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農(nóng)業(yè)林業(yè)儀器Agroforestry

農(nóng)業(yè)小氣候系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)小氣候觀測(cè)是指農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,如農(nóng)田、果園、溫室、畜舍等,和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)環(huán)境,如曬場(chǎng)、噴藥、農(nóng)產(chǎn)品儲(chǔ)存等的氣候。這些小環(huán)境內(nèi)的氣候與農(nóng)業(yè)生物和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)系密切,主要表現(xiàn)在它們之間的能量和物質(zhì)交換。

一、概述

農(nóng)業(yè)小氣候觀測(cè)是指農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,如農(nóng)田、果園、溫室、畜舍等,和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)環(huán)境,如曬場(chǎng)、噴藥、農(nóng)產(chǎn)品儲(chǔ)存等的氣候。這些小環(huán)境內(nèi)的氣候與農(nóng)業(yè)生物和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)系密切,主要表現(xiàn)在它們之間的能量和物質(zhì)交換。農(nóng)業(yè)小氣候的尺度是以農(nóng)作物所處的地點(diǎn)為起點(diǎn),垂直方向約幾米(一般不超過(guò)10 米)的范圍內(nèi),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(tǒng)內(nèi)生物的生命活動(dòng)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(cè)設(shè)計(jì)的難度。因此,需要周密地選擇測(cè)點(diǎn)位置、高度,且需經(jīng)常用到遙測(cè)和隔測(cè)。

農(nóng)作物的種類繁多,分別處于不同的農(nóng)業(yè)小氣候系統(tǒng)內(nèi)。構(gòu)成農(nóng)業(yè)小氣候系統(tǒng)的實(shí)體不同,以及聯(lián)系這些實(shí)體之間的主要物理過(guò)程不同,從而區(qū)分出不同類別的農(nóng)業(yè)小氣候系統(tǒng),如農(nóng)田小氣候系統(tǒng)、田園小氣候系統(tǒng)、保護(hù)地小氣候系統(tǒng)、溫室小氣候系統(tǒng)、地形小氣候系統(tǒng)等。

在農(nóng)田觀測(cè)時(shí)需根據(jù)觀測(cè)目的和任務(wù)采用不同的方法,在有代表性的地段上選取若干觀測(cè)點(diǎn),按照統(tǒng)一的觀測(cè)程度進(jìn)行嚴(yán)格的平等觀測(cè)(同步或同時(shí))。應(yīng)選擇土壤性質(zhì)、作物品種、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施條件與當(dāng)?shù)氐囊话銞l件相符合的地段。而且,小氣候要素的變化在垂直梯度上遠(yuǎn)大于水平梯度,因此觀測(cè)高度和深度的確定非常關(guān)鍵,觀測(cè)層次從1層到7、8 層,甚至更多,高度可達(dá)百米以上。

我們的小氣候系統(tǒng)自動(dòng)數(shù)據(jù)采集器,可以通過(guò)軟件按規(guī)定的時(shí)序進(jìn)行觀測(cè)。由于采集速度快,各要素的觀測(cè)基本上可以達(dá)到同步進(jìn)行。

農(nóng)田小氣候站風(fēng)速的啟動(dòng)風(fēng)速要求不高,可以在0.5m/s 左右,距離常數(shù)不能太長(zhǎng),這是因?yàn)檗r(nóng)田較為開闊,風(fēng)的同步性較高,下層空氣溫濕度應(yīng)盡量接近冠層,并隨著冠層的高度調(diào)節(jié)高度。以地上2-3 米的觀測(cè)為主,可設(shè)地上1 到3 層。地下3到4 層直到植物根部。

二、測(cè)量要素介紹

小氣候的觀測(cè)就是對(duì)小氣候系統(tǒng)中的某些物理特征量進(jìn)行測(cè)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(shí)間;

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

    3、氣體:如二氧化碳和氧氣等的密度、質(zhì)量、濃度等;

    4、水氣:如水氣壓、溫度、露點(diǎn)等;

    5、風(fēng) :風(fēng)速、風(fēng)向等。

三、測(cè)量要素

  1、空氣溫濕度;

  2、風(fēng)速風(fēng)向;

  3、降水;

  4、輻射;

  5、地溫 地濕;

  可以增加以下要素;

  1、ET0 的計(jì)算;

  2、葉片濕潤(rùn)度;

  3、土壤水勢(shì);

  4、凈輻射;

  5、PAR;

  6、梯度設(shè)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(jì)算冠層上兩層。