专题十一 植物与温度环境的关系与调控（讲义）-《植物生产与环境》（高等教育出版社第四版）高考备考讲练测（山东省）

专题十一 植物与温度环境的关系与调控 〈考纲要求〉 （1）了解土壤温度、空气温度的日变化及年变化规律。 （2）理解影响土壤温度变化的因素。 （3）理解土壤热容量、导热率的概念。 （4）掌握植物温度环境的调控技术。 （5）掌握基点温度、农业界限温度、积温、活动积温、有效积温的概念及意义。 〈知识点梳理〉 一、土壤热性质 土壤热性质包括土壤热容量、导热率和导温率三个方面。 （一）土壤热容量 单位质量或容积的土壤，温度每升高1℃或降低1℃时所吸收或释放的热量。 ※热容量大，则土温变化慢； ※热容量小，则土温易随环境温度的变化而变化。 （2） 土壤导热率 土层厚度1 cm, 两端温度相差1℃时，单位时间内通过单位面积土壤断面的热量。 ※土壤导热率越高，土壤温度变化越迅速。 （3） 土壤导温率 单位体积的土壤，通过热传导获得一定热量时，所能引起的温度变化量。 ※土壤导温率越高，土壤温度变化越迅速。 二、土壤温度 （一）土壤温度的日变化 在正常条件下， 一日内土壤表面最高温度出现在13时左右，最低温度出现在日出之前。 （2） 土壤温度的年变化 在北半球中、高纬度地区，土壤表面温度年变化的特点是：最高温度在7月份或8月份，最 低温度在1月份或2月份。 （三）土壤温度的垂直变化 一般土壤温度垂直变化分为4种类型， 即辐射型（放热型或夜型）、日射型（受热型或昼型）、清晨转变型和傍晚转变型。 ※辐射型以1时为代表，土壤温度随深度增加而升高，热量由下向上输导。 ※日射型以13时为代表，土壤温度随深度增加而降低，热量从上向下输导。 ※清晨转变型以9时 为代表，此时5 cm 深度以上是日射型，5 cm 以下是辐射型。 ※傍晚转变型以19时为代表，即上层为放热型，下层为受热型。 ※一年中土壤温度的垂直变化可分为 放热型（冬季，相当于辐射型）、受热型（夏季，相当于日射型）、 过渡型（春季和秋季，相当于上午转变型和傍晚转变型。） （4） 影响土壤温度变化的因素 1.太阳辐射2.土壤湿度。3.土壤颜色。4.土壤质地。5.覆盖。6.地形和天气条件。7.纬度和海拔高度。 三、空气温度 空气温度简称气温，一般是指距地面1.5 m高的空气温度。 （1） 空气温度的日变化 最高温度出现在14～15时，最低温度出现在日出前后的5～6时。 （2） 空气温度的年变化 气温的在北半球中、高纬度地区，最高温度在7月份或8月份，最低温度在1月份或2月份。 （3） 空气温度的非周期性变化 对植物生产危害较大，如冬末春初出现的“倒春寒”天气，夏末秋初出现的“秋老虎”天气。 （4） 空气温度的垂直变化 在一定条件下，气温随高度的增加而增加的现象称为逆温。 （1）辐射逆温。是指夜间由地面、雪面或冰面、云层顶等辐射冷却形成的逆温。 ※通常在日落以前开始出现，半夜以后形成，夜间加强，黎明前强度最大。 ※在大陆常年都可出现，中纬度地区秋、冬季节尤为常见，涉及高度可达200～300m。 (2) 平流逆温。是指当暖空气平流到冷的下垫面时，使下层空气冷却而形成的逆温。 平流逆温在一天中任何时间都可出现。 ※有霜冻的夜晚往往有逆温层存在，此时燃烧柴草、烟雾剂可起到较好的防霜效果； ※在清晨逆温较强时药剂喷施防治病虫害，可使药剂不致向上挥发，而是均匀地洒落在植株上，有效防治病虫害； ※寒冷季节晾晒农副产品时，常将晾晒的产品置于一定高度（2 m 左右），以免近地面温度过低而产生冻害； ※在果树栽培中，可使嫁接部位恰好处于气温较高的范围内，避开低温层，使果树在冻害严重的年份能安全越冬。 4、 植物生长的温度指标 （一）植物生命活动的基本温度 1.概念 5个基本温度指标：最低温度、最高温度、最适温度及最高与最低受害或致死温度。 最低温度、最适温度和最高温度又称为三基点温度。是最基本的温度指标，用途很广。在确定温度的有效性、作物的种植季节和分布区域，计算作物生长发育速度，计算生产潜力等方面都必须考虑。 （二）农业界限温度 1.概念 农业界限温度：又称为农业指标温度，是指对农业生产有指标或临界意义的温度。 2.类型 重要的农业界限温度有0℃、5℃、10℃、15℃、20 ℃。 3.用途。 （1）分析与对比年代间与地区间稳定通过某界限温度日期的早晚，以比较其回暖、变冷对作物的影响。 （2）分析与对比年代间与地区间稳定通过相邻界限温度日期的间隔日数，用来比较升温与降温的快慢对作物的危害。 （3）分析与对比年代间与地区间春季到秋季稳定通过某界限温度日期之间的持续日数，可作为判断生长季长短的指标之一。 （3） 积温 1.概念 一定时期的积累温度，即温度总和，称为积温。 2.类型。活动积温、有效积温、负积温、地积温、净效积温和危害积温。 应用较多的是活动积温和有效积温。 活动积温：一段时间内活动温度的总和。高于生物学下限温度的日平均温度称为活动温度。 有效积温：一段时间内有效温度的总和。活动温度与生物学下限温度之差称为有效温度。 3.应用 积温作为一个重要的热量指标，在植物生产中有着广泛的用途，主要体现在： （1）用来分析农业气候热量资源。 （2）作为植物引种的科学依据。 （3）为农业气象预报服务。 （4）作为农业气候专题分析与区划的重要依据之一。 五、植物生产的温度调控 （一）一般条件下温度的调控技术 一般条件下温度的调控技术主要是调控土壤温度和空气温度。 1.土壤温度的调控技术。 （1）合理耕作。 （2）地面覆盖。 （3）灌溉排水。 （4）设施增温。 （5）增温剂和降温剂的使用。 2.空气温度的调控技术。生产上在高温季节常常需要降温： （1）采用先进灌溉技术。 （2）遮阳处理。 （二） 设施环境中温度的调控技术 设施环境中温度的调控技术包括地温调控、设施保温、设施降温和设施增温等。 1.保温技术 （1）减少放热和通风换气量。（2）增强昼夜温度的稳定。（3）增加地表热流量。 2.加温技术 加温的方法有生物酿热加温、电热加温、水暖加温、汽暖加温、暖风加温、太阳能储存系 统加温等，根据作物种类和设施规模、类型选用。 3.降温技术 （1）换气降温（2）遮光降温（3）屋面洒水降温（4）屋内喷雾降温 〈真题练讲〉 1.（2023山东春季高考真题）在小麦发芽试验中，恒温箱的温度设置为（ ） A.15℃ B.20℃ C.25℃ D.30℃ 【答案】B 【解析】小麦发芽的最适温度是15～20摄氏度。恒温箱的温度设置为20℃。 2.（2014山东春季高考真题）在我省，小麦成熟收获、夏玉米开始播种的节气为（ ） A.雨水 B.秋分 C.芒种 D.谷雨 【答案】C 【解析】芒种是夏季的第三个节气，标志着小麦成熟，同时也是夏玉米播种的时节。 3.（2014山东春季高考真题）某一大田栽培作物，从出苗到开花需要一定的有效积温，其生物学下限温度是10℃，该作物在日平均气温25℃的条件下。从出苗到开花需要50天。今年该作物4月22日播种，5月1日出苗。据气象部门预报，今年5月份日平均气温为20℃，6月份日平均气温为30℃，请计算该作物开花的日期。 【答案】 解：该作物所需有效积温：（25℃－10℃）×50=750℃ 5月份的有效积温：（20℃－10℃）×31=310℃ 还需有效积温：750℃－310℃=440℃ 还需要天数：440℃÷（30℃－10℃）=22天 答：该作物6月22日左右开花。 4.（2015山东春季高考真题）影响土壤温度变化的主要因素是（ ） A.土壤质地 B.土壤湿度 C.土壤颜色 D.太阳辐射 【答案】D 【解析】影响土壤温度变化的主要因素是太阳辐射。 5.（2017山东春季高考真题）喜温作物春季播种的农业界限温度是（ ） A.5℃ B.10℃ C.15℃ D.20℃ 【答案】B 【解析】喜温作物春季播种的农业界限温度是10℃。 6.（2019山东春季高考真题）农业界限温度是指导农事活动的重要指标，播种棉花的农业界限温度是（ ） A.5℃ B.10℃ C.15℃ D.20℃ 【答案】B 【解析】日平均气温大于10℃，是一般喜温作物（玉米、棉花等）生长的起始温度。 7.（2018山东春季高考真题）防止设施栽培的果菜类落花落果，白天的温度一般应控制在（ ） A.10~20℃ B.15~ 20℃ C.20~25℃ D.25~30℃ 【答案】D 【解析】为防止番茄落花落果，应严格控制温度，白天温度应控制在25～30℃。夜温控制在15～20℃。 8.（2018山东春季高考真题）数值比较稳定，能确切反映植物对热量要求的是（ ） A.有效积温 B.三基点温度 C.活动积温 D.农业界限温度 【答案】A 【解析】数值比较稳定，能确切反映植物对热量要求的是有效积温。 〈限时练习〉 1.从早春日平均通过（ ）为农耕期 A.0℃ B.5℃ C.10℃ D.15℃ 2.活动温度与生物学下限温度之差称为（ ） A.活动温度 B.有效积温 C.活动积温 D.有效温度 3.单位质量或容积的土壤，温度每升高1℃或降低1℃时所吸收或释放的热量，称为（ ） A.土壤热容量 B.土壤热当量 C.土壤导热率 D.土壤导温率 4.土壤温度的变化幅度以（ ）最大 A.砂土 B.壤土 C.黏土 D.无法比较 5.天气预报中所说的气温，是在观测站中，距地面（）高的百叶箱中的空气温度。 A.2.5m B.1m C.2m D.1.5m 6.喜凉植物开始生长的农业界限温度（ ） A. 0℃ B. 5℃ C. 10℃ D. 15℃ 7.在正常条件下，一日内土壤表面最高温度出现在（ ） A.8时左右 B.10时左右 C.13时左右 D.日出之前 8.逆温现象在农业生产上应用不正确的是（ ） A.夜晚燃烧柴草熏烟防霜冻 B.清晨喷农药防病虫 C.寒冷季节将农副产品晾晒在地面上 D.果树嫁接部位抬高防冻 9.当暖空气平流到冷的下垫面时，使下层空气冷却而形成的逆温称为（ ） A.辐射逆温 B.平流逆温 C.湍流逆温 D. 下沉逆温 10.高于生物学下限温度的日平均温度称为（ ） A.活动温度 B.有效积温 C.活动积温 D.有效温度 〈内容小结〉 学科网（北京）股份有限公司 $$