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農業林業儀器Agroforestry

農業小氣候系統

農業小氣候觀測是指農業生態環境,如農田、果園、溫室、畜舍等,和農業生產活動環境,如曬場、噴藥、農產品儲存等的氣候。這些小環境內的氣候與農業生物和農業生產關系密切,主要表現在它們之間的能量和物質交換。

一、概述

農業小氣候觀測是指農業生態環境,如農田、果園、溫室、畜舍等,和農業生產活動環境,如曬場、噴藥、農產品儲存等的氣候。這些小環境內的氣候與農業生物和農業生產關系密切,主要表現在它們之間的能量和物質交換。農業小氣候的尺度是以農作物所處的地點為起點,垂直方向約幾米(一般不超過10 米)的范圍內,水平方向上可以從幾米到上百米。

小氣候要素的日、年變化除了受外界天氣氣候背景的變化影響外,還受系統內生物的生命活動和群體變化的影響。空間上分布也有很大差異。多種因素的疊加,增加了小氣候觀測設計的難度。因此,需要周密地選擇測點位置、高度,且需經常用到遙測和隔測。

農作物的種類繁多,分別處于不同的農業小氣候系統內。構成農業小氣候系統的實體不同,以及聯系這些實體之間的主要物理過程不同,從而區分出不同類別的農業小氣候系統,如農田小氣候系統、田園小氣候系統、保護地小氣候系統、溫室小氣候系統、地形小氣候系統等。

在農田觀測時需根據觀測目的和任務采用不同的方法,在有代表性的地段上選取若干觀測點,按照統一的觀測程度進行嚴格的平等觀測(同步或同時)。應選擇土壤性質、作物品種、農業技術措施條件與當地的一般條件相符合的地段。而且,小氣候要素的變化在垂直梯度上遠大于水平梯度,因此觀測高度和深度的確定非常關鍵,觀測層次從1層到7、8 層,甚至更多,高度可達百米以上。

我們的小氣候系統自動數據采集器,可以通過軟件按規定的時序進行觀測。由于采集速度快,各要素的觀測基本上可以達到同步進行。

農田小氣候站風速的啟動風速要求不高,可以在0.5m/s 左右,距離常數不能太長,這是因為農田較為開闊,風的同步性較高,下層空氣溫濕度應盡量接近冠層,并隨著冠層的高度調節高度。以地上2-3 米的觀測為主,可設地上1 到3 層。地下3到4 層直到植物根部。

二、測量要素介紹

小氣候的觀測就是對小氣候系統中的某些物理特征量進行測定,即小氣候要素。它包括:

    1、輻射:包括輻照度、總輻射量反射輻射、凈輻射、光合有效輻射、光照度、光照時間;

    2、熱量:如介質(空氣、土壤、水等)溫度、表面溫度和環境平均輻射溫度等;

    3、氣體:如二氧化碳和氧氣等的密度、質量、濃度等;

    4、水氣:如水氣壓、溫度、露點等;

    5、風 :風速、風向等。

三、測量要素

  1、空氣溫濕度;

  2、風速風向;

  3、降水;

  4、輻射;

  5、地溫 地濕;

  可以增加以下要素;

  1、ET0 的計算;

  2、葉片濕潤度;

  3、土壤水勢;

  4、凈輻射;

  5、PAR;

  6、梯度設置;

  7、兩層型;

  8、冠層或冠層下;

  9、冠層上1-2 米;

  10、三層型;

  11、采用疊代法計算冠層上兩層。

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