农业气候学_农业气候学试卷
1.气候学的概念
2.气候变化对农业生产有哪些影响?
3.竺可桢代表作
从20世纪70年代以来,农业气象学在观测手段研究方面正逐步实现自动化、遥测和精确化。在作物气象条件研究方面,从过去单因子研究向多因子综合研究发展,其方法上突出的特点是开展数值模拟和模型实验。如作物-天气-土壤的各种统计模式和动态模式的试验研究,作物的生长发育和产量同气象条件的关系等。
在农业气候方面,应用聚类分析、模糊数学等近代数学方法,使农业气候相似研究和农业气候区划工作更加客观化和定量化;应用线性规划和统计决策等方法,使农业气候区划工作由只考虑单个生产对象发展到综合考虑多个生产对象在不同区域的最优配置。
气候学的概念
适宜的温度是作物生长及生长发育的重要条件之一,一方面温度直接影响作物生长、分布界限和产量;另一方面,温度影响作物的发育速度,从而影响作物生育期的长短与各发育期的长短与各发育期出现的早晚。此外,温度还影响作物病虫害的发生、发展。尽管影响作物生长的因子是多方面的,但对作物(主要指一、二年生作物)的发育而言,在其他因子基本满足的条件下,温度起着主导作用。
一、CO2浓度增加对作物生长的影响
大气中CO2浓度增加可以提高光合作用速率和水分利用率,有助于作物生长,小麦、水稻、大麦、豆类等C3作物产量显著增加,但对玉米、高梁、小米和甘蔗等C4作物助长效果不明显。现有研究指出,在二氧化碳浓度倍增,可使C3作物生长且产量增加10~50%,C4作物生长且产量的增加在10%以上。然而,二氧化碳浓度增加对植物生长的助长作用(也称“施肥效应”),受植物呼吸作用、土壤养分和水分供应、固氮作用、植物生长阶段、作物质量等因素变化的制约,这些因素的变化很可能抵消二氧化碳增加的助长作用。
二、气候变暖对农业气候条件和种植制度的影响
气候变暖使我国平均气温上升,从而导致积温增加、生长期延长,且种植成片北移。当年平均温度增加1℃时,大于或等于10℃积温的持续日数全国平均可延长约15天。全国作物种植区将北移。
三、气候变暖对作物产量的影响
气候变暖对我国农作物产量的影响;有些地区是正效应,在另一些地区是负效应。我们利用三种大气环流模式预测的气候情景,计算了我国主要作物水稻、小麦和玉米产量的可能变化。在三种大气环流模式预测的气候情景下,水稻产量的可能变化,在不考虑水分的影响下,早稻、晚稻、单季稻由北向南减产幅度逐渐增加。
气候变暖对春小麦产量的影响大于冬小麦;对灌溉小麦的影响小于雨养小麦,也就是说灌溉能减小气候变化对小麦产量的不利影响。但是对水比较缺乏的北方麦区而言,灌溉并不是解决问题的根本途径,适当改变种植方式,选育抗旱、耐高温的品种等也许是更为合理有效的对策。
气候变暖也将使春玉米平均减产2~7%,夏玉米减产5~7%;灌溉玉米减产2~6%,无灌溉玉米减产6~7%左右。也就是说,气候变化将使我国玉米总产量平均减产3~6%,灌溉条件下减产的幅度比无灌溉的要小。总体来说,气候变化对我国玉米生产的影响是弊大于利。产量减少的主要原因是生育期缩短和生育期高温的不利影响。
总之,大气中二氧化碳浓度倍增时,温度升高、作物发育速度加快和生育期缩短是作物产量下降的主要原因。气候变暖对不同地区和不同种类作物的产量影响不同,我国水稻、小麦以及玉米品种多,品种间差异也很大,因此要有意识地调整农业种植制度、选育抗逆性的品种和选择适当的生产措施等,使之适应气候变化。
四、气候变暖对施肥量的影响
在较暖的气候条件下,土壤有机质的微生物分解将加快,长此下去将造成地力下降。在高二氧化碳浓度下,虽然光合作用的增强能够促进根生物量的增加,在一定程度上可以不成土壤有机质的减少,但土壤一旦受旱后,根生物量的积累和分解都将受到限制。这意味着需要施用更多的肥料以满足作物的需要。
肥效对环境温度的变化十分敏感,尤其是氮肥。温度增高1℃,能被植物直接吸收利用的速效氮释放量将增加约4%,释放期将缩短3.6天。因此,要想保持肥效,每次的施肥量将增加4甲。左右。施肥量的增加不仅使农民增加投入,而且对土壤和环境也不利。
五、气候变暖的应对
值得关注的是,目前科技界还不能提供有关气候变化对食物安全影响的综合定量分析数据以及具有针对性和可供选择的适应性对策,同时,社会各界对全球气候变化对我国食物安全威胁的严重性还没有明确认识。为此,针对未来气候变化对农业(小麦)的可能影响,应分析未来光、热、水的重新分配和农业气象灾害的新格局,改进作物品种分布。充分利用气候变化带来的有利因素,科学地调整种植制度,减缓气候变化对农业的不利影响。为了保障农业可持续发展和食物系统的长期安全,必须考虑气候变化对农业系统的影响和适应性对策,并为决策提供可靠的科学依据。
六、小结
气候是一种综合性的自然现象,是人类和地球生物生存活动最重要的环境因子之一。人类的生产活动,特别是农业生产活动受到气候的极大影响。在全球范围内,农作物的分布、产量的高低、品质的优劣以及种植的方式有明显的地域性差异,从一定的意义上讲,都是气候条件制约的结果。当气候发生异常时,往往造成严重的灾害。
气候变化对农业生产有哪些影响?
气候学的概念是研究气候的特征、形成和演变,及其与人类活动的相互关系的一门学科。它既是大气科学的分支,又是地理学的组成部分。
气候学和人类社会的关系越来越密切。为了合理地开发和利用气候,减轻气候灾害的影响,避免人类活动对大气环境造成的不良后果,无论是大规模的开垦、重大工程的设计和管理,还是制订各种发展规划和研究工农业的布局,都需要了解所在地区的气候特征及其演变规律。气候学的研究成果及其应用,正日益受到各方面的重视。
气候学的概念包括一般原理、气候特征的时间和空间分布、演变及其分类等。人们常以气候要素的空间分布图和时间分布图、气候要素的综合关系图和各种气候统计图等记述某地点、某区域或全球范围的基本气候特征。某个地方的气候志是对该地多年气象资料整理和分析概括出的基本气候状况的资料。研究气候形成、分布、变化及其与人类活动相互关系的学科。是气象学与自然地理学的边缘学科。
气候学成为一门科学是有了气象仪器观测以后的事。但是,有关气候现象的记载和气候知识的积累却可追溯到三千年前。
人类对气候的认识和研究,经历了3个发展阶段。
气候学同各门基础科学、技术科学及至社会科学间有着广泛的联系。无论是从理论还是从方法看,气候学和数学、物理学、化学、天文学、地学等基本学科以及大气科学各分支都有密切的关系。气候监测更需要应用各种技术科学。所以,气候学是同其他多种学科广泛联系的一门学科。
气候学涉及到人类生活和生产的各个方面,从12年以来,在国际上关于环境、粮食、水、沙漠化等一系列重要会议上,气候问题都占有显著地位。19年世界气候大会提出了世界气候,使气候问题成为国际协作的重大课题,气候学成了日益活跃的学科,气候学的含义也正在不断发展,包括大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈在内的气候系统的概念也正在形成。虽然,当前气候学仍以大气为其主要研究对象,但其内容正在不断地丰富和充实,从大气科学的一个分支向着综合性的气候系统的学科发展。
竺可桢代表作
气候变化对农业生产的影响包括恶劣天气、病虫害、生物多样性受损。
1、气候异常意味着恶劣天气:气候变化会引起降雨、温度以及其他气象因素的变化,给农作物生长带来不稳定性。例如,降雨量的变化可能导致洪涝灾害或旱灾,气温升高可能延迟作物生长期等。
2、病虫害及其传播的变化:气候变化及其对生态系统的影响可能加剧病虫害的爆发和传播程度。例如,暴雨和洪水可能导致病菌繁殖和侵染,而极端干旱可能使得病虫害的防治更加困难。
3、生物多样性受到破坏:气候变化对生态系统有很大的影响,可能对生物多样性造成破坏。这种变化可能会导致重要的农作物被淘汰,给区域饮食结构带来风险。
应付方法
1、积极适应气候变化:可用耐旱、耐寒等适应性强的作物品种,加强土壤改良、优化灌溉管理等技术,提高农业生产的适应性。
2、加强农业科学研究:通过引进优质作物品种、培育新的抗旱、抗病害的作物品种等技术手段,提高农作物的产量和质量,降低生产成本,增强农民生产能力和抵御自然灾害的能力。
3、加强生态保护:通过生态修复、森林防火、荒漠化治理等方法,加强生态系统的保护和恢复,为农业生产提供更好的生态环境。
4、降低温室气体排放:减少温室气体的排放是减缓气候变化的重要措施,可通过改善生产工艺、降低能源消耗等手段来降低其排放量。
5、加强政策扶持:可以适时出台相关的政策,鼓励农民发展绿色农业和生态农业,提高农民生产和经济效益。
1、《气象学》:这部作品系统地介绍了气象学的基本原理和应用,对中国气象学的发展产生了深远的影响。
2、《物候学》:在这部作品中,竺可桢详细阐述了物候学的研究方法和实际应用,为中国的物候学研究和农业气候学的发展奠定了基础。
3、《我国五千年气候变迁的初步研究》:这部著作深入分析了过去五千年的气候变化规律,对中国的历史气候学研究具有重要的指导意义。
4、《论我国气候的几个特点及其与粮食作物生产的关系》:在这篇文章中,竺可桢探讨了中国气候的特点及其对农业生产的影响,为中国的农业发展提供了科学的依据。
5、《竺可桢文集》:这部文集收录了竺可桢先生在多个领域的研究成果,包括气象学、地理学、生物学等方面,全面展示了他的学术成就。
6、《竺可桢日记》:这部日记记录了竺可桢先生一生中的重要和思考,不仅具有很高的学术价值,也是研究中国近现代史的重要资料。
7、《竺可桢科普著作选集》:这部选集收集了竺可桢先生的一些科普文章,旨在普及科学知识,提高公众的科学素养。
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