上，副熱帶高壓控制長江以南地區。在青藏高原、新疆、蒙古高原有暖高壓或暖高壓脊發展，東亞為一大槽。北方麥區上空為脊前的暖平流控制。在地面圖上，新疆至河套有熱低壓或變性高壓東移，由于西北地區下墊面和華北地區地形的影響，使北方麥區低層空氣變得更加干、熱，而形成了干熱的變性氣團。當干熱的變性氣團前面的冷高壓移到黃海、東海時，由于海面摩擦力較小，海水溫度又較低，而使冷高壓趨于穩定或停滯，這時北方麥區較長時間處于冷高壓后部、干熱的變性氣團前部的偏南氣流控制下。在高低空天氣形勢配合下，干、熱并伴有一定風速的干熱風天氣就出現了。5.3干熱風的類型高溫低濕型：特點是氣溫高、干旱、地面吹片南風或西南風（也有偏東風）。這種燥熱天氣使小麥炸芒、枯熟、秕粒，是北方麥區危害小麥的主要干熱風類型。雨后枯熟型：特點是雨后高溫或雨后猛晴，使小麥發生青枯或枯熟。多發生在華北和西北的甘肅、寧夏等地區。旱風型：特點是溫度低，日最高氣溫不一定高于30℃，但風速較大（3~4級以上），風向西北或西南。多發生在蘇北、皖北地區。5.4干熱風的防御措施在干熱風出現前可選用抗干熱風優良品種、營造防護林帶、合理施肥，適澆麥黃水、適時播種等綜合農技措施，來避免干熱風危害。在干熱風出現時可噴灑石油助長劑、草木灰水、磷酸二氫鉀、硼、腐植酸鈉等化學藥劑來減輕其危害。農作物病蟲害七農業氣候分析農作物在生長發育和產量形成過程中，需要有一定的熱量、適宜的水分、充足的陽光。在作物生長期內，光、熱、水等條件配合得愈好，作物生長發育狀況也愈好，最后產量和品質也愈高。一定氣候條件給作物生長發育提供一定的光、熱、水條件，而各地氣候條件不同，提供給作物生長發育的光、熱、水條件也不同，所以最后產量和品質也不同。為了充分合理的利用當地的光、熱、水條件—農業氣候資源，最大限度地避免、抗御不利的氣候條件，我們必須進行農業氣候分析。1農業氣候分析概述農業氣候資源包括：太陽輻射、溫度、降水、風、CO2等。這些要素的特征：光、熱、水各因子間相互聯系、相互制約，一種因子的變化會引起另一因子的變化。資源各因子的時空分布不均衡。某一地區某時段內，光、熱、水資源的數量是相對穩定的，從總體來看是取之不盡的。局部地區的資源是可改造的，是有潛力可挖的。2農業氣候分析的任務為各地區農、林、牧及其作物種類、品種、種植制度的合理布局，提供農業氣候依據。為避免、抗御災害提供農業氣候依據。為采用科學的栽培、耕作、農機操作等措施提供農業氣候依據。為有效的引種、擴種提供農業氣候依據。3農業氣候分析的原則著重考慮對作物生育和產量形成起決定作用的氣候因子—關鍵氣候因子。著重考慮對作物生育和產量形成起決定作用的時期—關鍵期。農業氣候指標要有一定穩定性，要對農業生產有80%的保證程度，同時也要考慮因年型、因生產條件變化而引起的變化。著重考慮用農業氣候相似原理來分析。在農業氣候相似的地區，不僅作物能得以生存，而且還要獲得一定產量。4農業氣候分析內容農業氣候分析：根據農業生產的具體要求來分析當地的氣候條件。首先將農業生產對象與氣候因子間的關系，用指標定量的表示出來，然后利用這些指標—農業氣候指標的時空分布規律來說明某地區的農業氣候特征，并評價它對某種作物（品種）生育、產量形成或農業生產過程的利弊程度，最后提出趨利、避害、抗災的措施途徑。討論：農業氣侯指標有哪些？5農業氣候指標是指當地氣候條件和生產水平下，表示農業生產（作物生長發育、田間作業等）對氣候條件的要求和反應的一種氣候要素值或一綜合性數值。這個數值用來定量或定性衡量當地農業氣候條件按的利弊程度。作物品種發育期農業氣候指標≥10℃積溫玉米早熟播種-成熟2100-2300中熟播種-成熟2400-2800晚熟播種-成熟＞3100水稻早熟移栽-成熟2000中熟移栽-成熟2400-2700某地小麥和水稻的農業氣候指標例如：某地冬小麥在拔節后1~5d內，當最低氣溫為1~-2℃時，產生輕霜凍危害；在拔節后16d，當最低溫度為1℃時，就產生輕霜凍危害，而該地棉花在苗期，當最低氣溫為3℃時，就受到霜凍危害了。以上這些作物對氣候條件的要求和反應的數值，均稱為農業氣候指標。6農業氣候指標的特點一定的農業技術水平下有以下特點地區性多年性穩定性（保證率）7農業氣候指標的表達形式通常采用日數、日期、氣候要素值。表示日數的有：生長期、無霜凍期、發育期間隔日數、不同界限溫度出現日期之間的間隔日數、降水日數、災害性天氣持續日數等。表示日期的有：播種期、移栽期、作物的發育期、霜凍等災害天氣出現和終止日期，某界限溫度出現和終止的日期、某農技措施適宜進行的日期等。氣候要素以光、熱、水、風等來表示。熱量方面多用平均氣溫、極端氣溫、日較差、各界限溫度及其之間的積溫等。水分方面用降水量、降水變率、相對濕度、飽和差、干燥度、土壤濕度等。表示光照條件的有太陽總輻射、光合有效輻射、日照時數、日照百分率、光照強度、透光率等。7.1光資源的分析7.1.1光質的分析主要分析太陽輻射光譜成分隨日、季、緯度的變化，及其對作物的影響。不同緯度、不同高度地區，在不同季節因太陽高度角不同，使太陽輻射透過的大氣厚度有差別而形成光質明顯的差異。在我國華北、青藏高原、江南由于光質的不同對作物生育及品質的影響也不同。7.1.2光照長度的分析光照長度的分析是分析某地區內可照時數在年、季、月的變化規律及在該地區內的空間變化規律。結合農業生產考慮，多分析該地區在≥5℃、≥10℃期間的可照時數的時空分布規律。除平均值外，還考慮極值、變率、保證率及年型。光照長度的單位用小時表示，也稱日照時數。7.1.3光照強度的分析由于植物在光合作用中，只同化440-760nm波段的輻射光，因此在農業氣候分析中，著重分析生理輻射（光合有效輻射）強度隨時空變化的規律。QPAR=0.43S+

0.57DQPAR為生理輻射，S為直接輻射，D為散射輻射有時，為方便期間，取總輻射的1/2為生理輻射。單位常用cal/(cm2·cm2)結合農業生產，還分別計算≥10℃期間的生理輻射的大小，用以揭示作物可利用的能量大小。7.2熱量資源的分析某一地區熱量的水平、積累的數量、分布特點、冬季寒冷程度、春秋季節變化特點等決定著該地區作物的種類、品種、種植制度、種植方式、產量高低及品質優劣，而目前大面積地控制地區的熱量還不可能，為使農業生產有效利用熱量資源、避開災害，弄清當地的熱量狀況、特點，是農業氣候分析的重要內容。7.2.1作物生長期長度廣義的作物生長期是指作物能生長的時期，一般指春季0℃初日到秋季0℃終日之間的日期，或用無霜凍期表示。某種作物的生長期則是從播種到成熟期間的日期。要計算生長期，首先要計算界線溫度（0℃、5℃、10℃、15℃、20℃）及霜的初終日期。界限溫度初終日期一般用5日滑動平均法（按中國氣象局資料統計規定）、圖解法和二倍偏差法計算。然后利用平均年日期序列表即可求出生長期。生長期界限≥0℃≥10℃≥15℃≥20℃春10-20℃秋18-0℃多年平均（d）27020116311016067最多年（d）29622018112817979最少年（d）248184142677552較差（d）48363