第二章 土壤温度和空气温度

总结天气、气候、农业气象学的概念昼夜和季节的变化，日照时间的变化。大气上界的光谱成分，太阳辐射在大气中的减弱，到达地面的太阳辐射和其影响因素。太阳辐射光谱对植物生长发育的影响，光照时间对植物生长发育的影响。第二章土壤温度和空气温度

本章学习内容土壤温度空气温度温度对农业生产的意义学习要求了解地面热量平衡方程及意义掌握土温、气温的周期性变化，土温、气温与植物生长发育的关系掌握几个概念：土壤热容量、活动积温、有效积温。一、土壤热量的来源1．太阳的辐射能2.生物热

土壤微生物的分解

3.地球内热

由地球内部的岩浆传导至地表的热。但因地壳导热能力差，因此这部分热量占的比例小，但温泉附近，这一热源不可忽视。2.1土壤温度二土壤温度的影响因子：地面热量差额：地面热量的收入与支出之差Q.土壤热特性：指土壤的热容量和土壤的热导率。RLEPBRLEPB（白天）

地表面热量收支示意图

（夜间）R:辐射差额；B：地面与下层土壤的热交换；P：地面和近地气层的热交换；LE：水分蒸发和凝结进行的热量交换;

R=P+B+LE+QQs=R-P-B-LEQs所以：Qs为正值时，地面得热大于失热，地面升温；Qs等于零时，地面热量收支相等，地温保持不变Qs为负值时，地面得热小于失热，地面降温；土壤的热特性包括：土壤热容量：是土壤容热能力大小的物理量；热容量大的土壤升温降温慢，温度变化慢。反之则变化快。

一般来说，土壤中含水量越高，热容量越大；空气含量越高，热容量越小，升温和降温都很剧烈。土壤导热率：土壤传热能力大小的物理量，土壤导热率大，地表温度升降就越缓和。

土壤水分的导热率较大，土壤空气的导热率较小，水分越多，导热率越大。干燥疏松的土壤导热率小，热量不易下传，白天得热后表层温度高，晚间表层温度低。锄头下有火，锄头下有水锄头下有火，是说锄头松土后造成土壤孔隙中空气含量增加，水分含量降低，土壤的热容量减小，升温快。锄下有水的说法意思是在作物生长一定时间后，土壤在重力沉降和雨水的冲刷下，变得坚实，使毛细管比例增加，毛细管的强吸水性导致地下较深土层的水分蒸发增大，因此此时锄地，切断毛细管，可起到减少蒸发，保墒作用。

二、土壤温度的变化

(Soiltemperaturevariation)１．土壤温度的日变化(Dailyvariation)

特点：（1）土表温度最大值出现在午后、最小值出现在日出前。（2）表层土壤温度日较差最大，土壤深度愈深，温度日较差愈小，土壤深度40厘米以下，温度日变化基本消失。（3）土壤深度每增加10厘米，温度最大值、最小值出现的时间落后2.5--3.5小时。土温的日变化2、土壤温度的年变化(Annualvariation)特点：

(1)纬度愈高，温度的年较差愈大；（2）表层土壤月平均温度的最大值出现在7月，最小值出现1月；（3）随土壤深度的增加，温度的变幅减少，10米以下的土壤，已为常温层；土温的年变化3、土壤温度的垂直变化辐射型：土壤温度随深度增加而升高。夜间和冬季日射型：土壤温度随深度增加而降低。白天和夏季过渡型：土壤上下层的温度具有辐射型和日射型的综合特征。昼夜或四季交替时期。小测验1土壤热容量随土壤湿度的增加而（

）。A、增大B、呈线性递减C、不变D、呈指数递减2土壤温度的垂直分布中日射型是（

）。A、土壤温度随深度增加而降低B、土壤温度随深度增加而升高。C、土壤温度随深度增加先升高后降低。D、土壤温度随深度增加先降低后升高。AA土壤的冻结与解冻土壤冻结：土壤温度低于0ºc,水分结冰，土壤坚硬，称为冻结。与天气、地势自然覆盖等因素有关。土壤解冻：太阳辐射增强和土壤深处热量向上传递，冻土融解，为解冻。由下而上、由上而下两个方向解冻。2空气温度的变化一气温的日变化气温日较差：一天中最高气温与最低气温之差。受以下因素影响：天气状况：晴天>阴天；干燥天气>潮湿天气下垫面的性质：陆地>海洋纬度：高纬度>低纬度季节：春季最大，夏季＞冬季地形：凹地＞平地＞凸地二气温年变化北半球中高纬陆地上，最热月7月，最冷月1月；海洋比大陆延迟一个月。气温年较差受以下因素的影响：纬度：高纬度>低纬度距海远近：大陆>近海天气状况三气温的垂直变化对流层中气温垂直分布特点：气温随高度的增加而降低，但存在特殊情况：逆温：对流层中出现的气温随高度的增加而增加。分为辐射逆温、平流逆温、下沉逆温、锋面逆温四种类型。农业上，逆温现象有利于防霜、防治病虫害思考？逆温现象出现的时候，为什么天空总是灰蒙蒙的？逆温在农业上有哪些应用？3温度对农业的影响一土壤温度与农业生产1影响植物根系对水分和矿物质的吸收；2影响种子的发芽、出苗；3影响作物地下贮藏器官形成4影响地下微生物和昆虫的活动5影响耕作和肥效二空气温度和农业生产一三基点温度是指作物在生长发育过程中能忍受的最低温度、最高温度和遇到的最适温度。周期性变温对植物的影响1、在一定的范围内，白天温度高，光合作用强；夜晚温度低，呼吸作用消耗小，即温差大，有利于有机物的积累，并使产品的质量高。2、利用昼夜温差，可控制植株的高度；温差大,植株的节间长度增加；减少温差，或在温室中使用负温差，可矮化植株（国内外已应用在一品红、秋海棠、菊花、百合花花卉等的生产上）。

三农业界限温度1、是指对农业生产具有普遍意义的，标志某些重要物候现象或农事活动的开始、终止或转折的温度，又称界限温度。2、几个重要的指标（界限）温度（1）0℃--土壤冻结与解冻；（2）5℃--早春作物播种、多数树木开始生长；（3）10℃--多数作物生长活跃；（4）15℃--喜温作物积极生长。四积温(Accumulatedtemperature)1、积温的概念：

指某一时段内逐日平均温度累加之和。称为植物在此期间的积温。2、积温的计算方法

（1）活动积温Y：高于生物学下限温度的日平均温度的总和Y=∑ti(ti＞

B

)(2)有效积温A:一段时间内，活动温度与生物学下限温度之差的总和。A=∑(ti-B

）

(ti＞

B

)式中，Y---活动积温

A---有效积温

ti---第i天的日平均气温

B---生物学下限温度（三基点温度的最低温度）积温的单位为：日·度积温的应用（1）避免引种推广的盲目性；（2）预测预报植物生育期及病虫害；（3）作为作物与品种特性的一个重要指标，在种子鉴定证书上标明作物与品种从播种到开花、成熟所需的积温。应用举例：例一：梨小食心虫的生物学下限温度为5.5℃，完成一个世代需有效积温679日·度，若某地大于5.5℃的年有效积温为3627.4日·度，问该地梨小食心虫一年内能完成多少个世代的循环？答：该地梨小食心虫一年内能完成3627.4日·度/679日·度=5.3个世代的循环。

例二：水仙从浸泡根球到开花需大于10℃的有效积温250日·度，若浸泡后日平均气温为20℃，问水仙从浸泡到开花需多少天？

解：根据

A=∑(ti-B

）

250=∑(20–10）=N

（20–10）N=25（天）

答：水仙从浸泡到开花需25天。例三：国槐尺蠼卵放在19℃和27℃两种温度下观察，得知它们发育成幼虫的日期分别为8天和4.5天。求昆虫国槐尺蠼的发育起点温度。

解：在第一种温度条件下：A=N1（T1–B）

在第一种温度条件下：A=N2（T2–B）

由上两式整理出：

B=（N1T1–N2T2）/（N1–N2）B=(8*19–4.5*27)/(8–4.5)=8.7℃习题一选择：1.我国温度的日较差和年较差随着纬度的升高是()。A日较差，年较差均减小B日较差、年较差均增大C年较差增大，日较差减小D日较差增大，年较差减小2.潮湿的土壤和干旱的土壤相比，干旱的土壤表层昼夜温差（

）。A、小B、大C、相同D、不一定3.农业界限温度（

）℃是喜温作物的活跃生长期。A、25B、20C、15D、10BBC二、填空题：1.空气温度日变化规律是：最高温度出现在

时,最低温度出现

时。年变化是最热月在

，最冷月在