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四平地区光资源与生产潜力研究

作者:未知

  摘要:利用四平地区气候资料,对年和季的光资源要素进行诊断分析。四平地区总体日照从年际变化上看呈现减少趋势;从地理分布上看,四平地区光资源从辐射、日照情况呈现自西向东逐渐减少趋势;从时间分布上看,自从1月起,月总辐射开始增加,6月以后开始下降;影响作物生长的不仅是光能因子,还需要其他基本环境因子,比如温度、水、气等,这些都缺一不可,且不可相互代替。
  关键词:光资源;太阳辐射;光能利用率
  1总辐射和有效辐射
  四平地区太阳辐射能平均年总量为每平方厘米123 736千卡,从各月总辐射的变化看,从1月起,月总辐射开始增加,3月、4月、5月增长最快,5月、6月为全年最高值,6月以后开始下降,12月为全年最低值。植物在光合作用过程中,并非全部吸收太阳总辐射,其中只能同化太阳光谱中0.4 - 0.71u范围内的可见光,该部分称之为生理辐射或光合有效辐射,光合有效辐射占太阳总辐射的49%,即Qp -0.49QO。四平地区作物生长季5-9月总辐射量为66.255千卡/平方厘米,占年总辐射量的53%。
  2日照时数与日照百分率
  日照时数是太阳光线实际照射到地面的时间,日照百分率是一地实际曰照时数与可照时数的百分比,光照时间长短与作物关系中最突出的是作物的光周期反应。由于作物的光周期现象,不同种作物,昼夜长短影响其开花、结实、落叶、休眠期的开始以及地下块根、块茎营养贮藏器官的形成,而日照时数的多少反映作物对光照长短要求和可能满足的情况。
  3光能利用率与光合生产潜力
  在农业气象工作中使用的光能利用率计算方法,基本上是按单位面积上作物产量所贮存热能与该面积在作物生长季节中所接受到的太阳辐射能之比。
  光能利用率
  其中,A为单产(市斤/亩),R为大部分禾本科谷类作物系数(千卡/市斤);Q为太阳辐射能,单位千卡/亩。
  从我国近年来理论计算最高值是8% - 10%,但在实际生产中,光能利用率要比理论数值低很多,在而实际生产中仅为0.5% -1 .0%,最大可达2%。其原因是多方面的,例如受其他气象因子(热量、水分)、土壤条件、耕作技术水平的限制等。但光能利用率的大小可表明一地的生产水平。
  从该地区来说,生长季(5月-9月)光能利用率一般在(1 0%~2 0%),根据光能利用率,反过来求出各地光合生产潜力。
  搜集近几年四平地区的光合生产量,取平均值,实际产量为:四平638 4斤/亩,梨树610 8斤/亩,公主岭609 3斤/亩,伊通598 3斤/亩,双辽658 7斤/亩。可见,光合生产潜力与太阳总辐射的地理分布是一致的。最高值是双辽市,最低值是伊通县。
  4气候生产潜力
  气候生产潜力是指一个地区在水分充分满足的条件下,由该地区的太阳辐射和温度条件共同决定的光合潜力,也称为光温生产潜力,用单位面积粮食产量表示,气候生产潜力与光合潜力呈以下关系。
  其中,Yc为气候生产潜力(斤/亩);T为气温(℃);F(T)为气温某一形式的函数。按照光合潜力定义,它与光能利用率有如下关系:
  F为能量转换系数(4 25千卡/克);C为光能利用率;E为经济系数,对大部分禾本科谷类作物经济系数为0 35。
  在考虑温度条件的共同作用时,需概括各种作物光合过程的共同特征,只要有适当的温度条件对光合过程的影响函数F(T),便根据(1)式计算出气候生产潜力Yc。目前还缺乏可以直接应用的有关温度对光能利用率影响资料,采用以下线性模式:
  当T≤OcC时,F(T)=0;当T≥300C时F(T)=1。
  温度在O℃- 300C时,F(T)随T线性增加,亦即根据四平地区生长季5-9月月平均温度≥30C和≤OcC的情形是不存在的,所以:即O℃
  用生长季(5月-9月)的生理辐射和月平均气温,在不同光能利用率的条件下计算出该地区各(市)县各月及生长季(5月-9月)的气候生产潜力。
  从分布上看,双辽虽然是高值区,但从现实来看,产量并不高,在实际生产上获得的产量要比理论计算的低得多,其原因主要是双辽市属于半干旱地区,水分供应不足,所以产量一直不高。如果在作物生长期水分供应充足的情况下,双辽市产量的提高是大有潜力的。这说明影响作物生长的四个基本环境因子,光、温度、水、气( C02)是缺一不可的,且不可相互代替。目前对水分,人們尚可调节和控制一部分,C02 -般也能满足,而光、温条件人们则难以调节和控制,尤其温度对作物光合速度的影响是很强烈的。
  5结论
  四平地区总体日照按年际变化上看呈现减少趋势;四平地区光资源的辐射、日照情况从地理分布上看,呈现自西向东逐渐减少趋势;从时间分布上看,从1月起,月总辐射开始增加,3月、4月、5月增长最快,5月、6月为全年最高值,6月以后开始下降,12月为全年最低值;光合生产潜力与太阳总辐射的地理分布是一致的:最高值是双辽市,最低值是伊通县;双辽市虽然是光合生产潜力高值区,但从现实来看,产量并不高。说明影响作物生长的不仅是光能因子,还需要其他基本环境因子,比如温度、水、气(C02)等,这些都是缺一不可,且不可相互代替的。
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