农业气象学原理

农业气象学原理第一章绪论1生物有机体的生长发育和产量形成生物体的全部生命过程，既存在它内部生命活动的矛盾，出存在它与外界自然环境的矛盾，这些矛盾构成一个辩证的统一整体，生物体的生命活动就是这些矛盾作用下的结果。生物有机体发展的内因充满着各种矛盾，同化和异化则是基本矛盾，贯穿于生命活动的始终。生物有机体生长发育的外因也是一个复杂的外部矛盾的总体，既有不同的外界自然因子如土壤、气候、地形地势等与生物有机体的矛盾，又有外界人为因素如农业措施，社会经济条件条件等与其生育的矛盾，外部矛盾是生物体发展的条件，它和内部矛盾一起，影响生物体发展的进程，参与决定生物体发展的性质和方向。2、农业生产与气象条件在影响农业生产的外界自然环境的诸因子中，气象因子是十分重要的，它是动植物生活所必需的基本因子。农业生产的一个特点是地域性和季节性都很强，发展农业生产，必须“因时因地制宜”，所谓时，实际是指气象条件，说明气象条件对农业生产的重要意义。我国农业生产的优良传统之一，就是推行精耕细作技术体系，这也是我国农业生产一个显著特点。3、农业气象学的定义农业气象学是研究农业生产与气象条件的相互关系及其规律的科学，它是根据农业生产的需要，运用农学和气象科学技术来不断揭示和解决农业生产中的农业气象问题，以谋求合理利用气候资源战胜不利气象因素，促使农业发展的实用性学科。农业气象学的研究对象不能单指生物体及其生产过程，也不能单指生物体所处的气象环境，而是生物体与气象条件两者相互作用的规律及其影响，一方面研究农业生产对气象条件的要求和反应，气象条件对农业生产的影响；同时，另一方面也研究农业生产对气象条件的影响。4、农业气象学的主要内容大体可归纳为以下几个方面（一）农业气象基本方法与理论的研究（二）农业小气候研究（三）农业气象灾害规律及防御措施的研究（四）农业气候资源分析及其开发利用研究（五）农业气象情报、预报方法研究与服务（六）因地制宜开展专业气象研究和服务第二章太阳辐射与农业生产1、光是生物体生命活动的能量源泉到达地球上的太阳辐射就其最主要的作用而言是产生光合效应、热效应和光的形态效应。西曼等认为地球生物圈内的光辐射的生物学效应可分为：（1）有机物质的组成，其中包括光合作用，维生素D和花青甙的形成；（2）物质输送，其中包括染色、红斑病的形成和杀菌作用（3）刺激作用，其中包括光周期现象、向光性、趋光性、感光性、光发芽和暗发芽，光形态形成以及叶脉与分泌腺的刺激作用。2、植物单叶的光学特性（－）叶片对光的反射、透射和吸收投射于叶面的太阳辐射可分反射、吸收和透射三部分，反射由外反射和内反射两部分构成，外反射是叶片表皮层与空气的界面所发生的反射现象，内投射是反射到叶R，透射率T和吸收率A有如子内部，又从投射一侧返回空气中的辐射。反射率下关系：R+T+A=1所谓透光率，就是农田中各高度的照度与农田上方（对照点）照度的比值，常用小数或百分数表示，也称相对照度。太阳光能中的可见光、红外线和紫外线到达地面上的比例虽因季节、纬度、地势和气象条件等而有不同，但大体上可见光约占45－55%，红外线50－60%，紫外线仅占0－5%。植株叶子在吸收太阳光后能量平衡的粗略计算（1）、能量用于光合作用（2）、能量用于叶子向周围环境散热（3）、余下的能量转化为热能，可使623－640克的水分蒸腾，并在光合作用中形成约1克干物质。粗略地说，光合有效辐射约占太阳总辐射的50%。3、植物的光周期现象光周期现象是指植物生长发育对昼夜长短的不同反应，即白天光照和夜晚黑暗的交替与它们的持续时间对植物开花有很大的影响，称为光周期现象。自然界中很多植物的开花对光照长度非常敏感，有的只有在光照长度超过一个临界值（临界光长）时开花，否则停留在营养状态，这类植物称为长日性植物，有的植物只在光照长度短于一定临界值时开花，这类植物称为短日性植物。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。中间型植物是指开花受光长的影响较小，只要其它条件适合，在不同的光长下都能开花。植物分成短日或长日性类型，需要有一个客观的光照时数标准，长日性植物光长不能短于这个界限长度，而短日性植物相反，不能长于这个界限长度，短于或长于这个长度，短日性植物都不能开花结实，而始终保持营养生长状态，这个界限长度即为临界光照长度。4、光照强度及其对植物的影响光饱和现象：在一定的光照强度范围内，并在植物生长适宜的外界条件下，光合强度随着光照强度的增强而增强，当光强超过一定限度时，光强再增大，光合强度并不相应增强，它以一个最高值为渐近线而不再上升，这种现象称为光饱和现象，光－光合作用曲线大体呈双曲线型。5、光饱和点：光强增强时，光合量也增加。光强达到一定强度时，光合量不再增加，这种现象如前所述，称为光饱和现象，这个光的临界点称为光饱和点。6、植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光强值称为补偿点，在这一光强下，光合作用制造的产物与呼吸作用消耗的产物相等，在光补偿点以上，植物的光合作用超过呼吸作用，可以积累有机物质，在光补偿点以下，植物的呼吸作用超过光合作用，此时非但不能积累有机物质，反而要消耗贮存的有机物质，如长时期在光补偿点以下，植物将逐渐枯黄以至死亡。.对于水稻、小麦等C3植物，光饱和点为3－5万勒克斯，C4植物的光饱和点一般比C3植物高。.作物群体的光饱和点和光补偿点均较单叶为高。.光照量度就是每昼夜植物所获得的光照能量的总和。.到达地球表面的太阳辐射大致分为三部分，紫外辐射、可见光及红外辐射。7、可见光各个波段的作用真正对有机物合成和产量有实际意义的，只是400－700nm范围内的光，即光合有效辐射，其中最有效的部分为红橙光和蓝紫光。蓝紫光部分为400－510nm之间。这是一个强的叶绿素吸收带和强的黄色素吸收带，它的效率虽只及红橙光的一半，但对于植物的化学成分有强烈的影响，能促进蛋白质和脂肪的合成和数量增加。8、红外线对植物的影响红外线可分为近红外辐射和远红外辐射，两者对植物的影响不同，波长大于1000nm的辐射为远红外辐射，对于植物无特殊效应，一旦被植物吸收，即转换成热能而不参加光化学反应过程，波长在1000－710nm之间的辐射是近红外辐射，它是一个对于植物具有特殊作用的光谱带，虽然伸长效应的光谱区并不准确地符合此带的范围，但人们已经肯定了这个光谱带的辐射能量对于植物的伸长效应。9、光能利用率的概念与计算光能利用率是投身到作物表层的太阳光能或光合有交辐射能被植物转化为化学能的比率。10、影响光能利用率的因素影响植物群体的光能利用率的因子，主要有光合面积、光合时间和光合能力。（光合面积主要指叶面积）。要使群体有最大的光能利用率，就应求出最适叶面积系数值，大豆的最适叶面积系数约为3.2，玉米约为5.0，小麦约为6.0－8.8，水稻约为4.0－7.0。11、光合时间：是指作物在整个生育期间或在全年中利用太阳光能进行光合作用的时间。适当延长植物的光合时间，可以增加体内有机物质的积累而提高产量，为了延长光合时间，农业栽培管理主要从两方面入手，一是延长叶片的寿命，即延长叶片的功能期，防止叶片早衰，（对禾谷类作物来说，每张叶片特别是近穗叶片的寿命长短对籽粒产量有极为重要的作用，二是适当延长植物的生长期，（我国的间作套种是增加光合面积，延长光合时间，从而提高光合效率的有效措施。12、光合能力：当植物的环境因素处于最佳状态（包括大气中CO2的深度为正常含量）时，植物的最大净光合作用速率称为光合能力。于沪宁等人在威廉和约瑟夫提出光合生产图解模式的基础上将光合生产的过程分为三个阶段来剖析，并提出了各阶段限制因素。第一个阶段是能源和原料的输送阶段，光及CO2通过辐射及扩散，进入植物层直达叶绿素内的光合作用反应中心，并进行再分配；第二个阶段是能量转化阶段，无机物转化为有机物，光能转化为生物化学潜能；第三个阶段是生物化学阶段，叶子中初步合成的碳水化合物用于生长发育和转送到其它器官贮藏，或转化为还原程度更高的化合物。此外，光合作用也依赖于温度、水分等其它外界因子，所以，设法改善这些生境条件，也能提高植物的光能利用率。•各类植物光合作用的最适温度范围不同，C4植物净光合作用的最适温度在30C以上，C3植物的净光合作用的最适温度则较低，阳性植物的净光合作用最适温度为20-30C,耐荫植物比阳性植物为低，一般为10-20C。13、光能利用率的提高14、（一）、增加植物对太阳能的吸收比例，减少透射，反射和漏射损失。（1）、增加群体中光合作用面积，即增加吸收太阳光能的叶面积。合理密植是充分利用光能、空间、地力、提高植物光能利用密度率的重要措施，合理密植的关键是栽培密度要合理，既要有一个较大的叶面积系数，但又不能过大。（2）、造成群体中多层立体配置（二）、增加农作物生长的日数，高效地利用全年太阳能进行光合生产，间作套种能充分利用时间和空间，使田间作物始终有旺盛的群体，保持较高的光能利用率，间作套种也提高了复种指数，延长了生长季节，较充分地利用了各种资源，从而提高了光能与土地利用率。间作套种还把单作的间歇用光变为套作的延续交替用光，生长了群体的光合时间，同时加大了总体光合面积。（三）、改善水、肥、热、气等外界条件，增加光合能力（四）、减少呼吸消耗，增加净光合生产率抑制光呼吸就能减少C02的释放，大大提高光合强度，增加干物质积累，另外,防止病虫等危害，也是减少光合产物消耗的重要措施。（五）、提高经济系数，禾谷类作物经济系数大多为0.3—0.4，高的可达0.5，通过育种和先进栽培措施，经济系数可以提高。从上述五个方面来看，农作物产量实际等于：｛（光合面积*光合能力*光合时间）-消耗｝*经济系数。可称之为光合性能，它是决定农作物产量高低和光能利用率大小的关键。总之，光是植物生产有机物的能源，农、林、牧业生产的各种产品都是太阳潜能的表现形态，提高植物的光能利用率，可以发挥农业生产的极大增产潜力。第三章热量条件与农业生产1、温度表示热量的物理学基础首先，根据热力学原理，热量是传递着的能量，温度是决定一个系统是否与其它系统处于热平衡的客观标志，其特征在于一切互为热平衡的系统都具有相同的温度，亦即温度是系统本身内部热运动状态的特征反映，因此，温度的高低可反映了热量的水平，而温度的也为热量的测量和用温标表示提供了可能。其次，在反映地方气候条件时，用温度比用热量具有更大的优越性，因为温度既决定于辐射热的大小，还决定于下垫面的条件及其它的物理和非物理特性，它是一个受综合影响的度量指标。每三，植物生化反应的速率与温度的关系比用“焦耳”表示的关系更为密切，因为生化反应速率主要决定于活化分子的数目（浓度），而不是决定于反应物质的平均动能的变化，活化分子数目的变化则主要依赖于温度的高低。第四，和表示热量的其他物理量相比，温度的测量方法最为简单，仪器普通，易于普及等，为用温度表示热量提供了方便。2、温度的农业意义温度作为热量条件的标志，对生物体的影响是多方面的，它影响其生理生态特性，分布、同化、呼吸及其蒸腾等各生理过程，生长发育与产量形成以及产品的产量与质量等等。根据温度对作物生理生态特性的影响及作物对温度的要求，可把作物分为喜温作物和耐寒作物，前者指生长发育的起点温度与全生育期中所要求的温度都比较高，后者指生长发育的起点与全生育期中所要求的温度相对较低。根据温度寻植物分布的影响及植物对温度的适应性，也可把植物分成广温植物（植物生长要求的温度范围较宽，分布较广）和窄温植物（植物的生活对温度条件要求严格，分布范围也较窄）。温度除直接影响作物的生长发育外，还通过影响农业环境中的其它因子（如水分、土壤等）间接地影响作物的发育，温度条件还是作物病虫发生、发展以至蔓延的基本条件之一。人从温度的物理学意义出发，系统本身是决定温度水平高低的条件之一，因此，土壤温度、动植物体温及水温在研究温度对农业生物的影响及其间关系时有着特殊的意义。3、土壤温度的农业意义土壤温度对于在土壤中以及在邻近气层中所出现的各种过程和现象都产生影响，自然也影响到农业生物的生长发育环境及其生命活动。地温对作物整个生育期都有一定影响，而且前期影响大于气温，在气温低而又不至于危害作物正常发育的情况下，增加地温对促进作物生长是十分有利的。地温对作物的影响包括对地上部和根系的生长量，种子的萌发与幼苗的生长，作物的安全越冬，作物光合作用，作物对水分及营养物质的吸收与输送以及土壤中有效养分的变化等等影响。土壤温度不太高时，对根系生长比较有利，种子发芽，出苗以及幼苗的生长与土壤温度的关系最为密切，土壤温为对植物块根、块茎及其它作物产量影响很大，在土壤水分充足的条件下，土壤上层分蘖节处的温度是影响分蘖强度的主要因素。此外，土壤温度还影响根的吸水量，农田C02的释放量，以及通过影响作物吸水而影响气孔阻力和限制作物的光合作用。4、生物体体温的农业意义生物体体温与其周围环境温度并不一致，体温才是真正影响生物体生命活动的。作物的一切生理活动除受环境影响外，还决定植株本身的热量收支，热传导和蒸腾作用等，而叶温与作物的光合、呼吸、蒸腾及极端温度对作物的危害等都有直接关系，因而用叶温表示作物的温度状况更为客观。5、温度强度及其对农业生物的影响一、农业生物生命活动的基本温度（一）、三基点温度与受害、致死温度：不论对于哪种温度，仅就其生理过程来说，都有三个基本点，即通常所说的三基点温度，最低温度、最适温度、和最高温度。或称为下限温度，最适温度、上限温度。对于作物的生长，下限温度是指在一定低温影响的一定时间内，作物不能继续生长，最适温度是指生长最适宜的温度，上限温度是指作物处于一定高温的一定时间内，不能继续生长，但也不受伤害的温度。就某一项生理过程而言，也有三基点温度。作物光合作用和呼吸作用就存在三基点温度，一般地说，光合作用的最低温度为0—5C,最适温度为20—25C,最高温度为40—50C,对呼吸作用，则分别为一10C、36—40C、50C。不同作物及品种，作物的光合与呼吸作用的三基点温度也有变化，而，光照强度、CO2浓度，土壤水分含量以及农业技术措施等都会影响三基点温度值的大小。如果温度高于上限温度或低于下限温度，作物就会逐渐受到不同程度的危害，此时称为受害高温或受害低温，温度进一步升高或降低，则会使作物受害致死，称为致死高温或致死低温，结合上面所讲的三基点温度，这就是通常所说的五基点温度或七基点温度。（二）、有效温度与温度的有效性从农业生物存在三基点温度的事实出发，就产生有效温度与无效温度的概念。农业气象学通常把生物生命活动或生长发育的下限温度称为各自相应的生物学下限温度（或生物学零度，并以B表示），当日平均气温在B值以上（或以下）时，则该温度就是有效（或无效的）。故可以认为低于B值的日平均温度为无效温度，当日平均温度在B值以上，则该温度为活动温度，活动温度中扣除B值以下，上限温度（C值）以上的温度而余下的温度为有效温度。（三）、界限温度的农业意义农作物生命活动的另一个基本温度是农业界限温度，又叫指标温度。它表明某些重要物候现象或农事活动开始终止的温度，所谓“界限”，完全是从农业生产和气象条件的关系上划定的，农业气候上常用的界限温度（日平均温度稳定通过日期）：0C、3—5C、10C、15C、20C。6、温度条件与作物引种（1）、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。（2）、草本植物比木本植物容易引种成功，一年生植物比多年生植物容易引种成功，落叶植物比常绿植物容易引种成功。（3）、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，任何一种植物引种到另一地方种植后，在一定范围内外界气候条件都能促使植物发生变异，以提高其后代适应新环境的能力，即在植物引种过程中，存在着气候驯化的现象。（4）、当然，具体引种时，不能单独考虑温度的作用。在其他条件如土壤适宜时，还必须综合光温条件进行分析。7、积温的种类农业气象学中，应用最为广泛的是活动积温与有效积温，活动积温是作物在某时段内活动温度的总和，而有效积温是在某时段内有效温度的总和，可根据该时期内日平均温度计算。8、净效温度就是活动温度减去生物学下限温度和有效温度上限以上的数值，净效温度的累积即为净效积温。9、造成积温不稳定的原因有这样几个方面1）积温学说的假定2）环境因子的干扰3）作物本性的影响4）人为造成的误差10、气温日周期变化比较量是指作物生育期的平均气温在20-30C范围内，同一平均气温值的气温日周期变化的程度。11、作物的感温性：热量条件随各地的纬度、经度、拔海高度、地形、和栽培季节不同而变化。温度是作物发育过程中不可缺少的条件，但不同作物、品种对湿度的与反应不同，品种受温度的影响表现出发育速度不同的特性称为感温性。某品种在高温下能显著表现出缩短抽穗日数，则该品种感温性强，反之则弱，前者可称为对温度反应敏感，后者不敏感。有些作物在其发育过程中，需要一定的低温环境或低温刺激，否则不能正常抽穗结实，如小麦，这是作物感温效应的另一特点。12、温周期现象：在自然条件下，气温呈现着周期性变化，许多植物长期生活于某一自然条件下，适应了某种节律性变化规律，并遗传成为某生物学特性之一，这一现象称为作物的温周期现象。13、温度过低对农业生物的危害：一般可把低温危害分成冷害、寒害、霜冻和冻害四种类型。14、冷害类型：依照农作物受害情况，可将冷害分成（1）、延迟型冷害：指作物在其营养生长期（有时也包括生殖生长期）内遭遇低温，使作物生育进程减慢，延迟生育，最终秕粒增加，导致减产的现象。（2）、障碍型冷害：指作物在其生殖生长期（主要是生殖器官分化期到抽穗开花期）遭受短时间（一般只有几天异常的低温，使生殖器官的生理活动受阻，造成颖花不育，籽实空粒而减产的现象。（3）、混合型冷害：指在作物生长季中相继出现或同时发生上述两种类型的冷害，即在生育前期遇低温延迟生育，在孕穗、抽穗、开花期又遇低温冷害，造成不育或部分不育，产生大量空秕粒，产量锐减。（4）、间接型冷害：或称稻瘟病型冷害，指水稻在其生长期内因低温阴雨而发生稻瘟病，使作物受害减产。依照发生地区分，可把冷害分成：东北冷害、南方冷害、北方冷害。依照发生的季节分，则主要有春季（春末夏初）低温、夏秋季低温和秋季低温。15、冷害对作物的危害：各种作物品种在其个体发育过程中都要求一定的温度条件，其生育的适温范围也不一样，若温度低于生育适温的下限温度，作物就将受到不利影响，引起体内的一系列生理变化。低温冷害的影响主要有：（！）、影响作物的生理过程。（2）、引塌起作物生理失调。（3）、限制作物的营养生长。（4）、危害作物的生殖生长。16、寒害类型：依寒害发生时的农业天气条件，一般可将寒害分成：（1）、平流型寒害，指平流型降温引起的寒害。（2）、辐射型寒害：指在冷高压控制下，夜间晴朗无风，植物表面强烈辐射降温而发生的霜冻，又称为“静霜”或“晴霜”。（3）、平流辐射型霜冻：也称混合型霜冻，指冷平流和辐射冷却共同作用下发生的霜冻。通常是先有冷空气侵入，温度明显下降，到夜间天空转晴，地面有效辐射很强，植株体温进一步降低而发生霜冻，此种霜冻发生次数最多，影响范围大，危害也最重。（4）、蒸发霜冻：指由于空气变干或植被、土壤表面水分蒸发迅速，植物体耗热较多，株体冷却，而使作物受害的一种霜冻。17、霜冻发生的一般规律除了天气条件以外，地形条件是影响霜冻强度最主要的因子。山的北坡迎冷风，少阳光，霜冻重；南坡背风向阳，霜冻轻；东坡和东南坡早晨首先照到阳光，植株体温变化剧烈，霜冻害往往较重，山坡冷空气能沿坡下流，霜冻轻；山下谷地及洼地冷空气堆积，霜冻轻，冷空气易流进而又难排出的地形地势条件下，霜冻重，冷空气难进而又易排出的地形霜冻就轻。靠近水体的地方霜冻较轻。疏松的土壤，热容量小，导热率低，使贴地层温度迅速下降，霜冻重，紧实潮湿的土壤则霜冻轻。另外，林中空地的辐射霜冻强弱主要取决于空地面积，一般若空地直径在四周林体高度3－20倍，林带又郁闭，辐射型霜冻最严重，这样的林中空地称为“霜穴”。18、冻害及其对作物的影响：冻害是指越冬作物和果木在越冬期间由于0C以下低温或剧烈变温所造成的一种农业气象灾害。冻害的类型：（1）冬季严寒型。（2）入冬剧烈降温型。（3）早春融冻型。按冻害发生的时期，可分为初冬冻害、严寒冻害和晚冬冻害。19、冻害对作物的危害：这主要与冬季低温强度、低温持续时间及作物的越冬性和抗寒性有关。一般低温强度越强、持续时间越长、越冬性及抗寒性越弱，冻害就越严重。所谓越冬性是指农作物在越冬期间对冻害和其他不良气象条件（如干旱、风抽、冰害、雪害等）的忍耐和抵抗能力的总称。抗寒性则仅指作物在越冬期间抵抗低温冻害的能力。作物抗寒性是其越冬性的最主要的组成部分。20、光、温、水等气象条件对作物抗寒性形成的影响：（1）、温度条件的影响：温度对抗寒性的影响的一般规律是，温度降低时抗寒性升高，温度升高时抗寒性降低。（2）、光照条件的影响：一般光合作用强，光照中直射光成份大、日照长度缩短，都利于作物抗寒性的形成。（3）、水分条件的影响：秋季适宜的土壤水分有利于抗寒能力的提高。水分过多易引起作物徒长，降低抗寒性。但若植株生长弱，长时间的土壤干旱易导致作物脱水萎蔫，也不利于抗寒性的形成。一般当作物生长过旺时，适当的水分不足是有利的。21、温度过高对农业生物的危害：温度过高的危害，即高温危害，与低温危害相比，其程度要轻，范围也小。一般意义上的高温危害，指农业生物因高温出现，超过其生长发育甚至生命活动的上限温度而导致伤害的一种农业气象灾害。高温不实：是指高温影响作物的受精过程形成空粒的现象。高温逼熟：是高温天气对成熟期作物产生的危害。22、高温危害作物的原因在于：高温使植株叶绿素失去活性，阴滞光合作用的暗反应，破坏光合作用和呼吸作用的平衡，降低光合效率，消耗大大增强。促进蒸腾作用，破坏水分平衡，使细胞内蛋白质凝聚变性，细胞膜半透性丧失，导致有害代谢产物的积累（如蛋白质分解时氨的积累），植株中毒，作物的器官组织受到损伤，高温还使光合同化物输送到穗和粒的能力下降，酶的活性降低，致使灌浆期缩短，籽粒不饱满，产量下降。23、覆盖的作用及其利用：在目前条件下，利用覆盖改变地面反射或吸收能力是可以办到的。如春季苗床上撒草木灰、有机肥料或其他深色覆盖物，能提高土壤对太阳辐射的吸收率，达到苗床增温的目的。在不同天气条件下，各种覆盖物都有增温效应。覆盖物颜色不同，增温效应不同。黑色覆盖物吸收能力强，反射率低，增温效果好；白色覆盖物则相反。用塑料薄膜覆盖，能更有效地增温，形成特定的良好的小气候环境。目前大面积使用塑料薄膜育秧，取得了良好效果。薄膜能透过太阳短波辐射同，防止或削弱地面的长波辐射，起到“花房”效应是。同时阻隔水汽向外扩散，蒸发受到抑制，膜内风速为0，湿度高。24、灌溉的作用：我国农民利用灌溉改变农田热量状况已有悠久历史。农田经灌溉后能使反射率减小，地面温度下降，空气温度增加，导致有效辐射减小，辐射平衡增加，另一方面，由于水的热容量远大于空气热容量，灌溉后，土壤含水量增加，空气含量减少而使土壤热容量增加，保温效果较好。因此在夏季灌溉可以降温、冬季灌溉可以增温，且温度日变化也较小。25、加热的作用：对空气加热主要是燃烧和吹风。26、农业技术措施的作用：结合农业生产上的需要，采取相应的农业技术措施，可以改变影响土壤热物理特性的因子，从而改变土层的热量交换，提高土壤温度。常用的方法有镇压、中耕、锄地、垄作等。镇压：其作用是增加土壤热容量，减少土壤孔隙，使土壤上层水分增加，结果使热容量、导热率都有增加。中耕：早春时作物正是苗期，中耕后上层土壤疏松，接受太阳辐射的面增大，提高上层土壤温度。锄地：锄松土壤既增加接受太阳辐射的面积，又使锄松的表层土中空气含量增加，结果使土壤热容量和导热率降低，这样得到同样的热量，却增温明显，同时传给下层的热量少，白天热量积聚于松土层，表土层增温。垄作：垄作可增加土壤对太阳辐射的吸收面积，约提高20－25%；垄背的反射率较低（比平地低3%），有利于土壤温度的提高。第四章水分与农业生产1、降水后的分配：土壤水分平衡方程的各组成分量中，除降水、蒸发、蒸腾、径流等在一般情况下可作一个常数处理外，其他还有：（1）、植物的截留，所谓截留，即降水落到地面之前，首先被植物冠层截去的那部分降水。（2）、下渗（渗透），降水经植物截后剩余的水透过地表渗入土壤中的过程称为渗透。若再向下渗，汇入地下的水称为渗漏。水分渗入土壤的速率主要取决于1、时间；2、土壤初始含水量；3、土壤导水性能；4、土壤表面状况。（3）、地表径流：指未被土壤吸收，也未在地表积存，而是沿着地表向下坡流去，汇集于小沟和小溪中的那部分水量，这在降水强度大于入渗速率时才会发生。2、水分进入土壤及再分布：在地面水层消失后，水分渗入土壤，然后不断向各层次深入。在地面供水停止后水分在土壤中下渗的进一步运动称为水分再分布。3、土壤水分的再分布：入渗作用结束后，在土壤内部，水分向下移动没有立即停止，还可持续一段时间。水分在重力、吸力梯度和温度梯度的作用下，继续向较干的下层移动，这个过程称为土壤水分再分布过程。4、土壤水分类型：从力的角度来分析，水分在土壤中受到各种力的作用，使它能够保持在土壤中，产生运动现象。对应不同力所作用的水分存在状态，可分为吸湿水、毛管水、重力水等常规的土壤水分类型。（一）、吸湿水（又称吸着水或紧束缚水），吸湿水指烘干的土壤从含有饱和水蒸汽的空气中由吸附力吸附于土粒表面的水分。土粒表面吸附空气中的水汽形成吸湿水时，会放出一定热量，称为吸湿热或湿润热。砂土为4.2－10.5焦/克，粘土为20.9－29.3焦/克。土壤吸湿水的含量与空气的相对湿度成正相比。当空气湿度达到饱和状态时，土壤吸湿水即达到最大数量，称为最大吸湿量或吸湿系数。（二）、毛管水，这是被表面张力以水膜形式吸附于土粒周围，由毛管水面凹曲产生的力所保持的水分，又分为薄膜水和毛管水。为毛管所保持又与地下水不相连通者是毛管吸着水（毛管悬着水），吸着水中在土粒表面成薄膜状的水叫薄膜水，在土粒相互接触部位的水叫孔隙水，毛管吸着水达到最大数量时的含水量称为田间持水量。（1）、薄膜水（又称膜状水、松吸着水、松束缚水）。当土壤的吸湿水达到最大量后，其外层所形成的一层膜状的液态水叫薄膜水。当薄膜水过到最大数量时称为最大分子持水量。（2）、毛管水：毛管水的性质和运动主要取决于毛管力。毛管力就是指毛管壁与水分子间的吸持力与水的表面张力的共同作用。（三）、重力水：因重力而排出的水，不能保持在土壤中。当土壤中的水分超过了土粒吸引力和毛管力的作用范围后，多余的水分就会在重力的作用下沿着土壤非毛管孔隙而下渗。5、土壤水分常数：常用的土壤水分常数有七个：吸湿系数；凋萎系数；最大分子持水量；田间持水量；毛管断裂含水量；毛管蓄水量；全蓄水量。6、土壤水势与水分传输：水势定义为系统中水的化学势与同温同压下纯水化学势之差。化学势是指在一个无限大的系统中，在等温等压下保持各组分浓度不变时，加入1克分子I物质所引起的自由能的增量。依据水势的概念，对植物、大气、土壤中的水分能态，都可以用相对于根系的水势来衡量。按系统分析的方法，可以将农业生物层作为一个系统对待，即SPAC。7、水分传输过程：植物根系从土壤中吸收的水分释放到大气中去，这是一个蒸腾过程，可以看作水分在系统中运动。水分扩散、输送经过了不同的介质：土壤、植物、空气。它包括四个过程：A过程：水（液体）从土壤向根系表面移动；B过程为：水（液体）从根系通过茎向柔软细胞表面的植物组织移动；C过程：水（气体）从柔软细胞表面通过气孔前室，由气孔向叶表面移动；D过程：水（气体）通过叶面边界层周围空气从叶面向周围空气中移动。8、组成系统中水势的分水势有：基模势、渗透势、压力势、重力势、温度势。系统中水势是它们的代数和。9、土壤的压力势由三种分压势组成：（1）气压势：由于空气被封闭在土壤内使平衡气压发生改变而产生的压力势。（2）、静水压势：土壤中存在水层，对下面的土壤水分产生静水压力所引起的作用。（3）荷载压势：由土壤水中含悬浮体物质所产生的荷载压力引起的。10、蒸散：植物失水的方式主要是蒸散，即植物生长期内叶面散发量（蒸腾）和棵间土壤蒸发量之和。11、影响蒸腾作用的因子：叶片、叶面积、根冠比例、叶片方位、叶片的大小和形状、叶片的表面特征、气孔。12、作物需水量是指生产1克干物质所需的水量。以植物在整个生长期或某一个发育时期内所吸收的水分总量与该时期生产的总干物质量的比表示。即以植物生理中的蒸腾系数作为需水量。13、水分临界期：农作物在其生长发育的不同时期，对水分的敏感程度是不一样的。对水分最敏感的时期，也就是由于水分的缺乏或过多，对产量影响最大的时期，称为某作物的水分临界期。14、水分关键期：在作物水分临界期内，如降水量较适宜，其保证率也高，则此时并不一定是当地影响产量的关键时期。如在另一个时期，一方面作物对水分也相当敏感，另一方面，正好遇上当地降水条件经常出现不适宜（过多或过少），这一时期是当地水分影响产量的关键时期，称为作物的水分关键期。15、影响需水量的因素：（1）气象因素的影响；（2）植物因素的影响；（3）土地面积大小的影响；（4）能量平衡。16、降水与土壤水分贮存：土壤水分贮存主要是由大气降水提供的。渗入土壤的水分多少与降水强度有很大的关系。另一方面也决定于土壤的性质。农业气象中常用“透雨”来分析降水的有效性和对土壤水分的增墒程度。所谓透雨就是在天气比较干旱的条件下，一次降水过程可以使当地的农作物在一个较长的时期内得到为维持作物正常生长所需要的水分，这样的一次降水过程称为透雨。具体要多少毫米降水才达要求，则要满足两个条件，一是降水量必须超过某一深度范围，使土壤达到作物的适宜土壤湿度；二是降水渗透进土壤深度大于作物所要求的适宜土壤湿度的深度。17、降水强度和降水量对作物的影响：降水也是灌溉水的来源，对无灌溉条件旱地农区，降水更是决定作物产量的主要因子之一。相同的降水量，强度不同，就有不同效果。强雷雨，阵雨等强度过大，持续时间短，土壤的入渗速率小，径流大，易形成渍涝。且降雨强度过大，易造成作物机械损伤。同量的降雨如雨日多而强度小的连阴雨，则间接影响大，带来阳光不足，易致作物倒伏与病害、光合产物不足，形成秕粒、产量低、品质差。一定的降水适当地分散降落效果更好。特别是热雷雨、夜雨最有利于植物的生长发育。因为热雷雨多在傍晚降落，夜雨则在夜晚降落，既保证了植物水分供应，又使作物有充足的光合作用时间。热雷雨还伴有闪电现象，它分解了大气中的氮，而给作物带来氮肥。降水除改变土壤水分含量外，还改变大气干湿状况，比灌溉湿润的面积大而均匀，故有“横水不如竖水”之说，即人工灌水不如天然降水。18、降水时间分配对作物的影响：降水的季节分配涉及到两方面，一是降水的分布与温度条件是否配合，如果水热同季，热量条件保证水分条件得到充分利用，对植物极为有利，二是降水的时间分配与植物对水分的需要是否一致，降水效应随植物发育期不同而有很大变化。19、空气湿度与农作物的关系：空气湿度与农作物生长发育的关系主要表现在空气湿度影响植物散以及植物组织中水分平衡的变化。相对湿度小一些，植物蒸腾较旺，吸水较多。在土壤水分充足的条件下，蒸腾旺盛可增加植物对水分和养分的吸收，加快生长，所以，在一定程度上，空气相对湿度较小对植物是有利的。在空气饱和湿度下植物的生长受到抑制，谷物籽粒的灌浆速度也降低，这是由于湿度大抑制了蒸腾缘故。相对湿度高，还影响作物成熟时脱水过程，延迟收获，降低产品质量，且不易贮藏。反之，相对湿度小可能引起大气干旱，特别是在气温高、土壤水分缺乏的条件下，影响更为严重。它破坏植物的水分平衡，使水分入不敷出，阻碍生长，造成减产。20、雪与农业生产：对于冬季积雪时间长，雪层丰厚的地区，积雪的农业意义有：（1）、保温作用；（2）、积雪能增加土壤水分；雪也有危害，冬季积雪较少或积雪过多，使作物死亡和受害。21、露与农业生产：露在某些干旱地区和干旱时期，对植物有着重要作用，是某些植物生存的主要水分来源。重的露水可在一段长的时间内抑制蒸发，等于等量地了土壤水分的消耗，露水还可能被植物直接吸收，改变内在的水分平衡。植物夜间因露水而达到水分饱和，既利于夜间减弱呼吸作用，又有利于早晨的光合作用，但凝露时间的长短对真菌病害的发生、发展关系极大。22、干旱的概念：久晴不雨就要发生干旱，它常发生在干季（降水比较少的干燥少雨季节）或干期（无雨日数持续一个较长时段）之内。多数情况下伴随着大气高温、低湿，有时还伴有风，此时蒸散强烈，土壤供水不足，生物体内水分平衡破坏，严重时则导致生物体死亡。气候干旱与农业干旱以及干旱气候与干旱不是同一概念。一般干旱地区与干旱气候是对湿润地区与湿润气候而言，气候干旱更是一个气候学概念。农业干旱简称干旱，是农业气象现象，是一种灾害性天气，在湿润或半湿润地区也可发生。23、干旱的类型及其危害：按干旱的成因可把干旱分为以下三类：（1）、土壤干旱是指土壤水分不能满足植物需要的一种干旱现象。（20）、大气干旱是指大气中的干旱现象。（3）、生理干旱是指植物不是因土壤缺水而出现的干旱现象。按干旱发生的季节，可把我国干旱分为春旱、夏旱、秋旱以及冬旱。（1）、春旱指发生在春季3－5月的干旱。它的特点是：温度不高，相对湿度低，缺雨或少雨，并常有使土壤变干的冷风。（2）、夏旱（也称伏旱）指发生在6－8月的干旱，其特点是，太阳辐射强，温度高、相对湿度氏，蒸散旺盛。（3）、秋旱指发生在9－11月的干旱。它的特点与夏旱相类似，但不及夏旱特点那样显著。可在广大地区发生。（4）、冬旱指发生在12－2月的干旱。它的特点是我国冬季降水各地都很少，但秋播作物需水也少，在北方，冬季土壤水分主要保证来年春播和越冬植物返青之用，因此冬旱本身对当时越冬植物基本没有影响。只有冬旱连着春旱，或者迎着秋旱，才加重春旱或者冬旱的危害性。此外，还有几旱连着出现的情况，如伏秋旱、春伏旱，甚至春夏秋旱相连，对作物的危害更加严重。24、干热风：干热风是指出现在温暖季节导致小麦乳熟期受害的一种干而热的风，是一种大气干旱现象。25、干热风的类型及其危害：（1）高温低湿型；（2）雨后热枯型（雨后猛晴型）；（3）旱风型26、水涝：水涝是水灾和涝灾的通称。水灾是指河流泛滥或山洪爆发淹没了河流邻近的大片农田所造成的灾害。27、水涝害的影响因素：（1）、降水多且时间长；（2）地形是形成水涝灾害的第二个主要因子。28、湿害：湿害（渍害）指长江中下游地区春季或秋末多雨地区麦类等作物因土壤水过多而受害的一种农业气象灾害。29、农田土壤水分的调节：水分的循环可以分为单循环、复循环两种。单循环是指大气降水不渗入或少渗入下层土壤，在土壤表面的耕作层直接而较快地从土壤蒸发和通过作物的蒸腾又回到大气中去的水分循环。复循环是指大气降水渗入土壤中，在深层再分布，变成深层贮水，然后通过植物吸收利用再蒸腾到大气中去的水分循环。30、提高水分利用率：常用的措施有灌溉、种植方式（密植、行距、行向等），屏障、作物与品种配置等，都对水分有效利用率有一定影响。31、风障减少蒸散的原因：减低风速，加大空气阻力，使水汽输送缓慢，且障内空气湿度加大。第五章：空气、风与农业生产1、大气中含有多种元素和气体，归纳起来可分惰性气体、生物循环气体和短寿气体三类。按体积计算，大约有78%的氮、21%的氧和0.03%的二氧化碳。2、大气中二氧化碳主要来自以下途径：（1）、海洋；（2）、人类活动；（3）、土壤3、大气中二氧化碳的主要去向有：（1）、溶解进入水圈（2）、淋化进入岩圈（3）、光合作用进入生物圈4、二氧化碳饱和点：在辐射能充分满足的条件下，作物的光合作用强度不再随二氧化碳浓度增加而增大时的二氧化碳浓度，称为二氧化碳饱和点。大多数作物二氧化碳饱和点在800—1800ppm左右。5、二氧化碳补偿点：作物光合作用所消耗的二氧化碳与呼吸作用释放的二氧化碳达到平衡时，环境中的二氧化碳浓度，称为二氧化碳补偿点。作物处于二氧化碳补偿点时，表示光合强度等于零，作物没有干物质积累。6、作物同化二氧化碳的速率是与很多因子有关的（1）种间差异（2）、光强的影响（3）、温度的影响（4）水分的影响（5）、风的影响7、二氧化碳增加对植物的影响：1、直接影响（1）提高植物光饱和点（2）、增加生长量和产量（3）对叶片的影响，经二氧化碳施肥能够形成较厚、内含物较充实且叶面积较大的叶片，叶片上气孔的体积以及单位叶面积的气孔数也随之增多，单位叶面积的干物质增和长率也有提高。2、间接影响：（1）、对热量状况的影响：大气二氧化碳对太阳短波辐射几乎不吸收，而吸收地面长波辐射，同时也向地面放出长波辐射，特别是在波长1200—1800nm之间的红外区域，它集中了大部分从地球表面向空间发射的热辐射。二氧化碳这种强烈的吸收，大大地降低从地面向外层空间失去的热辐射量。（2）对水分状况的影响：气候变暖的一个直接后果是冰雪消融，海平面上升，海陆面积发生变化，这对水分循环产生一定影响。另一方面，二氧化碳浓度增高会使植物的水分利用率随之提高。总之，大气中二氧化碳浓度的增加引起气候环境的改变将对农业生产带来不配可忽视的作用。8、氧循环对生物的影响：氧、碳、氢等元素的循环是紧密联系在一起的，不可能独立地研究某一元素的整个循环过程。空气中二氧化碳含量增加，必然消耗大的氧，两者增加和减少到一定限度时，就破坏了二氧化碳和氧的平衡，对动植物的生长和人体健康造成威胁。氧是植物生存、生长、发育的必需因子。植物的呼吸主要是有氧呼吸。生物界所需的能量，主要是靠氧化代谢产物。大气中氧的另一作用是，一部分氧将在高空发生聚合作用，从而形成一个臭氧层，臭氧层能保护地表面免受短波紫外线的照射，使地面生物免遭短波光的伤害。9、大气污染是指由有害物质排入大气，破坏生态系统和人类正常生活条件，对人和物造成危害的现象。大气污染可以是人为的，也可以是因自然因素引起的，如火山爆发、地震、风暴等。不过人们多地注意人为的污染，其污染源主要有：（1）、由燃料燃烧、交通运输工具、工业生产工艺过程及工业用水所产生的工业污染源（2）、由农药、肥料及农业废弃物所造成的农业污染源（3）由生活燃煤、生活污水、生活垃圾等所形成的生活污染源。10、大气污染的种类繁多，对农业有危害的主要有：（1）、具有氧化作用的污染物，如臭氧、过氧乙酰硝酸酯及其同族体、二氧化氮、氯气等。（2）具有还原作用的污染物如二氧化碳、醛类、硫化氢、一氧化碳等。（3）、具有酸性作用的污染物如氟化氢、四氟化硅、氯化氢、二氢化硫、硫酸烟雾、氰化氢等。（4）、具有碱性作用的污染物如氨。（5）、其他有机气体如乙烯、丙烯、粉尘等。（6）、固体粒子状物质如煤烟、粉尘等。这此污染物以气态气溶胶或微粒状态存在于大气中，它们对植物的毒性不一，一般可分为三级：一级：强毒性污染物如氟化氢、臭氧、过氧乙酰硝酸酯等。二级：中性污染物如硫化物、氮氧化物等。三级：弱毒性污染物如氨、氯化氢、硫化氢等。11、大气污染对植物的危害：叶征是植物与周围空气进行气体交换的最活跃部位，也是最敏感的器官。空气污染物主要通过气孔有时也通过水孔进入植物体内，所以植物的受害部位首先是叶片。大气了污染对植物的危害，一是伤害、二是损害。伤害是指植物对空气污染所产生的可识别和测量的反应。损害是指污染物对植物的预期或产量造成可识别和测量的不利影响，它取决于植物的产量和经济用作被降低的程度，植物某一阶段所出现的伤害，不一定必然引起减产。12、大气污染对植物的危害，又分为能使植株产生特有伤害症状的可见危害和在外表看不到症状的不可见危害。可见危害又有急、慢性之分。13、二氧化硫的危害性：二氧化硫对植物的生理影响主要有（1）、刺激气孔不正常开放或关闭，影响正常的生理机能，保卫细胞被麻痹，不能再可靠地控制蒸腾作用，导致植物因大量蒸腾而迅速枯萎（2）、叶绿素中的叶绿素A比B明显减少，光合作用明显降低（3）、新陈代谢受到干扰，呼吸作用在初期迅速增加，随着伤斑的发生和扩大，又迅速减少。（4）、使非还原糖减少，总蛋白质含量下降，氨基酸总量，特别是谷氨酸和天冬酰氨减少更明显（5）、花是抗性较强的器官，常在叶片已受害的情况下仍保持完好和继续开放，但花粉的萌发和花粉管的伸长受到影响，从而影响到正常的授粉和受精，种子发芽率也明显降低。14、臭氧对植物的伤害主要表现在（1）、对生长的抑制及器官的脱落，可抑制根、茎的生长和发育，抑制花粉的发芽，引进落叶落果等（2）、使光合作用下降，呼吸作用增强，氧化磷酸化受抑制。15、气象条件对污染的影响：风的大小，持续的长短，直接影响空气中污染物的浓度。大气中污染物浓度与污染源排放量成正比，而与平均风速成反比。风力加大，使单位时间内通过烟波断面的空气量增大和湍流扩散增强，起着稀释污染物的作用。风向、风速与污染情况可用公式：污染系数=风和频率/平均风速。湍流是污染物垂直扩散的主要动力。当大气呈不稳定状态时，有利污染物扩散。当大气处于稳定状态时，污染物向高空方向扩散较少，这时若风速也较小，会使污染物停滞和积累在近地气层，加剧污染程度和延长污染时间。16、植物的抗性：是指植物在污染物影响下，能不受害，或受害后能很快恢复生长，继续保持活力的特性。植物抗性的强弱主要取决于：气孔；表皮细胞、角质层；表皮毛；生理特性及再生能力；其他形态特征。17、大气污染的防御：1、大气污染的监测2、控制污染源3、植物科研机构，净化空气4、伤害后的恢复方法。18、风对植物外部形态的影响：1、植株低矮、树冠过分尖削、呈流线型的外形。2、叶子比正常叶小，常带有褐色或红色的斑点，尤其在叶片边缘。3、树干常向盛行风所吹的方向倾斜，较小的枝条成为屈曲状，且整株植物以同样的状态发生倾斜。4、小的枝条很短，常有不规则的分枝，彼此互相交错，5、许多向风的枝条死亡6、树干的横剖面中心偏外。7、在寒冷风大的迎风坡面，森林可能衰退成为密灌丛，且进一步退化为分散的孤立的垫状个体。19、风对植物的机械损伤：1、造成植物的机械损伤，损伤的程度，主要决定于风速，风的阵性以及植物对风的抗性等。2、大风，尤其是台风带来的暴雨，可引进山洪爆发、江河泛滥、破坏水利设施、带来水涝灾害。3、秋、冬季冷空气南下时形成的大风常伴随低温，、干燥，造成越冬作物异常落叶，抑制花芽分化，花器官发育不良，结实量降低或品质下降。干冷的寒风还加速农田蒸发，加剧干旱的危害。4、风与农作物病虫害的关系主要表现为：（1）、风是作物某些病虫害侵染循环的必要外界条件。（2）、风是某些病虫害的媒介。（3）大风造成的植物机械损伤，为病原菌从伤口进入植物体提供了条件。20、防风措施：防风措施根据性质可概括为两类，一类是使作物免受风害的措施，如营造防风林，设置防风篱等。一类是加强作物本身对风害抵抗能力的措施，主要有：1、选择抗风作物与品种。2、改善栽培措施。3、支撑。第六章：农业气象模式1、农业气象模式的意义和应用是：（1）定量表示农业气象研究中的各种关系。（2）、建立模式有助于进一步判断我们所缺乏的知识和数据。（3）、建立模式能激起新的研究思路和方法。（4）、建立模式可以缩减不必要的试验。（5）、与传统方法比较，模式能更好地利用数据。（6）、汇集不同资料和结果，得出综合性概念。（7）、模式可给出内插、外推和预测，给人们决策的依据。2、农业气象模式研究的对象就是土壤－植物－大气系统。3、系统和外界环境的复杂性：研究各级系统的中心环节是植物的总和－农业群落。活的组织可分为几级：生物圈、群落、有机体、器官、细胞和亚细胞构造。为了计算农业群落水分和热量状况的特征，必须以下列外界环境参数作为边界条件：空气的温度和湿度、辐射强度、大气反射、风速、土壤温度和湿度等。一般地说，外界环境因子对农业群落的作用不是累加的，而是由于其单优势性、协同作用、拮抗作用等现象而复杂化。单优势性：当一个因子处于最小值或最大值时，对系统产生如此强大的影响，及致压倒所有其余因子的作用。协同作用：两个或更多的因子对系统的增强作用。4、大多数气象要素具有时间变化的特点，包括：天气学最高值（与大约以4天为周期的振动相适应）、微气象学最高值（与大约以1分种为周期的扰动相符）、和划分得很广泛的中尺度气象学最低值（频率的间距以几分钟到几小时为周期）。气象要素也受周期性变化－日变化和年变化的影响。5、系统的非定常性：是土壤－植物－大气系统对外界环境条件作用做出反应的性质在时间上的变化。6、系统的惯性：农业群落植物量的增长是由许多惯性秘－叶面积、根系大小、土壤根层的含水量所决定的。7、系统的适应性：系统的重要特性是行为的适应性。现代生物学把生物有机体看成一个开放的自动调节和自我建设的动态系统。对正在变化的情况具有适应性，只有生物才具备这种特性。个体发育过程中，起作用的调节原则有二：（1）、按遗传因子即发育的内部因子进行发育（2）、发育与外界环境的状况相适应，即以外界因子为转移。8、建立模式应考虑如下因素：输入变量、输出变量、状态变量、比率变量。9、作物气象模式一般划分为三类：即经验统计械、理论统计模式、和理论模式。第七章：作物气象1、作物生产的实质是一个能量转换、物质循环和积累的过程。影响作物生长发育和产量形成的外界环境因素，首先是太阳辐射。它是作物生产的能量源泉。天气条件的影响多注意到农业气象灾害。旱、涝、风、霜、冷、冻等。2、水稻品种类型的光周期反应：（1）早稻的感光性：北方地区的水稻感温性强，感光性弱。（2）、晚稻的感光性：晚稻是感光性强的短日照类型，对光照反应极敏感，晚稻感温性也较强，在光周期诱导期间，也要求较高的温度条件。因此晚稻只分布在较低纬度地区。（3）中稻的感光性：中稻的基本营养生长性、感光性、感温性都居于早稻和晚稻之间，是两者的过渡类型。总的来说，南方的水稻比北方水稻的感光性强，晚稻比早稻强，迟熟品种比早熟品种强。3、水稻品种类型对温度的反应：晚稻的感温性比早、中稻强，而早稻又比中稻强。4、水稻生育对水分的要求：水稻各生育期对水分的要求是不同的，以花粉母细胞减数分裂到花粉粒形成阶段对水分条件最敏感。这正是水稻一生中需水的临界期。水稻需水的第二个时期是开花灌浆期，此时对水分要求较多，缺水受旱，千粒重下降，产量不高，。5、引种：根据水稻气候分析，由南向北，纬度增加1度，出穗平均延长2.4天，由平地向高山，海拔升高100米出平均延迟2.4天。由西向东移5个经度，出穗可提早1天左右，也有延迟也穗的，依品种而异。一般说，南稻北引，生育期延长或不出穗，宜用早熟品种，北稻南移，生育期缩短，宜用迟熟品种，向高山引种，宜用早熟品种，反之用迟熟品种。6、确定适宜栽培季节：最适播种期，不仅要考虑水稻育秧期的温度，而且要能在大田生育期正常抽穗、开花、结实。7、杂交水稻的制种：杂交水稻其亲本的生育期差异很大，要保证制种成功，必须解决亲本花期相遇问题，用积温法可以较准确地解决杂交水稻亲本的花期相遇问题。在合理选配亲本时，需研究品种的光温特性。8、产量构成因素在地理上和播期上的差异：地理位置及播期早晚表征空间和时间上的变化，对产量构成因素却有显著的影响，尤其在地理上的差异更为突出，其中有效穗数和每穗总粒数的差异达极显著水平，结实率的差异达显著水平，而千粒重只是在地理上差异达显著水平，播期上的差异不显著。9、决定水稻有效穗数的主要时期是自生育初期起，至最高分蘖期后7－10天为止。10、气温条件对水稻干物质增长的影响：水稻干物质的增加速度随生长期内温、光、条件的优劣而变化。（1）温度条件的影响：热量状况对干物质增长的影响很大，一般认为水稻生长的起点温度是10摄氏度，以〉10摄氏度的积温来反映热量水平，随着〉10摄氏度的积温增加，水稻干物质的增长也不是无限的，当达到一定生育期时，干物质重量达最大值。其后尽管积温增加，干物质不再增长。（2）光照强度的影响：水稻一生对光照强度要求比较严格。光照条件恶化，影响光合作用进行，造成分蘖少而小。幼穗分化期前后是水稻由营养生长逐渐过渡为生殖生长的关键时时期，干物质积累的速度最快、量最大，因此这时光照条件的优劣对水稻生长速度和净同化率的影响最大。幼穗分化以后，光照强度主要影响水稻每株颖花数的多少以及千粒重的高低，幼穗分化时期，光照越充足对稻穗生长越有利。11、水稻低温冷害的类型：一般分为延迟型冷害和障碍型冷害两类。北方稻区由于水稻生长季短，只要在生长季内温度偏低的年份，多