农田小气候观测设备_农田小气候气象站
1.农田小气候的研究概况
2.小气候是什么意思
3.怎样改造农田小气候?
4.农田小气候的研究目的
怎样进行农田小气候观测
小气候和大气候不同,它除受大气环流、地理纬度、距海远近等影响外,还受当地的地势、方位、土壤性质及地面植物覆盖等下垫面的状况差异的影响,这些差异会引起局地热量和水分收支的不同,从而形成局部地区的特殊气候,称小气候。也就是说,小气候就是指在局地内,因下垫面条件影响而形成的与大气候不同的,通常指2米以下的近地层气候。这种小气候特点是:越接近下垫面的空气层,受下垫面的影响越大,小气候特征越显著;反之离下垫面越远,小气候特征也就不明显了。
小气候可分为:农田小气候、保护地小气候、山地小气候、防护林小气候等多种多样。其中以农田小气候对农业生产的意义更为广泛,更为重要。因为在贴近地气层的小气候环境中,生活着各种生物,人们的生产和生活活动基本上都在这一层中进行。同时,小气候也最容易按着人们的需要加以改造利用,例如应用不同的耕作方法、灌溉、营造护田林、设置风障、保护地经营等等,都能使小气候条件向所需要的方向改变,并在生产中发挥着重要作用。
在生产和试验中,进行农田小气候观测,可以了解不同作物不同生育期所形成的小气候情况。同时,还可以了解不同农业技术措施的农田小气候效应,以便考查分析农作物生长发育所适宜的小气候环境,并按照需要取不同措施,创造有利的农田小气候条件,达到两高一优的目的。 进行农田小气候观测,重点应做好以下几点:
第一,选择测点和确定观测项目。观测点要有代表性,选择的测点应能反映当地的一般实际情况,观测点分为基本测点、测点和对比测点等。基本测点是进行小气候观测的主要测点,通过基本测点取得农田小气候的特征资料。基本测点要设在最有代表性的地段上,观测项目比较全,如空气温度、湿度,土壤温度、湿度,风向、风速、光照等。测点是为了补充基本测点资料的不足,为了更加完善地了解基本测点的小气候特征,满足小气候分析需要。测点按照需要,可以设固定的,也可以是流动的,观测项目和基本测点相同,或少于基本测点,但观测时间应当一致。对比测点是根据对比观测需要而设置的,如了解灌溉农田的小气候效应时,还应在非灌溉农田设对比测点,这样才能正确地判断灌溉引起的实际差异。农田小气候观测,根据不同目的、仪器和人力情况,观测考查的项目可以是多项的、全面的,也可以是单项的、简易的。
第二,观测仪器和观测高度。总的来说,个测点上使用的仪器、安装的方法和观测的方法等,均应相同。对于平坦的裸露地或植株不高的农田,一般设5、20、50、150厘米等4个观测高度。如仪器少,需减少高度时,可保留20和150厘米两个高度。作物田的观测高度,还应随作物生长增设作物枝叶茂密的活动面高度,一般为植株高度的2/3处,此高度一般温、湿度等要素变化较大,所以活动面高度的观测更为重要。例如,在播种前可进行地面温度表、地面最低温度表、地中温度表、天气状况和土壤湿度的观测;作物全苗后则增加剃度观测,即幼苗高度和150厘米处的温、湿度和最高、最低温度观测;当苗高超过20厘米时,再增加株高2/3处观测。同时,记载作物生长发育状况和田间作业情况,以便分析使用。 第三,观测时间和次数。农田小气候观测,不象气象台站的专业气象观测需要逐日进行,而是结合作物发育期,选择各种有代表性的天气类型,如晴天、阴天等进行观测,找出小气候差异。在一天当中,观测的具体时间和次数,也是根据观测的目的确定的。一般有三种:一是需要取平均值或近似平均值时,一日之中可在8、14、20时进行3次观测,取其平均值。二是表示农田小气候的垂直分布时,一般可在13时或夜间0时至1时进行。三是若表示出观测项目的日变程时,可每日24或12次连续观测为好。如取最高和最低温度值等,也可以使用自计仪器,自动记录下某项观测要素值。
农田小气候的研究概况
小气候是指由于下垫面结构和性质不同,造成热量和水分收支差异,从而在小范围内形成一种与大气候不同特点的气候,统称小气候。
在一个地区的每一块地方(如农田、温室、仓库、车间、庭院等)都要受到该地区气候条件的影响,同时因下垫面性质不同、热状况各异,又有人的活动等,就会形成小范围特有的气候状况,小气候中的温度、湿度、光照、通风等条件,直接影响作物的生长,人类的工作环境,家庭的生活情趣等。可通过一定的技术措施加以改善。
小气候是什么意思
早在20世纪初期,就有人结合生产实际测定农田和森林中的小气候,取得一些零散资料。1927年R.盖格尔所著《近地气候》一书出版。以后,农田小气候研究取得了多方面的进展。苏联学者Ю.K.罗斯所著《辐射状况与植被结构》一书和A.C.杜波夫等人所著《植被中的湍流》一书,在农田辐射状况和农田湍流的研究上具有代表意义。同时在农田辐射平衡、农田热量平衡和农田边界层等方面也取得不少理论成果。英国人J.L.蒙蒂思主编的《植被与大气》一书从植物生态学角度进行探讨,对农田小气候问题的阐述尤为全面。50年代以后,各种测试手段日益进步,测试的精度和分辨率不断提高,电子计算机的应用,又为模拟农田小气候和作物反应提供了新的可能性,推动了研究工作的拓宽和深入。农田小气候作为一门独立学科虽然尚待进一步发展完善,但它的理论和方法已愈益被人们所关注,并在农业生产中发挥越来越大的作用。
怎样改造农田小气候?
分类: 教育/科学 >> 科学技术
解析:
由下垫面条件影响而形成与大范围气候不同的贴地层和土壤上层的气候,称为小气候。根据下垫面类别的不同,可分为农田小气候,森林小气候,湖泊小气候等等。与大范围气候相比较,小气候有五大特点:
1)范围小,铅直方向大概在100米以内,主要在2米以下,水平方向可以从几毫米到几十公里,因此,常规气象站网的观测不能反映小气候差异。对小气候研究必须专门设置测点密度大,观测次数多,仪器精度高的小气候考察。
2)差别大,无论铅直方向或水平方向气象要素的差异都很大,例如:在靠近地面的贴地层内,温度在铅直方向递减率往往比上层大2~3个量级。
3)变化快,在小气候范围内,温度、湿度或风速随时间的变化都比大气候快,具有脉动性。例如:M. N.
戈尔兹曼曾在5厘米高度上,25分钟内测得温度最大变幅为7.1℃。
4)日变化剧烈,越接近下垫面,温度、湿度、风速的日变化越大,例如:夏日地表温度日变化可达40℃,而2米高处只有10℃。
5)小气候规律较稳定。只要形成小气候的下垫面物理性质不变,它的小气候差异也就不变。因此,可从短期考察了解某种小气候特点。
由于小气候影响的范围正是人类生产和生活的空间,研究小气候具有很大实用意义。我们还可以利用小气候知识为人类服务,例如:城市中合理植树种花,绿化庭院,改善城市下垫面状况,可以使城市居民住宅区或工厂区的小气候条件得到改善,减少空气污染。
农田小气候的研究目的
各种下垫面(指土面、水面、作物茎叶密集面)亦称活动面是气象要素变化最激烈的场所,其性质的改变,使小气候的特点也随着改变。所以,在制定改造小气候的农业措施中,只要通过对下垫面的改造,就能达到改造小气候的目的。
研究农田小气候的目的,是通过对农田小气候各要素的分布和变化特征的分析,寻找改善作物生长环境条件(即农田小气候条件)的措施,从而使这些小气候条件有利于作物的生长发育,提高农作物的产量和质量。
农田小气候指农田中作物层里形成的特殊气候。农田小气候对农作物的生长、发育和产量以及病虫害都有很大影响。由于各种农作物的群体结构不同,株间的光能分布、空气温湿度、风速和土壤温湿度的特征均与裸露地上有显著差异。不同农作物,不同植株密度、株距、行距、行向,不同生育期和叶面积大小等都能形成特定的小气候。农田小气候既具有其固有的自然特征,又还是一种人工小气候,人类可以通过农业技术措施在一定程度上改变农田小气候。在套种间作、耕耙、灌溉、地膜覆盖、增温保墒剂等方面已取得明显效果。研究农田小气候的根本目的,在于改善农田小气候条件,以提高农作物产量。
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