第四章植物生产与温度

1、第一节第一节 植物生产的温度环境植物生产的温度环境第二节第二节 植物生长发育与温度植物生长发育与温度一、土壤温度一、土壤温度二、空气温度二、空气温度（一）土壤的热特性（一）土壤的热特性1土壤热容量 土壤热容量可分为质量热容量和容积热容量。当不同的土壤吸收或放出相同热量时，热容量越大的土壤，其升温或降温的数值越小；反之，热容量越小的土壤，其温度变化就越大。2土壤导热率 土壤导热率高的土壤，热量易于在上下层间传导，地表土温的变化较小；相反，导热率低的土壤，地表土温的变化较大。（二）土壤温度的变化（二）土壤温度的变化1土壤温度的日变化 温度日较差是指一日内最高温度与最低温度之差。在正常天气条件下，一

2、日内土壤表面最高温度出现在13：00时左右，最低温度出现在日出之前，土壤表面温度的日较差较大。2土壤温度的年变化 一年中，土壤表面月平均温度最高值出现在78月，最低值出现在12月。3土壤温度的垂直分布 一天中土壤温度的垂直分布一般分为日射型、辐射型、上午转变型和傍晚转变型等4种类型。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）。（三）影响土壤温度变化的因素（三）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 潮湿土壤与干燥土壤相比

3、，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额，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。4覆盖 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。（一）空气温度的日变化规律（一）空气温

4、度的日变化规律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1415时，最低温度出现在日出前后的0506时。（二）空气温度的年变化（二）空气温度的年变化气温的年变化与土温的年变化十分相似。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。（三）气温的非周期性变化（三）气温的非周期性变化气温除具有周期性日、年变化规律外，在空气大规模冷暖平流影响下，还会产生非周期性变化。如我国江南地区3月份出现的“倒春寒”天气，秋季出现的“秋老虎”天气，便是气温非周期性变化的结果。（四）大气中的逆温（四

5、）大气中的逆温逆温是指在一定条件下，气温随高度的增高而增加，气温直减率为负值的现象。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 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。2平流逆温 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。逆温现象在农业生产上应用很广泛。一、温度对植物生产的影响一、温度对植物生产的影响二、植物生产的温度调控二、植物生产的温度调控（一）植物的三基点温度与农业界限温度（一）植物的三基点温度与农业界限温度1植物的三基点温度 植物生长发育都有三个温度基本点，即维持生长

6、发育的生物学下限温度（最低温度）、最适温度和生物学上限温度（最高温度），这三者合称为三基点温度。 2农业界限温度 农业气候上常用的界限温度及农业意义是：0：土壤冻结或解冻的标志。5：喜凉植物开始生长的标志。10：喜温植物开始播种或停止生长的标志。15：大于15期间为喜温植物的活跃生长期。20：热带植物开始生长的标志。（二）积温和有效积温（二）积温和有效积温1植物生长发育的积温 一定时期的积累温度，即温度总和，称为积温。积温能表明植物在生育期内对热量的总要求，它包括活动积温和有效积温。2植物生长发育的活动积温和有效积温 高于最低温度（生物学下限温度）的日平均温度，叫活动温度。植物生育期间的活动温

7、度的总和，叫活动积温。活动温度与最低温度（生物学下限温度）之差，叫有效温度。植物生育期内有效温度积累的总和，叫有效积温。3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：用来分析农业气候热量资源；作为植物引种的科学依据；为农业气象预报服务。（三）温度变化与植物生产（三）温度变化与植物生产1植物的感温性和温周期现象（1）植物的感温性 植物感温性是指植物长期适应环境温度的规律性变化，形成其生长发育对温度的感应特性。春化作用是植物感温性的另一表现。（2）温周期现象 温周期现象是指在自然条件下气温呈周期性变化，许多植物适应温度的这种节律性变化，并通过遗传成为其生物学特性的

8、现象。植物温周期现象主要是指日温周期现象。2土壤温度与植物生长发育 土壤温度对植物生长发育的影响主要表现在：（1）对植物水分吸收的影响 （2）对植物养分吸收的影响（3）对植物块茎块根形成的影响（4）对植物生长发育的影响 （5）影响昆虫的发生、发展 3空气温度变化与植物生长发育（1）气温日变化与植物生长发育 气温日变化对植物的生长发育、有机质积累、产量和品质的形成有重要意义。（2）气温年变化与植物生长发育 温度的年变化对植物生长也有很大影响，高温对喜凉植物生长不利，而喜温植物却需一段相对高温期。气温的非周期性变化对植物生长发育易产生低温灾害和高温热害。（一）耕翻松土（一）耕翻松土 耕翻松土的作用

9、主要有疏松土壤、通气增温、调节水气、保肥保墒等。在春季特别是早春，耕翻松土可以提高表层土温，增大日温差，保持深层土壤水分，增加土壤CO2的释放量，有利于种子发芽出苗，幼苗长叶、发根和积累有机养分。（二）镇压（二）镇压镇压后土壤孔隙度减少，土壤热容量、导热率随之增大。因而清晨和夜间，土表增温，中午前后降温，土表日变幅小。镇压可以使土壤的坷垃破碎，弥合土壤裂缝，在寒流袭击时可有效防止冷风渗入土壤危害植物。镇压的另一作用是提墒。（三）垄作（三）垄作垄作的目的在于：增大受光面积，提高土温，排除渍水，土松通气。在温暖季节，垄作可以提高表土层温度，有利于种子发芽和出苗。垄作的增温效应受季节和纬度影响。垄作

10、具有排涝通气效应，多雨季节有利于排水抗涝。此外垄作增强了田间的光照强度，改善了通风状况，有利于喜温、喜光作物（如棉花）的生长，减轻病害。（四）地面覆盖（四）地面覆盖地面覆盖的目的在于保温、增温，抑制杂草，减少蒸发，保墒等。地面覆盖的主要方式有：1土面增温剂 具有保摘、增温，压碱，防止风蚀、水蚀等多种作用。2染色剂 在地面上喷洒或施用草木灰、泥炭等黑色物质，因增加了对太阳辐射吸收而增温，相反施用石灰、高岭土等浅色物质，因增加了对太阳辐射的反射而降温。3地膜覆盖 地膜覆盖具有增温、保墒、增强近地层光强和CO2浓度的功能。增温效应以透明膜最好，绿色膜次之，黑色膜最小。4铺沙覆盖 铺一层0.2cm的细沙，在34月份地表可增温13，5cm地温可增高1.92.8，10cm地温提高1.22.2，另外铺沙覆盖具有保水效应，可防止土壤盐碱化，温、湿度条件得到改善。5其他覆盖 如秸秆覆盖技术、无纺布浮面覆盖技术、遮阳网覆盖技术已普遍推广，其主要作用是增温，保墒，抑制杂草等方面。（五）（五） 灌溉灌