单元4 植物生长的温度环境 （课件）-《种植基础》（江苏凤凰教育出版社版）上好课

模块三植物生长的环境条件 单元4 植物生长的温度环境 （2 课时） 江苏凤凰教育出版社 《种植基础》 二、学习目标 一、教学引入 三、知识讲授 四、师生互动 五、课堂小结 六、布置作业 目 录 教学引入 一 春天播种的小麦为什么要等到气温稳定在10℃以上才发芽？夏天高温时蔬菜大棚为什么要通风降温？冬天的果树为什么能在低温下存活，而有些花卉却需要移入温室？这些生产现象都和一个关键环境因素有关——温度。温度直接决定着植物的发芽、生长、开花、结果甚至存活。今天我们就走进单元4《植物生长的温度环境》，一起探索温度如何影响植物生长，以及我们如何调控温度为植物生产服务。 学习目标 二 （一）知识目标 1.掌握植物生命活动的基点温度、农业界限温度的内涵及实践意义，能准确区分不同基点温度的作用。 2.理解积温的概念、类型，明确积温在植物生产中的应用价值。 3.熟知土壤温度的热性质、时空变化规律及影响因素，掌握土壤温度与植物生长发育的关联。 4.了解气温的垂直变化特征，明确气温对植物生长发育的具体影响。 5.掌握植物生产中温度调控的主要技术，理解各类技术的调控原理和应用场景。  （二）能力目标 1.能结合具体植物品种，分析其生长发育所需的温度条件，判断不同温度环境对植物生长的影响。 2.能根据生产实际需求，选择合适的温度调控技术，并初步制定调控方案。 （三）情感目标 1.培养严谨的科学思维，树立“因地制宜、因时制宜”的农业生产理念。 知识讲授 三 一、温度与植物生长发育 知识讲授 三 (一)植物生命活动的基点温度 最低温度 植物开始生长的最低温度，低于此温度生长停止。 最适温度 植物的生命活动最强，生长发育最快。 最高温度 植物停止生长的温度，高于此温度可能受伤害。 知识讲授 三 (二)农业界限温度 0℃ 土壤冻结与解冻的界限。 5℃ 喜凉作物开始生长的界限。 10℃ 喜温作物开始生长的界限。 15℃ 热带作物开始生长的界限。 农业界限温度：对农业生产有指标或临界意义的温度称为农业界限温度。 农业界限温度对农业具有指导作用，标志着某些重要物候现象或农事活动的开始、转折或终止。 知识讲授 三 (二)农业界限温度 重要的农业界限温度及其含义 知识讲授 三 (三)积温 1.定义 植物各生育期或全生育期间所需要温度的积累。 2.类型 ---活动积温和有效积温 高于生物学下限温度的日平均温度称为活动温度， 一段时间内活动温度的总和称为活动积温。 活动温 度与生物学下限温度之差称为有效温度， 一段时间内有效温度的总和称为有效积温。 作物种类 类型 早熟型(℃) 中熟型(℃) 晚熟型(℃) 冬小麦   1600～2400   玉米 2100～2400 2500～2700 >3000 水稻 2400～2500 2800～3200   棉花 2600～2900 2800～3200 3.应用 常用来作为研究植物发育对热量的需求和评价某一地区热量资源的一种指标。 几种农作物的不同类型所需的>10℃的活动积温 知识讲授 三 二 、植物生产的温度条件 知识讲授 三 (一)土壤温度---1.土壤热性质 土壤热容量 土壤热容量是指 单位质量的土壤，温度每升高1℃或降低1℃时所吸收或释放的热量 土壤导热率 土壤导热率指土层 厚 度 1cm, 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。 土壤导温率 指单位体积的土壤，通过热传导获得一定热量时，所能引起的温度变化量。 土壤颗粒、有机质和孔隙的复杂排列，决定了其独特的热学特性。 知识讲授 三 (一)土壤温度---2. 日变化 1）变化规律 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）日较差 土壤温度一日之中最高温度与最低温度之差称为日较差，土壤温度日较差以土壤表面为最大。 3）影响因素 土壤温度受太阳照射、土壤 热性质、土壤颜色、地形、天气等因素影响。 土壤温度的日变化 知识讲授 三 (一)土壤温度---3.年变化 1）变化规律 在北半球，中、高纬度地区，土壤表面温度最高出现在7～8月，最低出现在1～2月。 2）年较差 一年中土壤最热月与最冷月平均温度之差，反映温度年际波动幅度。 3）影响因素 主要取决于太阳辐射的年变化、土壤的自然覆盖、土壤热性质、地形、天 气等。 注：土壤温度年较差随纬度增高而增大，与土壤温度的日较差相反。 土壤温度年变化示意图 知识讲授 三 (一)土壤温度---4.垂直变化 1）日射型 白天，从地表往下，土壤温度随深度增加而下降。 2）辐射型 夜间，从地表往下，土壤温度随深度增加而升高。 3）清晨转变型和傍晚转变型 在日射型和辐射型之间的过渡状态，常见于日出日落前后。 土壤温度垂直变化示意图 知识讲授 三 (一)土壤温度---5. 影响因素 (1)覆盖 植被、积雪或其他地面覆盖物，可截留一部分太阳辐射能，地温不易升高； 还可防止土壤热量散失，起保温作用。 (2)土壤水分 潮湿土壤与干燥土壤相比，地面土壤温度的日变化和年变化较小， 最高、最低温度出现时间较迟。 (3)土壤质地 深色土壤白天温度高，日较差大；浅色 土壤白天温度较低，日较差较小。 (5)地形与地面状况 坡向、坡度等地形因素，地面状况凹凸不平，使到达地面的太阳 辐射量发生改变，影响地面热量吸收。 (6)天气条件 阴、晴、干、湿、风力大小等天气条件影响土壤温度变化。 (7)纬度和海拔高度 土壤温度随着纬度增加、海拔增高而逐渐降低。 (4)土壤颜色 土壤温度的变化幅度以砂土最大，壤土次之，黏土最小。 知识讲授 三 (一)土壤温度---6.与植物生长发育 土壤温度与植物生长发育 （1）对植物水分吸收的影响 在一定温度范围，土壤温度升高可促进根系吸水量增 加。 （2）对植物养分吸收的影响 低温会减少植物对多数养分的吸收。 （3）对植物块茎块根形成的影响 15.6～22.9℃最适于块茎形成。地温低，则 块茎个数多而小。 （4）对植物生长发育的影响 在一定温度范 围内，地温越高，植物生长越快。 （5）对生物活动的影响 大多数土 壤微生物的活动要求有15～45℃的温度条件。 知识讲授 三 (二)空气温度---1.垂直变化 气温温度垂直变化示意图 对流层 空气温度随高度的增加而降低。 逆温层 气温也会随高度的增加而增加。 生产应用 如在有霜冻的夜晚燃烧柴草可起到较好的防霜效 果；在清晨逆温较强时喷施药剂，可使药剂向上挥发；寒冷季节晾晒农副产品时，常将晾晒 的产品置于一定高度，以免近地面温度过低而冻坏；在果树栽培中，将嫁接部位恰好处于气 温较高的范围内，避开低温层，使果树能安全越冬。 气温一般是指距地面1.5m 高的空气温度。 知识讲授 三 (二)空气温度---2.与植物生长发育 1）日变化 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）年变化 一年中的最低温度出现在1月，最高温度出现在7月。 3）非周期性变化 对植物生长发育易 产生低温寒害和高温热害。 农业生产上希望有较大的气温日较差，制造的糖类积累就多，从而实现优质高产。 气温的年变化受纬度、地形、距海距离 及天气条件等的影响，气温年较差随纬度的增高而增大。 在棉花生产上，常利用这种天气上的“冷尾暖 头”规律，及时组织播种，使棉籽在气温回升期顺利出苗。 变化规律 生产应用 1.生植物的生命活动都有三个基本温度，即最低温度、最适温度、最高温度，称为三基点温度。 2.农业界限温度对农业具有指导作用，标志着某些重要物候现象或农事活动的开始、转折或终止。 3.土壤热性质包括土壤热容量、导热率和导温率三个方面 4.一日内土壤表面 最高温度出现在13时左右，最低温度出现在日出之前。 5.在北半球，中、高纬度地区，土壤表面温度最高出现在7～8月，最低出现在1～2月。 6.一般土壤温度垂直变化分为4种类型，即辐射型、 日射型、清晨转变型和傍晚转变型。 7.影响土壤温度变化的主要因素是太阳辐射，除此之外，还包括土壤水分、土壤质地、土壤颜色等因素。 8.气温一般是指距地面1.5m 高的空气温度。 师生互动 四 背诵记忆  小组讨论：新疆瓜果为什么特别甜？ 想一想 1.新疆气候干旱，多晴天，光照强。沙砾地面热容量小，导致夏季气温日较差非常大，白天增温快，夜间散热也快。 2.白天高温强光利于光合作用产生更多营养物质；夜间低温削弱呼吸作用，减少能量消耗，从而利于糖分积累。 师生互动 四 课堂小结 五 温度是植物生长发育的重要环境因子。 植物生命活动具有三基点温度。 农业界限温度是农业生产的重要指标。 积温是预测作物生育期和产量的重要依据。 土壤温度和空气温度是影响植物生长发育的重要环境因子。 土壤温度具有明显的日变化、年变化和垂直变化规律。 影响土壤温度变化的因素包括环境因素和土壤自身因素。 气温的垂直变化在不同大气层中表现出不同的规律。 了解温度对植物生长发育的影响，对于指导农业生产具有重要意义。 课堂练习 六 一、单项选择题 看谁答的 快又准 1.植物生命活动的基点温度不包括（ ） A. 最低温度 B. 最适温度 C. 最高温度 D. 临界温度 【答案】D 【解析】植物生命活动的基点温度包括最低温度、最适温度、最高温度，临界温度是泛指植物生长受抑制的温度界限，并非基点温度的具体分类。 2.下列属于农业界限温度的是（ ） A. 30℃ B. 10℃ C. 18℃ D. 25℃ 【答案】B 【解析】农业界限温度是标志着植物生长发育关键阶段的温度，常用的有0℃、5℃、10℃、15℃、20℃，其中10℃是大多数作物播种和生长开始的临界温度。 课堂练习 六 一、单项选择题 看谁答的 快又准 3.高于植物生长所需最低温度的日平均温度称为（ ）。 A.积温 B.活动温度 C.有效温度 D.有效积温 【答案】B 【解析】高于植物生长所需最低温度的日平均温度称为活动温度 4.土壤温度日变化中，最高温度出现在（ ） A. 12:00 B. 13:00-14:00 C. 15:00 D. 16:00 【答案】B 【解析】土壤温度的日变化滞后于气温，最高温度出现在13:00-14:00，最低温度出现在日出前后。 课堂练习 六 看谁答的 快又准 二、名词解释 1.三基点温度： 【答案】植物的生命活动都有三个基本温度，即最低温度、最适温度、最高温度，称为三基点温度。 2.活动积温： 【答案】高于生物学 下限温度的日平均温度称为活动温度，一段时间内活动温度的总和称为活动积温。 3.土壤热容量： 【答案】指单位质量的土壤，温度每升高1℃或降低1℃时所吸收或释放的热量。 知识讲授 三 三 、植物生产的温度调控 知识讲授 三 (一)保护地栽培 采用覆盖地面薄膜、秸秆、园艺地布，或建造各种形式的温室、大棚等，在植物生产中保 温增温、抑制杂草、减少蒸发、保墒；我国西北的干旱地区常应用在农田上铺沙覆盖的技术 来增温和保水；夏季天气炎热，利用遮阳网覆盖技术降温。目前，各种类型的保护地栽培在 植物生产温度调节中发挥了重要作用。 常见保护地设施： 1. 地膜覆盖 2. 阳 畦 3. 塑料大棚 4. 温 室 知识讲授 三 (一)保护地栽培--1. 地膜覆盖 定义 以农用塑料薄膜覆盖地表的一种措施。 原理 减少土壤水分蒸发和热量散失，提高土壤温度和湿度。 优点 增温、保墒、抑草、改善土壤理化性质。 应用 广泛应用于蔬菜、棉花、玉米、花生等作物的种植。 知识讲授 三 (一)保护地栽培--2.阳畦 定义 阳畦又名秧畦、洞坑，是由风障畦发展而来的。 原理 它是利用太阳的光能来保持畦内的温 度，没有人工加温设施，所以又称冷床。 优点 建造方便，成本低，技术易于掌握。 应用 是瓜 类蔬菜早春育苗，特别是在蔬菜保护设施不是很发达的地区常用的方法之一。 知识讲授 三 (一)保护地栽培--3.塑料大棚 定义 塑料大棚俗称冷棚，以塑料薄膜为覆盖材料，利用日光温室效应来调控棚内温度的一种保护设施。 原理 太阳光穿过薄膜进入棚内，热量被地面和植物吸收后难以散失，从而使棚内温度升高。 优点 建造容 易、使用方便、成本较少，随着塑料工业的发展，被世界各国普遍采用。 应用 可用于蔬菜、花卉、果树、苗木等多种作物的栽培。 知识讲授 三 (一)保护地栽培--4. 温 室 定义 又称暖房，是保护地栽培的主要形式，是指能控制或部分控制植物生长环境的建筑物。 类型 按覆盖材料可分为薄膜温室、玻璃温室、塑料板温室。 优点 保温性能好，可通过人工调控创造植物生长的最佳环境条件。 应用 非季节性或非地域性的植物栽培、科学研究、 加代育种和观赏植物栽培等。 知识讲授 三 (二)合理耕作 耕翻 耕翻松土的作用主要有通气散热、调节水气和保肥保墒。 镇压 目的在于压紧 土壤、破碎土块、稳温和提墒。 中耕 疏松表土，清除杂草，改善土壤通气性，提高地温。 垄作 目的在 于增大受光面积、提高土层温度、利于排水、通风透气。 知识讲授 三 (三)灌溉排水 意义 灌溉除了补充植物需水外，对土温影响很大，还可以改善 农田小气候环境。 类型及作用 冬季灌溉：提高土壤热容量，减轻冻害。 夏季灌溉：降低土壤温度，缓解高温胁迫。 喷灌、滴灌：调节田间小气候，降低空气温度。 排水 及时排水：降低土壤湿度，提高地温，改善土壤通气性。 知识讲授 三 (四)物理化学制剂应用 增温剂 定义：一些工业副产品中的高分子化合物，稀释后喷洒于地面，形成一层黑色薄膜。 作用：吸光性好，减少蒸发，保存热量，提高土壤温度。 降温剂 定义：一种白色反光物质。 作用：反射阳光，吸收热量少，从而有效降低地面温度。 背诵记忆 1.目前保护地栽培有地膜覆盖、阳 畦、塑料大棚、温 室等。 2.按覆盖材料可分为薄膜温室、玻璃温室、塑料板温室。 3.镇压目的在于压紧 土壤、破碎土块、稳温和提墒；中耕可疏松表土，清除杂草，改善土壤通气性，提高地温；垄作目的在 于增大受光面积、提高土层温度、利于排水、通风透气。 4.冬季灌溉：提高土壤热容量，减轻冻害；夏季灌溉：降低土壤温度，缓解高温胁迫；喷灌、滴灌：调节田间小气候，降低空气温度。 师生互动 四 师生互动 四 拓展提升 课堂小结 五 今天我们系统学习了植物生长的温度环境相关知识。首先明确了温度与植物生长发育的核心关联，包括基点温度、农业界限温度和积温三大关键概念；其次分析了土壤温度和空气温度的变化规律及对植物生长的影响；最后掌握了生产中常用的温度调控技术。核心要点可以总结为“三个核心（基点温度、积温、界限温度）、两大条件（土壤温度、空气温度）、四类技术（保护地、耕作、灌溉、制剂）”。希望大家能将这些理论知识与生产实际结合，学会用温度知识解释生产现象、解决实际问题。 课堂练习 六 看谁答的 快又准 一、单项选择题 1.  冬季灌溉（封冻水）调控温度的原理是（ ） A. 提高土壤热容量 B. 降低土壤热容量 C. 增加土壤导热性 D. 减少土壤导热性 【答案】A 【解析】冬季灌溉后，土壤含水量增加，热容量提高，能吸收更多热量，减轻冻害对作物根系的影响。 2.下列哪种保护地设施调控温度的效果最强（ ） A. 地膜覆盖 B. 阳畦 C. 塑料大棚 D. 温室 【答案】D 【解析】温室通过人工调控（加热、通风、遮阳等），能精准控制温度、湿度等环境因素，调控效果强于地膜覆盖、阳畦和塑料大棚。  课堂练习 六 看谁答的 快又准 二、判断题 1. 阳畦的温度调控能力比塑料大棚强。（ ） 【答案】× 【解析】阳畦结构简单，保温性能有限；塑料大棚空间更大，保温和调控能力更强。 2. 合理耕作通过改变土壤结构影响土壤温度。（ ） 【答案】√ 【解析】合理耕作（如深耕、秸秆覆盖）可改变土壤松紧度、孔隙度和含水量，进而影响土壤温度。 课堂练习 六 看谁答的 快又准 三、简答题 1.列举3种植物生产中常用的温度调控技术，并说明其原理。 【答案】① 地膜覆盖：原理是通过塑料薄膜减少土壤热量散失和水分蒸发，提高土壤温度，同时抑制杂草生长；适用于春季低温时的作物播种（如花生、棉花）。② 塑料大棚：原理是利用塑料薄膜的透光性和保温性，截留太阳辐射能，提高棚内气温和地温；适用于蔬菜、花卉的反季节栽培。③ 灌溉调控：冬季灌溉（封冻水）可提高土壤热容量，减轻冻害；夏季灌溉可降低土壤温度，缓解高温胁迫；原理是水的热容量大，能吸收或释放大量热量，调节土壤温度。 拓展提升 布置作业 七 1.记忆本节课知识点 2.完成同步练习 3.预习下一节课的内容 感谢观看 $